Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của một số loài Alpinia (Zingiberaceae) Việt Nam

Đại học quốc gia h nội
trờng đại học khoa học tự nhiên







Lê huyền trâm





Nghiên cứu THNH PHầN HóA HọC V
HOạT TíNH SINH HọC CủA MộT Số LOI
alpinia (Zingiberaceae) Việt nam








Luận án tiến sĩ hóa học

H nội - 2007

Đại học quốc gia h nội
trờng đại học khoa học tự nhiên





Lê huyền trâm




Nghiên cứu thnh phần hóa học v
hoạt tính sinh học của một số loi
Alpinia (Zingiberaceae) Việt nam



Chuyên ngành : Hóa hữu cơ
Mã số : 62.44.27.01

Luận án tiến sĩ hóa học




Ngời hớng dẫn khoa học:
Gs Tskh phan tống sơn
Ts phan minh giang



H nội - 2007



Lêi cam ®oan

«i xin cam ®oan ®©y lμ c«ng tr×nh nghiªn
cøu cña riªng t«i. C¸c sè liÖu,kÕt qu¶ nªu
trong luËn ¸n lμ trung thùc vμ ch−a ®−îc c«ng bè
trong bÊt k× c«ng tr×nh nμo kh¸c.

T

T¸c gi¶ luËn ¸n


Lª HuyÒn Tr©m


Lời cảm ơn

uận án ny đợc hon thnh tại Phòng thí nghiệm Hoá học các
hợp chất thiên nhiên, Bộ môn Hoá Hữu cơ, Khoa Hoá học,
Trờng Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia H Nội.

L
Tôi xin by tỏ lòng biết ơn đến:
GS TSKH Phan Tống Sơn, ngời đã giao đề ti, tận tình hớng dẫn
v tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình lm luận án.
TS Phan Minh Giang, ngời đã tận tình hớng dẫn tôi hon thnh
bản luận án ny.
Tôi cũng xin chân thnh cảm ơn nh thực vật học Nguyễn Quốc Bình
(Viện Sinh thái v Ti nguyên Sinh vật, Viện Khoa học v Công nghệ Việt
Nam), TS Nguyễn Honh Côi (Trung tâm Kiểm nghiệm Dợc Quân đội), TS
Chu Đình Kính (Viện Hóa học, Viện Khoa học v Công nghệ Việt Nam), ThS
Đặng Vũ Lơng (Viện Hóa học, Viện Khoa học v Công nghệ Việt Nam), TS
Lê Mai Hơng (Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên, Viện Khoa học v
Công nghệ Việt Nam), TS Đo Thị Kim Nhung (Viện Nghiên cứu đo tạo v
T vấn khoa học H Nội) về sự giúp đỡ trong việc thu thập v giám định
mẫu thực vật, ghi các phổ v thử hoạt tính sinh học.
Tôi xin cảm ơn tất cả các thầy, các cô, các cán bộ công nhân viên cùng
ton thể các bạn đồng nghiệp trong Bộ môn Hoá Hữu cơ v Khoa Hoá học

về sự giúp đỡ nhiệt tình trong thời gian tôi thực hiện luận án ny.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến những ngời thân trong
gia đình, nguồn động viên rất lớn giúp tôi hon thnh giai đoạn học tập v
nghiên cứu ny.


Lê Huyền Trâm
Mục lục


Trang
Lời Mở đầu
1


Chơng 1 Tổng quan
3
1.1 Tổng quan về chi Alpinia, họ Gừng (Zingiberaceae)
3
1.1.1 Vài nét về họ Gừng, Zingiberaceae
3
1.1.2 Thực vật học của chi Alpinia 4
1.1.3 Nghiên cứu hóa học chi Alpinia 6
1.1.4 Khảo sát hoạt tính sinh học của các loài Alpinia 32
1.1.5 Công dụng của các loài Alpinia trong y dợc học 35
1.2 Tổng quan về các loài cây đợc nghiên cứu trong luận án
36
1.2.1 Thực vật học và công dụng trong y dợc học
36
1.2.2 Nghiên cứu hoá học

38


Chơng 2 Phơng pháp v thiết bị nghiên cứu
40
2.1 Đối tợng nghiên cứu và phơng pháp điều chế các phần chiết
40
2.2 Các phơng pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập
các hợp chất


40
2.3 Các phơng pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất
43
2.4 Các phơng pháp thử hoạt tính sinh học
44


Chơng 3 Phần thực nghiệm
46
3.1 Nghiên cứu hóa học cây Riềng Gagnepain (Alpinia gagnepainii
K. Schum.)


46
3.1.1 Nguyên liệu thực vật
46
3.1.2 Điều chế các phần chiết từ thân rễ Riềng Gagnepain
46

i
3.1.3 Khảo sát sơ bộ thành phần hóa học của các phần chiết
47
3.1.4 Phân tách các phần chiết từ thân rễ Riềng Gagnepain
51
3.1.5 Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập đợc từ
thân rễ Riềng Gagnepain


56
3.2 Nghiên cứu hóa học cây Riềng rừng (Alpinia conchigera Griff.)
61
3.2.1 Nguyên liệu thực vật
61
3.2.2 Điều chế các phần chiết từ nguyên liệu thực vật Riềng rừng
61
3.2.3 Phân tích các phần chiết từ thân rễ Riềng rừng
62
3.2.4 Phân tách các phần chiết từ thân rễ và quả của Riềng rừng
64
3.2.5 Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập đợc từ
thân rễ và quả của Riềng rừng


67
3.3 Nghiên cứu hóa học cây Sẹ (Alpinia globosa (Lour.) Horan.)
72
3.3.1 Nguyên liệu thực vật
72
3.3.2 Điều chế các phần chiết từ thân rễ Sẹ

72
3.3.3 Phân tách các phần chiết từ thân rễ Sẹ
73
3.3.4 Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập đợc từ
thân rễ Sẹ


75
3.4 Nghiên cứu hóa học cây Riềng Malacca (Alpinia malaccensis
(Burm. f.) Roscoe)

76
3.4.1 Nguyên liệu thực vật
76
3.4.2 Điều chế các phần chiết từ rễ con và thân rễ của Riềng Malacca
76
3.4.3 Phân tách các phần chiết từ thân rễ Riềng Malacca
77
3.4.4 Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các chất phân lập đợc từ thân rễ
Riềng Malacca


79
3.5 Khảo sát hoạt tính sinh học
80
3.5.1 Thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định
80
3.5.2 Thử hoạt tính chống oxi hoá theo phơng pháp khảo sát ảnh hởng
lên độ hoạt động của enzym peroxidase trong máu ngời

82
3.5.3 Thử hoạt tính chống oxi hoá theo phơng pháp dọn gốc DPPH

83

ii
Chơng 4 Kết quả v thảo luận
85
4.1 Điều chế các phần chiết từ các loài Alpinia đợc nghiên cứu trong
luận án


85
4.1.1 Nguyên liệu thực vật
85
4.1.2 Chiết nguyên liệu thực vật
85
4.2 Nghiên cứu hóa học cây Riềng Gagnepain (Alpinia gagnepainii
K. Schum., Zingiberaceae)


86
4.2.1 Nguyên liệu thực vật
87
4.2.2 Điều chế các phần chiết từ thân rễ Riềng Gagnepain
88
4.2.3 Thử định tính các lớp chất có trong các phần chiết
89
4.2.4 Phân tách các phần chiết từ thân rễ Riềng Gagnepain
90

4.2.5 Cấu trúc của các hợp chất phân lập đợc từ thân rễ Riềng Gagnepain
91
4.2.6 Kết luận
101
4.3 Nghiên cứu hóa học cây Riềng rừng (Alpinia conchigera Griff.,
Zingiberaceae)


102
4.3.1 Nguyên liệu thực vật
102
4.3.2 Điều chế các phần chiết từ thân rễ và quả Riềng rừng
102
4.3.3 Thử định tính các lớp chất có trong các phần chiết
103
4.3.4 Phân tách các phần chiết từ thân rễ và quả Riềng rừng
104
4.3.5 Cấu trúc của các hợp chất phân lập đợc từ cây Riềng rừng
105
4.3.6 Xác định hàm lợng cardamomin trong thân rễ Riềng rừng bằng
phơng pháp HPLC

113
4.3.7 Kết luận
116
4.4 Nghiên cứu hóa học cây Sẹ (Alpinia globosa (Lour.) Horan.,
Zingiberaceae)


118

4.4.1 Nguyên liệu thực vật
118
4.4.2 Điều chế các phần chiết từ thân rễ Sẹ
118
4.4.3 Phân tách các phần chiết từ thân rễ Sẹ
119
4.4.4 Cấu trúc của các hợp chất phân lập đợc từ thân rễ Sẹ
119
4.4.5 Kết luận
121

iii
4.5 Nghiên cứu hóa học cây Riềng Malacca (Alpinia malaccensis
(Burm. f.) Roscoe, Zingiberaceae)


122
4.5.1 Nguyên liệu thực vật
122
4.5.2 Điều chế các phần chiết từ thân rễ Riềng Malacca
123
4.5.3 Khảo sát các thành phần dễ bay hơi của rễ cây Riềng Malacca bằng
phơng pháp GC-MS


124
4.5.4 Phân tách các phần chiết từ thân rễ Riềng Malacca
127
4.5.5 Cấu trúc của các hợp chất phân lập đợc từ thân rễ Riềng Malacca
127

4.5.6 Kết luận
128
4.6 Khảo sát hoạt tính sinh học của các sản phẩm từ các loài Alpinia
đợc nghiên cứu trong luận án


130
4.6.1 Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định
130
4.6.2 Khảo sát hoạt tính chống oxi hóa
134
4.6.3 Kết luận
147


Kết luận Chung
148
Danh mục các công trình đợc công bố
150
TI liệu tham khảo
151
Phụ lục

166


iv
Danh sách các bảng

Trang
Bảng 1.1
Một số loài Alpinia của Việt Nam
5
Bảng 1.2
Các hợp chất tecpenoit đã đợc tìm thấy trong các loài Alpinia
12
Bảng 1.3
Các hợp chất diarylheptanoit đã đợc tìm thấy trong các loài Alpinia
17
Bảng 1.4
Các flavonoit và hợp chất phenolic khác đã đợc phân lập từ các loài
Alpinia
24
Bảng 1.5
Các hợp chất khác đã đợc phân lập từ các loài Alpinia
29
Bảng 3.1
Khảo sát TLC phần chiết n-hexan (GH) từ thân rễ Riềng Gagnepain
(Alpinia gagnepainii K. Schum.)

50
Bảng 3.2
Khảo sát TLC phần chiết etyl axetat (GE) từ thân rễ Riềng Gagnepain
(Alpinia gagnepainii K. Schum.)

50
Bảng 3.3
Khảo sát TLC phần chiết n-hexan (CH) từ thân rễ Riềng rừng (Alpinia
conchigera Griff.)

63
Bảng 3.4
Khảo sát TLC phần chiết etyl axetat (CE) từ thân rễ Riềng rừng (Alpinia
conchigera Griff.)

63
Bảng 4.1
Lợng cân của các mẫu thân rễ Riềng Gagnepain
88
Bảng 4.2
Điều chế các phần chiết từ thân rễ của cây Riềng Gagnepain (Alpinia
gagnepainii K. Schum.)

89
Bảng 4.3
Kết quả thử định tính các lớp chất trong các phần chiết thân rễ Riềng
Gagnepain

89
Bảng 4.4
Điều chế các phần chiết từ thân rễ và quả cây Riềng rừng (Alpinia
conchigera Griff.)

103
Bảng 4.5
Kết quả thử định tính các lớp chất trong các phần chiết thân rễ Riềng rừng
103
Bảng 4.6

Kết quả phân tích dãy mẫu chuẩn
114
Bảng 4.7
Điều chế các phần chiết từ thân rễ cây Sẹ (Alpinia globosa (Lour.) Horan.)
119
Bảng 4.8
Lợng cân của các mẫu rễ con và thân rễ Riềng Malacca
123
Bảng 4.9
Điều chế các phần chiết từ thân rễ Riềng Malacca (Alpinia malaccensis
(Burm. f.) Roscoe)


123

v
Bảng 4.10
Các thành phần dễ bay hơi trong phần chiết diclometan (AMR) của rễ
Riềng Malacca

124
Bảng 4.11
Kết quả thử hoạt tính kháng VSVKĐ của các sản phẩm từ các loài Alpinia
đợc nghiên cứu

131
Bảng 4.12
ảnh hởng của các phần chiết từ thân rễ Riềng Gagnepain (mẫu 1, Quảng Nam)
lên độ hoạt động của peroxidase trong máu ngời (nhóm máu O)

137
Bảng 4.13
ảnh hởng của các phần chiết từ thân rễ Riềng Gagnepain (mẫu 2, Quảng Bình)
lên độ hoạt động của peroxidase trong máu ngời (nhóm máu O)


137
Bảng 4.14
ảnh hởng của phần chiết
(4)
GE từ thân rễ Riềng Gagnepain (mẫu 4, Điện
Biên) lên độ hoạt động của peroxidase trong máu ngời (nhóm máu AB)

138
Bảng 4.15
ảnh hởng của phần chiết CE từ thân rễ Riềng rừng lên độ hoạt động
của peroxidase trong máu ngời (nhóm máu AB)

139
Bảng 4.16
ảnh hởng của các phần chiết GLE và GLB từ thân rễ Sẹ lên độ hoạt
động của peroxidase trong máu ngời (nhóm máu O)

139
Bảng 4.17
ảnh hởng của phần chiết ME từ thân rễ Riềng Malacca lên độ hoạt động
của peroxidase trong máu ngời (nhóm máu O)

140

Bảng 4.18
ảnh hởng của phần chiết MB từ thân rễ Riềng Malacca lên độ hoạt động
của peroxidase máu ngời (nhóm máu AB)

140
Bảng 4.19
ảnh hởng của chất G2 [()-pinocembrin] lên độ hoạt động của
peroxidase trong máu ngời

141
Bảng 4.20
ảnh hởng của chất AC4 (chalconarigenin 2-O-metyl ete) lên độ hoạt
động của peroxidase trong máu ngời

141
Bảng 4.21
Kết quả thử hoạt tính chống oxi hóa bằng phơng pháp DPPH của các
phần chiết và chất phân lập đợc từ các loài Alpinia đợc nghiên cứu

144


vi
Danh sách các Hình



Trang
Hình 1.1
Hình ảnh một số loài Alpinia

4
Hình 2.1
Thiết bị sắc ký lỏng trung áp (MPLC)
42
Hình 4.1
Cây Riềng Gagnepain (Alpinia gagnepainii K.Schum.)
87
Hình 4.2
Các tơng quan HMBC và
1
H-
1
H COSY chọn lọc của G2
93
Hình 4.3
Sơ đồ phân mảnh của G2 trong phổ EI-MS
94
Hình 4.4
Các tơng quan HMBC và
1
H-
1
H COSY chọn lọc của G4
95
Hình 4.5
Các mảnh chủ yếu trong phổ EI-MS của G4
96
Hình 4.6
Các tơng quan chọn lọc HMBC của G6
98

Hình 4.7
Sơ đồ phân mảnh của G6 trong phổ EI-MS
99
Hình 4.8
Cây Riềng rừng (Alpinia conchigera Griff.)
102
Hình 4.9
Các tơng quan
1
H-
1
H COSY và HMBC chọn lọc của AC4
108
Hình 4.10
Cây Sẹ (Alpinia globosa (Lour.) Horan.)
118
Hình 4.11
Cây Riềng Malacca (Alpinia malaccensis (Burm. f.) Roscoe)
122
Hình 4.12
Công thức một số thành phần của rễ Riềng Malacca
126




vii
Danh sách các Sơ đồ v Đồ thị

Sơ đồ

Trang
Sơ đồ 3.1
Phân tách phần chiết n-hexan (
(2)
GH) của thân rễ Riềng Gagnepain
thu hái ở Quảng Bình (mẫu lấy đợt 2)

54
Sơ đồ 3.2
Phân tách phần chiết etyl axetat (
(2)
GE) của thân rễ Riềng
Gagnepain thu hái ở Quảng Bình (mẫu lấy đợt 2)

55
Sơ đồ 3.3
Phân tách phần chiết n-hexan (
(4)
GH) của thân rễ Riềng Gagnepain
thu hái ở Điện Biên (mẫu lấy đợt 4)


55
Sơ đồ 3.4
Phân tách phần chiết etyl axetat (
(4)
GE) của thân rễ Riềng
Gagnepain thu hái ở Điện Biên (mẫu lấy đợt 4)

56
Sơ đồ 3.5
Phân tách phần chiết n-hexan (CH) từ thân rễ Riềng rừng
66
Sơ đồ 3.6
Phân tách phần chiết etyl axetat (CE) từ thân rễ Riềng rừng
66
Sơ đồ 3.7
Phân tách phần chiết n-hexan (GLH) từ thân rễ cây Sẹ
74
Sơ đồ 3.8
Phân tách phần chiết etyl axetat (GLE) từ thân rễ cây Sẹ
75
Sơ đồ 3.9
Phân tách phần chiết n-hexan (MH) từ thân rễ Riềng Malacca
78
Sơ đồ 3.10
Phân tách phần chiết etyl axetat (ME) từ thân rễ Riềng Malacca
78
Sơ đồ 4.1
Quy trình chung điều chế các phần chiết từ thân rễ các loài Alpinia
86



Đồ thị


Đồ thị 4.1

Mối quan hệ giữa diện tích pic và nồng độ cardamomin trong mẫu
chuẩn

115
Đồ thị 4.2
ảnh hởng của các phần chiết thân rễ Riềng Gagnepain (mẫu 1 và mẫu
2) lên độ hoạt động của peroxidase trong máu ngời (nhóm máu O)

137
Đồ thị 4.3
ảnh hởng của phần chiết
(4)
GE (mẫu 4, Điện Biên) lên độ hoạt
động của peroxidase trong máu ngời (nhóm máu AB)

138
Đồ thị 4.4
ảnh hởng của phần chiết CE từ thân rễ Riềng rừng lên độ hoạt
động của peroxidase trong máu ngời (nhóm máu AB)

139
Đồ thị 4.5
ảnh hởng của các phần chiết GLE và GLB từ thân rễ Sẹ lên độ
hoạt động của peroxidase trong máu ngời (nhóm máu O)

140

viii
Đồ thị 4.6
ảnh hởng của các phần chiết từ thân rễ Riềng Malacca lên độ hoạt

động của peroxidase trong máu ngời (nhóm máu O và AB)

140
Đồ thị 4.7
ảnh hởng của các chất G2 (a) và AC4 (b) lên độ hoạt động của
peroxidase trong máu ngời (nhóm máu O và AB)

142
Đồ thị 4.8
So sánh ảnh hởng lên hoạt độ peroxidase trong máu ngời với
nhóm máu O (a) và AB (b) của các mẫu chất G2 và AC4

142
Đồ thị 4.9
Biểu diễn các giá trị SC% của các mẫu nghiên cứu từ các loài Alpinia
đợc thử hoạt tính chống oxi hoá bằng phơng pháp DPPH

145





ix
Danh mục Những Ký hiệu v chữ viết tắt
dùng trong luận án

Các phơng pháp sắc ký:
CC : Sắc ký cột (Column Chromatography)
FC : Sắc ký cột nhanh (Flash Chromatography)

DCCC : Sắc ký giọt ngợc dòng (Droplet Countercurrent Chromatography)
GC : Sắc ký khí (Gas Chromatography)
GC-MS : Sắc ký khí-khối phổ (Gas Chromatography- Mass Spectrometry)
TLC : Sắc ký lớp mỏng (Thin-layer Chromatography)

Các phơng pháp phổ:
MS : Phổ khối lợng (Mass Spectrometry)
EI-MS : Phổ khối va chạm electron (Electron Impact Mass Spectrometry)
ESI-MS : Electrospray Ionization Mass Spectrometry
IR : Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy)
UV : Phổ tử ngoại (Ultraviolet Spectroscopy)
NMR : Phổ cộng hởng từ hạt nhân
(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)
2D NMR : Phổ cộng hởng từ hạt nhân hai chiều
(Two-Dimensional Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)
1
H-NMR : Phổ cộng hởng từ proton
(Proton Magnetic Resonance Spectroscopy)
13
C-NMR : Phổ cộng hởng từ hạt nhân cacbon-13
(Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)
DEPT : Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer
COSY : COrrelation SpectroscopY
HMQC : Heteronuclear Multiple Quantum Coherence
HMBC : Heteronuclear Multiple Bond Coherence

x

(ppm)
:

Độ chuyển dịch hóa học (parts per million)
J (Hz)
: Hằng số tơng tác (Hertz)
s : singlet br s : singlet tù
d : doublet q : quartet
t : triplet m : multiplet

Các phơng pháp thử hoạt tính sinh học:
IC
50
: Nồng độ ức chế 50% (50% Inhibitory Concentration)
MIC : Nồng độ ức chế tối thiểu (Minimum Inhibitory Concentration)
DPPH

SC%
: 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl
: Khả năng dọn gốc tự do (Scavenging Capacity)
VSVKĐ : Vi sinh vật kiểm định

Các dung môi:
DMSO : Dimetyl sunfoxit MeOH : Metanol
EtOAc : Etyl axetat
n-BuOH : n-Butanol
EtOH : Etanol
n-PrOH : n-Propanol

Các ký hiệu khác:
Si gel : Silica gel
đnc : Điểm nóng chảy

xi

1
Lời Mở đầu

Việt Nam là một trong những nớc có thảm thực vật rất phong phú và
đa dạng. Nhiều loài thực vật đã đợc sử dụng cho các nhu cầu khác nhau của
cuộc sống, đặc biệt là để làm thuốc chữa bệnh. Tuy nhiên, việc sử dụng các vị
thuốc có nguồn gốc thực vật trong y học cổ truyền ở Việt Nam cũng nh một
số nớc châu á khác chủ yếu dựa trên kinh nghiệm dân gian về công dụng
của các loại thảo dợc. Các loại thuốc chữa bệnh từ thảo mộc ngày càng đợc
coi trọng, vì chúng thờng ít có tác dụng phụ, ít gây độc hại cho ngời sử
dụng. Việc đi sâu nghiên cứu thành phần hoá học và khảo sát các hoạt tính
nh chống nhiễm khuẩn, chống oxi hoá, chống ung th, v.v của các cây
thuốc đã trở thành một lĩnh vực thu hút mạnh mẽ sự chú ý của giới khoa học ở
nhiều quốc gia. Trong những năm qua, ngành Hoá học các hợp chất thiên
nhiên đã có những bớc phát triển vợt bậc trong việc phân lập các hoạt chất
từ cây cỏ cũng nh xác định cấu trúc của chúng và đã cung cấp cho nền y học
thế giới nhiều loại thuốc có giá trị.
Trên thế giới chi Alpinia, thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) từ lâu đã là
đối tợng quan tâm nghiên cứu của các nhà khoa học thuộc lĩnh vực các hợp
chất thiên nhiên bởi tác dụng chữa bệnh của các loài cây này trong y học cổ
truyền. Trong số các loài Alpinia phải kể đến loài Alpinia officinarum Hance
(Riềng) đợc sử dụng trong dân gian làm thuốc chữa bệnh và làm gia vị, cây
này đã đợc nghiên cứu khá chi tiết về thành phần hóa học và hoạt tính sinh
học. Một số loài khác cũng đợc nghiên cứu khá sâu nh Alpinia galanga (L.)
Willd., Alpinia blepharocalyx K. Schum., v.v Ngoài ra thành phần hóa học
của tinh dầu một số loài Alpinia, nh Alpinia breviligulata Gagnep., Alpinia
chinensis (Retz.) Roscoe, Alpinia galanga (L.) Willd., Alpinia speciosa

(Wall.)
K. Schum. cũng đã đợc khảo sát.

2
Các loài Alpinia thờng thích nghi với điều kiện khí hậu ẩm, có gió
mùa ở nớc ta và phân bố rộng rãi ở hầu hết các tỉnh từ Bắc vào Nam. Nhiều
loài mới chỉ đợc phát hiện trong những năm gần đây hoặc đợc dùng trong
các bài thuốc dân gian mà còn cha đợc nghiên cứu trên thế giới cũng nh ở
Việt Nam về thành phần hoá học và hoạt tính sinh học. Xuất phát từ lý do này
chúng tôi chọn đối tợng nghiên cứu của luận án là một số loài thuộc chi
Alpinia (Zingiberaceae) của Việt Nam có giá trị và triển vọng đợc sử dụng
cho các ngành dợc phẩm và thực phẩm, đồng thời cũng là những loài cây cho
đến nay còn ít hoặc cha đợc nghiên cứu:

1- Riềng Gagnepain (Alpinia gagnepainii K. Schum.);
2- Riềng rừng (Alpinia conchigera Griff.);
3- Sẹ (Alpinia globosa (Lour.) Horaninov);
4- Riềng Malacca (Alpinia malaccensis (Burm. f.) Roscoe).

Những nội dung chính của luận án là:
1. Tìm phơng pháp thích hợp để điều chế các phần chiết giàu flavonoit
(và polyphenol khác) và tecpenoit từ các loài Alpinia đợc nghiên cứu.
2. Phân tách các phần chiết và phân lập các hợp chất.
3. Xác định cấu trúc các hợp chất phân lập đợc.
4. Đánh giá hoạt tính sinh học (kháng vi sinh vật, chống oxi hoá in
vitro) của các phần chiết và hợp chất nhận đợc trong luận án.

3
Chơng 1
Tổng quan

1.1 Tổng quan về chi Alpinia, họ Gừng (Zingiberaceae)
1.1.1 Vài nét về họ Gừng, Zingiberaceae [8]
Họ Gừng có tên khoa học là Zingiberaceae. Theo phân loại thực vật Họ
Gừng (Zingiberaceae) thuộc Bộ Gừng (Zingiberales) trong Liên bộ Gừng
(Zingiberanae).
Đặc điểm thực vật của họ Gừng (Zingiberaceae) là cây thân cỏ, sống
nhiều năm, thân rễ khỏe có khi phồng lên thành củ. Lá có lỡi nhỏ. Bẹ lá có
thể xếp khít nhau thành một thân giả. Gân lá song song. Cụm hoa bông dày
đặc, ở sát đất hay trên một cán hoa dài hoặc ở ngọn cây. Hoa không đều,
lỡng tính, to đẹp, có màu sắc sặc sỡ. Ba lá đài liền nhau, ba cánh hoa liền
nhau; một nhị hữu thụ, mang bao phấn hai ô; chỉ nhị rộng, cong hình lòng
máng ôm lấy vòi nhụy. Trung đới có phần phụ thành mào ở đỉnh, ba nhị thoái
hoá họp thành cánh môi, ba lá noãn; bầu hạ ba ô, đính noãn trung trục; một
vòi đi luồn qua khe giữa hai ô phấn của nhị, đầu nhụy hình phễu. Quả nang.
Hạt có áo hạt bao bọc và có ngoại nhũ kèm theo nội nhũ.
Họ Gừng có nhiều chi, các chi thờng gồm có nhiều loài. Các loài họ
Gừng thờng phân bố rải rác ở vùng khí hậu nhiệt đới hai bán cầu, chủ yếu ở
các nớc Đông Nam á, ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Malaysia, v.v
Dới đây là một số chi thuộc họ Gừng (Zingiberaceae):
Alpinia Curcuma Hornstedtia Rhynchanthus
Amomum Elettariopsis Kaempferia Roscoea
Boesenbergia Etlingera Plagiostachys Siliquamomum
Caulokaempferia Globba Pommereschea Stahlianthus
Cautleya Hedychium Pyrgophyllum Zingiber

4
1.1.2 Thực vật học của chi Alpinia [6, 8, 9, 11]
Cùng với các chi khác nh Amomum (Sa nhân), Curcuma (Nghệ),
Kaempferia (Địa liền), Zingiber (Gừng), chi Alpinia (Riềng) là một trong
những chi lớn thuộc họ Gừng (Zingiberaceae). Chi Alpinia gồm khoảng 200
loài khác nhau mọc rải rác ở vùng Đông á và Đông Nam á, từ ấn Độ đến
Nhật Bản, châu úc và khu vực Thái Bình Dơng
Dới đây là một vài hình ảnh của một số loài Alpinia trên thế giới.

Alpinia caerulea
Alpinia shimadaiAlpinia pururata
Alpinia galanga Alpinia zerumbet
Alpinia nutans
Alpinia katsumadai


Hình 1.1 Hình ảnh một số loài Alpinia

Các loài trong chi Alpinia thờng thích nghi với điều kiện ẩm, đợc che
bóng và nhiệt độ không khí không quá cao (khoảng 27-30
0
C về ban ngày và
17-18
0
C về ban đêm). Chúng sinh trởng dới tán rừng thứ sinh, rừng cây bụi,
rừng tre, rừng tếch, ở khe núi, thung lũng hoặc ven rìa rừng Chúng a đất

5
tốt, màu mỡ và sinh trởng tốt ở những khu vực có độ cao dới 1.500 m so với

mặt nớc biển.
Thân rễ chi Alpinia sinh trởng rất nhanh. Từ một chồi giống ban đầu,
chúng có thể phân nhánh, đâm chồi, tăng sinh khối, phát triển tạo thành một
bụi lớn chỉ trong vòng một vài năm.
ở nớc ta, chi Alpinia cũng khá phong phú. Chúng sinh trởng trong
vùng rừng núi ở hầu hết các tỉnh từ Bắc vào Nam. Một số loài đợc coi là đặc
hữu, ví dụ nh Alpinia phuthoensis Gagnep Riềng Phú Thọ (phân bố ở tỉnh
Phú Thọ), Alpinia tonkinensis Gagnep Riềng Bắc Bộ (phân bố ở các tỉnh
phía Bắc nớc ta), Alpinia breviligulata Gagnep Riềng mép ngắn (phân bố ở
tỉnh Thừa Thiên), v.v
Một số loài Alpinia của Việt Nam đợc chỉ ra ở bảng 1.1.

Bảng 1.1 Một số loài Alpinia của Việt Nam

STT Tên khoa học Tên Việt Nam Ti liệu
1 Alpinia bracteata Roxb. = Alpinia
blepharocalyx K. Schum.
Riềng bẹ, Riềng dài
lông mép
[6]
2 Alpinia breviligulata Gagnep.
Riềng mép ngắn
Riềng lỡi ngắn
[6]
3 Alpinia chinensis (Retz.) Roscoe
Riềng tàu
Lơng khơng
[6], [8]
4 Alpinia conchigera Griff.
Riềng rừng [6], [8]

5
Alpinia gagnepainii K. Schum.
Riềng Gagnepain [8]
6 Alpinia galanga (L.) Willd.
Riềng nếp [6]
7
Alpinia globosa (Lour.) Horan.
Sẹ, Mè tré [8]
8
Alpinia henryi K. Schum.= Alpinia
hainanensis K. Schum
Riềng Henry, Riềng
Hải Nam
[4], [8]
9
Alpinia katsumadai Hayata L.
Riềng Katsumadai [3]

6
10
Alpinia latilabris Ridl.
Ry [4]
11
Alpinia laosensis Gagnep.
Riềng Lào, Kiền [8]
12 Alpinia malaccensis (Burm. f.)
Roscoe
Riềng Malacca [6]
13
Alpinia mutica Roxb.

Riềng không mũi [8]
14 Alpinia officinarum Hance
Riềng, Riềng thuốc [6]
15
Alpinia phuthoensis Gagnep.
Riềng Phú Thọ [8]
16
Alpinia pinnanensis T. L. Wu &
Senjen
Riềng Pinnan [3]
17
Alpinia purpurata (Vieill.) K. Schum.
Riềng tía [8]
18
Alpinia siamensis K. Schum.
Riềng Xiêm [8]
19
Alpinia strobiliformis Wu & Senjen
Riềng bông tròn [4]
20
Alpinia tonkinensis Gagnep.
Riềng Bắc Bộ
Ré Bắc Bộ
[8]
21
Alpinia velutina Ridl.
Riềng lông [3]
22
Alpinia zerumbet (Pers.) Burtt et Sm.
= Alpinia speciosa (Wall.) K. Schum.

Riềng gió, riềng ấm,
riềng đẹp, sẹ nớc
[6]

1.1.3 Nghiên cứu hoá học chi Alpinia
Các loài thuộc chi Alpinia (Zingiberaceae) mọc phổ biến ở các nớc
vùng nhiệt đới châu á, trong số đó có một số loài đã ít nhiều đợc nghiên cứu
trên thế giới về mặt hóa học. Đợc nghiên cứu nhiều nhất là cây Alpinia
officinarum Hance (Riềng), do cây này đợc sử dụng từ lâu trong y học cổ
truyền của nhiều nớc và cũng là một gia vị đợc a thích.
Theo các công trình nghiên cứu đã công bố, từ các bộ phận khác nhau
của các loài Alpinia (nh lá, hoa, thân rễ và rễ con), ngời ta đã thu nhận
đợc tinh dầu, và phân lập đợc nhiều hợp chất thuộc các lớp tecpenoit,
diarylheptanoit, flavonoit,

7
1.1.3.1 Khảo sát thành phần hóa học các tinh dầu
Tinh dầu của các loài Alpinia thờng đợc lấy ra bằng phơng pháp
chng cất lôi cuốn hơi nớc các mẫu thực vật tơi. Tinh dầu ở mỗi loài
Alpinia cũng nh ở các bộ phận khác nhau (thân rễ, lá, hoa, quả, hạt, bẹ lá)
của cùng một loài đều có đặc trng riêng về màu sắc, mùi và thành phần hóa học.
Thành phần hoá học của tinh dầu các loài Alpinia đợc xác định chủ
yếu bằng phơng pháp sắc ký khí mao quản hoặc sắc ký khí-khối phổ liên hợp
(GC-MS).
Y. Saiki và cộng sự [94] nghiên cứu về tinh dầu hạt của cây Alpinia
katsumadai Hayata đã xác định đợc 22 hợp chất, trong số đó các thành phần
chính đã đợc phân lập và nhận dạng là 1,8-cineol,

-humulen và trans, trans-
farnesol bằng việc so sánh các dữ kiện phổ.

C. N. S. D Siquira và cộng sự [96] đã thông báo tinh dầu lá của Alpinia
speciosa K. Schum. trồng ở Nam Rio Grand có chứa các thành phần chính là

-pinen,

-pinen, 1,8-cineol, camphor và borneol.
Phan Tống Sơn và cộng sự [15] đã thông báo thành phần chính của tinh
dầu Alpinia officinarum Hance (Riềng thuốc) Việt Nam chiếm tới 54,6% là
1,8-cineol.
Nguyễn Xuân Dũng và cộng sự [7] đã nghiên cứu tinh dầu của một số
loài Alpinia ở Việt Nam. Bằng phơng pháp sắc kí khí mao quản và sắc kí khí
-khối phổ liên hợp (GC-MS) đã xác định thành phần tinh dầu từ các bộ phận
khác nhau của các loài Alpinia:
+ Alpinia breviligulata Gagnep. (Riềng mép ngắn, ở Thừa Thiên-Huế):
Thành phần chính của tinh dầu thân, lá, hoa và quả của cây tơng tự nhau,
gồm

-,

-pinen và caryophyllen oxit. Tinh dầu của hạt cây có chứa hai hợp
chất thơm đặc trng là geranyl axetat (8,8%) và (E, E)-farnesol (65,0%).
+ Alpinia chinensis (Retz.) Roscoe (Riềng tàu, ở Thừa Thiên-Huế):
Tinh dầu của các bộ phận rễ, thân rễ, thân, lá và hoa quả của cây đều có chứa

8
hợp chất

-bisabolen (10,4 %-47,9%). Thành phần sesquitecpen chiếm tỷ lệ
cao trong tinh dầu rễ cây và tinh dầu hoa (83%).
+ Alpinia galanga (L.) Willd. (Riềng nếp, ở Từ Liêm, Hà Nội): Thành

phần sesquitecpen trong tinh dầu thân rễ khá cao (63,7%), các ancol và este
chiếm tỷ lệ 20,5%. Thành phần chính của tinh dầu thân rễ là

-caryophyllen
(9,1%), (Z)-

-bergamoten (8,9%),

-bisabolen (12%) và

-sesquiphellandren
(8,3%).
+ Alpinia speciosa (Wall.) K. Schum. (Riềng ấm, ở Thừa Thiên, Huế):
Thành phần hoá học chính của tinh dầu thân, lá và hoa là

-pinen,

-pinen và
1,8-cineol. Trong đó tinh dầu của rễ có hai thành phần chính đặc trng là 1,8-
cineol (12,4%) và fenchyl axetat (27,1%), tinh dầu thân rễ có các thành phần
chính là

-pinen (15,4%) và

-pinen (26,2%).
Nguyễn Xuân Dũng và cộng sự [84] cũng đã nghiên cứu thành phần
tinh dầu của Alpinia laosensis Gagnep. Tinh dầu nhận đợc bằng cách chng
cất lôi cuốn hơi nớc thân rễ tơi của cây có màu vàng sáng và mùi đặc trng.
Bằng cách kết hợp phân tích sắc ký khí mao quản và sắc ký khí-khối phổ liên
hợp (GC-MS) 82 thành phần đợc phát hiện, trong số đó có 64 hợp chất đã

đợc nhận dạng. Các hợp chất chứa oxi chiếm 74,3% tinh dầu, cao hơn hợp
chất không chứa oxi (12,6%). Thành phần chính của tinh dầu là 1,8-cineol
(43,9%).
Văn Ngọc Hớng và cộng sự [12] đã nghiên cứu về tinh dầu của cây
Alpinia tonkinensis Gagnep. (Riềng Bắc Bộ) Việt Nam. Các tác giả đã nghiên
cứu tinh dầu của các bộ phận hạt, quả bằng phơng pháp sắc kí khí mao quản
và sắc kí khí-khối phổ (GC-MS). Trong tinh dầu hạt và quả của cây Riềng Bắc
Bộ có các thành phần chính là farnesol (15,92%), eugenol (14,86%), cinamoyl
axetat (9,59%). Nhóm nghiên cứu của Văn Ngọc Hớng [14] cũng đã nghiên
cứu tinh dầu của thân rễ Alpinia pinnanensis T. L. Wu & Senjen. (Riềng
Pinnan) ở vùng Tam Đảo, Việt Nam. Khảo sát bằng phơng pháp sắc ký khí-

9
khối phổ liên hợp (GC-MS) đã cho thấy tinh dầu của loài này chứa chủ yếu là
các sesquitecpen và các dẫn xuất oxi của chúng, trong số đó có các thành phần
có hàm lợng lớn nh

-bergamoten (5,8%),

-bisabolen (4,74%),

-cadinen
(5,02%), zerumbon (7,12%), và đặc biệt là farnesol có hàm lợng cao nhất trong
tinh dầu (17,41%).
Ly Ngoc Tram và cộng sự [69] đã nghiên cứu thành phần tinh dầu từ
thân rễ tơi và khô của cây Alpinia officinarum Hance (Riềng thuốc). Kết quả
cho thấy thành phần chính trong tinh dầu thu đợc từ phần rễ tơi và khô
tơng đối giống nhau, tuy nhiên hàm lợng các chất lại có sự sai khác nhau rõ
rệt. Các hợp chất hidrocacbon trong tinh dầu từ rễ khô chiếm hàm lợng lớn
hơn (42%); trong khi đó các hợp chất chứa oxi lại nằm chủ yếu trong phần rễ

tơi (75%), với hợp chất 1,8-cineol có hàm lợng lớn nhất là 50%.
L. Jirovetz và cộng sự [56] đã khảo sát tinh dầu của lá, thân, thân rễ và
rễ của Alpinia galanga Willd. trồng ở Nam ấn Độ bằng phơng pháp GC-FID
và GC-MS. Tinh dầu của lá giàu các thành phần 1,8-cineol (28,3%), camphor
(15,6%),

-pinen (5,0%), (E)-metyl xinnamat (4,6%), bornyl axetat (4,3%) và
guaiol (3,5%). Tinh dầu của thân chứa 1,8-cineol (31,1%), camphor (11,0%),
(E)-metyl xinnamat (7,4%), guaiol (4,9%), bornyl axetat (3,6%),

-pinen
(3,3%) và

-terpineol (3,3 %). 1,8-Cineol (28,4%),

-fenchyl axetat (18,4 %),
camphor (7,7%), (E)-metyl xinnamat (4,2%) và guaiol (3,3%) là những thành
phần chính trong tinh dầu của phần thân rễ. Tinh dầu rễ chứa

-fenchyl axetat
(40,9%), 1,8-cineol (9,4%), borneol (6,3%), bornyl axetat (5,4%) và elemol
(3,1%). Nh vậy, trong tất cả các mẫu khảo sát đều chứa mono- và
sesquitecpen, đó là những thành phần làm cho tinh dầu có mùi thơm đặc trng.
Các mẫu tinh dầu từ rễ tơi và khô của Alpinia galanga trồng ở
Malaysia đợc H. L. De Pooter và cộng sự [31] khảo sát bằng các phơng
pháp sắc ký khí mao quản và sắc ký khí-khối phổ liên hợp (GC-MS). Các tác
giả đã nhận dạng đợc 40 thành phần, tuy nhiên hàm lợng các thành phần

10
trong tinh dầu đợc xác định phụ thuộc vào mẫu thân rễ tơi hay khô và

phơng pháp điều chế tinh dầu. Trong tinh dầu ngoài các monotecpen,
monotecpen ancol và este, các sesquitecpen, còn có metyleugenol, eugenol
axetat, chavicol và chavicol axetat.
P. Nan và cộng sự [82] đã nghiên cứu tinh dầu của hai loài Alpinia trồng ở
đảo Hải Nam, Trung Quốc là Alpinia hainanensis và Alpinia katsumadai bằng
phơng pháp sắc ký khí-khối phổ (GC-MS). Các thành phần chính từ tinh dầu lá
của Alpinia hainanensis là ocimen (27,4%),

-pinen (10,1%), axit 9-octadecenoic
(6,5%), axit n-hexadecanoic (5,8%), axit 9,12-octadecanoic và terpinen (4,3%).
Các thành phần nhận đợc từ tinh dầu hoa của Alpinia hainanensis là ocimen
(39,8%),

-pinen (17,7%), terpinen (5,5%), p-menth-1-en-ol (4,9%), caryophyllen
(4,9%) và phellandren (4,4%). Đối với Alpinia katsumadai thì các thành phần
chính của tinh dầu lá là p-menth-1-en-ol (22,0%), terpinen (19,0%), 4-caren
(9,1%), 1,8-cineol (8,3%) và camphor (5,6%); thành phần chính của tinh dầu hoa
là p-menth-1-en-ol (21,3%), 1,8-cineol (20,2%), terpinen (12,6%), phellandren
(7,0%), 4-caren (6,4%), và

-pinen (5,2%).
Dới đây là công thức hóa học của một số thành phần chính trong tinh
dầu của các loài Alpinia.
1,8-cineol

-pinen

-pinen
O
4-caren

farnesol

-humulen
OH



-terpinen

-phellandren

-phellandren cis-

-ocimencis-

-ocimen

-terpinen