Phân tích cấu trúc một số hợp chất trong cây xến mủ (garcinia mackeaniana) bằng các phương pháp hóa lý hiện đại

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

BÙI KIM DU

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT
TRONG CÂY XẾN MỦ (Garcinia mackeaniana) BẰNG
CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ HIỆN ĐẠI

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2018


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

BÙI KIM DU

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT
TRONG CÂY XẾN MỦ (Garcinia mackeaniana) BẰNG
CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ HIỆN ĐẠI

Chuyên ngành: HÓA PHÂN TÍCH
Mã số: 8.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN THỊ THU HÀ

THÁI NGUYÊN - 2018

LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin gửi lời
cảm ơn tới TS. Nguyễn Thị Thu Hà - người đã truyền cho tôi tri thức cũng như
tâm huyết nghiên cứu khoa học, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo
điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành bản luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ phòng Hóa sinh ứng dụng Viện Hóa học đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực nghiệm và hoàn
thành luận văn.
Tôi cũng xin chân thành các thầy cô trong Ban giám hiệu; bạn bè đồng
nghiệp tại Khoa Hóa học - Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên đã tạo
điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian tôi tham gia nghiên cứu sinh.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân và bạn
bè, đồng nghiệp đã luôn tin tưởng động viên, chia sẻ và tiếp sức cho tôi có thêm
nghị lực để tôi vững bước và vượt qua khó khăn, hoàn thành bản luận văn này.

Thái Nguyên, ngày......tháng...... năm2018
Học viên

Bùi Kim Du

i


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................ i
MỤC LỤC ................................................................................................. ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU .................................... iv
DANH MỤC CÁC BẢNG....................................................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ ....................................................... vii

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ ...................................................................... ix
MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................... 3
1.1. Một số phương pháp hóa lí dùng để phân tích cấu trúc hóa học các
hợp chất tự nhiên ....................................................................................... 3
1.1.1. Phổ cộng hưởng từ hạt nhânNMR (Nuclear Magnetic Resonance
spectroscopy) ............................................................................................. 3
1.1.2. Phổ khối lượngMS (Mass spectrometry)........................................... 5
1.1.3. Phổ hồng ngoại IR (Infrared Spectroscopy)..................................... 6
1.2. Sơ lược về họ bứa (clusiaceae), chi bứa (garcinia) và loài xến mủ
(Garcinia mackeaniana) ........................................................................... 6
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về thành phần hóa học và
hoạt tính sinh học của chi bứa ................................................................... 7
1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ................................................... 7
1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước.................................................. 14
Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......... 16
2.1. Vật liệu nghiên cứu .......................................................................... 16
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu.................................................................... 16
2.1.2. Hóa chất......................................................................................... 17
2.1.3. Thiết bị nghiên cứu ....................................................................... 17
ii


2.2. Phương pháp nghiên cứu.................................................................. 17
2.2.1. Quy trìnhxử lý và ngâm chiết mẫu thực vật.................................. 17
2.2.2. Quy trình phân lập các hợp chất tự nhiên ..................................... 18
2.2.3. Các phương pháp phân tích cấu trúc hoá học các hợp chất phân
lập được .................................................................................................. 20
2.3. Kết quả phân tích các dữ kiện phổ của các chất phân lập được ...... 21
2.3.1. Hợp chất GM1 ............................................................................... 21

2.3.2. Hợp chất GM3 ............................................................................... 21
2.3.3. Hợp chất GM5 ............................................................................... 22
2.3.4. Hợp chất GM10 ............................................................................. 22
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................... 23
3.1. Hợp chất GM1: Bannaxanthone D .................................................. 23
3.2. Hợp chất GM3: Calophinone ........................................................... 29
3.3. Hợp chất GM5: Garcinone E ........................................................... 35
3.4. Hợp chất GM10: Allanxanthone C .................................................. 41
KẾT LUẬN ............................................................................................ 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................... 49
PHỤ LỤC

iii


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU
Kí hiệu

Tên tiếng anh

Từ viết tắt

Tên tiếng việt

NMR

Nuclear Magnetic Resonance

1

Nuclear

H-NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

Magnetic Phổ cộng hưởng từ proton

Resonance-1H
13

C-NMR

Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C

Nuclear
Resonance-1H

DEPT

Distortionles

Enhancement Phổ DEPT

by Polarization Transfer
COSY

Homonuclear

Correlated Phổ COSY

Spectroscopy
HMBC

Heteronuclear Multiple Bond Phổ tương tác di hạt nhân qua nhiều
Correlation

HSQC

liên kết

Heteronuclear

Single Phổ tương tác trực tiếp H-C

Quantum Coherence
ESI-MS

Electron

Inoniziation-Mass Phổ khối phun sương mù điện tử

Spectroscopy
NOESY

Nuclear Overhauser Effect Phổ hiệu ứng hạt nhân Overhauser
Spectroscopy
Phổ khối lượng

MS

Mass Spectroscopy

ESI-MS

Electrospray Ionisation Mass Phổ khối ion hoá bụi điện tử
Spectrometry

HR-MS

High

Resolution

Mass Phổ khối phân giải cao

Spectrometry
IR

Infrared spectroscopy

Phổ hồng ngoại

iv


FT-IR

Fourier-transform

infrared Quang phổ chuyển đổi hồng ngoại

spectroscopy
X-ray

X-radiation

bức xạ Röntgen

BHT

butylated hydroxytoluene

butylat hydroxytoluen

DPPH

di(phenyl)-(2,4,6-

1,1-điphenyl-2-picrylhydrazyl

trinitrophenyl)iminoazanium
TMS

Tetramethylsilane

Tetramethylsilan

AChE

Acetylcholinesterase

Acetylcholinesterat

EtOAc

Ethyl acetate

Etyl axetat

EtOH

Ethanol

Etanol

MeOH

Methanol

Metanol

CD3OD

Deuterated methanol

Đơtơri metanol

CDCl3

Deuterated chloroform

Đơtơri clorofom

DMSO

Dimethyl sulfoxide

Đimetyl sulfoxit

CTPT

Công thức phân tử

đnc

Điểm nóng chảy

µM

Micromoles per liter

phần tỷ mol/l

µg

Microgramme

phần triệu gam

ppm

Part per million

Phần triệu

δH, δC

Độ chuyển dịch hóa học của proton
và cacbon
s: singlet

dd: doublet of doublets

d: doublet

dt: doublet of triplets

t: triplet

dq: doublet of quartets

q: quartet
v


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1.

Kết quả phân tích phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp
chất GM1 ......................................................................... 27

Bảng 3.2.

Kết quả phân tích phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp
chất GM3 ......................................................................... 31

Bảng 3.3.

Kết quả phân tích phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp chất
GM5 ................................................................................. 38

Bảng 3.4.

Kết quả phân tích phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp chất
GM10 ............................................................................... 43

vi


DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ

Hình 1.1.

Một số hợp chất phân lập từ chi Garcinia có hoạt tính gây
độc tế bào ........................................................................... 9

Hình 1.2.

Một số hợp chất có hoạt tính kháng vi sinh vật phân lập từ
chi Garcinia ...................................................................... 11

Hình 1.3.

Một số hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa phân lập từ chi
Garcinia ............................................................................ 12

Hình 1.4.

Một số hợp chất phân lập từ chi Garcinia có các hoạt tính
khác ................................................................................... 13

Hình 1.5.

Một số hợp chất phân lập được các loài chi Bứa thu hái tại
Việt Nam có hoạt tính gây độc tế bào. ............................. 15

Hình 2.1.

Cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) .............................. 16

Hình 2.2.

Quả của Cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) ............... 16

Hình 3.1.

Phổ khối của hợp chất GM1 .......................................... 24

Hình 3.2.

Phổ IR của hợp chất GM1 ............................................. 24

Hình 3.3.

Phổ 1H-NMR của hợp chất GM1 ................................. 25

Hình 3.4.

Phổ 13C-NMR của hợp chất GM1 ............................... 26

Hình 3.5.

Phổ HSQC của hợp chất GM1 ......................................... 26

Hình 3.6.

Phổ HMBC của hợp chất GM1 ........................................ 28

Hình 3.7.

Một số tương tác chính trên phổ HMBC của chất GM1 .. 29

Hình 3.8.

Phổ khối của hợp chất GM3 ........................................... 30

Hình 3.9.

Phổ IR của hợp chất GM3............................................... 30

Hình 3.10. Phổ 13C-NMR của hợp chất GM3 .................................... 32
Hình 3.11. Phổ 1H-NMR của hợp chất GM3 ..................................... 33
Hình 3.12. Phổ HSQC của hợp chất GM3 ......................................... 33
Hình 3.13. Phổ HMBC của hợp chất GM3....................................... 34

vii


Hình 3.14. Một số tương tác chính trên phổ HMBC của chất
GM3 ................................................................................. 35
Hình 3.15. Phổ khối của hợp chất GM5 ........................................... 36
Hình 3.16. Phổ IR của hợp chất GM5............................................... 36
Hình 3.17. Phổ 13C-NMR của hợp chất GM5 ................................... 37
Hình 3.18. Phổ 1H-NMR của hợp chất GM5 .................................... 39
Hình 3.19. Phổ HSQC của hợp chất GM5 ......................................... 39
Hình 3.20. Phổ HMBC của hợp chất GM5 ........................................ 40
Hình 3.21. Một số tương tác chính trên phổ HMBC của chất GM5 .. 41
Hình 3.22. Phổ khối của hợp chất GM10 ........................................... 42
Hình 3.23. Phổ IR của hợp chất GM10 .............................................. 42
Hình 3.24. Phổ 13C-NMR của hợp chất GM10 ................................. 44
Hình 3.25. Phổ 1H-NMR của hợp chất GM10 .................................. 45
Hình 3.26. Phổ HSQC của hợp chất GM10 ....................................... 45
Hình 3.27. Phổ COSY giãn rộng của hợp chất GM10 ....................... 46
Hình 3.28. Phổ HMBC của hợp chất GM10 ...................................... 46
Hình 3.29. Một số tương tác chính trên phổ COSY và HMBC của chất
GM10................................................................................ 47
Hình 3.30. Các hợp chất xanthon phân lập được từ dịch chiết EtOAc
của lá cây Xến mủ (Garcinia mackeaniana)..................... 47

viii


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1.

Quy trình ngâm chiết lá cây Xến Mủ (Garcinia
mackeaniana) ....................................................................... 18

Sơ đồ 2.2.

Quy trình phân lập các hợp chất từ cặn EtOAc của lá cây Xến
Mủ (Garcinia mackeaniana) ................................................ 19

ix


MỞ ĐẦU
Thực vật đa dạng và phong phú không những là nguồn thức ăn hàng ngày
mà còn cung cấp nhiều sản phẩm hữu ích cho con người như hương liệu, phẩm
màu, thuốc phòng trừ sâu bệnh và quan trọng hơn cả là thuốc chữa bệnh.Bằng
kinh nghiệm của mình,từ xa xưa con người đã biết sử dụng và bào chế ra những
phương thuốc từ cây cỏ để điều trị hiệu quả nhiều chứng bệnh và các kinh
nghiệm này luôn được kế thừa, phát triển từ thế hệ này sang thế hệ khác. Ngày
nay cùng với sự phát triển của kỹ thuật tiên tiến và hiện đại, nhiều loại thuốc
đã được ra đời. Tuy nhiên, đối với thuốc có nguồn gốc hóa dược, bên cạnh
những ưu điểm nổi bật như hiệu quả điều trị cao, dễ sử dụng, thì vấn đề hạn chế
lớn nhất cần phải quan tâm chính là những tác dụng phụ và độc tính kèm theo,
đặc biệt trong trường hợp điều trị lâu dài đối với các bệnh mãn tính. Vì vậy

ngày nay người ta có xu hướng trở về với tự nhiên.
Do Việt Nam nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng và ẩm,
được thiên nhiên ưu đãi có thảm thực vật phong phú và đa dạng, với khoảng
hơn 14.000 loài thực vật bậc cao, trong đó có gần 4.000 loài được sử dụng làm
thuốc trong Y học cổ truyền. Việc nghiên cứu để khai thác và phát triển nguồn
thực vật làm thuốc đã, đang và sẽ là vấn đề có ý nghĩa khoa học, kinh tế và xã
hội rất lớn ở nước ta.Chi Bứa (Garcina) thuộc họ Bứa (Clusiaceae) có khoảng
400 loài, nhiều loài được sử dụng làm thuốc chữa bệnh ở nhiều nước trên thế
giới. Kết quả nghiên cứu thành phần hóa học của chi này cho thấy chủ yếu là
các hợp chất xanthones, flavonoid, benzophenon, lactones và axit phenolic với
nhiều hoạt tính sinh học lý thú như khả năng chống ung thư, chống oxy hóa,
kháng nấm, kháng khuẩn, kháng viêm và kháng virus...Với thành phần hóa học
phong phú, hoạt tính sinh học đa dạng và được sử dụng nhiều trong dân gian
để trị bệnh, việc nghiên cứu chi Garcinia ở Việt Nam là điều cần thiết. Cho đến
nay, chưacó nghiên cứu nào về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học
1


của loài Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) mọc ở Việt Nam cũng như trên thế
giới. Do vậy, sự lựa chọn loài thực vật nàylàm đối tượng nghiên cứu của đề tài
“Phân tích cấu trúc một số hợp chất trong cây Xến Mủ (Garcinia
mackeaniana) bằng các phương pháp hóa lý hiện đại” được đặt ra với mục
tiêu và nội dung nghiên cứu như sau:
Mục tiêu nghiên cứu
1. Phân lập được một số hợp chất trong cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana)
thuộc chi Bứa (Garcinia).
2. Phân tích cấu trúc các hợp chất phân lập được bằng các phương pháp
hóa lí hiện đại như: phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D và 2D; phổ hồng ngoại IR;
phổ khối lượng MS và đo điểm nóng chảy Mp.
Nội dung nghiên cứu

- Thu thập mẫu lớn cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) thuộc chi Bứa
(Garcinia), thu hái ở Thuận Châu - Sơn La để tiến hành nghiên cứu.
- Phân lập được một số hợp chất trong cây Xến Mủ (Garcinia
mackeaniana).
- Phân tích cấu trúc các hợp chất phân lập được bằng các phương pháp
hóa lí hiện đại như: phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D và 2D; phổ hồng ngoại IR;
phổ khối lượng MS và đo điểm nóng chảy Mp.

2


Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Một số phương pháp hóa lí dùng để phân tích cấu trúc hóa học các
hợp chất tự nhiên [45]
Phương pháp chung để xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất là sự
kết hợp giữa các phương pháp phổ như phổ hồng ngoại (IR), phổ cộng hưởng
từ hạt nhân (NMR), phổ khối lượng (MS) hoặc phổ khối lượng phân giải cao
(HR-MS) với các thông số vật lí như độ quay cực, điểm nóng chảy...
Các hợp chất sau khi được tinh chế bằng các phương pháp sắc kí sẽ được
tiến hành đo phổ NMR. Trước tiên, các hợp chất sẽ được đo phổ proton 1H-NMR.
Nếu chất đảm bảo đủ độ tinh khiết sẽ được tiến hành đo tiếp phổ cacbon 13C-NMR
và DEPT. Với những hợp chất có cấu trúc đơn giản, hay gặp có thể xác định được
cấu trúc chỉ với số liệu cộng hưởng từ hạt nhân một chiều (1H-NMR, 13C-NMR
và DEPT). Với các chất phức tạp hơn thì cần tiến hành đo thêm các phổ NMR hai
chiều (HSQC, HMBC, COSY, NOESY), phổ IR, phổ X-ray để cung cấp thêm
thông tin cho việc xác định cấu trúc. Hợp chất sau khi đã được xác định cấu trúc
bằng các phương pháp phổ đã nêu sẽ được khẳng định công thức phân tử dựa trên
kết quả phổ MS hoặc phổ HR-MS.
1.1.1. Phổ cộng hưởng từ hạt nhânNMR (Nuclear Magnetic Resonance

spectroscopy)
Phổ NMR là phương pháp phân tích cấu trúc các hợp chất hiện đại và hữu
hiệu nhất hiện nay. Với việc sử dụng kết hợp các kỹ thuật phổ NMR một chiều và
hai chiều, các nhà nghiên cứu có thể xác định chính xác cấu trúc của các hợp chất,
dựa trên nguyên tắc cộng hưởng hạt nhân của các nguyên tử khi được đặt trong
một từ trường. Trong phổ NMR có hai thông số có đặc trưng liên quan đến cấu
trúc hóa học của 1 phân tử là độ dịch chuyển hóa học () và hằng số tương tác spin
- spin (J).
3


Phổ proton 1H-NMR
Trong phổ 1H-NMR, độ dịch chuyển hóa học  của các proton được xác
định tùy thuộc vào mức độ lai hóa của các nguyên tử cũng như các đặc trưng
riêng của từng phân tử. Mỗi loại proton cộng hưởng ở một trường khác nhau, vì
vậy chúng được biểu diễn bằng một độ dịch chuyển hóa học khác nhau. Dựa vào
những đặc trưng của  và tương tác J để có thể cung cấp các thông tin giúp xác
định cấu trúc hóa học của hợp chất.
Phổ cacbon 13C-NMR
Phổ này cho tín hiệu vạch cacbon. Mỗi nguyên tử cacbon sẽ cộng hưởng ở
một trường khác nhau và cho một tính hiệu phổ khác nhau. Thang đo cho phổ 13CNMR cũng được tính bằng ppm nhưng với dải đo rộng hơn phổ proton, từ 0240ppm. Ngoài ra, phổ

C-NMR còn được ghi theo phương pháp DEPT

13

(Distortionless Enhancement by Polarization Transfer). Phổ này cho ta tín hiệu
phân loại cacbon khác nhau. Trên phổ DEPT, tín hiệu của cacbon bậc 4 biến
mất. Tín hiệu của CH và CH3 nằm cùng một phía, tín hiệu của CH2 nằm ở phía
ngược lại đối với phổ DEPT 135. Trên phổ DEPT 90 chỉ xuất hiện tín hiệu phổ

của các nhóm CH.
Phổ HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence )
Phổ HSQC cho biết sự liên quan giữa các tín hiệu của 1H và 13C. Phổ
HSQC cho biết thông tin về liên kết trực tiếp giữa proton và cacbon.
Phổ HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Correlation)
Đây là phổ thể hiện tương tác xa (2 liên kết và 3 liên kết) giữa cacbon và
proton trong phân tử và nhờ đó mà từng phần của phân tử cũng như toàn bộ
phân tử được xác định. Phổ này đặc biệt thích hợp trong trường hợp phân tử
chứa cacbon bậc bốn vì nó thể hiện mối liên quan của tín hiệu proton 1H ở một
nguyên tử 13C với tín hiệu của 13C khác ở cách xa nó 2-3 liên kết thậm chí trong
một số trường hợp là bốn liên kết.
4


Phổ COSY (Correlation spectroscopy)
Phổ COSY biểu diễn các tương tác giữa proton - proton. Các proton
tương tác với nhau trong phổ COSY là các proton liên kết với cùng một
cacbon hoặc với cacbon liền kề. Nhờ phổ này mà các phần của phân tử được
xác định.
Phổ NOESY (Nuclear Overhauser Enhancement Spectroscopy)
Phổ NOESY biểu diễn các tương tác không gian của các proton không
kể đến độ dài các liên kết mà chỉ tính đến khoảng cách không gian của chúng
được phân bố trong phân tử (khoảng 4A0). Dựa vào kết quả phổ này có thể xác
định cấu trúc không gian của phân tử.
Phổ NMR được ghi trên máy Bruker Avance 500 với TMS làm chất nội
chuẩn tại Viện Hóa học.
1.1.2. Phổ khối lượngMS (Mass spectrometry)
Khối phổ là một trong các phương pháp thường được sử dụng để xác định
khối lượng phân tử của chất nghiên cứu. Cơ sở của phương pháp này là sự bắn
phá các phân tử hợp chất hữu cơ thành ion phân tử hoặc các mảnh ion mang điện

tích. Phương pháp MS khác với các phương pháp phân tích phổ khác là nó không
phụ thuộc vào độ hấp thụ của bức xạ điện từ mà dựa trên quá trình phân tử bị bắn
phá bởi chùm electron mang năng lượng cao. Dựa trên số khối của ion phân tử
(M+) có thể xây dựng được công thức phân tử của hợp chất.
Phổ khối EI-MSdựa vào sự phân mảnh ion dưới tác dụng của chùm ion
bắn phá với năng lượng khác nhau, phổ biến là 70eV được đo trên máy MSEngine-5989-HP tại Viện Hóa học - Viện Hàn lâm khoa học và Công nghệ Việt
nam. Phổ khối phân giải cao HR-MS được đo trên máy FT-ICR 910-MS tại
Viện Hóa học các hợp chất tự nhiên - Cộng hòa Pháp.
5


1.1.3. Phổ hồng ngoại IR (Infrared Spectroscopy)
Phương pháp phân tích theo phổ hồng ngoại là một trong những kỹ
thuật phân tích rất hiệu quả, cung cấp thông tin nhanh về cấu trúc phân tử
mà không đòi hỏi các phương pháp tính toán phức tạp. Kỹ thuật này dựa trên
nguyên lí là các phân tử khác nhau sẽ hấp thụ ở các vùng bức xạ khác nhau.
Sau khi hấp thụ các bức xạ hồng ngoại, các phân tử ở trạng thái kích thích
sẽ dao động với nhiều vận tốc dao động và xuất hiện dải phổ hấp thụ gọi
là phổ hấp thụ bức xạ hồng ngoại. Các đám phổ khác nhau có mặt trong phổ
hồng ngoại tương ứng với các nhóm chức đặc trưng và các liên kết có trong
phân tử.
Phổ hồng ngoại được đo trên máy FTIR-Impact-410 bằng phương pháp
viên nén KBr hoặc bao film - Viện Hóa học.
1.2. Sơ lược về họ bứa (clusiaceae), chi bứa (garcinia) và loài xến mủ
(Garcinia mackeaniana)
Họ Bứa có danh pháp khoa họclà Clusiaceaeđược Antoine Laurent de
Jussieu đưa ra năm 1789, là một họ thực vật có hoa bao gồm khoảng 27-28 chi
và 1.050 loài. Các cây trong họ này có thân gỗ hay cây bụi, thông thường có
nhựa mủ vàng và quả hay quả nang để lấy hạt.
Chi Bứa Garcinia là một chi lớn thuộc họ Bứa với hơn 400 loài, các loài

thuộc chi này thường có tán lá màu xanh đậm, lá có đường gân rõ ràng. Hoa
vàng nhạt hoặc hơi trắng xanh có bốn hoặc năm cánh. Bao phấn không cuống
hoặc đầu nhụy gồm nhiều thì. Trái có nhiều cơm hoặc nước cốt. Hạt có lớp
mỏng bao bọc. Chúng thường là đại mộc có chiều cao trung bình khoảng 830m như bứa nhà (G. cochinchinensis), sơn vé (G. merguensis), bứa Bentham
(G. benthami). Một số ít là đại mộc nhỏ như bứa lửa (G. fusca), bứa đồng (G.
schomburgkiana) và cũng có thể là thân bụi như bứa ít hoa (G. oligantha) [1].

6


Cây Xến Mủ có tên khoa học là Garcinia mackeaniana, là loại cây đại
mộc cao cỡ 12m; nhánh ngang, lúc non vuông vuông, vàng, rồi tròn, đen. Lá
có phiến ngang, ngược, to, dài đến 20cm, đáy chít buồm, mặt trên nâu đen,
mặt dưới nâu đỏ lúc khô, gân-phụ 12 cặp; cuống 1,5cm. Chùm-tụ tán đực cao
4-7cm; lá đài 4; cánh hoa 4, vàng, cao 7,5mm; tiểu nhụy thành 4 lóng, mỗi
lóng mang 10 bao phấn, nhị cái lép cao 1,8mm[1].Cây Xến Mủ là loại cây của
vùng nhiệt đới, phân bố chủ yếu ở Châu Á, Châu Phi, New Caledonia và
Polynesia. Ở Việt Nam, cây Xến Mủ mọc hoang trong rừng thứ sinh, được
tìm thấy ở vùng núi cao Sapa, Thuận Châu - Sơn La.Vỏ cây được thu hái
quanh năm.
1.3. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về thành phần hóa học và
hoạt tính sinh học của chi bứa
1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Chi Garcinia bao gồm nhiều cây thuốc đã được sử dụng trong Y học cổ
truyền ở nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là châu Á và châu Phi. Vỏ quả măng
cụt G. mangostana được sử dụng trong một số nước ở khu vực Đông Nam Á
để điều trị nhiễm trùng da, vết thương, kiết lỵ, tiêu chảy, sốt, viêm khớp [2]. Bộ
phận lá và hạt của loài G. dulcis được sử dụng trong y học dân gian của
Indonesia để chữa trị viêm hệ bạch huyết, viêm tuyến mang tai và bệnh cường
giáp, trong khi vỏ thân cây này được sử dụng ở Thái Lan như một chất khử

trùng và nước ép trái cây như là một nguồn thực phẩm bổ xung vitamin và long
đờm; ngoài ra, dịch chiết từ rễ của nó cũng được sử dụng như một thuốc hạ sốt
và có tác dụng chống độc [3,4].
Vỏ của cây G. cowa cũng được sử dụng trong y học dân gian Thái Lan
như một loại thuốc hạ sốt và kháng khuẩn [5]. Tại Ấn Độ, quả của G. indica
được sử dụng làm thuốc trừ giun sán, kiết lỵ, giảm đau và bệnh tim [6]. Loài
G. cambogia đã được sử dụng trong y học cổ truyền Ấn Độ để điều trị khối u,
vết loét, trĩ, tiêu chảy, kiết lỵ, sốt, lở loét và bệnh ký sinh trùng [7]. Thành phần
7


nhựa của G. hanburyii được sử dụng ở Thái Lan như loại thuốc giun và điều trị
các nhiễm khuẩn vết thương. Nó cũng được dùng để điều trị viêm da mãn tính,
trĩ và các vết lở do nằm liệt lâu ngày. Ở Trung Quốc, G. hanburyii đã được phát
triển như là một thuốc kháng u [8,9].
Loài G. xanthochymus được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền Trung
Quốc tẩy giun sán và loại bỏ độc tố thực phẩm [10]. Loài G. hombroniana,
được sử dụng ở Malaysia như thuốc chăm sóc trẻ sơ sinh và chữa bệnh dị ứng
da [11]. Ở Châu Phi, G. preussii được sử dụng lâu đời để điều trị bệnh đau dạ
dày và nước sắc lá của nó được dùng để trị đau răng [12].
Các cao chiết từ G. kola được sử dụng trong y học dân tộc Nigeria chống
viêm thanh quản, ho và các bệnh về gan. Hạt của nó được sử dụng ở châu Phi
như một thuốc giải độc [13]. Bộ phận lá và hoa của G. afzelii được sử dụng ở
Cameroon và Ghana như một tác nhân kháng khuẩn [14]. Ở Fiji, chiết xuất lá
của loài G. pseudoguttifera được trộn với dầu dừa để làm giảm đau [15].
Do có nhiều tác dụng dược lý quý báu mà chi Garcinia đã thu hút được
sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Cho đến nay, có khoảng hơn
100 loài trong chi này đã được nghiên cứu về thành phần hóa học ở các bộ phận
khác nhau như lá, vỏ cây, rễ, thân, cành, tâm gỗ, trái cây, hạt, hoa….Kết quả
nghiên cứu cho thấy chi Garcinia là một nguồn phong phú các hoạt chất bao

gồm xanthones, flavonoid, benzophenon, lactones và axit phenolic với nhiều
hoạt tính sinh học lý thú như khả năng chống ung thư, chống oxy hóa, kháng
nấm, kháng khuẩn, kháng viêm và kháng virus [16].
1.3.1.1. Hoạt tính chống ung thư
Hầu hết các loài thuộc chi Garcinia đều sinh tổng hợp xanthon. Các hợp
chất này là chất chỉ điểm đặc trưng của họ Bứa cũng như của chi Garcinia với
hơn 40 kiểu mẫu oxygenhóa đã được tìm thấy. Các polyhydroxyxanthon đơn
giản có thể mang hai, ba, bốn hay năm nhóm thế hydroxyl hay metoxyl với các
vị trí mang oxygen thường gặp là 1,5-; 1,7-; 1,3,5-; 1,3,7-; 1,3,5,6-; 1,3,6,7- và
1,3,5,8-.
8


Từ loài G. hanburyi hai hợp chất xanthon là axit gambogic (1) và axit
epigambogic (2) đã được phân lập và thử nghiệm khả năng gây độc trên dòng
tế bào ung thư bạch cầu K562/S và dòng kháng doxorubicin K562/R. Kết quả
thử nghiệm cho thấy cả hai hợp chất này đều có hoạt tính với giá trị IC50 trong
khoảng 1,32 - 0,89 µM [17]. Trong một nghiên cứu của tác giả Shadid và cộng
sự năm 2007, hợp chất 7-hydroxyforbesione (3) từ lá loài G. cantleyana thể
hiện hoạt tính gây độc với các dòng tế bào MDA-MB-231, CaOV-3, MCF-7 và
HeLa với giá trị IC50 từ 0,22- 2,17 µg/ml [18].

Hình 1.1: Một số hợp chất phân lập từ chi Garcinia có hoạt tính gây độc tế bào

9


Từ nhựa của loài G. hanburyi, một triterpene 3-O-(4'- O-acetyl) -α-Larabinopyranosyloleanolic acid (4) đã được phân lập, hợp chất này thể hiện tác
dụng chống tăng sinh và khả năng cảm ứng apoptosis với bốn dòng tế bào bạch
cầu gồm HL-60, NB4, U937 và K562 với giá trị IC50 tương ứng là 2,45; 2,69;

2,42 và 4,15 µM [19].
Từ một số loài khác của chi Garcinia, một số hợp chất benzophenone và
biflavone đã được phân lập như guttiferone A (5) có tác dụng chống oxy hóa và
thể hiện hoạt tính mạnh kháng lại dòng tế bào ung thư HTC-116 và HT29 với
giá trị IC50 là 5,0 µM [20], một biflavone có tên là GB1(6) có tác dụng ức chế
enzym α-glucosidase và aromatase với giá trị IC50 lần lượt là 0,9 và 11,3 µM.
Hợp chất này cũng đã được báo cáo là có khả năng phòng chống bệnh ung thư
vú và bệnh đái tháo đường type II. Morelloflavone (7), một biflavone khác, có
khả năng ức chế enzym proteasome với IC50 là 1,3 µM [21-22].
Hai hợp chất xanthon là α-mangostin (8) và γ-mangostin (9) được phân
lập từ loài G. mangostana và hợp chất rubraxanthon (10) được phân lập từ nhựa
cây G. parvifolia [17-18]. Kết quả nghiên cứu gần đây cho thấy γ-mangostin (9)
và rubraxanthon (10) có hoạt tính mạnh đối với dòng tế bào ung thư bạch cầu
(CEM-SS) với IC50 lần lượt là 4,7 và 5,0 g/ml. Một hợp chất xanthon khác là
subelliptenon F (11) đã được phân lập và xác định cấu trúc hóa học từ loài G.
subelliptica có hoạt tính mạnh nhất kháng DNA topoisomeraz I và II. Kết quả
nghiên cứu cũng chỉ rằng các hợp chất này là cấu trúc dẫn đường tiềm năng trong
thiết kế các loại thuốc chống lại bệnh ung thư.
1.3.1.2. Hoạt tính kháng vi sinh vật
Hợp chất rubraxanthone (10) cũng được phân lập từ loài G. dioica thể
hiện hoạt tính trên các chủng vi khuẩn tụ cầu Staphylococal với giá trị MIC
trong khoảng 0,31-1,25 µg/ml, mạnh hơn so với chất kháng sinh tham chiếu là
vancomycin với giá trị MIC là 3,13-6,25 µg/ml [23].

10


Garcilivin A (12), một bisxanthone từ loài G. livingstonei có hoạt tính
trên 2 chủng ký sinh trùng T. brucei và T. cruzi gây bệnh ngủ ở người với giá
trị IC50 lần lượt là 0,4 µM và 4,0 µM. Hơn nữa, hợp chất này cũng thể hiện hoạt

tính kháng lại chủng Plasmodium falciparum gây bệnh sốt rét với IC50 là 6,7
µM [24]. Xanthochymol (13), một benzophenone polyprenylated phân lập từ
loài G. subelliptica, có tác dụng rất tốt đối với chủng vi khuẩn Staphylococcus
aureus kháng methicillin với giá trị MIC từ 3,1-12,5 µg/ml, gần tương đương
với vancomycin [25].
Guttiferone A (14), một polyisoprenylated benzophenone từ quả loài G.
aristata, cho thấy khả năng chống lại ký sinh trùng Plasmodium falciparum với
giá trị IC50 là 0,5 µM, gần tương tự như chloroquine (IC50 là 0,3 µM), một loại
thuốc sử dụng trong điều trị hoặc phòng ngừa bệnh sốt rét [26].
Amentoflavone (15), một biflavone từ một số loài Garcinia, được báo cáo là có
hoạt tính đối với vi khuẩn lao Mycobacterium smegmatis với giá trị MIC là 0,6 µg/ml,
cao hơn hoạt chất isoniazid là một loại thuốc sử dụng trong điều trị bệnh lao [27].
Kolaviron là một biflavonoid từ hạt G. kola chứa các hoạt chất GB-1(6),
GB-2 (16) và kolaflavanone (17), thể hiện hoạt tính với chủng ký sinh trùng sốt
rét Plasmodium berghei ở chuột bạch tạng [28].

Hình 1.2: Một số hợp chất có hoạt tính kháng vi sinh vật phân lập
từ chi Garcinia
11


1.3.1.3. Hoạt tính chống oxy hóa
Theo tác giả Minami và cộng sự, hợp chất 1,8-dihydroxy-6methoxyxanthone (18) từ phần gỗ của loài G. subelliptica thể hiện khả năng
chống oxy hóa màng tế bào não chuột, khả năng bẫy gốc DPPH và gốc anion
superoxide tại 5 µg/ml [29].
Hợp chất α-mangostin (8) từ vỏ quả măng cụt G. mangostana có khả
năng ức chế tác nhân 7,12-dimethylbenz [α] anthracene gây tổn thương da
chuột với giá trị IC50 là 1,0 µg/ml [30]. Hoạt tính chống oxy hóa của
bigarcinenone A (19), một bisxanthone từ vỏ loài G. xanthochymus, với giá trị
IC50 là 9,2 µM cũng đã được công bố vào năm 2006, hợp chất này có hoạt tính

mạnh hơn chất tham chiếu butylated hydroxytoluene (BHT) trong thử nghiệm
DPPH [31].

Hình 1.3: Một số hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa phân lập
từ chi Garcinia
1.3.1.4. Một số hoạt tính khác
Axit (-)-hydroxycitric (20) được tìm thấy trong quả của ba loài G.
cambogia, G. indica và G. atroviridis, thể hiện tác dụng ức chế in vitro về
chuyển đổi lactate, acetate và glucose thành axit béo trên mô mỡ của bò và
chuột [32]. Trên mô hình in vivo, axit này còn thể hiện tác dụng làm giảm trọng
lượng cơ thể cũng như giảm sự viêm nhiễm, oxy hóa và kháng insulin trên
12


chuột thí nghiệm [33]. Các hợp chất xanthones là axit morellic (21), axit
gambogic (1) và dihydroisomorellin (22) phân lập từ loài G. hanburyi cho thấy
tiềm năng ức chế vi rút HIV-1 với giá trị IC50<50 µg/ml [34]. Hai hợp chất
triterpen khung pronostane là garciosaterpenes A (23) và garciosaterpenes C
(24) từ loài G. speciosa cũng được xác định có hoạt tính kháng virut HIV mạnh
với giá trị IC50 lần lượt là 15,5 và 12,2 µg/ml [35].
Hợp chất α-mangostin (8) và γ-mangostin (9) từ vỏ quả măng cụt G.
mangostana và hợp chất garcimultiflorone D (25) từ loài G. multiflora còn thể
hiện hoạt tính kháng viêm ở nồng độ đáng quan tâm [36-37].
Hợp chất 1,5-dihydroxy-3-methoxyxanthon (26) phân lập từ loài G.
xanthochymus là chất ức chế enzym MAO, đây là enzym đóng vai trò quan trọng
trong việc điều hòa các amin hoạt động sinh lý thần kinh như serotonin, dopamin
và adrenalin. Sự ức chế hoạt động của enzym này sẽ hữu dụng trong việc điều trị
các bệnh rối loạn tâm thần, trầm cảm và bệnh tâm thần phân liệt [38].

Hình 1.4: Một số hợp chất phân lập từ chi Garcinia có các hoạt tính khác

13


Hoạt tính ức chế hoạt động của enzym acetylcholinesterase (AChE)
cũng được tìm thấy ở các hợp chất xanthon. Sự hoạt động quá mức của
enzym này cũng là một trong những nguyên nhân gây ra bệnh Alzheimer
và hiện các chất ức chế AChE đã được sử dụng trong điều trị bệnh này. Một
nghiên cứu sàng lọc hoạt tính ức chế hoạt động AChE trên 45 hợp chất phân
lập được từ tự nhiên cho thấy 1,5-dihydroxy-6'-metyl-5'[(4"-metyl)-3"pentenyl] pyrano-xanthon (27) từ chi Garcinia có hoạt tính mạnh hơn
galanthamin, một alkaloid phân lập từ thực vật họ Loa kèn
(Amaryllidaceae) dùng sản xuất thuốc điều trị Alzheimer hiện đã được cấp
phép lưu hành ở Mỹ và Châu Âu [39].
1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Theo tác giả Võ Văn Chi, ở Việt Nam, Garcinia là chi lớn nhất của họ
Bứa với 29 loài phân bố từ Bắc tới Nam. Một số loài được sử dụng trong Y học
cổ truyền để điều trị các bệnh khác nhau. Vỏ của loài G. cochincinensis được
sử dụng để chữa bệnh dị ứng và các bệnh ngoài da. Bột từ vỏ thân cây G. oliveri
và G. vilersiana dùng để làm thuốc chống bong gân. Loài G. pendunculata
được sử dụng để điều trị táo bón và các bệnh về tiêu hóa. Loài G.
schomburgkiana được sử dụng để điều trị ho và rối loạn kinh nguyệt. Vỏ của
G. mangostana được sử dụng như là chất kháng sinh để điều trị bệnh lỵ, sốt và
viêm nhiễm [1,40].
Cho đến nay, ở Việt Nam có một số loài của chi Garcinia đã được nghiên
cứu về thành phần hóa học. Các nghiên cứu chỉ ra rằng lớp chất chủ yếu bao
gồm xanthone, benzophenon prenylated, dẫn xuất của phloroglucinol,
triterpenoids và depsidones. Trên mô hình thử nghiệm in vitro, một số chất thể
hiện hoạt tính gây độc tế bào, kháng u, chống oxy hóa…
14