Khảo sát thành phần hóa học cao Cloroform cây Giảo Cổ Lam Gynostemma pentaphyllum họ bầu bí (Curcubitaceae)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN











NGUYỄN THÁI KHƯƠNG NINH

KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CAO CLOROFORM
CÂY GIẢO CỔ LAM GYNOSTEMMA PENTAPHYLLUM
HỌ BẦU BÍ (CURCUBITACEAE)











LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2010
LỜI CẢM ƠN


Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến PGS.TS. Trần Lê Quan, trường
Đại học Khoa học Tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh đã hết lòng hướng
dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp em hoàn thành tốt luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn GS.TSKH. Nguyễn Công Hào - Viện
Công nghệ hóa học , PGS.TS. Nguyễn Ngọc Hạnh - Viện Công nghệ hóa
học, TS. Nguyễn Trung Nhân và TS. Đoàn Ngọc Nhuận - Bộ môn Hóa hữu
cơ trường Đại học Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh đã đóng
góp những ý kiến quý báu cho luận văn.
Em xin cảm ơn các Thầy cô Bộ môn Hóa hữu cơ, Khoa Hóa, trường
Đại học Khoa học tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh đã giảng dạy và
truyền thụ cho em nhiều kiến thức khoa học.
Tôi xin cảm ơn gia đình và tất cả bè bạn đã quan tâm, động viên,
giúp đỡ tôi trong suốt thời gian vừa qua.








DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

s singlet, mũi đơn.
d doublet, mũi đôi.
dd doublet of doublet, mũi đôi đôi.

m multiplet, mũi đa.
br broad, rộng.
J coupling constant, hằng số ghép.
SKBM sắc ký bản mỏng.
RP-18 Reversed Phase-18, pha đảo C-18.
NMR Nuclear Magnetic Resonance.
DEPT Distortionless Enhancement by Polarization Transfer.
HSQC Heteronuclear Single Quantum Coherence.
HMBC Heteronuclear Multiple Bond Correlation.
COSY COrrelation spectroscopy
ROESY Rotating frame Overhause Effect SpectroscopY
Ara α-L-arabinopyranosyl
Rha α-L-rhamnopyranosyl
Glu β-D-glucopyranosyl




MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
MỞ ĐẦU
1. TỔNG QUAN 1
1.1. Vài nét về họ Curcubitaceae 1
1.2. Sơ lược về cây giảo cổ lam 1
1.2.1. Mô tả thực vật 1
1.2.2. Phân bố sinh thái 2
1.2.3. Dược tính 3
1.2.4. Thành phần hóa học trong cây giảo cổ lam 3

1.2.4.1. Các carotenoid 4
1.2.4.2. Các polysaccharid 6
1.2.4.3. Các sterol 6
1.2.4.4. Các flavonoid 8
1.2.4.5. Các saponin 9
2. NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ 20
2.1. Giới thiệu chung 20
2.2. Biện luận và kết quả 20
2.2.1. Hợp chất CN1 20
2.2.2. Hợp chất CN2 24
2.2.3. Hợp chất CN3 26
2.2.4. Hợp chất CN4 29
2.2.5. Hợp chất CN5 32
2.2.6. Hợp chất CN6 35
2.2.7. Hợp chất CN7 41
3. THỰC NGHIỆM 47
3.1. Điều kiện thực nghiệm 47
3.2. Trích ly cao thô 48
3.3. Quá trình cô lập 50
3.3.1. Khảo sát phân đoạn C1 51
3.3.2. Khảo sát phân đoạn C4 52
3.3.3. Khảo sát phân đoạn C5 53
3.3.4. Khảo sát phân đoạn C7 54
3.3.5. Khảo sát phân đoạn C8 55
4. KẾT LUẬN 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO 60
PHỤ LỤC

MỞ ĐẦU

Từ xa xưa, con người đã biết sử dụng thảo mộc làm thuốc trị bệnh, tuy nhiên việc sử
dụng cây thuốc chủ yếu theo kinh nghiệm dân gian, không quan tâm đến thành phần hóa
học và hàm lượng các hoạt chất có trong cây. Ngày nay, những hợp chất có hoạt tính sinh
học được tìm thấy trong thực vật như: flavonoid, terpennoid, steroid, glycoside,…ngày
càng được ứng dụng rộng rãi trong các ngành y học và dược học. Vì vậy, việc tìm hiểu
thành phần hóa học của các loài thực vật là điều kiện cần thiết để góp phần khai thác, sử
dụng cây thuốc một cách có hiệu quả và hệ thống.
Nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, Việt Nam có nguồn thực vật phong phú
và đa dạng, trong đó có nhiều cây thuốc quý. Giảo cổ lam (Gynostemma pentaphyllum),
thuộc họ bầu bí (Cucurbitaceae), từ lâu nó được sử dụng cho vua chúa để tăng sức khỏe,
kéo dài tuổi thọ và làm đẹp. Vì thế, trên tinh thần mong muốn góp phần tìm hiểu mối
quan hệ giữa thành phần hóa học của cây với những công dụng dược tính đã được sử
dụng trong dân gian, nên chúng tôi tiến hành khảo sát thành phần hóa học cao cloroform
của cây giảo cổ lam (Gynostemma pentaphyllum).

1

1. TỔNG QUAN:
1.1. Vài nét về họ Curcubitaceae:
[1]

Họ Bầu Bí có khoảng 960 loài và 125 chi. Những cây thuộc họ Bầu bí phần lớn là
dây leo, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới. Những cây thuộc họ này thường có lá xen
kẽ, hình chân vịt, chia thành năm thùy; hoa lớn, đơn tính, đối xứng, màu vàng hoặc
trắng; quả mọng; thân thường có lông.

1.2. Sơ lược về cây giảo cổ lam:
[2], [3], [4]

Giảo cổ lam có tên khoa học là Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino,
thuộc họ Bầu bí (Curcubitaceae), còn gọi là cam trà vạn, cây trường sinh, cây cỏ thần
kỳ, cây bổ đắng, sâm phương nam, dây lõa hùng, trường sinh thảo, ngũ diệp sâm,
phúc âm thảo, jiaogulan (Trung Quốc), amachazuru (Nhật Bản), dungkulcha (Hàn
Quốc), cha-satun (Thái Lan).
1.2.1. Mô tả thực vật:
[5]

Giảo cổ lam là một loài cây thảo, có thân mảnh, leo nhờ tua cuốn đơn ở nách
lá. Cây đực và cây cái riêng biệt. Lá kép hình chân vịt.


2

Cụm hoa hình chùy, mang nhiều hoa nhỏ màu trắng, các cánh hoa rời nhau xòe

hình sao, bao phấn dính thành đĩa, bầu có ba vòi nhụy. Ra hoa vào tháng bảy hay
tháng tám và bắt đầu có quả vào tháng chín hay tháng mười.


Quả khô, hình cầu, đường kính 5-9 mm, khi chín màu đen.

1.2.2. Phân bố sinh thái:
[5]

Giảo cổ lam mọc trên đất đá vôi, đá hoa cương và đất núi lửa, trong rừng thưa,
lùm bụi từ vùng đồng bằng tới vùng núi cao 2000 m ở Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ,
Triều Tiên, Indonesia và một số nước châu Á khác. Ở nước ta, cây mọc từ Lào Cai,
Lạng Sơn, Quảng Ninh, Hòa Bình, Thừa Thiên Huế, Kon Tum vào tới Đồng Nai.
3

Ở Việt Nam, vào năm 1997 GS.TS.NGND Phạm Thanh Kỳ (nguyên Hiệu trưởng
trường Đại học Dược Hà Nội) đã phát hiện cây giảo cổ lam trên núi Phan Xi Păng và
được GS.NGND Vũ Văn Chuyên xác định đúng là loại pentaphyllum.
1.2.3. Dược tính:
[6]

Ở nước ta, từ năm 1997, GS.TS.NGND Phạm Thanh Kỳ cùng các cộng sự
nghiên cứu tác dụng của giảo cổ lam qua và đã chỉ ra những tác dụng chính của thảo
dược này đối với con người:
- Giúp bình ổn huyết áp, chống kết tụ tiểu cầu, làm tan huyết khối, ngăn ngừa xơ
vữa mạch, ngăn ngừa các tai biến về tim, mạch, não.
- Chống lão hóa, ngăn ngừa stress, giúp ăn ngon miệng, ngủ ngon giấc.
- Ngăn ngừa ung thư não, phổi, thận, vú, tử cung, da, tuyến tiền liệt, tuyến giáp.
Giúp bệnh nhân sau phẫu thuật, chiếu tia xạ truyền hóa chất ăn ngủ tốt, mau hồi phục
sức lực.

- Làm giảm đường huyết ở bệnh nhân tiểu đường, giúp giảm biến chứng do bệnh
tiểu đường gây ra và tăng sức lực cho bệnh nhân.
- Làm tăng miễn dịch của cơ thể, bảo vệ gan khỏi tác hại của hóa chất, rượu.
- Chữa các trường hợp viêm phế quản mãn tính, mất ngủ, béo phì.
- Làm cho nhuận tràng, giúp đại tiểu tiện thông suốt, dễ dàng
- Kích thích quá trình chuyển hóa lượng mỡ dư thừa trong cơ thể nhanh chóng
mà không cần phải ăn kiêng. Đây là một bất ngờ lớn và đã được các nhà khoa học thế
giới công nhận.
Hiện nay ở Việt Nam, giảo cổ lam đã được sử dụng rộng rãi như một loại thực
phẩm chức năng, được bào chế dưới dạng trà túi lọc, viên nang, nước giải khát rất
thuận tiện cho người tiêu dung.
1.2.4. Thành phần hóa học trong cây giảo cổ lam:
[7]

Thành phần hóa học chủ yếu của giảo cổ lam là saponin (2.4%) và flavonoid. Các
saponin trong cây giảo cổ lam (còn gọi là gypenosid hay gynosaponin) có cấu trúc
4

triterpen khung dammaran, trong đó có nhiều hợp chất đã được xác định có trong
thành phần saponin của nhân sâm và tam thất. Ngoài ra, giảo cổ lam còn chứa các
carotenoid, polysaccharid, sterol, các acid amin tan trong nước, nhiều vitamin và các
nguyên tố vi lượng như Zn, Fe, Se.

1.2.4.1. Các carotenoid:
[8]

Vai trò của các carotenoid đã được chứng minh có tác dụng ngăn ngừa
các bệnh mãn tính. Chẳng hạn như, lutein (1) làm giảm nguy cơ thoái hóa điểm vàng
và nguy cơ mắc các bệnh về tim mạch, lycopen (2) và β-caroten (3) ức chế sự tổng
hợp các cholesterol, do đó có khả năng làm tăng sự thoái biến các lipoprotein có phân

tử lượng thấp.




Năm 2004, tác giả H. L. Liu và các cộng sự đã xác định một số
carotenoid có trong cây giảo cổ lam bằng phương pháp HPLC, trong đó nhiều nhất là
5

lutein (1), tiếp theo là neoxanthin (4), neochrome (5), violaxanthin (6), luteoxanthin
(7), β-caroten (3).






6

1.2.4.2. Các polysaccharid:
[10]

Năm 2008, tác giả Xingbin Yang và các cộng sự đã xác định rằng
glucose là monosaccharide chiếm nhiều nhất trong tổng lượng đường hiện diện trong
cây giảo cổ lam với 23.2%, kế đến là galactose chiếm 18.9%, arabinose 10.5%,
rhamnose 7.7%, acid galacturonic 4.7%, xylose 3.9%, mannose 3.1% và acid
glucoronic 1.2%, ngoài ra còn có một lượng nhỏ ribose và fucose.
1.2.4.3. Các sterol:
[7], [11], [12]

Năm 2005, tác giả V. R. Naumovski và các cộng sự đã xác định trong
cây giảo cổ lam có sự hiện diện của các sterol thường gặp như ergostanol (8),
sitosterol (9) và stigmasterol (10) với hàm lượng rất thấp (khoảng 0.0001%)
[7]
. Các
dẫn xuất thế 24,24-dimetylcholestanol cũng được Akihisa tìm thấy vào năm 1988-
1989 trong các loại cây thuộc họ Curcubitaceae. Chondrillasterol (11) và spinasterol
(12), hai xuyên lập thể phân tại C-24, là hai sterol chính có trong cây này. Ngoài ra,
các acetylen sterol đầu tiên (13, 14, 15, 16) cũng được cô lập từ cây giảo cổ lam vào
năm 1989.
[12]



7







8

1.2.4.4. Các flavonoid:
Sự hiện diện của nhiều flavonoid trong cây giúp cho giảo cổ lam có khả
năng chống lão hóa, rất tốt cho sức khỏe. Năm 1989, tác giả Fang và Zeng đã cô lập
được rutin (17) và ombuosid (18). Quercetin (19) và ombuin (20) cũng được xác nhận.
Bên cạnh đó, vitexin (21) lần đầu tiên cô lập được từ cây giảo cổ lam bởi tác giả Yin
và các cộng sự

[16]
.




9

1.2.4.5. Các saponin:
Năm 1996, tác giả Lihong Hu và các cộng sự đã cô lập từ dịch trích
metanol của thân cây giảo cổ lam được bốn triterpenoid saponin (22-25).
[14]




10



Năm 2004, tác giả Xin Liu và các cộng sự đã cô lập được năm saponin
mới khung ocotillon từ phần thân cây giảo cổ lam, đặt tên là gynosid A-E (26-30)
[15]

11

26 R
1
= H R
2

= H 24 S
27 R
1
= CH
2
OH R
2
= H 24 S
28 R
1
= H R
2
= H 24 R
29 R
1
= H R
2
= OH 24 S
OH
O
R
2
OH
O
HO
HO
R
1
O
O

HO
HO
OH
O
OH

O
HO
HO
O
O
HO
HO
OH
O
OH
O
O
O
H
30

Tiếp tục nghiên cứu trên cây này, vào năm 2004, tác giả Feng Yin cùng
các cộng sự đã cô lập được ba gypenosid mới (31-33) cùng với ba hợp chất khác đã
nhận danh (34-36).
[16]

12

O
O
32
OH
O
OH
OH
O
HO
HO
OH
HO
HO
OH
O


13



14


Cũng trong năm 2004, tác giả Ăke Norberg và các cộng sự, trong đó có
các nhà khoa học Việt Nam đã cô lập được một gypenosid mới, đặt tên là phanosid
(21,23)-epoxy,3β-,20-,21-trihydroxydammar-24-ene-3-O-{[α-D-rhamnopyranosyl(1
→2)][β-D-glycopyranosyl(1 →3)]-β-D-lyxopyranoside} (37). Phanosid với liều 500
µM kích thích tạo ra insulin in vitro ở mức gấp 10 lần khi lượng glucose là 3.3 mM và
có khả năng kích tạo insulin ở mức gấp bốn lần khi mức glucose là 16.7 mM. Ở mức

đường huyết trên, 2 µM hoạt chất glibenclamid, một thuốc tân dược quan trọng điều
trị tiểu đường, chỉ có khả năng kích tạo insulin gấp hai lần. Khi cho chuột uống
phanosid (40 và 80 mg/ml), khả năng hấp thụ glucose được cải thiện đáng kể và mức
insulin huyết thanh cũng được tăng cường.
[17]


15

Năm 2005, tác giả Feng Yin và các cộng sự đã cô lập được sáu hợp chất
triterpen saponin (38-43) có khung 21,23-lacton từ dịch trích metanol của thân cây
giảo cổ lam.
[18]



Cùng năm 2005, tác giả Tom Hsun-Wei Huang và các cộng sự đã tìm ra
gynosaponin TR
1
(44) từ giảo cổ lam, hợp chất này có khả năng hoạt hóa receptor X
của gan (LXR, một receptor đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh nồng độ
cholesterol), mở ra triển vọng điều trị bệnh xơ vữa động mạch.
[19]
16


Năm 2006, tác giả Feng Yina cùng các cộng sự đã cô lập được chín
saponin mới (45-53) có khung dammaran từ dịch trích metanol của cây giảo cổ lam
mọc hoang ở Trung Quốc. Các hợp chất 45, 48 và 52 có hoạt tính kháng tế bào ung
thư dạ dày SGC-7901 và tế bào ung thư gan BEL-7402.

[20]

17

R
1
O
R
2
HO
HO
52 R
1
= S
2
R
2
= Me
53 R
1
= S
1
R2 = CHO
OH



Năm 2009, tác giả Xiao Wen Wang và các cộng sự đã cô lập được một
lignan mới là ligballinone (54) và đã ly trích thành công một lignan là ligballinol
(55).

[21]


Năm 2010, tác giả Đào Thị Ngọc Minh cùng các cộng sự đã cô lập được
sáu hợp chất, gồm ba flavonoid glycosid là BM1-3 (56-58), và ba triterpen saponin
có khung dammaran là BM4-6 (59-61) từ cao n-butanol của cây giảo cổ lam. Trong
đó, (59) lần đầu tiên được cô lập từ cây này; (57), (58), (60) và (61) là bốn hợp chất
mới lần đầu tiên được công bố trên thế giới.
[22]
18



19