Nghiên cứu đặc điểm thực vật và thành phần hóa học của hai loài huperzia, họ thạch tùng (lycopodiaceae) thu hái ở tam đảo (vĩnh phúc)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
----------

NGUYỄN QUANG HIỆU

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT
VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CỦA HAI LOÀI HUPERZIA,
HỌ THẠCH TÙNG (LYCOPODIACEAE)
THU HÁI Ở TAM ĐẢO (VĨNH PHÚC)
LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC

HÀ NỘI – 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI
----------

NGUYỄN QUANG HIỆU

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT
VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CỦA HAI LOÀI HUPERZIA,

HỌ THẠCH TÙNG (LYCOPODIACEAE)
THU HÁI Ở TAM ĐẢO (VĨNH PHÚC)
LUẬN VĂN THẠC SĨ DƯỢC HỌC
CHUYÊN NGÀNH: DƯỢC HỌC CỔ TRUYỀN
MÃ SỐ: 60720406

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Viết Thân
MỤC LỤC

Trang

HÀ NỘI – 2017


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn tới Đảng ủy, Ban giám hiệu, Phòng sau
đại học - Trường Đại học Dược Hà Nội đã luôn tạo điều kiện thuận lợi cho tôi
trong quá trình học tập, nghiên cứu để có thể hoàn thành luận văn của mình.
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS.
Nguyễn Viết Thân người thầy đã tận tình chỉ bảo, truyền đạt cho tôi nhiều kiến
thức và kinh nghiệm khoa học vô cùng quý báu. Thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp
đỡ tôi trên từng bước đường trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn
thạc sĩ tại bộ môn Dược Liệu – Trường Đại Học Dược Hà Nội.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn DS. Nguyễn Thanh Tùng - Bộ môn Dược
liệu, Trường Đại học Dược Hà Nội, ThS. Nguyễn Thị Thu Huyền - Bộ môn
Dược liệu, Trường Đại học Y Dược Thái Nguyên đã luôn quan tâm, giúp đỡ tôi
trong quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới toàn thể thầy, cô và các anh chị kỹ
thuật viên của Bộ môn Dược liệu Trường Đại Học Dược Hà Nội đã giúp đỡ tôi
trong toàn bộ thời gian hoàn thành đề tài tốt nghiệp.

Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới em Vũ Thu Thủy - K67, các bạn, các
anh chị em chuyên ngành Dược học cổ truyền và các em sinh viên khóa 67, 68
làm đề tài tại Bộ môn Dược liệu – Trường Đại học Dược Hà Nội đã chia sẻ,
động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành quá trình học tập và nghiên cứu.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất tới gia đình và
bạn bè, những người thân đã luôn bên cạnh, động viên, ủng hộ và giùp đỡ tôi
trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và đạt kết quả như ngày hôm nay.
Hà Nôi, ngày 31 tháng 3 năm 2017
Học viên
Nguyễn Quang Hiệu


MỤC LỤC
Trang
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN ..................................................................................... 3
1.1. Đặc điểm chung của họ Thạch tùng (Lycopodiaceae) ..................................................3
1.2. Vị trí phân loại, phân bố và đặc điểm thực vật chi Huperzia Bernh. .........................3
1.2.1. Vị trí phân loại chi Huperzia Bernh. ............................................................. 3
1.2.2. Đặc điểm phân bố chi Huperzia Bernh. ...................................................... 4
1.2.3. Đặc điểm thực vật chi Huperzia Bernh. ........................................................ 4
1.2.4. Một số loài thuộc chi Huperzia Bernh. tại Việt Nam........................................ 4
1.2.4.1. Huperzia cancellata (Spring) Trevis. ............................................................. 5
1.2.4.2. Huperzia squarrosa (Forst.) Trevis. ........................................................ 5
1.2.4.3. Huperzia chinense (Christ.) Ching........................................................... 6
1.2.4.4. Huperzia hamiltonii (Spring) Trevis. ........................................................... 6
1.2.4.5. Huperzia subdisticha Mak. .......................................................................... 6

1.2.4.6. Huperzia obovalifolia Bon. .......................................................................... 6
1.2.4.7. Huperzia phlegmaria (L.) Rothm. .......................................................... 7
1.2.4.8. Huperzia salvinoides (Herter) Alston............................................................ 7
1.2.4.9. Huperzia serrata (Thunb.) Trevis. ........................................................... 7
1.2.4.10. Huperzia carinata (Desv. ex Poir.) Trevis................................................... 8
1.3. Thành phần hóa học chi Huperzia Bernh. ......................................................................8
1.3.1. Nhóm hợp chất alcaloid .............................................................................. 8
1.3.1.1. Nhóm lycopodin alcaloid ......................................................................... 9
1.3.1.2. Nhóm lycodin alcaloid ........................................................................... 10
1.3.1.3. Nhóm fawcettinmin alcaloid .................................................................. 11


1.3.1.4. Nhóm alcaloid khác................................................................................ 12
1.3.2. Nhóm hợp chất terpenoid .......................................................................... 21
1.3.2.1. Triterpenoid ............................................................................................ 21
1.3.2.2. Diterpenoid ............................................................................................. 22
1.3.3. Các nhóm hợp chất khác ........................................................................... 24
1.4. Công dụng và tác dụng sinh học của các loài thuộc chi Huperzia Bernh..................24
1.4.1. Công dụng ................................................................................................. 24
1.4.2. Tác dụng sinh học ..................................................................................... 25
1.4.2.1. Tác dụng ức chế enzyme acetylcholinesterase (AchE).......................... 25
1.4.2.2. Điều trị bệnh Alzheimer ......................................................................... 25
1.4.2.3. Tác dụng kháng khuẩn ........................................................................... 26
1.5. Một số nghiên cứu về chi Huperzia Bernh. tại Việt Nam ...........................................26
1.5.1. Nghiên cứu về thực vật, phân loại ............................................................ 26
1.5.1.1. Huperzia squarrosa (Forst.) Trevis., thu hái tại Hà Giang .................... 26
1.5.1.2. Huperzia hamiltonii (Spring.) Trevis, thu hái tại Hà Giang .................. 27
1.5.2. Nghiên cứu về thành phần hóa học và tác dụng sinh học ......................... 27
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................... 28
2.1. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................................28

2.2. Phương tiện nghiên cứu .................................................................................................28
2.2.1. Thuốc thử, dung môi, hóa chất.................................................................. 28
2.2.2. Thiết bị dùng trong nghiên cứu ................................................................. 29
2.3. Phương pháp nghiên cứu...............................................................................................29
2.3.1. Về đặc điểm thực vật................................................................................. 29
2.3.1.1. Phân tích hình thái thực vật của hai mẫu nghiên cứu ............................ 29
2.3.1.2. Giám định tên khoa học của hai mẫu nghiên cứu .................................. 29
2.3.1.3. Nghiên cứu đặc điểm vi học của hai mẫu nghiên cứu ........................... 30
2.3.2. Về so sánh thành phần hóa học của hai mẫu nghiên cứu.......................... 30


2.3.2.1. Định tính sơ bộ các nhóm chất hữu cơ trong dược liệu bằng phản ứng
hóa học. ............................................................................................................... 30
2.3.2.2. Sắc ký lớp mỏng ..................................................................................... 36
2.3.2.3. Chiết xuất và phân lập một alkaloid trong mỗi mẫu nghiên cứu. .......... 37
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................... 39
3.1. Mô tả đặc điểm hình thái ................................................................................................39
3.2. Nghiên cứu hiển vi ..........................................................................................................42
3.2.1. Đặc điểm vi phẫu....................................................................................... 42
3.2.2. Đặc điểm bột ............................................................................................. 44
3.3. Nghiên cứu về hóa học ...................................................................................................46
3.3.1. Định tính sơ bộ các nhóm chất ...................................................................... 46
3.3.2. Định tính bằng sắc ký lớp mỏng ............................................................... 47
3.3.2.1. Đối với dịch chiết methanol ................................................................... 47
3.3.2.2. Đối với dịch chiết alcaloid toàn phần .................................................... 50
3.3.3. Chiết xuất và phân lập một alkaloid trong mỗi mẫu nghiên cứu .............. 53
3.3.3.1. Chiết xuất ............................................................................................... 53
3.3.3.2. Phân lập, tinh chế ................................................................................... 54
3.3.3.3. Sơ bộ nhận dạng hai hợp chất S2 và C2 .................................................. 54
3.3.4. Xác định cấu trúc hóa học ......................................................................... 55

3.3.4.1. Xác định cấu trúc hóa học của hợp chất S2 ............................................ 55
3.3.4.1. Xác định cấu trúc hóa học của hợp chất C2 ........................................... 58
Chương 4. BÀN LUẬN ...................................................................................... 60
4.1. Về nguồn nguyên liệu.....................................................................................................60
4.2. Về thực vật .......................................................................................................................61
4.3. Về thành phần hóa học ...................................................................................................63
4.3.1. Định tính sơ bộ các nhóm chất có trong dược liệu bằng phản ứng hóa học
............................................................................................................................. 64
4.3.2. Sắc ký lớp mỏng ........................................................................................ 65


4.3.3. Phân lập và xác định cấu trúc.................................................................... 67
KẾT LUẬN ......................................................................................................... 68
1. Về thực vật ..........................................................................................................................68
2. Về thành phần hóa học ......................................................................................................68
ĐỀ XUẤT............................................................................................................ 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
13

C-NMR:

Cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 (Carbon-13-Nuclear Magnetic
Resonance)

1

H-NMR:

Cộng hưởng từ hạt nhân proton (Hydro-1-Nuclear Magnetic
Resonance)

AchE:

Acetylcholinesterase

Cắn HC:

Cắn alcaloid toàn phần loài Huperzia carinata (Desv. ex Poir.) Trevis.

Cắn HS:

Cắn alcaloid toàn phần loài Huperzia serrata (Thunb.) Trevis.

CHCl3:

Cloroform

COSY:

Correlaction spectroscopy

D/c:

Dịch chiết

Dd:

Dung dịch

DEPT:

Distortionles Enhancement by Polarization Transfer

FDA:

Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (Food and Drug
Administration)

EtOAc:

Ethylacetat

HMBC:

Heteronuclear multiple bond correlation

HPLC:

High Performance Liquid Chromatography

HupA:

Huperzin A

HSQC:

Heteronuclear single quantum coherence

IR:

Infrared Spectroscopy.

IC50:

Nồng độ ức chế 50% (Inhibitory Concentration 50%)

MeOH:

Methanol

MS:

Mass Spectrum

NOESY:

Nuclear overhauser effect spectrocopy

NXB:

Nhà xuất bản

PTLC:

Preparative Thin Layer Chromatography

SKLM:

Sắc ký lớp mỏng

TĐ1:

Thông đất 1

TĐ2:

Thông đất 2

TLC:

Thin Layer Chromatography

TLTK:

Tài liệu tham khảo

TPHH:

Thành phần hóa học

TT:

Thứ tự

UV:

Ultra Violet

VAST:

Vietnam Academy of Science and Technology

WHO:

Tổ chức y tế thế giới (World Health Organization)


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Một số lycopodium alcaloid phân lập được từ chi Huperzia Bernh. ....... 13
Bảng 1.2. Một số terpenoid phân lập được từ Huperzia Bernh. ......................... 22
Bảng 3. 3. Kết quả định tính các nhóm chất trong hai mẫu nghiên cứu bằng phản
ứng thường quy ................................................................................. 46
Bảng 3.4. Kết quả phân tích sắc ký đồ dịch chiết methanol hai loài nghiên cứu
triển khai với hệ dung môi II ............................................................ 49
Bảng 3.5. Kết quả phân tích sắc ký đồ dịch chiết alcaloid toàn phần hai loài
nghiên cứu triển khai với hệ dung môi IV ........................................ 52
Bảng 3.6. Độ tan của S2 và C2 trong một số dung môi ....................................... 54
Bảng 3.7. Định tính S2 và C2 trong một số dung môi.......................................... 55
Bảng 3.8. Số liệu phổ NMR proton H1 và C13 của hợp chất S2 .......................... 55
Bảng 3.9. Số liệu phổ NMR proton H1 và C13 của hợp chất C2 .......................... 58
Bảng 4.10. Phân biệt các mẫu Thạch tùng dựa vào đặc điểm hình thái .................. 62
Bảng 4.11. Phân biệt các mẫu Thạch tùng dựa vào đặc điểm hiển vi ................ 62


DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Công thức tổng quát của nhóm lycopodin alcaloid ............................ 10
Hình 1.2. Một số hợp chất của nhóm lycopodin alcaloid ................................... 10
Hình 1.3. Công thức tổng quát của nhóm lycodin alcaloid ................................ 11
Hình 1.4. Một số hợp chất của nhóm lycodin alcaloid ....................................... 11
Hình 1.5. Công thức tổng quát của nhóm fawcettimin alcaloid ......................... 12
Hình 1.6. Một số hợp chất của nhóm fawcettimin alcaloid ................................ 12
Hình 1.7. Công thức tổng quát của nhóm alcaloid khác ..................................... 13
Hình 1.8. Một số hợp chất của nhóm alcaloid .................................................... 13
Hình 1.9. Công thức tổng quát của nhóm hợp chất terpenoid ............................ 22
Hình 2.10. Sơ đồ chiết xuất alkaloid toàn phần từ hai mẫu nghiên cứu ................... 38
Hình 3.11. Cây Thạch tùng răng cưa [Huperzia serrata (Thunb.) Trevis.]........ 41
Hình 3.12. Cây Thạch tùng sóng [Huperzia carinata (Desv. ex Poir.) Trevis.]. ....... 41
Hình 3.13. Vi phẫu thân Thạch tùng răng cưa............................................................. 43
Hình 3.14. Vi phẫu thân Thạch tùng sóng............................................................... 43
Hình 3.15. Vi phẫu lá Thạch tùng răng cưa ........................................................ 44
Hình 3.16. Vi phẫu lá Thạch tùng sóng .............................................................. 44
Hình 3.17. Một số đặc điểm bột Thạch tùng răng cưa ........................................ 45
Hình 3.18. Một số đặc điểm bột Thạch tùng sóng .............................................. 45
Hình 3.19. Sắc ký đồ dịch chiết methanol hai loài nghiên cứu triển khai với hệ
dung môi II .......................................................................................... 48
Hình 3.20. Sắc ký đồ dịch chiết alcaloid toàn phần hai mẫu nghiên cứu triển khai
với hệ dung môi VI ............................................................................. 51
Hình 3.21. Cấu trúc hóa học của hợp chất S2: acetyllycoclavin ......................... 57
Hình 3.22. Cấu trúc hóa học của hợp chất C2: fawcettimin ................................ 59


ĐẶT VẤN ĐỀ
Kể từ cuối thế kỷ trước, Thạch tùng răng cưa [Huperzia serrata (Thunb.)
Trevis.] đã được nghiên cứu và phân lập ra huperzin A, một alcaloid ức chế
acetylcholinesterase mạnh, thuận nghịch, có chọn lọc và được hứa hẹn sẽ là một

loại thuốc đầy tiềm năng cho việc điều trị các triệu chứng của bệnh Alzheimer.
Trên thực tế, thuốc "Shuangyiping", được bào chế có huperzin A chiết xuất từ
Huperzia serrata, được phát triển vào năm 1996 và nó đã được chấp nhận như
là một loại thuốc mới để điều trị triệu chứng của Alzheimer ở Trung Quốc
[51]. Huperzin A cũng đã được FDA chấp nhận là thực phẩm chức năng và
được bán trên thị trường Hoa Kỳ dùng dưới dạng viên nén hoặc dạng viên
nang (200-400 µg/ngày) cho tình trạng suy giảm trí nhớ [29], [84]. Ở Việt
Nam, loài Thạch tùng răng cưa có diện phân bố hẹp và số lượng ít ; mặc dù
vậy loài này vẫn bị khai thác quá mức làm cho nguồn nguyên liệu trong tự
nhiên dần bị cạn kiệt (trước đây loài này đã từng bị đưa vào sách đỏ). Do vậy,
nghiên cứu của chúng tôi dự kiến so sánh cả về đặc điểm thực vật và thành
phần hóa học giữa loài Thạch tùng răng cưa với một loài khác cùng chi
Huperzia có ở Tam Đảo, từ đó đề xuất khả năng thay thế nguồn nguyên liệu
khan hiếm này.
Tại Tam Đảo (Vĩnh Phúc) đã phát hiện có một số loài Huperzia, họ
Thạch tùng hay Thông đất (Lycopodiaceae) như: Thạch tùng răng cưa,
Thạch tùng Hamilton, Thạch tùng sóng, Thạch tùng song đính... Những loài
này phân bố ở nhiều nước nhiệt đới châu Á, Trung Quốc và vùng Trung Mỹ.
Ở nước ta, chúng phân bố rải rác tại các tỉnh trung du và vùng núi cao Tây
Bắc, miền Trung và Tây Nguyên [4], [12]. Đây là những cây cỏ sống lâu
năm; thân đứng, nằm hoặc thõng xuống đất, phân nhánh theo lối rẽ đôi; lá
nhỏ đơn một gân, thường xếp theo đường xoắn ốc, mọc so le. Cây thường
mọc thành đám nhỏ trên đất ẩm có tầng dày và nhiều mùn hay trên gốc cây
có nhiều rêu trong rừng rậm thường xanh, trên đá ẩm ở độ cao từ 10003000m [4], [78].
1


Đây là các loài cây thuốc quý, nhưng chưa được nghiên cứu theo hướng
ứng dụng trong điều trị. Cho đến nay chưa có công trình nghiên cứu nào công
bố đầy đủ về đặc điểm thực vật và thành phần hóa học của các loài Huperzia,

họ Thạch tùng hay Thông đất (Lycopodiaceae) ở Vĩnh Phúc.
Chính vì vậy, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu đặc điểm thực
vật và thành phần hóa học của hai loài Huperzia, họ Thạch tùng
(Lycopodiaceae) thu hái ở Tam Đảo (Vĩnh Phúc)” với hai mục tiêu:
- Mô tả đặc điểm hình thái; đặc điểm vi phẫu thân, lá; đặc điểm bột
thân, lá và giám định tên khoa học của hai loài Huperzia, họ Thông đất
(Lycopodiaceae) thu hái ở Tam Đảo (Vĩnh Phúc).
- Khảo sát và bước đầu so sánh thành phần hóa học của hai loài nghiên cứu.

2


Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. Đặc điểm chung của họ Thạch tùng (Lycopodiaceae)
Đây là một họ thực vật thuộc lớp Lycopodiopsida (bộ Lycopodiales)
chứa một số loài thực vật có mạch nguyên thủy, bao gồm các loài Thạch tùng
hay Thông đất (sau đây gọi là họ Thông đất). Các loài trong họ này (khi hiểu
theo nghĩa hẹp) mang bào tử trong một cấu trúc chuyên biệt hóa ở đỉnh của
thân cây; chúng trông tương tự như một cái chùy nhỏ; chúng không ra hoa và
cũng không sinh ra hạt [2], [56].
Họ Thông đất (Lycopodiaceae) gồm những cây cỏ sống lâu năm, mọc ở
đất hoặc trên các cây to. Thân đứng, nằm hoặc thõng xuống đất, phân nhánh
theo lối rẽ đôi. Lá nhỏ, đơn, một gân, thường xếp theo đường xoắn ốc, mọc so
le. Lá bào tử giống hoặc khá giống các lá thường, xếp thành hình nón ở đầu
ngọn cành. Túi bào tử riêng lẻ ở các lá bào tử, hình thận hoặc hình cầu, bào tử
nhỏ và giống nhau, hình khối 4 mặt, bào tử nảy mầm cho nguyên tản hình tim,
mang túi tinh và túi noãn. Sau khi noãn cầu được thụ tinh, hợp tử phát triển trên
nguyên tản hình thành cây mới [13].
1.2. Vị trí phân loại, phân bố và đặc điểm thực vật chi Huperzia Bernh.
1.2.1. Vị trí phân loại chi Huperzia Bernh.

Theo hệ thống phân loại thực vật của Ollgaard (1987), chi Huperzia
Bernh. được phân loại như sau:
Giới thực vật: Plantae
Ngành Thạch tùng: Lycopodiophyta
Lớp Thạch tùng: Lycopodiopsida
Bộ Thạch tùng: Lycopodiales
Họ Thông đất: Lycopodiaceae
Chi: Huperzia Bernh. [56].
Sự phân nhóm đối với các họ và chi này vẫn chưa đạt được sự thống nhất.
Trước đây, theo hệ thống phân loại của Ching (1978), bộ Lycopodiales bao gồm
hai họ, họ Huperziaceae và họ Lycopodiaceae. Trong đó, họ Huperziaceae có 2
chi là Huperzia, Phlegmariurus còn họ Lycopodiaceae được phân thành 5 chi:
Lycopodium, Lycopodiella, Phahinhaea, Diphasiastrum và Lycopodiastrum
3


[51]. Dựa trên sự phân loại của Ching, Holub (1985) cũng phân bộ Lycopodiales
thành 2 họ, tuy nhiên họ Huperziaceae chỉ có một chi duy nhất là Huperzia, họ
Lycopodiaceae được chia thành nhiều chi hơn, bên cạnh 5 chi kể trên thì còn có
thêm các chi Diphasiopsis, Diphasium, Pseudolycopodium, Lateristochys,
Phylloglossum [51]. Năm 1987, Ollgaard đã đề xuất sự phân loại mới: chia họ
Thông đất (Lycopodiaceae) thành 4 chi là: Lycopodium L., Lycopodiella Holub,
Huperzia Bernh. và Phylloglossum Kunze [56]. Và cho tới nay, hệ thống phân
loại này của Ollgaard được chấp nhận rộng rãi nhất trên thế giới.
Theo tác giả Phạm Hoàng Hộ, họ Thông đất phân bố ở Việt Nam có 3
chi gồm: Lycopodiella Holub., Lycopodium L., Huperzia Bernh. [4].
1.2.2. Đặc điểm phân bố chi Huperzia Bernh.
Chi Huperzia Bernh. là chi lớn nhất trong họ Thông đất với khoảng trên
300 loài, phân bố rộng khắp toàn cầu, trải dài từ vùng nhiệt đới (chủ yếu ở đây
là các loài sống biểu sinh) cho tới Bắc Cực và phía Bắc của Nam cực [82].

1.2.3. Đặc điểm thực vật chi Huperzia Bernh.
Cây thường cao dưới 25-32cm, mọc trên mặt đất, trên đá hoặc sống
biểu sinh trong rừng rậm ở độ cao từ 1000-3000m. Rễ chùm, cành non tập
hợp lại thành chùm, chia nhánh lưỡng phân, mọc thẳng đứng hay buông
thõng. Trên cành có đính nhiều lá đơn phân và lưỡng phân, các lá này có thể
xếp chồng nhau hoặc không, đôi khi có mang các bào tử hoặc tất cả các lá
chụm lại thành hình hoa thị {Huperzia drummondii (Kunze) Christenh}. Lá
bào tử thường rất giống với lá dinh dưỡng hoặc nhỏ hơn và có màu sắc riêng,
thường không có chùy rõ ràng, bào tử có rãnh nhỏ. Lá bào tử đồng hình với lá
dinh dưỡng, lá thẳng hoặc có hình mác, mỏng như giấy, nguyên vẹn hoặc có
răng ở mép lá. Giao giữa thân và cành thường có xuất hiện các thể truyền
(bulbil). Túi bào tử dạng hình thận, mọc đơn lẻ ở nách lá bào tử không biệt
hóa hoặc biệt hóa cao, khi vỡ nứt ra thành 2 mảnh. Túi bào tử không có diệp
lục tố, dị dưỡng phụ thuộc vào nấm (nhưng ở 1 số loài vẫn có màu xanh),
hình trụ. Bào tử có dạng lồi hoặc lõm về phía trung tâm [78], [95].
1.2.4. Một số loài thuộc chi Huperzia Bernh. tại Việt Nam
Chi Huperzia Bernh. ở nước ta có 10 loài [4], bao gồm:
4


1.2.4.1. Huperzia cancellata (Spring) Trevis. [4], [12]
Tên Việt Nam: Thạch tùng bôi.
Mô tả: Cây thảo phụ sinh thân thõng, dài đến 40 cm, 2-4 lần lưỡng
phân đều; thân to 2mm, được lá nằm phủ. Lá mập, dài, nhọn, dài 3-4mm, rộng
0,75mm. Chùy ở chốt nhánh, hẹp hơn phần không thụ, với bào tử diệp dài
khoảng 1,5mm. Bào tử nang tròn 2 mảnh như nhau.
Sinh thái: Ưa ẩm và chịu bóng, mọc bám trên cây gỗ trong rừng rậm
thường xanh.
Phân bố: Ở Nam Trung Quốc, vùng núi ở Lào Cai (SaPa).
1.2.4.2. Huperzia squarrosa (Forst.) Trevis. [1], [3], [4], [12]

Tên đồng nghĩa: Lycopodium squarrosum (Forst.) Trevis.
Tên Việt Nam: Râu rồng, Thạch tùng vảy, Thông đất nhám.
Mô tả: Cây thảo phụ sinh, thân thòng thường mập, hình trụ, mọc đứng
ở phần gốc, sau gập thõng xuống dài 30-70 cm [4], dài 50-60 cm [3], 1-2 lần
lưỡng phân, to 4-5 mm. Lá hẹp, nhọn, xếp xoắn ốc hình dải - ngọn giáo, tỏa
rộng ra, không cuống, mép nguyên, lá ở đỉnh thì ngắn hơn lá ở gốc. Chùy dài
ở dưới chót nhánh. Bào tử diệp không khác lá thường, chỉ hơi nhỏ hơn; bào tử
nang hình thận, nở thành 2 mảnh không bằng nhau [4]. Bộ phận sinh sản ở
ngọn thân thành bông không phân nhánh, dài khoảng 10 cm, lá bào tử giống
lá thật, nhưng ngắn hơn 2 lần, thẳng, nhọn, hơi phình ở gốc. Túi bào tử hình
thận, có 2 mảnh vỏ bằng nhau [1], [12].
Sinh thái: Thường mọc ở thân cây, đá ẩm, vùng núi: Râu rồng là cây ưa
ẩm, ưa bóng, thích nghi với điều kiện khí hậu mát và ẩm vùng núi. Cây thường
bám trên vách đá, hoặc trên thân, cành những cây gỗ lớn trong rừng kín thường
xanh ẩm còn nguyên sinh hay tương đối nguyên sinh. Cây sinh sản bằng bào tử
diễn ra trong môi trường nước (chủ yếu là nước mưa). Cây cũng có khả năng
mọc chồi nhanh sau khi bị cắt hoặc bị gãy. Hiện nay, tình trạng trồng làm cảnh
khác môi trường sống tự nhiên của nó và kích thước quẩn thể cây nhỏ nên râu
rồng có thể xếp vào nhóm cây đang bị đe dọa [1].
Phân bố khá hẹp, ở một số vùng núi thấp, có khi cả núi trung bình của
Cao Bằng (Trà Lĩnh), Thanh Hóa, Lâm Đồng (núi Lang Bian) và Khánh Hòa
(hòn Vọng Phu). Còn gặp ở Lào, Campuchia cũng như nhiều nước thuộc xứ
5


hệ thực vật cổ nhiệt đới. Trên thế giới còn có ở Trung Quốc, Lào, từ
Mađagátxca đến châu Đại Dương, Đài Loan và Himalaya [12].
1.2.4.3. Huperzia chinense (Christ.) Ching [3], [4], [12]
Tên đồng nghĩa: Lycopodium chinense (Christ.) Ching
Tên Việt Nam: Thạch tùng nhiều bông.

Mô tả: Cây thảo ở đất, thành bụi nhỏ cao 10-15 cm, 1-2 lần lưỡng phân; thân
to 1-1,5mm, hình trụ. Lá nhiều, mọc vòng, hẹp dài 4-7mm, rộng 1mm, nhọn, mép
uốn xuống, gắn đứng vào thân. Túi bào tử ở nách lá gần ngọn, hình thận, mở thành
2 mảnh bằng nhau.
Sinh thái: Trung sinh ưa nơi có ít ánh sáng, mọc trên đất có nhiều mùn ở ven
rừng rậm thường xanh, trong đó có rừng mây mù, ở độ cao 1500-1800m.
Phân bố: Rất hẹp, chỉ có ở vùng núi Đà Lạt (Lâm Đồng), Trung Quốc.
1.2.4.4. Huperzia hamiltonii (Spring) Trevis. [3], [4], [12]
Tên đồng nghĩa: Lycopodium hamiltonii (Spring) Trevis.
Tên Việt Nam: Thạch tùng Hamilton.
Mô tả: Cây thảo phụ sinh, thân đứng hay thõng, dài đến 50cm, chia
nhánh lưỡng phân, to khoảng 1,5mm. Lá hẹp, dài 6- 15mm, rộng 3 -5mm,
láng. Phần thụ ở nửa trên của cây, với bào tử diệp y như lá thường nhưng hơi
nhỏ hơn; túi bào tử nang hình thận, mỏ thành 2 mảnh bằng nhau.
Sinh thái: Ưa ẩm và bóng; sống bám chủ yếu trên cây gỗ, đôi khi trên các
tảng đá ẩm có nhiều rêu và mùn trong rừng rậm thường xanh, ở độ cao 700-1500m.
Phân bố: Rộng, từ Lào Cai, Hà Giang, Vĩnh Phúc, Hà nội đến Lâm Đồng và
Khánh Hòa; còn gặp ở Campuchia, Đài Loan, Nhật Bản, Ấn Độ và Trung Quốc.
1.2.4.5. Huperzia subdisticha Mak. [4]
Tên Việt Nam: Thạch tùng song đính.
Mô tả: Cây thảo phụ sinh có thân dài 30-40 cm, lưỡng phân, rộng 23mm. Lá dài 7-10 mm, rộng đến 4 mm, bìa uốn xuống, gắn thẳng góc vào
thân. Chùy ở đầu nhánh, hẹp, dài; bào tử nang rộng 1,7 mm, cao 1,2 mm.
Phân bố: Ở Tam Đảo.
1.2.4.6. Huperzia obovalifolia Bon. [4]
Tên đồng nghĩa: Lycopodium obovalifolium (Bon.)
6


Tên Việt Nam: Thạch tùng xoan ngược.
Mô tả: Cây thảo phụ sinh có thân thõng dài 20-30 cm, 2-3 lần lưỡng phân.

Lá xoắn ốc, xoan dài 1cm, thường nằm vào thân, gân giữa rõ. Chùy dài 15 cm, 1-2
lần lưỡng phân; bào tử diệp nhỏ, xoan tròn, mở thành 2 mảnh bằng nhau.
Phân bố: Vùng núi cao Quảng Trị, Nha Trang, Đà Lạt.
1.2.4.7. Huperzia phlegmaria (L.) Rothm. [3], [4], [12]
Tên đồng nghĩa: Lycopodium phlegmaria (L.) Rothm.
Tên Việt Nam: Thạch tùng đuôi ngựa, Râu cây, Mã vĩ sam.
Mô tả: Cây thảo phụ sinh có thân thõng, dài 30-100 cm, 1-4 lần lưỡng
phân, to 3 mm. Lá xoan tam giác, rộng nhất ở đáy, dài 6-13 cm, gắn thẳng góc
vào thân. Chùy ở ngọn nhánh, dài đến 16 cm; bào tử diệp nhỏ, dài cỡ 1 mm;
bào tử nang mở thành 2 mảnh bằng nhau.
Sinh thái: Gặp ở độ cao 700-2000m. Ưa ẩm và bóng, thường sống bám
trên cây gỗ hay các tảng đá ẩm có nhiều rêu và mùn trong rừng rậm thường
xanh, nhiều khi là rừng mây mù.
Phân bố: Rộng ở nhiều vùng núi thấp và trung bình ở Trung Bộ vào tới Đà
Nẵng, Kiên Giang. Cũng có ở Trung Quốc, Đài Loan, Nhật Bản.
1.2.4.8. Huperzia salvinoides (Herter) Alston. [3], [4], [12]
Tên Việt Nam: Thạch tùng bèo.
Mô tả: Cây thảo phụ sinh có thân lưỡng phân đều, to 1 mm. Lá nhỏ, gắn theo
4 hàng, xoan rộng 1 mm, dầy, cứng, gần như không cuống. Chùy ở ngọn nhánh,
hẹp với bào tử diệp nhỏ, bào tử nang tròn, tự khai 2 mảnh bằng nhau.
Sinh thái: Ưa ẩm và bóng, thường sống bám trên cây gỗ trong rừng rậm
thường xanh, nhiều khi là rừng mây mù, trên đá vôi.
Phân bố: Ở rừng già trung du phía bắc. Còn gặp ở một số nước nhiệt
đới châu Á.
1.2.4.9. Huperzia serrata (Thunb.) Trevis. [3], [4], [12]
Tên đồng nghĩa: Lycopodium serratum (Thunb.) Trevis.
Tên Việt Nam: Thạch tùng răng, Thạch tùng răng cưa, Chân sói.
Mô tả: Cây mọc ở đất. Thân đứng cao 15-40cm, đơn hay lưỡng phân 12 lần, đường kính khoảng 2mm, hình trụ. Lá hình thon hẹp (bầu dục - mũi
7

mác), dài 15mm, rộng 3mm, tương đối mỏng, gân giữa rõ, mép có răng. Túi
bào tử ở nách nhánh lá giống lá thường; túi bào tử hình thận màu vàng tươi.
Sinh thái: Ưa ẩm và bóng; thường mọc thành đám nhỏ trên đất hay trên
gốc cây có nhiều rêu trong rừng rậm thường xanh, trong đó có rừng mây mù; đất
ẩm có tầng dày và nhiều mùn, do nhiều loại đá mẹ phong hóa ra, kể cả đá vôi;
thường ở độ cao từ 300-1800m, ít khi hơn.
Phân bố: Phân bố ở nhiều nước nhiệt đới châu Á, Trung Quốc, Úc và
vùng Trung Mỹ. Ở nước ta, phân bố rải rác tại các tỉnh vùng trung du và vùng
núi cao ở Tây Bắc, miền Trung và Tây Nguyên.
1.2.4.10. Huperzia carinata (Desv. ex Poir.) Trevis. [3], [4], [41], [12]
Tên đồng nghĩa: Lycopodium carinatum (Desv. ex Poir.) Trevis.
Tên Việt Nam: Thạch tùng sóng, Thạch tùng lá dúi.
Mô tả: Cây thảo bì sinh. Thân có rãnh treo thõng, dài 35-80 cm, 1-4 lần
lưỡng phân đều, thân to 2mm. Lá xếp xoắn ốc, không cuống, nguyên, hình dúi,
nhọn, dài 1cm, hướng lên trên. Bông nằm ở ngọn cành, không phân nhánh, các lá
bào tử giống với lá thường nhưng ngắn hơn và rộng hơn. Túi bào tử ở nách lá giống
lá thường, ở gần ngọn. Túi bào tử nang hình thận, mở thành 2 mảnh bằng nhau.
Sinh thái: Ưa ẩm và chịu bóng, mọc bám chủ yếu trên cây gỗ trong
rừng rậm thường xanh, thường ở độ cao 100-900m.
Phân bố: Hà Nội, Vĩnh Phúc, Ninh Bình, Quảng Trị, Đà Nẵng, Lâm
Đồng, Khánh Hòa, Ninh Thuận. Cây cũng có ở Ấn Độ, Trung Quốc, Đài Loan,
Nhật Bản và nhiều nước nhiệt đới châu Á đến Malaica, Polymed và các nước
châu Đại Dương.
1.3. Thành phần hóa học chi Huperzia Bernh.
Chi Huperzia Bernh. là chi lớn nhất trong họ Lycopodiaceae và vì thế,
có khá nhiều nghiên cứu về thành phần hóa học của chi này đã được thực
hiện. Những hợp chất phân lập được có cấu trúc hóa học rất đa dạng và nằm
trong các nhóm chính sau: alcaloid, triterpenoid, flavonoid, glycosid, tanin.
Trong đó, alcaloid và triterpenoid loại serratan là thành phần hóa học chiếm

ưu thế trong các loài thuộc chi này [52].
1.3.1. Nhóm hợp chất alcaloid
Kể từ khi huperzin A, một chất ức chế acetylcholinesterase mạnh, thuận
8


nghịch, có chọn lọc và được hứa hẹn sẽ là một loại thuốc đầy tiềm năng cho việc
điều trị các triệu chứng của bệnh Alzheimer được phát hiện từ loài Thạch tùng
răng cưa Huperzia serrata (Thunb.) Trevis., nhiều nỗ lực nghiên cứu phân lập
các alcaloid mới từ Huperzia serrata và các cây trong chi Huperzia Bernh. đã
được thực hiện bởi nhiều nhóm nghiên cứu, do đó đã phân lập được một loạt các
hợp chất hóa học, đặc biệt là các lycopodium alcaloid có cấu trúc đa dạng với
nhiều khung độc đáo [49], [85].
Lycopodium alcaloid là alcaloid có cấu trúc khung quinolizin, pyridin
hoặc α-pyridon, có cấu trúc hệ thống vòng độc đáo, công thức phân tử thường
là C16N hoặc C16N2 với 3 hoặc 4 vòng, chúng được chia thành 4 nhóm dựa
vào cấu trúc khung carbon và con đường sinh tổng hợp: lycopodin, lycodin,
fawcettimin và miscellaneous. Những alcaloid này thường chứa một bộ khung
gồm 16 carbon, đôi khi nhiều hơn như 32 carbon (trường hợp dimer hóa) hoặc
ít hơn 16C (do sự phân tách các liên kết) [48], [85]. Cho tới nay đã có 201
lycopodium alcaloid được phân lập từ 54 loài thuộc chi Huperzia Bernh.[48].
1.3.1.1. Nhóm lycopodin alcaloid
Đây là nhóm có số lượng lớn nhất và phân bố rộng rãi nhất trong số các
lycopodium alcaloid đã biết. Lycopodin alcaloid 1-40 (Bảng 1.1.) đã được phân
lập từ các loài Huperzia serrata, Huperzia selago, Huperzia miyoshiana,
Huperzia chinense, Huperzia saururus, Huperzia lucidulum. Nhóm này được đặc
trưng bởi bốn vòng sáu cạnh liên kết với nhau, vòng A và C tạo thành hệ thống
vòng quinolizidine, liên kết C=C có thể tồn tại ở vị trí C-11 và C-8. Các vị trí C-5,
C-6, C-8, C-10 và C-12 thường bị oxy hóa thành nhóm carbonyl và hydroxyl hoặc
bị este hóa bởi acid acetic và acid dihydroferulic; nhóm carbonyl trong vòng B

thường ở vị trí C-5, tuy nhiên nó có thể được tìm thấy tại C-6, chẳng hạn như
trong huperzin E (14), F (15) và O (17) đã được phân lập từ Huperzia serrate [48].
Ngoài ra, nguyên tử nitơ có thể bị oxy hóa thành N-oxid, chẳng hạn như trong
lycopodin N-oxid và 15α-methyl lycopodin-5β, 6β-diol N-oxid. Annotin và
annotinin (4) là lycopodin alcaloid đặc biệt, trong đó C-8 bị oxy hóa thành acid
cacboxylic để tạo vòng lacton với C-5. Với annotin thì liên kết C-8 đã bị phá vỡ
và C-12 liên kết với C-15, trong khi đó trong cấu trúc của annotinin, liên kết C-7
đã bị chia cắt và C-7 gắn kết với C-15 [85].
9


Hình 1.1. Công thức tổng quát của nhóm lycopodin alcaloid

4

14

15

17
Hình 1.2. Một số hợp chất của nhóm lycopodin alcaloid
1.3.1.2. Nhóm lycodin alcaloid
Các hợp chất từ 41-55 (Bảng 1.1.) là lycodin alcaloid phân lập từ Huperzia
serrata, Huperzia selago, Huperzia saururus, Huperzia chinense, Huperzia
phlegmaria, Huperzia lucidulum. Nhóm này cũng có bốn vòng, trong đó vòng B, C, D
tương tự như lycopodin alcaloid, riêng vòng A có biến đổi tạo thành vòng pyridin hoặc
pyridon [48]. Huperzin A (44), huperzinin (49) là những sản phẩm của việc tách liên
kết N-C-9 và loại bỏ C-9, cho một khung C15N2 với ba vòng. Carinatin A có cấu trúc
đặc biệt, trong đó liên kết C-4 đã bị phá vỡ, C-4 liên kết với C-12 tạo thành một hệ
10

thống vòng 5/6/6/6 mới [85].

Hình 1.3. Công thức tổng quát của nhóm lycodin alcaloid

44

49
Hình 1.4. Một số hợp chất của nhóm lycodin alcaloid
1.3.1.3. Nhóm fawcettinmin alcaloid
Alkaloid 56-101 (Bảng 1.1.) thuộc về nhóm fawcettimin, được coi là
sản phẩm của sự di chuyển liên kết C-4/C-13 thành liên kết C-4/C-12 từ các
tiền chất là nhóm lycopodin, C-13 thường bị oxy hóa để tạo nhóm hydroxyl
hoặc tạo thành liên kết C=C với C-14. Phlegmariurin A (94), B (95) được
hình thành bằng cách phân cắt liên kết C-12, trong khi phlegmariurin C là
lycopodium alcaloid dime đầu tiên được tạo thành bởi sự ghép cặp hai nửa
phlegmariurin A ở vị trí C-6. Lycopodin A và 8α-hydroxy lycopodin A có
một vòng lacton sáu cạnh giữa C-5 và C-13 với một hệ thống vòng tetracyclic
6/6/6/7 mới, được hình thành bởi sự phân cắt liên kết C-4 và tạo liên kết mới
giữa C-4 và C-12. Trong obscurinin, một vòng mới được hình thành bởi một
nguyên tố nitơ nối giữa C-3 và C-13, trong khi đó hợp chất 8-deoxy-13dehydroserratinin hình thành một vòng pyrol bổ sung giữa nguyên tử N và C4. Lycoposerramin U (87), lycoflexin và N-oxid của nó có thể là sản phẩm
của quá trình N-methyl hóa, hình thành liên kết C-C giữa N-methyl và C-4.
11


Carinatin B được tạo thành bằng cách phá vỡ liên kết N-C-13 và nối C-4 với
C-9, tạo ra một vòng piperidin, một vòng cyclopentanon, một vòng
cyclopentan và một vòng β-cyclohexanon không no với một nhóm methyl
thay thế ở vị trí C-15. Malycorin đã được hình thành bằng cách liên kết

nguyên tử N với C-4, trong một cấu trúc khung serratinan với nhóm 2propanol tại vị trí C-1 [48], [85].

Hình 1.5. Công thức tổng quát của nhóm fawcettimin alcaloid

94

95

Hình 1.6. Một số hợp chất của nhóm fawcettimin alcaloid
1.3.1.4. Nhóm alcaloid khác
Đây là nhóm gồm các Lycopodium alcaloid không thuộc 3 nhóm trên, đại
diện cho nhóm này là phlegmarin. Trong nhóm alcaloid khác, C-4 không liên kết
với C-12, C-13 và thường chỉ có 3 vòng trừ Huperzin V (108) (từ Huperzia
serrata), lucidin A (110), oxolucidin A (115), lucidin B (111), oxolucidin B (116)
là có cầu trúc khung C27N3 với 6 vòng [48].

12


Hình 1.7. Công thức tổng quát của nhóm alcaloid khác

Hình 1.8. Một số hợp chất của nhóm alcaloid
Bảng 1.1. Một số lycopodium alcaloid phân lập được từ chi Huperzia Bernh.
TT

Tên hợp chất

Loài

I. Nhóm lycopodin

1.

Acetyllycoclavine

Lycopodium serratum [63]

2.

Acrifoline

Lycopodium selago [59]
13


[∆11,12,8-oxo-dihydrolycopodine (5βOH)
3.

Anhydrodihydrolycopodine

Lycopodium saururus [61]

4.

Annotinine

Lycopodium selago [51]

5.

Clavolonine (8β-hydroxylycopodine)

Huperzia miyoshiana [77]
Lycopodium saururus [28]
Lycopodium serratum [61]
Lycopodium serratum var.
serratum f. serratum [39]
Lycopodium serratum var.
serratum f. intermedium [39]
Lycopodium sieboldii [61]

6.

Deacetylfawcettiine

Lycopodium serratum [61]

7.

Dihydrolycopodine (5α-OH)

Lycopodium saururus [61]

8.

4,6α-Dihydroxylycopodine [(6α,15R)4,6-dihydroxy-15- methyllycopodan- Huperzia serrata [67]
5-one]

9.

4α,6α-Dihydroxyserratidine

Huperzia serrata [75]

10.

12-Epilycodoline (isolycodoline or
pseudoselagine)

Huperzia miyoshiana [77]
Lycopodium lucidulum [27,
61] Lycopodium selago [22]

11.

12-Epilycodoline N-oxide [(12α,
15R)-12-hydroxy-15methyllycopodan-5-one N-oxide]

Huperzia serrata [67]

12.

Fawcettiine (β-lofoline,5β-O-acetyl8β-hydroxydihydro-lycopodine)

Lycopodium saururus [28,
59]

13.

Flabelliformine
(4α-hydroxylycopodine)

Huperzia miyoshiana [77]
Lycopodium lucidulum [27,
61]

14.

Huperzine E

Huperzia serrata [80]

15.

Huperzine F

Huperzia serrata [80]
14