Góp phần nghiên cứu thành phần hóa học quả ké đầu ngựa {xanthium strumaríuml , asteraceae) của viêt nam

BÀI NGHIÊN CỨU *

Góp phần nghiên cứu thành phẩn
hóa học quả Ké đầu ngựa
{Xanthium strumaríum L., Asteraceae)
của Viêt Nam
Phan Minh Giang’, Nguyễn Thị Hạnh', Đỗ Ngọc Cương^ Phan Tống Sơn'
'Trường Đại học Khoa học Tựnhiên, Đại học Quốc gio Hà Nội
^Trường Đợi học Dược Hà Nội

SUMMARY
Phytochemical study of the burs ofXanthium strumarium L (Asteraceae) of Vietnam resulted in the isolation of fatty acids and
their esters sterols, and methyl caffeate. Their chemical structures were determined by means of spectroscopic methods.
Từ khóa: Ké đâu ngựa; họ Cúc; cây thuốc chữa mụn nhọt, methyl caffeate; sterol; fatty acid

Nguyên vật liệu, phương pháp nghiên cứu

Đặt vấn để
Ké đẩu ngựa {Xanthium strumarium L) thuộc họ
Cúc (Asteraceaé) là một cây thuốc của Việt Nam [1 ,2 ]
và một số nước trên thế giới như Trung Quốc, Ấn Độ
và Hàn Quốc. Cây có nguổn gốc ỏ châu Mỹ, sau lan
ra khắp các vùng cận nhiệt đới và nhiệt đới châu Á,
châu Phi và cả ở châu Âu. ở châu Á cây phân bố từ
Ấn Độ, Trung Quốc đến các nước vùng Đông Dương,
Đông Nam Á và Nam Á. ở Việt Nam cây được trồng
vào mùa xuân và có ở hẩu hết các tỉnh miền núi, trung
du và đồng bằng, nhất là các tỉnh phía Bắc, từ Nghệ
An trở ra. Vào cuối hạ hay sang thu quả chín hoặc
toàn bộ phẩn trên mặt đất của cây được thu hái làm
thuốc dùng để chữa mụn nhọt, ung thư phát bối,

đau răng, đau cổ họng, viêm mũi [1, 2]. Nghiên cứu
các hợp chất từ X. strumaríum đã xác định được các
hợp chấtxanthanolid từ phẩn trên mặt đất [3-5], acid
caffeoylquinic và caffeic [6-8], kaurene glycosid [9] và
thiazinediontừ quả X. strumơriumíl 0,11 ]. Trong sàng
lọc hoạt tính sinh học các tác dụng kháng khuẩn [1 2],
hạ đường huyết [8], gây độc tế bào [3], và chống viêm
[7] của các hợp chất thành phẩn của X. strumarium
đã được xác định, ở Việt Nam, cây Ké đẩu ngựa chưa
được nghiên cứu hệ thống về thành phẩn hoá học. Bài
báo này trình bày các kết quả nghiên cứu mới nhất vể
thành phẩn hóa học của quả Ké đầu ngựa được thu
thập ở miển Bắc Việt Nam.

60 Nghiên cúudưọcThông tin thuõc

Số 2/2014

Nguyên liệu
Quả cây Ké đầu ngựa {Xanthium strumarium L ,
Asteraceae) được thu thập ở ngoại thành Hà Nội. So
sánh mẫu tiêu bản với các tài liệu mô tả ở thời điểm
thu hái đặc biệt dựa trên các đặc điểm đặc trưng của
quả cây này. Các nghiên cứu hóa học được tiến hành
ngay sau thời điểm thu hái mẫu.
Hóa chất
Các dung môi sử dụng là n-hexan, dicloromethan
(CHjClj) và ethyl acetat (EtOAc) dùng cho sắc ký
(Hàn Quốc) và cloroform (CHCI3), methanol (MeOH),
n-butanol (n-BuOH) công nghiệp (Trung Quốc) đều

được làm khan và chưng cất lại trước khi sử dụng.
Silica gel (Merck, Darmstadt, Đức) với cỡ hạt 63-200
ụm. Thuốc thử hiện màu là dung dịch vanilin trong
HjSO^ đặc 1 %.
Phương pháp nghiên cứu
- Phổ hổng ngoại (IR) được ghi trên thiết bị Nicolet
Impact 410 FT-IR spectrophotometer. Phổ khối lượng
va chạm điện tử (EI-MS) được ghi trên thiết bị Hewlett
Packard HP-5890 Series II spectrometer.
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton CH-NMR) và
cacbon-13
NMR) với chương trình DEPT được ghi
trên thiết bị Brucker Avance500spectrometer.Độ chuyển
dịch hoá học (ô) được đo theo ppm. Tetrametylsilan
(TMS) là chất chuẩn nọi zero (ỏ = 0,00) ppm.


- Sắc ký khí-khối phổ liên hợp (GC-MS) được đo
trên thiết bị Hewlett Packard 19091 s-433, cột HP-5MS (dài 30 m, đường kính trong 0,25 mm, lớp phim
dày 0,25 ^m) liên hợp với MSD HP 6890 với chế độ
chạy: chương trình nhiệt độ 60-260°C, 5°c/phút, nhiệt
độ detector 280°c, nhiệt độ buồng tiêm 250°c, khí
mang: He.
- Điểm nóng chảy được đo trên thiết bị Boetius.
- Sắc kí cột thường (CC) được thực hiện trên silica gel.
- Sắc kí lớp mỏng (TLC) được thực hiện trên bản
mỏng tráng sẵn silica gel có chiểu dày 0,2 mm trên
nển nhôm Merck 60
Thuốc thử hiện màu là
vanilin/H^SO^ đặc 1 %.

Kết quả nghiên cứu
Quả Ké đầu ngựa (3 kg) được sấy ở nhiệt độ 50°c,
sau đó được nghiền thành bột mịn (2,7 kg). Bột khô
được ngâm chiết trong MeOH ở nhiệt độ phòng
(3 lắn, mỗi lẩn trong 3 ngày). Các dịch chiết MeOH
được lọc loại bã và cất loại kiệt MeOH dưới áp suất
giảm cho một phẩn chiết MeOH. Phẩn chiết này được
thêm nước cất và chiết lán lượt với các dung môi có
độ phân cực tăng dán n-hexan, CHjClj và n-BuOH
để cho sau cất loại kiệt dung môi dưới ap suất giảm
các phẩn chiết n-hexan (47,8 gam), CHjClj (6,7 gam)
và n-BuOH (12 gam). Phần chiết n-hexan (10 gam)
được phân tách c c 2 lẩn trên silica gel với n-hexanEtOAc 49:1, 20:1 và 10:1 và với n-hexan-EtOAc 10:1
choaxit palmitic (1) (36 mg), và hỗn hợp ;S-sitosterol
(2) và stigmasterol (3) (105 mg). Phẩn chiết n-butanol
(12 gam) được phân tách bằng c c trên silica gel với
CHjClj-MeOH 50:1 và kết tinh lại trong CHCIj-MeOH
1:1 cho methyl caffeat (4) (20 mg).
Acid palmitic (1 ): Bột vô định hình màu trắng. R^=
0,3 (TLC, silica gel, n-hexan-EtOAc, 10:1. Kết quả phổ:
IR (KBr):
cm-' 3200-2700 (dải rộng), 1705, 1466,
1370,_1298,1104. EI-MS: m/z 256 (M", C,”h3jO).
Hỗn hợp /3-sitosterol (2) và stigmasterol (3): Bột
vô định hình màu trắng, nhận dạng sơ bộ các chất
này được thực hiện với TLC phân tích (so sánh 2 vệt

chất chuẩn và mẫu trên cùng một bản TLC), co-TLC
(TLC của 2 chất mẫu và chuẩn được trộn lẫn) với R,=
0,17 (TLC, silica gel, n-hexan-EtOAc 1 0:1). Kết qủa phổ:

IR(KBr):
cm -'3426,1650,1460,1375,1170; EI-MS:
m/z4^ 2 (M-,
414 (M^ C^^H^^O).
Methyl caffeat (4): Tinh thể hình thoi màu vàng,
điểm nóng chảy 158-160 °C.R^ = 0,5 (TLC, silica gel,
CHjClj-MeOH 15:1. Kết quả phổ: IR(KBr): I/
em '

3483,3096,3038,1673,1603, i 532,1439,12sT 1185.
EI-MS: m/z (%): 194 (M^
95), 163 (100), 145
(32), 134 (40), 117 (29), 84 (39), 77 (22), 63 (19), 51
(20).'H-NMR (500 MHz, CD3OD): ỗ (ppm) 3,77 (3H, s,
-OCH3), 6,26 (1H, d, J = 15,5 Hz, H-2), 6,79 (1H, d, J = 8,0
Hz, H-8), 6,95 (1H, dd, J -8,0 Hz, 2,0 Hz, H-9), 7,05 (1H,
d, Jf= 2,0 Hz, H-5), 7,55 (1H, d, J = 15,5 Hz, H-3).’^C NMR
(125 MHz, CD3OD): ỗ (ppm) 51,9 (q, -OCH3), 114,9 (d,
C-2), 115,1 (d, C-5), 116,5 (d, C-8), 122,9 (d, C-9), 127,7
(s, C-4), 146,8 (s, C-6), 146,9 (d, C-3), 149,5 (s, C-7), 169,7
(s,c-1 ).
Bàn luận
Phổ IR của 1 cho các đỉnh hấp thụ ở V/ 3200-2700
cm“' (dải rộng) của nhóm hydroxy của acid carboxylic,
1705 cm~' của nhóm carbonyl acid carboxylic, 1466
cm-' của nhóm methylen, 1370 cm“' của nhóm
methyl, 1298 và 1104 cm“' của nhóm C -0 của acid
carboxylic. Các dữ kiện phổ IR kết hợp với phổ EI-MS
(m/z256, CjgHjjO, M+) đã nhận dạng 1 là acid palmitic.
Phân tích thêm sắc ký khí khối phổ (GC-MS) nhóm

phân đoạn đẩu cột chứa các hợp chất dễ bay hơi được
rửa giải với n-hexan-EtOAc 49:1 cho thấy nhóm phân
đoạn này này chứa chủ yếu acid palmitic, acid linoleic,
methyl palmitat, methyl linoleat và methyl stearat.
Các chất 2 và 3 đã được nhận dạng bằng TLC
và co-TLC. Phổ IR của 2 và 3 cho các đỉnh hấp thụ
i/^^^3426 crtr'cCia nhóm hydroxy, 1650 cm”'của nối
đôi, 1460 CID“' của nhóm methylen, 1375 cm ' của

nhóm methyl. Các dữ kiện phổ EI-MS cho các pic ion
phân tử ở m/z 414 (C^gHjgO, M+0 của /3-sitosterol (3) và
412 (CjgH^O, M+) của stigmasterol (2).

SỖ2/2014 1 Nghiên Cứu duợclhổng tin thuốc

61


BÀI NGHIÊN CỨU * J
Phổ IR của 4 có các tín hiệu đặc trưng của nhóm
hydroxy (v 3483 cm '), nhóm cacbonyl liên hợp
(1673 cm“’)', vòng benzen (1603 và 1532 cm"'), liên
kết C -0 của ester (1281 cm“') và của phenol (1185
cm-’). Các phổ 'H-NMR và '^C-NMR/DEPT cho thấy
có một nhóm ester carbonyl [ỗ^ 169,7(s)], một nhóm
methoxy [ỏ^ 3,77(s),
51,9 (q)], một nối đôi thế hai
lần 1,2 có dạng hình học trans [ỗ^ 114,9(d), 146,9(d);
6,26 (d ,J= 15,5 Hz), 7,55 (d, J = 15,5 Hz)] và một nhóm
3,4-dihydroxyphenyl [ỏ^ 6,79 (d, J = 8,0 Hz), 6,95 (dd, J

= 8,0 Hz, 2,0 Hz) và 7,05 {d, J = 2,0 Hz)] trong cấu tạo
của 4 . Các dữ kiện phổ này xác định 4 là một dẫn xuất
của acid caffeic [8]. Chất 4 được xác định là methyl
caffeat dựa trên sự phân mảnh EI-MS ở m/z 163 (M CH 3 0 , 100%), 145 (M - CH3O - H,0), 117 (M - CH3O - n p
- Cố), 89 (M - CH3O - H p - 2C0), 135 (M - CHjCO^) và
134(M -CH3CO j -H).

Kết luận
Nghiên cứu quả cây Ké đẩu ngựa, một nguyên
liệu làm thuốc trong y học cổ truyền Việt Nam, được
thu thập ở miển Bắc Việt Nam bằng cách kết hợp các
phương pháp phân tách sắc ký và xác định cấu trúc
(MS, NMR) cho thấy có một lượng lớn các acid béo và
ester của chúng, các sterol phổ biến trong thực vật
j3-sitosterol và stigmasterol, và methyl caffeat. Cho
đến nay chưa có các thông báo vể methyl caffeat
và các thành phẩn acid béo từ quả cây Xanthium
strumarium.
Lời cám ơn:
Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ phát triển khoa
học và công nghệ quốc gia (NAFOSTED) trong đề tài mã
so 104.01 2012.10.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.

Đỗ Tất Lợi (1994), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.

2.

Võ Văn Chi(l 997), Từđiền câythuổc Việt Nam, Nhà Xuất bản Y học, Thành phố Hổ Chí Minh.

3.

KimY.S., Kim J.S., Park S.H., Choi S.U., Lee C.O., Kim S.K., Kim Y.K., Kim S.H., Ryu S.Y. (2003), "Two cytotoxic sesquiterpene lactones from
the leaves of Xanthium strumarium and their in vitro inhibitory activity on farnesyltransferase", Planta Med, 69,375-377.

4.

Malik M.S., Sangwan N.K., Dhindsa K.S. (1993),"Xanthanolides from Xanthium strumarium", Phytochemistry, 32,206-207.

5.

Marco J.A., Sanz-Cervera J.F., Corral J„ Card M„ Jakupovic J. (1993),"Xanthanolides from Xanthium: absolute configuration of xanthanol,
isoxanthanol and their c-4 epimers". Phytochemistry, 34,1569-1576.

6.

Agata I., Goto s., Hatano T„ Nishibe s., Okuda T. (1993),"1,3,5-Tri-O-caffeoylquinic acid from Xanthium strumarium", Phytochemistry, 33,
5 0 8 -5 0 a

7.

HanT., Li H.L, ZhangQ.Y., Han p., Zheng H.C., Rahman K„ Qin L.p. (1998),"Bioactivity-guided fractionation for anti-inflammatory and
analgesic properties and constituents of Xanthium strumarium ư,Phytomedidne, 14,825-829.

8.

Hsu F.L, Chen Y.C., Cheng J.T. (2000), "Caffeic acid as active principle from the fruit of Xanthium strumarium to lower plasma glucose in
diabetic rats", Pionta Medico, 66,228-230.

9.

Wang Y., Han T., Xue L.M., Han p., Zhang Q.Y., Huang B.K., Zhang H., Ming Q.L, Peng w., Quin LR (2011), "Hepatotoxicity of kaurene
glycosides from Xanthium strumarium L, fruits in mice", Pharmozie, 66,445-449.

10.

Qin u Han T., Li H., Zhang Q., Zheng H. (2006), "A new thiazinedione from Xanthium strumarium", Fitoterapio, 77,245-246.

11.

Ma Y.Y., Huang M.C., Hsu F.L, Chang H.F. (1998)/Thiazinedione from Xonthium strumorium" Phytochemistry, 48,1083-1085.

12. Talakal T.S., Dwivedi S.K., Sharma S.R. (1995), “In vitro and in vivo anti-trypanosomal activity of Xơnthium strumarium leaves", 1
EthnophơrmacoL, 49,141 -145.

62

Nghiên Cứu duợcThổng tin thuõc

Số 2/2014