Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài nàng nàng (callicarpa candicans) và loài tử châu lá to (callicarpa macrophylla) ở việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

VŨ THỊ THU LÊ

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH
SINH HỌC CỦA LOÀI NÀNG NÀNG (CALLICARPA CANDICANS)
VÀ LOÀI TỬ CHÂU LÁ TO (CALLICARPA MACROPHYLLA)
Ở VIỆT NAM
\

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

HÀ NỘI, NĂM 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

VŨ THỊ THU LÊ

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH
SINH HỌC CỦA LOÀI NÀNG NÀNG (CALLICARPA CANDICANS)

VÀ LOÀI TỬ CHÂU LÁ TO (CALLICARPA MACROPHYLLA)
Ở VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

Chuyên ngành: Hóa học các hợp chất thiên nhiên
Mã số: 9.44.01.17

Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Phạm Thị Hồng Minh
2. GS.TS. Phạm Quốc Long

HÀ NỘI, 2020


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận án này là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi
dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Phạm Thị Hồng Minh và GS.TS Phạm
Quốc Long. Các số liệu, kết quả của luận án là hoàn toàn trung thực và chưa được
công bố trong bất kì công trình nghiên cứu khoa học nào khác.

Tác giả

Vũ Thị Thu Lê


LỜI CẢM ƠN

Luận án này được hoàn thành tại Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên, Viện
Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, có sự hỗ trợ kinh phí của Học viện Khoa
học và Công nghệ thuộc Chương trình hỗ trợ sau tiến sĩ, mã số: GUST.STS.ĐT2017HH03. Trong quá trình nghiên cứu, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ qúy báu của các

Thầy cô, những nhà khoa học trong và ngoài nước cũng như các đồng nghiệp, bạn bè
và gia đình.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc, sự cảm phục và kính trọng nhất tới PGS.TS.
Phạm Thị Hồng Minh và GS.TS. Phạm Quốc Long và là những người Thầy đã hướng
dẫn tận tình, chu đáo và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong thời gian thực
hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo Học viện Khoa học và Công nghệ đã
tạo mọi điều kiện trong thời gian tôi thực hiện luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo, Trung tâm phát triển công nghệ sạch
và vật liệu cùng tập thể cán bộ Viện hóa học các Hợp chất thiên nhiên đã nhiệt tình
giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình làm thực nghiệm và hoàn thành
luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái
Nguyên, Ban Chủ nhiệm khoa Khoa học Cơ Bản, bộ môn Khoa học tự nhiên đã tạo
điều kiện, chia sẻ và động viên trong suốt thời gian tôi thực hiện luận án.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới gia đình,
bạn bè và người thân đã luôn quan tâm, động viên, khích lệ tôi trong suốt quá trình
nghiên cứu.
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
Tác giả luận án

Vũ Thị Thu Lê


DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu

Tiếng Anh

Tiếng Việt

Các phương pháp sắc ký

CC

Column Chromatography

HPLC

High

Performance

Sắc ký cột thường
Liquid Sắc ký lỏng hiệu năng cao

Chromatography
TLC

Thin Layer Chromatography

Sắc ký bản mỏng

Các phương pháp phổ
1

H-NMR

Proton
Nuclear

Magnetic
Resonance Spectroscopy
13
C-NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic
Resonance Spectroscopy
APCI-MS Atmospheric Pressure Chemical
Ionization Mass Spectrometry
CD
Circular Dichroism Spectroscopy
COSY
Correlation Spectroscopy
DEPT
Distortionless Enhancement by
Polarisation Transfer
ESI-MS
Electron Spray Ionization Mass
Spectrometry
HMBC
Heteronuclear Multiple Bond
Correlation
HR-ESI- High Resolution - Electron Spray
Ionization - Mass Spectrometry
MS
HSQC
Heteronuclear Single Quantum
Coherence
J (Hz)
Interactive constant in Hz
NOESY
Nuclear

Overhauser
Effect
Spectroscopy

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
proton
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
carbon 13
Phổ khối ion hóa hóa học ở áp suất
khí quyển
Phổ nhị sắc tròn
Phổ tương tác hai chiều 1H-1H
Phổ DEPT
Phổ khối ion hóa phun mù điện tử
Phổ tương tác dị hạt nhân qua
nhiều liên kết
Phổ khối phân giải cao ion hóa
phun mù điện tử
Phổ tương tác dị hạt nhân qua một
liên kết
Hằng số tương tác tính bằng Hz
Phổ NOESY

i


ESI-MS
δ (ppm)

Electron Spray Ionization Mass

Spectra
(ppm = part per million)

Phổ khối lượng ion hóa phun mù
điện tử
Độ dịch chuyển hóa học tính bằng
phần triệu

Các dòng tế bào
Hep-G2

Human hepatoma

Ung thư gan

Lu-1

Human bronchogenic carcinoma

Ung thư phổi
Ung thư vú

MCF-7
Human breast Adenocarcinoma
Các kí hiệu khác
IC50

Inhibitory Concentration 50%

Nồng độ ức chế 50%

LD50

Lethal Dose 50

Liều độc cấp tính

ED50

Effective Dose at 50%

Liều gây chết hiệu quả

MIC

Inhibitory Concentration

Nồng độ ức chế tối thiểu

SI

Selectivity Index

Độ chọn lọc, được tính bằng tỉ số
IC50/MIC

TMS

Tetrametyl Silan

Chất chuẩn nội

NCI

Nitional Cancer Institute

Viện Ung thư Quốc gia Hoa kỳ

δH

Proton chemical shift

δC

Carbon chemical shift

Độ chuyển dịch hóa học của
proton
Độ chuyển dịch hóa học của
cacbon

Ghi chú: Tên các hợp chất, lớp chất, nhóm thế, chức hóa học được viết theo
nguyên bản Tiếng Anh để đảm bảo tính thống nhất và chính xác.


DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 3.1. Sơ đồ ngâm chiết lá cây Tử châu lá to (C. macrophylla) ............................. 42
Sơ đồ 3.2. Sơ đồ phân lập cặn n-hexane của lá cây Tử châu lá to (C. macrophylla) .... 46
Sơ đồ 3.3. Sơ đồ phân lập cặn ethyl acetate của lá Tử châu lá to (C. macrophylla) ..... 47
Sơ đồ 3.4. Sơ đồ ngâm chiết lá cây Nàng nàng (C. candicans) ..................................... 49

Sơ đồ 3.5. Sơ đồ phân lập cặn n-hexane của lá cây Nàng nàng (C. candicans) ............ 50
Sơ đồ 3.6. Sơ đồ phân lập cặn ethyl acetate của lá cây Nàng nàng (C. candicans)....... 52


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Một số loài chi Callicarpa sử dụng trong y học cổ truyền dân tộc [2] ..... 4
Bảng 1.2. Một số hợp chất monoterpennoid phân lập được từ chi Callicarpa ................ 6
Bảng 1.3. Một số hợp chất sesquiterpennoid phân lập được từ chi Callicarpa ............... 8
Bảng 1.4. Một số hợp chất diterpennoid phân lập được từ chi Callicarpa .................... 10
Bảng 1.5. Một số hợp chất triterpennoid phân lập được từ chi Callicarpa ................... 14
Bảng 1.6. Một số hợp chất flavonoid phân lập từ chi Callicarpa .................................. 20
Bảng 1.7. Một số hợp chất phenylethanoid, phenylpropanoid và một số hợp chất khác
phân lập được từ chi Callicarpa..................................................................................... 24
Bảng 4.1. Thành phần hóa học tinh dầu lá và hoa Nàng nàng (C. candicans) .............. 57
Bảng 4.2. Thành phần hóa học tinh dầu lá tươi cây Tử châu lá to (C. macrophylla) .... 70
Bảng 4.3. Dữ liệu phổ 1H- và 13C-NMR của M1 và hợp chất tham khảo ..................... 79
Bảng 4.4. Dữ liệu phổ của chất M7 .............................................................................. 87
Bảng 4.5. Dữ liệu phổ của chất C5 ................................................................................ 88
Bảng 4.6. Dữ liệu phổ của chất C6 ............................................................................... 90
Bảng 4.7. Dữ liệu phổ 1H- và 13C-NMR của M8 ........................................................... 93
Bảng 4.8. Dữ liệu phổ của chất M2 ............................................................................. 101
Bảng 4.9. Dữ liệu phổ của chất M3 ............................................................................ 103
Bảng 4.10. Dữ liệu phổ của chất M10. ........................................................................ 105
Bảng 4.11. Dữ liệu phổ của chất M6 .......................................................................... 108
Bảng 4.12. Dữ liệu phổ của chất C7 ............................................................................ 109
Bảng 4.13. Dữ liệu phổ của chất C8 ........................................................................... 111
Bảng 4.14. Dữ liệu phổ của chất M5 ........................................................................... 114
Bảng 4.15. Dữ liệu phổ của chất C1 ............................................................................ 117
Bảng 4.16. Dữ liệu phổ của chất C3 ........................................................................... 118
Bảng 4.17. Dữ liệu phổ của chất C9 ........................................................................... 120

Bảng 4.18. Dữ liệu phổ của chất C10 ......................................................................... 122
Bảng 4.19. Các hợp chất phân lập được từ 2 loài nghiên cứu ..................................... 124
Bảng 4.20. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào in vitro của tinh dầu lá Nàng nàng trên


các dòng tế bào ung thư: gan (Hep-G2), tiền liệt tuyến (PC3) và phổi (A549). .......... 128
Bảng 4.21. Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của lá Nàng nàng ....... 128
Bảng 4.22. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào in vitro tinh dầu lá tươi cây Tử châu lá
to trên các dòng tế bào ung thư gan (Hep-G2), ung thư tiền liệt tuyến (PC3) và ung thư
phổi (A549) .................................................................................................................. 129
Bảng 4.23. Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của lá tươi cây Tử châu
lá to .......................................................................................................................... 129
Bảng 4.24. Hoạt tính gây độc tế bào in vitro của các cặn chiết tổng methanol từ lá, quả
và thân cành cây Tử châu lá to và Nàng nàng.............................................................. 130
Bảng 4.25. Hoạt tính gây độc tế bào của các cặn chiết phân đoạn từ lá cây Tử châu . 130
Bảng 4.26. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào in vitro của các hợp chất trên các dòng
tế bào ung thư gan (Hep-G2), ung thư phổi (Lu-1) và ung thư vú (MCF-7) ............... 131


DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của một số hợp chất monoterpennoid .................................. 7
Hình 1.2. Cấu trúc hóa học của một số hợp chất sesquiterpennoid ................................. 9
Hình 1.3. Cấu trúc hóa học của một số hợp chất diterpenoid ........................................ 14
Hình 1.4. Cấu trúc hóa học của một số hợp chất triterpennoid...................................... 20
Hình 1.5. Cấu trúc hóa học của một số hợp chất flavonoid ........................................... 24
Hình 1.6. Cấu trúc hóa học của một số hợp chất phenylethanoid và phenylpropanoid . 29
Hình 2.1. Quả và Hoa cây Nàng nàng (Callicarpa candicans (Burm.f.) Hochr.) ......... 33
Hình 2.2. Cây và hoa loài Tử châu lá to (Callicarpa macrophylla Vahl) ..................... 33
Hình 2.3. Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước dùng bộ cất tinh dầu vi lượng ........... 36

Hình 2.4. Hệ thống chưng cất lôi cuốn hơi nước có sự hỗ trợ của vi sóng.................... 36
Hình 4.1. Phổ GC-MS của tinh dầu lá tươi Nàng nàng ................................................. 67
Hình 4.2. Phổ GC-MS của tinh dầu lá khô Nàng nàng .................................................. 68
Hình 4.3. Phổ GC-MS của tinh dầu hoa Nàng nàng ...................................................... 68
Hình 4.4. Phổ GC-MS của tinh dầu lá tươi Nàng nàng có hỗ trợ vi sóng .................... 69
Hình 4.5. Phổ GC-MS của tinh dầu lá tươi cây Tử châu lá to ...................................... 76
Hình 4.6. Cấu trúc hóa học và tương tác chính HMBC (HC) của M1 ...................... 79
Hình 4.7. Phổ ESI-MS của M1 ...................................................................................... 80
Hình 4.8. Phổ 1H-NMR của M1..................................................................................... 81
Hình 4.9. Phổ 13C-NMR của M1 ................................................................................... 82
Hình 4.10. Phổ DEPT của M1....................................................................................... 83
Hình 4.11. Phổ HSQC của M1....................................................................................... 84
Hình 4.12. Phổ HMBC của M1 ..................................................................................... 85
Hình 4.13. Cấu trúc hóa học và tương tác chính HMBC (HC) của M7 .................... 86
Hình 4.14. Cấu trúc hóa học và tương tác chính HMBC (HC) của C5 .................... 88
Hình 4.15. Cấu trúc hóa học và tương tác chính HMBC (HC) của C6 ..................... 90
Hình 4.16. Cấu trúc hóa học và tương tác chính HMBC (HC) của M8 .................... 93


Hình 4.17. Phổ HR-ESI-MS của M8 ............................................................................. 95
Hình 4.18. Phổ 1H-NMR của M8................................................................................... 96
Hình 4.19. Phổ 13C-NMR của M8 ................................................................................. 97
Hình 4.20. HSQC của M8 .............................................................................................. 98
Hình 4.21. Phổ HMBC của M8 ..................................................................................... 99
Hình 4.22. Phổ 1H-1H COSY của M8 ......................................................................... 100
Hình 4.23. Phổ NOESY của M8 ................................................................................. 100
Hình 4.24. Cấu trúc hóa học và tương tác chính HMBC (HC) của M2 .................. 101
Hình 4.25. Cấu trúc hóa học và tương tác chính HMBC (HC) của M3 ................. 103
Hình 4.26. Cấu trúc hóa học và tương tác chính HMBC (HC) của M10 ............... 105
Hình 4.27. Cấu trúc hóa học và tương tác chính HMBC (HC) của M6 .................. 107

Hình 4.28. Cấu trúc hóa học và tương tác chính HMBC (HC) của C7 ................... 109
Hình 4.29. Cấu trúc hóa học và tương tác chính HMBC (HC) của C8 ................... 111
Hình 4.30. Cấu trúc hóa học và tương tác chính HMBC (HC) của M5 .................. 113
Hình 4.31. Cấu trúc hóa học của M4 (R = H) và M9 ( R = Glu) ............................... 115
Hình 4.32. Cấu trúc hóa học và tương tác chính HMBC (HC) của C1 ................... 116
Hình 4.33. Cấu trúc hóa học của C3 ............................................................................ 118
Hình 4.34. Cấu trúc hóa học của C9 ............................................................................ 120
Hình 4.35. Cấu trúc hóa học của C10 .......................................................................... 122


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ................................................................ i
DANH MỤC SƠ ĐỒ ..................................................................................................iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................ iv
DANH MỤC HÌNH VẼ ............................................................................................. vi
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN ........................................................................................... 2
1.1. Đặc điểm chung về thực vật học chi Callicarpa ..................................................... 2
1.2. Tác dụng dược lý của chi Callicarpa ...................................................................... 3
1.3 Thành phần hóa học thực vật chi Callicarpa........................................................... 6
1.3.1. Monoterpenoid ........................................................................................................ 6
1.3.2. Sesquiterpenoid ....................................................................................................... 7
1.3.3. Diterpenoid .............................................................................................................. 9
1.3.4. Triterpenoid ........................................................................................................... 14
1.3.5. Flavonoid ............................................................................................................... 20
1.3.6. Phenylethanoid và phenylpropanoid .................................................................... 24
1.4. Hoạt tính sinh học các thực vật chi Callicarpa ..................................................... 30
1.4.1. Hoạt tính kháng viêm và miễn dịch ..................................................................... 30

1.4.2. Tác dụng cầm máu ................................................................................................ 30
1.4.3. Tác dụng bảo vệ thần kinh và chống mất trí nhớ ................................................ 30
1.4.4. Hoạt tính chống lao ............................................................................................... 31
1.4.5. Tác dụng giảm đau ................................................................................................ 31
1.4.6. Hoạt tính chống oxi hóa ........................................................................................ 31
1.4.7. Hoạt tính kháng khuẩn .......................................................................................... 31
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 33
2.1. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu ............................................................ 33
2.1.1. Mẫu thực vật .......................................................................................................... 33


2.1.2. Phương pháp xử lý và chiết mẫu .......................................................................... 33
2.2. Phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật sử dụng ..................................................... 34
2.2.1 Phương pháp phân lập các hợp chất ...................................................................... 34
2.2.2. Phương pháp xác định cấu trúc hóa học .............................................................. 34
2.3. Phương pháp chiết xuất tinh dầu .......................................................................... 35
2.3.1. Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước dùng bộ cất tinh dầu vi lượng ........ 35
2.3.2. Phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước có sự hỗ trợ của vi sóng ................. 35
2.3.3. Phương pháp phân tích thành phần hóa học tinh dầu ......................................... 36
2.4. Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học ............................................................ 37
2.4.1 Phương pháp đánh giá hoạt tính gây độc tế bào theo phương pháp SRB........... 37
2.4.2. Phương pháp đánh giá hoạt tính gây độc tế bào theo phương pháp MTT......... 39
2.4.3. Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định............................ 40
Chương 3. THỰC NGHIỆM .................................................................................... 42
3.1. Lá cây Tử châu lá to ............................................................................................. 42
3.1.1. Thu nhận các dịch chiết từ lá cây Tử châu lá to .................................................. 42
3.1.2. Phân lập và tinh chế các chất từ các cặn chiết của lá Tử châu lá to ................... 42
3.1.2.1. Cặn chiết n-hexane của lá cây Tử châu lá to (C. macrophylla) .......... 42
3.1.2.2. Cặn chiết ethyl acetate của lá cây Tử châu lá to (C. macrophylla) ..... 46
3.2. Lá cây Nàng nàng................................................................................................. 49

3.2.1. Thu nhận các dịch chiết từ lá cây Nàng nàng ..................................................... 49
3.3.2. Phân lập và tinh chế các chất từ các cặn chiết của lá Nàng nàng ....................... 49
3.3. Xác định thành phần tinh dầu lá Tử châu lá to và Nàng nàng ............................. 55
3.4. Hoạt tính gây độc tế bào của các cặn chiết và hợp chất phân lập được ............... 55
Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................... 56
4.1. Thành phần hóa học của tinh dầu cây Nàng nàng và cây Tử châu lá to ............. 56
4.1.1. Thành phần hóa học tinh dầu lá và hoa Nàng nàng ............................................ 56
4.1.2. Thành phần hóa học của tinh dầu lá Tử châu lá to (C. macrophylla) ................ 69
4.2. Các hợp chất phân lập được từ lá cây Tử châu lá to và Nàng nàng ..................... 76
4.2.1. Các hợp chất diterpenoid ...................................................................................... 77
4.2.1.1. Hợp chất callimacrophylla A (M1) – Hợp chất mới ........................... 77
4.2.1.2. Hợp chất ent-1β-acetoxy-7β,14α-dihydroxy-16-kauren-15-on (M7) . 86


4.2.1.3. Hợp chất seco-hinokiol (C5) ............................................................... 88
4.2.1.4. Hợp chất methyl seco-hinokiol (C6) ................................................... 89
4.2.2. Các hợp chất triterpenoid ...................................................................................... 91
4.2.2.1. Hợp chất callimacrophylla B (M8)- Hợp chất mới ............................. 91
4.2.2.2. Hợp chất 3β-hydroxyolean-12-ene (M2) .......................................... 101
4.2.2.3. Hợp chất β-amyrin (M3) ................................................................... 102
4.2.2.4. Hợp chất oleanolic acid (M10)......................................................... 104
4.2.2.5. Hợp chất ursolic acid (M6) .............................................................. 107
4.2.2.6. Hợp chất 2α-hydroxy-ursolic acid (C7) ............................................ 109
4.2.2.7. Hợp chất 2α,3β,23-trihydroxyurs-12-en-28-oic acid (C8) ................ 111
4.2.3. Các hợp chất steroid ............................................................................................ 113
4.2.3.1. Hợp chất spinasterol (M5) ................................................................. 113
4.2.3.2. Hợp chất β-sitosterol (M4) ................................................................ 114
4.2.3.3. Hợp chất daucosterol (M9) ............................................................... 115
4.2.4. Các hợp chất flavonoid ....................................................................................... 115
4.2.4.1 Hợp chất 5-hydroxy-7,4’-dimethoxyflavon (C1) ............................... 115

4.2.4.2. Hợp chất 5-hydroxy-3’,4’,7-trimethoxyflavon (C3).......................... 117
4.2.4.3. Hợp chất genkwanin (C9) ................................................................. 119
4.2.4.4. Hợp chất cynaroside (C10) ............................................................... 121
4.3. Đánh giá hoạt tính sinh học của Nàng nàng và lá Tử châu lá to ....................... 128
4.3.1. Đánh giá hoạt tính sinh học của tinh dầu lá Nàng nàng và lá Tử châu lá to... 128
4.3.1.1. Đánh giá hoạt tính sinh học của tinh dầu lá cây Nàng nàng ............. 128
4.3.1.2. Đánh giá hoạt tính sinh học của tinh dầu lá cây Tử châu lá to ......... 129
4.3.2. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào in vitro của cao chiết từ loài Tử châu lá to
và Nàng nàng ................................................................................................................. 129
4.3.3. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào in vitro của các hợp chất sạch phân lập được
từ lá Tử châu lá to và Nàng nàng .................................................................................. 131
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 134
CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ................ 139


1

MỞ ĐẦU
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới nên có nguồn thiên nhiên vô cùng
phong phú và đa dạng sinh học với nhiều loài dược liệu quý. Việc sử dụng các loại
thảo dược theo y học cổ truyền hay từ các hợp chất nguồn gốc tự nhiên có xu hướng
ngày càng tăng đã chiếm một vị trí quan trọng trong nền y học. Những bài thuốc sử
dụng thảo dược là đối tượng để cho các nhà khoa học nghiên cứu một cách đầy đủ về
bản chất các hoạt chất có trong cây cỏ thiên nhiên, các kết quả nghiên cứu sẽ góp phần
giải thích rõ hơn về tác dụng chữa bệnh của các cây thuốc cổ truyền vẫn hay được sử
dụng trong dân gian
Trên thế giới những nghiên cứu về các loài chi Callicarpa chủ yếu tập trung
nghiên cứu về: thực vật học, dược lý, hóa thực vật và lâm sàng của nó. Nghiên cứu
dược lý được thực hiện trên dịch chiết thô hoặc các hợp chất tinh khiết đã cung cấp cơ
sở khoa học cho việc sử dụng truyền thống. Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học chủ

yếu tập trung vào các hoạt tính: kháng viêm, cầm máu, mất trí nhớ, oxi hóa, kháng
khuẩn. Điều đáng chú ý, các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học
trên thế giới chỉ ra rằng, các hợp chất diterpenoid và triterpenoid có hoạt tính chống
ung thư rất tốt mà các hoạt chất này là một trong các thành phần hóa học phong phú
nhất trong chi Callicarpa.
Việc nghiên cứu nhằm tìm ra những hoạt chất có ích của thực vật đã và đang
nhận được sự quan tâm của giới khoa học nhiều quốc gia trên thế giới trong đó có Việt
Nam. Đây cũng là lý do đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh
học của loài Nàng nàng (Callicarpa candicans) và loài Tử châu lá to (Callicarpa
macrophylla ) ở Việt Nam” được lựa chọn để nghiên cứu với mục tiêu:
1. Phân lập và xác định cấu trúc hóa học các hợp chất từ lá loài Nàng nàng (C.
candicans) và Tử châu lá to (C. macrophylla) thu hái ở Việt Nam..
2. Nghiên cứu thành phần hóa học trong tinh dầu loài Nàng nàng (C.
candicans) và loài Tử châu lá to (C. macrophylla).
3. Đánh giá hoạt tính gây độc trên một số dòng tế bào ung thư: gan (Hep-G2),
phổi (Lu-1) và vú (MCF-7) của các hợp chất sạch phân lập được


2

Chương 1. TỔNG QUAN

1.1. Đặc điểm chung về thực vật học chi Callicarpa
Họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae) tuy là họ không lớn nhưng cũng rất đa dạng trong
hệ thực vật Việt Nam, tác giả Vũ Xuân Phương (2007) đã xây dựng khóa định loại và
mô tả khá đầy đủ cho 26 chi với khoảng 140 loài và 21 thứ. Theo y học cổ truyền ở
nước ta cũng như nhiều nước trong khu vực, nhiều loài trong họ Cỏ roi ngựa như: các
chi Mò (Clerodendrum), Cách (Premna), Tử châu (Callicarpa), Bình linh (Vitex), Cỏ
roi ngựa (Verbena), Lõi thọ (Gmelina) đã được coi là những cây thuốc chữa trị các
bệnh về gan, mật, vàng da, đau dạ dày, kinh nguyệt không đều, bạch đới, viêm loét tử

cung, viêm não B, truyền nhiễm, huyết áp cao, lao phổi, viêm đường hô hấp, phong
thấp. Những nghiên cứu về hóa học tuy chưa nhiều, song các kết quả thu được có tác
dụng sinh học trong nhiều loài của một số chi thuộc họ Cỏ roi ngựa (Verbenaceae),
cho thấy đây là một họ có nhiều triển vọng trong tương lai. [1]
Trên Thế giới, chi Callicarpa L. (Chi Tu hú, Nàng nàng hay Tử châu) có khoảng 140
loài, thuộc họ Verbenaceae, bao gồm các cây thân gỗ nhỏ và cây bụi, hay gặp phổ biến ở
các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, chủ yếu là ở các nước thuộc châu Á, một số loài
cũng gặp ở vùng xích đạo châu Mỹ và Australia [2].
Có nhiều loài cây thuộc chi Callicarpa được sử dụng trong y học dân gian nhiều dân
tộc, ở các nước châu Á, Australia và Mỹ. Khoảng 20 loài thực vật chi Callicarpa được công
bố về tác dụng và được sử dụng trong y học dân gian. Trong đó, một số loài biết đến hay
được sử dụng trong y học cổ truyền của Trung Quốc và Nam Á trong việc điều trị bệnh
viêm gan, bệnh thấp khớp, sốt, nhức đầu, khó tiêu và các bệnh khác. Một số loài Callicarpa
đã được công bố được sử dụng chống lại ung thư (ví dụ, rễ cây Callicarpa americana để
điều trị bệnh ung thư da và vỏ cây Callicarpa rubella để điều trị khối u của ruột già). Các
dịch chiết thu được từ 14 loài trong chi Callicarpa đã được đánh giá tác dụng sinh học gồm
khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, chống côn trùng sinh trưởng, gây độc tế bào và các hoạt
động phytotoxic. Ngoài các acid amin, benzenoid, carbohydrate đơn giản, lipid, diterpene,
flavonoid, phenylpropanoid, phytosterol, sesquiterpene, và triterpene đã được phát hiện,
phân lập từ chi Callicarpa [3].
Ở Việt Nam, Theo tác giả Võ Văn Chi, chi Callicarpa có 14 loài [4], tác giả Phạm


3

Hoàng Hộ thống kê chi Callicarpa có 26 loài [5], còn theo các nhà thực vật học thuộc Viện
Sinh thái và tài nguyên sinh vật đã thống kê được 21 loài [6]. Được phân bố rải rác trong khắp
cả nước ở Phía Bắc như Tuyên Quang, Lạng Sơn, Sơn La, Bắc Cạn, Phú Thọ, Bắc Giang,
Ba Vì, Thái Nguyên, một số vùng miền trung như Nghệ An, Huế, Đà Nẵng, Khánh Hòa, Kon
Tum, Đắc Lắc, Gia Lai, Ở phía Nam có Bình Dương, Đồng Nai [ 6,7 ].

Trong y học hiện đại, những kết quả nghiên cứu và thử nghiệm hoạt tính sinh
học một số loài thực vật Callicarpa đã chứng minh rằng chúng chứa nhiều hoạt chất
có tác dụng sinh học quý góp phần làm sáng tỏ việc sử dụng các thực vật chi này trong
dân gian và cho thấy nó cung cấp một lượng lớn các chất chuyển hóa thứ cấp có hoạt
tính sinh học.
1.2. Tác dụng dược lý của chi Callicarpa
Các thực vật chi Callicarpa được sử dụng trong y học cổ truyền, chủ yếu ở châu Á
(Bảng 1.1). Thành phần hóa học tinh dầu chính của loài Callicarpa americana được công
bố có tác dụng chống đầy bụng khó tiêu, một số chất phân lập được từ loài Callicarpa
americana và Callicarpa japonica có tác dụng chống muỗi đốt [8]. Gần đây, kết quả nghiên
cứu về hoạt tính sinh học của loài C. americana cho biết một số hợp chất khung clerodanediterpene là thành phần chính thể hiện hoạt tính. Một số loài Callicarpa được nghiên cứu
sử dụng trong phòng chống ung thư như rễ loài C. americana để điều trị ung thư da và vỏ
loài C. rubella để điều trị khối u ruột già [3]. Ở Ấn Độ, vỏ loài C. arborea Roxb. chữa bệnh
ngoài da [9] còn ở Nepal sử dụng vỏ cây để giảm sốt và vỏ quả chữa chứng khó tiêu [10].
Lá loài C. lanata có tác dụng như lá trầu ở Đông Ấn Độ [11]. Trong y học dân gian Đài
Loan, loài C. formosana Rolfe được sử dụng để điều trị bệnh thấp khớp và rối loạn đường
tiêu hóa (nhiễm trùng răng miệng, rối loạn dạ dày và đường ruột) [12].
Loài C. macrophylla Vahl được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống của y học
cổ truyền Ấn Độ và Trung Quốc. Hạt C. macrophylla được sử dụng trong y học cổ
truyền Ấn Độ, để điều trị nhiễm trùng răng miệng và đường ruột, lá được sử dụng để
điều trị bệnh thấp khớp, nước ép trái cây được sử dụng để giảm sốt và dầu thơm từ rễ
được sử dụng để điều trị rối loạn chức năng dạ dày [13,14,15].
Trong y học cổ truyền Trung Quốc loài C. macrophylla được sử dụng kết hợp
với hai loài C. pedunculata R.Br. và C. cathayana Chang để ngăn ngừa xuất huyết
trong và điều trị bỏng [16]. Ngoài ra, C. macrophylla cũng được sử dụng kết hợp với


4

một số thảo dược khác để điều trị các bệnh như tiêu chảy, kiết lỵ, sâu ruột, viêm da,

lọc máu và đào thải chất độc [17].
Một số loài Callicarpa được sử dụng gây vô sinh như bộ lạc ở thung lũng Torres
(nằm giữa Papua New Guinea và Australia) sử dụng nước ép lá của một loài Callicarpa
(tên địa phương, "argerarger", có thể là C. thozetii AA Munir) trộn lẫn với lá của một
số loài cây khác để gây ra vô sinh vĩnh viễn [18]; Bộ lạc Marma ở Bangladesh đã sử
dụng rễ loài C. lanata L. (hay còn gọi là C. tomentosa (L.) Murr.) kết hợp với rễ loài
Streblus asper Laur. (Moraceae) để điều trị kinh nguyệt không đều và lá nhai với muối
có tác dụng diệt tinh trùng [19,20].
Theo một số tài liệu thực vật ở Bắc Mỹ, quả loài Callicarpa americana L. được
sử dụng thường xuyên như một loại thức ăn. Trong những năm đầu thế kỷ XIX,
Rafinesque cho rằng lá C. mericana đã được sử dụng để điều trị bệnh phù, và quả để
ăn mặc dù có tính axit, mặt khác quả cũng được coi là một nguồn thuốc nhuộm làm
cho len có màu tím [21,22]. Theo y học cổ truyền ở Bắc Mỹ, nước sắc từ rễ và cành
của C. americana L. để sử dụng trị bệnh thấp khớp, ra mồ hôi, giải nhiệt và đặc biệt
chữa sốt rét. Một số vùng còn sử dụng nước sắc gồm rễ và quả loài C. americana
để điều trị đau bụng [23]. Nước sắc kết hợp rễ cây C. americana với Rubus sp. được
sử dụng để điều trị bệnh hoa mắt, chóng mặt. Ngoài ra, nước sắc từ rễ cũng được
sử dụng điều trị bệnh đau dạ dày [24, 25]. Lá cây C. candicans (Burm. f.) Hochr ở
Philippine được người bản địa sử dụng làm chất độc cá [26].
Bảng 1.1. Một số loài chi Callicarpa sử dụng trong y học cổ truyền dân tộc [2]
Loài

C. americana

C. arborea
C. bodinieri
C. cana

Bộ phận
Vỏ

Lá
Rễ
Rễ
Rễ và quả
Rễ và cành
Vỏ
Vỏ
Ép vỏ
Lá
Không xác định

Quốc gia
Mỹ
Mỹ
Mỹ
Mỹ
Mỹ
Mỹ
Ấn Độ
Nepal
Nepal
Trung Quốc
Papua New Guinea

Tác dụng
Sốt
Chứng thủng nước
Ung thư da
Kiết lỵ
Đau bụng

Sốt, sốt rét, thấp khớp
Bệnh ngoài da
Sốt
Đường tiêu hóa
Vết thương
Chống đông


5

C. candicans
C. cathayana
C. flavida

Lá
Lá
Lá
Vỏ
Trên mặt đất

Không xác định
Lá
C. giraldii
Lá
C. giraldii
Lá
C. integerrima Lá
Lá
C. japonica
Lá

C. kochiana
Lá
Lá
C. lanata
Rễ tươi
C. lingii
Lá
Lá
C. longifolia
Không xác định
C. longissima Lá
Quả tươi
Lá
Lá
C. formosana

C. macrophylla

Rễ tươi
Rễ
Rễ

Hạt
C. pedunculata Không xác định
C. purpurea
Lá
C. reevesii
Lá
Vỏ
C. rubella

Lá
Trên mặt đất
Lá
Callicarpa sp.
Lá và cành

Quần đảo Palau
Malaysia
Trung Quốc
Philippines
Đài Loan

Ngộ độc cá
Điều hòa kinh
Vết thương
Đau răng
Bệnh dạ dày

Đài Loan
Trung Quốc
Trung Quốc
Trung Quốc
Trung Quốc
Trung Quốc
Nhật Bản
Trung Quốc
Ấn Độ
Bangladesh
Trung Quốc
Trung Quốc

Nhiễm trùng, rối loạn tiêu hóa
Vết thương
Vết thương
Vết thương
Vết thương
Vết thương
Chất độc cá
Vết thương
Giun sán
Sốt, sốt rét
Vết thương
Vết thương

Papua New Guinea
Trung Quốc
Nepal
Trung Quốc
Ấn Độ
Trung Quốc

Giun sán
Vết thương
Sốt
Vết thương
Đau đầu
Sốt

Ấn Độ
Nepal

Nepal

Sốt, loét miệng, ho
Nhiễm trùng
Đường tiêu hóa

Papua New Guinea
Trung Quốc
Trung Quốc
Ấn Độ
Trung Quốc
Trung Quốc
Papua New Guinea

Nhiễm trùng, thấp khớp
Giun sán
Vết thương
Vết thương
Khối u của ruột già
Vết thương
Bỏng
Đau vai gáy, giun sán

Papua New Guinea

Giun sán


6

1.3 Thành phần hóa học thực vật chi Callicarpa
 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Những nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài thực
vật chi Callicarpa cho thấy sự có mặt của hơn 200 hợp chất. Bao gồm các lớp chất
chính: terpenoid (diterpenoid và triterpenoid) và flavonoid với nhiều hoạt tính sinh học
đáng được quan tâm chú ý.
Thực vật chi Callicarpa có thành phần hóa học phong phú và đa dạng với nhiều
lớp chất khác nhau như: terpenoid (monoterpenoid, sesquiterpenoid, diterpenoid,
triterpenoid), flavonoid, phenylethanoid và phenypropanoid. Trong đó các hợp chất
terpenoid được quan tâm nhiều, đặc biệt là diterpenoid và triterpenoid là các thành
phần phong phú nhất trong chi này.
1.3.1. Monoterpenoid
Một số hợp chất iridoid phân lập được từ loài C. nudiflora như nudifloside và
linearoside được chứng minh có tác dụng ức chế tế bào ung thư máu K562 [28]. Ngoài
ra các hợp chất khác phân lập được từ loài C. kochiana và C. japonica cũng đã được
báo cáo [29,30].
Bảng 1.2. Một số hợp chất monoterpennoid phân lập được từ chi Callicarpa
Tên chất

KH

Loài

TLTK

1

4-terpineol

C. kochiana

[30]

2

α-terpineol

C. kochiana

[30]

3

α -pinene

C. japonica

[33]

4

β-pinene

C. japonica

[33]

5

p-cymene

C. candicans

[32]

6

Limonene

C. candicans

[32]

7

6-O-benzoylphlorigidoside B

C. formosana

[27]

8

6-O-trans-cinnamoylphlorigidoside B

C. formosana

[27]

9

6-O-trans-p-coumaroylshanzhiside
methyl ester

C. formosana

[27]

10

4-O-trans-p-coumaroylmussaenoside

C. formosana

[27]

11

6 β-Hydroxyipolamiide

C. formosana

[27]

12

Phlorigidosides

C. formosana

[27]


7

13

2-Methoxy-9-methyl-3-oxabicyclo
nonane-7,9-diol

C. formosana

[27]

14

Nudifloside

C. nudiflora

[28]

15

Linearoside

C. nudiflora

[28]

Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của một số hợp chất monoterpennoid
1.3.2. Sesquiterpenoid
Sesquiterpenoid được phân lập ở hầu hết các loài thuộc chi Callicarpa như


8

C. japonica, C. integerrima, C. macrophylla, C. pedunculata và C. kochiana. Nghiên
cứu thành phần dễ bay hơi từ loài C. japonica đã phân lập và nhận dạng được một số
hợp chất như: 1-octen-3-ol; 2-hexenal; 2,4-hexadienal; 2,4-heptadienal và epiglobulol ức
chế đáng kể sự phát triển của vi sinh vật [31]. Thêm nữa, dendrolasin, một loại
sesquiterpenoid tự nhiên có hương thơm, được phát hiện là đặc trưng của cả tinh dầu lá và
quả C. macrophylla [36].
Bảng 1.3. Một số hợp chất sesquiterpennoid phân lập được từ chi Callicarpa
Hợp chất

KH

Loài

TLTK

16

β-caryophyllene

C. kochiana

[30]

17

γ-caryophyllene

C. japonica

[31]

18

Germacrene B

C. japonica

[31]

19

Germacrene D

C. japonica

[33]

20

Aromadendrene II

C. japonica

[31]

21

Epiglobulol

C. japonica

[31]

22

Viridiflorol

C. japonica

[33]

23

α-guaiene

C. japonica

[33]

24

γ-elemene

C. japonica

[33]

25

(-)-spathulenol

C. integerrima

[34]

C. japonica

[33]

C. formosana

[35]

26

Elixene

27

t-cadinene

C. integerrima

[34]

28

7-epi-α-selinene

C. integerrima

[34]

29

Dendrolasin

C. japonica

[33]

C. macrophylla

[36]

30

(1β,6α)-euesm-4(15)-ene-1,6-diol

C. pedunculata

[37]

31

(-)-clovane-2β,9α-diol

C. pedunculata

[37]

32

(9β)-caryolane-1,9-diol

C. pedunculata

[37]

33

Dehydrodendrolasin

C. macrophylla

[36]


9

Hình 1.2. Cấu trúc hóa học của một số hợp chất sesquiterpennoid
1.3.3. Diterpenoid
Các hợp chất diterpenoid phân lập từ thực vật chi Callicarpa rất phong phú,

thuộc các bộ khung: abietane, phyllocradane, clerodane, labdane, pimarane,
isopimarane và totarane. Một số hợp chất abietane diterpenoid còn được phân lập từ
loài C. kochiana [38] và C. pedunculata [39]. 05 hợp chất abietane diterpenoid đã được


10

phân lập và xác định cấu trúc từ loài C. pilosissima Maxim vào năm 2009. Trong số
đó, hợp chất 12-deoxy-11,12-dihydro-seco-hinokiol methyl ester biểu hiện hoạt tính
kháng vi khuẩn lao Mycobacterium tuberculosis H37Rv tốt [40].
Một số hơp chất diterpene khung labdan phân lập được từ loài C. longissimi có
tác dụng kháng viêm, chống ung thư trên dòng tế bào PC3 [42]. Những hợp chất phân
lập từ C. longissima có ý nghĩa về đặc điểm hóa phân loại là các chất đánh dấu sinh
học phân biệt các loài chi Callicarpa.
Bảng 1.4. Một số hợp chất diterpennoid phân lập được từ chi Callicarpa
KH
Totarane
34

Hợp chất

Pedunculatic acid B

Loài

TK

C. kochiana

[38]

C. pedunculata

[39]

Abietane
35
36
37

Kochianic acid A
Kochianic acid B
Pedunculatic acid A

C. kochiana
C. kochiana
C. formosana

[38]
[38]
[35]

38

7α,15-dihydroxydehydroabietic acid

C. kochiana

[39]

39
40
41
42
43
44

Dehydroabietic acid
7β-hydroxydehydroabietic
7α-hydroxydehydroabietic acid
7-Oxodehydroabietic acid
6,8,11,13-abietatrien-18-oic acid
3-Oxo-abieta-8,11,13-triene
7-Oxo-abieta-8,11,13-triene2α,3α-dihydroxyus12-en-28-oic acid
Macrophypene A
12-deoxy-seco-hinokiol methyl ester
Callicarpic acid A
Callicarpic acid B
12-deoxy-11,12-dihydro-seco-hinokiol methyl
ester
9α-hydroxycallicarpic acid A
Callilongisin A
Callilongisin B
Callilongisin C
3β-hydroxy-8,11,13(14),15-abietatetraen-19-oic

C. pedunculata
C. pedunculata
C. pedunculata
C. pedunculata

C. pedunculata
C. pilosissima

[39]
[39]
[39]
[39]
[39]
[39]

C. pedunculata

[39]

C. macrophylla
C. pilosissima
C. pilosissima
C. pilosissima

[45]
[40]
[40]
[40]

C. pilosissima

[40]

C. pilosissima
C. longissima

C. longissima
C. longissima
C. japonica

[40]
[42]
[42]
[42]
[41]

45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55


11

acid
Clerodane
55 Hardwickiic acid
56 Monomethyl kolavate
57 Echinophyllin C

58 Clerodermic acid methyl ester
15,16-dihydro-15-methoxy-16-oxo-hardwickiic
59
acid
60 Pentandralactone
61 Pentandranoic acid A
62 Pentandranoic acid B
63 Pentandranoic acid C
Phyllocladane
64

16,17-dihydroxy-3-oxophyllocladane

65
66
67
68
69

17-norphyllocladane-3,16-dione
Phylloclad-15-en-3,17-dion
3β,16β-phyllocladane-3,16,17-triol
3β,16β-phyllocladane-3,16,17-triol-17-acetate
16α,17,19-trihydroxyphyllocladan-3-one
4,16α,17-trihydroxy-3,4-secophyllocladan-3-oic
acid
5β,16α-4,16,17-trihydroxy-3,4secophyllocladan-3-oic acid
16-hydroxy-17-acetoxy-3 oxophyllocladane

70

71
72

73

Calliterpenone

74

Calliterpenone monoacetate

75

Calliterpenone-17-acetate

Labdane
76 Callilongisin D
77 7α-hydroxy sandaracopimaric acid

C. formosana
C. formosana
C. formosana
C. formosana

[43]
[43]
[43]
[43]

C. formosana

[43]

C. pentandra
C. pentandra
C. pentandra
C. pentandra

[44]
[44]
[44]
[44]

C. nudiflora
C. macrophylla
C. furfuracea
C. furfuracea
C. furfuracea
C. furfuracea
C. furfuracea

[53]
[45]
[46]
[46]
[46]
[46]
[46]

C. furfuracea

[46]

C. furfuracea

[46]

C. macrophylla
C. macrophylla
C. kwangtungensis
C. nudiflora
C. formosana
C. longifolia
C. furfuracea
C. pedunculata
C. macrophylla
C. furfuracea
C. longifolia
C. macrophylla

[45]
[47]
[48]
[53]
[43]
[50]
[46]
[49]
[47]
[46]

[50]
[52]

C. longissima
C. nudiflora

[42]
[53]