LỜI MỞ ĐẦU Các hợp chất thiên nhiên đã và đang chiếm một vị trí quan trọng trong ngành sản xuất dược phẩm và nhiều lĩnh vực khác. Nhiều hợp chất này có thể được dùng làm nguyên mẫu hoặc các cấu trúc dẫn đường cho sự phát hiện và phát triển dược phẩm cũng như các sản phẩm khác phục vụ cuộc sống. Theo ước tính của tổ chức y tế thế giới, hiện nay khoảng trên 80% dân số thế giới sử dụng nguồn dược liệu để điều trị bệnh tật và chăm sóc sức khoẻ. Để đáp ứng nhu cầu sử dụng dược liệu và các sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên đang ngày càng tăng, việc nghiên cứu hoá học và hoạt tính sinh học của các cây thuốc nhằm đóng góp vào việc sử dụng hợp lý và có hiệu quả cây thuốc cũng như tiêu chuẩn hoá cây thuốc và tìm ra các hợp chất có hoạt tính sinh học có giá trị có vai trò đặc biệt quan trọng.
Nước ta có thảm thực vật đa dạng và phong phú. Theo con số thống kê gần đây, hiện nay Việt Nam có 337 họ cây với 2.585 loài, trong số đó có 3.800 loài thực vật được dùng làm thuốc. Với xu hướng nghiên cứu chung trên thế giới, việc đi sâu nghiên cứu tìm kiếm những hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học có giá trị dựa trên nền y học cổ truyền đang được các nhà khoa 7 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com học rất quan tâm. Các loài cây thuộc họ Cáng lò (Betulaceae) và họ Gừng (Zingiberaceae), từ lâu đã là đối tượng được các nhà khoa học thuộc lĩnh vực các hợp chất thiên nhiên trên thế giới đặc biệt quan tâm, bởi chúng thường chứa các lớp chất như tecpenoit, diarylheptanoit, flavonoit,… với nhiều hoạt tính sinh học lý thú.
Trong luận án này, chúng tôi lựa chọn 4 loài cây thuộc họ Cáng lò (Betulaceae) và họ Gừng (Zingiberaceae), là những cây thuộc loại hiếm hoặc mới chỉ được phát hiện gần đây ở nước ta và chưa được nghiên cứu về thành phần hoá học làm đối tượng nghiên cứu: Tống quán sủi (Alnus nepalensis D. Don), Cáng lò (Betula alnoides Buch. Don), Gừng môi tím đốm (Zingiber peninsulare I. Theilade), Riềng maclurei (Alpinia maclurei Merr.
Những nội dung chính của luận án là: 1. Xây dựng quy trình chiết và điều chế các phần chiết. Phân tích sắc ký các phần chiết, xây dựng các quy trình phân tách và phân lập. Phân tách sắc ký các phần chiết và phân lập các hợp chất thành phần.
Xác định cấu trúc của các hợp chất phân lập được. Đánh giá hoạt tính sinh học của một số hợp chất có cấu trúc tecpenoit và steroit nhận được trong khuôn khổ của luận án. Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.1 THỰC VẬT HỌC, NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÁC LOÀI ALNUS VÀ BETULA (BETULACEAE) 1.1 Vài nét về thực vật học của chi Alnus và chi Betula [98] Họ Betulaceae có 6 chi với khoảng 150-200 loài. Trung Quốc là nước có đủ cả 6 chi với 89 loài, trong số đó có một chi và 56 loài đặc hữu.
Các chi của họ Betulaceae gồm: Corylus, Ostryopsis, Carpinus, Ostrya, Alnus và Betula, trong đó Alnus và Betula là 2 chi lớn nhất trong họ. Chi Alnus có khoảng 40 loài. Các loài Alnus được phân bố rộng khắp ở Bangladesh, Bhutan, Trung Quốc, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Nepal, châu Âu, Bắc và Nam Mỹ. incana thường thấy phổ biến ở Bắc Âu, A.
viridis được tìm thấy chủ yếu ở vùng đồng cỏ của Thuỵ Sĩ (Alps), trong khi đó A. cordata lại tìm thấy ở miền nam và miền tây nước Ý [52]. Alnus glutinosa xuất hiện phổ biến ở một số nước Bắc Phi và các nước có khí hậu ôn hoà ở châu Á, châu Âu [128]. Các loài Alnus nepalensis được phân bố rộng khắp từ Pakistan qua Nepan, Bhutan tới Vân Nam, tây nam Trung Quốc, Miến Điện và tới một phần Ấn Độ.
Ở nước ta, cây mọc ở trong rừng khô vùng Sapa (Lào Cai). Các loài Alnus phổ biến là: A. japonica, 8 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. rhombifolia,… Chi Betula có khoảng 50-60 loài.
Các loài Betula được phân bố rộng khắp ở Afghanistan, Trung Quốc, Nhật Bản, Kazakstan, Hàn Quốc, Kyrgyzstan, Mông Cổ, Nepal, Nga, Ấn Độ, châu Âu, Bắc và Nam Mỹ. pendula Roth (cáng lò bạc) và B. pubescens Ehrh được phân bố rộng rãi ở Scandinavia và Bắc Âu, trong khi B. utilis lại được tìm thấy ở Himalaya,… Ở Thổ Nhĩ Kỳ, có 5 loài Betula được phân bố ở phía đông và đông bắc, trong đó Betula litwinowii Doluch là một loài với đặc điểm là có vỏ thân cây có màu trắng hồng [38, 101, 150].
Một số loài Betula: B.2 Nghiên cứu hoá học chi Alnus Từ một số bộ phận như phấn hoa, hạt,… của loài Alnus glutinosa người ta đã phân lập được một số diarylheptanoit, flavonoit, sterol và các axit [52, 113, 115, 128, 135]. Năm 1978, 4ʹ,5ʹ-dihydroxy-3ʹ-metoxy stilben (1) đã lần đầu tiên được tìm thấy từ chồi A. Từ hoa của A. pendula đã phân lập được axit alnustic và 7 tritecpenoit kiểu secodammaran, trong đó có ba chất được phân lập lần đầu tiên là 12-O-(2ʹ-O-axetyl)--D-xylopyranozit (2a), 12- O-(2ʹ-O-axetyl)--D-glucopyranozit của axit alnustic (2b) và axit (20S)-20-hydroxy-24-metylen- 3,4-secodammar-4(28)-en-3-oic (3) [152, 153].
hirsuta có chứa heptacosan, tetracosanol, lupenon, glutin-5-en-3-ol, hỗn hợp của α- và β-amyrin, β-sitosterol và 1,7-diphenylheptan-3,5-diol [166]. Từ lá và vỏ thân Alnus hirsuta đã phân lập được 12 diarylheptanoit, 4 tritecpenoit, 3 flavonoit. Trong số các diarylheptanoit này đáng chú ý nhất là 2 hợp chất tách được từ lá là các chất lần đầu tiên được tìm thấy trong thực vật: (5R)-1,7-bis-(3,4-dihydroxyphenyl)-heptan-5-O-β- D-xylopyranozit (4a), (5R)-l,7-bis-(3,4-dihydroxyphenyl)heptan-5-O-β-D-glucopyranozit (4b) và một số hợp chất có cấu trúc lý thú như 4,17-dimetoxy-2-oxatricyclo[13. và cộng sự [94] đã phân lập được từ lá Alnus hirsuta var.
microphylla được 10 hợp chất là oregonin và 9 tanin. Trong số các tanin, một ellagitannin được phân lập lần đầu tiên là hirsunin (7) cùng với các tannin đã biết khác. sibirica đã phân lập được 2 diarylheptanoit là (5S)-1,7-bis(3,4- dihydroxyphenyl)-5-hydroxyheptan-3-on (hirsutanonol) và (5S)-1,7-bis(3,4-dihydroxyphenyl)-5- (β-D-xylopyranozyloxy)heptan-3-on (oregonin) [95]. 9 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Wollenweber đã phân lập được từ chồi Alnus crispa, A.
sinuata các flavonoit: quercetin và các dẫn xuất, các dẫn xuất của kaempferol, rhamnetin, isorhamnetin, rhamnazin, acacetin, salvigenin, các dẫn xuất metyl ete của apigenin, betuletol và genkwanin [175]. Từ loài Alnus japonica nguồn gốc Đức đã phân lập được trên 10 flavonoit, trong số đó chủ yếu là các dẫn xuất của kaempferol [166, 175]. japonica nhưng nguồn gốc Nhật Bản thì lại có thành phần chính là các tritecpenoit, diarylheptanoit và tanin còn flavonoit có phần ít hơn [22, 23, 56, 82, 88, 93, 124, 123]. Từ hoa cây này, người ta đã phân lập được 12 tritecpenoit và 3 diarylheptanoit, trong số đó có 6 tritecpenoit kiểu secodammaran được tìm thấy lần đầu tiên với cấu trúc lý thú như axit (24E)-3,4- secodammara-4(28),20,24-trien-3,26-dioic (8), axit (20S,24S)-20,24-dihydroxy-3,4- secodammara-4(28),25-dien-3-oic (9), axit (23E)-(20S)-20,25-dihydroxy-3,4-secodammara- 4(28),23-dien-3-oic (10a), axit (23E)-(20S)-20,25,26-trihydroxy-3,4-secodammara-4(28),23-dien-3-oic (10b) [22, 23].
Từ lá của cây này lại thu được 8 diarylheptanoit, 3 flavonoit và 14 tanin thủy phân, trong số đó, đáng kể nhất là 3 diarylheptanoit được phân lập lần đầu tiên: 1-(3,4-dihydroxyphenyl)- 5-hydroxy-7-(4-hydroxyphenyl)-3-heptanon-5-O-β-D-xylopyranozit (11a), 1,7-bis-(3,4- dihydroxyphenyl)-5-hydroxy-3-heptanon-5-O-[2-(2-metylbutenoyl)]-β-D-xylopyranozit (11b) và 1,7-bis-(3,4-dihydroxyphenyl)-5-metoxy-3-heptanon (11c) cùng với hai tanin thủy phân cũng lần đầu tiên được phát hiện là alnusjaponin A (12) và alnusjaponin B (13) [88, 93]. Loài Alnus japonica Steudel. nguồn gốc Nhật bản, Hàn Quốc ngoài thành phần chính là các diarylheptanoit, tritecpenoit còn có thêm một số lớp chất khác [56, 82, 124, 123]. Từ gỗ của cây này đã phân lập được 7 diarylheptanoit, trong số đó có 5 chất có cấu trúc vòng biarylheptanoit, 4 hợp chất phenolic, 4 steroit và 3 tritecpenoit [124].
Từ vỏ thân của cây này cũng đã phân lập được 14 diarylheptanoit và 2 flavonoit, trong số đó 1,7-bis-(3,4-dihydroxyphenyl)5-hydroxyheptan-3-O- β-D-xylopyranozit (14) là một diarylheptanoit glycozit mới được phân lập lần đầu tiên [56, 82] và hai diarylheptanoit vòng hiếm thấy, mới được phân lập từ chi Alnus là oregonoyl A (15) và oregonoyl B (16) [123]. Thành phần hóa học chủ yếu của A. sieboldiana là các tritecpenoit và tanin còn diarylheptanoit và flavonoit lại rất ít [23, 65, 142]. Từ hoa của A.
sieboldiana đã phân lập được 14 tritecpenoit và 1 diarylheptanoit, trong số đó thành phần tritecpenoit chủ yếu là axit alnustic và các dẫn xuất 12-O-glycozit của axit alnustic [23, 142]. Từ lá của loài này người ta đã phân lập được 2 flavonoit và 10 tanin thủy phân, trong số đó có hai ellagitannin được phân lập lần đầu tiên là alnusnin A (17a) và alnusnin B (17b) [65]. và cộng sự đã phân lập được từ hoa A. serrulatoides 18 hợp chất gồm 13 tritecpenoit và 5 diarylheptanoit [23].
10 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Từ lá, hoa, chồi A. và cộng sự [162] đã phân lập được 12 hợp chất thuộc nhiều lớp chất khác nhau như diarylheptanoit, flavonoit, stilbenoit, sesquitecpenoit và phenanthren, trong số đó, 1,7-diphenyl-hept-3-en-5-on (18) và 2,3,4-trimetoxyphenanthren (19) là hai hợp chất lần đầu tiên được phân lập. Vỏ Alnus rubra Bong. đã được nghiên cứu và từ vỏ này đã phân lập được 4 diarylheptanoit, trong số đó một chất lần đầu tiên được phân lập là (S)-1,7-bis-(4-hydroxyphenyl)- heptan-3-on-5-O-β-D-xylopyranozit (20) [32].
Nhận xét Thành phần hoá học của các loài Alnus rất đa dạng, bao gồm nhiều lớp chất như diarylheptanoit, tritecpenoit, flavonoit, phenylpropanoit và các dẫn xuất của stilben. Tuy nhiên, lớp chất đặc trưng nhất của chi này lại là các diarylheptanoit và các glycozit của chúng. Ngoài ra, tanin cũng là một thành phần quan trọng của một số loài Alnus. Các hợp chất này được phân bố ở hầu hết các bộ phận của cây như lá, cuống hoa, phấn hoa, hạt, chồi, gỗ, cành, vỏ,… Một số loài có thành phần phong phú và đa dạng cả về số lượng chất cũng như số lớp chất là Alnus hirsuta, A.
Các diarylheptanoit có mặt chủ yếu trong các loài này. Các loài có tecpenoit là thành phần chính gồm A. sieboldiana, Alnus serrulatoides, A. Loài chứa nhiều tanin là A.
Dưới đây là công thức hoá học của một số hợp chất đã phân lập được từ chi Alnus. 31 31 HO 24 HO 24 RO 20 20 12 12 1 3 1 3' OMe HO2C 3 2 HO2C 2 4' 29 4 29 4 5' OH OH 28 28 2a R = 2'-OAc--D-pyr 1 2b R = 2'-OAc--D-glc 3 H OH 8 12 OR 6 7 10 9 11 HO OH 5 20 1 3 5 7 13 18 19 4 4' 4' 3 HO OH H3CO O 15 14 2 1 4a R = Xyl 16 17 4 b R = Glu 5 H3CO OH 11 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.