Tài liệu Phân tích cấu trúc một số hợp chất trong cây xến mủ (garcinia mackeaniana) bằng các phương pháp hóa lý hiện đại

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC BÙI KIM DU PHÂN TÍCH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT TRONG CÂY XẾN MỦ (Garcinia mackeaniana) BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ HIỆN ĐẠI LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - 2018 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC BÙI KIM DU PHÂN TÍCH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT TRONG CÂY XẾN MỦ (Garcinia mackeaniana) BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ HIỆN ĐẠI Chuyên ngành: HÓA PHÂN TÍCH Mã số: 8.44.01.18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN THỊ THU HÀ THÁI NGUYÊN - 2018 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin gửi lời cảm ơn tới TS. Nguyễn Thị Thu Hà - người đã truyền cho tôi tri thức cũng như tâm huyết nghiên cứu khoa học, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ phòng Hóa sinh ứng dụng Viện Hóa học đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực nghiệm và hoàn thành luận văn. Tôi cũng xin chân thành các thầy cô trong Ban giám hiệu; bạn bè đồng nghiệp tại Khoa Hóa học - Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian tôi tham gia nghiên cứu sinh. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân và bạn bè, đồng nghiệp đã luôn tin tưởng động viên, chia sẻ và tiếp sức cho tôi có thêm nghị lực để tôi vững bước và vượt qua khó khăn, hoàn thành bản luận văn này. Thái Nguyên, ngày......tháng...... năm2018 Học viên Bùi Kim Du i MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN ............................................................................................ i MỤC LỤC ................................................................................................. ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU .................................... iv DANH MỤC CÁC BẢNG....................................................................... vi DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ ....................................................... vii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ...................................................................... ix MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................... 3 1.1. Một số phương pháp hóa lí dùng để phân tích cấu trúc hóa học các hợp chất tự nhiên ....................................................................................... 3 1.1.1. Phổ cộng hưởng từ hạt nhânNMR (Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy) ............................................................................................. 3 1.1.2. Phổ khối lượngMS (Mass spectrometry)........................................... 5 1.1.3. Phổ hồng ngoại IR (Infrared Spectroscopy)..................................... 6 1.2. Sơ lược về họ bứa (clusiaceae), chi bứa (garcinia) và loài xến mủ (Garcinia mackeaniana) ........................................................................... 6 1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của chi bứa ................................................................... 7 1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ................................................... 7 1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước.................................................. 14 Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......... 16 2.1. Vật liệu nghiên cứu .......................................................................... 16 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu.................................................................... 16 2.1.2. Hóa chất......................................................................................... 17 2.1.3. Thiết bị nghiên cứu ....................................................................... 17 ii 2.2. Phương pháp nghiên cứu.................................................................. 17 2.2.1. Quy trìnhxử lý và ngâm chiết mẫu thực vật.................................. 17 2.2.2. Quy trình phân lập các hợp chất tự nhiên ..................................... 18 2.2.3. Các phương pháp phân tích cấu trúc hoá học các hợp chất phân lập được .................................................................................................. 20 2.3. Kết quả phân tích các dữ kiện phổ của các chất phân lập được ...... 21 2.3.1. Hợp chất GM1 ............................................................................... 21 2.3.2. Hợp chất GM3 ............................................................................... 21 2.3.3. Hợp chất GM5 ............................................................................... 22 2.3.4. Hợp chất GM10 ............................................................................. 22 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................... 23 3.1. Hợp chất GM1: Bannaxanthone D .................................................. 23 3.2. Hợp chất GM3: Calophinone ........................................................... 29 3.3. Hợp chất GM5: Garcinone E ........................................................... 35 3.4. Hợp chất GM10: Allanxanthone C .................................................. 41 KẾT LUẬN ............................................................................................ 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................... 49 PHỤ LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU Kí hiệu Tên tiếng anh Từ viết tắt Tên tiếng việt NMR Nuclear Magnetic Resonance 1 Nuclear H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Magnetic Phổ cộng hưởng từ proton Resonance-1H 13 C-NMR Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C Nuclear Resonance-1H DEPT Distortionles Enhancement Phổ DEPT by Polarization Transfer COSY Homonuclear Correlated Phổ COSY Spectroscopy HMBC Heteronuclear Multiple Bond Phổ tương tác di hạt nhân qua nhiều Correlation HSQC liên kết Heteronuclear Single Phổ tương tác trực tiếp H-C Quantum Coherence ESI-MS Electron Inoniziation-Mass Phổ khối phun sương mù điện tử Spectroscopy NOESY Nuclear Overhauser Effect Phổ hiệu ứng hạt nhân Overhauser Spectroscopy Phổ khối lượng MS Mass Spectroscopy ESI-MS Electrospray Ionisation Mass Phổ khối ion hoá bụi điện tử Spectrometry HR-MS High Resolution Mass Phổ khối phân giải cao Spectrometry IR Infrared spectroscopy Phổ hồng ngoại iv FT-IR Fourier-transform infrared Quang phổ chuyển đổi hồng ngoại spectroscopy X-ray X-radiation bức xạ Röntgen BHT butylated hydroxytoluene butylat hydroxytoluen DPPH di(phenyl)-(2,4,6- 1,1-điphenyl-2-picrylhydrazyl trinitrophenyl)iminoazanium TMS Tetramethylsilane Tetramethylsilan AChE Acetylcholinesterase Acetylcholinesterat EtOAc Ethyl acetate Etyl axetat EtOH Ethanol Etanol MeOH Methanol Metanol CD3OD Deuterated methanol Đơtơri metanol CDCl3 Deuterated chloroform Đơtơri clorofom DMSO Dimethyl sulfoxide Đimetyl sulfoxit CTPT Công thức phân tử đnc Điểm nóng chảy µM Micromoles per liter phần tỷ mol/l µg Microgramme phần triệu gam ppm Part per million Phần triệu δH, δC Độ chuyển dịch hóa học của proton và cacbon s: singlet dd: doublet of doublets d: doublet dt: doublet of triplets t: triplet dq: doublet of quartets q: quartet v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Kết quả phân tích phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp chất GM1 ......................................................................... 27 Bảng 3.2. Kết quả phân tích phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp chất GM3 ......................................................................... 31 Bảng 3.3. Kết quả phân tích phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp chất GM5 ................................................................................. 38 Bảng 3.4. Kết quả phân tích phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp chất GM10 ............................................................................... 43 vi DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ Hình 1.1. Một số hợp chất phân lập từ chi Garcinia có hoạt tính gây độc tế bào ........................................................................... 9 Hình 1.2. Một số hợp chất có hoạt tính kháng vi sinh vật phân lập từ chi Garcinia ...................................................................... 11 Hình 1.3. Một số hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa phân lập từ chi Garcinia ............................................................................ 12 Hình 1.4. Một số hợp chất phân lập từ chi Garcinia có các hoạt tính khác ................................................................................... 13 Hình 1.5. Một số hợp chất phân lập được các loài chi Bứa thu hái tại Việt Nam có hoạt tính gây độc tế bào. ............................. 15 Hình 2.1. Cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) .............................. 16 Hình 2.2. Quả của Cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) ............... 16 Hình 3.1. Phổ khối của hợp chất GM1 .......................................... 24 Hình 3.2. Phổ IR của hợp chất GM1 ............................................. 24 Hình 3.3. Phổ 1H-NMR của hợp chất GM1 ................................. 25 Hình 3.4. Phổ 13C-NMR của hợp chất GM1 ............................... 26 Hình 3.5. Phổ HSQC của hợp chất GM1 ......................................... 26 Hình 3.6. Phổ HMBC của hợp chất GM1 ........................................ 28 Hình 3.7. Một số tương tác chính trên phổ HMBC của chất GM1 .. 29 Hình 3.8. Phổ khối của hợp chất GM3 ........................................... 30 Hình 3.9. Phổ IR của hợp chất GM3............................................... 30 Hình 3.10. Phổ 13C-NMR của hợp chất GM3 .................................... 32 Hình 3.11. Phổ 1H-NMR của hợp chất GM3 ..................................... 33 Hình 3.12. Phổ HSQC của hợp chất GM3 ......................................... 33 Hình 3.13. Phổ HMBC của hợp chất GM3....................................... 34 vii Hình 3.14. Một số tương tác chính trên phổ HMBC của chất GM3 ................................................................................. 35 Hình 3.15. Phổ khối của hợp chất GM5 ........................................... 36 Hình 3.16. Phổ IR của hợp chất GM5............................................... 36 Hình 3.17. Phổ 13C-NMR của hợp chất GM5 ................................... 37 Hình 3.18. Phổ 1H-NMR của hợp chất GM5 .................................... 39 Hình 3.19. Phổ HSQC của hợp chất GM5 ......................................... 39 Hình 3.20. Phổ HMBC của hợp chất GM5 ........................................ 40 Hình 3.21. Một số tương tác chính trên phổ HMBC của chất GM5 .. 41 Hình 3.22. Phổ khối của hợp chất GM10 ........................................... 42 Hình 3.23. Phổ IR của hợp chất GM10 .............................................. 42 Hình 3.24. Phổ 13C-NMR của hợp chất GM10 ................................. 44 Hình 3.25. Phổ 1H-NMR của hợp chất GM10 .................................. 45 Hình 3.26. Phổ HSQC của hợp chất GM10 ....................................... 45 Hình 3.27. Phổ COSY giãn rộng của hợp chất GM10 ....................... 46 Hình 3.28. Phổ HMBC của hợp chất GM10 ...................................... 46 Hình 3.29. Một số tương tác chính trên phổ COSY và HMBC của chất GM10................................................................................ 47 Hình 3.30. Các hợp chất xanthon phân lập được từ dịch chiết EtOAc của lá cây Xến mủ (Garcinia mackeaniana)..................... 47 viii DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1. Quy trình ngâm chiết lá cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) ....................................................................... 18 Sơ đồ 2.2. Quy trình phân lập các hợp chất từ cặn EtOAc của lá cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) ................................................ 19 ix MỞ ĐẦU Thực vật đa dạng và phong phú không những là nguồn thức ăn hàng ngày mà còn cung cấp nhiều sản phẩm hữu ích cho con người như hương liệu, phẩm màu, thuốc phòng trừ sâu bệnh và quan trọng hơn cả là thuốc chữa bệnh.Bằng kinh nghiệm của mình,từ xa xưa con người đã biết sử dụng và bào chế ra những phương thuốc từ cây cỏ để điều trị hiệu quả nhiều chứng bệnh và các kinh nghiệm này luôn được kế thừa, phát triển từ thế hệ này sang thế hệ khác. Ngày nay cùng với sự phát triển của kỹ thuật tiên tiến và hiện đại, nhiều loại thuốc đã được ra đời. Tuy nhiên, đối với thuốc có nguồn gốc hóa dược, bên cạnh những ưu điểm nổi bật như hiệu quả điều trị cao, dễ sử dụng, thì vấn đề hạn chế lớn nhất cần phải quan tâm chính là những tác dụng phụ và độc tính kèm theo, đặc biệt trong trường hợp điều trị lâu dài đối với các bệnh mãn tính. Vì vậy ngày nay người ta có xu hướng trở về với tự nhiên. Do Việt Nam nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng và ẩm, được thiên nhiên ưu đãi có thảm thực vật phong phú và đa dạng, với khoảng hơn 14.000 loài thực vật bậc cao, trong đó có gần 4.000 loài được sử dụng làm thuốc trong Y học cổ truyền. Việc nghiên cứu để khai thác và phát triển nguồn thực vật làm thuốc đã, đang và sẽ là vấn đề có ý nghĩa khoa học, kinh tế và xã hội rất lớn ở nước ta.Chi Bứa (Garcina) thuộc họ Bứa (Clusiaceae) có khoảng 400 loài, nhiều loài được sử dụng làm thuốc chữa bệnh ở nhiều nước trên thế giới. Kết quả nghiên cứu thành phần hóa học của chi này cho thấy chủ yếu là các hợp chất xanthones, flavonoid, benzophenon, lactones và axit phenolic với nhiều hoạt tính sinh học lý thú như khả năng chống ung thư, chống oxy hóa, kháng nấm, kháng khuẩn, kháng viêm và kháng virus...Với thành phần hóa học phong phú, hoạt tính sinh học đa dạng và được sử dụng nhiều trong dân gian để trị bệnh, việc nghiên cứu chi Garcinia ở Việt Nam là điều cần thiết. Cho đến nay, chưacó nghiên cứu nào về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học 1 của loài Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) mọc ở Việt Nam cũng như trên thế giới. Do vậy, sự lựa chọn loài thực vật nàylàm đối tượng nghiên cứu của đề tài “Phân tích cấu trúc một số hợp chất trong cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) bằng các phương pháp hóa lý hiện đại” được đặt ra với mục tiêu và nội dung nghiên cứu như sau: Mục tiêu nghiên cứu 1. Phân lập được một số hợp chất trong cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) thuộc chi Bứa (Garcinia). 2. Phân tích cấu trúc các hợp chất phân lập được bằng các phương pháp hóa lí hiện đại như: phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D và 2D; phổ hồng ngoại IR; phổ khối lượng MS và đo điểm nóng chảy Mp. Nội dung nghiên cứu - Thu thập mẫu lớn cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) thuộc chi Bứa (Garcinia), thu hái ở Thuận Châu - Sơn La để tiến hành nghiên cứu. - Phân lập được một số hợp chất trong cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana). - Phân tích cấu trúc các hợp chất phân lập được bằng các phương pháp hóa lí hiện đại như: phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D và 2D; phổ hồng ngoại IR; phổ khối lượng MS và đo điểm nóng chảy Mp. 2 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Một số phương pháp hóa lí dùng để phân tích cấu trúc hóa học các hợp chất tự nhiên [45] Phương pháp chung để xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất là sự kết hợp giữa các phương pháp phổ như phổ hồng ngoại (IR), phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), phổ khối lượng (MS) hoặc phổ khối lượng phân giải cao (HR-MS) với các thông số vật lí như độ quay cực, điểm nóng chảy... Các hợp chất sau khi được tinh chế bằng các phương pháp sắc kí sẽ được tiến hành đo phổ NMR. Trước tiên, các hợp chất sẽ được đo phổ proton 1H-NMR. Nếu chất đảm bảo đủ độ tinh khiết sẽ được tiến hành đo tiếp phổ cacbon 13C-NMR và DEPT. Với những hợp chất có cấu trúc đơn giản, hay gặp có thể xác định được cấu trúc chỉ với số liệu cộng hưởng từ hạt nhân một chiều (1H-NMR, 13C-NMR và DEPT). Với các chất phức tạp hơn thì cần tiến hành đo thêm các phổ NMR hai chiều (HSQC, HMBC, COSY, NOESY), phổ IR, phổ X-ray để cung cấp thêm thông tin cho việc xác định cấu trúc. Hợp chất sau khi đã được xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ đã nêu sẽ được khẳng định công thức phân tử dựa trên kết quả phổ MS hoặc phổ HR-MS. 1.1.1. Phổ cộng hưởng từ hạt nhânNMR (Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy) Phổ NMR là phương pháp phân tích cấu trúc các hợp chất hiện đại và hữu hiệu nhất hiện nay. Với việc sử dụng kết hợp các kỹ thuật phổ NMR một chiều và hai chiều, các nhà nghiên cứu có thể xác định chính xác cấu trúc của các hợp chất, dựa trên nguyên tắc cộng hưởng hạt nhân của các nguyên tử khi được đặt trong một từ trường. Trong phổ NMR có hai thông số có đặc trưng liên quan đến cấu trúc hóa học của 1 phân tử là độ dịch chuyển hóa học () và hằng số tương tác spin - spin (J). 3 Phổ proton 1H-NMR Trong phổ 1H-NMR, độ dịch chuyển hóa học  của các proton được xác định tùy thuộc vào mức độ lai hóa của các nguyên tử cũng như các đặc trưng riêng của từng phân tử. Mỗi loại proton cộng hưởng ở một trường khác nhau, vì vậy chúng được biểu diễn bằng một độ dịch chuyển hóa học khác nhau. Dựa vào những đặc trưng của  và tương tác J để có thể cung cấp các thông tin giúp xác định cấu trúc hóa học của hợp chất. Phổ cacbon 13C-NMR Phổ này cho tín hiệu vạch cacbon. Mỗi nguyên tử cacbon sẽ cộng hưởng ở một trường khác nhau và cho một tính hiệu phổ khác nhau. Thang đo cho phổ 13CNMR cũng được tính bằng ppm nhưng với dải đo rộng hơn phổ proton, từ 0240ppm. Ngoài ra, phổ C-NMR còn được ghi theo phương pháp DEPT 13 (Distortionless Enhancement by Polarization Transfer). Phổ này cho ta tín hiệu phân loại cacbon khác nhau. Trên phổ DEPT, tín hiệu của cacbon bậc 4 biến mất. Tín hiệu của CH và CH3 nằm cùng một phía, tín hiệu của CH2 nằm ở phía ngược lại đối với phổ DEPT 135. Trên phổ DEPT 90 chỉ xuất hiện tín hiệu phổ của các nhóm CH. Phổ HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence ) Phổ HSQC cho biết sự liên quan giữa các tín hiệu của 1H và 13C. Phổ HSQC cho biết thông tin về liên kết trực tiếp giữa proton và cacbon. Phổ HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Correlation) Đây là phổ thể hiện tương tác xa (2 liên kết và 3 liên kết) giữa cacbon và proton trong phân tử và nhờ đó mà từng phần của phân tử cũng như toàn bộ phân tử được xác định. Phổ này đặc biệt thích hợp trong trường hợp phân tử chứa cacbon bậc bốn vì nó thể hiện mối liên quan của tín hiệu proton 1H ở một nguyên tử 13C với tín hiệu của 13C khác ở cách xa nó 2-3 liên kết thậm chí trong một số trường hợp là bốn liên kết. 4 Phổ COSY (Correlation spectroscopy) Phổ COSY biểu diễn các tương tác giữa proton - proton. Các proton tương tác với nhau trong phổ COSY là các proton liên kết với cùng một cacbon hoặc với cacbon liền kề. Nhờ phổ này mà các phần của phân tử được xác định. Phổ NOESY (Nuclear Overhauser Enhancement Spectroscopy) Phổ NOESY biểu diễn các tương tác không gian của các proton không kể đến độ dài các liên kết mà chỉ tính đến khoảng cách không gian của chúng được phân bố trong phân tử (khoảng 4A0). Dựa vào kết quả phổ này có thể xác định cấu trúc không gian của phân tử. Phổ NMR được ghi trên máy Bruker Avance 500 với TMS làm chất nội chuẩn tại Viện Hóa học. 1.1.2. Phổ khối lượngMS (Mass spectrometry) Khối phổ là một trong các phương pháp thường được sử dụng để xác định khối lượng phân tử của chất nghiên cứu. Cơ sở của phương pháp này là sự bắn phá các phân tử hợp chất hữu cơ thành ion phân tử hoặc các mảnh ion mang điện tích. Phương pháp MS khác với các phương pháp phân tích phổ khác là nó không phụ thuộc vào độ hấp thụ của bức xạ điện từ mà dựa trên quá trình phân tử bị bắn phá bởi chùm electron mang năng lượng cao. Dựa trên số khối của ion phân tử (M+) có thể xây dựng được công thức phân tử của hợp chất. Phổ khối EI-MSdựa vào sự phân mảnh ion dưới tác dụng của chùm ion bắn phá với năng lượng khác nhau, phổ biến là 70eV được đo trên máy MSEngine-5989-HP tại Viện Hóa học - Viện Hàn lâm khoa học và Công nghệ Việt nam. Phổ khối phân giải cao HR-MS được đo trên máy FT-ICR 910-MS tại Viện Hóa học các hợp chất tự nhiên - Cộng hòa Pháp. 5 1.1.3. Phổ hồng ngoại IR (Infrared Spectroscopy) Phương pháp phân tích theo phổ hồng ngoại là một trong những kỹ thuật phân tích rất hiệu quả, cung cấp thông tin nhanh về cấu trúc phân tử mà không đòi hỏi các phương pháp tính toán phức tạp. Kỹ thuật này dựa trên nguyên lí là các phân tử khác nhau sẽ hấp thụ ở các vùng bức xạ khác nhau. Sau khi hấp thụ các bức xạ hồng ngoại, các phân tử ở trạng thái kích thích sẽ dao động với nhiều vận tốc dao động và xuất hiện dải phổ hấp thụ gọi là phổ hấp thụ bức xạ hồng ngoại. Các đám phổ khác nhau có mặt trong phổ hồng ngoại tương ứng với các nhóm chức đặc trưng và các liên kết có trong phân tử. Phổ hồng ngoại được đo trên máy FTIR-Impact-410 bằng phương pháp viên nén KBr hoặc bao film - Viện Hóa học. 1.2. Sơ lược về họ bứa (clusiaceae), chi bứa (garcinia) và loài xến mủ (Garcinia mackeaniana) Họ Bứa có danh pháp khoa họclà Clusiaceaeđược Antoine Laurent de Jussieu đưa ra năm 1789, là một họ thực vật có hoa bao gồm khoảng 27-28 chi và 1.050 loài. Các cây trong họ này có thân gỗ hay cây bụi, thông thường có nhựa mủ vàng và quả hay quả nang để lấy hạt. Chi Bứa Garcinia là một chi lớn thuộc họ Bứa với hơn 400 loài, các loài thuộc chi này thường có tán lá màu xanh đậm, lá có đường gân rõ ràng. Hoa vàng nhạt hoặc hơi trắng xanh có bốn hoặc năm cánh. Bao phấn không cuống hoặc đầu nhụy gồm nhiều thì. Trái có nhiều cơm hoặc nước cốt. Hạt có lớp mỏng bao bọc. Chúng thường là đại mộc có chiều cao trung bình khoảng 830m như bứa nhà (G. cochinchinensis), sơn vé (G. merguensis), bứa Bentham (G. benthami). Một số ít là đại mộc nhỏ như bứa lửa (G. fusca), bứa đồng (G. schomburgkiana) và cũng có thể là thân bụi như bứa ít hoa (G. oligantha) [1]. 6 Cây Xến Mủ có tên khoa học là Garcinia mackeaniana, là loại cây đại mộc cao cỡ 12m; nhánh ngang, lúc non vuông vuông, vàng, rồi tròn, đen. Lá có phiến ngang, ngược, to, dài đến 20cm, đáy chít buồm, mặt trên nâu đen, mặt dưới nâu đỏ lúc khô, gân-phụ 12 cặp; cuống 1,5cm. Chùm-tụ tán đực cao 4-7cm; lá đài 4; cánh hoa 4, vàng, cao 7,5mm; tiểu nhụy thành 4 lóng, mỗi lóng mang 10 bao phấn, nhị cái lép cao 1,8mm[1].Cây Xến Mủ là loại cây của vùng nhiệt đới, phân bố chủ yếu ở Châu Á, Châu Phi, New Caledonia và Polynesia. Ở Việt Nam, cây Xến Mủ mọc hoang trong rừng thứ sinh, được tìm thấy ở vùng núi cao Sapa, Thuận Châu - Sơn La.Vỏ cây được thu hái quanh năm. 1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của chi bứa 1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước Chi Garcinia bao gồm nhiều cây thuốc đã được sử dụng trong Y học cổ truyền ở nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là châu Á và châu Phi. Vỏ quả măng cụt G. mangostana được sử dụng trong một số nước ở khu vực Đông Nam Á để điều trị nhiễm trùng da, vết thương, kiết lỵ, tiêu chảy, sốt, viêm khớp [2]. Bộ phận lá và hạt của loài G. dulcis được sử dụng trong y học dân gian của Indonesia để chữa trị viêm hệ bạch huyết, viêm tuyến mang tai và bệnh cường giáp, trong khi vỏ thân cây này được sử dụng ở Thái Lan như một chất khử trùng và nước ép trái cây như là một nguồn thực phẩm bổ xung vitamin và long đờm; ngoài ra, dịch chiết từ rễ của nó cũng được sử dụng như một thuốc hạ sốt và có tác dụng chống độc [3,4]. Vỏ của cây G. cowa cũng được sử dụng trong y học dân gian Thái Lan như một loại thuốc hạ sốt và kháng khuẩn [5]. Tại Ấn Độ, quả của G. indica được sử dụng làm thuốc trừ giun sán, kiết lỵ, giảm đau và bệnh tim [6]. Loài G. cambogia đã được sử dụng trong y học cổ truyền Ấn Độ để điều trị khối u, vết loét, trĩ, tiêu chảy, kiết lỵ, sốt, lở loét và bệnh ký sinh trùng [7]. Thành phần 7 nhựa của G. hanburyii được sử dụng ở Thái Lan như loại thuốc giun và điều trị các nhiễm khuẩn vết thương. Nó cũng được dùng để điều trị viêm da mãn tính, trĩ và các vết lở do nằm liệt lâu ngày. Ở Trung Quốc, G. hanburyii đã được phát triển như là một thuốc kháng u [8,9]. Loài G. xanthochymus được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền Trung Quốc tẩy giun sán và loại bỏ độc tố thực phẩm [10]. Loài G. hombroniana, được sử dụng ở Malaysia như thuốc chăm sóc trẻ sơ sinh và chữa bệnh dị ứng da [11]. Ở Châu Phi, G. preussii được sử dụng lâu đời để điều trị bệnh đau dạ dày và nước sắc lá của nó được dùng để trị đau răng [12]. Các cao chiết từ G. kola được sử dụng trong y học dân tộc Nigeria chống viêm thanh quản, ho và các bệnh về gan. Hạt của nó được sử dụng ở châu Phi như một thuốc giải độc [13]. Bộ phận lá và hoa của G. afzelii được sử dụng ở Cameroon và Ghana như một tác nhân kháng khuẩn [14]. Ở Fiji, chiết xuất lá của loài G. pseudoguttifera được trộn với dầu dừa để làm giảm đau [15]. Do có nhiều tác dụng dược lý quý báu mà chi Garcinia đã thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Cho đến nay, có khoảng hơn 100 loài trong chi này đã được nghiên cứu về thành phần hóa học ở các bộ phận khác nhau như lá, vỏ cây, rễ, thân, cành, tâm gỗ, trái cây, hạt, hoa….Kết quả nghiên cứu cho thấy chi Garcinia là một nguồn phong phú các hoạt chất bao gồm xanthones, flavonoid, benzophenon, lactones và axit phenolic với nhiều hoạt tính sinh học lý thú như khả năng chống ung thư, chống oxy hóa, kháng nấm, kháng khuẩn, kháng viêm và kháng virus [16]. 1.3.1.1. Hoạt tính chống ung thư Hầu hết các loài thuộc chi Garcinia đều sinh tổng hợp xanthon. Các hợp chất này là chất chỉ điểm đặc trưng của họ Bứa cũng như của chi Garcinia với hơn 40 kiểu mẫu oxygenhóa đã được tìm thấy. Các polyhydroxyxanthon đơn giản có thể mang hai, ba, bốn hay năm nhóm thế hydroxyl hay metoxyl với các vị trí mang oxygen thường gặp là 1,5-; 1,7-; 1,3,5-; 1,3,7-; 1,3,5,6-; 1,3,6,7- và 1,3,5,8-. 8 Từ loài G. hanburyi hai hợp chất xanthon là axit gambogic (1) và axit epigambogic (2) đã được phân lập và thử nghiệm khả năng gây độc trên dòng tế bào ung thư bạch cầu K562/S và dòng kháng doxorubicin K562/R. Kết quả thử nghiệm cho thấy cả hai hợp chất này đều có hoạt tính với giá trị IC50 trong khoảng 1,32 - 0,89 µM [17]. Trong một nghiên cứu của tác giả Shadid và cộng sự năm 2007, hợp chất 7-hydroxyforbesione (3) từ lá loài G. cantleyana thể hiện hoạt tính gây độc với các dòng tế bào MDA-MB-231, CaOV-3, MCF-7 và HeLa với giá trị IC50 từ 0,22- 2,17 µg/ml [18]. Hình 1.1: Một số hợp chất phân lập từ chi Garcinia có hoạt tính gây độc tế bào 9