ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
NGUYỄN THỊ LỆ THU
KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CÂY CÒNG MÙ U (CALOPHYLLUM THORELII PIERRE)
Chuyên ngành: HÓA HỮU CƠ
Mã số chuyên ngành: 62 44 27 01
Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Ngọc Hạnh
Phản biện 2: PGS.TS. Phạm Thành Quân
Phản biện 3: PGS.TS. Trương Thế Kỷ
Phản biện độc lập 1: PGS.TS. Võ Thị Bạch Huệ
Phản biện độc lập 2: PGS.TS. Trần Hùng
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. PGS.TS. Nguyễn Diệu Liên Hoa
2. GS.TS. Nguyễn Minh Đức
Tp. Hồ Chí Minh - 2011
iv
MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan
Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình
MỞ ĐẦU
1
Chương 1 TỔNG QUAN
3
1.1 Giới thiệu về họ Bứa (Guttiferae)
3
1.2 Giới thiệu về chi Calophyllum
3
1.2.1 Đặc điểm thực vật 3
1.2.2 Thành phần hóa học 3
1.2.3 Hoạt tính sinh học 19
1.2.4 Công dụng 21
1.3 Giới thiệu về cây còng mù u
22
1.3.1 Đặc điểm thực vật 22
1.3.2 Các nghiên cứu hóa học trước đây
22
Chương 2 THỰC NGHIỆM
24
2.1 Nguyên liệu
24
2.2 Thiết bị và hóa chất
24
2.3 Phương pháp nghiên cứu
25
2.3.1 Chiết xuất và phân lập 25
2.3.2 Xác định cấu trúc 25
v
2.3.3 Thử nghiệm hoạt tính sinh học 25
2.4 Quy trình phân lập chất
28
2.4.1 Vỏ cây thu hái năm 2003 28
2.4.2 Vỏ cây thu hái năm 2006 31
2.4.3 Trái cây thu hái năm 2006
40
Chương 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
46
3.1 Thành phần hóa học của vỏ cây thu hái năm 2003
46
3.1.1 Thorelion (125) (CVH7A) 47
3.1.2 1,5,6-Trihydroxyxanthon (131) (CVH7B) 54
3.1.3 6-Deoxyisojacareubin (132) (CVH6A) 55
3.1.4 Osajaxanthon (133) (CVH6B) 56
3.1.5 1,5-Dihydroxyxanthon (4) (CVH6C) 58
3.2 Thành phần hóa học của vỏ cây thu hái năm 2006
59
3.2.1 Guttiferon I (134) (BH5A) 60
3.2.2 Thorelion (125) (BH5B) 64
3.2.3 Calothorelion A (135) (BH5C) 65
3.2.4 Calothorelion B (136) (BH5D) 71
3.2.5 Guttiferon F (114) (BH5E) 75
3.2.6 30-epi-Cambogin (137) (BH5F) 78
3.2.7 Acid benzoic (138) (BH5G) 81
3.2.8 Acid 3-furancarboxylic (139) (BH5H) 82
3.2.9 Calothorexanthon (140) (BH4A) 83
3.2.10 Garbogiol (141) (BH4B) 85
3.2.11 1,4,8-Trihydroxyxanthon (142) (BH4C) 87
3.2.12 1,7-Dihydroxyxanthon (5) (BH3A) 88
vi
3.2.13 Globuxanthon (143) (BH3B) 89
3.2.14 δ-Tocotrienol (128) (BH2A)
91
3.2.15 Osajaxanthon (133) (BE2A) 93
3.2.16 1,4,8-Trihydroxyxanthon (142) (BE3A) 94
3.2.17 1,3,5-Trihydroxy-4-(3-metylbut-2-enyl)xanthon (144) (BE3B) 94
3.2.18 1,2,5-Trihydroxyxanthon (145) (BE6A) 96
3.2.19 Acid protocatechuic (146) (BE7A) 97
3.2.20 1,3,5,6-Tetrahydroxyxanthon (147) (BE8A) 98
3.3 Thành phần hóa học của trái cây thu hái năm 2006
99
3.3.1 Thorexanthon (148) (FH2A) 100
3.3.2 Guttiferon F (114) (FH2B) 103
3.3.3 Thorelion (125) (FH2C) 103
3.3.4 30-epi-Cambogin (137) (FH2D) 105
3.3.5 Acid trans-cinnamic (149) (FH3A) 106
3.3.6 Thoreliolid A (150) (FH4A) 107
3.3.7 Thoreliolid B (151) (FH4B) 112
3.3.8 Wogonin (152) (FE6A) 117
3.3.9 6-Deoxyisojacareubin (132) (FE6B) 119
3.3.10 Acid vanillic (153) (FE7A) 120
3.3.11 Acid 4-hydroxybenzoic (154) (FE7B) 121
3.3.12 Acid syringic (155) (FE7C) 121
3.4 Hoạt tính sinh học
122
3.4.1 Hoạt tính gây độc tế bào theo phương pháp SRB 124
3.4.2 Ho
ạt tính kháng oxy hóa với thuốc thử DPPH 125
3.5 Nhận xét chung
125
vii
3.5.1 Về thành phần hóa học 125
3.5.2 Về hoạt tính sinh học
131
KẾT LUẬN
132
Kiến nghị các hướng nghiên cứu tiếp theo 134
Tài liệu tham khảo 135
Danh mục công trình 151
Danh mục phụ lục 153
Phụ lục 156
viii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
br Broad, rộng
d Doublet, mũi đôi
DEPT Distortionless Enhancement by Polarization Transfer
DMAPP 3,3-Dimetylallyl pyrophosphat
DPPH 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl
Đnc Điểm nóng chảy
HIV-1 Human Immunodeficiency Virus Type 1
HMBC Heteronuclear Multiple Bond Correlation
HSQC Heteronuclear Single Quantum Correlation
HPLC High Performance Liquid Chromatography, sắc ký lỏng hiệu năng cao
HR-EIMS High Resolution Electron Impact Mass Spectroscopy,
Khối phổ bắn phá điện tử phân giải cao
HR-ESIMS High Resolution Electron Spray Ionization Mass Spectroscopy
Khối phổ phân giải cao ion hóa bằng kỹ thuật phun điện
IC
50
Half maximal inhibitory concentration, nồng độ ức chế 50%
IR Infra Red, hồng ngoại
J
Hằng số ghép cặp
m Multiplet, mũi đa
NMR Nuclear Magnetic Resonance, cộng hưởng từ hạt nhân
pđ Phân đoạn
q Quartet, mũi bốn
s Singlet, mũi đơn
SKC Sắc ký cột
SKLM Sắc ký lớp mỏng
SRB Sulforhodamin B
t Triplet, mũi ba
UV Ultra Violet, tử ngoại
ix
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1 Số liệu phổ
1
H NMR,
13
C NMR và tương quan HMBC của
thorelion (125) (CVH7A) trong CD
3
OD
53
Bảng 3.2 Tương quan COSY của thorelion (125) (CVH7A) trong
CD
3
OD
54
Bảng 3.3 Số liệu phổ
1
H và
13
C NMR của 1,5,6-trihydroxyxanthon
(131) (CVH7B) trong aceton-d
6
55
Bảng 3.4 Số liệu phổ
1
H và
13
C NMR của 6-deoxyisojacareubin
(132) (CVH6A) trong aceton-d
6
56
Bảng 3.5 Số liệu phổ
1
H và
13
C NMR của osajaxanthon (133)
(CVH6B) trong CDCl
3
và metanol-d
4
57
Bảng 3.6 Số liệu phổ
1
H và
13
C NMR của 1,5-dihydroxyxanthon (4)
(CVH6) trong aceton-d
6
58
Bảng 3.7 Số liệu phổ
1
H NMR,
13
C NMR và tương quan HMBC của
guttiferon I (134) (BH5A) trong CD
3
OD
62
Bảng 3.8 Tương quan COSY của guttiferon I (134) (BH5A) trong
CD
3
OD
63
Bảng 3.9 Số liệu phổ
1
H và
13
C NMR của thorelion (125) (BH5B)
trong CD
3
OD
64
Bảng 3.10 Số liệu phổ
1
H NMR,
13
C NMR và tương quan HMBC của
calothorelion A (135) (BH5C) trong CD
3
OD
69
Bảng 3.11 Tương quan COSY của calothorelion A (135) (BH5C)
trong CD
3
OD
70
Bảng 3.12 Số liệu phổ
1
H NMR,
13
C NMR và tương quan HMBC của
calothorelion B (136) (BH5D) trong CD
3
OD
74
Bảng 3.13 Tương quan COSY của calothorelion B (136) (BH5D)
trong CD
3
OD
75
x
Bảng 3.14 Số liệu phổ
1
H NMR,
13
C NMR và tương quan HMBC của
guttiferon F (114) (BH5E) trong CD
3
OD (BH5E)
77
Bảng 3.15 Tương quan COSY của guttiferon F (114) (BH5E) trong
CD
3
OD
78
Bảng 3.16 Số liệu phổ
1
H NMR,
13
C NMR và tương quan HMBC của
30-epi-cambogin (137) (BH5F) trong aceton-d
6
80
Bảng 3.17 Tương quan COSY của 30-epi-cambogin (137) (BH5F)
trong aceton-d
6
81
Bảng 3.18 Số liệu phổ
1
H NMR,
13
C NMR và tương quan HMBC của
acid benzoic (138) (BH5G) trong CDCl
3
82
Bảng 3.19 Số liệu phổ
1
H và
13
C NMR của acid 3-furancarboxylic
(139) (BH5H) trong aceton-d
6
83
Bảng 3.20 Số liệu phổ
1
H NMR,
13
C NMR và tương quan HMBC của
calothorexanthon (140) (BH4A) trong aceton-d
6
85
Bảng 3.21 Số liệu phổ
1
H NMR,
13
C NMR và tương quan HMBC của
garbogiol (141) (BH4B) trong aceton-d
6
86
Bảng 3.22 Tương quan NOESY của garbogiol (141) (BH4B) trong
aceton-d
6
87
Bảng 3.23 Số liệu phổ
1
H NMR,
13
C NMR và tương quan HMBC của
1,4,8-trihydroxyxanthon (142) (BH4C) trong aceton-d
6
88
Bảng 3.24 Số liệu phổ
1
H và
13
C NMR của 1,7-dihydroxyxanthon (5)
(BH3A) trong aceton-d
6
89
Bảng 3.25 Số liệu phổ
1
H và
13
C NMR của globuxanthon (143)
(BH3B) trong aceton-d
6
90
Bảng 3.26 Số liệu phổ
1
H NMR,
13
C NMR và tương quan HMBC của
δ-tocotrienol (128) (BH2A) trong CDCl
3
92
Bảng 3.27 Số liệu phổ
1
H NMR và
13
C NMR của 1,3,5-trihydroxy-4-
(3-metylbut-2-enyl)xanthon (144) (BE3B) trong aceton-d
6
95
xi
Bảng 3.28 Số liệu phổ
1
H và
13
C NMR của 1,2,5-trihydroxyxanthon
(145) (BE6A) trong aceton-d
6
96
Bảng 3.29 Số liệu phổ
1
H và
13
C NMR của acid protocatechuic (146)
(BE7A) trong aceton-d
6
97
Bảng 3.30 Số liệu phổ
1
H và
13
C NMR của 1,3,5,6-
tetrahydroxyxanthon (147) (BE8A) trong aceton-d
6
98
Bảng 3.31 Số liệu phổ
1
H NMR,
13
C NMR và tương quan HMBC của
thorexanthon (148) (FH2A) trong CDCl
3
102
Bảng 3.32 Số liệu phổ
1
H NMR,
13
C NMR và tương quan HMBC của
thorelion (125) (FH2C) trong CD
3
OD
104
Bảng 3.33 Số liệu phổ
1
H và
13
C NMR của 30-epi-cambogin (137)
(FH2D) trong aceton-d
6
105
Bảng 3.34 Số liệu phổ
1
H và
13
C NMR của acid trans-cinnamic (149)
(FH3A) trong aceton-d
6
107
Bảng 3.35 Số liệu phổ
1
H NMR,
13
C NMR và tương quan HMBC của
thoreliolid A (150) (FH4A) trong aceton-d
6
110
Bảng 3.36 Tương quan COSY của thoreliolid A (150) (FH4A) trong
aceton-d
6
111
Bảng 3.37 Số liệu phổ
1
H NMR,
13
C NMR và tương quan HMBC của
thoreliolid B (151) (FH4B) trong aceton-d
6
115
Bảng 3.38 Tương quan COSY của thoreliolid B (151) (FH4B) trong
aceton-d
6
116
Bảng 3.39 Số liệu phổ
1
H NMR,
13
C NMR và tương quan HMBC của
wogonin (152) (FE6A) trong aceton-d
6
118
Bảng 3.40 Số liệu phổ
1
H và
13
C NMR của 6-deoxyisojacareubin
(132) (FE6B)
trong aceton-d
6
119
Bảng 3.41 Số liệu phổ
1
H và
13
C NMR của acid vanillic (153) (FE7A)
trong aceton-d
6
120
xii
Bảng 3.42 Số liệu phổ
1
H và
13
C NMR của acid 4-hydroxybenzoic
(154) (FE7B) trong aceton-d
6
121
Bảng 3.43 Số liệu phổ
1
H và
13
C NMR của acid syringic (155) (FE7C)
trong aceton-d
6
122
Bảng 3.44 Hoạt tính sinh học của các hợp chất đã biết phân lập từ cây
còng mù u
123
Bảng 3.45 Nồng độ gây độc tế bào IC
50
(µg/ml) của các dẫn xuất
benzophenon lồng thu được từ cây còng mù u trên các
dòng tế bào HeLa, MCF-7, NCI-H460
124
Bảng 3.46 Tỉ lệ (%) gây độc tế bào của 125a và 125b trên các dòng tế
bào HeLa, MCF-7 và NCI-H460
125
Bảng 3.47 Kết quả thử hoạt tính kháng oxy hóa với thuốc thử DPPH 125
Bảng 3.48 Bảng tổng kết các hợp chất phân lập từ vỏ và trái cây còng
mù u
130
xiii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1 Sơ đồ sinh tổng hợp benzophenon polyisoprenyl hóa 18
Hình 1.2 Hình cây, trái, hoa và lá cây còng mù u (Calophyllum
thorelii)
22
Hình 3.1 Tương quan HMBC của vòng 3,4-dihydroxybenzoyl trong
125
49
Hình 3.2 Tương quan HMBC của nhóm 3-metylbut-2-enyl thứ nhất
trong 125
49
Hình 3.3 Tương quan HMBC và COSY của vòng 2,2-dimetyl-3-
isopropenylcyclopentyl trong 125
50
Hình 3.4 Tương quan HMBC của các dây nhánh trên hệ vòng
bicyclo[3.3.1]nonan trong 125
51
Hình 3.5 Hóa học lập thể của vòng cyclohexanon và hệ vòng
bicyclo[3.3.1]nonan trong 112, 134 và 125
52
Hình 3.6 Tương quan HMBC và COSY của nhóm geranyl trong 134 61
Hình 3.7 Tương quan HMBC của các dây nhánh trên hệ vòng
bicyclo[3.3.1]nonan trong 134
62
Hình 3.8 Tương quan HMBC và COSY c
ủa vòng 2-(1-hydroxy-1-
metyletyl)-2,3-dihydrofuran trong 135
68
Hình 3.9 Tương quan HMBC của các dây nhánh trên hệ vòng
bicyclo[3.3.1]nonan trong 135
68
Hình 3.10 Hóa học lập thể của vòng cyclohexanon và hệ vòng
bicyclo[3.3.1]nonan trong 135
69
Hình 3.11 Tương quan HMBC trong 136 73
Hình 3.12 Hóa học lập thể của vòng cyclohexanon và hệ vòng
bicyclo[3.3.1]nonan trong 136
73
xiv
Hình 3.13 Tương quan HMBC của hai nhóm isoprenyl và nhóm 2-
isopropenyl-5-metylhex-4-enyl trong 114
76
Hình 3.14 Tương quan HMBC của các dây nhánh trên hệ vòng
bicyclo[3.3.1]nonan trong 114
77
Hình 3.15 Tương quan HMBC của các dây nhánh trên hệ vòng
bicyclo[3.3.1]nonan trong 137
80
Hình 3.16 Tương quan HMBC trong 140 85
Hình 3.17 Tương quan HMBC trong 141 86
Hình 3.18 Tương quan HMBC trong 142 88
Hình 3.19 Tương quan HMBC trong 128 92
Hình 3.20 Tương quan HMBC của 148 102
Hình 3.21 Tương quan HMBC của hai nhóm isoprenyl và vòng 2,2-
dimetyl-3-isopropenylcyclopentyl trong 150
109
Hình 3.22 Tương quan HMBC của các dây nhánh với hệ vòng 4a,5,6,7-
tetrahydro-4-hydroxy-2H-chromen-2-on trong 150
110
Hình 3.23 Tương quan HMBC của các dây nhánh với hệ vòng 4a,5,6,7-
tetrahydro-3H-chromen-2,4-dion trong 151
114
Hình 3.24 Hóa h
ọc lập thể của vòng cyclohexanon trong 151 và 156 115
Hình 3.25 Tương quan HMBC trong 152 118
Hình 3.26 Sự tạo thành giả định vòng 2,2-dimetyl-3-
isopropenylcyclopentyl
127
Hình 3.27 Sự tạo thành giả định vòng 2-(1-hydroxy-1-metyletyl)-2,3-
dihydrofuran trong calothorelion A (135)
127
Hình 3.28 Sự tạo thành giả định calothorelion B (136) từ thorelion (125) 128
Hình 3.29 Con đường giả định tạo thành thoreliolid A (150) 129
Hình 3.30 Con đường giả định tạo thành thoreliolid B (151) 129
153
DANH MỤC PHỤ LỤC
Trang
Phụ lục 1 Kết quả phổ HR-EIMS của thorelion (125) (CVH7A) 156
Phụ lục 2. Phổ
1
H NMR của thorelion (125) (CVH7A) 157
Phụ lục 3. Phổ
13
C NMR của thorelion (125) (CVH7A) 158
Phụ lục 4. Phổ HSQC của thorelion (125) (CVH7A) 159
Phụ lục 5. Phổ HMBC của thorelion (125) (CVH7A) 160
Phụ lục 6. Phổ HMBC của thorelion (125) (CVH7A) 161
Phụ lục 7. Phổ COSY của thorelion (125) (CVH7A) 162
Phụ lục 8. Phổ
1
H NMR của 1,5,6-trihydroxyxanthon (131) (CVH7B) 163
Phụ lục 9. Phổ
1
H NMR của 6-deoxyisojacareubin (132) (CVH6A) 164
Phụ lục 10. Phổ
1
H NMR của osajaxanthon (133) (CVH6B) 165
Phụ lục 11. Phổ
1
H NMR của 1,5-dihydroxyxanthon (4) (CVH6C) 166
Phụ lục 12. Phổ
1
H NMR của guttiferon I (134) (BH5A) 167
Phụ lục 13 Phổ HR-ESIMS của calothorelion A (135) (BH5C) 168
Phụ lục 14. Phổ
1
H NMR của calothorelion A (135) (BH5C) 169
Phụ lục 15. Phổ
13
C NMR của calothorelion A (135) (BH5C) 170
Phụ lục 16. Phổ HSQC của calothorelion A (135) (BH5C) 171
Phụ lục 17. Phổ HMBC của calothorelion A (135) (BH5C) 172
Phụ lục 18. Phổ COSY của calothorelion A (135) (BH5C) 173
Phụ lục 19 Phổ HR-ESIMS của calothorelion B (136) (BH5D) 174
Phụ lục 20. Phổ
1
H NMR của calothorelion B (136) (BH5D) 175
Phụ lục 21. Phổ
13
C NMR của calothorelion B (136) (BH5D) 176
154
Phụ lục 22. Phổ HSQC của calothorelion B (136) (BH5D) 177
Phụ lục 23. Phổ HMBC của calothorelion B (136) (BH5D) 178
Phụ lục 24. Phổ COSY của calothorelion B (136) (BH5D) 179
Phụ lục 25. Phổ
1
H NMR của guttiferon F (114) (BH5E) 180
Phụ lục 26. Phổ
1
H NMR của 30-epi-cambogin (137) (BH5F) 181
Phụ lục 27. Phổ
1
H NMR của acid benzoic (138) (BH5G) 182
Phụ lục 28. Phổ
1
H NMR của acid 3-furancarboxylic (139) (BH5H) 183
Phụ lục 29 Phổ HR-ESIMS của calothorexanthon (140) (BH4A) 184
Phụ lục 30. Phổ
1
H NMR của calothorexanthon (140) (BH4A) 185
Phụ lục 31. Phổ
13
C NMR của calothorexanthon (140) (BH4A) 186
Phụ lục 32. Phổ HSQC của calothorexanthon (140) (BH4A) 187
Phụ lục 33. Phổ HMBC của calothorexanthon (140) (BH4A) 188
Phụ lục 34. Phổ
1
H NMR của garbogiol (141) (BH4B) 189
Phụ lục 35. Phổ
1
H NMR của 1,4,8-trihydroxyxanthon (142) (BH4C) 190
Phụ lục 36. Phổ
1
H NMR của 1,7-dihydroxyxanthon (5) (BH3A) 191
Phụ lục 37. Phổ
1
H NMR của globuxanthon (143) (BH3B) 192
Phụ lục 38.
Phổ
1
H NMR của δ-tocotrienol (128) (BH2A)
193
Phụ lục 39. Phổ
1
H NMR của 1,3,5-trihydroxy-4-(3-metylbut-2-
enyl)xanthon (144) (BE3B)
194
Phụ lục 40. Phổ
1
H NMR của 1,2,5-trihydroxyxanthon (145) (BE6A) 195
Phụ lục 41. Phổ
1
H NMR của acid protocatechuic (146) (BE7A) 196
Phụ lục 42. Phổ
1
H NMR của 1,3,5,6-tetrahydroxyxanthon (147) (BE8A) 197
Phụ lục 43 Phổ HR-ESIMS của thorexanthon (148) (FH2A) 198
155
Phụ lục 44. Phổ
1
H NMR của thorexanthon (148) (FH2A) 199
Phụ lục 45. Phổ
13
C NMR của thorexanthon (148) (FH2A) 200
Phụ lục 46. Phổ HSQC của thorexanthon (148) (FH2A) 201
Phụ lục 47. Phổ HMBC của thorexanthon (148) (FH2A) 202
Phụ lục 48. Phổ
1
H NMR của acid trans-cinnamic (149) (FH3A) 203
Phụ lục 49 Phổ HR-ESIMS của thoreliolid A (150) (FH4A) 204
Phụ lục 50. Phổ
1
H NMR của thoreliolid A (150) (FH4A) 205
Phụ lục 51. Phổ
13
C NMR của thoreliolid A (150) (FH4A) 206
Phụ lục 52. Phổ HSQC của thoreliolid A (150) (FH4A) 207
Phụ lục 53. Phổ HMBC của thoreliolid A (150) (FH4A) 208
Phụ lục 54. Phổ COSY của thoreliolid A (150) (FH4A) 209
Phụ lục 55 Phổ HR-ESIMS của thoreliolid B (151) (FH4B) 210
Phụ lục 56. Phổ
1
H NMR của thoreliolid B (151) (FH4B) 211
Phụ lục 57. Phổ
13
C NMR của thoreliolid B (151) (FH4B) 212
Phụ lục 58. Phổ HSQC của thoreliolid B (151) (FH4B) 213
Phụ lục 59. Phổ HMBC của thoreliolid B (151) (FH4B) 214
Phụ lục 60. Phổ COSY của thoreliolid B (151) (FH4B) 215
Phụ lục 61. Phổ
1
H NMR của wogonin (152) (FE6A) 216
Phụ lục 62. Phổ
1
H NMR của acid vanillic (153) (FE7A) 217
Phụ lục 63. Phổ
1
H NMR của acid 4-hydroxybenzoic (154) (FE7B) 218
Phụ lục 64. Phổ
1
H NMR của acid syringic (155) (FE7C) 219
1
MỞ ĐẦU
Các sản phẩm có nguồn gốc từ thiên nhiên có một lịch sử phát triển lâu dài với
nhiều ứng dụng rộng rãi và đầy tiềm năng. Đặc biệt, thực vật đã được sử dụng làm
thuốc từ thời cổ đại để trị bệnh ở nhiều quốc gia trên thế giới như Hy Lạp, Ai Cập, Ấn
Độ, Trung Quốc. Sự ra đời và phát tri
ển của tổng hợp hữu cơ giúp cho ngành công
nghiệp dược có những bước tiến dài và cung ứng nhiều dược phẩm tổng hợp cho thị
trường thuốc trên thế giới. Tuy nhiên trong thời gian gần đây, các nước phát triển đang
chuyển hướng sang sử dụng thảo dược. Theo điều tra của Liên minh Châu Âu, khoảng
1400 loại thuốc pha chế từ thảo mộc được sử dụng rộng rãi ở các nước thuộc Liên
minh Châu Âu và có vai trò quan trọng trong chăm sóc sức khỏe ban đầu [57]. Theo
kết quả nghiên cứu của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), khoảng 80% dân số thế giới vẫn
còn tin tưởng vào y học cổ truyền; sử dụng thuốc có nguồn gốc thực vật và động vật vô
cùng phong phú trong thiên nhiên [36]. Từ năm 1983 đến 1994, có đến 41% thuốc mới
được phê chuẩn có nguồn gốc tự nhiên. Tỷ lệ này thậm chí còn cao h
ơn (> 60%) đối
với thuốc chống lây nhiễm và kháng ung thư [25]. WHO cũng đã nhận ra tầm quan
trọng của y học cổ truyền và đã tích cực đề ra chiến lược, đường lối chỉ đạo và tiêu
chuẩn cho thuốc có nguồn gốc thực vật [105].
Nhiều hợp chất tự nhiên đã được sử dụng rộng rãi trong thương mại để làm thuốc
điều trị bệnh như
morphin, reserpin, digitoxin, penicillin, vinblastin, vincristin, taxol và
artemisinin. Với hơn 270.000 loài thực vật bậc cao đang tồn tại trên hành tinh này, chỉ
một phần nhỏ được khảo sát hóa thực vật [119]. Vì vậy thực vật là nguồn cung cấp đầy
tiềm năng các hợp chất có hoạt tính sinh học lý thú, là thành phần không thể thiếu
trong nghiên cứu phát triển của ngành công nghiệp dược. Các nghiên cứu trên thực vật
của ngành công nghiệp này tập trung vào việc phân lập và sử dụng trực ti
ếp các thành
phần có hoạt tính chữa bệnh hoặc trên cơ sở đó phát triển thành thuốc bán tổng hợp hay
tổng hợp [57]. Ngoài ra, sự tiến bộ và phát triển vượt bậc của ngành công nghệ sinh
học, đặc biệt là phương pháp nuôi cấy tế bào và mô thực vật, đã giải quyết được một
phần vấn đề nguồn nguyên liệu để sản xuất thuốc.
2
Calophyllum là một chi lớn của họ Bứa (Guttiferae), phân bố khắp các miền nhiệt
đới. Các nghiên cứu trên thế giới cho thấy chi này là nguồn giàu xanthon, coumarin,
acid chromanon, biflavonoid và triterpen với hoạt tính sinh học đa dạng như kìm hãm
HIV-1, kháng ung thư, kháng khối u, kháng kích thích bài tiết, bảo vệ tế bào và kháng
virus [99]. Điều này thu hút sự quan tâm nghiên cứu của các nhà khoa học. Ở Việt
Nam, một số loài thuộc chi Calophyllum được sử dụng làm thuốc trong y học dân gian
để trị bỏng, th
ấp khớp, viêm gan, các bệnh về da và làm thuốc tẩy xổ.
Luận án này khảo sát thành phần hóa học của vỏ và trái cây còng mù u
(Calophyllum thorelii Pierre) thu hái ở Lâm trường Sông Kôn, tỉnh Bình Định. Sau đó
thử hoạt tính kháng oxy hóa và khả năng ức chế tế bào ung thư của một số hợp chất
phân lập được trên ba dòng tế bào ung thư cổ tử cung (HeLa), ung thư vú (MCF-7) và
ung thư phổi (NCI-H460).
Mục tiêu của luận án là cung cấp thông tin khoa học về thành phầ
n hoá thực vật của
họ Bứa ở Việt Nam, làm giàu danh mục các hợp chất tự nhiên mới trên thế giới, khẳng
định giá trị tài nguyên thực vật Việt Nam. Ngoài ra, việc khảo sát hoạt tính kháng oxy
hóa và gây độc tế bào của một số hợp chất phân lập được từ cây còng mù u là cơ sở
khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo về dược tính để sử dụng các hợp chất này làm
thuốc chữa trị ung th
ư trên cơ sở của hợp chất tự nhiên hay bán tổng hợp, định hướng
khai thác cây thuốc từ nguồn thực vật phong phú và đa dạng ở nước ta.
3
Chương 1 TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu về họ Bứa (Guttiferae)
Họ Bứa (Măng cụt, Guttiferae hay Clusiaceae) gồm khoảng 40 chi với hơn 1000
loài, phân bố chủ yếu ở các vùng khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm như Nam Á hay Đông
Nam Á, một số mọc ở Nam Mỹ và Châu Phi. Đặc điểm của các loài này là thường tiết
ra nhựa màu vàng hay màu trắng [133, 134]. Tại Việt Nam, theo GS. Phạm Hoàng Hộ,
họ Bứa có 62 loài, phân bố rải rác khắ
p đất nước [6].
1.2 Giới thiệu về chi Calophyllum
1.2.1 Đặc điểm thực vật
Calophyllum là một trong những chi lớn của họ Bứa (Guttiferae) với khoảng 200
loài, phân bố khắp các miền nhiệt đới [99]. Gỗ rất chắc và bền nên được sử dụng nhiều
trong xây dựng và đóng thuyền [90].
Ở Việt Nam, chi Calophyllum có 15 loài, thường là đại mộc, có độ cao từ 5-30 m
như mù u (C. inophyllum), còng tía (C. calaba), không (
C. ceriferum), còng nước (C.
dongnaiense), còng núi (C. dryobalannoides), còng nhiều hoa (C. polyanthum), còng
nhám (C. rugosum), còng trắng (C. soulatri), vẩy ốc (C. tetrapterum), còng mù u (C.
thorelii), choi (C. touranensis). Một số ít là tiểu mộc như còng da (C. membranaceum),
còng dây (C. pisiferum), còng poilanei (C. poilanei) hoặc dạng bụi như rù ri (C.
balansae). Gỗ đỏ. Lá có gân phụ rất mịn, nhiều, khít nhau. Hoa trắng hoặc vàng. Quả
nhân cứng hình cầu. Phân bố từ Quảng Trị đến Phú Quốc [6].
1.2.2 Thành phần hóa học
Các nghiên cứ
u về thành phần hóa học cho thấy chi Calophyllum là nguồn giàu
xanthon, coumarin, acid chromanon, biflavonoid và triterpen [99].
Xanthon
Xanthon tìm thấy từ chi Calophyllum có nhiều kiểu mẫu đa dạng, từ đơn giản đến
phức tạp. Xanthon đơn giản là xanthon mang một hay nhiều nhóm hydroxyl hoặc
4
metoxyl. Xanthon monooxygen hóa thường có nhóm thế gắn vào C-2 hoặc C-4 như 2-
hydroxyxanthon (1) từ gỗ C. zeylanicum Kosterm [50], 2-metoxyxanthon (2) và 4-
hydroxyxanthon (3) từ gỗ C. austroindicum Kosterm ex P. F. Stevens [65]. Xanthon
dioxygen hóa thường gặp nhất là 1,5-dihydroxyxanthon (4) và 1,7-dihydroxyxanthon
(5) [26] và xanthon trioxygen hóa thường mang oxygen ở các vị trí 1,3,5- hoặc 1,3,7-
như 1,3,5-trihydroxyxanthon (6) và 1,3,7-trihydroxyxanthon (7) [60].
O
OOH
OH
RO
OOH
OH
RO
O
OR
O
O
OH
1 R= H 3 4 R= H 5 R= H
2 R= Me 6 R= OH 7 R= OH
Xanthon đơn giản mang bốn nhóm thế hydroxyl/metoxyl phổ biến ở vị trí 1,3,5,6-
và 1,3,6,7-, ví dụ như 6-hydroxy-1,3,5-trimetoxyxanthon (8) và 3,6-dihydroxy-1,5-
dimetoxyxanthon (9) được Iinuma và cộng sự phát hiện lần đầu tiên từ C.
austroindicum [65] và 1,3,6,7-tetrahydroxyxanthon (10) từ C. fragrans Ridley [83].
O
OOMe
OMe
OMe
HO O
OOH
OHHO
HO
O
OOMe
OH
OMe
HO
8
9
10
Tuy không nhiều như các dạng nêu trên nhưng xanthon đơn giản mang năm nhóm
thế cũng được tìm thấy như 1,3,6-trihydroxy-5,7-dimetoxyxanthon (11) từ C.
austroindicum [65], 1,3,8-trihydroxy-5,7-dimetoxyxanthon (12) và 1,2,3,4,7-
pentahydroxyxanthon (13) từ vỏ cây C. caledonicum Vieill. [95].
O
OOH
OH
OMe
MeO
HO O
O
OH
HO
HO
OH
OH
O
OOH
OH
OMe
MeO
OH
11
13
12
5
Mặc dù có cấu trúc phức tạp hơn nhưng xanthon mang nhóm thế alkyl được tìm
thấy phổ biến hơn xanthon đơn giản. Nhóm alkyl thường gặp nhất là nhóm isoprenyl
(C
5
), thường hiện diện dưới dạng 3-metylbut-2-enyl (còn gọi là isoprenyl, prenyl hay
3,3-dimetylallyl); đôi khi là nhóm 1,1-dimetylallyl hoặc nhóm prenyl bị oxid hóa hay
hydrat hóa. Isoguanandin (14) từ C. brasiliense Camb. [44], 6-(4-hydroxy-3-
metylbutyl)-1,5-dihydroxyxanthon (15) từ C. scriblitifolium Henderson & Wyatt-Smith
[69] và caloxanthon H (16) từ C. austroindicum [65] là ba ví dụ về xanthon prenyl hóa
có kiểu mẫu dioxygen hóa.
14
16
15
O
OHO
OH
CH
2
OH
O
OHO
OH
O
OHO
OH
HO
HO
Xanthon với kiểu mẫu 1,3,5- và 1,3,7- trioxygen hóa; 1,3,5,6- và 1,3,6,7-
tetraoxygen hóa mang một hay nhiều đơn vị C
5
hiện diện khá phổ biến. Năm 1969, hợp
chất 2-(3,3-dimetylallyl)-1,3,5,6-tetrahydroxyxanthon (17) được phân lập từ lõi gỗ C.
fragrans [83], sau đó còn được tìm thấy từ lõi gỗ C. brasiliense Cambess. [11]. Hợp
chất 17 mất nhóm -OH ở C-6 tạo thành 1,3,5-trihydroxy-2-(3-metylbut-2-enyl)xanthon
(18) được phát hiện trong C. walkeri Wight [26]. 2,8-Di-(3-metylbut-2-enyl)-1,3-
dihydroxy-7-metoxyxanthon hay calocalabaxanthon (19) lần đầu tiên tìm thấy từ C.
calaba L. var. calaba [77] và 1,3,7-trihydroxy-2,8-di-(3-metylbut-2-enyl)xanthon còn
gọi là 6-deoxy-γ-mangostin (20) phân lập từ vỏ rễ C. thwaitesii Planch & Triana [31].
O
OOH
HO
OH
R
O
OOH
HO
R
17 R= OH, 18 R= H 19 R= OMe, 20 R= OH
6
Năm 1997, apetalinon A (21) có dây nhánh là một đơn vị C
5
nối với oxygen được
tìm thấy từ rễ cây C. apetalum Wild. [61]. Đơn vị C
5
có thể bị oxid hóa tạo acid như
trong acid teysmannic (22) được phân lập từ gỗ C. teysmannii var. inophylloide [74].
Kiểu mẫu 1,2,3,5- tetraoxygen hóa cũng được tìm thấy như trong caledonixanthon D
(23) từ vỏ thân cây C. caledonicum [94].
O
OOH
OH
O
O
O
OMe
COOH
O
O
OH
OH
OMe
OH
21 22 23
Năm 2002 caledonixanthon G (24) được phân lập từ C. caledonicum [95] và
brasixanthon G (25) được phát hiện từ vỏ C. brasiliensis Camb. [67]. Hai năm sau,
1,3,5,6-tetrahydroxy-2-(3-hydroxy-3-metylbutyl)xanthon (26) là ví dụ về xanthon có
nhóm prenyl bị hydrat hóa được tìm thấy từ lõi gỗ C. brasiliense [11]. Năm 2008, hợp
chất mới pinetoxanthon (27) được phân lập từ vỏ C. pinetorum Bisse [12].
O
O
OH
HO
OH
O
OOH
OH
R
OCH
3
HO O
OOH
OH
OH
HO
OH
24 25 R= prenyl 26
Trong quá trình sinh tổng hợp, nhóm prenyl có thể đóng vòng với nhóm hydroxyl
gắn ở vị trí orto tạo vòng pyran hoặc furan. Chính điều đó đã tạo nên hoạt tính lý thú
cho xanthon. Các xanthon có chứa vòng pyran hiện diện khá phổ biến trong chi này.
Năm 1974, Dahanayake và cộng sự phát hiện hợp chất mới thwaitesixanthon (28) từ vỏ
C. thwaitesii và calabaxanthon (29) từ C. walkeri Wight [26].
7
O
OOH
OH
OH
R
OO
OOH
O
OO
OOH
MeO
27 R= prenyl 28 29
Năm 1997, một số xanthon mới đã được báo cáo như caloxanthon I (30) tìm thấy
trong vỏ cây C. apetalum [60], dombakinaxanthon (31) phát hiện từ vỏ rễ C. moonii
Planch and Triana [32]. Năm năm sau, brasixanthon D (32) đã được phân lập từ vỏ C.
brasiliensis [67].
OO
O
OH
OH
O OO
OOH
HO
O
O
O
OH
HO
O
HO
30 31 32
Năm 2005, một pyranoxanthon mới được phát hiện từ rễ C. blancoi là
blancoxanthon (33). Năm 2008, Chen và cộng sự tìm thấy membraxanthon A (34) từ
C. membranaceum Gaertn. et Champ.
[21]. Vòng pyran có thể mang nhóm hydroxyl
như trong caledonixanthon L (35) phân lập từ C. caledonicum [95].
O
O
OH
O
OH
OO
OOH
OH
HO
O
OOH
OO
OH
OH
HO
33 34 35
8
Xanthon mang vòng furan được tìm thấy như caloxanthon F (36) [65],
caledonixanthon C (37) [94] và một hợp chất mới khác là caloxanthon P (38) được
phân lập từ cành non C. inophyllum Linn [27].
O
O
OHO
HO
O
O
O
HO
O
OOH
HO
OCH
3
O
OH
36 37 38
Nhóm geranyl cũng có thể đóng vòng với nhóm hydroxyl ở vị trí orto như trong
hợp chất calozeyloxanthon (39) tìm thấy từ vỏ cây C. zeylanicum [50] và apetalinon B
(40) từ rễ cây C. apetalum [61].
Một vài xanthonolignoid cũng được phát hiện trong chi Calophyllum, ví dụ như
calophyllumin (41) và 6-hydroxycadensin F (42) từ rễ C. inophyllum. Từ gỗ C.
austroindicum, calophyllumin B (43) cũng đã được phân lập [63].
O
O
O
OOR
1
OH
MeO
R
2
HO
OMe
HO
41 R
1
= H, R
3
= OMe
42 R
1
= Me, R
3
= OMe
43 R
1
= Me, R
3
= H
39
O
O
O
OH
HO
H
H
40
O
O
OOH
OH
H
H
Coumarin
Chi Calophyllum còn sinh tổng hợp nên coumarin, là điểm thu hút sự quan tâm rất
lớn của các nhà khoa học do khả năng kháng HIV và kháng ung thư. Có thể chia
coumarin ra làm ba dạng cơ bản như sau.
Dạng thứ nhất: tại C-8 mang nhóm thế prenyl, benzoyl hay 2-metylbut-2-en-1-on
và dạng hydrogen hóa, hydrat hóa của nhóm này. Ví dụ như calophyllolid (44) có trong
9
mầm hạt và lá cây C. inophyllum [40]. Từ lá cây C. austroindicum, Dharmaratne và
cộng sự tìm thấy ba hợp chất mới trong đó có oblongulid (45) thuộc dạng này [30],
nhưng tới năm 1994 Palmer và Josephs xác định lại cấu trúc đúng của oblongulid là 46
bằng phương pháp tổng hợp, hai nhóm metyl trên nhóm thế gắn vào C-8 nằm ở vị trí
cis với nhau [103].
O
OPh
MeO O
O
O
O
OMeO
O
O
O
OMeO
O
8
8
464544
Năm 1994 từ nhựa mủ C. teysmannii, một hợp chất mới được phân lập là calanon
(47) [52]. Bốn năm sau, Cao và cộng sự đã tìm thấy (-)-9-benzoyl-2,3-dihydro-3-
hydroxy-2-(1-hydroxy-1-metyletyl)-4-metoxy-5-phenyl-7H-furo[3.2-g]-1-benzopyran-
7-on (48) và (-)-6-benzoyl-3,4-dihydro-3,4,5-trihydroxy-2,2-dimetyl-10-phenyl-
2H,8H-benzo[1,2-b:3,4-b′]dipyran-8-on (49) từ vỏ cây C. teysmannii var. inophylloide
[19].
O
O
O
OHO
O
O
O
O
OMe
HO
HO
O
O
O
O
HO
HO
47 48 49
Năm 2001, mammea A/BA cyclo F (50) được tìm thấy từ C. dispar P. F. Stevens
[49]. Hai năm sau, brasimarin B (51) được phân lập từ vỏ cây C. brasiliense [68]. Năm
2004, hợp chất mới isorecedensolid (52) cùng với recedensolid (53) được Shen và cộng
sự tìm thấy trong hạt C. blancoi N. K. B. Robson [118].
10
O
O
HO
O
HO
H
O
H
O
O
O
HO O
OH
52 R1= CH
3
, R
2
= H
53 R
1
= H, R
2
= CH
3
O
O
HO O
O
R
1
R
2
50 51
Dạng thứ hai: vòng 2,3-dimetylchroman-4-on hoặc 4-ol súc hợp với khung
coumarin tại C-7 và C-8. Năm 1964, Stout và Stevens phân lập được costatolid (54)
được từ nhựa cây C. costatum Bail. [124]. Năm 1992, (+)-calanolid A (55) và (+)-
calanolid B (56) được Kashman cùng cộng sự tìm thấy từ trái và cành non C.
lanigerum Miq. var. austrocoriaceum (T.C. Whitmore) P. F. Stevens [73].
O
O
OO
OH
O
O
OO
OH
O
O
OO
OH
54 55 56
Năm 1993 từ lá và cành non C. inophyllum, Patil và cộng sự đã phân lập được
inophyllum B (57) và P (58) [104]. Một năm sau, soulattrolid (59) được phát hiện từ
nhựa mủ C. teysmannii [52]. Năm 1996, một hợp chất mới được tìm thấy từ lá và cành
non C. teysmannii Miq. var. inophylloide (King.) P. F. Stevens là calanolid F (60) [89].