LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam là quốc gia có vị trí địa lí vô cùng thuận lợi, nằm gần xích đạo và chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa. Chính vì vậy, nguồn thực vật ở nước ta vô cùng phong phú và đa dạng với hơn 12.000 loài sinh sống, tạo điều kiện thuận lợi cho ngành hóa học các hợp chất thiên nhiên phát triển [1]. Gần đây, những công trình nghiên cứu về địa y đã cho thấy dược tính của chúng rất đa dạng và phong phú. Một số công dụng về địa y như được sử dụng trong các bài thuốc cổ truyền chữa trị các bệnh về gan phổi [1].
Đặc biệt, địa y còn có các đặc tính kháng khuẩn [2] và là chất chống oxy hóa [3,4]. Các hợp chất chuyển hóa của địa y có nhiều tác dụng sinh học bao gồm tác dụng kháng vi rút, kháng viêm, hạ sốt, giảm đau, và tác dụng gây độc tế bào [5]. Ở Việt Nam, điều kiện khí hậu nhiệt đới thuận lợi giúp địa y phân bố rộng rãi và đa dạng trên khắp đất nước. Tuy nhiên, địa y Parmotrema cristiferum có rất ít nghiên cứu về thành phần hóa học của địa y Parmotrema cristiferum.
Chính vì vậy, khoá luận tốt nghiệp “Cô lập một số hợp chất từ loài địa y Parmotrema cristiferum” được thực hiện với mong muốn làm rõ được thành phần hóa học của loài địa y này, làm tiền đề cho những nghiên cứu về hoạt tính sinh học cũng như đóng góp vào kho tàng hợp chất tự nhiên Việt Nam. Mô tả về chi Parmotrema Parmotrema là địa y thuộc họ Parmeliaceae. Đây là họ địa y lớn nhất trên thế giới, ước tính hiện nay có khoảng 2765 loài và 77 chi [6]. Địa y thuộc chi Parmotrema là các loài địa y phân bố phổ biến ở miền Nam Việt Nam, chúng sinh trưởng tập trung ở vùng Tây Nguyên.
Chi Parmotrema thường được đặc trưng bởi phiến lá rộng, có thùy hẹp dạng chân chim dài 5 mm. Ở mặt dưới, mép cây rộng, nhẵn, bào tử hình elip và có thành dày [7]. Các hợp chất trong địa y có nhiều hoạt tính sinh học bao gồm kháng nấm, kháng khuẩn, kháng vi rút, kháng viêm, giảm đau, hạ sốt, chống tăng sinh và các hoạt động khác [8]. Bên cạnh đó, địa y đã được sử dụng làm thực phẩm, làm phẩm nhuộm, mỹ phẩm, xà phòng, nguyên liệu thô trong sản xuất nước hoa.
Một vài loại hợp chất polyphenol có trong địa y có khả năng hấp thu tia UVB nên chúng được sử dụng làm kem chống nắng [9]. Bên cạnh đó, từ thời trung đại, các loài địa y được sử dụng để làm thuốc chữa nhiều loại bệnh. Địa y Platismatia glauca và Pseudevernia furfuracea có khả năng chống oxy hóa và kháng khuẩn cao [10]. Địa y Lobaria pulmonaria được dùng để chữa bệnh liên quan đến đường hô hấp, viêm khớp [11], [12], địa y Cladonia macilenta có khả năng ngăn ngừa hiệu quả thoái hóa thần kinh [13], địa y Parmelia sulcata chữa các bệnh về sọ não, loài Peltigera được sử dụng để chữa trị các bệnh dại [14].
Địa y Cetraria islandica (Iceland moss) được sử dụng ở Thụy Điển làm thuốc chữa bệnh phổi, đau họng, viêm phế quản [11,15]. Các nghiên cứu cho biết địa y thường chứa các loại hợp chất thơm như depside, depsidone, depsone, dẫn xuất dibenzofuran và các hợp chất có màu như xanthone, antraquinone và dẫn xuất acid usnic [8,16,17]. Nhiều loại depsidone có hoạt tính sinh học đa dạng, đặc biệt trong ức chế enzyme liên quan đến các bệnh chuyển hóa ở người [8,18]. Mô tả về địa y Parmotrema cristiferum • Tên khoa học: Parmotrema cristiferum (Taylor) Hale • Hệ thống phân loại khoa học: ✓ Bộ (Ordor): Lecanorales ✓ Họ (Family): Parmeliaceae ✓ Chi (Genus): Parmotrema ✓ Loài (Species): Parmotrema cristiferum (Taylor) Hale 3 Hình 1.
Hình ảnh về loài Parmotrema cristiferum Parmotrema cristiferum là một loài nhiệt đới có màu xám, tản có gai và mép có nhiều lông mịn rải rác, phần rễ bên dưới rộng, có màu nâu và thưa thớt [19]. Hàm lượng phenolic trong Parmotrema cristiferum có hiệu quả kháng khuẩn, chống nấm và diệt côn trùng cao [20]. Cho đến nay chỉ mới tìm thấy hai nghiên cứu trên loài địa y Parmotrema cristiferum sinh trưởng ở Việt Nam. Năm 2021, Pham Nguyen Kim Tuyen và cộng sự đã phân lập được hai hợp chất phenol mới cristiferide A-B (1a-2a) và sáu hợp chất đã biết 2,4-dihydroxyphthalide (3a), lecanoric acid (4a), orsellinic acid (5a), 5-chloroorsellinic acid (6a), methyl haematommate (7a), methyl 𝛽-orsellinate (8a) từ loài địa y Parmotrema cristiferum (Taylor) Hale (Parmeliaceae) (Hình 1.
Cũng trong năm 2021, Nguyen Thi Ngoc Van và cộng sự đã phân lập được sáu hợp chất mới orcinol (1b), atranol (3b), atranorin (5b), diffractaic acid (6b), bailesidone (8b) và tinctorinone (9b) và ba hợp chất đã biết orsellinic acid (5a), methyl 𝛽-orsellinate (8a) và lecanoric acid (4a) từ loài địa y Parmotrema cristiferum (Taylor) Hale (Parmeliaceae) (Hình 1. Cấu trúc hóa học của các hợp chất đã được cô lập từ loài địa y Parmotrema cristiferum 1. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của Parmotrema 1. Thành phần hóa học Hiện nay có khoảng 16 loài địa y thuộc chi Parmotrema đã được nghiên cứu hóa học và công bố trên thế giới Parmotrema conformatum Protocetraric acid (34), Malonprotocetraric acid (36) và (+)-(12R)-usnic acid (71) được cô lập bởi M.
Parmotrema cristiferum Cristiferides A-B (1a-2a), 2,4-dihydroxyphthalide (3a), lecanoric acid (4a), orsellinic acid (5a), 5-chloroorsellinic acid (6a), methyl haematommate (7a) và methyl β-orsellinate (8a) (Hình 1.2) được cô lập bởi Pham Nguyen Kim Tuyen và các cộng sự (2021) [21].2) được cô lập bởi Nguyen Thi Ngoc Van và các cộng sự (2021) [22]. Parmotrema dilatatum Depside atranorin (23), depsidone salazinic acid (40), norstictic acid (43), hypostictic acid (44) và protocetraric acid (34) được cô lập bởi N. Parmotrema indicum Parmetherine D (69), methyl 3-hydroxyorsellinate (20), ethyl haematommate (21), methyl orsellinate (15), orsellinic acid (14), lecanoric acid (26), lecanorin (29), galbinic acid (39) và atranorin (23) được cô lập bởi T. 5 Pamotrema lichexanthonicum Depside atranorin (23), depsidone salazinic acid (40) và xanthone lichexanthone (70) được cô lập từ cao chloroform bởi A.
Parmotrema mellissii Methyl orsellinate (15), ethyl orsellinate (16), n-butyl orsellinate (17), methyl β- orsellinate (13), methyl haematommate (18), ethyl chlorohaematommate (19), atranorin (23), chloroatranorin (24), α-alectoronic acid (30), α-collatolic acid (31), 2'''- O-methyl-α-alectoronic acid (32), 2'''-O-ethyl-α-alectoronic acid (33), dehydroalectoronic acid (53), dehydrocollatolic acid (54), (5'α)-5'-ethoxy-5,11- dihydroxy-9-(2-oxoheptyl)-4',5'-dihydro-3'H,8H-spiro[benzo[6,7][1,4]dioxepino[2,3f]- isochromene-2,2'-furan]-4,8(1H)-dione (51), (5'β)-5'-ethoxy-5,11-dihydroxy-9-(2- oxoheptyl)-4',5'-dihydro-3'H,8H-spiro[benzo[6,7][1,4]dioxepino[2,3f]-isochromene- 2,2'-furan]-4,8(1H)-dione (52), isocoumarin A (58), 5'-butoxy-5,11-dihydroxy-9-(2- oxoheptyl)-4',5'-dihydro-3'H,8H-spiro[benzo[6,7][1,4]dioxepino[2,3f]isochromene- 2,2'-furan]4,8(1H)-dione (50), β-alectoronic acid (60), acid 2'''-O-methyl-β-alectoronic (61), 2'''-O-ethyl-β-alectoronic acid (62), (+)-(12R)-usnic acid (71) và skyrin (72) được cô lập bởi H. Parmotrema nilgherrense α-Alectoronic acid (30), α-collatolic acid (31), và dehydrocollatolic acid (53) được cô lập bởi M. Depside atranorin (23) được cô lập bởi V. Duong đã cô lập 7 hợp chất methyl β-orsellinate (13), methyl orsellinate (15), orsellinic acid (14), methyl haematommate (18), atranorin (23), lecanoric acid (26), và (+)-(12R)-usnic acid (71) [29].
Năm 2012, orcinol (12), gyrophoric acid (22), protocetraric acid (34) và parmoether C (64) được cô lập bởi T. Parmotrema praesorediosum (+)-Praesorediosic acid (4), (+)-protopraesorediosic acid (5), atranorin (23) và chloroatranorin (24) được cô lập bởi F. 6 Lecanoric acid (26) và stictic acid (42) được cô lập từ Parmotrema praesorediosa (Nyl. Huynh đã cô lập prasoether D (65), zeorin (82), và acid 1β,3β- diacetoxyhopan-29-oic (81) (2011) [33].
Cũng trong năm này, các hợp chất praesoether A−D (63-64) và praesalide A−C (76 – 78) cũng được cô lập bởi nhóm tác giả [35]. Parmotrema reticulatum Atranorin (23), chloroatranorin (24), salazinic acid (40) và consalazinic acid (25) được cô lập từ cao acetone bởi A. Reticulatin (92), zeorin (82), leucotylin (84), lupeol (93), betulinic acid (94), and dihydroreynosin (95) được cô lập bởi T. Parmotrema saccatilobum Atranorin (23) và chloroatranorin (24) được cô lập từ cao n-hexane bởi T.
Parmotrema sancti-angelii Atranorin (23), lecanoric acid (26) và α-collatolic acid (31) được cô lập bởi V. Cũng trong năm này, zeorin (82), 6α-acetoxyhopane-22-ol (83), leucotylin (84), 16β-acetoxyhopane-6α,22-diol (85), 6α-acetoxyhopane-16β,22-diol (86) và hai esgostane- sterol, 5α,8α-esgosterol peroxide (87), brassicasterol (88) được cô lập bởi T. Duong đã cô lập thêm được ba hợp chất là sanctis A (89), sanctis B (90), sanctis C (91) từ loài này (2017) [40]. Parmotrema stuppeum Orsellinic acid (14), methyl orsellinate (15), atranorin (23) và lecanoric acid (26) được cô lập bởi G.
Parmotrema subisidiosum Depside atranorin (23) và hai depsidone salazinic acid (40) và consalazinic acid (41) được cô lập từ cao acetone của P. Parmotrema tinctorum Isolecanoric acid (25) được cô lập bởi A. 7 Ethyl orsellinate (16) được cô lập bởi L. Atranorin (23) và acid lecanoric (26) được cô lập bởi N.
2-Ethylhexyl orsellinate (28) và tinctorinone (38) được cô lập bởi V. Parmotrema tsavoense Parmosidone A−E (45−47), parmoether A–B (66–67), protocetraric acid (34), 8’- O-methyl protocetraric acid (35), methyl haematommate (18), atranorin (23), methyl β-orsellinate (13), methyl orsellinate (15), virensic acid (37), zeorin (82) và (+)- prasorediosic acid (4) được cô lập bởi T. Methyl (E)-2,4-dihydroxy-6-methyl-3-(3-oxobut-1-en-1-yl)benzoate (10), atranol (9), 2-O-methylatranol (11) được cô lập bởi T. Duong đã cô lập thêm được ba hợp chất polyketide là tsavoenone A (73), tsavoenone B (74), tsavoenone C (75) với khung sườn mới 1,7- dioxadispiro[4.
Dưới đây là một số cấu trúc hóa học của các hợp chất đã phân lập được từ 16 loài địa y thuộc chi Parmotrema. Acid béo γ-lactone Hợp chất đơn vòng 8 Depside 9 Depsidone 10 Diphenyl ether 11 Dispiranic polyketide 12 Phthalide - Alditol Hopane, esgostane, sterol 13 Hợp chất bicyclo Hợp chất khác Hình 1. Một số cấu trúc hóa học của các hợp chất đã phân lập được từ 16 loài địa y thuộc chi Parmotrema 1. Hoạt tính sinh học 1.
Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của các hợp chất địa y Protolichesterinic acid được thử nghiệm in vitro kháng khuẩn Helicobacter pylori (acid này là thành phần trong thuốc cổ truyền giảm đau dạ dày với tên Iceland moss) [23]. Một số lượng lớn các hợp chất địa y như alectosarmentin, pannarin và chloropannarin, emodin và physcion, evernic acid, leprapinic acid và dẫn xuất, các hợp chất phenol đơn vòng, puvinic acid và dẫn xuất, usnic acid và dẫn xuất kiềm hãm sự phát triển của vi khuẩn hay nấm (Bảng 1. Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của các hợp chất địa y Hợp chất Vi khuẩn Vi khuẩn gram (+), Bacteroides spp., Clostridium perfringens, Bacillus subtilis, Usnic acid và các dẫn xuất Staphylococcus aureus, Staphylococcus spp., Mycobacterium aurum Protolichesterinic acid Helicobacter pylori Methyl orsellinate, Epidermophyton floccosum, Microsporum canis, ethyl orsellinate, M. gypseum, Trichophyton rubrum, T.
mentagrophytes, Verticillium achliae, Bacillus methyl β-orsellinate, subtilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas methyl haematommate aeruginosa, Escherichia coli, Cvàida albicans Staphylococcus aureus, Mycobacterium Alectosarmentin smegmatitis 1´-Chloropannarin, pannarin Leishmania spp Emodin, physcion Bacillus brevis Pulvinic acid và dẫn xuất Drechslera rostrata, Alternaria alternata Leprapinic acid và dẫn xuất Vi khuẩn Gram (+) và Gram (-) 1. Hoạt tính gây độc tế bào và kháng đột biến của các hợp chất địa y Usnic acid là hợp chất từ địa y có khả năng gây độc tế bào mạnh. Thử nghiệm kháng u (antitumour) của usnic acid được thử nghiệm lần đầu đối với hệ thống thử nghiệm ung thư phổi Lewis. Những nghiên cứu về mối liên hệ hoạt tính cấu trúc cho thấy tính thân dầu (lipophilicity) có ảnh hưởng quan trọng đối với khả năng gây độc tế bào.