Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của cây bạch trinh biển (hymenocallis littoralis) việt nam ( Luận án tiến sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Đinh Thị Phương Anh

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH
GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA CÂY BẠCH TRINH BIỂN
(HYMENOCALLIS LITTORALIS) VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

Hà Nội - 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Đinh Thị Phương Anh

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH
GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA CÂY BẠCH TRINH BIỂN
(HYMENOCALLIS LITTORALIS) VIỆT NAM

C
M

:

C
62440114

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

NGƯỜI

ÓA

ƯỚNG DẪN K OA

ỌC

ỌC

1. PGS. TS. VŨ ĐÌN

OÀNG

2. TS. TRẦN BẠC DƯƠNG

Nội - 2014


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...................................................................................... 3
1.1. Thực vật họ Thủy tiên (Amaryllidaceae), chi Bạch trinh (Hymenocallis) và loài
Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) .................................................................. 3
1.1.1. Thực vật họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) ..................................................... 3
1.1.2. Thực vật chi Bạch trinh (Hymenocallis) và loài Bạch trinh biển
(Hymenocallis littoralis) ....................................................................................... 3
1.2. Thành phần hóa học họ Thủy tiên (Amaryllidaceae), chi Bạch trinh

(Hymenocallis) và loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) .............................. 6
1.2.1. Thành phần hóa học họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) ................................... 6
1.2.2. Thành phần hóa học chi Bạch trinh (Hymenocallis) và loài Bạch trinh biển
(Hymenocallis littoralis) ......................................................................................11
1.3. Hoạt tính sinh học của họ Thủy tiên (Amaryllidaceae), chi Bạch trinh
(Hymenocallis) và loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) ............................27
1.3.1. Hoạt tính sinh học của họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) ...............................27
1.3.2.Hoạt tính sinh học của chi Bạch trinh (Hymenocallis) và loài Bạch trinh biển
(Hymenocallis littoralis) ......................................................................................30
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM ...............................................................................33
2.1. Mẫu thực vật ....................................................................................................33
2.2. Phương pháp phân lập các hợp chất ..................................................................33
2.2.1. Sắc ký lớp mỏng (TLC) .............................................................................33
2.2.2. Sắc ký cột (CC) ..........................................................................................33
2.2.3. Sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) ............................................................33
2.3. Phương pháp xác định cấu trúc các hợp chất ....................................................33
2.3.1. Phổ hồng ngoại (FT-IR) .............................................................................34
2.3.2. Phổ khối lượng (ESI-MS) ..........................................................................34
2.3.3. Phổ khối lượng phân giải cao (FT-ICR-MS) ..............................................34
2.3.4. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) ..........................................................34
2.3.5. Điểm nóng chảy .........................................................................................34
2.3.6. Độ quay cực riêng ......................................................................................34
2.4. Phương pháp thử hoạt tính sinh học..................................................................35
2.5. Phân lập các hợp chất .......................................................................................35
2.5.1. Xử lý mẫu thực vật và chiết tách cây Bạch trinh biển .................................35
2.5.2. Phân lập các hợp chất từ cặn HLF ..............................................................36


2.5.2.1. Phân lập các hợp chất HLB2, HLB4, HLB5 từ cặn HLF......................36
2.5.2.2. Phân lập các hợp chất HLB1, HL53, HLB12, HLB13 và HLB14 ................38

2.5.3. Phân lập các hợp chất.................................................................................41
2.5.3.1. Phân lập các hợp chất HLB8, HLB9, HLB10 và HL22 ........................41
3.5.3.2. Phân lập các hợp chất HLB6, HLB7, HLB11 và HLB17 .....................42
2.6. Chuyển hóa một số alkaloid..............................................................................44
2.6.1. Axetyl hóa tazettine ...................................................................................44
2.6.2. Axetyl hóa lycorine ....................................................................................45
2.6.3.Axetyl hóa haemanthamine .........................................................................45
2.7. Hằng số vật lý và các dữ liệu phổ của các hợp chất đã phân lập........................46
2.7.1. Hợp chất HLB1..........................................................................................46
2.7.2. Hợp chất HLB2..........................................................................................47
2.7.3. Hợp chất HLB4..........................................................................................47
2.7.4. Hợp chất HLB13 ........................................................................................48
2.7.5. Hợp chất HL53 ..........................................................................................49
2.7.6. Hợp chất HLB5..........................................................................................49
2.7.7. Hợp chất HLB12 ........................................................................................50
2.7.8. Hợp chất HLB14 ........................................................................................50
2.7.9. Hợp chất HLB6..........................................................................................51
2.7.10. Hợp chất HLB7 ........................................................................................51
2.7.11. Hợp chất HLB8 ........................................................................................52
2.7.12. Hợp chất HLB9 ........................................................................................53
2.7.13. Hợp chất HLB10 ......................................................................................54
2.7.14. Hợp chất HLB11 ......................................................................................54
2.7.15. Hợp chất HLB17 ......................................................................................55
2.7.16. Hợp chất HL22 ........................................................................................56
2.8. Hằng số vật lý và các dữ liệu phổ của các dẫn xuất axetyl hóa các alkaloid. .....57
2.8.1. Hợp chất TA2 ............................................................................................57
2.8.2. Hợp chất LY1 ............................................................................................58
2.8.3. Hợp chất LY2 ............................................................................................58
2.8.4. Hợp chất HA1 ............................................................................................59
2.9. Hoạt tính sinh học của các cặn chiết, hợp chất đã phân lập và bán tổng hợp .....60

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................63
3.1. Mẫu thực vật ....................................................................................................63


3.2. Phân lập các hợp chất .......................................................................................63
3.3. Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập được từ cây Bạch trinh biển ..63
3.3.1. Hợp chất HLB1..........................................................................................63
3.3.2. Hợp chất HLB2..........................................................................................66
3.3.3. Hợp chất HLB4..........................................................................................68
3.3.4. Hợp chất HLB13 ........................................................................................69
3.3.5. Hợp chất HL53 (chất mới) .........................................................................71
3.3.6. Hợp chất HLB5..........................................................................................78
3.3.7. Hợp chất HLB12 ........................................................................................79
3.3.8. Hợp chất HLB14 ........................................................................................81
3.3.9. Hợp chất HLB6..........................................................................................82
3.3.10 Hợp chất HLB7 .........................................................................................84
3.3.11 Hợp chất HLB8 .........................................................................................86
3.3.12. Hợp chất HLB9 ........................................................................................88
3.3.13. Hợp chất HLB10 ......................................................................................90
3.3.14. Hợp chất HLB11 ......................................................................................92
3.3.15. Hợp chất HLB17 ......................................................................................93
3.3.16. Hợp chất HL22 (chất mới) .......................................................................95
3.4. Tổng hợp các dẫn xuất của một số alkaloid phân lập được từ cây Bạch trinh
biển (Hymenocallis littoralis). ...............................................................................102
3.4.1. Hợp chất TA2.......................................................................................105
4.4.2.Hợp chất LY1........................................................................................107
4.4.3.Hợp chất LY2........................................................................................108
4.4.4.Hợp chất HA1 .......................................................................................110
3.5. Hoạt tính gây độc tế bào của cây Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) ....112
3.5.1. Hoạt tính gây độc tế bào của các dịch chiết, các hợp chất phân lập ..........113

3.5.1.1. Hoạt tính gây độc tế bào của các dịch chiết .......................................113
3.5.1.2. Hoạt tính gây độc tế bào của các flavonoid và chromone ...................113
3.5.1.3. Hoạt tính gây độc tế bào của các alkaloid ..........................................115
3.5.2. Hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn xuất axetyl hóa các alkaloid..............116
KẾT LUẬN .............................................................................................................121
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................123
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ..............................................141
PHỤ LỤC ................................................................................................................142


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
h

Giờ

IC50

Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử

TBƯT

Tế bào ung thư

DMSO

Dimethyl sunfoxide

OD

mật độ quang học (Optical Density)

SRB

Sulforhodamine B

FBS

Fetal bovine serum

NCI

National Cancer Institute

TCA

Trichloracetic acid

MeOH

Methanol

EtOH

Ethanol

EtOAc

Ethyl acetate

CHCl3

Chloroform

δ

Độ chuyển dịch hóa học

J

Hằng số tương tác

ĐC

Đối chứng

TLC

Thin Layer Chromotography
(Sắc ký lớp mỏng)
Nuclear magnetic resonance
(Phổ cộng hưởng từ hạt nhân)
Infrared spectroscopy
(Phổ hồng ngoại)
Electrospray Ionisation Mass Spectrometry
(Phổ khối lượng thông qua ion hóa điện tử)
Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance
Spectrometry
(Phổ khối lượng phân giải cao)
Ultraviolet
(Tử ngoại)

NMR
IR
ESI-MS
FT-ICR-MS
UV

Mass


DANH MỤC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ
Hình 1.1. Cây Bạch trinh biển ...................................................................................... 5
Sơ đồ 2.1: Sơ đồ chiết mẫu cây Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) ...................36
Sơ đồ 2.2: Sơ đồ phân lập HLB2, HLB4 và HLB5 ......................................................37
Sơ đồ 2.3: Sơ đồ phân lập HLB1, HLB53, HLB12, HLB13 và HLB14 .......................39
Sơ đồ 2.4: Sơ đồ phân lập HLB8, HLB9, HLB10 và HL22 .........................................41
Sơ đồ 2.5: Sơ đồ phân lập HLB6, HLB7, HLB11 và HLB17 ......................................43
Sơ đồ 2.6: Sơ đồ phản ứng axetyl hóa tazettine ...........................................................44
Sơ đồ 2.7: Sơ đồ phản ứng axetyl hóa lycorine ...........................................................45
Sơ đồ 2.8: Sơ đồ phản ứng axetyl hóa haemanthamine................................................46
Hình 3.1: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB1 ......................64
Hình 3.2: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB2 ......................66
Hình 3.3: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB4 .....................68
Hình 3.4: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB13 ...................70
Hình 3.5: Phổ khối lượng ESI-MS của HL53 ...............................................................71
Hình 3.6: Phổ khối lượng FT-CIR-MS của HL53 .........................................................72
Hình 3.7: Phổ 1H NMR của HL53...............................................................................73
Hình 3.8: Phổ 13C NMR của HL53 .............................................................................74
Hình 3.9: Phổ HSQC của HL53 ..................................................................................74
Hình 3.10: Phổ HMBC của HL53 ...............................................................................75

Hình 3.11: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HL53 .....................76
Hình 3.13: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB5 ...................78
Hình 3.14: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB12 .................80
Hình 3.15: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB14 .................81
Hình 3.16: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB6 ...................83
Hình 3.17: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB7 ...................84
Hình 3.18: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB8 ...................86
Hình 3.20: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB10 ................90
Hình 3.21: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB11 .................92
Hình 3.22: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HLB17 .................94
Hình 3.23: Phổ khối lượng FT-CIR-MS của HL22 .......................................................96
Hình 3.24: Phổ 1H NMR của hợp chất HL22 ..............................................................97


Hình 3.25: Phổ 1C NMR của hợp chất HL22...............................................................98
Hình 3.26: Phổ DEPT của hợp chất HL22 ..................................................................98
Hình 3.27: Phổ HSQC của hợp chất HL22 ..................................................................99
Hình 3.28: Phổ HMBC của hợp chất HLB9 ..............................................................100
Hình 3.29: Phổ HMBC của hợp chất HL22 ...............................................................100
Hình 3.30: Tương tác xa HMBC (H→C) và cấu trúc hóa học của HL22 ..................101
Sơ đồ 3.1. Phản ứng axetyl hóa haemanthamine, tazettine và lycorine ......................104
Sơ đồ 3.2. Cơ chế phản ứng axetyl hóa .....................................................................104
Hình 3.31: Cấu trúc hóa học của TA2 ......................................................................105
Hình 3.32: Cấu trúc hóa học của LY1 ......................................................................107
Hình 3.33: Cấu trúc hóa học của LY2 ......................................................................109
Hình 3.34: Cấu trúc hóa học của HA1 ......................................................................111


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Các dạng alkaloid trong họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) .............................. 7

Bảng 1.2: Một số alkaloid trong chi Hymenocallis ......................................................14
Bảng 1.3: Các thành phần dễ bay hơi được khảo sát từ tinh dầu cây Bạch trinh biển...26
Bảng 3.1: Độ chuyển dịch δ 1H và δ 13C của HLB1 ....................................................65
Bảng 3.2: Độ chuyển dịch 

1

H

Bảng 3.3: Độ chuyển dịch 

1

H

Bảng 3.4: Độ chuyển dịch 

1

H

Bảng 3.5: Độ chuyển dịch 

1

H

Bảng 3.6: Độ chuyển dịch 

1

H

Bảng 3.7: Độ chuyển dịch 

1

H

Bảng 3.8: Độ chuyển dịch 

1

H

Bảng 3.9: Độ chuyển dịch 

1

H

và 

13

C

và 

13

C

và 

13

C

và 

13

C

và 

13

C

và 

13

C

và 

13

C

và 

13

C

của HLB2 .........................................................67
của HLB4 ........................................................68
của HLB13 ......................................................70
của HL53 ........................................................77
của HLB5 .........................................................79
của HLB12 .......................................................80
của HLB14 ......................................................82
của HLB6 .........................................................83

Bảng 3.10: Độ chuyển dịch  H và 

13

C

Bảng 3.11: Độ chuyển dịch  H và 

13

C

1

1

Bảng 3.12: Độ chuyển dịch 

1

H

Bảng 3.13: Độ chuyển dịch 

1

H

Bảng 3.14: Độ chuyển dịch 

1

H

Bảng 3.15: Độ chuyển dịch 

1

H

Bảng 3.16: Độ chuyển dịch 

1

H

Bảng 3.17: Độ chuyển dịch 

1

H

Bảng 3.18: Độ dịch chuyển 

1

H

Bảng 3.19: Độ dịch chuyển 

1

H

Bảng 3.20: Độ dịch chuyển 

1

H

của HLB7 ........................................................85
của HLB8 ........................................................87

và 

13

C

và 

13

C

và 

13

C

và 

13

C

và 

13

C

và 

13

C

và 

13

C

và 

13

C

và 

13

C

của HLB9 .......................................................88
của HLB10 .....................................................91
của HLB11 .....................................................92
của HLB17 .....................................................94
của HL22 .....................................................101

của TA2 .......................................................105
của LY1 .......................................................107
của LY2 .......................................................109
của HA1 .......................................................111

Bảng 3.21: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các dịch chiết...........................113
Bảng 3.22: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các flavonoid và chromone ......114
Bảng 3.23: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các alkaloid .............................115
Bảng 3.24: Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các dẫn xuất axetyl ..................116


MỞ ĐẦU
Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, được thiên nhiên ưu đãi nên có một
thảm thực vật rất phong phú và đa dạng. Hiện nay các nhà khoa học đã phát hiện được gần
12.000 loài thực vật bậc cao thuộc hơn 2.256 chi, 305 họ (chiếm 4% tổng số loài, 15% tổng
số chi, 57% tổng số họ thực vật trên thế giới); 69 loài thực vật hạt trần; 12.000 loài thực vật
hạt kín; 2.200 loài nấm; 2.176 loài tảo; 481 loài rêu; 368 loài vi khuẩn lam; 691 loài dương
sỉ và 100 loài khác. Trong đó có 50% số loài thực vật bậc cao là các loài có tính chất bản địa,
các loài di cư từ Hymalia - Vân Nam - Quý Châu xuống chiếm 10%, các loài di cư từ Ấn Độ
- Myanma sang chiếm 14%, các loài từ Indonesia - Malaysia di cư lên chiếm 15%, còn lại là
các loài có nguồn gốc hàn đới và nhiệt đới khác [21]
Trong các loài thực vật bậc cao có khoảng gần 4.000 loài được ông cha ta sử dụng
trong các bài thuốc cổ truyền của dân tộc ngay từ cổ xưa [2]. Ngày nay, cùng với sự phát
triển của khoa học kỹ thuật nói chung, y học nói riêng, nền y học cổ truyền dân tộc đang có
những đóng góp to lớn cùng với y học hiện đại góp phần vào việc phòng, chữa bệnh nhằm
làm tăng tuổi thọ của con người và chất lượng cuộc sống. Cũng chính vì vậy mà việc điều tra
nghiên cứu về hóa học và hoạt tính sinh học của các loài cây thuốc có giá trị cao của Việt
Nam nhằm đặt cơ sở khoa học cho việc sử dụng chúng một cách hợp lý, có hiệu quả nhất có
trở nên đặc biệt quan trọng.
Theo hướng nghiên cứu này, rất nhiều dược phẩm có nguồn gốc từ thảo dược đã được

ứng dụng như rutin từ Hoa hòe chữa một số bệnh tim mạch [12]; artemisinin chiết xuất từ cây
Thanh hao hoa vàng và rất nhiều dẫn xuất của nó như artemether, arteether, artesunate chữa
bệnh sốt rét ác tính [35]; berberin được chiết xuất từ một số loại cây như cây Vàng đắng dùng
để chữa bệnh tiêu chảy đường ruột [11]; curcumin được chiết xuất từ củ Nghệ vàng dùng để
chữa một số bệnh viêm loét dạ dày và đường tiêu hóa [10]… Ngoài ra, hiện nay còn có viên
nang Crila chiết xuất từ cây Trinh nữ hoàng cung (Crinum lattifolium) - họ Thủy tiên
(Amaryllidaceae) có tác dụng chữa u xơ tử cung và u xơ tiền liệt tuyến [14, 15]. Việc nghiên
cứu hóa học và hoạt tính sinh học của các hợp chất có nguồn thiên nhiên, đặc biệt là từ nguồn
thực vật ngày càng đóng góp phần quan trọng vào sự phát triển của nhiều lĩnh vực của cuộc
1


sống con người. Không những nó đóng góp trực tiếp vào việc tìm kiếm các loại thuốc mới
mà còn góp phần giải thích tác dụng chữa bệnh của các cây thuốc cổ truyền dân tộc mà cha
ông chúng ta đã từng sử dụng.
Nhiều loài thuộc họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) đã và đang được nghiên cứu về thành
phần hoạt chất mà chủ yếu là hóa học alkaloid và hoạt tính sinh học trên thế giới, trong đó có
các loài Hymenocallis. Ở Việt Nam, các loài Hymenocallis thường cho hoa đẹp và do đó
được trồng làm cây cảnh. Mặc dù các loài Hymenocallis đã được các nhà khoa học trên thế
giới bắt đầu nghiên cứu từ những năm 1920 [81], nhưng ở Việt Nam hiện nay mới chỉ có
một công trình nghiên cứu về loài Hymenocallis speciosa (Bạch trinh đẹp) và cũng mới chỉ
dừng ở mức độ nghiên cứu về thành phần hóa học mà chưa nghiên cứu sâu về hoạt tính sinh
học [13].
Mục đích của luận án này là nghiên cứu loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis)
của Việt Nam về các alkaloid và các thành phần khác nhằm đóng góp một phần vào hướng
nghiên cứu về ngành hợp chất thiên nhiên ở Việt Nam - đã và đang rất có triển vọng ứng
dụng trong ngành công nghiệp dược phẩm.
Nội dung chính của luận án gồm:
 Tìm phương pháp thích hợp để thu nhận các cặn chiết tổng alkaloid và các thành phần
hóa học khác từ loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) của Việt Nam;

 Khảo sát hoạt tính gây độc tế bào của các cặn chiết tổng alkaloid và các thành phần
hóa học khác;
 Phân lập các thành phần alkaloid và các thành phần hóa học khác loài Bạch trinh biển
(Hymenocallis littoralis);
 Xác định cấu trúc các hợp chất phân lập được;
 Khảo sát hoạt tính gây độc tế bào của một số hợp chất tinh khiết và một số dẫn xuất
bán tổng hợp nhận được trong luận án.
Các kết quả nghiên cứu nhằm đóng góp nghiên cứu sâu hơn về thành phần hóa học có
trong loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) được nghiên cứu và tạo cơ sở khoa học
cho việc ứng dụng thực tiễn của loài cây này.
2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Thực vật họ Thủy tiên (Amaryllidaceae), chi Bạch trinh
(Hymenocallis) và loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis)
1.1.1. Thực vật họ Thủy tiên (Amaryllidaceae)
Các loài cây thuộc họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) hay còn gọi là Amaryllis hoặc
Narzisse là họ cây một lá mầm, có hoa. Họ này chứa 85 chi, với 1639 loài, một trong 20
họ thực vật lớn nhất trên thế giới [17]. Một vài chi hay được trồng trong vườn, chẳng hạn
như hoa loa kèn đỏ, huệ đỏ thuộc chi Amaryllis sp., cây trinh nữ hoàng cung thuộc chi
Crinum [104]…. Trừ một số ít giống mọc ở miền ôn đới, còn lại các đại diện chính của họ
này chủ yếu phân bố ở các miền thảo nguyên của vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của cả
hai bán cầu [6, 143].
Các cây trong họ Thủy tiên thuộc dạng cây thảo sống lâu năm có thân rễ hoặc thân
hành, hình cầu có áo mỏng bao ngoài. Lá mọc từ gốc rễ, hình dải. Hoa thường có màu sặc
sỡ, lưỡng tính, đều, mọc đơn độc hay tập hợp thành tán nằm ở đầu một cán hoa trần, dưới
tán có tổng bao. Bao hoa đều hay không đều, có ống hoặc không có ống, có sáu thùy dạng
cánh xếp hai hàng, dính nhiều hay ít có khi còn có thêm một tràng hoa phụ ở họng, hoa có

6 nhị đính ở gốc của cánh đài và lá hoa. Chỉ nhị rời hoặc dính, bầu thượng hoặc hạ có 3 ô.
Noãn nhiều đính trên giá noãn trung trụ. Quả nang hoặc quả nạc không mở [1].
Ở Việt Nam họ Thủy tiên có 12 chi, 22 loài. Một số loài được nhập về làm cảnh vì
hoa đẹp và để làm thuốc [2].
1.1.2. Thực vật chi Bạch trinh (Hymenocallis) và loài Bạch trinh biển
(Hymenocallis littoralis)
Chi Bạch trinh là một chi của họ Thủy tiên, được phát hiện ra vào năm 1768 bởi
nhà khoa học Phillip Miller, có tên khoa học là Pancratium. Nhưng mãi cho đến năm
1812, Richard A. Salisbury mới xác định lại chính xác tên khoa học của chi này là
Hymenocallis [44, 109, 116, 125, 143, 151], cho đến nay đã có khoảng trên 70 loài được
3


phát hiện, phân bố ở vùng nhiệt đới và ôn đới như Đông Nam nước Mỹ, Tây Ấn, Trung
Mỹ, Thổ nhĩ kì, Cuba, Mexico, Venezuela, Guyana, Brazil… trong đó nhiều nhất là ở Mỹ
và Mexico [18].
Ở Mexico hiện nay có tới 32 loài thuộc chi Hymenocallis gồm: H. acutifolia, H.
araniflora, H. astrostephana, H. azteciana, H. baumlii, H. chorestis, H. cleo, H. clivorum,
H. concinna, H. cordifolia, H. durangoensis, H. durangoensis, H. eucharidifolia, H.
galuca, H. graminifolia, H. guerreroensis, H. harrisiana, H. howardii, H. imperialis, H.
jaliscensis, H. leavenworthii, H. lehmilleri, H. littoralis, H. longibracteata, H.
maximillianii, H. partita, H. phalangidis, H. pimana, H. portamonetensis, H. proterantha,
H. pumila, H. sonorensis, H. vasconcelossi, H. woelfleana [49].
Ở vùng đông nam nước Mỹ hiện có tới 15 loài thuộc chi Hymenocallis gồm: H.
choctawensis, H. franklinensis, H. coronaria, H. liriosme, H. godfreyi, H. rotata, H.
tridentate, H. henryae, H. palmeri, H. puntagordensis, H. latifolia, H. gholsonii, H.
pygmaea, H. crassifolia, H. duvalensis [38].
Rất nhiều loài thuộc chi Bạch trinh (Hymenocallis) sống được ở vùng ngập nước,
một số chịu được muối do đó thường phân bố ở khu vực gần bờ biển, ngoài ra lại có một
số loài khác lại sống ở vùng khô hạn, đá sỏi [3].

Ở Việt Nam chi này có 2 loài là Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) và Bạch
trinh đẹp (Hymenocallis speciosa) thường được trồng làm cảnh vì có hoa đẹp [1, 2].
Năm 1763, Nicolai Josephi Jacquin lần đầu tiên phát hiện ra cây Bạch trinh biển,
tuy nhiên ông lại đặt tên khoa học của loài này là Pacratium littorale vì có môi trường
sống hoàn toàn giống với các loài thuộc chi Pancratium [27]. Mãi đến năm 1992
Backhaus và cộng sự phát hiện ra và mô tả lại cây Bạch trinh biển với tên khoa học chính
xác là Hymenocallis littoralis [34]. Ngoài tên khoa học Hymenocallis littoralis, cây Bạch
trinh biển còn có các tên gọi khác là Hymenocallis littoralis var. dryandri (Ker Gawl.)
Herb., Hymenocallis littoralis var. disticha (J. Sim) Herb., Hymenocallis insgnis Kuth,
Hymenocallis dryandri (Ker Gawl.) Sweet., Pancartium littorale Jacq., Troxistemon
littorale (Jacq.) Raf., Hymenocallis adnata var. dryandri (Ker Gawl.) Kunth,
4


Hymenocallis adnata var. staplesiana Herb., Hymenocallis americana fo. Staplesiana
(Herb.) Voss., Hymenocallis arenaria Herb., Hymenocallis littoralis var. longituba Herb.,
Hymenocallis panamenis Lindl., Hymenocallis pedalis Herb., Pancratium americanum
Mill, Pancartium distinchun J. Sim, Pancratium dryandri Ker Gawl., Pancratium
littorale var. dryandri (Ker Gawl.) Schult.[19].

Hình 1.1. Cây Bạch trinh biển

Theo Phạm Hoàng Hộ [7], Võ Văn Chi và cộng sự [1], cây Bạch trinh biển
(Hymenocallis littoralis) được di thực vào Việt Nam và có tên dân gian là cây Náng nghệ,
hay được dùng làm cây xanh trang trí, mọc thành đám, là loại cây có quả lâu năm. Trong
môi trường sống tự nhiên cây có chiều cao khoảng 70 ÷ 90 cm. Lá thon dài đến cỡ 120
cm và có thể ngắn hơn nếu ở vùng ôn đới, chụm lại thành đám. Hoa màu trắng, mỗi đài
5

hoa gồm 6 mảnh là những mảnh riêng biệt quay xuống dưới bao quanh một đài hoa ngắn
và dẹt, cuống hoa dài từ 4 ÷ 8 cm [6].

1.2. Thành phần hóa học họ Thủy tiên (Amaryllidaceae), chi Bạch trinh
(Hymenocallis) và loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis)
1.2.1. Thành phần hóa học họ Thủy tiên (Amaryllidaceae)
Tác dụng sinh lý của một loạt loài cây đại diện họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) đã
được biết đến từ lâu và dẫn đến việc nghiên cứu khá sớm về các hoạt chất của họ cây này
- một họ được biết đến với thành phần alkaloid phong phú. Nghiên cứu thành công đầu
tiên theo hướng này là của Gerrard, vào năm 1877 ông đã phân lập được từ Narcissus
pseudonarcissus chất lycorine [5, 20]. Tuy nhiên việc nghiên cứu có hệ thống và sâu về
các Amaryllidaceae alkaloid chỉ mới bắt đầu từ sau năm 1956 do Wildman cùng các cộng
sự ở Mỹ [53]. Cho đến nay đã có rất nhiều nghiên cứu khảo sát về alkaloid của họ cây
này.
Các Amaryllidaceae alkaloid hợp thành một nhóm quan trọng các bazơ xuất hiện
trong thiên nhiên, được đặc trưng bởi sự phong phú đa dạng về cấu trúc và sự chuyển hóa
nhóm chức. Thực vậy, cho đến nay đã có trên 500 alkaloid từ các loài thuộc họ Thủy tiên
được phân lập từ các bộ phận khác nhau của cây và ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau
[171].
Đa số các hợp chất này có thể được xếp vào 18 phân nhóm có kiểu cấu trúc khác
nhau. Bảng 1.1 cung cấp một nét khái quát về 18 phân nhóm đã phân lập được từ các loài
của họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) [102, 167, 168].

6


Bảng 1.1: Các dạng alkaloid trong họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) [102, 167, 168]

STT Dạng cấu trúc

1

Cấu trúc của alkaloid

Ví dụ

Chi

Crinum

Belladine

Nerine

belladine

Crinum
2

Eucharis

Crinine

Pancratium
crinine
Crinum
Hymenocallis
3

Lycoris

Galanthamine

Leucojum
galanthamine

Narciscuss
Amaryllis
Ammocharis

4

Brunsvigia

Lycorine

Crinum
lycorine

5

Hymenocallis

Galanthus

Galanthindole

Lycoris
galanthindole

7


STT Dạng cấu trúc

Cấu trúc của alkaloid

Ví dụ

Chi
Clivia
Galanthus

6

Haemanthus

Homolycorine

Lycoris
Narciscuss
homolycorine

Galanthus
7

Galasine

Hosta
plantaginea

Galasine
Boophane
Haemanthus

8

Hymenocallis

Montanine

Narciscuss
Montanine

9

Crinum

Cripowellin
cripowellin A:
R4=R5= -CH2OCH2cripowellin B:
R4=R 5=CH3

10

Crinum

Cherylline
Cherylline
8

STT Dạng cấu trúc

11

Cấu trúc của alkaloid

Ví dụ

Chi

Boophane

Buflavine
buflavine
R1
R2

H
N
O

12

Pilcamine

N H

O

O

Cytanthus
Galanthus

O

R3

pilcamine
Crinum
Eucharis
13

Galanthus

Tazettine

Hymenocallis
tazettine

14

Galanthus

Gracilline
graciline
H3C
N

15

Augustamine

H

O
H
O

O

Crinum

O

augustamine
OR4
R5O

OR3

O

16

Pancratistatin

Crinum
Hisppeastrum

OR2
N

O

Hymenocallis

R6

Zephyranthes

OR1 O

pancratistatin
9


STT Dạng cấu trúc

17

Cấu trúc của alkaloid

Ví dụ

Chi

Galanthus

Gracilamine

gracilamine

18

Hosta
plantaginea

Hostasinine

Hostasine

Điểm đặc trưng đáng lưu ý của các Amaryllidaceae alkaloid là ở chỗ chúng được tạo
ra bởi các loài của họ này theo một cách riêng biệt. Ngược lại các alkaloid thực thụ của
các họ cây khác lại không gặp ở các loài trong họ Amaryllidaceae.
Tuy nhiên gần đây cũng đã thấy một vài ngoại lệ của sự khái quát này. Ví dụ,
amisine đã được phân lập từ Hymenocallis arenicola Northrop [73] và mesembrenol từ
Crinum oliganthum [126] là hai loài thuộc họ Amaryllidaceae. Hai alkaloid này thuộc
kiểu mesembran và cho đến nay nói chung đã được tìm thấy từ các loài cây thuộc họ
Aizoaceae.

10


Các mesembran alkaloid và các Amaryllidaceae alkaloid có sự tương tự về sinh tổng
hợp ở chỗ tyrosin và phenylalanin là các cấu tử cơ sở của cả hai nhóm alkaloid này.
Gần đây cũng đã có một vài nghiên cứu xác định thành phần flavonoid và hợp chất
phenolic của một số loài Amaryllidaceae. Năm 1998, D. T. A Yousseff và các cộng sự đã
phân lập được một số flavonoid, chalcone, acetophenone và chromone từ loài Pancratium

maritimum (hay Hymenocallis caroliniana (H. lacera Salisb., H. ruizii (L.)) [161].
Năm 2000, M. Ramadan cùng các cộng sự cũng đã phân lập được một số flavonoid
từ hoa của loài Crinum bulbispertum [128].
Năm 2005, Milena Nikolova và các cộng sự đã xác định bằng sắc ký lỏng hiệu năng
cao một số hợp chất axit phenolic: protocatechuic, 4-hydroxy benzoic, vanillic, caffeic,
syringic, p-coumaric, ferulic trong cặn chiết ethanol của một số loài Sternbergia
colchiciflora W. K., Galanthus nivalis L., Galantus elwesii A. K., Leucojum aestivum L.,
và Pancratium maritimum L. trong họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) [117]. Ngoài thành
phần alkaloid, flavonoid, các hợp chất phenolic thì trong các loài thuộc họ Thủy tiên còn
chứa một số thành phần khác như glucoside, terpenoid, các hợp chất thơm, các acid béo
no và không no...[169].
Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu hóa học các cây thuộc họ Thủy tiên
(Amaryllidaceae) mọc ở Việt Nam đã được nhiều tác giả quan tâm. Trần Bạch Dương và
cộng sự đã sử dụng phương pháp sắc ký để phân lập các alkaloid từ cây Náng lá rộng
(Crinum lattifolium (L.)) và cây Náng hoa trắng (Crinum asiaticum (L.)) [3, 4].
Nguyễn Thị Ngọc Trâm và cộng sự đã tìm phương pháp để định lượng alkaloid và
flavonoid trong cây Trinh nữ hoàng cung (Crinum latifolium) từ đó xây dựng qui trình
bào chế viên nang Crila chống u xơ tử cung [14, 15]. Võ Thị Bạch Huệ và cộng sự đã
phân lập được crinamidine và 6-hydroxy-crinamidine từ lá cây Crinum latifolium [9].
1.2.2. Thành phần hóa học chi Bạch trinh (Hymenocallis) và loài Bạch trinh
biển (Hymenocallis littoralis)
Nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Bạch trinh (Hymenocallis) bắt đầu được
K. Sur. La. Gorter chú ý đến vào năm 1920 với việc tìm ra lycorine (34) [81].

11


Năm 1933, G. Klein đã phân lập được alkaloid galathamine (20) từ loài H. adnata
hay còn gọi là H. littoralis [158].
Năm 1969, E. V. Rao và các cộng sự đã phân lập được alkaloid tazettine (58) và

haemanthidine (23) từ loài H. concinna [129].
Năm 1980, W. Döpke và các cộng sự đã phân lập ra alkaloid amisine (6) từ loài H.
arenicola Northrop [73].
Năm 1984, G. R. Pettit và các cộng sự phân lập được alkaloid pancratistatin (54) từ
loài Pancratium littorale ở Hawaii (sau được phân loại lại là Hymenocallis littoralis) [74,
122].
Năm 1987, M. Kihara và các cộng sự đã phân lập được 13 alkaloid:
demethylmaritidine (12); (-)-N-demethyllycoramine (39); vittatine (63); alkaloid-31 (3);
3-epimacronine (18); ismine (30); pretazettine (55); lycoramine (33); lycorine (34);
tazettine (58); haemanthamine (24); galanthamine (20) và N-demethylgalanthamine (38)
từ củ của loài H. rotata [91, 97].
P. Tato và các cộng sự năm 1988 đã phân lập được các alkaloid habanthine (22);
hordenine

(28);

O,N-dimethylnorbelladine

(47);

6-O-methylhaemanthidine

(48),

ungiminorine (61) và ungiminorine-N-oxide (62) từ loài H. caroliniana (L.) (H. lacera
Salisb H. ruizii (L.)) [149].
Năm 1991, A. Abou-Donia và các cộng sự đã phân lập ra các alkaloid: narciclasine4-O-β-d-glucopyranoside (42); 11-hydroxyvittatine (29); hippadine (25); ungeremine
(60); sickenbergine (57); 9-O-demethylhomolycorine (49); pancracine (53); tazettine
(58); lycorenine (32); galanthamine (20); homolycorine (27); haemanthamine (24);
pseudolycorine (56); zefbetanine (63) từ loài H. caroliniana (L.) (H. lacera Salisb H.

ruizii (L.)) [23].
Năm 1994, B. Sener và các cộng sự đã phân lập được 3β-11α-dihydroxy-1,2dehydrocrinane (17); 3β-methoxy-6α,11β-dihydroxy-1,2-dehydrocrinane (36); crinine (9);
buphanisine (7) từ loài H. caroliniana (L.) (H. lacera Salisb H. ruizii (L.)) [138].

12


Năm 1995, G. R. Pettit và các cộng sự phân lập được alkaloid pancratistatin (54) từ
toàn bộ cây của các loài H. expansa, H. littoralis, H. maritimum, H. sonorensis và H.
speciosa, ngoài ra trong loài H. expanda còn phân lập được thêm alkaloid narciclasine
(41) từ loài H. speciosa [124]. Cũng vào năm 1995, L-Z. Lin và các cộng sự phân lập
được các alkaloid: littoraline (31); tazettine (58); 7-O-methyllycorenine (52); pretazettine
(55); montanine (37); homolycorine (27); lycorenine (32); hippeastrine (26); lycoramine
(33);

demethylmaritidine

(12);

haemanthamine

(24);

vittatine

(63)

và

5,6-

dihydrobicolorine (15) từ củ của loài H. littoralis [98, 101].
Năm 1998, C. E. Seaforth và các cộng sự đã phân lập được 3 alkaloid lycorine (34),
pseudolycorine (56) và pretazettine (55) từ loài H. tubiflora ở Tây Ấn [99, 135]. B. Sener
và các cộng sự đã phân lập được 2 alkaloid: 2-O-demethylmontanine (46); Ndemethylgalanthamine (38) từ loài H. caroliniana (L.) (H. lacera Salisb H. ruizii (L.))
[139]. D. T. A. Youssef và các cộng sự đã phân lập được alkaloid maritidine (35); Ndemethylgalanthamine (38) từ loài H. caroliniana (L.) (H. lacera Salisb H. ruizii (L.))
[160], ngoài thành phần alkaloid ra D. T. A. Youssef và các cộng sự còn phân lập được 1
chromone

(maritimin

(70)),

2

acetophenone

(2,4-dihydroxy-6-methoxy-3-

methylacetophenone (66), 2,6-dimethoxy-4-hydroxyacetophenone (67)); 3 flavonoid
(syzalterin (71), (-)-farrerol (65), (-)-liquiritigenin (69)) và 1 chalcone (isoliquritigenin
(68)) [161].
Năm 1999, D. T. A. Youssef đã phân lập được 2 alkaloid: acetyllycoramine (1); Ndemethyllycoramine (39) từ loài H. caroliniana (L.) (H. lacera Salisb H. ruizii (L.))
[162].
Năm 2002, J. Hopmann và các cộng sự đã phân lập được 5 alkaloid: lycorine (34);
3-epimacronine (18); tazettine (58); ismine (30) và trisphaeridine (59) từ loài H. festalis
[79, 171].
Năm 2004, N. Rivero và các cộng sự đã phân lập được dạng alkaloid isocarbostyril:
lycorine (34); pancratistatin (54); lycoramine (33);

naciclasine (41); 7-deoxy-trans-

dihydronacilascin (13); anhydro-pseudolycorine (5); 5,6-dehydroanhydropseudolycorine
(11); galanthamine (20); norgalanthamine (43); anhydrolycorine (4); 5,6-dehydrolycorine
13


(10); 1-O-acetylpseudolycorine (45), pseudolycorine (56) từ năm loài Hymenocallis: H.
bolivariana Traub., H. guianensis Herb., H. lobata Klotzsch., H. tubiflora Sablis., H.
venezuelensis Traub. [132, 170]. Strahil Berkov và các cộng sự cũng đã phân lập được 16
alkaloid: trispheridine (59); graciline (21); galanthamine (20); buphanisine (7); Ndemethylgalathamine (38); α-dihydrocaranine (16); crinine (9); 6α-deoxytazettine (14);
galanthane (19); demethylmaritidine (12); haemanthamine (24); tazettine (58); pancracine
(53); lycorine (34); N-formylgalanthamine (40); cinane-3-one (8) từ loài Hymenocallis
caroliniana (H. lacera, H. maritime, H. ruizii) [168].
Năm 2008, Amina H. Abou-Donia và các cộng sự đã phân lập được 4 alkaloid
lycorine (34); hippeastrine (26); 11-hydroxyvittatine (29); 8-O-demethylmaritidine (50)
và 2 flavonoid quercetin 3’-O-glucoside (72); rutin (73) từ củ và hoa của loài H. littoralis
Salisb ở Ai cập [24, 168].
Năm 2011, H. M. Hamoda và các cộng sự đã phân lập được 4 alkaloid: 11hydroxyvittatine (29); homolycorine (27); 7-O-methyllycorenine (52) và 9-O-demethyl-7O-methyllycorenine (50) từ loài H. littoralis Salisb [75, 171].
Công thức cấu tạo và nguồn cây của các alkaloid trên được đưa ra trong bảng 1.2.
Bảng 1.2: Một số alkaloid trong chi Hymenocallis
Alkaloid

Công thức cấu tạo

Nguồn cây
H. caroliniana (L.)
H. lacera Salisb

Acetyllycoramine (1)

H. ruizii (L.) [162]

H.speciosa [13]

Adenosine (2)

Alkaloid-31 (3)

C18H21NO5 (chưa xác định
được cấu trúc hóa học)
14

H. rotata [91, 97]


Alkaloid

Công thức cấu tạo

Nguồn cây
H. bolivariana
H. guianensis
H. lobata

Anhydrolycorine (4)

H. tubiflora
H. venezuelensis
[132, 170]

H. bolivariana
H. guianensis
H. lobata
H. tubiflora
H. venezuelensis
[132, 170]

Anhydro-pseudolycorine (5)

H.arenicola [73]

Amisine (6)

H. caroliniana (L.)
H. lacera Salisb

Buphanisine (7)

H. ruizii (L.) [138]
H. caroliniana
H. lacera,
Cinane-3-one (8)

H. maritime,
H. ruizii [168]
H. caroliniana (L.)
H. lacera Salisb

Crinine (9)

H. ruizii (L.)
[138, 168]
H. bolivariana
H. guianensis
H. lobata
H. tubiflora
H. venezuelensis
[132, 170]

5,6-Dehydrolycorine (10)

15


Alkaloid

Công thức cấu tạo

Nguồn cây
H. bolivariana
H. guianensis

5,6-Dehydroanhydropseudolycorine
(11)

H. lobata

HO

H. tubiflora

N
+

HO

H. venezuelensis
[132, 170]
H. rotata
H.littoralis
Demethylmarthidine (12)
[24, 91, 97, 98, 101]
[168]
H. bolivariana
H. guianensis
H. lobata
7-Deoxy-trans-dihydronarciclasin
(13)

H. tubiflora
H. venezuelensis
H. littoralis
[132, 170]
OMe

6α-Deoxytazettine (14)

H. caroliniana (L.)

H

NMe

H. lacera Salisb

O
O

O

H

H. ruizii (L.)
[168]

5,6-Dihydrobiclorine (15)

H.littoralis
O
NMe

O

[98, 101]
H. caroliniana (L.)
H. lacera Salisb

α-Dihydrocaranine (16)
H. ruizii (L.)
[168]
16