Bước đầu phân lập một số hợp chất từ cặn chiết ethyl acetate của lá cây Mắc khén (Zanthoxylum rhetsa (Roxb) DC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Bước đầu phân lập một số hợp chất từ
cặn chiết ethyl acetate của lá cây Mắc
khén (Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC.)
NGUYỄN THỊ MAI TRINH


Ngành Kỹ thuật hóa học
Chun ngành Cơng nghệ hóa dược & Bảo vệ thực vật
Giảng viên hướng dẫn:

PGS. TS.GVCC.Vũ Đình Hồng
Chữ ký của GVHD

PGS. TS. Nguyễn Thị Hồng Vân

Bộ mơn:

Cơng nghệ hóa dược & Bảo vệ thực vật

Viện:

Kỹ thuật hóa học

HÀ NỘI, 7/2020



TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Viện Kỹ thuật Hóa học

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

------------o0o-----------

-------------------------------

NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Mai Trinh
Mã số sinh viên: 20153920
Lớp / Khóa: KTHH02 – K60
Chuyên ngành: Kỹ thuật hóa học
Chuyên sâu: Cơng nghệ hóa dược và BVTV
Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS. Vũ Đình Hồng
PGS.TS. Nguyễn Thị Hồng vân
1. Tên đề tài tốt nghiệp:
Nội dung các phần nghiên cứu:
-

Chương 1: Tổng quan.

-

Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

-

Chương 3: Thực nghiệm

-

Chương 4: Kết quả và thảo luận.

2. Các bản vẽ, sơ đồ, sản phẩm cần đạt:
3. Ngày giao nhiệm vụ: ……………………………………………………
4. Ngày hồn thành nhiệm vụ:………………………………………………
Ngày
TRƯỞNG BỘ MƠN

tháng

năm

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN



TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Viện Kỹ thuật Hóa học

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

-------------o0o-----------

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT
Họ và tên SV: Nguyễn Thị Mai Trinh

MSSV: 20153920

Lớp/Khóa: KTHH02 – K60

Đề tài:

Bước đầu phân lập một số hợp chất từ cặn chiết ethyl acetate của

lá cây Mắc khén (Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC.)

NỘI DUNG NHẬN XÉT:
1. Về nội dung của đồ án:
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
.......................................

Về hình thức của đồ án :
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................

2. Những nhận xét khác:
............................................................................................................................................................................................

............................................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................................
.......................................

ĐÁNH GIÁ VÀ CHO ĐIỂM

Ngày

tháng

năm 20

GIÁO VIÊN DUYỆT



TRƯỜNG ĐHBK HÀ NỘI

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Viện Kỹ thuật Hóa học

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

-------------o0o-----------

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Thị Mai Trinh

MSSV: 20153920

Lớp/Khóa: KTHH - K60

Đề tài: Bước đầu phân lập một số hợp chất từ cặn chiết ethyl acetate của lá
cây Mắc khén (Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC.)

NỘI DUNG NHẬN XÉT:
1. Tiến trình thực hiện đồ án: ……………………………………………………….
2. Nội dung của đồ án:
-

Cơ sở lý thuyết: ……………………………………………………………...

-

Các số liệu, tài liệu thực tế : …………………………………………………

-

Phương pháp và mức độ giải quyết các vấn đề : ……………………………..

3. Hình thức của đồ án :
-

Hình thức trình bày : ………………………………………………………

-

Kết cấu của đồ án : …………………………………………………………

4. Những nhận xét khác:
ĐÁNH GIÁ VÀ CHO ĐIỂM:

Ngày

tháng

năm 20

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN



Lời cảm ơn
Đồ án tốt nghiệp được hoàn thành tại Bộ mơn Cơng nghệ Hố dược & Hố
chất bảo vệ thực vật - Viện Kỹ thuật Hoá học - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
và Phịng Hóa sinh nơng nghiệp và tinh dầu - Viện Hoá học các hợp chất thiên
nhiên - Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam. Với sự kính trọng và lịng
biết ơn sâu sắc nhất, em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới:
- PGS. TS.GVCC.Vũ Đình Hồng, Trưởng bộ mơn CN Hoá dược và Hoá
chất BVTV, Viện Kỹ thuật Hoá học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. Thầy đã
giao đề tài và tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để em
hoàn thành đề tài này.
- PGS.TS. Nguyễn Thị Hồng Vân, Phịng Hóa sinh nơng nghiệp và tinh dầu,
Viện Hố học các hợp chất thiên nhiên - Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ
Việt Nam. Người đã tận tình hướng dẫn, cho em những kinh nghiệm làm thực
nghiệm, giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt quá trình thực hiện
đồ án tốt nghiệp của mình.
- NCS. Trần Thị Tuyến, Phịng Hóa sinh nơng nghiệp và tinh dầu, Viện Hóa
học các hợp chất thiên nhiên - Viện Khoa học & Công nghệ Việt Nam. Người đã

cùng với em trong suốt thời gian làm thực nghiệm, chỉ bảo, hướng dẫn tận tình,
giúp đỡ và cho em những kỹ năng làm thực nghiệm quý báu.
Em xin chân thành cảm ơn tới các thầy, cơ trong Bộ mơn CN Hóa dược và
Hố chất BVTV - Viện Kỹ thuật Hóa học - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội,
đã giúp đỡ em trong quá trình học tập cũng như q trình hồn thành đồ án tốt
nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn các cô chú, anh chị phịng Hóa sinh nơng nghiệp
và tinh dầu - Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên, tập thể lãnh đạo Viện Hóa
học các hợp chất thiên nhiên đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong
suốt quá trình làm thực nghiệm ở viện.
Em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên và giúp đỡ em trong
quá trình học tập và làm đồ án tốt nghiệp.
Hà Nội, ngày tháng năm
Sinh viên thực hiện


TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN
Họ Cam (Rutaceae) một trong những họ lớn nhất trên thế giới với khoảng
150 chi và gần 1.600 lồi trên tồn thế giới. Trong đó có chi Muồng truổng
(Zanthoxylum), cịn gọi là Hạt sẻn, Hồng mộc, có khoảng 250 lồi phân bố ở châu
Á, châu Phi, Úc, Bắc Mỹ trong vùng nhiệt đới và á nhiệt đới, một số ít ở ơn đới

[35]. Cây Mắc khén (Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC.) cịn có tên gọi khác là cây
Sẻn hôi, thuộc chi Muồng truổng (Zanthoxylum), họ Cam (Rutaceae). Đây là lồi
cây có nhiều cơng dụng và hoạt tính sinh học. Tuy nhiên tại Việt Nam lại có rất ít
cơng trình nghiên cứu về thành phần và hoạt tianh sinh học của lồi cây có nhiều
cơng dụng này.
Vì vậy mục tiêu của đồ án tốt nghiệp của em là “Bước đầu phân lập một số
hợp chất từ cặn chiết ethyl acetate của lá cây Mắc khén (Zanthoxylum rhetsa
(Roxb.) DC.)”. Để đạt được mục tiêu trên em thực hiện tìm hiểu các nội dung sau:

• Tổng quan các tài liệu (trong và ngoài nước) về họ Rutaceae,
chi Zanthoxylum và cây Mắc khén (Zanthozylum rhetsa).
• Chiết tách từ cặn chiết etyl acetate của cây Mắc khén
(Zanthozylum rhetsa) để phân lập được các hợp chất tinh khiết .
Sinh viên thực hiện


MỤC LỤC
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÂY MẮC KHÉN ............................................ 1
1.1

Vài nét về họ Rutaceae ............................................................................. 1

1.2

Giới thiệu chung về chi Zanthoxylum....................................................... 2
Lịch sử chi Zanthoxylum.................................................................... 2
Thực vật học chi Zanthoxylum........................................................... 2
Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học chi Zanthoxylum............. 2
Cơng dụng của một số lồi trong chi Zanthoxylum ......................... 10

1.3

Tổng quan tài liệu về cây Mắc khén ....................................................... 12
Phân loại khoa học ........................................................................... 12
Những tên gọi khác nhau của cây Mắc Khén .................................. 12
Mô tả cây, phân bố, thu hái, chế biến .............................................. 12
Thành phần hóa học cây Mắc khén ................................................. 16
Hoạt tính sinh học ............................................................................ 17

CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................. 20
2.1

Đối tượng nghiên cứu và phương pháp xử lý mẫu, tạo các cặn chiết .... 20

2.2 Phương pháp sắc ký để phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các
hợp chất ............................................................................................................ 20
Đặc điểm chung của phương pháp sắc ký [2] .................................. 20
Cơ sở phương pháp sắc ký [2] ......................................................... 21
Phân loại các phương pháp sắc ký [9] ............................................. 21
Sắc ký cột [2] ................................................................................... 21
Sắc ký lớp mỏng [2] ......................................................................... 23
2.3

Phương pháp xác định cấu trúc các hợp chất phân lập được ................. 24
Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy, IR) .................................... 24
Phổ khối lượng (Mass spectroscopy, MS) ....................................... 24

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR (Nuclear Magnetic Resonance
spectroscopy)................................................................................................ 25


CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM ........................................................................... 27
3.1

Xử lý mẫu thực vật và điều chế các cặn chiết từ mẫu thực vật .............. 27

3.2

Phân lập các hợp chất từ cặn chiết.......................................................... 28

3.3

Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập được ...... 30
Hợp chất 1 (β-sitosterol) .................................................................. 30
Hợp chất 2 (3β-hydroxycholest-5 ene-7-one) .................................. 30
Hợp chất 3 (hesperidin) ................................................................... 31

CHƯƠNG 4. THẢO LUẬN KẾT QUẢ .............................................................. 32
4.1

Xác định cấu trúc hợp chất 1 (β-sitosterol) ............................................ 32

4.2

Xác định cấu trúc hóa học của hợp chất 2 (3β-hydroxycholest-5 ene-7-

one) 34
4.3

Xác định cấu trúc hóa học của hợp chất 3 (hesperidin) ......................... 39

KẾT LUẬN .......................................................................................................... 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 48


DANH MỤC KÍ HIỆU VIẾT TẮT
1

H-NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton
Proton Magnetic Resonance spectroscopy

13

C-NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13
Carbon 13 Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy

BHT

Hydroxyl toluene butylated

CDCl 3

Deuterated chloroform

DMDO-d 6

Dimethyl sulfoxide - d6

DEPT

Distoritionless Enhancement by Polirisation Tranfer

DNA

Deoxyribonucleic acid

DPPH

2,2-diphenyl-1 picryl hydraryl

EC 50

Half maximal effective concentration
50% nồng độ tác dụng tối đa

ESI-MS

Electron Spray Ionization Mass Spectra

EI-MS

Electron Ionization Mass Spectra

PMR

Proton Mas Spectra

HDF

Human Dermal Fibroblasts

HETCOR

Heteronuclear Corelation Spectroscopy

HIV

Human Immunodeficiency Virus

HMBC

Heteronuclear Multiple Bond Coherence

HSQC

Heteronuclear Single Quantum Coherence

IC 50

Half Maximal Inhibitory Concentration
50% nồng độ ức chế tối đa

MAO-B

Enzyme Monoamin Oxydase B

MIC

Minimum Inhibitory Concentration
Nồng độ ức chế tối thiểu

MRSAB

Methicillin Resistant Staphylococcus aureus Bacteremia

SKLM

Sắc ký lớp mỏng

s

singlet

d

doublet


t

triplet

q

quartet

dd

double doublet

m

multiplet

ppm

Part per million

J

Hằng số tương tác spin-spin

δ

Độ dịch chuyển hóa học


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ SƠ ĐỒ
Hình 1.1 Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC.; cành mang lá và quả[16] [6] .......... 13
Hình 1.2 Quả và hạt Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC. [32] ............................... 14
Hình 1.3 Hiệu ứng độc tế bào của các phân đoạn khác nhau của Z. rhetsa ở các
nồng độ khác nhau (µg / mL), kháng tế bào u ác tính B16-F10. Dữ liệu được biểu
thị bằng trung bình của ba thí nghiệm độc lập. Quercetin đã được sử dụng như là
sự kiểm sốt tích cực [31]. ................................................................................... 18
Hình 1.4 Hiệu ứng độc tế bào của các hợp chất phân lập từ Z. rhetsa ở các nồng
độ khác nhau (µg / mL) đối với các tế bào u ác tính B16-F10. Dữ liệu được biểu
thị bằng trung bình của ba thí nghiệm độc lập. Quercetin đã được sử dụng như là
sự kiểm sốt tích cực [31]. ................................................................................... 19
Hình 3.1 Sơ đồ điều chế các cặn chiết từ lá cây Zanthoxylum rhetsa ................ 27
Hình 3.2 Sơ đồ phân lập hợp chất 1, 2 và 3 từ cặn chiết ethyl acetate của lá cây
Zanthoxylum rhetsa .............................................................................................. 29
Hình 4.1 Phổ 1H-NMR của hợp chất 1 ................................................................ 32
Hình 4.2 Phổ 13C-NMR của hợp chất 1 ............................................................... 33
Hình 4.3 Cấu trúc hóa học của hợp chất 1 (β-sitosterol) ..................................... 33

Hình 4.4 Phổ 1H-NMR của hợp chất 2 ................................................................ 34
Hình 4.7 Phổ 13C-NMR của hợp chất 2 ............................................................... 35
Hình 4.9 Phổ DEPT của hợp chất 2 .................................................................... 35
Hình 4.10 Phổ HSQC của hợp chất 2 .................................................................. 36
Hình 4.11 Phổ HMBC của hợp chất 2 ................................................................. 37
Hình 4.12 Cấu trúc hóa học của hợp chất 2 (3β-hydroxycholest-5 ene-7-one) .. 39
Hình 4.13 Phổ 1H-NMR của hợp chất 3 .............................................................. 40
Hình 4.16 Phổ 13C-NMR của hợp chất 3 ............................................................. 41
Hình 4.19 Phổ DEPT của hợp chất 3 .................................................................. 41
Hình 4.20 Phổ HSQC của hợp chất 3 .................................................................. 42
Hình 4.21 Phổ HMBC của hợp chất 3 ................................................................. 43
Hình 4.22 Cấu trúc hóa học của hợp chất 3 (hesperidin) .................................... 46


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Các hợp chất tinh khiết (53) - (58) kháng khuẩn trong thí nghiệm
khuếch tán giếng thạch agar [24] ......................................................................... 17
Bảng 4.1 Số liệu phổ 1H-NMR, 13C-NMR của hợp chất 2 và của hợp chất 3βhydroxycholest-5 ene-7-one ................................................................................. 38
Bảng 4.2 Số liệu phổ 1H-NMR của hợp chất 3 và của hợp chất Hesperidin ....... 44


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÂY MẮC KHÉN
1.1 Vài nét về họ Rutaceae
Họ Rutaceae (họ Cửu lý hương hay họ Vân hương, còn gọi là họ Cam hay
họ Cam chanh hoặc họ Cam quýt) là một họ thực vật trong bộ Bồ hòn (Sapindales)

[33].
Họ Cam được nghiên cứu từ thời Linnaeus (1753) với 7 chi và 19 lồi [1],

[11]. Cơng trình nghiên cứu tương đối tồn diện và có hệ thống về họ Cam cuối

thế kỷ 19 phải kể đến A. Engler (1896). Tác giả là người đầu tiên nghiên cứu khá
kỹ về các đặc điểm từ hình thái ngồi của cơ quan sinh dưỡng và cơ quan sinh sản,
đến số lượng nhiễm sắc thể, phân bố địa lý, cổ sinh vật, mối quan hệ thân cận giữa
các taxon trong họ Cam. Tác giả cũng là người đầu tiên định hướng cho việc sử
dụng tổng hợp các đặc điểm trong phân loại họ Cam, điều đó cho phép phân định
giữa các taxon có căn cứ vững chắc hơn. Vì vậy, sau này nhiều cơng trình nghiên
cứu về họ Cam đều dựa trên nền tảng hệ thống của A. Engler, sử dụng các đặc
điểm mà ông đã lựa chọn. Tác giả đã chia họ Cam thành 6 phân họ (subfamily),
10 tông (tribus) và 25 phân tông (subtribus), khoảng 150 chi và gần 1.600 loài trên
toàn thế giới [35].
Người đầu tiên nghiên cứu họ Cam ở Việt Nam là Loureiro (1790). Tác giả
đã mơ tả 6 chi và 12 lồi có ở Việt Nam [23]. Trần Kim Liên (2003) trong cơng
trình “Danh lục các loài thực vật Việt Nam” thống kê và cập nhập danh pháp hiện
nay của 27 chi và 128 lồi trong họ Cam có ở Việt Nam. Đây là cơng trình khái
qt cơ bản về họ Cam ở Việt Nam [10]. Gần đây nhất, năm 2012, Bùi Thu Hà
với cơng trình “Nghiên cứu phân loại họ Cam (Rutaceae Juss.) ở Việt Nam” tác
giả đã mơ tả, vẽ hình chi tiết và đưa ra phân loại các chi và loài cho họ Cam, đồng
thời đã công bố ở Việt Nam có 107 lồi, 1 phân lồi và 3 thứ thuộc 26 chi, 5 tơng
và 3 phân họ [6].
Đặc điểm hình thái của họ Cam ở Việt Nam: Đa số là cây thân gỗ nhỏ, một
số chi cây bụi và thân thảo. Hoa thường mọc thành cụm hoa hình xim với nhiều
dạng khác nhau: dạng ngủ, dạng tán, dạng chùy,..Hoa đều, chia thành 4 hoặc 5, có
mùi thơm mạnh. Họ cam thường gặp các kiểu quả: quả nang khi nang mở các hạt
1


dính với các mảnh nang hoặc khơng dính với các mảnh nang; quả hạch; quả mọng
kiểu quả có múi khi quả chín, một phần tế bào ở vỏ quả giữa và vỏ quả trong rời
nhau, mỗi lá noãn tạo thành một múi, trong mỗi múi có nhiều hạt [6].
1.2 Giới thiệu chung về chi Zanthoxylum

Lịch sử chi Zanthoxylum
Chi Hoàng mộc (Zanthoxylum) thuộc họ Cam (Rutaceae). Các lồi trong chi
này có tên chung bắt nguồn từ Hy Lạp là “Xanthonxylon”, có nghĩa là màu vàng;
xylon có nghĩa là gỗ. Vì vậy một số tác giả dùng từ Xanthozylum thay vì gọi chi
này là Zanthoxylum. Năm 1757 Linné thành lập nên chi Zanthoxylum và kể từ đó
nó bị nhầm lẫn với chi Fagara. Năm 1896, Engler phân biệt giữa 2 chi này bằng
nét đặc trưng: Chi Zanthoxylum có 1 bao hoa, cịn chi Fagara có 2 bao hoa.
Brizicky đã khám phá ra một số lồi trung gian giữa 2 chi, từ đó kết luận chi
Zanthoxylum và chi Fagara là một vào năm 1962. Cuối cùng vào năm 1966,
Hartley đã gộp 2 chi này làm một dưới cái tên Zanthoxylum. Tuy nhiên, một số
người vẫn dùng nhóm Fagara [29], [36] .
Thực vật học chi Zanthoxylum
Trên thế giới, chi Zanthoxylum có 250 lồi cây thân gỗ và cây bụi có lá rụng
có nguồn gốc từ ôn đới và cận nhiệt đới. Tại Việt Nam thì chi này có 10 lồi. Cây
thân gỗ trong chi này có tán lá, ít nhánh và vươn lên đến 20 mét, gai trên thân và
cành cây. Lá kép lông chim lẻ, một số ít có 3 lá chét, các lá chét mọc cách hoặc
mọc đối, lá mép nguyên hay có răng nhỏ, khe các răng thường có điểm tuyến tinh
dầu tương đối to. Cụm hoa hình chuỳ hoặc ngù, mọc ở đỉnh hoặc ở nách lá. Hoa
đơn tính hoặc lưỡng tính. Bao hoa xếp 1-2 vịng. Bộ nhị gồm 4-10 nhị, đỉnh trung
đới có một điểm tuyến. Bộ nhuỵ gồm có 2-5 lá nỗn rời, mỗi lá nỗn có 1-2 nỗn
và khơng dính nhau hồn tồn. Vịi nhuỵ hợp hoặc rời nhau, hơi cong, núm nhuỵ
dạng đầu. Quả nang, vỏ ngồi có nhiều tuyến tinh dầu, khi chín vở quả trong rời
nhau, mỗi mảnh quả có từ 1-2 hạt, dính trên cuống nỗn phình to, rốn hạt dạng sợi
ngắn, phẳng, vỏ hạt dịn, màu nâu đen, bóng. Lá mầm dẹt, phơi rất ngắn [29].
Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học chi Zanthoxylum
Việc sàng lọc hóa học sơ bộ đã cho thấy sự phong phú của glycoside,
coumarin, flavonoid, phenol và tannin trong dịch chiết ethanol thô của các loài
2

trong chi Hồng mộc (Zanthoxylum). Tuy nhiên khơng phát hiện được phytosterol,
anthocyanin và phlobatann. Trong Zanthoxylum oxyphyllum và Mắc khén
(Zanthoxylum rhetsa) rất phong phú flavonoid, coumarin; 1 lượng phenol và
tannin. Zanthoxylum armatum , Zanthoxylum oxyphyllum và Zanthoxylum rhetsa
đã hiển thị sự hiện diện đáng kể của tannin, glycoside. Dịch chiết ethanol thô của
lá Zanthoxylum armatum rất phong phú flavonoid, glycoside, tannin và dấu vết của
phenol, carbohydrate, coumarin và lignin. Số lượng chất chuyển hóa thứ cấp tối đa
được sàng lọc trong chiết xuất ethanol thô của Mắc khén (Zanthoxylum rhetsa) với
sự phong phú của flavonoid, glycoside, coumarin, protein, acid amin, tannin tiếp
theo là phenol, alkaloid, terpenoid và có dấu vết của carbohydrate và quinones.
Hiện tại phân tích định tính khám phá cho khả năng rộng hơn để khai thác hiệu
quả và năng suất của các thứ cấp khác nhau chất chuyển hóa từ dịch chiết ethanolic
thơ của các lồi [22], [27], [28], [29], [30].
1.2.3.1. Alkaloid
Alkaloid là hợp chất quan trọng nhất đối với chi Zanthoxylum, bởi vì chúng
có mặt ở hầu hết các lồi và được tìm thấy trong tất cả các cơ quan thực vật, có
nhiều trong thân cây và vỏ rễ. Các alkaloid chính được phân lập từ chi chia làm
hai loại: isoquinoline (benzophenanthridine, benzylisoquinoline, aporphin,
protoberberine và berberine) và quinoline. Các loại alkaloid khác cũng tìm thấy ở
một số loài.
a, Isoquinoline alkaloid
Benzophenanthridine là loại alkaloid được báo cáo thường xuyên nhất trong
chi Zanthoxylum do hoạt tính sinh học quan trọng và đa dạng, trong đó nổi bật về
khả năng kháng ung thư , chống sốt rét, điều trị thiếu máu, chất chống oxy hóa,
chống giun, HIV, kháng khuẩn, và kháng nấm. Benzophenanthridine phân bố rất
hạn chế ở thực vật và chỉ phân lập được chủ yếu từ một số chi thuộc về các họ
Papaveraceae, Rutaceae và Fumiraceae. Trong họ Rutaceae có mặt trong các lồi
của chi Phellodendron, Fagaropsis, Tetradium, Toddalia và Zanthoxylum (bao
gồm cả Fagara). Các đại diện chính của loại alkaloid này là fagaronine (1), nitidine
(2), chelerythrine (3), sanguinarine (4), iwamide (5) và integriamide (6) được phân

lập từ nhiều loài khác nhau thuộc chi Zanthoxylum .
3


R1
R5
N

R4

R2

+

R3

(1): R1 = OH; R2 = OMe; R3 = H; R4 = R5 = OMe
(2): R1 + R2 = OCH2O; R3 = H; R4 = R5 = OMe
(3): R1 + R2 = OCH2O; R3 = R4 = OMe; R5 = H
(4): R1 + R2 = R3 + R4 = OCH2O; R5=H

O

O
O

O
N
OH

HO

O

O
N
OH

O

H

OMe

O
H
6
( )

(5)

Benzylisoquinoline và benzophenanthridine không phổ biến trong thực vật.
Trong chi Zanthoxylum chúng chỉ tìm thấy được ở một số loài, chẳng hạn như các
alkaloid bậc bốn (R)-(+)- isotembetarine (7) và (S)-(-)-xylopinidine (8) phân lập
từ vỏ cây Z. quinduense. Berberine và protoberberine alkaloid đã được báo cáo ở
một số loài thuộc chi Zanthoxylum, ví dụ tetrahydroberberines như Nmethyltetrahydrocolumbamine (9) và N-methyltetrahydropalmatine (10) phân lập
từ vỏ của Z. quinduense. Berberine (11) có khả năng giết kí sinh trùng ở da
leishmania, kháng khuẩn và thường là nguyên nhân gây ra màu vàng quan sát thấy
trong gỗ và vỏ của một số loài thuộc chi này. Như trong trường hợp của Z.
monophyllum, berberine được sử dụng làm thuốc nhuộm.

Trong chi Zanthoxylum, các apaline alkaloid phân lập từ nhiều lồi khác nhau
và có tầm quan trọng lớn vì một số có hoạt động chống ung thư. Ví dụ như N, Ndimethyllindicarpine (12) thu được từ vỏ rễ của Z. zanthoxyloides.
HO
N

MeO

+

OH

OH

MeO
HO

OMe

MeO

( 7)

MeO
N

+

N

RO

(9): R = H
(10): R = Me

( 8)

+

OMe
OMe

HO

O
N

O

(11)

+

OMe

MeO
HO

OMe

MeO

N

+

(12)

b, Quinoline alkaloid
Quinoline alkaloid rất phổ biến trong chi Zanthoxylum, thường tìm thấy được
hai loại: furoquinolines và pyranoquinolines. Nhiều loại được đặc trưng bởi có
4


chứa một nhóm carbonyl ở vị trí 2 của hạt nhân quinolinic và được gọi là 2quinolone . Các alkaloid loại này phân lập từ vỏ cây Z. budrunga tìm thấy hai
pyranoquinoline: N-methyl flinderine (13) và zanthobungeanine (14) cùng với hai
furoquinolines dictamine (15) và skimmianine (16). Từ Z. simulansalso đã được
phân lập các alcaloid pyranoquinoline là zhantosimulin (17) và huajiaosimulim
(18) có hoạt tính gây độc tế bào.
OMe
O

N

(13): R = H
(14): R = OMe

R2

15 R =R2 =H
O ( ): 1
16

( ): R1 =R2 = OMe

N
R1

O

R

O
O

O

(18)

(17)
N

N

O

O

c, Các Ankaloid khác
Bishoderninyl terpene, indolopyridoquinazoline, canthin-6-one, quinazoline
và carbazole ancaloit không phổ biến trong chi Zanthoxylum, chỉ tìm thấy được ở
một số lồi đặc biệt. Alcaloid Bishoderninyl terpene như (19) phân lập từ lá của Z.
integrifoliolum. Các Indolopyridoquinazoline có khả năng chống kết tập tiểu cầu

đáng

kể

như

1-hydroxyrutaecarpine

(20),

rutaecarpine

(21)

và

1-

methoxyrutaecarpine (22) trong quả của Z. integrifoliolum. Các alcaloid Canthin6-one có tầm quan trọng đối với hoạt tính diệt kí sinh trùng Leishmania, rất hiếm
trong chi Zanthoxylum. Ví dụ từ Z. rugosum, Z. chiloperone và Z. budrunga phân
lập được canthin-6-one (23) và 5-methoxycanthin-6-one (24). Alcaloid
quinazoline phân lập từ Z. budrunga như lunacridina (25). Alcaloid carbazole như
3-methoxy-9-methyl-9H-carbazol-2-ol (26) được lấy từ gỗ của Z. rhoifolium. Gần
đây, từ vỏ cây Z. monophyllumwas đã phân lập được một loại alkaloid có nguồn
gốc từ proline, được gọi là monophyllidin (27) với khả năng kháng khuẩn
Enterococcus faecalis.

5

OH

N

N
H

N
(20): R = OH
(21): R = H
R
(22) R = OMe

O

O
R
(23): R = H
(24): R = OMe

(19)

N

O

O

N

OMe

OMe

HO

N
N
H

N

N

O

N

OH
(26)

(25)

HO
(27)

OMe
O

1.2.3.2. Lignan

Lignan phân phối rộng rãi trong thực vật bậc cao và có nhiều hoạt tính sinh
học. Trong số đó bao gồm các chất kháng vi trùng, chống oxy hóa, chống ung thư,
kháng virus, chống độc, thuốc trừ sâu và ức chế một số enzyme đặc biệt. Ở cấp độ
sinh thái, có bằng chứng cho thấy lignan đóng vai trị trong nấm thực vật, thực vật
và côn trùng thực vật tương tác. Một số lignan gây độc cho nấm và côn trùng.
Trong chi Zanthoxylum các lignans được báo cáo nhiều nhất là diarylbutirolactones
và 2,6-diaryl-3,7-dioxabicyclo[3.3.0]octanes. Một số lồi Zanthoxylum có
Neolignans.
Lignans Furofuranic như syringaresinol (28) thu được từ Z. quinduense và Z.
monophyllum. Từ Z integrifoliolum, Z. Culantrillo và Z. naranjillo phân lập được
(+)-sesamin (29).
Diarylbutirolactonic lignan như (-)-cubebin (30) với khả năng diệt ký sinh
trùng Trypanosoma phân lập từ Z. monophyllum và Z. naranjillo. Một Norneolignan là ailanthoidol (31) phân lập từ gỗ của Z. ailanthoides điều trị rắn cắn
và cảm lạnh thông thường ở Đài Loan.

6


OMe
O

OH
O

O
H

H
MeO

O

OMe
O

O

HO

H

H

O

OMe

H

(29)

O

(28)

OH

O
O
O

OH

HO
O

H
MeO

OMe
(31)

(30)
O

O

1.2.3.3. Coumarin
Coumarin rất hữu ích về mặt sinh học khi thể hiện tính kháng khuẩn, chống
ung thư, giãn mạch (trong mạch vành) và chống đông máu. Hầu hết các coumarin
không có tác dụng phụ độc hại và có thể được dùng trong nhiều năm, tuy nhiên nó
gây xuất huyết. Coumarin phổ biến trong thực vật hạt kín, khá hiếm ở thực vật hạt
trần và thực vật bậc thấp. Trong chi Zanthoxylum hiện diện của các loại coumarin
khác nhau (simple, linear, dihydrofurvitymarin, furvitymarin và pyranvitymarin).
Linear, angular dihydrofurvitymarin và tiền chất của chúng xác định được ở một
số chi trong họ Rutaceae, tuy nhiên angular dihydrofurocoumarins khơng phổ biến
trong các lồi khác trong họ Rutaceae, vì vậy nó có thể là giá trị hóa học cho chi
Zanthoxylum. Do nhóm prenyl thế tại C-8 ít hơn so với C-6 nên angular
furanvitymarin khá hiếm ở họ Rutanceae.
Từ thân của Z. shinifolium phân lập larcinatin (32), là một terpenylcoumarin

có khả năng ức chế enzyme monoamin oxydase (MAO), một trong hai isozyme,
MAO-B có liên quan đến bệnh Parkinson. Từ vỏ cây Z. schinifoliumwere phân lập
auraptene (33) và collinine (34), là 2 terpenylcoumarin chống tập kết tiểu cầu và
ức chế sao chép DNA ở virus viêm gan B. Furanvitymarin có khả năng gây độc tế
bào diệt các tế bào khối u đã được tìm thấy trong quả của Z. Americanum, ví dụ:
psoralen (35).
7


O

O

O

OMe
(32)

O

O
O

O

O

R
(33): R = H
(34): R = OMe

O

(35)

1.2.3.4. Amide
Amides là các hợp chất có tầm quan trọng hóa học đối với chi Zanthoxylum
chủ yếu trong vỏ quả, thân và rễ của chi này. Chi Zanthoxylum được đặc trưng hóa
học bởi sự tích lũy thường xuyên của olefinic alkamide (acid amide aliphatic khơng
bão hịa) và có nguồn gốc từ ngưng tụ các acid béo như acid linolenic và linoleic
với amide isobutyl. Về mặt sinh học, các amide isobutyl có đặc tính diệt cơn trùng
mạnh. α-sanshool (36) phân lập từ Z. liebmannianumand có tính chống giun.
Các loại amide khác gặp trong Zanthoxylum là các amide thơm, đôi khi mô
tả như là ancaloit hoặc trans-cinnamoylamides. Một ví dụ điển hình là
syncarpamide (37) kháng plasmodium (ký sinh trùng sốt rét), phân lập từ Z.
syncarpum.
MeO

O

(36)

N
H

O

MeO
OH

N
H
(37)

1.2.3.5. Flavonoid
Flavonoid là các hợp chất phenolic có sẵn rộng rãi trong chi này. Họ có mặt
hầu như ở tất cả các cơ quan thực vật và vai trò quan trọng trong hệ thống phịng
thủ chống oxy hóa. Những chất chuyển hóa thứ cấp được biết đến với tính chất
sinh học đa dạng của chúng, chẳng hạn như chất chống oxy hóa, chống viêm, chống
huyết khối, kháng khuẩn, chống độc, chống ung thư, hạ huyết áp, kháng vi rút,
chống dị ứng và estrogen.
Trong chi Zanthoxylum, flavonoid chủ yếu được đại diện bởi glycoside của
flavones, flavonol và flavanon. Flavonoid được tìm thấy trong chi Zanthoxylum,
giống như các phân lập trong các chi khác thuộc họ Rutaceae được đặc trưng là
polymethoxylated. Nghiên cứu được thực hiện trên quả của Z. integrifoliolumlead
để phân lập 3,5-diacetyltambuline (38) có khả năng chống tập kết tiểu cầu .
8


OMe

OMe
MeO

O
OAc
OAc O
(38)

1.2.3.6. Terpene và sterol

Hầu hết các loài thuộc họ Rutaceae có các tuyến tiết ra chất dễ bay hơi trong
các cơ quan khác nhau như quả, lá, vỏ cây, gỗ, rễ, thân rễ và hạt. Các loại tinh dầu
thu được thường là hỗn hợp phức tạp của monoterpen và Sesquiterpene. Chi
Zanthoxylum chứa tinh dầu dễ bay hơi trong lá, hoa và trái cây.
Gần đây đã xác định thành phần hóa học của tinh dầu được phân lập từ trái
cây của Z. monophllum, Z. rhoifolium, Z. fagara bằng phương pháp chưng cất lơi
cuốn hơi nước có khả năng kháng nấm và diệt cơn trùng. Phương pháp sắc ký khí
phổ khối (GC / MS) phân tích xác định được 57 hợp chất. Thành phần chính trong
Z. rhoifolium là β-myrcene (39) (59,03%), β-phellandrene (40) (21.47%) và
germacrene D (41) (9.28%). Thành phần của tinh dầu Z. monophllum là sabinene
(42) (25,71%), 1,8-cineole (43) (9,19%) và cis-4-thujanol (44) (9,19%). Trong khi
tinh dầu quả của Z. fagaramainly chứa germacrene D-4-ol (45) (21,1%), elemol
(46) (8,35%) và α-cadinol (47) (8,22%). Z. fagara kháng Colletotrichum acutatum
mạnh (EC 50 153.9 μL L-1 air) và Z.monophyllum kháng Fusarium oxysporum f.
sp. Lycopersici (EC50 140.1 μL L-1 air). Tinh dầu của Z. monophyllum kháng
Sitophilus oryzae.

O

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)
OH

OH

OH
OH
(44)

(45)

(46)

(47)

Sterol là thành phần phổ biến của nhiều loại thực vật và phân lập hầu như từ
cả cây. Trong khi ß-sitosterol (48) xuất hiện ở khắp nơi trong tự nhiên, triterpene
9