TOÀN VĂN NGHIÊN cứu hóa học cây THUỐC VIỆT NAM có HOẠT TÍNH KHÁNG tế bào KHỐI u THỰC NGHIỆMCÂY tô mộc (CAESALPINIA SAPPAN l ) và cây hà THỦ ô TRẮNG (STREPTOCAULON JUVENTAS (LOUR ) MERR )

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN




BÙI XUÂN HÀO







NGHIÊN CỨU HÓA HỌC CÂY THUỐC VIỆT NAM CÓ HOẠT
TÍNH KHÁNG TẾ BÀO KHỐI U THỰC NGHIỆMCÂY TÔ MỘC
(CAESALPINIA SAPPAN L.) VÀ CÂY HÀ THỦ Ô TRẮNG
(STREPTOCAULON JUVENTAS (LOUR.) MERR.)




Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ
Mã số chuyên ngành: 62 44 27 01


Phản biện 1: PGS. TS. TRẦN HÙNG
Phản biện 2: PGS. TS. NGUYỄN NGỌC HẠNH
Phản biện 3: GS. TS. NGUYỄN KIM PHI PHỤNG
Phản biện độc lập 1: PGS. TS. PHẠM THÀNH QUÂN
Phản biện độc lập 2: PGS. TS. NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. PGS. TS. TRẦN LÊ QUAN
2. GS. TS. NGUYỄN MINH ĐỨC


Tp. Hồ Chí Minh-Năm 2013
1

MỞ ĐẦU
Đã từ lâu, người ta biết được rằng, ung thư là một trong những căn bệnh hiểm
nghèo, và sự di căn của tế bào ung thư là nguyên nhân gây ra tử vong cho bệnh
nhân. Thông thường, ung thư được điều trị bởi phẫu thuật, xạ trị và hóa trị, tuy
nhiên, trong nhiều trường hợp, sau khi điều trị, các khối u vẫn tiếp tục phát triển và
di căn do các tế bào ung thư không bị tiêu diệt hoàn toàn. Các tia phóng xạ và hầu
hết các thuốc dùng điều trị ung thư thường có tác dụng phụ, gây tổn hại đến các tế
bào lành của cơ thể; chúng cũng thường gây ra những hậu quả nghiêm trọng như
rụng tóc, ức chế sự hoạt động của tủy xương, gây nôn mửa Vì thế, các loại thuốc
hỗ trợ điều trị ung thư hữu hiệu vẫn đang được tìm kiếm. Ngày nay, các hợp chất
thiên nhiên có tác dụng ức chế sự phát triển của khối u vẫn đang được sử dụng và
cho kết quả điều trị tốt, chẳng hạn như các alkaloid từ cây dừa cạn, taxol từ cây
thông đỏ, các alkaloid từ cây trinh nữ hoàng cung Năm 2011, tác giả Marie Jensen
và cộng sự
[29]
cho biết trong những năm gần đây, một số hợp chất dẫn xuất
cardenolid và hợp chất bán tổng hợp từ các dẫn xuất cardenolid là các hợp chất mới
dùng để hỗ trợ điều trị bệnh ung thư phổi.
Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nên có nguồn dược liệu dồi dào và

phong phú. Y học cổ truyền Việt Nam từ lâu đã dùng cây cỏ để trị nhiều chứng
bệnh khác nhau. Với mong muốn đóng góp một phần nhỏ vào việc tìm hiểu thành
phần hóa học và hoạt tính sinh học cây thuốc ở Việt Nam, trong luận án này, chúng
tôi giới thiệu một số kết quả nghiên cứu về khảo sát thành phần hóa học và thử
nghiệm hoạt tính sinh học của các chất tinh khiết cô lập được từ rễ cây hà thủ ô
trắng và lõi gỗ thân cây tô mộc, là hai cây thuốc đã được các nhà khoa học Việt
Nam và Nhật Bản khảo sát, đã cho thấy là có độc tính mạnh đối với các dòng tế bào
ung thư phổi, ung thư cổ tử cung…
Nội dung chính của luận án bao gồm:
- Cô lập các hợp chất tinh khiết từ rễ cây hà thủ ô trắng và lõi gỗ thân cây tô mộc.
- Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất cô lập được.
- Thử nghiệm độc tính tế bào trên các hợp chất tinh khiết cô lập được.
CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN

s : mũi đơn (singlet)
brs : mũi đơn bầu (broad singlet)
brps : mũi giả đơn bầu (broad pseudosinglet)
d : mũi đôi (doublet)
dd : mũi đôi đôi (doublet – doublet)
t : mũi ba (triplet)
brd : mũi đôi bầu (broad doublet)
m : mũi đa (multiplet)
J : hằng số ghép (coupling constant)
SKC : sắc ký cột
SKLM : sắc ký lớp mỏng
PTLC : sắc ký lớp mỏng điều chế
RP-18 : Reversed Phase C-18
LC-MS : sắc ký lỏng ghép khối phổ
(Liquid Chromatography-Mass Spectroscopy)
MS : khối phổ

(Mass Spectroscopy)
HR-ESI-MS : High Resolution-Electro Spray Ionization-Mass Spectrometry
UV : Ultraviolet Spectroscopy
NMR : phổ cộng hưởng từ hạt nhân
(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)
HSQC : tương quan giữa H-C qua một nối
(Heteronuclear Single Quantum Coherence)
HMBC : tương quan giữa H-C qua 2, 3 nối
(Heteronuclear Multiple Bond Coherence)
H-H COSY : tương quan giữa H-H
(H-H Correlation Spectroscopy)
ROESY : Rotating-frame Effect Spectroscopy
DEPT : Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer
DMSO : Dimetyl sulfoxid
TMS : Tetrametylsilan
Ac : Acetyl
Me : Metyl
M : khối lượng phân tử
[α]
D
: Năng lực triền quang (Specific Optical Rotation)
MeOH : Metanol
MeCN : Acetonitril
EtOAc : Etyl acetat
Ac : Acetyl (CH
3
CO)
SRB : Sulfohrodamin B
Dig : β-D-digitoxopyranose
Dtl : β-D-digitalopyranose

Cym : β-D-cymaropyranose
Glc : β-D-glucopyranose
Rha : β-D-rhamnopyranose

DANH MỤC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU
Trang
 DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Cây hà thủ ô trắng. 3
Hình 1.2. Rễ cây hà thủ ô trắng 3
Hình 1.3. Hóa học lập thể của khung cardenolid 13
Hình 1.4. Quả tô mộc 15
Hình 1.5. Thân cây tô mộc 15
Hình 3.1. Hóa học lập thể tại C-3 của hợp chất cardenolid 42
Hình 3.2. Hóa học lập thể của hợp chất H1 46
Hình 3.3. Tương quan H-H COSY và HMBC quan trọng của H1 48
Hình 3.4. Hóa học lập thể của hợp chất H2 50
Hình 3.5. Tương quan H-H COSY và HMBC quan trọng của H2 50
Hình 3.6. Hóa học lập thể của hợp chất H3 54
Hình 3.7. Tương quan H-H COSY và HMBC quan trọng của H3 55
Hình 3.8. Hóa học lập thể của hợp chất H4 58
Hình 3.9. Tương quan H-H COSY và HMBC quan trọng của H4 58
Hình 3.10. Hóa học lập thể của hợp chất H5 62
Hình 3.11. Tương quan H-H COSY và HMBC quan trọng của H5 64
Hình 3.12. Tương quan H-H COSY và HMBC quan trọng của H6 69
Hình 3.13. Tương quan H-H ROESY quan trọng của H6 70
Hình 3.14. Hóa học lập thể của hợp chất H7 73
Hình 3.15. Tương quan HMBC quan trọng của H7 74
Hình 3.16. Hóa học lập thể của hợp chất H8 77
Hình 3.17. Tương quan HMBC và COSY quan trọng của H8 78
Hình 3.18. Tương quan HMBC và H-H COSY quan trọng của H9 80

Hình 3.19. Hóa học lập thể của hợp chất H9 81
Hình 3.20. Hóa học lập thể của hợp chất H10 85
Hình 3.21. Tương quan HMBC quan trọng của H10 85
Hình 3.22. Hóa học lập thể của hợp chất H11 88
Hình 3.23. Tương quan H-H COSY và HMBC quan trọng của H11 90
Hình 3.24. Tương quan H-H COSY và HMBC quan trọng của H12 92
Hình 3.25. Tương quan H-H ROESY quan trọng của H12 93
Hình 3.26. Hóa học lập thể của hợp chất H13 97
Hình 3.27. Tương quan H-H COSY và HMBC quan trọng của H13 97
Hình 3.28. Hóa học lập thể của hợp chất H14 102
Hình 3.29. Tương quan H-H COSY và HMBC quan trọng của H14 103
Hình 3.30. Hóa học lập thể của hợp chất H15 105
Hình 3.31. Tương quan H-H COSY và HMBC quan trọng của H15 107
Hình 3.32. Hóa học lập thể của hợp chất H16 109
Hình 3.33. Tương quan H-H COSY và HMBC quan trọng của H16 111
Hình 3.34. Tương quan H-H COSY và HMBC quan trọng của T1 114
Hình 3.35. Cấu trúc hợp chất sappanon A (T2) 115
Hình 3.36. Cấu trúc hợp chất sappanon B (T3) 117
Hình 3.37. Cấu trúc hợp chất 3-deoxysappanon B (T4) 120
Hình 3.38. Cấu trúc hợp chất brazilin (T5) 122
Hình 3.39. Tương quan HMBC quan trọng của T6 124
Hình 3.40. Hỗn hợp hai xuyên lập thể phân T6 và T7 126
Hình 3.41. Hóa học lập thể các aglycon 127
Hình 3.42. Cấu trúc hóa học các đơn vị đường 129
Hình 3.43. Cấu trúc hóa học các hợp chất phenol 132

 DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1. Cô lập các hợp chất có trong rễ cây hà thủ ô trắng 36
Sơ đồ 2.2. Cô lập các hợp chất có trong lõi gỗ thân cây tô mộc 37
Sơ đồ 2.3. Quy trình khảo sát độc tính tế bào bằng phương pháp SRB 40

 DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Các hợp chất đã được cô lập từ rễ cây hà thủ ô trắng 4
Bảng 1.2. Các hợp chất đã được cô lập từ rễ cây Streptocaulon
tomentosum và Streptocaulon griffithii. 8
Bảng 1.3. Các hợp chất được cô lập từ lõi gỗ thân cây tô mộc 17
Bảng 1.4. Các hợp chất được cô lập từ hạt quả cây tô mộc. 22
Bảng 2.1. Kết quả sắc ký cột cao clorofom rễ củ hà thủ ô trắng 30
Bảng 2.2. Kết quả sắc ký cột phân đoạn C-II của cao clorofom 31
Bảng 2.3. Kết quả sắc ký cột pha đảo phân đoạn C-IIB 31
Bảng 2.4. Kết quả sắc ký cột phân đoạn C-IIB3 31
Bảng 2.5. Kết quả sắc ký cột pha đảo phân đoạn C-IIC 31
Bảng 2.6. Kết quả sắc ký cột pha đảo phân đoạn C-IIC2 32
Bảng 2.7. Kết quả sắc ký cột phân đoạn C-IIC2Y 32
Bảng 2.8. Kết quả sắc ký cột Diaion HP-20 dịch sệt nước rễ củ hà thủ ô trắng 32
Bảng 2.9. Kết quả sắc ký cột phân đoạn H-III 33
Bảng 2.10. Kết quả sắc ký cột phân đoạn IIIB 33
Bảng 2.11. Kết quả sắc ký cột pha đảo phân đoạn IIIB2 33
Bảng 2.12. Kết quả sắc ký cột phân đoạn IIIB2Y 33
Bảng 2.13. Kết quả sắc ký cột cao etyl acetat lõi gỗ thân cây tô mộc 34
Bảng 2.14. Kết quả sắc ký cột phân đoạn TM-IV 35
Bảng 2.15. Kết quả sắc ký cột pha đảo phân đoạn TM-IVC 35
Bảng 2.16. Kết quả sắc ký cột phân đoạn TM-IVC2 35
Bảng 3.1. So sánh số liệu phổ NMR của H1 và digitoxigenin 47
Bảng 3.2. So sánh số liệu phổ NMR của H2 và digitoxigenin
3-O-

-glucopyranosid 51
Bảng 3.3. So sánh số liệu phổ NMR của H3 và digitoxigenin
3-O-


-gentiobiosid 54
Bảng 3.4. So sánh số liệu phổ NMR của H4 và digitoxigenin

-D-sophorosid 59
Bảng 3.5. So sánh số liệu phổ NMR của H5 và dẫn xuất cardenolid

63
Bảng 3.6. Số liệu phổ NMR của H6

68
Bảng 3.7. So sánh số liệu phổ NMR của H7 và acovenoxigenin A 72
Bảng 3.8. Số liệu phổ
1
H và
13
C-NMR của H8 76
Bảng 3.9. So sánh số liệu phổ NMR của H9, acovenosigenin A 3-O-
digitalosid và periplogenin 3-O-(4-O-

-glucopyranosyl-

-
digitalopyranosid) 82
Bảng 3.10. So sánh số liệu phổ NMR của H10 và periplogenin 86
Bảng 3.11. Số liệu phổ NMR của H11 và periplogenin glucopyranosid 89
Bảng 3.12. Số liệu phổ NMR của H12

94
Bảng 3.13. So sánh số liệu phổ NMR của H13 và periplogenin 3-O-


-
D-digitoxopyranosyl-(14)-O-

-D-glucopyranosid 98
Bảng 3.14. So sánh số liệu phổ NMR của H14 và periplogenin-3-O-β-
cymaropyranosyl-(14)-O-

-D-glucopyranosid 101
Bảng 3.15. So sánh số liệu phổ NMR của H15 và periplogenin-3-O-β-
digitalopyranosyl-(14)-O-β-D-glucopyranosid 106
Bảng 3.16. So sánh số liệu phổ NMR của H16 và periplogenin 3-O-β-
(2-O-acetyl) digitalopyranosyl-(14)- β-D-glucopyranosid 110
Bảng 3.17. So sánh số liệu phổ NMR của T1 và sappanchalcon 113
Bảng 3.18. So sánh số liệu phổ NMR của T2 và sappanon A 115
Bảng 3.19. So sánh số liệu phổ NMR của T3 và sappanon B 117
Bảng 3.20. So sánh số liệu phổ NMR của T4 và 3-deoxysappanon B 119
Bảng 3.21. So sánh số liệu phổ NMR của T5 và brazilin 121
Bảng 3.22. So sánh số liệu phổ NMR của hợp chất T6, T7 và
protosappanin B, isoprotosappanin B 125
Bảng 3.23. Kết quả thử nghiệm gây độc tế bào trên các dòng ung thư phổi
NCI–H460, ung thư cổ tử cung Hela và ung thư vú MCF–7 134
Bảng 3.24. Giá trị IC
50
gây độc tế bào trên dòng ung thư phổi NCI–H460 135
Bảng 3.25. So sánh giá trị IC
50
gây độc tế bào trên dòng ung thư phổi
NCI–H460 và trên dòng ung thư phổi A549 138
Bảng 3.26. So sánh thu suất cô lập các hợp chất cardenolid 139

Bảng 3.27. So sánh thu suất cô lập các hợp chất phenol 141
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. VÀI NÉT CHUNG VỀ CHI STREPTOCAULON 2
1.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CHI STREPTOCAULON 4
1.2.1. Thành phần hóa học của rễ cây hà thủ ô trắng 4
1.2.2. Thành phần hóa học các cây thuộc chi Streptocaulon 8
1.3. HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA RỄ CÂY HÀ THỦ Ô TRẮNG 11
1.3.1. Tính chất dược lý 11
1.3.2. Hoạt tính sinh học 11
1.4. ĐẠI CƯƠNG VỀ HỢP CHẤT CARDENOLID 12
1.4.1. Đại cương 12
1.4.2. Hóa học lập thể của dẫn xuất cardenolid 13
1.4.2.1. Hóa học lập thể của khung aglycon 13
1.4.2.2. Các đơn vị đường có trong dẫn xuất cardenolid 13
1.5. VÀI NÉT CHUNG VỀ CHI CAESALPINIA 14
1.6. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY TÔ MỘC 14
1.6.1. Thành phần hóa học của lõi gỗ thân cây tô mộc 14
1.6.2. Thành phần hóa học của hạt quả cây tô mộc 22
1.7. HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÂY TÔ MỘC 23
1.7.1. Tính chất dược lý 23
1.7.2. Hoạt tính sinh học 23
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM
2.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26
2.1.1. Phương pháp cô lập các hợp chất 26
2.1.2. Phương pháp xác định cấu trúc các hợp chất 26
2.1.3. Phương pháp thử nghiệm độc tính tế bào 26
2.2. THỰC NGHIỆM 27

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
3.1. LY TRÍCH VÀ CÔ LẬP CÁC HỢP CHẤT 41
3.2. PHỔ CỘNG HƯỞNG TỪ HẠT NHÂN
CỦA DẪN XUẤT CARDENOLID 41
3.2.1. Phổ
1
H và
13
C-NMR của khung aglycon 41
3.2.2. Phổ
1
H và
13
C-NMR của các đơn vị đường 43
3.3. XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT 44
3.3.1. Hợp chất H1 44
3.3.2. Hợp chất H2 48
3.3.3. Hợp chất H3 52
3.3.4. Hợp chất H4 56
3.3.5. Hợp chất H5 60
3.3.6. Hợp chất H6 65
3.3.7. Hợp chất H7 71
3.3.8. Hợp chất H8 74
3.3.9. Hợp chất H9 78
3.2.10. Hợp chất H10 83
3.3.11. Hợp chất H11 86
3.3.12. Hợp chất H12 90
3.3.13. Hợp chất H13 95
3.3.14. Hợp chất H14 99
3.3.15. Hợp chất H15 103

3.3.16. Hợp chất H16 107
3.3.17. Hợp chất T1 112
3.3.18. Hợp chất T2 114
3.3.19. Hợp chất T3 116
3.3.20. Hợp chất T4 118
3.3.21. Hợp chất T5 120
3.3.22. Hỗn hợp T6 và T7 122
3.4. NHẬN XÉT VỀ ĐẶC ĐIỂM PHỔ NMR CỦA CÁC HỢP CHẤT
CARDENOLID THUỘC LOÀI STRETOCALON JUVENTAS 126
3.4.1. Đặc điểm của khung aglycon 126
3.4.1.1. Đặc điểm về hóa học lập thể 126
3.4.1.2. Đặc điểm phổ NMR của khung aglycon 127
3.4.2. Đặc điểm phổ NMR của các đơn vị đường 128
3.5. NHẬN XÉT VỀ ĐẶC ĐIỂM PHỔ NMR CỦA CÁC HỢP CHẤT
PHENOL THUỘC LOÀI CAESALPINIASAPPAN LINN 131
3.6. KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM ĐỘC TÍNH TẾ BÀO 134
3.6.1. Hoạt tính gây độc tế bào 134
3.6.2. Nhận xét về hoạt tính gây độc tế bào 135
3.7. NHẬN XÉT VỀ THU SUẤT CÔ LẬP CÁC HỢP CHẤT 139
3.7.1. Nhận xét về thu suất cô lập các hợp chất cardenolid 139
3.7.2. Nhận xét về thu suất cô lập các hợp chất phenol 141
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 142
TÀI LIỆU THAM KHẢO 147
DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC 155
PHỤ LỤC

2

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. VÀI NÉT CHUNG VỀ CHI STREPTOCAULON

Chi Streptocaulon thuộc họ Thiên lý (Asclepiadaceae) gồm năm loài, được phân
bố khắp Đông Nam Á, gồm có Streptocaulon juventas (Lour.) Merr.,
Streptocaulon griffithii Hook. f., Streptocaulon horsfieldii Miq., Streptocaulon
kleinii W.  Arn. và Streptocaulon Wallichii Wight.
[4]
Năm 2004, Myint Myint
Khine đã xác định tên và nghiên cứu thành phần hóa học của loài Streptocaulon
tomentosum cũng thuộc chi Streptocaulon.
[41], [42]
Theo Phạm Hoàng Hộ,
[4]
Võ
Văn Chi
[6]
và Đỗ Tất Lợi,
[2]
Việt Nam chỉ có 3 loài là Streptocaulon juventas
(Lour.) Merr., Streptocaulon horsfieldii Miq. và Streptocaulon kleinii W.  Arn
Cây hà thủ ô trắng có tên khoa học là Streptocaulon juventas (Lour.) Merr., thuộc
họ Thiên lý (Asclepiadaceae), còn được gọi là cây hà thủ ô nam, dây sữa bò, củ
vú bò, cây sừng bò.
[1], [2], [4], [6]
Hà thủ ô trắng là loại cây có thân dây leo, dài từ 2
đến 5 m, thân và cành có màu hơi đỏ hay nâu đỏ, có rất nhiều lông. Lá hà thủ ô
mọc đối nhau, có hình trứng ngược, gốc tròn hoặc hơi hình nón cụt, mặt trên có
màu xanh sẫm, ít lông, mặt dưới trắng nhạt, có phủ lông rất mịn. Phiến lá dài
khoảng 8 đến 14 cm, rộng khoảng 4 đến 9 cm, cuống lá ngắn, có nhiều lông.
[1], [6]
Hoa có màu nâu nhạt hoặc vàng tía, mọc thành xim. Quả hà thủ ô lớn, tách đôi
ngang ra trông như sừng bò, có dạng hình thoi, màu xám, dài khoảng 7 đến 11

cm, rộng khoảng 8 mm. Hạt quả hà thủ ô dẹt, phồng ở lưng, dài khoảng 5 đến 7
mm, rộng khoảng 2 mm, có chùm lông mịn, dài khoảng 2 cm.
[1], [4], [6]

Ở Việt Nam, hà thủ ô trắng mọc hoang ở các vùng đất cao, đồi núi, rừng thứ
sinh, mọc nhiều ở các tỉnh miền núi và trung du như Bắc Giang, Hòa Bình, Thái
Nguyên, Quảng Ninh, Vĩnh Phúc, Nghệ An, An Giang, Lâm Đồng.
[1], [2], [6]
Ở
vùng Tịnh Biên tỉnh An Giang, cây mọc hoang trên các đồi núi và nương rẫy.


3

Hình 1.1. Cây hà thủ ô trắng thu hái tại ấp Phú Hòa, xã An Phú,
huyện Tịnh Biên, tỉnh An Giang vào tháng 10 năm 2007
Hình 1.2. Rễ cây hà thủ ô trắng thu hái tại ấp Phú Hòa, xã An Phú,
huyện Tịnh Biên, tỉnh An Giang vào tháng 10 năm 2007










4

1.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CHI STREPTOCAULON
Các cây thuộc chi Streptocaulon ít được nghiên cứu mặc dù từ lâu chúng đã được
dùng làm thuốc trong y học cổ truyền. Cho đến nay, chỉ thấy có ba loài là
Streptocaulon juventas (Lour.) Merr., Streptocaulon tomentosum và
Streptocaulon griffithii Hook. f. đã được nghiên cứu về thành phần hóa học.
[24],
[41], [42], [60],

[68]

1.2.1. Thành phần hóa học của rễ cây hà thủ ô trắng
Năm 2002, Tam và cộng sự đã cô lập từ rễ cây hà thủ ô trắng các hợp chất
triterpen 1, 2 và 3.
[41]

Năm 2003, Ueda và cộng sự,
[59], [60]
đã cô lập được từ rễ cây hà thủ ô trắng mười
sáu hợp chất dẫn xuất cardenolid

là 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17,
18, 19; hai hợp chất hemiterpenoid là 20, 21; hai hợp chất phenylpropanoid là 22,
23 và một hợp chất phenyletanoid là 24.
Năm 2008, Zhihui Liu và cộng sự,
[68]
đã cô lập được từ rễ cây hà thủ ô trắng các
hợp chất là 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31.
Các hợp chất cô lập được từ rễ cây hà thủ ô trắng được ghi trong bảng 1.1.

Bảng 1.1. Các hợp chất đã được cô lập từ rễ cây hà thủ ô trắng.
Ký hiệu
Tên hợp chất
Công thức
1
Lupeol
C
30
H
50
O
2
Lupeol acetat
C
32
H
52
O
2

3

-Amyrin acetat
C
32
H
52
O
2

4
Acovenosigenin A
C
23
H
34
O
5

5
Acovenosigenin A 3-O-

-digitoxopyranosid
C
29
H
44
O
8

6
Digitoxigenin 3-O-β-gentiobiosid
C
35
H
54
O
14

7

Digitoxigenin 3-O-[

-glucopyranosyl-(16)-O-

-
glucopyranosyl-(14)-3-O-acetyl-

-digitoxopyranosid]
C
43
H
66
O
18
8
Digitoxigenin 3-O-[

-glucopyranosyl-(16)-O-

-
glucopyranosyl-(14)-O-

-digitalopyranosyl-(14)-

-
cymaropyranosid]
C
49
H
78

O
21

9
Digitoxigenin
C
23
H
34
O
4

5

10
Digitoxigenin 3-O-[O-

-D-glucopyranosyl-(16)-O-

-
D-glucopyranosyl-(14)-

-D-digitoxopyranosid]
C
41
H
64
O
17

11
Digitoxigenin sophorosid
C
35
H
54
O
14

12
Echujin
C
42
H
66
O
17

13
Periplogenin 3-O-(4-O-

-glucopyranosyl-

-
digitalopyranosid)
C
36
H
56
O

14

14
Periplogenin 3-O-

-digitoxopyranosid
C
29
H
46
O
8

15
Periplocymarin
C
30
H
48
O
8

16
Periplogenin
C
23
H
34
O
5

17
Periplogenin glucopyranosid
C
29
H
44
O
10

18
Corchorusosid C
C
35
H
54
O
13

19
Subalpinosid
C
37
H
56
O
14

20
(4R)-4-Hydroxy-3-(1-metyletyl)pentyl rutinosid

C
20
H
38
O
11

21
(R)-2-Etyl-3-metylbutyl rutinosid
C
19
H
36
O
10

22
Acid caffeic
C
17
H
16
O
4

23
Acid 4,5-di-O-caffeoylquinic
C
25
H

24
O
12

24
2-Phenyletyl rutinosid
C
21
H
42
O
9

25
Syringaldehyd
C
9
H
10
O
4

26
Acid syringic
C
9
H
10
O
5

27
Isofraxidin
C
11
H
10
O
5

28
7-Hydroxy-6-metoxycoumarin
C
10
H
8
O
4

29
Scoparon
C
11
H
10
O
4

30
Acid ferulic

C
10
H
10
O
4

31
Salicylaldehyd
C
7
H
6
O
2



Dưới đây là cấu trúc của các hợp chất đã được cô lập.
Các hợp chất triterpen

6

Các hợp chất dẫn xuất cardenolid


Hợp chất hemiterpenoid

7

Hợp chất phenylpropanoid



Hợp chất phenyletanoid



Các dẫn xuất phenol



8

1.2.2. Thành phần hóa học của cây Streptocaulon tomentosum và
Streptocaulon griffithii Hook. f.
Các nghiên cứu trước đây đã cho thấy các hợp chất chủ yếu cô lập được từ các
cây thuộc chi Streptocaulon là các dẫn xuất cardenolid, các hợp chất khác như
triterpen, phenol hiện diện với số lượng ít hơn.
[59], [41], [42]

Năm 2004, từ rễ cây Streptocaulon tomentosum, Myint Myint Khine
[41], [42]
và
cộng sự đã cô lập được các hợp chất 2, 3, 9, 14, 15, 16, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38,
39, 40, 41, 42, 45, 46, 47.
Năm 2005, từ rễ cây Streptocaulon griffithii Hook. f., Ma Chunhui
[24]
đã cô lập
được các hợp chất 16, 17, 43, 44.

Năm 2007, từ rễ cây Streptocaulon griffithii Hook. f., Xiao-Hui Zhang và cộng
sự
[64]
đã cô lập được các hợp chất 9, 13, 16, 17, 48, 49, 50.


Bảng 1.2. Các hợp chất đã được cô lập từ rễ cây Streptocaulon tomentosum và
Streptocaulon griffithii.
Ký hiệu
Tên hợp chất
Công thức
32

-Amyrin acetat
C
32
H
52
O
2

33
Cycloartenol
C
30
H
50
O
34
Acid 2


,3

,23-trihydroxyurs-12-en-28-oic
C
30
H
48
O
5

35
Acid 2

,3

-dihydroxyurs-12-en-28-oic
C
30
H
48
O
4

36
Acid 2

,3

-dihydroxyolean-12-en-28-oic

C
30
H
48
O
4

37
Acid 2

,3

,23-trihydroxyurs-12-en-28-oic
C
30
H
48
O
5

38
Acid 2

,3

,23-trihydroxyolean-12-en-28-oic
C
30
H
48

O
5

39
(17

)-H-Periplogenin
C
23
H
34
O
5

40
(17

)-H-Periplogenin 3-O-

-D-digitoxopyranosid
C
29
H
46
O
8

41
(17


)-H-Periplogenin 3-O-

-D-cymaropyranosid
C
30
H
46
O
8

42
Periplogenin

-glucosyl-(14)-2-O-
acetyldigitalopyranosid
C
30
H
58
O
15

43
Periplogenin

-acetat
C
25
H
36

O
5

44
Uzarigenin
C
23
H
34
O
4

9

45
(17

)-H-Digitoxigenin

-D-digitoxopyranosid
C
29
H
44
O
7

46
5-Pregenen-3


,16

-diol 3-O-[2,4-O-diacetyl-

-
digitalopyranosyl-(14)-

-D-cymaropyranosid]-16-O-
[

-glucopyranosid]
C
45
H
70
O
17

47
8-Hydroxypinoresinol
C
20
H
22
O
7

48
16-O-Acetyldigitoxigenin
C

25
H
36
O
5

49
16-O-Acetylperiplogenin
C
25
H
36
O
6

50
Acovenosigenin A 3-O-

-glucopyranosid
C
29
H
44
O
10



Dưới đây là cấu trúc của các hợp chất đã được cô lập từ cây Streptocaulon
tomentosum và Streptocaulon griffithii.

10




Như vậy, các kết quả nghiên cứu trước đây về chi Streptocaulon đã cho thấy
thành phần hóa học chủ yếu của các rễ cây thuộc chi này là các hợp chất dẫn xuất
cardenolid, có các nhóm OH thường gắn ở vị trí C-3, C-14, còn nhóm OH ở C-5
có thể có hoặc không. Các hợp chất glycosid có phần đường thường gắn vào vị
trí C-3 của khung aglycon.
11

1.3. HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA RỄ CÂY HÀ THỦ Ô TRẮNG
1.3.1. Tính chất dƣợc lý
Theo Đỗ Tất Lợi,
[2]
Võ Văn Chi,
[6]
y học cổ truyền Việt Nam dùng rễ cây hà thủ
ô trắng để chữa trị nhiều chứng bệnh khác nhau như cảm mạo, sốt, viêm ruột,
tiêu chảy, viêm thận mạn tính; chữa các bệnh thận, gan yếu, chứng thiếu máu,
thần kinh suy nhược, ăn ngủ kém, sốt rét kinh niên, phong thấp, tê bại, đau nhức
gân xương, phụ nữ kinh nguyệt không đều, tiêu trừ nọc rắn, bệnh tóc bạc sớm.
Rễ hà thủ ô trắng còn được sắc để uống, chữa cảm sốt, làm thuốc lợi sữa. Lá cây
hà thủ ô đun với nước dùng để tắm trị các chứng lở ngứa. Ngoài ra, rễ hà thủ ô
trắng còn làm thuốc bổ máu, dùng phối hợp với hà thủ ô đỏ.
[2], [6]

1.3.2. Hoạt tính sinh học
Năm 2002, tác giả Phạm Thanh Tâm
[5]
đã thử nghiệm hoạt tính hạ lipid huyết
của cao chiết etanol rễ cây hà thủ ô trắng trên chuột nhắt trắng. Kết quả nghiên
cứu cho thấy dịch chiết etanol 70% của rễ cây hà thủ ô trắng có tác dụng làm
giảm cholesterol xấu.
Năm 2002, Ueda và cộng sự,
[58]
đã sàng lọc hoạt tính kháng ung thư của các cây
thuốc Việt Nam. Kết quả sàng lọc sơ bộ cho thấy dịch chiết metanol của rễ củ hà
thủ ô trắng có tác dụng ức chế sự tăng sinh của các tế bào khối u ác tính dạng sợi
sarcoma HT-1080 ở người, tế bào ung thư cổ tử cung HeLa, ung thư phổi A549 ở
người, ung thư ruột kết 26-L5, ung thư phổi ở chuột.

Năm 2003, Ueda và cộng sự
[59], [60]
đã thử nghiệm độc tính tế bào của mười sáu
hợp chất dẫn xuất cardenolid tinh khiết cô lập được từ dịch chiết metanol của rễ
cây hà thủ ô trắng, trên các dòng tế bào ung thư, như tế bào khối u ác tính dạng
sợi sarcoma HT-1080, ung thư phổi A549, ung thư cổ tử cung HeLa ở người, tế
bào ung thư biểu mô 26-L5, ung thư phổi Lewis, tế bào khối u ác tính B16-BL6 ở
chuột. Thử nghiệm của Ueda cho thấy các hợp chất dẫn xuất cardenolid 4, 5, 6, 7,
8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 cô lập được từ rễ củ hà thủ ô trắng, có
12

hoạt tính ức chế mạnh sự tăng sinh của tế bào khối u ác tính dạng sợi sarcoma
HT-1080 (mười sáu hợp chất cardenolid trên có giá trị IC
50
trong khoảng từ 0,054

đến 1,60 µM). Đối với tế bào ung thư phổi A549, IC
50
của các hợp chất này có
giá trị trong khoảng từ 0,016 đến 1,65 µM).
[60]

Năm 2010, Na Han và cộng sự
[13]
đã khảo sát độc tính tế bào của dịch chiết cao
etanol 75%, được điều chế từ rễ cây Streptocaulon juventas, thu hái ở tỉnh Vân
Nam của Trung Quốc. Tác giả cũng khảo sát độc tính của các phân đoạn thu
được từ quá trình sắc ký cao này trong cả hai thử nghiệm in vitro (đối với dòng tế
bào ung thư phổi A549), và in vivo (trên chuột đã được tiêm tế bào ung thư phổi
A549). Thử nghiệm in vitro cho thấy dịch chiết cao etanol 75% có giá trị IC
50
là
7,82 g/ml; còn phân đoạn có độc tính tế bào mạnh nhất điều chế được từ cao
etanol 75% (phân đoạn thu được với hệ dung môi giải ly diclorometan : metanol,
tỷ lệ 3 : 1), có giá trị IC
50
là 0,89 g/ml. Kết quả thử nghiệm in vivo trên chuột
đã được tiêm tế bào ung thư phổi A549 của Na Han cho thấy sau thời gian 10
ngày, kể từ lúc bắt đầu điều trị bằng cách tiêm dịch chiết của phân đoạn có độc
tính tế bào mạnh nhất vào chuột, khi soi dưới kính hiển vi, cho thấy hầu hết các
tế bào ung thư phổi A549 đã bị tiêu diệt bởi các thực bào. Bằng phương pháp sắc
ký trên phân đoạn có độc tính tế bào mạnh nhất, Na Han đã cô lập được ba hợp
chất dẫn xuất cardenolid, là thành chính có trong phân đoạn này, gồm
digitoxigenin, periplogenin và periplogenin glucopyranosid. Từ đó tác giả kết
luận rằng, các hợp chất này đóng vai trò chủ yếu trong việc ức chế sự phát triển
tế bào ung thư phổi A549 ở chuột.

1.4. ĐẠI CƢƠNG VỀ HỢP CHẤT CARDENOLID
1.4.1. Đại cƣơng

Cardenolid là dẫn xuất của steroid gồm 23 carbon, có hoạt tính đối với các chức
năng của tim, nên các glycosid có aglycon là khung cardenolid còn được gọi là
glycosid tim.
[62]
Cấu trúc của tất cả các hợp chất cardenolid đều có một nhóm 3

-
hydroxy, một nhóm 14

-hydroxy và một vòng

-lacton bất bão hòa gắn tại vị trí
13

C-17. Sự liên hợp của vòng A và B thường gặp ở dạng cis, còn dạng liên hợp
trans của vòng A và B ít gặp hơn.
Trong tự nhiên, các hợp chất cardenolid thường thấy hiện diện trong các loài
thuộc các họ như: Asclepiadaceae, Apocynaceae, Scrophulariaceae, Celastraceae,
Iridaceae, Liliaceae, Ranunculaceae, Scrophulariaceae và Tiliaceae. Các glycosid
tim đã được dùng hàng trăm năm nay để trị suy tim.
1.4.2. Hóa học lập thể của dẫn xuất cardenolid

1.4.2.1. Hóa học lập thể của khung aglycon
Trong tự nhiên, các hợp chất dẫn xuất cardenolid cô lập được từ thực vật có các
cấu trúc khung aglycon như sau:
[11], [41], [42], [60], [63]

1.4.2.2. Các đơn vị đƣờng có trong dẫn xuất cardenolid
Một số loại đường thường hiện diện trong các dẫn xuất cardenolid cô lập được từ
chi Streptocaulon là β-D-glucopyranose, β-D-digitoxopyranose, β-D-
digitalopyranose, β-D-cymaropyranose.
[41], [60]


Cấu trạng cis của
vòng A và B, (17α)-H

Cấu trạng trans của
vòng A và B, (17α)-H


Cấu trạng cis của
vòng A và B, (17β)-H

Cấu trạng trans của
vòng A và B, (17β)-H


Hình 1.3. Hóa học lập thể của khung cardenolid
14

1.5. VÀI NÉT CHUNG VỀ CHI CAESALPINIA
Chi Caesalpinia có khoảng 100 loài trên thế giới, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt

đới châu Á, châu Phi và châu Mỹ. Ở Việt Nam có khoảng 20 loài và được coi là
nơi có nhiều loài của chi này ở Đông Nam Á.
[1], [3]

Cây tô mộc có tên khoa học là Caesalpinia sappan L., thuộc họ Đậu
(Fabaceae).
[3], [6]
Ngoài ra, tô mộc còn có các tên gọi khác như cây gỗ vang, vang
gai, vang nhuộm, cây keo gai, cây tô phượng, sappanwood.
[2], [6]
Tô mộc là loại
cây thân gỗ, cứng. Thân mọc thẳng, cao từ 7 đến 10 m, có nhiều cành. Thân và
cành có nhiều gai, cành non có lông mịn, cành già nhẵn, không có lông. Gỗ rắn,
chắc, có màu vàng hơi đỏ. Lá tô mộc có hình dạng lá kép lông chim, mọc so le,
gồm 9 đôi cuống lá phụ, mỗi cuống phụ có 12 đôi lá chét hoặc nhiều hơn, lá dài
khoảng 12 đến 20 mm, rộng khoảng 6 đến 7 mm, gốc lá cụt, đầu lá tròn, mặt lá
có gân chính chéo, lá nhẵn ở mặt trên, có lông mịn ở mặt dưới. Cuống lá dài
khoảng 50 cm, có ít gai ngắn. Hoa có 5 cánh màu vàng mọc thành chùm, nhị hơi
lồi ra, bầu hoa phủ đầy lông xám. Quả rất cứng, dai, dày, dài khoảng 5 đến 6 cm,
rộng khoảng 3 đến 4 cm, hình dạng giống con dao bầu, có sừng nhọn ở đầu, bên
trong có từ 3 đến 4 hạt nhỏ, dẹt, màu nâu vàng.
[1], [2], [3], [6]

Cây tô mộc ra hoa trong khoảng thời gian từ tháng 4 đến tháng 6. Cây được trồng
hoặc mọc hoang dại ở hầu hết các nước như Việt Nam, Ấn Độ, Trung Quốc,
Malaysia, Thái Lan, Lào, Campuchia. Ở Việt Nam, cây tô mộc thường mọc
hoang trên nương rẫy. Cây tô mộc thường được người dân trồng làm hàng rào
xung quanh nhà.
[2], [6]

1.6. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY TÔ MỘC
1.6.1. Thành phần hóa học của lõi gỗ thân cây tô mộc
Các nghiên cứu trước đây cho thấy lõi gỗ thân cây tô mộc có chứa các hợp chất
dẫn xuất phenol như homoisoflavon,
[23], [36], [40]
brazilin và dẫn xuất của
brazilin,
[7], [9], [10]
dẫn xuất của chalcon,
[23], [67]
dibenz[b,d]oxocin.
[23], [31], [38], [49]