khảo sát thành phần hóa học của loài địa y dirinaria applanata (fée) d. d. awasthi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN
BỘ MÔN HÓA








NGUYỄN QUANG VĨNH NGUYÊN
NGUYỄN THỊ NGỌC LỢI





KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LOÀI ĐỊA Y
DIRINARIA APPLANATA (FÉE) D. D. AWASTHI





LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CỬ NHÂN HÓA HỌC

Cần Thơ, 2013

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN
BỘ MÔN HÓA






NGUYỄN QUANG VĨNH NGUYÊN
NGUYỄN THỊ NGỌC LỢI




KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LOÀI ĐỊA Y
DIRINARIA APPLANATA (FÉE) D. D. AWASTHI




LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH: CỬ NHÂN HÓA HỌC




CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
TS. NGUYỄN TRỌNG TUÂN
ThS. NGUYỄN THẾ DUY






Cần Thơ, 2013
Luận văn tốt nghiệp


ii

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN
BỘ MÔN HÓA HỌC
Năm học 2013-2014
Đề tài: “KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CỦA LOÀI ĐỊA Y DIRINARIA APPLANATA
(FÉE) D. D. AWASTHI”
LỜI CAM ĐOAN
Chúng tôi là Nguyễn Quang Vĩnh Nguyên và Nguyễn Thị Ngọc Lợi, tác giả
của Luận văn xin xác nhận đã chỉnh sửa hoàn chỉnh theo những ý kiến và góp

ý của các Thầy, Cô phản biện và Hội đồng chấm bảo vệ luận văn.
Cần Thơ, ngày 22 tháng 12 năm 2013
Ký tên


Nguyễn Quang Vĩnh Nguyên Nguyễn Thị Ngọc Lợi
Luận văn tốt nghiệp đại học
Chuyên ngành: Cử Nhân Hóa Học
Đã bảo vệ và được duyệt
Hiệu trưởng………………………………
Trưởng khoa………………………………
Trưởng chuyên ngành Cán bộ hướng dẫn
……………………… Nguyễn Trọng Tuân
Luận văn tốt nghiệp


iii

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt bốn năm đại học, chúng em đã nhận được sự chỉ dạy tận tình
của thầy cô trên giảng đường Đại học Cần Thơ, đặc biệt là các thầy cô ở khoa
Khoa Học Tự Nhiên đã hết lòng giảng dạy, truyền đạt cho chúng em rất nhiều
kiến thức quý báu, những kinh nghiệm cuộc sống, những kỹ năng nghề nghiệp.
Đó chính là nền tảng, là hành trang để mai đây chúng em sẽ vững bước trên con
đường tương lai của mình. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, chúng em xin
gởi lời cảm ơn chân thành tới:
TS. Nguyễn Trọng Tuân – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Trường Đại học
Cần Thơ, đã tin tưởng giao đề tài và tận tình hướng dẫn, giúp đỡ chúng em trong
suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận văn.

ThS. Nguyễn Thế Duy – Khoa Khoa Học Tự Nhiên – Trường Đại học Cần
Thơ, đã tận tình chỉ bảo, truyền đạt cho chúng em những kiến thức và kinh
nghiệm trong suốt thời gian chúng em thực hiện luận văn.
Chúng em xin gửi cảm ơn sâu sắc đến cô Ngô Kim Liên, thầy Lê Hoàng
Ngoan, đã luôn quan tâm, chỉ bảo và cho em những lời khuyên chân thành nhất
trong suốt quá trình theo học tại trường.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả thầy cô đã truyền đạt kiến thức
cho chúng em trong những năm học vừa qua, cung cấp, hỗ trợ phương tiện để
chúng em có thể hoàn thiện tốt đề tài luận văn.
Xin cảm ơn các bạn sinh viên lớp Hóa Dược K36 và những thành viên của
phòng Hóa Sinh 1, Hóa Dược và Hữu Cơ 1, những người bạn đã cùng chúng tôi
đi hết chặng đường sinh viên và đã nhiệt tình hỗ trợ, giúp đỡ, động viên chúng
tôi trong suốt thời gian thực hiện Luận văn tốt nghiệp.
Cuối cùng, chúng con xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới ba mẹ,
anh chị và những người thân yêu đã nuôi nấng dạy dỗ và tạo mọi điều kiện thuận
lợi để chúng con vững bước trên con đường học vấn và trở thành người có ích
cho xã hội.
Xin chân thành cảm ơn!
Luận văn tốt nghiệp


iv

Trường Đại Học Cần Thơ Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam
Khoa Khoa Học Tự Nhiên Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
Bộ Môn Hóa Học 
NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
1. Cán bộ hướng dẫn: TS. Nguyễn Trọng Tuân.
2. Đề tài: “Khảo sát thành phần hóa học của loài địa y Dirinaria applanata
(Fée) D. D. Awasthi”.

3. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quang Vĩnh Nguyên MSSV: 2102466
Nguyễn Thị Ngọc Lợi MSSV: 2102459
Lớp: Hóa Dược – Khóa: 36.
4. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét về hình thức của LVTN:


b. Nhận xét về nội dung của LVTN (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ):
 Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài:


 Những vấn đề còn hạn chế:


c. Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài (ghi rõ từng nội
dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có):


d. Kết luận, đề nghị và điểm:


Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2013
Cán bộ hướng dẫn
Nguyễn Trọng Tuân
Luận văn tốt nghiệp


v

Trường Đại Học Cần Thơ Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam

Khoa Khoa Học Tự Nhiên Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
Bộ Môn Hóa Học 
NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
1. Cán bộ phản biện:

Tên đề tài: “Khảo sát thành phần hóa học của loài địa y Dirinaria
applanata (Fée) D. D. Awasthi”.
2. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Quang Vĩnh Nguyên MSSV: 2102466
Nguyễn Thị Ngọc Lợi MSSV: 2102459
Lớp: Hóa Dược – Khóa: 36.
3. Nội dung nhận xét:
a. Nhận xét về hình thức LVTN:


b. Nhận xét về nội dung của LVTN (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ):
* Đánh giá nội dung thực hiện của đề tài:


* Những vấn đề còn hạn chế:


c. Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài (ghi rõ từng nội
dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có):


d. Kết luận, đề nghị và điểm:


Cần Thơ, ngày tháng năm 2013
Cán bộ phản biện

Luận văn tốt nghiệp


vi

TÓM TẮT
Mục đích của luận văn là xác định thành phần hóa học và khảo sát hoạt
tính kháng oxi hóa của cao ethyl acetate từ loài địa y Dirinaria applanata (Fée)
D. D. Awasthi.
Từ cao ethyl acetate của loài địa y Dirinaria applanata (Fée) D. D.
Awasthi, năm hợp chất đã được phân lập và được mã hóa: HP7, HP8, HP9,
HP10, HP11.
Nhóm chức của những hợp chất này được xác định bằng quang phổ hồng
ngoại FT – IR. Dữ liệu phổ FT – IR cho thấy, các dao động đặc trưng của hợp
chất HP7: 3332 (O–H); 2962, 2931, 2870 (C–H); 1602, 1459 (C=C); hợp chất
HP8: 3597, 3428 (-NH
2
); 2943, 2873 (C–H); hợp chất HP9: 3523, 3399 (N–H);
2937 (C–H); 1715 (C=O) và hợp chất HP10: 3404 (N–H); 2928 (C–H); 1628
(C=O).
Hoạt tính kháng oxi hóa của cao ethyl acetate từ địa y Dirinaria applanata
(Fée) D. D. Awasthi được xác định bằng phương pháp sử dụng gốc tự do DPPH
(2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl). Kết quả nghiên cứu cho thấy, dịch chiết ethyl
acetate (IC
50
= 0,0769 mg/mL) có khả năng kháng oxi hóa cao hơn so với
vitamin C (IC
50
= 0,0860 mg/mL).

Các nghiên cứu về cấu trúc và hoạt tính sinh học của những hợp chất phân
lập được vẫn đang được tiến hành.
Từ khóa: Dirinaria Applanta (Fée) D. D Awasthi, IC
50
, DPPH.

Luận văn tốt nghiệp


vii

ASBTRACT
The aim of this thesis is to investigate chemical composition and to test
for antioxidant activity of ethyl acetate extract of the lichen Dirinaria applanata
(Fée) D. D. Awasthi.
From the ethyl acetate extract of lichen Dirinaria applanata (Fée) D. D.
Awasthi, five pure compounds were isolated and named including: HP7, HP8,
HP9, HP10, HP11.
Functional groups of all these isolates were determined by infrared
spectroscopy method. The FT – IR data showed that HP7 contains: 3332
(O–H); 2962, 2931, 2870 (C–H); 1602, 1459 (C=C); HP8 contains: 3597, 3428
(-NH
2
); 2943, 2873 (C–H); HP9 contains: 3523, 3399 (N–H); 2937 (C–H); 1715
(C=O) and HP10 contains: 3404 (N–H); 2928 (C–H); 1628 (C=O).
The ethyl acetate extract of lichen Dirinaria applanat (Fée) D. D Awasthi
was tested for antioxidant activity by the use of DPPH (2,2-diphenyl-1-picryl-
hydrazyl)

free radical

method. The result showed that ethyl acetate extract (IC
50

= 0,0769 mg/mL) has higher antioxidant activity than vitamin C (IC
50
= 0,0860
mg/mL) as positive control.
Studies on the structure and biological activity of isolated compounds have
been continued.
Keywords: Dirinaria applanata (Fée) D. D. Awasthi, IC
50
, DPPH.
Luận văn tốt nghiệp


viii

TRANG CAM KẾT KẾT QUẢ
Tôi xin cam kết luận văn này được hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên
cứu của tôi và các kết quả của nghiên cứu này chưa được dùng cho bất cứ luận
văn cùng cấp nào khác
Cần Thơ, ngày… tháng… năm 2013
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Quang Vĩnh Nguyên Nguyễn Thị Ngọc Lợi

Luận văn tốt nghiệp


ix

MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn ii
Nhận xét đánh giá của cán bộ hướng dẫn iv
Nhận xét đánh giá của cán bộ phản biện v
Tóm tắt vi
Asbtract vii
Trang cam kết kết quả viii
Mục lục ix
Danh sách bảng xii
Danh sách hình xiii
Danh mục từ viết tắt xiv
Chương 1: Giới thiệu 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2
1.3 Nội dung nghiên cứu 2
Chương 2: Tổng quan tài liệu 3
2.1 Tổng quan thực vật học 3
2.1.1 Tên gọi 3
2.1.2 Đặc điểm 3
2.1.3 Công dụng của địa y 4
2.1.4 Thành phần hóa học 5
2.2 Sơ lược về địa y Dirinaria applanata (Fée) D. D. Awasthi 13
2.2.1 Tên gọi 13
2.2.2 Phân loại 13
2.2.3 Mô tả thực vật 14
2.2.4 Thành phần hóa học 14
2.2.5 Phân bố 14
2.2.6 Đặc điểm 15

2.3 Các kỹ thuật chiết tách hợp chất trong cây 15
2.3.1 Kỹ thuật chiết ngâm dầm 15
2.3.1 Kỹ thuật chiết lỏng – lỏng 15
2.4 Phương pháp làm khô mẫu 16
2.5 Phương pháp kết tinh phân đoạn 16
2.6 Phương pháp sắc ký 16
2.6.1 Phương pháp sắc ký lớp mỏng 16
Luận văn tốt nghiệp


x

2.6.2 Phương pháp sắc ký cột 20
2.7 Phương pháp khảo sát hoạt tính kháng oxi hóa của cao ethyl acetate
bằng phương pháp sử dụng gốc tự do DPPH 22
2.7.1 Nguyên tắc 22
2.7.2 Cơ chế 22
2.7.3 IC
50
và cách xác định 23
Chương 3: Phương pháp nghiên cứu 24
3.1 Địa điểm, thời gian và phương tiện 24
3.1.1 Địa điểm và thời gian 24
3.1.2 Thu hái mẫu cây 24
3.1.3 Dụng cụ 24
3.1.4 Hóa chất 24
3.2 Phương pháp phân lập các hợp chất từ cao chiết 25
3.3 Phương pháp khảo sát và xác định cấu trúc hóa học của hợp chất 25
3.4 Điều chế các loại cao 25
3.4.1 Xử lý mẫu 25

3.4.2 Điều chế cao methanol tổng 25
3.4.3 Điều chế các loại cao chiết 26
3.5 Khảo sát cao ethyl acetate 27
3.5.1 Sắc ký cột cao ethyl acetate 27
3.5.2 Khảo sát phân đoạn E3 30
3.5.3 Khảo sát phân đoạn E7 34
3.5.4 Khảo sát phân đoạn E8 37
3.6 Khảo sát hoạt tính kháng oxi hóa của cao ethyl acetate bằng
phương pháp sử dụng gốc tự do DPPH 38
3.6.1 Khảo sát hoạt tính kháng oxi hóa của cao ethyl acetate 38
3.6.2 Khảo sát hoạt tính kháng oxi hóa của vitamin C 39
Chương 4: Kết quả và thảo luận 41
4.1 Khảo sát đặc điểm của các hợp chất cô lập được 41
4.1.1 Hợp chất HP7 41
4.1.2 Hợp chất HP8 42
4.1.3 Hợp chất HP9 43
4.1.4 Hợp chất HP10 43
4.1.5 Hợp chất HP11 44
4.2 Hoạt tính kháng oxi hóa của cao ethyl acetate bằng phương pháp
sử dụng gốc tự do DPPH 45
4.2.1 Hoạt tính kháng oxi hóa của cao ethyl acetate 45
Luận văn tốt nghiệp


xi

4.2.2 Hoạt tính kháng oxi hóa của vitamin C 46
4.2.3 So sánh hoạt tính kháng oxi hóa của cao ethyl acetate và
vitamin C 46
Chương 5: Kết luận và kiến nghị 47

5.1 Kết luận 47
5.2 Kiến nghị 47
Tài liệu tham khảo 48
Phụ lục 50


Luận văn tốt nghiệp


xii

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1: Một vài thuốc thử hiện hình sắc ký lớp mỏng 18
Bảng 3.1: Kết quả SKC trên cao ethyl acetate 28
Bảng 3.2: Kết quả SKC phân đoạn E3 31
Bảng 3.3: Kết quả SKC phân đoạn E7 34
Bảng 3.4: Kết quả SKC phân đoạn E7.3 35
Bảng 3.5: Kết quả SKC phân đoạn E7.3.1 36
Bảng 3.6: Bố trí thí nghiệm khảo sát hoạt tính kháng oxi hóa của cao
ethyl acetate 39
Bảng 3.7: Kết quả đo OD dịch chiết cao ethyl acetate (λ = 517 nm) 40
Bảng 3.8: Bố trí thí nghiệm khảo sát hoạt tính kháng oxi hóa của
vitamin C 40
Bảng 3.9: Kết quả đo OD vitamin C (λ = 517 nm) 40
Bảng 4.1: So sánh khả năng ức chế gốc tự do DPPH của dịch chiết
cao ethyl acetate và vitamin C 46
Luận văn tốt nghiệp


xiii

DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1: Các dạng địa y thường gặp. 3
Hình 2.2: Cấu tạo của địa y. 4
Hình 2.3: Địa y Dirinaria applanata (Fée) D. D. Awasthi 13
Hình 2.4: Cấu tạo địa y Dirinaria applanata (Fée) D. D. Awasthi. 14
Hình 2.5: Cách tính giá trị R
f
18
Hình 3.1: Quy trình điều chế các loại cao. 27
Hình 3.2: SKLM khảo sát cao ethyl acetate. 28
Hình 3.3: SKLM khảo sát hợp chất HP9 30
Hình 3.4: SKLM khảo sát hợp chất HP11 32
Hình 3.5: SKLM phân đoạn E3.2. 33
Hình 3.6: SKLM khảo sát hợp chất HP10 33
Hình 3.7: SKLM khảo sát hợp chất HP7 36
Hình 3.8: SKLM khảo sát hợp chất HP8 37
Hình 3.9: Quy trình khảo sát hoạt tính ức chế gốc tự do DPPH của cao
ethyl acetate. 38
Hình 4.1: SKLM cao EA, HP7, HP8, HP9, HP10 và HP11. 41
Hình 4.2: SKLM hợp chất HP7 42
Hình 4.3: Hợp chất HP7 42
Hình 4.4: SKLM hợp chất HP8 42
Hình 4.5: Tinh thể hợp chất HP8 42
Hình 4.6: SKLM hợp chất HP9 43
Hình 4.7: Tinh thể hợp chất HP9 43
Hình 4.8: SKLM hợp chất HP10 44
Hình 4.9: Tinh thể hợp chất HP10 44
Hình 4.10: SKLM hợp chất HP11 44
Hình 4.11: Tinh thể hợp chất HP11 44

Hình 4.12: Thể tích cao ethyl acetate và khả năng bắt DPPH 45
Hình 4.13: Thể tích vitamin C và khả năng ức chế gốc tự do DPPH 46

Luận văn tốt nghiệp


xiv

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
PE Petroleum ether
EA Ethyl acetate
MeOH Methanol
AcOH Acetic acid
13
C-NMR Carbon (13) Nuclear Magnetic Resonance
1
H-NMR Proton Nuclear Magnetic Resonance
IR Infrared spectroscopy
R
f
Retention factor
SKC Sắc ký cột
SKLM Sắc ký lớp mỏng
m Khối lượng chất hấp phụ
l Chiều cao chất hấp phụ trong cột
Φ Đường kính cột
IC
50
Half maximal Inhibitory Concentration
ED

50
Effective Dose required for 50% inhibition of growth
TLC Thin Layer Chromatography
HPLC High-performance liquid chromatography
FT – IR Fourier Transform Infrared Spectroscopy
OD Optical Density
Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG 1


1

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Việt nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa, với một mùa nắng và một mùa
mưa hằng năm. Bên cạnh đó, lãnh thổ Việt Nam có địa hình phức tạp từ Bắc
vào Nam và từ Đông sang Tây. Vì thế, thiên nhiên Việt Nam rất phong phú và
đa dạng về thực vật, trong đó có nhiều loài cây chứa dược chất có thể dùng làm
thuốc chữa bệnh.
Địa y là loài thực vật cộng sinh giữa tảo và nấm, có thể sống ở hầu hết
các nơi: đất, đá và thậm chí trên thân cây.
Địa y, xuất hiện cách đây 400 triệu năm, được biết đến như là một loại
dược liệu dùng để chữa bệnh cho con người. Trên thế giới, các công trình về
sự tách chiết các hợp chất từ địa y cho thấy nó chứa một lượng lớn các chất
biến dưỡng thứ cấp bao gồm depside, depsidone, dibenzofuran, xanthone,
terpene….[1]. Bên cạnh các nghiên cứu về thành phần hóa học, những công
trình khảo sát hoạt tính sinh học cho thấy các chất từ địa y có khả năng kháng
khuẩn, kháng nấm, kháng ung thư, kháng HIV,…[2-3].
Năm 2006, khoảng 275 loài địa y ở Việt Nam đã được thống kê, trong đó
122 loài mới lần đầu tiên được ghi nhận [4]. Ở Việt Nam, hiện có một số nghiên

cứu về việc định danh địa y của tác giả Võ Thị Phi Giao (2003) và khảo sát
thành phần hóa học địa y của nhóm tác giả Nguyễn Kim Phi Phụng thực hiện
tại Đại học Khoa Học Tự Nhiên, TP. Hồ Chí Minh. Bên cạnh đó, cũng có thêm
một số nghiên cứu về hóa sinh học và hoạt tính sinh học của địa y do tác giả Lê
Hoàng Duy (2012) thực hiện. Nghiên cứu trên đối tượng địa y đang là một
hướng đi mới mẻ trong hóa học các hợp chất thiên nhiên ở nước ta.
Việt Nam có khí hậu rất thích hợp cho sự phát triển của địa y. Các nghiên
cứu trên thế giới cho thấy, địa y có nhiều hoạt tính sinh học quý giá nhưng nó
chưa được quan tâm nghiên cứu đúng mức ở Việt Nam trong khi nước ta có
nguồn địa y rất phong phú và dồi dào. Với nguồn địa y phong phú nhưng chưa
được sử dụng hiệu quả, việc “Khảo sát thành phần hóa học của loài địa y
Dirinaria applanata (Fée) D. D. Awasthi” là thực sự cần thiết với mong muốn
phát hiện các hoạt tính sinh học của loài địa y này, đồng thời góp phần định
hướng sử dụng nguồn địa y vào y học cổ truyền tại Việt Nam.

Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG 1


2

1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Trong phạm vi nghiên cứu của luận văn “Khảo sát thành phần hóa học
của loài địa y Dirinaria applanata (Fée) D. D. Awasthi” có các mục tiêu sau:
- Tách chiết, phân lập và tinh chế các hợp chất từ địa y.
- Xác định nhóm chức của các hợp chất cô lập được.
- Khảo sát hoạt tính kháng oxi hóa của cao ethyl acetate.
1.3 Nội dung nghiên cứu
- Tìm hiểu về loài địa y Dirinaria applanata (Fée) D. D. Awasthi.
- Thu và xử lý nguyên liệu địa y tươi, nghiền mịn nguyên liệu thành bột.
- Tiến hành chiết cao methanol, petroleum ether, ethyl acetate, nước.

- Khảo sát, phân lập hợp chất tinh khiết từ cao ethyl acetate bằng sắc ký
cột và sắc ký lớp mỏng.
- Xác định nhóm chức các hợp chất tinh khiết thu được.
- Khảo sát hoạt tính kháng oxi hóa của cao ethyl acetate.
- Tổng hợp, đánh giá kết quả và viết báo cáo.






Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG 2


3

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Tổng quan thực vật học
2.1.1 Tên gọi
 Tên khoa học: Lichene
 Tên tiếng Anh: Lichene
 Tên tiếng Việt: Địa y
2.1.2 Đặc điểm

Địa y là nhóm sinh vật có cấu tạo đặc biệt, hình thành nên do sự cộng sinh
giữa tảo (chủ yếu là tảo lục và một ít tảo vàng) và vi khuẩn lam với nấm. Quan
hệ giữa tảo và nấm trong địa y là quan hệ cộng sinh, nấm làm nhiệm vụ lấy
nước, CO
2

và các muối khoáng cho tảo, còn tảo cung cấp cho nấm các chất hữu
cơ tổng hợp từ quang hợp hay từ các tế bào chết [5].
Các hình dạng của địa y: dạng khảm (crustose) dính chặt và dán vào giá
thế, dạng phiếm (foliose) với nhiều thùy như lá cây hay dạng bụi (fruticose)
như bụi cây [5].

Địa y dạng khảm Địa y dạng phiếm Địa y dạng bụi
(Nguồn:
Hình 2.1: Các dạng địa y thường gặp
Trong địa y, thành phần nấm thường là nấm túi, đôi khi là nấm đảm.
Thành phần tảo thường là tảo lục, đôi khi là vi khuẩn lam. Tế bào tảo phân tán
giữa các khuẩn ty. Một số khuẩn ty dán chặt vào rong để hấp thu carbohydrate
và những chất hữu cơ từ tảo, còn nấm thì cung cấp nước và khoáng chất cho
tảo. Ðịa y là một dạng thích nghi đặc biệt của vùng khô hạn cho phép chúng có
thể sống trong những điều kiện khắc nghiệt [5].
Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG 2


4


(Nguồn:
virologie/nammocnamnhaydiay.htm)
Hình 2.2: Cấu tạo của địa y
Ðịa y hiện diện trên thân cây, đất và đá. Trên đá chúng là những sinh vật
tiên phong, là những tộc đoàn đầu tiên chiếm cứ môi trường mới vì chúng có
thể phá hủy đá dần dần do các acid mà chúng tiết ra và sẽ tạo ra những hạt đất
nhỏ. Những vật chất hữu cơ từ địa y thối rữa làm tăng thành phần của đất được
tạo ra. Các acid được tiết ra thay đổi theo loài và thường được dùng để định
danh địa y.

Ðịa y tăng trưởng với một tốc độ rất chậm: địa y dạng khảm tăng trưởng
0,1 – 10 mm/năm, địa y dạng phiếm tăng trưởng 2 – 4 cm/năm. Ðịa y dễ bị tổn
hại do chất ô nhiễm không khí và có thể được xem là sinh vật chỉ thị về chất
lượng không khí. Thường phải đi xa vài dặm cách xa thành phố mới có thể tìm
được địa y.
Địa y sống kí sinh khi môi trường không cung cấp đủ nhu cầu sống, chúng
hút các chất từ cây chủ nhờ các sợi nấm đâm sâu vào mô cây chủ.
Thường địa y có màu xám, xanh xám, thỉnh thoảng có màu vàng, da cam
hay đen. Màu của địa y được quyết định bởi sự kết hợp màu của tảo, màu của
chất màu trong sợi nấm và màu của lichenic acid nếu có.
2.1.3 Công dụng của địa y
Địa y rất phổ biến trong thiên nhiên và sống được ở nơi khô cằn nên chúng
đóng vai trò "tiên phong mở đường". Chúng phân hủy đá thành đất và khi chết
đi tạo thanh lớp đất mùn nhiều dinh dưỡng là nguồn thức ăn cho các thực vật
Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG 2


5

đến sau. Một số loài địa y như Cladonia rangiferina là thức ăn chủ yếu của loài
hươu Bắc cực

[5].
Địa y đã được con người sử dụng trong nhiều thế kỷ với nhiều mục đích
khác nhau như: thực phẩm, thuốc nhuộm, nguyên liệu cho nước hoa và là
phương thuốc chữa bệnh trong y học dân gian [2]. Evernia prunastri Var.
prunastri (oakmoss) và Pseudevernia furfuracea (treemoss) là hai loài địa y
được sử dụng trong ngành công nghiệp nước hoa. Khoảng 700 tấn oakmoss
được sử dụng hàng năm bởi nhà máy Pháp [6-7]. Một số dịch chiết từ địa y đã
được dùng trong y học dân gian để chữa nhiều bệnh khác nhau, chẳng hạn như

Lobaria pulmonaria chữa bệnh phổi, Xanthoria parientina trị vàng da , Usnea
spp. trị rụng tóc, Cetraria islandica (rêu Iceland) trị bệnh lao, viêm phế quản
mãn tính và tiêu chảy [8].
2.1.4 Thành phần hóa học
Địa y là một trong những nguồn cung cấp các hợp chất có hoạt tính sinh
học quan trọng so với các loài thực vật khác. Địa y đã hấp dẫn các nhà hóa học
từ những năm đầu của hóa học hữu cơ. Các khía cạnh về mặt hóa học của các
chất hiện diện trong địa y được xuất bản bởi Zopf vào đầu thế kỷ XIX. Vulpinic
acid và lecanoric acid là hai chất được biết đến đầu tiên có trong địa y. Cấu trúc
của hầu hết các hợp chất trong địa y vẫn chưa được biết cho đến các nghiên
cứu của Asahina và Shibata trong đầu thế kỷ 20. Dưới phát triển của TLC và
HPLC trong năm 1960, cùng với các phương pháp quang phổ hiện đại đã dẫn
đến việc cô lập và xác định nhiều hợp chất mới có trong nhiều loài địa y [7].
Gần đây, hơn 800 hợp chất trong địa y đã được phân lập và phân loại [1]
thành nhiều nhóm khác nhau: acid béo, γ-lacton, δ-lacton và macrocyclic, hợp
chất thơm đơn vòng, quinon, chromone, xanthone, dibenzofuran, depside,
depsidone, depsone, terpenoid, steroid, carotenoid và diphenyl ether.
2.1.4.1 Aliphatic acid
Bên cạnh các acid béo thông thường, nhiều địa y tích lũy các acid béo với
mạch nhánh và có 17, 19, 20 nguyên tử carbon. Các acid béo bất bão hòa như
achidonic acid được tìm thấy trong dịch chiết của địa y.
Protolichesterinic acid (1) là một monobasic acid. Protolichesterinic acid
không bền về mặt hóa học, dễ dàng tái sắp xếp lại cấu trúc để hình thành
tautomeric gọi là lichesterinic acid.
Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG 2


6

O

HO
2
C CH
2
1
(+)- Protolichesterinic acid
Me

(+)-Protolichesterinic acid được phân lập từ Cetraria islandica L. và
Parmelia nepalensis Tayl (+)-Protolichesterinic acid là một chất ức chế
enzyme 5-lipoxygenase trên bạch cầu lợn tại IC
50
là 20 µM [9] và trên bạch cầu
bò tại IC
50
là 9 µM [2]. Tại ED
50
cho thấy (+)-protolichesterinic acid có khả
năng ức chế sự phát triển của dòng tế bào ung thư vú và ức chế sự kích thích
sự phân chia của tế bào lymphocyte tại nồng độ IC
50
tương tự

[2]. Ngoài ra,
protolichesterinic acid cũng cho thấy có khả năng ức chế sự tăng sinh tế bào.
Protolichesterinic acid là một thành phần trong dịch chiết có trong rêu ở
Iceland có khả năng chống lại Helicobacter pylori trong ống nghiệm [10].
Những phát hiện này cho thấy sự nỗ lực trong việc tìm kiếm kiếm phương thuốc
truyền thống để làm giảm loét dạ dày và tá tràng của Iceland.
2.1.4.2 Dẫn xuất pulvinic acid

Nhiều địa y có chứa sắc tố màu vàng hoặc da cam. Các sắc tố này bao
gồm hai đơn vị phenylpropane, tại đó đơn vị C
3
của các acid bắt nguồn từ địa
y là isopropyl thay vì propyl. Các dẫn xuất của vulpinic acid (2) và methyl ester
pulvinic acid (3), được xác định là một tác nhân kháng viêm trong thử nghiệm
viêm ở chuột cống [2]. Vulpinic acid cho thấy có hoạt tính kháng khuẩn chống
lại các vi sinh vật hiếu khí và kị khí. Đây là một chất chuyển hóa thứ cấp gây
ra sự tách cặp trong phản ứng phosphoryl oxi hóa.
CO
2
R
O
O
OH
2 R= Me
3 R = H

2.1.4.3 Dẫn xuất của hydroxybenzoic acid
Các ester của 4-hydroxybenzoic acid như: metylparaben được sử dụng
như một chất bảo quản các chế phẩm dược. Chất này nhanh chóng được thủy
phân trong cơ thể tương tự như là một acid, sản phẩm liên hợp ngay sau đó sẽ
được bài tiết ra khỏi cơ thể, cho nên độc tính của chúng thường thấp. Vì vậy,
đây không phải là điều ngạc nhiên đối với hợp chất phenolic có nguồn gốc từ
địa y. Methyl và ethyl orsellinate (5,6), methyl β-orsellinate (7) [11-12] và
methyl hematommate (8) [13] thể hiện hoạt tính kháng sinh có khả năng chống
lại nhiều loại vi sinh vật.
Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG 2

7

CO
2
Me
HO
OH
MeHO
CO
2
R
MeHO
Me
OH
CO
2
Me CO
2
Me
OH
OHC
HO Me
5 R = Me
6 R = Et
4
7 8

2.1.4.4 Depside
Depside là chất được hình thành do sự ngưng tụ của hai hoặc nhiều
hydrobenzoic acid, trong đó nhóm carboxyl của phân tử thứ nhất được ester

hóa với nhóm phenolic hydroxyl của phân tử thứ hai. Có hai loại depside khác
nhau, một chứa nhóm chức orcinol như orsellinic acid hoặc chứa nhóm chức
β-orcinol như β-orsellinic acid.
Các β-orcinol depside như: atranorin (9), diffractaic acid (10) và barbatic
acid (11) là chất ức chế ở mức trung bình của arachidonate 5-lipoxygenase, trái
ngược với monomeric (8), (9) có chứa nhóm chức benzaldehyde. Đặc biệt,
ethyl 4-O-demethyl barbatate (12) và propyl 4-O-demethyl obtusate (13) lại là
các chất ức chế 5-lipoxygenase mạnh nhất của nhóm depside với giá trị IC
50

thấp hơn µM [2]. Diffractaic acid được xem như là một thuốc giảm đau và hạ
sốt.
Atranorin là một hợp chất phổ biến có trong địa y. Atranorin có dạng tinh
thể, màu vàng với nhiệt độ nóng chảy 192 – 194ºC. Phương pháp cổ điển để
chiết xuất atranorin là dựa vào độ tan khác nhau của các chất hữu cơ trong địa
y. Atranorin tan trong benzene nóng, chloroform, xylene, tan rất ít trong ethanol
nóng, diethyl ether, không tan trong nước, ethanol và diethyl ether lạnh.
Hơn thế nữa, confluentic acid (14) là một loại orcinol depside được chứng
minh có khả năng ức chế chọn lọc enzyme monoamine oxidase B tại IC
50
là
0,22 µM. Enzyme này chịu trách nhiệm cho sự khử amin hóa của chất dẫn
truyền thần kinh. Trong khi đó, chất ức chế MAO-A như là một thuốc hữu ích
trong việc chống lại chứng trầm cảm trong lâm sàng, chất ức chế chọn lọc cho
MAO-B như selegillin được sử dụng hiệu quả trong bệnh Parkinson.
Trong số các depside, có các chất có khả năng ức chế sự tăng sinh quá
mức của tế bào. Một vài chất chuyển hóa của địa y được dùng thử nghiệm, cho
thấy rằng tridepside gyrophoric acid (15) có khả năng ức chế sự tăng trưởng
của tế bào sừng ở người, điều này có tác động tích cực trong việc chống lại
những bệnh liên quan đến sự tăng sinh quá mức tế bào ở da như là bệnh vẩy

nến. Hoạt tính ức chế sự tăng sinh quá mức của tế bào có thể liên quan đến khả
năng can thiệp vào hệ thống vận chuyển điện tử.
Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG 2


8

OH
OHC
HO Me
O
O
Me
CO
2
Me
Me
OH
OR
Me
MeO Me
O
O
Me
CO
2
Me
Me
OH
OH

Me
HO Me
O
O
Me
CO
2
R
2
R
1
OH
CH
3
HO OH
CO
OH
CH
3
CO
2
H
O
OH
Me
HO Me
O
O
OH
Me

O
O
OH
CO
2
H
Me
10 R = Me
11 R = H
13 R1 = Me, R2 = Et
14 R1 = H, R2 = Prop
9
12
15

2.1.4.5 Depsidone
Depsidone có cấu trúc tương tự như depside, nhưng trong phân tử có thêm
liên kết ether dẫn đến hình thành một hệ thống vòng cứng nhắc. Các depsidone
có cấu trúc căn bản là hệ vòng 11H-dibenzo[b,e][1,4]dioxepin-11-one. Đây là
đặc trưng hóa học quan trọng của các chất chuyển hóa có trong địa y cho thấy
có hoạt tính ức chế HIV-1 intergrase [14]. Các β-orcinol depsidone như:
virensic acid (16) được phân lập từ Alectoria tortuosa Merr., methyl ester
granulatine (17), tetrecylic stictic acid (18) và chloroparallic acid (21) tất cả
đều cho thấy có hoạt tính ức chế HIV-1 intergrase tại IC
50
là 3 µM. Các orcinol
depsidone như: physodic acid (22) và norlobaric acid (23) cùng với β-orcinol
depsidone khác như: salazinic acid (19) và parellic acid (20) cũng có hoạt tính
tại nồng độ µM.
Physodic acid là một chất kết tinh không màu với nhiệt độ nóng chảy

199 – 202ºC. Physodic acid tan tốt trong ethanol, diethyl ether và acetone, ít
tan trong choloroform, benzene và hầu như không tan trong nước. Hàm lượng
physodic acid trong địa y Pseudevernia furfuracea chiếm khoảng 3 – 5%.
Lobaric acid (24) là một orcinol depsidone được phân lập từ Stereocaulon
alpinum Laur. có khả năng ức chế 5-lipoxygenase ở bạch cầu của lợn tại IC
50

là 7 µM [2]. Ngoài ra, lobaric acid cũng có khả năng ức chế sự hình thành
Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG 2


9

cysteinyl – leukotrienos (chất trung gian gây viêm nhiễm và co cơ trơn ở người)
với liều có hiệu lực là 5,5 µM [15].
Một depsidone có chứa chloro có nguồn gốc từ địa y như là pannarin (25),
cùng với depside atranorin (9) cho thấy có khả năng bảo vệ cơ thể chống lại
các tác hại của ánh sáng UVA, UVB.
Me
HO
CHO
O
O
Me
OH
CO
2
R
Me
HO O

O
OH
CO
2
H
C
5
H
11
C
5
H
11
O
O
RO O
O
OH
CO
2
H
C
5
H
11
O
C
4
H
9

O
23 R = H
24 R = Me
16 R = H
17 R = Me
Me
R
1
O
CHO
O
O
OH
O
R
2
O
HO
O
Me
HO
CHO
O
O
Me
OMe
R
2
R
1

O
18 R
1
= Me, R
2
= H
19 R
1
= H, R
2
= OH
20 R
1
= H, R
2
= CO
2
H
21 R
1
= Cl, R
2
= Me
Me
MeO
Me
O
O
Me
OH

Cl
O
CHO
O
22 25

2.1.4.6 Dẫn xuất của dibenzofuran
Các hợp chất bắt nguồn từ địa y thuộc nhóm này có khối lượng phân tử
thấp, usnic acid được nghiên cứu rộng rãi nhất. Nhiều loại địa y được dùng để
sàng lọc hoạt tính kháng khuẩn vào đầu kỷ nguyên của thuốc kháng sinh trong
những năm 1950. Nhiều chất chuyển hóa có nguồn gốc từ địa y cho thấy có
khả năng chống lại các chủng trực khuẩn lao và vi khuẩn gram dương. Trong
đó, usnic acid là kháng sinh mạnh [16].
Hoạt tính kháng lại Staphylococcus và Enterococcus trong ống nghiệm
của usnic acid cũng đã được xác nhận. Usnic acid cũng nhạy cảm đối với loài
vi khuẩn Bacteroides và Clostridium. Ngoại trừ có một vài sự khác biệt nhỏ
đối với Enterococcus faecalis. Đồng phân đối quang của usnic acid cũng cho
tác dụng kháng sinh tương tự. Hơn nữa, trong một cuộc điều tra tính nhạy cảm
của các nhóm chất chuyển hóa có nguồn gốc từ địa y đối với Mycobacterium
aurum cho thấy, (+)-usnic acid (26) được cô lập từ Cladonia arbuscula (Wallr)
Rabenh. [17] có hoạt tính kháng lại Mycobacterium là cao nhất. Tuy nhiên, khả
năng kháng lại Mycobacterium của (+)-usnic acid còn thấp hơn so với các thuốc
kháng vi khuẩn lao như rifampicin và streptomycin. Ngoài ra, usnic acid được
xem như một chất có tác dụng hạ sốt, giảm đau.
Luận văn tốt nghiệp CHƯƠNG 2


10

Usnic acid là một chất kết tinh, hình kim, màu vàng. Nhiệt độ nóng chảy

184 – 185ºC. Usnic acid tan tốt trong benzene, chloroform, alcohol, acetic acid
băng. Tan ít trong ethanol, petroleum ether, diethyl ether, không tan trong nước.
Hàm lượng usnic acid trong địa y chiếm khoảng 2% (Cladonia sylvatica) đến
4% (Alectoria achroleuca).
Me
O
HO
Me
OH
O
Me
O
O
Me
OH
(+)- Usnic acid
(Diphenyl ether)
26

2.1.4.7 Anthraquinone, naphthoquinone và các hợp chất liên quan
Anthraquinone, xanthone và chromone là các hợp chất màu có ở phần vỏ
của địa y. Anthraquinone phân bố rộng rãi trong tự nhiên, là một nhóm đặc biệt
nổi bật trong thực vật bậc cao và nấm. Ngoài ra, chúng là thành phần quan trọng
của địa y [18-19]. Anthraquinone được quan tâm như các thuốc kháng virus
HIV. Đặc biệt, hypericin (27) được dùng như dược phẩm vì hoạt tính kháng
virus mạnh [20]. Các dẫn xuất 7,7'-dichlorohypericin (28) cũng như
anthraquinone 5,7-dichloroemodin (31), cả hai đều được cô lập từ địa y
Heterodermia obscurata, cho thấy có hoạt tính ức chế lại virus Herpes simplex
tuýp 1 [21]. Emodin (29), 7-chloroemodin (30) và 7-chloro-1-O-methykemodin
(32) cũng cho thấy có khả năng làm bất hoạt một phần của virus. Hoạt tính

kháng virus tăng khi tăng nhóm thế chloro trong nhân anthraquinone [21].
Hơn nữa, các dẫn xuất emodin (29) và chrysophanol (33), được tìm thấy
trong Asashinea chrysantha, thể hiện hoạt tính kháng ung thư chống lại tế bào
ung thư bạch cầu và kích thích sự hình thành phức hợp enzyme topoisomerase
II-DNA tại liều dùng 0,5 – 60 µM. Điều đáng quan tâm là, bên cạnh nhóm
anthraquinone, các hợp chất thuộc nhóm anthrone cũng đã được tìm thấy trong
một số loài địa y. Ví dụ: khi có nhóm thế 2-chloro (35) và 2,4-dichloro (36) là
dẫn xuất của emodin anthrone (34). Các chất trị vẩy nến như anthrone
chrysarobin (37) là một dạng đơn giản của chryophanol. 1,8-dihydroxy-
9(10H)-anthracenone là chất ức chế sự tăng sinh quá mức của tế bào và được
sử dụng làm thuốc kháng viêm mạnh trong điều trị bệnh vẩy nến [22].
Napthoquinone naphthazarin (38) là một trong các dẫn xuất được phân
lập từ Cetraria islandica, cho thấy có hoạt tính gây độc tế bào đối với tế bào
ung thư biểu bì và cũng là một chất ức chế mạnh dòng tế bào sừng ở người. Vì
vậy, nó được sử dụng như một chất trong điều trị bệnh vẩy nến. Một dimer của