THÀNH PHẦN HÓA HỌC PHÂN ĐOẠN PHÂN CỰC CỦA CAO ACETONE THÔ TỪ LOÀI ĐỊA Y PARMOTREMA TSAVOENSE

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA HỌC
------

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THÀNH PHẦN HÓA HỌC PHÂN ĐOẠN
PHÂN CỰC CỦA CAO ACETONE THÔ
TỪ LOÀI ĐỊA Y PARMOTREMA TSAVOENSE

GVHD:

TS. DƯƠNG THÚC HUY

SVTH:

NGUYỄN NGỌC MẪN

MSSV:

K39.106.061

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 3 tháng 5 năm 2017


Xác nhận của Hội đồng phản biện:
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................

KÍ TÊN VÀ DUYỆT
(Kí và ghi rõ họ tên)


LỜI CẢM ƠN
Trên thực tế để đạt được thành công, ngoài sự nổ lực, phấn đấu của bản thân, luôn
luôn cần có sự giúp đỡ, hỗ trợ dù nhiều hay ít, dù trực tiếp hay gián tiếp của những người
xung quanh. Để hoàn thành bài báo cáo khóa luận tốt nghiệp này, em đã nhận được rất
nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè.
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý Thầy Cô ở Khoa Hóa Học –
Trường Đại học Sư Phạm TP.HCM đã cũng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền
đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập tại trường. Đặc biệt,
em xin chân thành cảm ơn Thầy TS. Dương Thúc Huy, người đã tận tình hướng dẫn em
trong suốt quá trình thực hiện đề tài, hơn nữa thầy còn là người giúp em có thêm niềm say
mê nghiên cứu khoa học. Nếu không có sự hướng dẫn, giúp đỡ của Thầy thì bài báo cáo
khó có thể hoàn thiện được. Một lần nữa xin chân thành cảm ơn Thầy.
Ngoài ra, không thể không nhắc đến các anh chị khóa trên, các bạn sinh viên bộ môn
hóa Hữu Cơ ở khoa Hóa học, những người đã động viên, giúp đỡ em trong quá trình thực
hiện đề tài.
Và cuối cùng là lời cảm ơn gửi tới gia đình, những người thân, đã là chổ dựa vững
chắc về tinh thần trong suốt quá trình học tập tại trường, cũng như trong quá trình thực
hiện đề tài.
Do bài báo cáo được thực hiện trong khoảng thời gian khá ngắn nên không thể tránh

khỏi sự sai sót, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của quý Thầy Cô
để em có thêm kinh nghiệm ở các bài báo cáo sau được hoàn thiện hơn.
Sau cùng, xin chúc quý Thầy Cô và các bạn thật dồi dào sức khỏe!

i


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU
Ac

Acetone

br

Mũi dãn rộng (Broad)

AcOH

Acetic acid

C

Chloroform

DMSO

Dimethyl sulfoxide

d

Mũi đôi (Doublet)

EA

Ethyl acetate

HMBC

Tương quan 1H-13C qua 2, 3 nối (Heteronuclear Multiple Bond Coherence)

HSQC

Tương quan 1H-13C qua 1 nối (Heteronuclear Single Quantum Correlation)

IC50

Nồng độ ức chế sự phát triển của 50% số tế bào thử nghiệm (Half Maximal
Inhibitory Concentration)

J

Coupling constant (Hằng số tương tác spin-spin)

m

Mũi đa (Multiplet)

MIC

Nồng độ tối thiểu ức chế sự phát triển của tế bào (Minimum Inhibitory

Concentration)

NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)

N.D

Không xác định (Not determined)

pTLC

Sắc ký lớp mỏng điều chế (Preparative thin layer chromatography)

s

Mũi đơn (Singlet)

SKC

Sắc ký cột

δ

Chemical shift (Độ chuyển dịch hóa học)

ii


DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1.

Ba dạng chính của địa y

Hình 1.2.

Sinh tổng hợp của các hợp chất từ địa y

Hình 1.3.

Các hợp chất cô lập từ địa y thuộc chi Parmotrema

Hình 2.1.

Sơ đồ sắc ký cột trên cao acetone

Hình 3.1.

Cấu trúc hóa học và một số tương quan HMBC của T3

Hình 3.2.

Cấu trúc hóa học và một số tương quan HMBC của N3

Hình 4.1.

Cấu trúc của hai hợp chất đã cô lập

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Hoạt tính điều tiết tăng trưởng đối với thực vật bậc cao

Bảng 1.2. Hoạt tính kháng virus và ức chế enzyme của virus của các hợp chất địa y
Bảng 1.3. Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của các hợp chất địa y
Bảng 1.4. Hoạt tính gây độc tế bào và kháng đột biến của các hợp chất địa y
Bảng 1.5. Các loại enzyme bị ức chế bởi các hợp chất của địa y
Bảng 3.1. So sánh số liệu phổ NMR của hợp chất parmosidone F, T3, parmosidone G
và N3

DANH MỤC PHỤ LỤC
Phụ lục 1.

Phổ 1H và 13H-NMR của hợp chất T3

Phụ lục 2.

Phổ HSQC và HMBC của hợp chất T3

Phụ lục 3.

Phổ 1H và 13C -NMR của hợp chất N3

Phụ lục 4.

Phổ HSQC và HMBC của hợp chất N3

iii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ..................................................................................................................... i
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU ..................................................................ii

DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................................ iii
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................... iii
DANH MỤC PHỤ LỤC ................................................................................................... iii
MỤC LỤC .......................................................................................................................... iv
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................................... 2
1.1. Định nghĩa và phân loại địa y ................................................................................. 2
1.2. Vai trò sinh thái của các hợp chất tự nhiên trong địa y .......................................... 2
1.3. Nghiên cứu hoá học về các hợp chất trong địa y .................................................... 3
1.4. Nghiên cứu hoá học của một số loài địa y thuộc chi Parmotrema ......................... 3
1.5. Nghiên cứu hóa trên loài địa y Parmotrema tsavoense .......................................... 6
1.6. Hoạt tính của địa y và các hợp chất của địa y ......................................................... 9
1.6.1.

Hoạt tính đối với động vật .......................................................................... 10

1.6.2.

Hoạt tính điều tiết tăng trưởng đối với thực vật bậc cao ............................ 10

1.6.3.

Hoạt tính kháng virus và ức chế enzyme virus của các hợp chất địa y ...... 11

1.6.4.

Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của các hợp chất địa y.................... 11

1.6.5.

Hoạt tính gây độc tế bào và kháng đột biến của các hợp chất địa y ........... 12

CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM .................................................................................... 15
2.1. Máy móc, thiết bị, hóa chất ................................................................................... 15
2.2. Thu hái và xử lý mẫu nguyên liệu, ly trích và cô lập các hợp chất ...................... 15
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................ 17

iv


3.1. Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất T3 .......................................................... 17
3.2. Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất N3 .......................................................... 18
CHƯƠNG 4. KÊT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ................................................................... 21
4.1. KẾT LUẬN ........................................................................................................... 21
4.2. ĐỀ XUẤT ............................................................................................................. 21
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................ 22
PHỤ LỤC .......................................................................................................................... 25

v


LỜI MỞ ĐẦU
Trong khoảng 20 năm trở lại đây, những nghiên cứu hóa học và sinh học về địa y
trên thế giới trở nên phổ biến. Địa y là thực vật bậc thấp, là kết quả của sự cộng sinh của
tảo và nấm. Địa y có thể sống được ở nhiều nơi trên đất, đá, thân cây, ... trong những điều
kiện khắc nghiệt và khô hạn của vùng nhiệt đới. Ở Việt Nam, người ta dễ dàng tìm thấy
sự có mặt của địa y ở những nơi quen thuộc với sự phân bố phong phú và đa dạng.
Ngay từ thời trung đại, nhiều người làm nghề y đã sử dụng các loài địa y làm thuốc
chữa bệnh. Y học cổ truyền Trung Quốc từng sử dụng 71 loài địa y của 17 chi (9 họ) với
mục đích làm thuốc chữa bệnh. Địa y thuộc họ Parmeliaceae, Usneaceae, Cladionaceae

được sử dụng nhiều hơn hết. Một vài loại cao điều chế từ địa y được sử dụng để trị các
bệnh khác nhau như Lobaria pulmonaria chữa các bệnh về phổi, Xanthoria parientina
chữa bệnh vàng da, chi Usnea để dưỡng tóc, Cetraria islandica (được gọi Ireland moss)
chữa nhiễm khuẩn và tiêu chảy. Ngoài công dụng chữa bệnh, địa y còn được sử dụng làm
thực phẩm, mỹ phẩm, xà phòng, nước hoa.
Theo các tác giả Boustie et al. (2005)[1], Muller et al. (2001)[22], Huneck et al.
(1999)[17], từ xưa cho đến nay có khoảng gần 1.000 hợp chất địa y đã được cô lập và thử
nghiệm các hoạt tính sinh học như kháng khuẩn, kháng virus, chống oxy hóa, kháng ung
thư, kháng viêm, kháng enzyme…
Xuất phát từ những ứng dụng y học quý giá và kế thừa những nghiên cứu đã có về
chi Parmotrema trong nước cũng như nghiên cứu hóa học trên loài địa y Parmotrema
tsavoense (Huynh BLC, Duong et al)[4], chúng tôi tiếp tục nghiên cứu trên loài địa y
Parmotrema tsavoense (Krog & Swincow) Krog & Swincow nhằm cô lập các hợp các
hợp chất phenolic có nhiều hoạt tính sinh học.

1


CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN

1.1. Định nghĩa và phân loại địa y
Địa y là một dạng thực vật bậc thấp, đặc biệt, là kết quả cộng sinh của nấm
(mycobiont) và một thành phần quang hợp (photobiont) thường là tảo (green alga) hay vi
khuẩn lam (cyanobacterium). Hiện nay có khoảng 17.000 loài địa y đã được tìm thấy.
Thông thường địa y chia làm 3 dạng (Choi et al., 2008)[30]:

Xanthoria sp.,
(Crustose lichen)

Xanthoparmelia cf. lavicola,
(Foliose lichen)
Hình 1.1. Ba dạng chính của địa y

Hypogymnia cf. tubulosa,
(Fructicose lichens)

Thành phần tảo của địa y sản sinh các carbohydrate bằng quá trình quang hợp, còn
thành phần nấm sản sinh các hợp chất tự nhiên (để chống tia UV, ngăn chặn sâu bọ và các
loài động vật ăn cỏ, …), cung cấp nước và khoáng chất. Kết quả từ sự cộng sinh này giúp
địa y có thể sinh trưởng và sống sót trong những điều kiện khắc nghiệt, chủ yếu ở vùng vĩ
độ cao, vùng nhiệt đới, và có thể hiện diện ở khắp mọi nơi như trên đá, đất, lá cây, thân
cây, kim loại, thủy tinh (Choi et al., 2008)[30].
Ðể hiểu được bản chất của địa y và giải thích nguồn gốc của chúng, các nhà thực vật
học đã thử tổng hợp địa y từ tế bào tảo và nấm. Mặc dù cả hai thành phần được nuôi cấy
riêng rẽ nhưng việc tổ hợp lại thành địa y thật sự khó khăn.

1.2. Vai trò sinh thái của các hợp chất tự nhiên trong địa y
 Bảo vệ đối với cây trồng bậc thấp và bậc cao.
 Các hợp chất thơm hấp thụ tia UV, bảo vệ địa y chống lại bức xạ có hại.
 Các carboxylic acid từ địa y là tác chất tạo phức mạnh và giúp cho địa y lấy được
các khoáng chất từ vật chủ nơi địa y bám vào (substrate) (Choi et al., 2008)[30].
2


 Giúp xua đuổi thú ăn thịt và côn trùng.

1.3. Nghiên cứu hoá học về các hợp chất trong địa y
Có nhiều hệ thống phân loại các hợp chất hóa học từ địa y, trong đó được sử dụng

nhiều nhất là hệ thống phân loại do Shibata et al. đề nghị (Huneck 1997)[12]:
Các hợp chất hóa học trong địa y được chia làm ba nhóm chính dựa theo nguồn gốc
sinh tổng hợp của chúng (Hình 1.2).
 Nguồn gốc acid shikimic: terphenylquinone và dẫn xuất của acid tetronic.
 Nguồn gốc acid mevalonic: triterpenoid.
 Nguồn gốc acetate-malonate: các acid dây dài và các acid phenol
Tảo

Nấm

Hình 1.2. Sinh tổng hợp của các hợp chất từ địa y

1.4. Nghiên cứu hoá học của một số loài địa y thuộc chi Parmotrema
 Parmotrema praesorediosum
(+)-Praesorediosic acid (1), (+)-protopraesorediosic acid (2), atranorin (11) và
chloroatranorin (12) được cô lập bởi David F. et al. (1990)[6]. Lecanoric acid (14) và
stictic acid (18) được cô lập bởi Ramesh P. et al. (1994)[29].
Huynh B. L. Chi et al. đã cô lập được prasoether A (42), zeorin (46), và 1β,3βdiacetoxyhopan-29-oic acid (57) (2011)[7].
3


 Parmotrema sancti-angelii
Atranorin (11), lecanoric acid (14) và α-collatolic acid (25) được cô lập bởi Neeraj
V. et al. (2011)[29].
Hà Xuân Phong (2012)[10] đã cô lập được 10 hợp chất từ loài địa y Parmotrema
sancti-angelii:

8-(2,4-dihydroxy-6-(2-oxoheptyl)phenoxy)-6-hydroxy-3-pentyl-1H-

isochromen-1-one (41), gyrophoric acid (13), lecanoric acid (14), orsellinic acid (4),

methyl orsellinate (5), methyl β-orsellinate (8), methyl haematomate (9) và ba hợp chất
bicyclo mới Sancti A-C (43-45).
 Parmotrema conformatum
Protocetraric acid (21), malonprotocetraric acid (23) và (+)-(12R)-usnic acid (40)
được cô lập bởi Keogh M. F. (1977)[17].
 Parmotrema dilatum
Depside atranorin (11), các depsidone salazinic acid (16), norstictic acid (19),
hypostictic acid (20) và protocetraric acid (21) được cô lập từ Parmotrema dilatum bởi
Honda N. K. et al. (2010)[11].
 Pamotrema lichexanthonicum
Depside atranorin (11), depsidone salazinic acid (16) và xanthone lichexanthone
(40) được cô lập từ cao chloroform của loài địa y Pamotrema lichexanthonicum bởi
Micheletti A. C. et al. (2009)[21].
 Parmotrema mellissii
Methyl orsellinate (5), ethyl orsellinate (6), n-butyl orsellinate (7), methyl βorsellinate (8), methyl haematommate (9), ethyl chlorohaematommate (10), atranorin
(11), chloroatranorin (12), α-alectoronic acid (24), α-collatolic acid (25), 2′′′-O-methyl-αalectoronic acid (26), 2′′′-O-ethyl-α-alectoronic acid (27), dehydroalectoronic acid (28),
dehydrocollatolic acid (29), parmosidone A (30), parmosidone B (31), parmosidone C
(32), isocoumarin A (33), isocoumarin B (34), β-alectoronic acid (36), 2′′′-O-methyl-βalectoronic acid (37), 2′′′-O-ethyl-β-alectoronic acid (38), (+)-(12R)-usnic acid (39) và
skyrin (41) được cô lập từ loài địa y Parmotrema mellissii thu hái ở thành phố Đà Lạt bởi
Lê Hoàng Duy (2012)[20].
 Parmotrema nilgherrense
4


α-Alectoronic acid (24), α-collatolic acid (25) và dehydrocollatolic acid (29) được
cô lập bởi Kharel M. K. et al. (2000)[18].
Depside atranorin (11) được cô lập bởi Neeraj V. et al. (2011)[24].
 Parmotrema planatilobatum
Năm 2011, Dương T. Huy et al. đã cô lập được 7 hợp chất gồm có methyl βorsellinate (8), methyl orsellinate (5), orsellinic acid (4), methyl haematommate (9),
atranorin (11), lecanoric acid (14), (+)-(12R)-usnic acid (39)[7].

Năm 2012, orcinol (3), gyrophoric acid (13), protocetraric acid (21), 9’-Omethylprotocetraric acid (22), 2-[3-(2,6-dihydroxy-4-methylbenzyl)-2,4-dihydroxy-6methylphenoxy]-3-formyl-4-hydroxy-6-methylbenzoate (35), được cô lập bởi Dương T.
Huy et al.[8]
 Parmotrema reticulatum
Atranorin (11), chloroatranorin (12), salazinic acid (16) và consalazinic acid (17)
được cô lập từ cao acetone bởi Fazio A. T. et al. (2009)[9].
 Parmotrema saccatilobum
Atranorin (11) và chloroatranorin (12) được cô lập từ cao n-hexane của loài địa y
Parmotrema saccatilobum bởi Bugni T. S. et al. (2009)[5].
 Parmotrema stuppeum
Orsellinic acid (4), methyl orsellinate (5), atranorin (11) và lecanoric acid (14) được
cô lập bởi Jayaprakasha G. K. et al. (2000)[16].
 Parmotrema subisidiosum
Depside atranorin (11) và hai depsidone salazinic acid (16) và consalazinic acid (17)
được cô lập từ cao acetone bởi O’Donovan D. G. et al. (1980)[25].
 Parmotrema tinctorum
Isolecanoric acid (15) được cô lập bởi Sakurai A. et al. (1987)[26].
Ethyl orsellinate (6) được cô lập bởi Santos L. C. et al. (2004)[28].
Atranorin (11) và lecanoric acid (14) được cô lập bởi Honda N. K. et al. (2013)[3].

5


1.5. Nghiên cứu hóa trên loài địa y Parmotrema tsavoense
Các acid béo

Hợp chất phenolic đơn vòng

Hình 2.3. Các hợp chất cô lập từ địa y thuộc chi Parmotrema

6

Depside

Depsidone

Hình 2.3. Các hợp chất cô lập từ địa y thuộc chi Parmotrema (tiếp)

7


Diphenylethers

Hình 2.3. Các hợp chất cô lập từ địa y thuộc chi Parmotrema (tiếp)
8


Hình 2.3. Các hợp chất cô lập từ địa y thuộc chi Parmotrema (tiếp)

1.6. Hoạt tính của địa y và các hợp chất của địa y
Địa y sản sinh ra một lượng lớn các hợp chất hữu cơ, đa số có hoạt tính sinh học và
nhiều loại trong chúng là đặc hiệu của địa y trong hoá học các hợp chất tự nhiên. Tuy vậy,
các khảo sát hoá học trên địa y bị hạn chế do nguồn cung có hạn, vì các địa y phát triển
rất chậm. Những nghiên cứu gần đây cho thấy việc nuôi cấy địa y trong phòng thí nghiệm
cũng không dễ dàng, chỉ khoảng 10% địa y được nuôi cấy thành công, tuy nhiên chúng lại
chứa các hợp chất hữu cơ khác hẳn với các hợp chất có trong cùng loại địa y tự nhiên. Lê
Hoàng Duy (2012)[19] đã nghiên cứu nuôi cấy thành công 10% trên khoảng 50 loài địa y
lấy từ Việt Nam. Tuy đạt thành công về mặt cô lập hợp chất mới nhưng hầu như các hợp
chất cô lập từ địa y nuôi cấy đều khác so với các hợp chất địa y tự nhiên.
Khoảng gần 1.000 hợp chất địa y đã được cô lập cho đến nay. Nghiên cứu về hoạt

tính sinh học và khả năng dược học của các hợp chất tự nhiên từ địa y được thống kê đầy

9


đủ của Boustie (2010)[2], Huneck (1999)[13], Muller (2001)[22] về kháng khuẩn, kháng
virus, chống oxy hóa, kháng ung thư, kháng viêm, kháng enzyme …
1.6.1. Hoạt tính đối với động vật
Caperatic acid và các cao chiết xuất từ địa y Flavoparmelia baltimorensis và
Xanthoparmelia cumberlvàia kìm hãm sự tăng trưởng của loài ốc Pallifera varia.
Các hợp chất phenol đơn vòng gây độc ấu trùng của loài giun Toxocara canis.
Atranorin, pulvinic acid dilactone, calycin, parietin, evernic acid, psoromic acid,
physodic acid, 3-hydroxyphysodic acid, fumarprotocetraric acid, stictic acid, norstictic
acid, salazinic acid, vulpinic acid, rhizocarpic acid và usnic acid làm giảm sự tăng trưởng
của ấu trùng ăn tạp Spodoptera littoralis nhưng không ảnh hưởng đến sự sống còn của
chúng.
1.6.2. Hoạt tính điều tiết tăng trưởng đối với thực vật bậc cao
Một số hợp chất từ địa y thể hiện hoạt tính điều tiết tăng trưởng đối với thực vật bậc
cao như sau Bảng 1.1.
Bảng 1.1. Hoạt tính điều tiết tăng trưởng đối với thực vật bậc cao
Địa y hoặc các hợp chất của địa y

Hoạt tính

Acid
barbatic,
acid
4-O- Ức chế sự tăng trưởng của cây rau diếp
demethylbarbatic, acid diffractaic, acid
evernic, acid lecanoric, acid βorcinolcarboxylic, acid orsellinic

Ergochrome AA (acid secalonic A)

Gây độc cho thực vật

Acid evernic

Giảm các nồng độ chất diệp lục trong lá rau
bina

Acid lecanoric

Nguyên nhân gây bất thường cho gốc của cây
Allium cepa

Các hợp chất phenol đơn vòng

Hoạt tính ức chế của độc chất thực vật

Các quinone từ Pyxine spp

Ức chế sự nguyên phân của rễ cây Allium
cepa

Acid usnic

Ức chế sự nảy mầm và phát triển của
Lepidium sativum
10

1.6.3. Hoạt tính kháng virus và ức chế enzyme virus của các hợp chất địa y
Anthraquinone như emodin và các chất tương tự có hoạt tính kháng virus. Hypericin
có hoạt tính đáng kể chống lại sự sao chép ngược của virus HIV (antiretroviral). Các hợp
chất 7,7’-dichlorohypericin cũng như 5,7-dichloroemodin có hoạt tính mạnh đối với virus
HSV-1 (virus bệnh sinh dục herpes đơn dạng loại 1) trong khi các anthraquinone thế
monochloro có hoạt tính giảm hơn. Hoạt tính dường như tăng theo số lượng nguyên tử Cl
trong cấu trúc (Muller 2001)[22]. Depside và depsidone có hoạt tính ức chế sự sao chép
của virus HIV (do enzyme gọi là intergrase) (Boustie 2005) [1]. Neamati et al. đề nghị hoạt
tính này xuất phát từ đặc điểm cấu trúc vòng 11H-dibenzo[b,e][1,4]dioxepin-11-one của
depsidone. Depside có hoạt tính khá yếu trong khi những β-depsidone như virensic acid,
granulatine, stictic acid và chloroparellic acid cùng cho những khả năng tương đương, cụ
thể với giá trị IC50 khoảng 3 µM. Các β-depsidone khác như physodic acid, norlobaric
acid, salarinic acid và parellic acid cũng có hoạt tính với giá trị IC50 khoảng vài µM. Acid
béo loại γ-butyrolactone cũng có hoạt tính kháng virus như protolichesterinic ức chế sự
nhân bản DNA của virus HIV với giá trị IC50 khoảng 24 µM (Bảng 1.2) (Muller 2001)[22].
1.6.4. Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của các hợp chất địa y
Các hợp chất từ địa y cũng là những hợp chất có hoạt tính kháng khuẩn hiệu quả.
Protolichesterinic acid được thử nghiệm in vitro kháng khuẩn Helicobacter pylori (acid
này là thành phần trong thuốc cổ truyền giảm đau dạ dày với tên Iceland moss) (Muller
2001)[22]. Một số lượng lớn các hợp chât địa y kiềm hãm sự phát triển của vi khuẩn hay
nấm như alectosarmentin, pannarin và chloropannarin, emodin và physcion, evernic acid,
leprapinic acid và dẫn xuất, các hợp chất phenol đơn vòng, puvinic acid và dẫn xuất,
usnic acid và dẫn xuất (Bảng 1.3) (Muller 2001)[22]. Khả năng kháng nấm của các hợp
chất địa y cũng được đánh giá dựa trên giá trị MIC, thí dụ như các hợp chất parietin,
fallacinal, emodin (Boustie 2010) [2]. Trong các hợp chất địa y, usnic acid và dẫn xuất của
nó cho thấy hoạt tính kháng khuẩn cực kì mạnh trên khá nhiều dòng vi khuẩn.

11

Bảng 1.2. Hoạt tính kháng virus và ức chế enzyme của virus
của các hợp chất địa y
Hợp chất

Virus và enzyme của virus

Depsidone: virensic acid và dẫn xuất
tương tự

Hệ enzyme đặc hiệu đính thể nguyên thực
khuẩn vào nhiễm sắc thể virus HIV.

Butyrolactone acid: protolichesterinic
acid

Nhân bản của HIV

(+)-Usnic acid và 4 depside khác

Virus Epstein-Barr (EBV)

Emodin, 7-cloroemodin, 7-chloro-1-Omethylemodin,
5,7-dichloroemodin,
hypericin

HIV, cytomegalovirus và các virus khác

1.6.5. Hoạt tính gây độc tế bào và kháng đột biến của các hợp chất địa y
Hợp chất từ địa y có khả năng gây độc tế bào mạnh là usnic acid. Thử nghiệm kháng
u (antitumour) của usnic acid được khám phá cách đây 3 thập niên, được thử nghiệm lần

đầu đối với hệ thống thử nghiệm ung thư phổi Lewis bởi Kupchan và Kopperman
(1975)[27]. Những nghiên cứu về mối liên hệ hoạt tính cấu trúc cũng được khảo sát và kết
quả đã chỉ ra rằng tính thân dầu (lipophilicity) có ảnh hưởng quan trọng đối với khả năng
gây độc tế bào. Hai liên kết hydrogen nội phân tử trong cấu trúc của usnic acid đã làm
tăng tính thân dầu tự nhiên của nó.
Depside và depsidone cũng thể hiện độc tính tế bào tương đối. Depsidone lobaric
acid và depside baeomyceic acid cùng có khả năng ức chế sự phát triển của 14 dòng tế
bào ung thư với giá trị IC50 trong khoảng 12-65 µg/mL (Boustie 2010)

[2]

. Depsidone

pannarin và depside sphaerophin cũng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư tuyến tiền
liệt DU-145 và tế bào ung thư da M14 với IC50 trong khoảng 25-30 µg/mL (Bảng 1.4)
(Boustie 2010) [2].
Ngoài ra, một số hợp chất có hoạt tính ức chế enzyme trình bày trong bảng 1.5.

12


Bảng 1.3. Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của các hợp chất địa y
Hợp chất

Vi khuẩn

Usnic acid và các dẫn xuất

Vi khuẩn gram (+), Bacteroides spp., Clostridium
perfringens, Bacillus subtilis, Staphylococcus

aureus, Staphylococcus spp., Enterococcus spp.,
Mycobacterium aurum

Protolichesterinic acid

Helicobacter pylori

Methyl orsellinate,
ethyl orsellinate,
methyl β-orsellinate,
methyl haematommate

Epidermophyton floccosum, Microsporum canis,
M.
gypseum,
Trichophyton
rubrum,
T.
mentagrophytes, Verticillium achliae, Bacillus
subtilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas
aeruginosa, Escherichia coli, Cvàida albicans

Alectosarmentin

Staphylococcus
smegmatitis

1´-Chloropannarin, pannarin

Leishmania spp

Emodin, physcion

Bacillus brevis

Pulvinic acid và dẫn xuất

Drechslera rostrata, Alternaria alternata
Vi khuẩn hiếu khí và vi khuẩn kỵ khí

Leprapinic acid và dẫn xuất

Vi khuẩn Gram (+) và Gram (-)

aureus,

Mycobacterium

Bảng 1.4. Hoạt tính gây độc tế bào và kháng đột biến của các hợp chất địa y
Hợp chất

Hoạt tính trên loại tế bào

(-)-Usnic acid

Kháng ung thư phổi Lewis, ung thư bạch cầu
P388, ức chế phân bào, có hoạt tính chống lại tế
bào sừng hóa HaCat

Protolichesterinic acid

Có hoạt tính chống lại tế bào ung thư bạch cầu K562 và khối u rắn Ehrlich

Pannarin, 1-chloropannarin,
sphaerophorin

Gây độc cho quá trình tái tạo các lympho bào

Naphthazarin

Có hoạt tính chống lại dòng tế bào sừng hóa
13


Scabrosin ester và dẫn xuất,
euplectin

Gây độc chống lại tế bào murine P815
mastocytoma và các dòng tế bào khác

Hydrocarpone, salazinic acid, stitic
acid

Có hoạt tính với sự nhân bản của tế bào gan chuột

Psoromic acid, chrysophanol,
emodin và dẫn xuất

Có hoạt tính chống lại tế bào ung thư bạch cầu

Bảng 1.5. Các loại enzyme bị ức chế bởi các hợp chất của địa y
Hợp chất của địa y

Enzyme bị ức chế

Atranorin

Trypsin, Pankreaselastase, Phosphorylase

Baeomycesis acid

5-Lipoxygenase

Bis-(2,4-dihydroxy-6-npropylphenyl)methane, divarinol,
cao chiết từ Cetraria juniperina,
Hypogymnia physodes và Letharia
vulpina

Tyrosinase

Chrysophanol

Glutathione reductase

Confluentic acid, 2β-OMethylperlatolic acid

Monoaminoxidase B

4-O-Methylcryptochlorophaeic acid

Prostataglvàinsynthetase

(+)-Protolichesterinic acid

5-Lipoxygenase (Sao chép ngược HIV)

Vulpinic acid

Phosphorylase

Norsolorinic acid

Monoamino oxidase

Physodic acid

Arginine decarboxylase

Usnic acid

Ornithine decarboxylase

14


CHƯƠNG 2.

THỰC NGHIỆM

2.1. Máy móc, thiết bị, hóa chất

Phổ 1H-NMR, 13C-NMR, HMBC được ghi bằng máy Bruker Avance 500 tại Phòng
Phân tích trung tâm, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP.HCM
(phổ 1H-NMR được đo ở tần số 500MHz và phổ 13C-NMR được đo ở tần số 125 MHz).
Dung môi sử dụng được cung cấp bởi hãng Chemsol (Việt Nam). Sắc kí cột pha
thuận sử dụng silica gel kích thước hạt (0.040–0.063 mm, Merck). Sắc kí lớp mỏng sử
dụng bản mỏng 20 cm x20 cm phủ silica gel 60 F254 (Merck).

2.2. Thu hái và xử lý mẫu nguyên liệu, ly trích và cô lập các hợp chất
Loài địa y Parmotrema tsavoense (Krog & Swinscow) Krog & Swinscow thu hái
trên đá trên núi Tà Cú, tỉnh Bình Thuận (tháng 8/2012-12/2012). Tên khoa học được xác
định bởi tiến sĩ Wetchasart Polyiam, Tổ nghiên cứu địa y, Bộ môn Sinh học, Khoa Khoa
học, Đại học Ramkhamhaeng, Bangkok, Thái Lan. Mẫu ký hiệu số US-B027 và được lưu
trong quyển tiêu bản thực vật tại bộ môn Hoá hữu cơ, Khoa Hoá, Đại học Khoa học Tự
nhiên.
Bột khô địa y nghiền nhỏ (1,350 g) được ngâm dầm trong methanol và dịch chiết
được cô quay dưới áp suất thấp. Trong quá trình methanol bay hơi, tủa trắng P (30.3g)
xuất hiện dần và được lọc riêng. Phần dung dịch lọc còn lại được tiếp tục cô quay thu
được cao methanol thô (249.8 g). Phần cao methanol thô đã được tiến hành nghiên cứu
bởi Duong TH (2015)[14]. Phần bột địa y khô còn lại tiếp tục được ngâm dầm trong
acetone thu được cao acetone thô AC (8.54 g). Tiến hành sắc kí cột silica gel pha thường
trên cao acetone, giải ly với hệ dung môi n-hexane: ethyl acetate: acetone: acetic acid
(20:10:10:0.1) để thu được 10 phân đoạn AC0 (341.6 mg), AC1 (1.2 g), AC2 (1.3 g),
AC3 (209.0 mg), AC4 (264.9 mg), AC5 (1.31 g), AC6 (476.3 mg), AC7 (971.1 mg),
AC8 (1.2 g) và AC9 (1.1 g).
Phân đoạn AC1 (341.6 mg) thực hiện sắc kí lớp mỏng điều chế, giải ly với hệ dung
môi n-hexane: chloroform: ethyl acetate: acetone: acetic acid (5:1:2:2:0.1) thu được hợp
chất N3 (3.2 mg).

15

Phân đoạn AC5 (1.31 g) được thực hiện sắc ký cột, giải ly với hệ dung môi nhexane: ethyl acetate: acetone: acid acetic (30:5:1:1) để thu được 8 phân đoạn AC5.1AC5.8. Từ Phân đoạn AC5.5 (78.4 mg) thực hiện sắc kí lớp mỏng điều chế, giải ly với hệ
dung môi chloroform: ethyl acetate: acetone: acetic acid (10:4:2.4:0.8) thu được hợp chất
T3 (3.0 mg).

Bột khô của cây địa y Parmotrema tsavoense (1350.0g)
Ngâm dầm với methanol

Tủa P (30.3g)

Bột khô còn lại

Cao methanol thô (249.8g)
(249.8g)

Ngâm dầm với acetone
Cao aceton (8.54 g)
SKC
H:EA:Ac:AcOH 20:10:10:0.1

AC5
AC3
AC4
AC1
AC1 AC2
AC6
AC7
AC8 AC9 AC10
(341.6 mg) (1.2 mg) (1.3 g) (209 mg) (204.9 mg) (1.31 g) (476.3 mg) (971.1 mg) (1.2 g) (1.31 g) (1.1 g)

SKC
H:EA:Ac:AcOH 30:5:1:1

AC5.1

AC5.2

AC5.3

AC5.4

pTLC
H:C:EA:Ac:AcOH 5:1:2:2:0.1

AC5.5 AC5.6
(78.4mg)

AC5.7

AC5.8

pTLC
C:EA:Ac:AcOH 12:5:1:1

N3 (3.2 mg)
T3 (3.0 mg)

Sơ đồ quy trình ly trích và cô lập các hợp chất trên cao acetone thô
16

CHƯƠNG 3.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất T3
Hợp chất T3 thu được từ phân đoạn cao acetone của loài địa y Parmotrema
tsavoense là chất bột, màu trắng đục.
Phổ 1H và 13C-NMR (phụ lục 1).
Phổ HSQC và HMBC (phụ lục 2).
 Biện luận cấu trúc phổ
Phổ 1H-NMR ở vùng từ trường yếu cho thấy sự hiện diện hai tín hiệu proton của
nhóm olefin mũi đôi tại δH 8.14 (1H, d, J=16) và δH 7.38 (1H, d, J=16) ghép đôi với nhau
với hằng số ghép J=16.0 Hz giúp xác định cấu hình trans của chúng. Ngoài ra phổ còn
cho thấy tín hiệu của một proton vòng thơm mũi đơn tại δH 6.83 (1H, s), một nhóm
methylene –CH2-O- mũi đơn ở δH 4.48 (2H, s), một tín hiệu của nhóm methyl gắn với
nhóm carbonyl δH 2.64 (3H, s) và hai tín hiệu của nhóm methyl gắn với vòng thơm tại δH
2.29 (3H, s) và δH 2.25 (3H, s).
Phổ 13C-NMR cho thấy hợp chất T3 cho thấy sự hiện diện của một nhóm carbonyl
(δC 195.0), một nhóm carboxyl (δC 171.0), hai carbon olefin (δC 132.0 và 132.4), một
nhóm methylene (δC 53.2), ba nhóm methyl (δC 15.3, 21.1, 28.8) và các carbon tứ cấp
khác. Bên cạnh đó, phân tích độ dịch chuyển hóa học của hai proton nhóm olefin mũi đôi
tại δH 8.14 và δH 7.38, chứng tỏ chúng phải có sự cộng hưởng với nhóm C=O lân cận
(–CH=CH-C(O)-).
So sánh dữ liệu phổ của hợp chất T3 với parmosidone F đã cô lập trước đó[23], nhận
thấy hợp chất T3 có sự tương đồng trên nhân thơm A nhưng có sự khác biệt tại các nhóm
thế trên nhân thơm B. Điều này được thể hiện trên bảng so sánh số liệu phổ NMR (Bảng
3.1).
Tương tự, so sánh dữ liệu phổ của hợp chất T3 với parmosidone A đã cô lập trước
đó[14], nhận thấy dữ liệu phổ của hợp chất T3 có sự tương đồng trên nhân thơm B nhưng

có sự khác biệt tại nhóm thế trên C-3 của nhân thơm A. Điều này được thể hiện trên bảng
so sánh số liệu phổ NMR (Bảng 3.1).

17


Trên phổ HMBC, nhận thấy trên nhân thơm B, nhóm methyl CH3-9’ tương quan với
các carbon tại δC 115.8 (C-1’), 132.1 (C-5’), 140.0 (C-6’). Proton H-8’ tương quan với các
carbon tại δC 162.3 (C-2’), 117.5 (C-3’), 143.5 (C-4’). Từ đó giúp xác định giúp xác định
cấu trúc nhân thơm B của hợp chất T3.
Trên nhân thơm A, proton H-8 tương quan với các carbon tại δC 163.5 (C-4) và 195.0
(C-11), proton H-12 tương quan với carbon tại δ 195.0 (C-11) trên phổ HMBC giúp xác
định sự liên kết của dây hydrocarbon tại C-3.
Từ tất cả dữ liệu trên, cấu trúc của hợp chất T3 được xác định như hình 3.1. Đây là
một hợp chất mới, được đặt tên là parmosidone G.

Hình 3.1. Cấu trúc hóa học và một số tương quan HMBC của T3

3.2. Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất N3
Hợp chất N3 thu được từ phân đoạn cao acetone của loài địa y Parmotrema
tsavoense là chất bột vô định hình, màu trắng.
Phổ 1H và 13C-NMR (phụ lục 3).
Phổ HSQC và HMBC (phụ lục 4).

18