ĐẶT VẤN ĐỀ Kết hợp giữa quá trình nghiên cứu và nhu cầu đổi mới phát triển mà các nhà khoa học đã tổng hợp được các hợp chất từ cây cỏ, và nó sẽ là bàn đạp để phát triển nền khoa học – công nghệ, mang lại giá trị kinh tế, khoa học cao sử dụng trong các ngành Y dược, mỹ phẩm, công nghiệp. Cũng nhờ vào vị trí địa lý thuận lợi với 3/4 diện tích là đồi núi, khí hậu nhiệt đới gió mùa, có hai mùa rõ rệt thay đổi theo địa hình, mà Việt Nam sở hữu một hệ thực vật phong phú và đa dạng với hơn 12.200 loài thực vật được sử dụng làm thuốc trong y học cổ truyền, ví dụ như một số loài họ Na (Annonaceae) thuộc chi Goniothalamus [3]. Các công trình nghiên cứu cho thấy chi Goniothalamus chứa các thành phần hóa học đặc trưng như styryl- lacton, alkaloid, acetogenin [38]. Cũng từ các kết quả nghiên cứu đó đã có rất nhiều hợp chất alkaloid đã được phân lập có hoạt tính gây độc tế bào, kháng lao và chống sốt rét [27].
Ở Việt Nam, các loài Goniothalamus như G. gracilipes đã được nghiên cứu về thành phần hóa học và chưa có nhiều nghiên cứu về thành phần hóa học của G. Do đó, đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học cao chloroform của rễ cây Giác đế Đồng Nai (Goniothalamus donnaiensis) họ Na (Annonaceae)” được thực hiện nhằm các mục tiêu sau: (1) Khảo sát đặc điểm thực vật học của rễ cây. (2) Chiết cao chlorform của rễ cây.
(3) Phân lập và xác định cấu trúc của các hợp chất phân lập được từ cao toàn phần của rễ cây. 2 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2. TỔNG QUAN VỀ THỰC VẬT HỌC 1.1 Tên Việt Nam: Giác đế Đồng Nai. Tên khác: Giác đế nhung [3].
Tên khoa học: Goniothalamus donnaiensis Finet et Gagnep [3]. Vị trí phân loại Dựa theo hệ thống Takhtajan (2009) [5] [33]: Giới Plantae < Giới thực vật > Ngành Magnoliophyta < Ngành Ngọc Lan > Lớp Magnoliopsida < Lớp Ngọc Lan > Phân lớp Magnoliidae < Phân lớp Ngọc Lan > Bộ Magnoliales < Bộ Ngọc Lan > Họ Annonaceae < Họ Na > Chi Goniothalamus < Chi Giác đế > Loài Goniothalamus donnaiensis Finet et Gagnep. Sơ đồ vị trí phân loại của cây Giác đế Đồng Nai (Goniothalamus donnaiensis Finet et Gagnep. Giới thiệu sơ lược về họ Na (Annonaceae) Họ Na (Annonaceae) hay còn gọi là họ Mãng Cầu, là họ thực vật hạt kín lớn nhất với khoảng 130 chi và 2.500 loài phân bố khắp các vùng nhiệt đới trên thế giới [16], [19].
Mô tả thực vật: cây gỗ, cây bụi, hiếm gặp ở cây bụi thấp hoặc cây leo. Lá: mọc so le hoặc xếp xoắn ốc (hiếm gặp), phiến lá hình mác, gân lá hình lông chim, lồi ở mặt dưới, gân phụ mọc đối hoặc không đối, mép lá nguyên. Hoa: mọc riêng lẻ, mọc thành cặp hoặc thành cụm ở đỉnh cành, nách hoặc trên nách lá, ít mọc ở cành già, thường có lá bắc. Lưỡng tính, hiếm khi đơn tính hoặc tạp tính.
Đặc điểm này thường dùng để phân biệt các chi trong họ Na. Trục cụm hoa không có hoặc rất ngắn, một số khá phát triển nhưng luôn có cuống hoa. Bao hoa: thường là tiền khai van. Tràng hoa thường xếp xen kẽ với đài hoa.
Công thức hoa điển hình ở họ Na là K3C3+3AG. Hình dáng và kích thước hoa đa dạng (thường dùng làm tiêu chuẩn chính để phân biệt taxon) có thể chia thành 2 nhóm chính. Nhóm thứ nhất, cánh hoa xòe ra khi nở làm lộ ra bộ nhị và nhụy. Nhóm thứ hai, cánh hoa dính nhau ở mép tạo thành mũ đậy lên nhị và lá noãn.
Bộ nhị: số lượng rất nhiều, xếp xoắn ốc trên đế hoa lồi. Nhị lép hiện diện ở một số chi. Nhị có 2 kiểu chính: “kiểu Uvarioid” và “kiểu Miliusoid”. Bao phấn thường hướng ngoài và không có vách ngăn.
Bộ nhụy và quả: phần lớn bộ nhụy gồm các lá noãn riêng biệt. Mỗi lá noãn được chia thành bầu, vòi nhụy và núm nhụy. Sau khi thụ phấn mỗi lá noãn tạo thành một phân quả riêng [3], [25]. Giới thiệu sơ lược về chi Giác đế (Goniothalamus) Mô tả thực vật: Cây bụi hoặc gỗ nhỏ, các bộ phận non không có lông hình sao.
Hoa lưỡng tính, mọc ở nách lá xanh hoặc nách lá đã rụng, hiếm khi mọc trên thân già hoặc vừa mọc ở đỉnh vừa mọc ở nách, ở gốc cuống hoa thường có một số lá bắc nhỏ; Bao hoa gồm lá đài (3), cánh hoa (6) đều xếp van; 3 cánh hoa vòng ngoài rời nhau, thường phẳng; các cánh hoa vòng trong rất nhỏ và dày hơn cánh hoa ngoài. Hình dáng và kích thước hoa thuộc chi này thuộc nhóm thứ hai, nên các cánh hoa dính nhau ở mép tạo thành mũ đậy lên nhị và lá noãn (hình 2. Nhị: nhiều, kiểu uvarioid; mào trung 4 đới có khi rất nhọn đầu hoặc thường thì cụt (hình 2.4), bao phấn hướng ra ngoài, thường có vách ngăn ngang. Bộ nhụy: Núm nhụy ngồi hình phễu rộng hoặc hơi xẻ thành hai thùy (hình 2.3), vòi nhụy thường rõ.
Lá noãn nhiều, xếp vào kiểu “lá noãn nửa đóng kín”. Phân quả ngồi hoặc có cuống ngắn [3]. Mũ điển hình gặp ở chi Hình 2. Vòi và núm nhụy điển hình ở Goniothalamus chi Goniothalamus A.
Núm nhụy ngồi hình phễu rộng B. Núm nhụy hơi xẻ thành hai thùy Hình 2. Các kiểu nhị điển hình của chi Goniothalamus trong họ Annonaceae Phân bố: Chi Goniothalamus có khoảng 110 loài, phân bố ở châu Á đến New Guinea, tập trung nhiều ở Đông Nam Á. Ở Việt Nam có 19 loài [3].
Một số loài Goniothalamus ở Việt Nam. STT Loài Nơi sống 1 Goniothalamus albiflorus Ban Thừa Thiên-Huế, Kon Tum (Giác đế hoa trắng) 2 Goniothalamus chinensis Merr. Lào Cai (Sa Pa), Hà Giang, (Giác đế Trung Hoa) Quảng Ninh 3 Goniothalamus chartaceus P. Li Quảng Ninh, Lạng Sơn (Chân kiềng hay Giác đế giấy) 5 4 Goniothalamus donnaiensis Fin.
Khánh Hoà, Kon Tum, Đắc (Giác đế nhung, còn gọi là Giác đế Đồng Nai) Lắc, Đắc Nông, Lâm Đồng, Ninh Thuận, Đồng Nai 5 Goniothalamus elegans Ast. Quảng Bình (Giác đế thanh lịch) 6 Goniothalamus expansus Craib Gia Lai (Giác đế xoè) 7 Goniothalamus gabriacianus (Baill. Quảng Trị, Đà Nẵng, Quảng (Giác đế Sài Gòn) Nam, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk, Tây Ninh, Bình Dương, Bà Rịa- Vũng Tàu 8 Goniothalamus gracilipes Ban Đắk Lắk, Thái Nguyên (Giác đế cuống dài) 9 Goniothalamus macrocalyx Ban Bắc Cạn, Hà Nội, Hòa Bình, (Màu cau trắng, còn gọi là Giác đế đài to, Tai Thanh Hóa, Hà Giang nghé, Bồ câu đất) 10 Goniothalamus multiovulatus Ast. Thừa Thiên-Huế, Đà Nẵng (Giác đế nhiều noãn) 11 Goniothalamus ninhianus Ban Lâm Đồng (Giác đế Lâm Đồng) 12 Goniothalamus takhtajanii Ban Vĩnh Phúc (Tam Đảo) (Giác đế Tam Đảo) 13 Goniothalamus tamirensis Pierre ex Fin.
& Nghệ An, Quảng Trị, Thừa Gagnep. Thiên-Huế, Đà Nẵng, Khánh (Giác đế miên, còn gọi là Giác đế Tamir) Hòa, Đắk Lắk, Đắk Nông 14 Goniothalamus tenuifolius King Kon Tum (Giác đế lá mỏng) 6 15 Goniothalamus touranensis Ast. Đà Nẵng, Quảng Nam, Khánh (Giác đế Đà Nẵng) Hòa, Đắk Lắk, Lâm Đồng 16 Goniothalamus undulatus Ridl. Đắk Lắk (Giác đế lượn sóng) 17 Goniothalamus vietnamensis Ban Cao Bằng, Quảng Ninh, Phú (Bổ béo đen) Thọ, Hà Nội (Ba Vì, Minh Quang) 18 Goniothalamus wightii Hook.
Đà Nẵng, Khánh Hòa, Ninh (Giác đế Ấn Độ) Thuận, Gia Lai, Đồng Nai 19 Goniothalamus yunnanensis W. Wang Lào Cai, Sơn La, Lạng Sơn, (Giác đế Vân Nam) Hòa Bình 2. Giới thiệu sơ lược về loài Goniothalamus donnaiensis Finet et Gagnep. Đặc điểm thực vật: Dạng cây bụi hoặc gỗ nhỏ, cao 1-5 m.
Cành non có lông màu đỏ. Lá hình trứng ngược, có mũi nhọn, cỡ 30-35 x 12-13 cm, mặt trên nhẵn, mặt dưới có lông cứng và dài; gân bên cong hình cung, nổi rõ ở cả 2 mặt và vấn hợp ở gần mép; cuống lá đài mập, có lông như ở cành non. Hoa mọc đơn độc hoặc hợp thành cụm ít hoa, ở nách lá hoặc đôi khi ở trên cành già không lá; cuống hoa dài 1,5 cm, ở gốc có 2-3 lá bắc nhỏ hình mác. Lá đài hình trái xoan, nhọn đầu, có lông.
Cánh hoa ngoài hình trứng rộng gốc và đột ngột thót lại thành đuôi dài tới 2-2,5 cm hoặc hơn; cánh hoa trong hình thoi, rất ngắn hơn cánh ngoài. Nhị có mào trung đới cụt đầu. Bầu nhụy có lông chủ yếu mọc trên các sườn, vòi nhụy hình trụ dài hơn bầu, núm nhụy nhỏ, hình trụ. Phân quả hình trái xoan, cỡ 10-13 x 5-7 mm, có lông màu đỏ nâu; vỏ quả mỏng, dính với vỏ hạt [3].
Sinh học và sinh thái: Cây ra hoa tháng 4-6, có quả tháng 11-12. Mọc rải rác trong rừng nguyên sinh hoặc rừng thứ sinh, nơi ẩm [3]. TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC 2. Thành phần hóa học của chi Goniothalamus 2.
Styryl-lacton Trong các chi thuộc họ Annonaceae, styryl-lacton là một hợp chất quan trọng đối với chi Goniothalamus, hầu như chỉ gặp ở chi này. Các styryl-lacton được phân lập từ chi Goniothalamus có 6 nhóm cơ bản: styryl-pyron (I), furano-pyron (II), furano- furon (III), pyrano-pyron (IV), butenolid (V), heptolid (VI) (hình 2. Styryl-lacton đầu tiên được tìm thấy trong một số loài thuộc chi Goniothalamus là styryl-pyron (goniothalamin). Năm năm sau, furano-pyron (altholacton) được tìm thấy từ một loài thuộc họ Annonaceae.
Một số hợp chất styryl-lacton được phân lập từ chi Goniothalamus được trình bày ở bảng 2. Sáu khung cơ bản của styryl-lacton 8 Bảng 2. Các styryl-lacton từ chi Goniothalamus STT Hợp chất Nhóm thế CTPT Chi TL (R) Goniothalamus TK Nhóm 1: Styryl –pyron 1 1. sesquipedalis isogoniothalamin oxid 9 3 3.6 8-Acetyl-goniotriol R1=OH; C15H16O6 G.
arvensis [14] 10 Nhóm 2: Furano-pyron 5 5. arvensis Nhóm 3: Furano-furon 7 11 7. giganteus Nhóm 4: Pyrano-pyron 8 8. leiocarpus Nhóm 5: Butenolid 9 9.
giganteus 12 Nhóm 6: Heptolid 10 10. Acetogenin Annonaceous acetogenins (ACGs) là những hoạt chất tự nhiên chỉ được phân lập từ các loài thuộc họ Na (Annonaceae) phân bố ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Các acetogenin là dẫn xuất của acid béo C35 hoặc C37, đặc trưng bởi khung C32 hoặc C34 không phân nhánh. Trong phân tử acetogenin có chứa các nhóm chức của oxy bao gồm các vòng tetrahydrofuran (THF) và tetrahydropyran (THP) với các nhóm hydroxy, keton, epoxy, liên kết đôi và liên kết ba trên mạch cacbon.
Cấu trúc của hợp chất này thường kết thúc với một nhóm γ-lacton [13]. Cấu trúc chung của acetogenin. 13 Thực tế, có 417 hợp chất acetogenin đã được phân lập với 176 trong số này là mới. Trong đó gồm 40 linear-ACGs, 16 epoxy-ACGs, 206 mono-THF, 146 bis-THF, 1 tri- THF và 8 acetogenin khác thuộc nhóm THP [13].
Một số acetogenin được phân lập từ các loài thuộc chi Goniothalamus. Hợp chất Loài Goniothalamus Cấu trúc mono-THF và mono-THP acetogenin G. giganteus (1998) [9] 14 Cấu trúc bis-THF acetogenin G. giganteus (1997) [10] Cấu trúc tri-THF acetogenin G.
giganteus (1994) [21] Cấu trúc linear-acetogenin. Alkaloid Năm 1988, từ lá và cành của cây G.