MỞ ĐẦU Việt Nam là nước nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với mùa mưa điển hình ở miền Nam và thời tiết ôn hoà hơn ở miền Bắc với trên 3000 km bờ biển và 4/5 diện tích là đồi núi nên hệ thực vật rất đa dạng với hơn 19.357 loài trong đó có khoảng 4000 loài được sử dụng làm thuốc. Ngày nay, các hợp chất thiên nhiên ngày càng thu hút sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu và được ứng dụng rộng rãi trong ngành dược phẩm, thực phẩm và mỹ phẩm do chúng an toàn với sức khoẻ, thân thiện môi trường. Do đó, việc tách và phân tích cấu trúc của các hợp chất từ thực vật là một công việc bước đầu và vô cùng quan trọng cho các bước nghiên cứu tiếp theo. Việc phân tích và xác định cấu trúc là một quá trình phức tạp bằng cách sử dụng các phương pháp phổ hiện đại như phổ hồng ngoại, phổ hấp thụ quang, cộng hưởng từ hạt nhân và phổ khối cho thông tin về các nhóm chức trong hợp chất cũng như cấu trúc của các hợp chất chưa biết.
Chi Pouzolzia thuộc họ Gai (Urticaceae), có 37 loài, được phân bố nhiều ở vùng nhiệt đới của các nước Đông Nam, Nam Á của Châu Á và những vùng nước ấm trên thế giới. Bọ mắm (Pouzolzia zeylanica (L)) thuộc chi Pouzolzia được dân gian sử dụng để điều trị các bệnh như cảm ho, hoặc ho lâu ngày, viêm họng, bệnh về phổi, viêm ruột. Trên thế giới, nhiều hợp chất thuộc nhóm flavonoid, lignan, terpenoid và steroid đã được phân lập từ cây Bọ mắm thể hiện hoạt tính sinh học đa dạng. Cấu trúc của chúng được xác định bằng các phương pháp phổ hiện đại.
Tuy nhiên, đến nay chưa có nghiên cứu nào công bố về phân tích cấu trúc thành phần hóa học của cây Bọ mắm ở Việt Nam. Do đó đề tài “Phân tích cấu trúc một số hợp chất phân lập từ cây Bọ mắm (Pouzolzia zelylanica L.) ở Cao Bằng” có ý nghĩa khoa học và thực tiễn nhằm khẳng định cấu trúc của các hợp chất cũng như đưa ra các phương pháp định lượng các hợp chất đồng thời làm sáng tỏ các cơ sở khoa học của cây thuốc để ứng dụng. Mục tiêu của đề tài: Phân tích cấu trúc của các hợp chất phân tách được từ cây Bọ mắm bằng các phương pháp hoá lý hiện đại Nội dung nghiên cứu: Chiết và phân lập các hợp chất từ cây Bọ mắm Xác định cấu trúc của các hợp chất phân lập được bằng các phương pháp phổ hiện đại. Tình hình nghiên cứu về cây Bọ mắm 1.
Tổng quan về chi Pouzolzia Chi Pouzolzia (P.) thuộc họ Gai (Urticaceae), có 37 loài, thường phân bố ở vùng nhiệt đới các nước Nam Á, Đông Nam châu Á và những vùng nước ấm trên thế giới. Theo thống kê của Phạm Hoàng Hộ, chi Pouzolzia có tới 6 loài ở Việt Nam (bảng 1.2 lần lượt là hình ảnh về loài P. sanguinea (Blume) Merr và P. Hình ảnh về loài P.
Hình ảnh về loài P. Danh mục các loài thuộc chi Pouzolzia ở Việt Nam STT Tên khoa học Tên Việt Nam 1 P. zeylancia L Benn Bọ mắm 2 P. auriculata Wight Thuốc vòi tai 3 P.
elegans Thuốc vòi thanh 4 P. sanguinea (Blume) Merr Bọ mắm rừng, Nhớt nháo 5 P. hirta Hassk Thuốc vòi lông 6 P. pentandra Benn Thuốc vòi ngũ hùng Cho đến nay, có nhiều công bố kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học của các loài thuộc chi Pouzolzia.
Đối tượng nghiên cứu về thành phần hoá học bao gồm thân, lá, rễ, quả và hạt của các loài thuộc chi này. Cấu trúc của các hợp chất phân lập được từ các loài thuộc chi Pouzolzia rất đa dạng và phong phú gồm các lớp như các hợp chất thuộc nhóm flavonoid, triterpenoid, steroid, lignan, rotenoid… Trong đó, các 3 hợp chất flavonoid, lignan và triterpenoid được phân lập nhiều nhất. Năm 2010, Mohammed và các cộng sự đã phân lập và xác định được cấu trúc của ba norlignan mới là 2-hydroxy-4-[4-hydroxyphenyl-(4-hydroxy-3-methoxybenzyl)]-3-(3,5- dihydroxyphenyl) tetrahydrofuran (pouzolignan A) (1) và 1,4-dihyroxy-3-[4- hydroxyphenyl-(4-hydroxy-3methoxybenzyl)]-2-(3,5-dihydroxyphenyl)butane (pouzolignan B) (2) và 4-hydroxy-4-[4-hydroxyphenyl-(4-hydroxy-3- methoxybenzyl)]-3-(3,5-dihydroxyphenyl)-2 methoxy tetrahydrofuran (3) từ phân đoạn ethyl acetate của loài Pouzolzia occidentalis [2]. Năm 2013, Chanyapat Sangsuwon và cộng sự đã phân lập được hợp chất lanceolone và hợp chất friedelin (4), 28-hydroxy-3-fridelanone (5), 7-methoxy coumarin (6), 6,7-dimethoxy coumarin (7), scopoletin (8), methyl caffeate (9), sitosteryl glucoside (10) được phân lập từ loài Pouzolzia indica [3].
Từ loài Pouzolzia sanguinea, nhóm nghiên cứu đã phân lập được các lignan và norlignan là pouzolignan N (11), pouzolignan O (12) pouzolignan F (13), pouzolignan G (14), pouzolignan H (15), pouzolignan L (16), pouzolignan D (17), pouzolignan K (18), gnetifolin F (19) (7′S,8′R,8S)-4,4′-dihydroxy-3,3′,5,5′- tetramethoxy-7′,9-epoxylignan-9′-ol-7-one (20), (7α,8α)-dihydrodehydrodiconiferyl alcohol 9-O-β-D-glucopyranoside (21), (7α,8α)-dihydrodehydro-diconiferyl alcohol 9′-O-β-D-glucopyranoside (22), icariside E3 (23), icariside E5 (24) và các hợp chất khác gồm pouzobistilbene A (25), threo-guaicylglycerol--O-4’-coniferyl alcohol (26), threo-guaicylglycerol--O-4’-dihyroconiferyl alcohol (27), erythro- guaicylglycerol--O-4’-coniferyl alcohol (28) và erythro-guaicylglycerol--O-4’- dihyroconiferyl alcohol (29) [4-6]. Một hợp chất isoflavon mới là 5-methoxy-4’- hydroxy-2”,2”-dimethoxypyrano (3”, 4”,7,8) isoflavon (30) được phân lập bởi nhóm nghiên cứu người Bangladesh phân lập được từ Pouzolzia indica [7]. Từ loài Pouzolzia zeylancia, có nhiều công bố về thành phần hoá học của các nhà nghiên cứu trong và ngoài nước. Cấu trúc của các hợp chất này được xác định bằng phương pháp phổ hiện đại như phổ hồng ngoại, phổ khối và phổ cộng hưởng từ hạt nhân.
Cấu trúc của một số hợp chất được phân lập từ một số loài thuộc chi Pouzolzia được thể hiện ở hình 1. Những kết quả trên đây cho thấy tiềm năng về các hợp chất hữu cơ được phân lập từ các loài thuộc chi Pouzolzia L. là rất lớn đặc biệt là loài Pouzolzia zeylancia. Một số cấu trúc của các hợp chất phân lập từ loài Pouzolzia occidentalis Hình 1.
Một số cấu trúc của các hợp chất phân lập từ loài Pouzolzia indica Hình 1. Cấu trúc của một số hợp chất phân lập từ Pouzolzia sanguinea 1. Tổng quan về cây Bọ mắm (Pouzolzia zeylanica L. Đặc điểm thực vật Bọ mắm có tên khoa học là Pouzolzia zeylanica L.
Bọ mắm có tên gọi khác là cây dòi ho, cỏ dòi, đại kích biển hay thuốc dòi vì được dân gian sử dụng để diệt dòi bọ trong mắm. Trên thế giới, Bọ mắm phân bố ở vùng nhiệt đới, các nước Nam Á, Đông Nam Á và những vùng nước ấm. Ở Việt Nam, cây Bọ mắm (hình 1.6) mọc hoang ở khắp mọi nơi ở nước ta, khắp các vùng từ Đồng Bằng tới trung du miền núi, từ miền Nam ra miền Bắc. Cây mọc nhiều nhất ở ven rừng, đồng ruộng, ven đường và trong sân nhà.
Theo y học dân gian, Bọ mắm được sử dụng để chữa các bệnh như ho, viêm 5 họng, bệnh về phổi, viêm ruột, viêm đường tiết niệu, bí tiểu tiện, đau răng, nấm và các bệnh về da. Ngoài ra, Bọ mắm cũng được dùng để chữa rắn cắn, thông tiểu và thông sữa. Bọ mắm thuộc loại cây thân thảo, mọc sát nền đất. Thân cây có lông bao phủ, chia làm nhiều nhánh.
Lá có màu xanh lục, hình trứng, phía đầu lá thon nhỏ, thường mọc kiểu so le. Hoa nhỏ, mọc thành chùm, nở quanh năm. Quả hình trứng, có khía dọc thân quả. Hình ảnh cây Bọ mắm 1.
Thành phần hoá học Các kết quả về cấu trúc của các hợp chất phân lập từ cây Bọ mắm được phân tích bằng các phương pháp phổ hiện đại như phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ một chiều và hai chiều, phổ khối và phổ hấp thụ quang cho thấy các hợp chất thuộc nhóm flavonoid, lignan, triterpenoid, steroid và rotenoid có trong cây Bọ mắm trong đó có nhiều hợp chất có cấu trúc mới được xác định. Hợp chất flavonoid Có rất nhiều hợp chất flavonoid mới bao gồm các phenylpropanoid được phân lập từ cây Bọ mắm. Năm 2012, nhóm nghiên cứu của Fu đã phân lập và phân tích, xác định được 14 hợp chất từ cây Bọ trong đó có các hợp chất thuộc nhóm flavonoid là scopolin (31), scutellarein-7-O-α-L-rhamnoside (32), scopoletin (8), quercetin (33), quercetin-3-O--D-glucoside (34), apigenin (35) và epicatechin (36) [8]. Năm 2014, 6 Luo và các cộng sự đã phân lập được 9 hợp chất là quercetin-3-O--D-rutinoside-7-O- α-L-rhamnoside (37), kaempferol-7-O-α-L-rhamnopyranoside (38), kaempferol (39) và apigenin (35) [9].
Năm 2015, Lujun Wang và các cộng sự cũng đã phân tích xác định cấu trúc của một flavonoid là kaempferol (39) 3,4-dihydro-5,7-dihydroxy-4-(4- hydroxyphenyl)coumarin (40) và quercetin (33) [10]. Năm 2017, bốn flavonoid glycoside được phân lập từ phân đoạn ethanol 60 % và được xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ hiện đại là apigenin-6-C-β-L-arabinoside-8-C-β-D-glucoside (41), apigenin-8-C-α-L-arabinopyranosyl-(1→6)-O-β-D-glucopyranoside (42), robinin (43) và kaempferol-3, 7-O-α-L-dirhamnopyranoside (44) bởi nhóm nghiên cứu của Li [11]. Năm 2018, nhóm nghiên cứu của Wang đã phân lập được 2 flavonoid từ loài này là quercetin (33) và kaempferol (39) [12].7 thể hiện cấu trúc của một số flavonoid được phân lập từ cây Bọ mắm. Cấu trúc của một số flavonoid được phân lập từ cây Bọ mắm b.
Các hợp chất triterpenoid và steroid Từ dịch chiết methanol của cây Bọ mắm, nhóm nghiên cứu của Brazendranath Sarkar đã phân lập được 1 terpenoid là friedelin (4) [10]. Năm 2012, Fu và các cộng sự đã xác định được các triterpenoid gồm daucosterol (45), oleanolic acid (46), α -amyrin, 2α, 3α, 19α-trihydroxyurs-12-en-28-oic (47), 2α-hydroxyursolic acid (48) [8]. Năm 2015, Lujun Wang và các cộng sự cũng đã phân lập được stigmast-4-en-3-one (49), - sitosterol (50) [10].8 thể hiện cấu trúc của các hợp chất triterpenoid được phân 7 lập từ cây Bọ mắm. Cấu trúc của một số hợp chất triterpenoid được phân lập từ cây Bọ mắm c.
Các hợp chất lignan Hình 1.9 thể hiện cấu trúc của các hợp chất thuộc nhóm lignan được phân lập từ cây Bọ mắm. Cấu trúc của một số lignan được phân lập từ cây Bọ mắm Năm 2015, 5 hợp chất lignan mới là pouzolignan F (13), pouzolignan G (14) , pouzolignan H (15), pouzolignan I (51) và pouzolignan J (52) được phân lập từ cây Bọ mắm và được xác định cấu trúc bởi nhóm nghiên cứu của Chen [13]. Năm 2015, nhóm nghiên cứu của Wang Lujun đã phân lập được một hợp chất lignan trong cây Bọ mắm (P. zeylanica) là syringaresinol (53) [10].
Ngoài ra, Zhong và các cộng sự đã phân lập được hai norlignan mới là pouzolignan L (16) và pouzolignan M (54), pouzolignan D (17) và pouzolignan K (18) [8]. Từ phân đoạn ethyl acetate, nhóm nghiên cứu của MO 8 đã phân lập và xác định được cấu trúc của 10 hợp chất gồm 1 lignan mới là isopouzolignan K (55) và pouzolignan K (18) [14]. Năm 2023, một lignan mới là pouzolignan P (56) cùng với 14 hợp chất gồm 4 lignan isopouzolignan K (55), gnemontanins E (57), gnetuhainin I (58) và styraxligolide D (59) được phân lập từ rễ của cây Bọ mắm [15]. Các hợp chất khác Ngoài các hợp chất thuộc nhóm flavonoid, triterpenoid, lignan thì nhiều hợp chất khác gồm các dẫn xuất của phenol, các hợp chất chứa nitơ cũng được phân lập, xác định cấu trúc.