MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hợp chất thiên nhiên rất đa dạng và phong phú. Chúng có ứng dụng trong nhiều lĩnh vực nhƣ thực phẩm, dƣợc phẩm, hóa mỹ phẩm, thuốc trừ sâu, thuốc kích thích sinh trƣởng.nhờ tính chất hóc học và đặc biệt là hoạt tính sinh học của chúng [5]. Nhƣ vậy hợp chất thiên nhiên đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống của chúng ta.
Vì vậy mà nhiều nhà nghiên cứu khoa học trong và ngoài nƣớc đang rất quan tâm đến lĩnh vực này nhằm tìm kiếm nguồn tài nguyên mới để phục vụ cho đời sống con ngƣời. Trên thế giới có nhiều nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của chất có trong các loài cây thuộc chi Platanus và kết quả cho thấy những chất này có khả năng kháng viêm, kháng khuẩn, gây độc tế bào ung thƣ, chống oxi hóa…Cây Chò nƣớc có tên khoa học là Platanus kerrii Gagnep., cây có nhiều tên gọi khác nhau nhƣ: Chò nƣớc; Chò ổi; Mạ nang; Tiêu huyền; Mạy phơi; Pƣơi năm; Ba len. Cây Chò nƣớc phân bố nhiều ở các rừng già thuộc các tỉnh Bắc Kạn, Quảng Ninh, Nghệ An, Hà Tĩnh ở Việt Nam và rất nhiều tại Lào.Loại cây này hiện nay chủ yếu đƣợc khai thác để lấy gỗ.Thế giới có một chiPlatanus và chi này có chín loài, phân bố ở châu Á, châu Âu và Bắc Mỹ. Ở Việt Nam chỉ có một loài duy nhất là Chò nƣớc (Platanus kerrii Gagnep.
Lá Vỏ Bột vỏ Hình 1.Lá, vỏ và bột vỏ cây Chò nƣớc 2 Theo các tài liệu trong nƣớc và trên thế giới, đã có nhiều công bố về thành phần hóa học của các loài thuộc chi Platanus cũng nhƣ thử hoạt tính sinh học của các hợp chất đó. Đặc biệt đã có đề tài nghiên cứu về thành phần hóa học có trong vỏ cây Chò nƣớc (Platanus kerrii Gagnep. Trong đề tài đó bƣớc đầu đã xác định đƣợc một số chất đƣợc tách ra từ dịch chiết trong dung môi n-hexan của vỏ cây Chò nƣớc và thử hoạt tính sinh học của các chất. Trên cơ sở các kết quả thu đƣợc, chúng tôi tiếp tục nghiên cứu thành phần hóa học các chất đƣợc tách chiết từ vỏ cây Chò nƣớc với các dung môi khácnhau để góp phần trong việc khai thác nguồn tài nguyên thiên nhiên, đem lại nguồn lợi cho đất nƣớc, từ đó để xây dựng và có kế hoạch bảo tồn, khai thác vùng nguyên liệu đồng thời định hƣớng trong việc nghiên cứu thử nghiệm các sản phẩm có khả năng chữa bệnh cũng nhƣ xuất khẩu thành phẩm có giá trị kinh tế cao.
Xuất phát từ thực tiễn trên chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu một số thành phần hóa học của vỏ cây Chò nƣớc (Platanus kerrii Gagnep.) Việt Nam”nhằm tiếp tụcnghiên cứuthành phần hóa học, xác định cấu trúc của các chất đƣợc tách ra từ vỏcây Chò nƣớc, trên cơ sở đó để định hƣớng ứng dụng và thƣơng mại hóa sản phẩm. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài - Nghiên cứu để xác định cấu trúc hóa học của các chất có trong vỏ cây Chò nƣớc từ dịch chiết n-hexan và từ dịch chiết etyl axetat. Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài Đối tƣợng nghiên cứu là vỏ cây Chò nƣớc Platanus kerrii Gagnep.thuộc chi Platanus họ Platanaceae, còn đƣợc gọi là họ Tiêu huyền hay họ Chò nƣớc ở huyện Hƣơng Sơn, tỉnh Hà Tĩnh. Cách tiếp cận, phƣơng pháp nghiên cứu - Phân lập các chất: Sử dụng các phƣơng pháp tách chiết, điều chế hiện đại để tách chất nhƣ sắc ký cột (CC), sắc ký lớp mỏng điều chế (TLC), sắc ký lỏng cao áp HPLC.
3 - Xác định cấu trúc sử dụng các phƣơng pháp hóa lý hiện đại nhƣ phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, HMBC, HMQC, NOESY,. phổ khối lƣợng (MS), quang phổ hồng ngoại (IR), phổ tử ngoại (UV)… để xác định cấu trúc sản phẩm. - Các nghiên cứu đƣợc thực hiện tại Phòng thí nghiệm Hóa-Sinh, Khoa Khoa học Tự nhiên, Đại học Hồng Đức, Thanh Hóa và Viện hóa học, Viện Hóa Sinh Biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Tổng quan về cây Chò nƣớc 1.
Đặc điểm thực vật của cây Chò nƣớc Cây Chò nƣớc có tên gọi khoa học là Platanus kerriiGagnep. thuộc chi Platanus, họ Platanaceae, bộ Sau sau Hamamelidales và thuộc lớp cây gỗ lớn[1]. Cây Chò nƣớc hay còn gọi là họ Chò nƣớc hoặc họ Tiêu huyền. Cây này đƣợc bác sĩ ngƣời Ireland (Ai-len) tên là Arthur Francis George Kerr (1877–1942) phát hiện ra vào năm 1932 tại Lào[3], đến năm 1939 nhà thực vật học ngƣời Pháp François Gagnepain (1866-1952) đã nghiên cứu về thực vật học và đặt tên cây này là Platanus kerrii Gagnep.
Đến năm 1969, cây Chò nƣớc và một số loài thuộc chi PlatanusđƣợcP. Bass nghiên cứu dƣới dạng giải phẫu thực vật học. Cây phân bố chủ yếu ở khu vực Đông Nam Á, đặc biệt cây này phân bố nhiều tại Việt Nam và Lào. Ở Việt Nam cây Chò nƣớc mọc tự nhiên chủ yếu ở các rừng già thuộc các tỉnh Quảng Ninh, Bắc Kạn, Nghệ An, Hà Tĩnh.
Cây Chò nƣớc còn có nhiều tên gọi tiếng Việt khác nhau nhƣ: Chò ổi; Mạ nang; Mạy phơi; Tiêu huyền; Pƣơi năm; Ba len. Cây có dạng thân gỗ, thƣờng xanh quanh năm, cây có thể caotới 30 - 35 m, đƣờng kính khoảng 1,5 m, vỏ màu trắng xám, bong từng mảng, lá đơn mọc cách, xẻ thủy chân vịt và có gân chân vịt, lá có phiến thon, mặt trên xám, gân chính phụ, mặt dƣới nâu vàng xám, gân các cấp lồi mịn, lá bẹ thành ống bao, có lông nâu hoa nhỏ, đều, đơn tính, hợp thành đầu dày đặc. Hoa của cây Chò nƣớc gồm bao hoa, nhị hoa xen lẫn với cánh hoa, bộ nhụy chủ yếu từ 5 đến 8 lá noãn rời, mỗi lá noãn trong có một noãn, núm nhụy men dọc theo vòi đến tận đỉnh bầu. Cây thƣờng ra hoa vào tháng 2 đến tháng 3, quả chín vào khoảng tháng 6 đến tháng 8, tái sinh bằng hạt và chồi, mọc chủ yếu trong rừng nơi ẩm, trên đất phù sa, đất dễ thoát nƣớc nhƣng chịu đƣợc cả úng ngập.
Platanus kerrii Gagnep. thƣờng mọc ven sông suối, ở độ cao khoảng 300 m. Cây này có mang nguồn gen độc đáo và giải phẫu gỗ cho thấy cây còn chứa những tính 5 chất nguyên thuỷ so với loài cùng chi, gỗ có giác màu trắng, lõi đỏ nâu, đẹp, ít mọt mối, gỗ thƣờng đƣợc dùng làm cột nhà và đồ dùng thông thƣờng, gỗ khô thƣờng dễ nứt nẻ và vênh nên thƣờng dùng trong xây dựng và đóng đồ mộc thông thƣờng[2]. Cây Chò nƣớc đƣợc phân bố ở các rừng già, khu phân bố rộng nhƣng bị chia cắt, cây mọc rải rác, lại bị đe doạ do phƣơng thức canh tác và khai thác gỗ của ngƣời dân nên nơi cƣ trú của loài nàybị xâm hại, cá thể trƣởng thành suy giảm, do đó loài thực vật này đã đƣợc ghi trong Sách Đỏ Việt Nam với cấp đánh giá "bị đe doạ" (Bậc T), cần đƣợc bảo vệ loài trong tự nhiên và đƣa về trồng để giữ nguồn gen và chủ động tạo nguồn nguyên liệu.
Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài Platanus kerrii Gagnep. Căn cứ vào các tài liệu tham khảo trong và ngoài nƣớc cho thấy hiện nayđã có một số công bố về thành phần hóa học của cây Chò nƣớc (Platanus kerriiGagnep.) Từ vỏ cây Chò nƣớc, đã tách chiết đƣợc một số hợp chất thuộc nhóm chất triterpenoit, axit thơm và steroit, đó làcác hợp chấtoleanolic acid (1), flemingipanic acid (2), linoleic acid (3) and β-sistosterol (4)[7], betulinal (5) and oleanolic acid (6)[25](Hình 1. Các hợp chất tách ra từ vỏ cây Chò nƣớc Một số hợp chất thu đƣợc từ vỏ cây Chò nƣớc đã đƣợc thử gây độc tế bào ung thƣ trên hai dòng tế bào khối u ở ngƣời bao gồm ung thƣ biểu mô tế bào gan (Hep-G2) và ung thƣ vú ở ngƣời (MCF-7). Kết quả cho thấy Betulinal có khả năng gây độc với 2 dòng tế bào ung thƣ Hep-G2 và MCF-7 với giá trị IC50 là 50,07μg / mlvà 85,63 μg / ml tƣơng ứng.
Tổng quan về họ Platanaceae và chi Platanus 1. Giới thiệu chung về họ Platanaceae và chi Platanus Họ Platanaceae, nghĩa tiếng Việt đƣợc gọi là họ Tiêu huyền hay họ Chò nƣớc, đây là một họ trong thực vật có hoa (hay họ thực vật hạt kín). Theo The Plant List[27], họ Platanaceae chỉ có duy nhất một chi đó là chi Platanus. 7 Trên thế giới hiện nay có nhiều loài thực vật thuộc chi Platanus nhƣng chỉ có 9 loài đƣợc định danh khoa học gồm: - Platanus acerifolia (Aiton) Willd.
- Platanus gentryi Nixon & J.Poole - Platanus kerrii Gagnep. - Platanus mexicana Moric. - Platanus orientalis Linn. - Platanus racemosa Nutt.
- Platanus rzedowskii Nixon & J.Poole - Platanus wrightii S.Watson Các loài cây này phân bố chủ yếu ở Bắc Mỹ, khu vực Đông Nam của châu Âu và khu vực Tây Nam châu Á. Tuy nhiên khu vực phân bố với số lƣợng không nhiều, một số loài thuộc chi này đƣợc trồng ở các khu đô thị và công viên để làm bóng mát, đặc biệt cây Chò nƣớc (Platanus kerrii Gagnep.) chỉ phân bố tại Việt Nam và Đông Lào[26]. Thành phần hóa học của một số loài thuộc chi Platanus Đã có một số công trình nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học một số loài thuộc chi Platanus, kết quả nghiên cứu cho thấy thành phần hóa học chủ yếu có trong các loài cây thuộc chi này bao gồm các nhóm chất flavonoid, terpenoid, tannin, coumarin, glycoside, vitamin và axit caffeic, ngoài ra còn có các dẫn xuất của tocopherols, este của phytol với các axit béo và một số polyphenol, các chất này có thể đƣợc phân lập từ lá, chồi, nụ, hoa, thân vỏ và rễ của cây. Kaouadji và cộng sự đã nghiên cứu và tách đƣợc hai chất mới từ nụ của loài Platanus acerifolia (Aiton) Willd mọc tại Pháp vào năm 1986, đƣợc đặt tên là grenoblone (7) và 4-hydroxygrenoblone (8), hai hợp chất này đƣợc tách ra từ dịch chiết n-hexan, chúng chỉ khác nhau nhóm –OH tại vị trí số 4 của vòng benzen trong phân tử[12]: 8 Đến năm 1990 M.Kaouadjivà cộng sự tiếp tục nghiên cứu thành phần hóa học của loài Platanus acerifolia.
Kết quả thu đƣợc các chất từ loài này đó là kaempferol 3-glucoside (9), kaempferol 3-rhamnoside (10), kaempferol 7- rhamnoside (11), Kaempferol 3-O-β-D-(6-E-p-coumaroylglucopyranoside) (Tiliroside) (12) và Kaempferol 3-O-α-L-(2,3-di-E-p- coumaroylrhamnopyranoside) (Platanoside) (13). Mitrokotsa và cộng sự đã nghiên cứu chồi của loài Plantanus orientalis mọc tại Hy Lạp vào năm 1993, từ dịch chiết methanol, đã tách ra đƣợc bốn hợp chất, trong đó có một hợp chất mới là 3-O-α-L-(2"-E-p- coumaroyl)-rhamnopyranoside (14) và ba hợp chất đã biết là Tiliroside (12), Platanoside (13) và axit caffeic (15).