MỞ ĐẦU Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc: Theo kinh nghiệm dân gian, các loài cây Avicennia sống trong rừng ngập mặn thường được sử dụng để chữa vết thương ngoài da, bệnh phong, rắn cắn, ung nhọt,… Những nghiên cứu gần đây về hóa thực vật cho biết những loài Avicennia trong rừng ngập mặn có chứa nhiều nhóm hợp chất hữu cơ có hoạt tính sinh học như triterpene, steroid, flavonoid, alkaloid,… Những nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Avicennia chủ yếu tập trung trên loài Avicennia marina với 13 bài báo. Một số loài như Aviceninia officinalis, Avicennia germinans, Avicennia alba và Avicennia lanata có rất ít nghiên cứu, mỗi loài chỉ mới có một bài báo được công bố. Tính cấp thiết: Rừng ngập mặn Cần Giờ được trồng làm khu dự trữ sinh quyển cho thành phố Hồ Chí Minh và bảo vệ đất chống xói mòn. Nguồn thực vật tại đây chủ yếu là các cây sống trong vùng ngập mặn như mắm, bần, đước,.
vẫn thường chỉ được khai thác làm gỗ hoặc chất đốt khi cây đến tuổi trưởng thành và cần thay mới. Theo kinh nghiệm dân gian, các loài cây Avicennia sống trong rừng ngập mặn thường được sử dụng để chữa vết thương ngoài da, bệnh phong, rắn cắn, ung nhọt,… Những nghiên cứu gần đây về hóa thực vật cho biết những loài Avicennia trong rừng ngập mặn có chứa nhiều nhóm hợp chất hữu cơ có hoạt tính sinh học như triterpene, steroid, flavonoid, alkaloid, … Ví dụ như iridoid glucoside, các acid béo và hydrocarbon cô lập từ Avicennia marina có hoạt tính chống sốt rét, các flavone từ cây này có khả năng chống ung thư. Các hợp chất naphthaquinine cô lập từ cây Avicennia alba Bl. và Avicennia rumphiana được dùng để phòng ngừa ung thư.
1 Luan van Việc nghiên cứu thành phần hóa học của cây mắm trắng, Avicennia alba Bl. (Avicenniaceae) ở rừng ngập mặn Cần Giờ cần được triển khai nhằm tìm kiếm những hợp chất có hoạt tính sinh học minh chứng việc sử dụng các loài cây này trong dân gian, mặt khác tìm kiếm và nâng cao hiệu quả sử dụng của các loài cây rừng ngập mặn. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu của đề tài này được đưa ra là trích ly, cô lập và xác định cấu trúc hoá học của các hợp chất lignan và iridoid từ cây mắm trắng, Avicennia alba Bl. Phƣơng pháp nghiên cứu, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu, nội dung nghiên cứu : Cô lập các hợp chất lignan và iridoid từ cây mắm trắng, Avicennia alba Bl.
bằng các phương pháp trích ly, sắc ký cột, sắc ký lớp mỏng, sắc ký lớp mỏng điều chế. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất lignan và iridoid cô lập được bằng các phương pháp phổ nghiệm hiện đại như cộng hưởng từ hạt nhân một chiều và hai chiều, khối phổ,. 2 Luan van CHƢƠNG 1.1 MÔ TẢ THỰC VẬT Chi Avicennia thuộc họ Avicenniaceae, bao gồm mười bốn loài. Các loại thuộc chi Avicennia là loại cây bụi, được trồng ở các vùng rừng ngập mặn ven biển và phân bố rộng rãi trong khu vực ôn đới và nhiệt đới ấm áp trên thế giới.
Các loài thuộc chi này có thể phát triển ở bất kỳ khu rừng ngập mặn nào vì khả năng chịu lạnh đặc biệt của nó. Nó có thể phát triển tốt trong khu vực có nồng độ muối cao. [18] Chi Avicennia phân bố ở Singapore, Indonesia, Philippines, Ấn Độ, Mianma, Malaysia, Australia, Trung Quốc, Thái Lan và Việt Nam. Ở Việt Nam, các loại thuộc chi Avicennia mọc dọc theo đường bờ biển từ Hải Phòng đến Hà Tiên.
Một số hình ảnh về chi Avicennia được trình bày trong các Hình 1.1: Avicennia alba Bl.2: Avicennia lanata non Ridley (A. rumphiana) -3- Luan van Hình 1.4: Avicennia marina (Forssk. -4- Luan van Cây mắm trắng Avicennia alba Bl. được biết đến như một loài cây rừng ngập mặn và trồng ở rừng thủy triều tại các cửa sông.
Đây là loài tiên phong đã tồn tại trong rừng đầm lầy ven biển.[30] Cây mắm trắng tạo thành một tầng thấp, dày đặc, rậm rạp hình vương miện thường phân nhánh gần gốc thân cây. Các bụi cây thường không cao hơn 20 mét. Những rễ khí giúp trao đổi khí và cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc loại muối. Những thân cây trơn tru, vỏ màu đen xanh.
Các lá elip hoặc hình giáo với một chóp nhọn, sáng bóng và màu xanh đậm trên bề mặt trên và màu trắng hoặc màu xám bạc trên bề mặt dưới, dài 3-15 cm, rộng 1-5 cm. Những bông hoa có bốn cánh hoa, có kích thước 4 mm khi mở rộng, màu vàng cam, mọc thành chùm hoa. Các loại trái cây là viên nang màu xám và hình nón như một cái mỏ dài đến 4 cm. NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ DƢỢC HỌC 1.
Cây mắm trắng, Avicennia alba Bl. Nhựa của mắm trắng được sử dụng để điều trị các bệnh ngoài da, khối u, vết loét.[1] Vỏ cây mắm trắng, Avicennia alba được sử dụng để chữa lành vết thương.[19] Lõi gỗ cây mắm trắng được sử dụng để điều chế thuốc bổ. Vỏ cây và hạt giống được sử dụng như một thuốc diệt cá và nhựa được sử dụng trong việc tránh thai. Avicennia lanata non Ridley (Avicennia rumphiana Hall.) Masataka Itoigawa và cộng sự [17] (2001) cho biết avicequinone-A (6) và avicenol-A (10) cô lập từ Avicennia alba Bl.
và Avicennia rumphiana Hall., thể hiện các hoạt tính tiềm năng đáng kể nhưng không gây độc. Đặc biệt, trong thử nghiệm ung thư in-vivo, avicenol-A (10) thể hiện hiệu quả ức chế đáng kể trên khối u chuột. Từ các kết quả này cho thấy các hợp chất 1,4- naphthoquinine có thể được sử dụng như vaccine ngừa ung thư. Theo các bài thuốc dân gian, thân, quả và lá Avicennia officinalis L.
từng được sử dụng để chữa các bệnh viêm gan, phong, lợi tiểu.[1] Thân, quả và lá Avicennia officinalis L. thể hiện hoạt tính kháng virus, độc tính sinh học trên cá nhỏ.[1] Thân Avicennia officinalis L. được dùng để chữa các bệnh ngoài da, ghẻ. Ở nhiều bang ở Mỹ, một loại dịch trích lỏng từ vỏ quả Avicennia officinalis L.
được dùng để chữa bệnh phong. Avicennia marina (Forssk.) Vierh Thân và rễ Avicennia marina được sử dụng như thuốc chữa phong, thân cũng được sử dụng như thuốc tránh thai.[28] Các hợp chất (18) và (20) cô lập từ cành cây Avicennia marina, thể hiện hoạt tính gây độc mức độ vừa và hoạt tính kháng khuẩn.[12] Các hợp chất (1), (3), (8), và một hỗn hợp của (30) và (31), cô lập từ cành Avicennia marina, thể hiện hoạt tính chống tăng sinh mạnh và hoạt tính gây độc tế bào mức độ vừa cũng như hoạt tính kháng khuẩn. Tác dụng này là do sự hiện diện của các nhóm 4,9-dione trong các chất thử nghiệm. Từ phần trên mặt đất của cây Avicennia marina, các hợp chất (55) và (60) đã được cô lập và thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế bào ung thư BT-20 với ED50 lần lượt là 18 µg/ml và 16 µg/ml.
Ở Ai Cập, Avicennia marina được sử dụng như loại thuốc dân gian để chữa các bệnh ngoài da. Các nghiên cứu khoa học hiện đại cho biết dịch trích methanol hoặc butanol của cây Avicennia marina có hoạt tính gây độc tế bào và chống sốt rét.[25] Ngoài ra, Bunyapraphatsaral và cộng sự [1] (2003) thực hiện nghiên cứu trên hoạt tính kháng oxy hóa, ức chế peroxide hóa kháng lipid và khả năng ngăn chặn ung thư dịch trích methanol của thân, lá, hoa, hạt và quả của Avicennia alba và Avicennia marina. -6- Luan van Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa định lượng bằng phương pháp 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) và TLC cho thấy EC50 nhỏ hơn 10 µg/ml, cụ thể là hoa Avicennia alba có EC50=7.7 µg/ml và hoa Avicennia marina EC50=8. Giá trị IC50 ức chế peroxide hóa lipid bằng phương pháp thiobarbituric acid đối với rễ Avicennia alba là 7.9 µg/ml và hoa Avicennia alba là 6.7 µg/ml, hoa Avicennia marina là 6.7 µg/ml và cành Avicennia marina là 5.
Avicennia africana được sử dụng để chữa ung thư, vết thương hoại tử, chấy, ghẻ, giun vòng, ký sinh trùng da, nấm, khối u, vết loét. Avicennia ebracteatus Vahl. Trái Avicennia ebracteatus được dùng với tác dụng lọc máu, điều trị nhọt và trị rắn cắn. Rễ và lá Avicennia germinans được dùng trị thấp khớp, đau cổ họng và trị loét miệng.1: Hoạt tính chống oxy hóa của một số loài thuộc chi Avicennia [19] EC50 Số vết có hoạt Loài Bộ phận sử dụng (µg/ml) tính trên TLC Trái 20.7 3 Avicennia alba Blume Hoa 7.0 3 Avicennia marina Hoa 8.0 6 -7- Luan van Bảng 1.2: Hoạt tính ức chế peroxide hóa của một số loài thuộc chi Avicennia [19] Loài Bộ phận sử dụng IC50 (µg/ml) Trái 7.3 Avicennia alba Blume Hoa 6.5 Avicennia marina (Forsk.
NHỮNG NGHIÊN CỨU VỀ HÓA HỌC 1. Những nghiên cứu về hóa học trên loài Avicennia alba Bl. Đến nay chỉ mới có vài tác giả nghiên cứu trên loài Avicennia alba Bl. Chihiro Ito và cộng sự (1999) [3] đã cô lập được ba naphthoquinone và các dẫn xuất của nó từ thân cành Avicennia alba thu hái ở Singapore, đặt tên là avicequinone-A (6), avicequinone-B (7), avicequinine-C (8), avicenol-A (10), avicenol-B (11), và avicenol-C (12).
Những nghiên cứu về hóa học trên các loài khác 1. Avicennia lanata non Ridley. Masakata Itoigawa và cộng sự (2001) [17] đã cô lập mười một hợp chất từ phần trên mặt đất cây Avicennia alba Bl. và Avicennia lanata (Avicennia rumphiana) mọc ở Singapore, đặt tên là avicequinone-A (6), avicequinone-B (7), avicequinone-C (8), stenocarpoquinone-B (9), avicenol-A (10), avicenol-C (12), avicenol-D (13), avicenone (14), lapachol (25), dehydro--lapachone (26) và lapachenol (27).
Gabriele König và cộng sự (1987) [10] đã cô lập avicennioside (44), 7- cinnamoyl-8-epiloganic acid (45), geniposidic acid (46), 2-cinnamoylmussaenosidic acid (54) từ lá cây Aviceninia officinalis L. Marie-Thérèse Fauvel và cộng sự (1994) [16] đã cô lập hai iridoid glucosides từ lá cây Avicennia germinans. Đây là 2-cinnamoylmussaenosidic acid (54) và 2’- caffeoylmussaenosidic acid (55). Avicennia marina (Forssk.) Vierh Jia và cộng sự (2004) [14] đã cô lập bốn triterpenoid, hai quinone, ba flavone và một dẫn xuất cinnamic acid từ lá cây Avicennia marina thu hái ở Trung Quốc.
Theo báo cáo của Sutton và cộng sự (1985),[27] có ba hợp chất khung sườn naphthofuranone phytoalexin được cô lập từ Avicennia marina. Han và cộng sự [12],[13] đã cô lập mười hai naphthoquinone, ba lignan và bốn abietane diterpenoid từ cành cây Avicennia marina thu hái ở Trung Quốc. Đó là 6Hα-11,12,16-trihydroxy-6,7-secoabieta-8,11,13-trien-6,7-dial-6,11-hemiacetal (28), 6Hβ-11,12,16-trihydroxy-6,7-secoabieta-8,11,13-trien-6,7-dial-6,11- hemiacetal (29), 6,11,12,16-tetrahydroxy-5,8,11,13-abietatetraene-7-one (30), 11- hydroxy-8,11,13-abietatriene 12-O-β-xylopyranoside (31), lyoniresinol 9’-O-β-D- glucopyranoside (34), (7’S,8’R)-4,4’,9’-trihydroxy-3,3’,5,5’-tetramethoxy-7,8- dehydro-9-al-2,7’-cyclolignan (33), lyoniresinol (32), avicennone A–G (15–21), avicequinone A (6), stenocarproquinone B (9), avicequinone C (8), avicenol A (10), avicenol C (12) và diacetylmartynoside (37). -9- Luan van Sun và cộng sự (2008) [26] đã cô lập và xác định cấu trúc hóa học của các iridoid glucoside, bao gồm marinoid A–C (62–64), marinoids D–E (52–53), 2- cinnamoylmussaenosidic acid (54), 2’-O-(4-methoxycinnamoyl)mussaenosidic acid (60), 2’-O-coumaroylmussaenosidic acid (61) và (3R,4E)-3-hydroxy-5- phenylpentanoic acid (40) từ lá cây Avicennia marina thu hái ở Trung Quốc.