Khảo Sát Thành Phần Hóa Học Của Loài Địa Y Parmotrema Tsavoense Thu Hái Ở Tỉnh Bình Thuận

Xác nhận của hội đồng phản biện:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
KÝ TÊN VÀ DUYỆT
(Ký và ghi rõ họ tên)

iii


LỜI CẢM ƠN
Trên thực tế, để đạt được thành công thì sự cố gắng, nỗ lực của bản thân vẫn chưa
đủ mà cịn có sự động viên, giúp đỡ của mọi người xung quanh, dù ít hay nhiều thì nó
vẫn tiếp thêm sức mạnh cho bản thân để hoàn thành mục tiêu tốt hơn. Để hoàn thành tốt
bài báo cáo khóa luận này, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của q
Thầy Cơ, gia đình và bạn bè.

Với lòng cảm ơn sâu sắc, em xin gửi đến Các thầy cơ Khoa Hóa Học Trường
ĐHSP TPHCM đã dành hết tri thức và tâm huyết của mình truyền dạy cho chúng em
những kiến thức quý báu là hành trang giúp em bước tiếp trên con đường trồng người.
Đặc biệt em xin cảm ơn Thầy Dương Thúc Huy, người đã tận tình hướng dẫn, động viên
em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Nếu khơng có được sự giúp đỡ của Thầy thì bài
báo cáo khóa luận này khó có thể hồn thiện được.
Ngồi ra, em cũng xin cảm ơn đến các anh chị khóa trên và các bạn sinh viên
trong bộ mơn Hóa Hữu Cơ khoa Hóa học đã giúp đỡ, góp ý và động viên em rất nhiều
trong quá trình em thực hiện đề tài.
Cuối cùng, em xin đặc biệt cảm ơn đến gia đình và người thân, là chỗ dựa vững
chắc về vật chất lẫn tinh thần đã hỗ trợ em rất nhiều trong suốt chặng đường học tập của
mình giúp em có thể tập trung học tập tại trường cũng như hoàn thành bài báo cáo khóa
luận của mình.
Do thời gian thực hiện khóa luận khá ngắn nên khơng thể tránh khỏi sai sót, em
kính mong những góp ý cũng như kinh nghiệm q báu của q thầy cơ để giúp bài báo
cáo khóa luận của em được hoàn thiện hơn.
Cuối cùng em xin chúc tồn thể q Thầy Cơ và các bạn dồi dào sức khỏe và
thành cơng!
Tp Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 04 năm 2018

iv


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN..................................................................................................... iv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU ................................................... vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH ................................................................................. vii
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................... vii
DANH MỤC PHỤ LỤC ................................................................................... vii
LỜI MỞ ĐẦU ......................................................................................................1

Chương 1. TỔNG QUAN ..................................................................................2
1.1 Định nghĩa và phân loại địa y ..................................................................2
1.2 Vai trò sinh thái của các hợp chất tự nhiên trong địa y ...........................2
1.3 Nghiên cứu hóa học về các hợp chất trong địa y .....................................3
1.4 Nghiên cứu hóa học của một số lồi địa y thuộc chi Parmotrema ..........3
1.5 Vai trò của địa y .......................................................................................9
Ứng dụng trong dược học và y học...................................................9
Ứng dụng trong nông nghiệp ..........................................................12
Ứng dụng trong mĩ phẩm và công nghiệp nước hoa ......................13
Chương 2. THỰC NGHIỆM ............................................................................14
2.1 Máy móc, thiết bị, hóa chất ...................................................................14
2.2 Thu hái và xử lý mẫu nguyên liệu, ly trích và cơ lập các hợp chất .......14
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................17
3.1 Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất A18.........................................17
3.2 Biện luận cấu trúc phổ ...........................................................................17
Chương 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ...........................................................22
4.1 Kết luận ..................................................................................................22
4.2 Đề xuất ...................................................................................................22

v


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU
Ac

Acetone

AcOH

Acetic acid

C

Chloroform

d

Mũi đơi (Doublet)

EA

Ethyl acetate

H

n-Hexane

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

Tương quan

1

H-13C qua 1 nối (Heteronuclear Single Quantum

Correlation)
J

Coupling constant (Hằng số tương tác spin-spin)

MeOH

Methanol

MS

Phổ khối lượng (Mass Spectrometry)

NMR

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

N.D

Không xác định (Not Determined)

s

Mũi đơn (Singlet)

SKC

Sắc ký cột

δ

Chemical shift (Độ chuyển dịch hóa học)

vi


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1.

Ba dạng chính của địa y

Hình 1.2.

Sinh tổng hợp của các hợp chất từ địa y

Hình 1.3.

Các hợp chất cô lập từ địa y thuộc chi Parmotrema

Hình 2.1.

Lồi địa y Parmotrema tsavoense

Hình 2.2.

Sơ đồ quy trình ly trích và cơ lập các hợp chất trên lồi Parmotrema
tsavoense

Hình 3.1.

Cấu trúc hóa học và một số tương quan HMBC của hợp chất A18

Hình 4.1.

Cấu trúc hợp chất đã cơ lập

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1.

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

Bảng 1.2.

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

Bảng 1.3.

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

Bảng 1.4.

Các loại enzyme bị ức chế bởi các hợp chất của địa y

Bảng 1.5.

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

Bảng 3.1.

So sánh số liệu phổ NMR của hợp chất A18 và furfuric acid

DANH MỤC PHỤ LỤC
Phụ lục 1.

Phổ 1H-NMR của hợp chất A18

Phụ lục 2.

Phổ 13C-NMR của hợp chất A18

Phụ lục 3.

Phổ HSQC của hợp chất A18

Phụ lục 4.

Phổ HMBC của hợp chất A18

Phụ lục 5.

Phổ MS của hợp chất A18

vii


LỜI MỞ ĐẦU
Vào những năm giữa thế kỉ 19, các nhà khoa học đã bắt đầu nghiên cứu các cấu
trúc hóa học của hợp chất có trong địa y và thử nghiệm hoạt tính của chúng. Trong q
trình thử nghiệm ấy, các nhà nghiên cứu nhận thấy hoạt tính của các hợp chất có thể ức
chế nhiều loại vi khuẩn, virus. Vì vậy, các loại thuốc được điều chế và tổng hợp từ các
hợp chất thiên nhiên của các loài địa y dần được phát triển. Ngay từ thời trung đại, nhiều

người làm nghề y đã sử dụng các loài địa y làm thuốc chữa bệnh. Trong những năm gần
đây, những nghiên cứu hóa học và sinh học về địa y trên thế giới trở nên phổ biến. Ngồi
cơng dụng chữa bệnh, địa y còn được sử dụng làm thực phẩm, mỹ phẩm, phẩm nhuộm,
nước hoa (Muller, 2001)[1]. Theo các tác giả Boustie (2005)[2], Huneck (1999)[3], Muller
(2001)[1] từ xưa cho đến nay có khoảng gần 1.000 hợp chất địa y đã được cơ lập và thử
nghiệm các hoạt tính sinh học như kháng khuẩn, kháng virus, chống oxy hóa, kháng ung
thư, kháng viêm, kháng enzyme…
Xuất phát từ những ứng dụng y học của các nhà nghiên cứu và kế thừa những
nghiên cứu đã có về chi Parmotrema trong nước cũng như nghiên cứu hóa học trên lồi
địa y Parmotrema tsavoense của (Duong TH, 2015)[4], (Huynh BLC, 2014)[5] tôi tiếp
tục nghiên cứu trên loài địa y Parmotrema tsavoense (Krog & Swincow) Krog &
Swincow nhằm cơ lập các hợp chất phenolic có nhiều hoạt tính sinh học.

1


CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN

1.1 Định nghĩa và phân loại địa y
Địa y là một dạng thực vật bậc thấp, là kết quả cộng sinh giữa nấm (mycobiont)
và một thành phần quang hợp (photobiont), thường là tảo (algae). Địa y sinh sản theo
phương thức sinh sản vơ tính.
Hiện nay có khoảng 17.000 lồi địa y đã được tìm thấy. Thơng thường địa y được
chia thành 3 dạng chính:
 Dạng khảm (crustose lichen): hình vảy, chặt và dán vào giá thể.
 Dạng phiến (foliose lichen): hình lá với nhiều thùy như lá cây.
 Dạng sợi (fructicose lichens): hình cành, sợi, như bụi cây.

Pleopsidium flavum

Lobaria linita

(Crustose lichen)

(Foliose lichen)

Usnea longissima
(Fructicose lichens)

Hình 1.1. Ba dạng chính của địa y
Thành phần tảo của địa y sản sinh các carbohydrate bằng q trình quang hợp, cịn
thành phần nấm sản sinh các hợp chất tự nhiên (để chống tia UV, ngăn chặn sâu bọ và
các loài động vật ăn cỏ, …), cung cấp nước và khoáng chất. Kết quả từ sự cộng sinh này
giúp địa y có thể sinh trưởng và sống sót trong những điều kiện khắc nghiệt, chủ yếu ở
vùng vĩ độ cao, vùng nhiệt đới, và có thể hiện diện ở khắp mọi nơi như trên đá, đất, lá
cây, thân cây, kim loại, thủy tinh (Choi và cộng sự, 2008)[6].
1.2 Vai trò sinh thái của các hợp chất tự nhiên trong địa y
 Bảo vệ đối với cây trồng bậc thấp và bậc cao.
 Các hợp chất thơm hấp thụ tia UV, bảo vệ địa y chống lại bức xạ có hại.
 Các carboxylic acid từ địa y là tác chất tạo phức mạnh và giúp cho địa y lấy được
các khoáng chất từ vật chủ nơi địa y bám vào (substrate) (Choi và cộng sự, 2008)[6].
 Giúp xua đuổi thú ăn thịt và côn trùng.

2


1.3 Nghiên cứu hóa học về các hợp chất trong địa y
Có nhiều cách phân loại các hợp chất trong địa y. Tuy nhiên, các hợp chất hóa học

trong địa y được chia làm ba nhóm chính dựa theo nguồn gốc sinh tổng hợp của chúng
(Hình 1.2) (Huneck, 1997)[7].
 Nguồn gốc shikimic acid: terphenylquinone và dẫn xuất của acid tetronic.
 Nguồn gốc mevalonic acid: triterpenoid.
 Nguồn gốc acetate-malonate (polyketide): các acid dây dài và các acid phenol.
Tảo

Nấm

Hình 1.2. Sinh tổng hợp của các hợp chất từ địa y
1.4 Nghiên cứu hóa học của một số lồi địa y thuộc chi Parmotrema
 Parmotrema praesorediosum
(+)-Praesorediosic acid (1), (+)-protopraesorediosic acid (2), atranorin (15) và
chloroatranorin (16) được cô lập bởi David F. và cộng sự (1990)[8].
Lecanoric acid (18) và stictic acid (22) được cô lập bởi Ramesh P. và cộng sự
(1994)[9].
Huynh B. L. Chi và cộng sự đã cô lập được prasoether A (47), zeorin (55), và
1β,3β-diacetoxyhopan-29-oic acid (56) (2011)[10].
 Parmotrema sancti-angelii
Atranorin (15), lecanoric acid (18) và α-collatolic acid (30) được cô lập bởi Neeraj
V. và cộng sự (2011)[11].
3


Hà Xuân Phong (2012)[12] đã cô lập được 10 hợp chất từ loài địa y Parmotrema
sancti-angelii:

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

isochromen-1-one (42), gyrophoric acid (17), lecanoric acid (18), orsellinic acid (5),

methyl orsellinate (6), methyl β-orsellinate (9), methyl haematomate (10) và ba hợp chất
bicyclo mới Sancti A-C (52-54).
Methyl -orsellinate (9), salazinic acid (20) và atranorin (15) được cô lập bởi
Nguyen Thi Thu Tram và cộng sự (2016)[13].
 Parmotrema conformatum
Protocetraric acid (25), malonprotocetraric acid (27) và (+)-(12R)-usnic acid (49)
được cô lập bởi Keogh M. F. (1977)[14].
 Parmotrema dilatum
Depside atranorin (15), các depsidone salazinic acid (20), norstictic acid (23),
hypostictic acid (24) và protocetraric acid (25) được cô lập từ Parmotrema dilatum bởi
Honda N. K. và cộng sự (2010)[15].
 Pamotrema lichexanthonicum
Depside atranorin (15), depsidone salazinic acid (20) và xanthone lichexanthone
(50) được cơ lập từ cao chloroform của lồi địa y Pamotrema lichexanthonicum bởi
Micheletti A. C. và cộng sự (2009)[16].
 Parmotrema mellissii
Methyl orsellinate (6), ethyl orsellinate (7), n-butyl orsellinate (8), methyl βorsellinate (9), methyl haematommate (10), ethyl chlorohaematommate (11), atranorin
(15), chloroatranorin (16), α-alectoronic acid (29), α-collatolic acid (30), 2′′′-O-methylα-alectoronic acid (31), 2′′′-O-ethyl-α-alectoronic acid (32), dehydroalectoronic acid
(33), dehydrocollatolic acid (34), parmosidone A (35), parmosidone B (36),
parmosidone C (37), isocoumarin A (42), isocoumarin B (43), β-alectoronic acid (44),
2′′′-O-methyl-β-alectoronic acid (45), 2′′′-O-ethyl-β-alectoronic acid (46), (+)-(12R)usnic acid (49) và skyrin (51) được cô lập từ loài địa y Parmotrema mellissii thu hái ở
thành phố Đà Lạt bởi Lê Hoàng Duy (2012)[17].
 Parmotrema nilgherrense
α-Alectoronic acid (29), α-collatolic acid (30) và dehydrocollatolic acid (34) được
cô lập bởi Kharel M. K. và cộng sự (2000)[18].
Depside atranorin (15) được cô lập bởi Neeraj V. và cộng sự (2011)[11].
4


 Parmotrema planatilobatum

Năm 2011, Duong Thuc Huy[10] và cộng sự đã cơ lập được 7 hợp chất gồm có
methyl β-orsellinate (9), methyl orsellinate (6), orsellinic acid (5), methyl
haematommate (10), atranorin (15), lecanoric acid (17), (+)-(12R)-usnic acid (49).
Năm 2012, orcinol (4), gyrophoric acid (17), protocetraric acid (25), 9’-Omethylprotocetraric acid (26) và methyl 2-(3-(2,6-dihydroxy-4-methylbenzyl)-2,4dihydroxy-6-methylphenoxy)-3-formyl-4-hydroxy-6-methylbenzoate (48) được cô lập
bởi Duong Thuc Huy và cộng sự[19].
8-(2,4- dihydroxy-6-(2-oxoheptyl)phenoxy)-6-hydroxy-3-pentyl-1H-isochromen1-one

(42),

8-(2,4-

dihydroxy-6-(2-oxoheptyl)phenoxy)-6-methoxy-3-pentyl-1H-

isochromen-1-one (43), -collatolic acid (44) và lichesterinic acid (3) được cô lập bởi
Duong Thuc Huy và cộng sự (2014)[20].
 Parmotrema reticulatum
Atranorin (15), chloroatranorin (16), salazinic acid (20) và consalazinic acid (21)
được cô lập từ cao acetone bởi Fazio A. T. và cộng sự (2009)[21].
 Parmotrema saccatilobum
Atranorin (15) và chloroatranorin (16) được cơ lập từ cao n-hexane của lồi địa y
Parmotrema saccatilobum bởi Bugni T. S. và cộng sự (2009)[22].
 Parmotrema stuppeum
Orsellinic acid (5), methyl orsellinate (6), atranorin (15) và lecanoric acid (17)
được cô lập bởi Jayaprakasha G. K. (2000)[23].
 Parmotrema subisidiosum
Depside atranorin (15) và hai depsidone salazinic acid (20) và consalazinic acid
(21) được cô lập từ cao acetone bởi O’Donovan D. G. và cộng sự (1980)[24].
 Parmotrema tsavoense
Parmosidone A-E (35-39) được cô lập bởi Duong Thuc Huy và cộng sự (2015)[25].
Protocetraric acid (25), 9’-O-methylprotocetraric acid (26), virensic acid (28), (+)prasoediosic acid (1), atranorin (15), methyl haematommate (10), methyl -orsellinate

(9), methyl orsellinate (6) và zeorin (55) được cô lập bởi Bui. Thi Lan Anh và cộng sự
(2015)[26].
Methyl (E)-2,4-dihydroxy-6-methyl-3-(3-oxobut-1-en-1-yl)benzoate (12), atranol
(13) và 2-O-methylatranol (14) được cô lập bởi Duong Thuc Huy (2017)[27].
5


Parmosidone F (40) và atranol (13) được cô lập bởi Nguyen Thi Quynh Nhu và
cộng sự (2017)[28]. Parmosidone G (41) và methyl (E)-2,4-dihydroxy-6-methyl-3-(3oxobut-1-en-1-yl)benzoate (12) được cô lập bởi Nguyen Ngoc Man (2017)[29].
 Parmotrema tinctorum
Isolecanoric acid (19) được cô lập bởi Sakurai A. và cộng sự (1987)[30].
Ethyl orsellinate (7) được cô lập bởi Santos L. C. và cộng sự (2004)[31].
Atranorin (15) và lecanoric acid (18) được cô lập bởi Honda N. K. và cộng sự
(2013)[32].
Các acid béo

Hợp chất phenolic đơn vịng

Depside

Hình 2.3. Các hợp chất cô lập từ địa y thuộc chi Parmotrema
6


Depsidone

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

7

Diphenylethers

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

8


1.5 Vai trò của địa y
Ứng dụng trong dược học và y học
Các hợp chất từ địa y chủ yếu có hoạt tính kháng virus, kháng viêm, kháng khuẩn,
chống oxy hóa, gây độc tế bào,…
Một số hợp chất từ địa y là những hợp chất có hoạt tính kháng khuẩn hiệu quả.
Protolichesterinic acid được thử nghiệm in vitro kháng khuẩn Helicobacter pylori (acid
này là thành phần trong thuốc cổ truyền giảm đau dạ dày với tên Iceland moss) (Muller
2001)[17]. Một số lượng lớn các hợp chất địa y kiềm hãm sự phát triển của vi khuẩn hay
nấm như alectosarmentin, pannarin và chloropannarin, emodin và physcion, evernic
acid, leprapinic acid và dẫn xuất, các hợp chất phenol đơn vòng, puvinic acid và dẫn
xuất, usnic acid và dẫn xuất. Trong các hợp chất địa y, usnic acid và dẫn xuất của nó
cho thấy hoạt tính kháng khuẩn cực kì mạnh trên khá nhiều dịng vi khuẩn (Bảng 1.1)
(Muller 2001)[1].
Các hợp chất anthraquinone có hoạt tính kháng virus. Hypericin có hoạt tính chống
lại sự sao chép ngược của virus HIV. Depside và depsidone có hoạt tính ức chế sự sao
chép của virus HIV dựa vào đặc điểm cấu trúc vòng 11H-dibenzo[b,e][1,4]dioxepin-11one của depsidone được đề nghị bởi Neamati. Depside có hoạt tính khá yếu trong khi
những β-depsidone có hoạt tính mạnh hơn. Acid béo loại γ-butyrolactone cũng có hoạt
tính kháng virus như protolichesterinic ức chế sự nhân bản DNA của virus HIV (Bảng
1.2) (Muller, 2001)[1].
Bên cạnh đó, hợp chất từ địa y có khả năng gây độc tế bào mạnh là usnic acid.
Cách đây 3 thập niên, usnic acid được tiến hành thử nghiệm lần đầu đối với hệ thống
thử nghiệm ung thư phổi Lewis bởi Kupchan và Kopperman (1975)[33]. Theo kết quả

nghiên cứu, usnic acid có tính thân dầu (lipophilicity) và tính này có ảnh hưởng quan
trọng đối với khả năng gây độc tế bào. Depside và depsidone cũng thể hiện độc tính tế
bào tương đối (Bảng 1.3) (Boustie, 2010) [34].
Ngoài ra, một số hợp chất có hoạt tính ức chế enzyme (Bảng 1.4)

9


Bảng 1.1. Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của các hợp chất địa y
Hợp chất

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

Usnic acid và các dẫn xuất

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

Protolichesterinic acid

Helicobacter pylori
Epidermophyton floccosum, Microsporum

Methyl orsellinate,

canis, M. gypseum, Trichophyton rubrum,

ethyl orsellinate,

T. mentagrophytes, Verticillium achliae,

methyl β-orsellinate,

Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus,

methyl haematommate

Pseudomonas aeruginosa, Escherichia
coli, Cvàida albicans

Alectosarmentin

Staphylococcus aureus, Mycobacterium
smegmatitis

1´-Chloropannarin, pannarin

Leishmania spp

Emodin, physcion

Bacillus brevis

Pulvinic acid và dẫn xuất

Leprapinic acid và dẫn xuất

Drechslera rostrata, Alternaria alternata
Vi khuẩn hiếu khí và vi khuẩn kỵ khí
Vi khuẩn Gram (+) và Gram (-)

10


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

Virus và enzyme của virus

Depsidone: virensic acid và dẫn xuất

Hệ enzyme đặc hiệu đính thể nguyên thực khuẩn

tương tự

vào nhiễm sắc thể virus HIV

Butyrolactone acid: protolichesterinic
acid
(+)-Usnic acid và 4 depside khác

Nhân bản của HIV
Virus Epstein-Barr (EBV)

Emodin, dichloroemodin,
7-chloro-1-O-methylemodin,

HIV, cytomegalovirus và các virus khác

7-cloroemodin, 5,7- hypericin,

Bảng 1.3. Hoạt tính gây độc tế bào và kháng đột biến của các hợp chất địa y
Hợp chất
(-)-Usnic acid

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

Protolichesterinic acid

Có hoạt tính chống lại tế bào ung thư bạch cầu
K-562 và khối u rắn Ehrlich

Pannarin, 1-chloropannarin,

Gây độc cho quá trình tái tạo các lympho bào

sphaerophorin
Naphthazarin

Có hoạt tính chống lại dịng tế bào sừng hóa

Scabrosin ester và dẫn xuất, euplectin

Gây độc chống lại tế bào murine P815

mastocytoma và các dòng tế bào khác

Hydrocarpone, salazinic acid, stitic

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

acid
Psoromic acid, chrysophanol, emodin

Có hoạt tính chống lại tế bào ung thư bạch cầu

và dẫn xuất

11


Bảng 1.4. Các loại enzyme bị ức chế bởi các hợp chất của địa y
Enzyme bị ức chế

Hợp chất

Trypsin, Pankreaselastase,

Atranorin

Phosphorylase

Baeomycesis acid

5-Lipoxygenase

Bis-(2,4-dihydroxy-6-n-propylphenyl)methane,
divarinol, cao chiết từ Cetraria juniperina,

Tyrosinase

Hypogymnia physodes và Letharia vulpina
Chrysophanol

Glutathione reductase

Confluentic acid, 2β-O-methylperlatolic acid

Monoaminoxidase B

4-O-Methylcryptochlorophaeic acid

Prostataglandin biosynthesis

(+)-Protolichesterinic acid

5-Lipoxygenase (Sao chép ngược HIV)

Vulpinic acid

Phosphorylase

Norsolorinic acid

Monoamino oxidase

Physodic acid

Arginine decarboxylase

Usnic acid

Ornithine decarboxylase

Ứng dụng trong nông nghiệp
Một số hợp chất từ địa y thể hiện hoạt tính ức chế sự phát triển đối với thực vật
bậc cao (Bảng 1.5).
Ngoài ra, một số hợp chất phenol đơn vịng, depside và depsidone cịn có khả năng
ức chế sự tăng trưởng của một số loài giun, ấu trùng, ốc,… Caperatic acid và các cao
chiết xuất từ địa y Flavoparmelia baltimorensis và Xanthoparmelia cumberlvàia kìm
hãm sự tăng trưởng của loài ốc Pallifera varia. Các hợp chất phenol đơn vịng gây độc
ấu trùng của lồi giun Toxocara canis. Một số hợp chất depside, depsidone,
dibenzofuran như atranorin, pulvinic acid dilactone, stictic acid, norstictic acid, salazinic
acid, vulpinic acid, usnic acid… làm giảm sự tăng trưởng của ấu trùng ăn tạp Spodoptera
littoralis nhưng khơng ảnh hưởng đến sự sống cịn của chúng.
12


Bảng 1.5. Hoạt tính điều tiết tăng trưởng đối với thực vật bậc cao
Địa y hoặc các hợp chất của địa y
Barbatic acid, lecanoric acid, diffractaic

Hoạt tính
Ức chế sự tăng trưởng của cây rau diếp

acid, 4-O-demethylbarbatic acid, evernic
acid, β-orcinolcarboxylic acid, orsellinic
acid
Ergochrome AA (acid secalonic A)

Gây độc cho thực vật

Evernic acid

Giảm các nồng độ chất diệp lục trong lá rau bina

Lecanoric acid

Nguyên nhân gây bất thường cho gốc của cây
Allium cepa

Các hợp chất phenol đơn vịng

Hoạt tính ức chế của độc chất thực vật

Các quinone từ Pyxine spp

Ức chế sự nguyên phân của rễ cây Allium cepa

Usnic acid

Ức chế sự nảy mầm và phát triển của Lepidium
sativum

Ứng dụng trong mĩ phẩm và công nghiệp nước hoa

Trong công nghiệp nước hoa, usnic acid được sử dụng phổ biến, nhất là công
nghiệp nước hoa Pháp. Ngoài ra, atranorin, pannarin, gyophoric acid và usnic acid còn
được áp dụng trong việc điều chế thuốc rám nắng.

13


CHƯƠNG 2.

THỰC NGHIỆM

2.1 Máy móc, thiết bị, hóa chất
Phổ 1H-NMR, 13C-NMR, HMBC được ghi bằng máy Bruker Avance 500 tại Phịng
Phân tích trung tâm, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP.HCM
(phổ 1H-NMR được đo ở tần số 500 MHz và phổ 13C-NMR được đo ở tần số 125 MHz).
Dung môi sử dụng là n-hexane, chloroform, acetone, ethyl acetate và acetic acid
được cung cấp bởi hãng Chemsol (Việt Nam). Sắc kí cột pha thuận sử dụng silica gel
kích thước hạt (0.040–0.063 mm, Merck). Sắc kí lớp mỏng sử dụng bản mỏng 20 cm
x20 cm phủ silica gel 60 F254 (Merck).
2.2 Thu hái và xử lý mẫu ngun liệu, ly trích và cơ lập các hợp chất
Lồi địa y Parmotrema tsavoense (Krog & Swinscow) Krog & Swinscow thu hái
trên đá trên núi Tà Cú, tỉnh Bình Thuận (tháng 8/2012-12/2012). Tên khoa học được
xác định bởi tiến sĩ Wetchasart Polyiam, Tổ nghiên cứu địa y, Bộ môn Sinh học, Khoa
Khoa học, Đại học Ramkhamhaeng, Bangkok, Thái Lan. Mẫu ký hiệu số US-B027 và
được lưu trong quyển tiêu bản thực vật tại bộ mơn Hố hữu cơ, Khoa Hố, Đại học Khoa
học Tự nhiên.

Hình 2.1. Lồi địa y Parmotrema tsavoense
Bột khô địa y nghiền nhỏ (1,350 g) được ngâm dầm trong methanol và dịch chiết
cô quay dưới áp suất thấp. Trong quá trình methanol bay hơi, tủa trắng P (30.3 g) xuất

hiện dần và được lọc riêng. Phần dung dịch lọc cịn lại được tiếp tục cơ quay thu được
cao methanol thô (249.8 g). Phần cao methanol thô đã được tiến hành nghiên cứu bởi
Duong TH (2015) [5]. Phần bột địa y khơ cịn lại tiếp tục được ngâm dầm trong acetone
thu được cao acetone thô AC (8.54 g). Tiến hành sắc ký cột silica gel pha thường trên
14


cao acetone, giải ly với hệ dung môi n-hexane: ethyl acetate: acetone: acetic acid
(12:5:1:1) để thu được 10 phân đoạn AC0 (341.6 mg), AC1 (1.2 g), AC2 (1.3 g), AC3
(209.0 mg), AC4 (264.9 mg), AC5 (1.31 g), AC6 (476.3 mg), AC7 (971.1 mg), AC8
(1.2 g) và AC9 (1.1 g). Phân đoạn AC5 (1.31 g) được thực hiện sắc ký cột, giải ly với
hệ dung môi n-hexane: ethyl acetate: acetone: acid acetic (30:5:1:1) để thu được 8 phân
đoạn kí hiệu từ AC5.1 đến AC5.8. Từ phân đoạn AC5.5 tiến hành sắc ký cột giải ly
nhiều lần thu được hợp chất A18 (2.3 mg).

15


16

AC0
341.6 mg

AC5.1

AC5.2

AC2
1.3 g

AC5.3

AC3
209.0 mg

AC5.4

AC4
264.9 mg

AC6
476.3 mg

A18
2.3 mg

SKC
C:EA:Ac 8:1:3

AC5.5
78.4 mg

AAc5.6

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

AC5
1.31 g

SKC
H:EA:Ac:AcOH 12:5:1:1

Cao Ac thô (8.54 g)

Ngâm dầm trong Ac

Bột địa y cịn lại

AC7
971.1 mg

AC5.7

AC8
1.2 g

AC9
1.1 g

AC5.8

Tủa P (30.3 g)

Hình 2.2. Sơ đồ quy trình ly trích và cơ lập các hợp chất trên loài địa y Parmotrema tsavoense

AC1
1.2 g

Cao MeOH thô (249.8 g)

Ngâm dầm trong MeOH

Bột địa y nghiền nhỏ (1,350 g)


CHƯƠNG 3.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất A18
Hợp chất A18 thu được từ phân đoạn cao acetone thơ của lồi địa y Parmotrema
tsavoense là chất bột, màu trắng.
Phổ 1H-NMR (Phụ lục 1).
Phổ 13C-NMR (Phụ lục 2).
Phổ HSQC (Phụ lục 3).
Phổ HMBC (Phụ lục 4).
Phổ MS (Phụ lục 5).
3.2 Biện luận cấu trúc phổ
Phổ 1H-NMR ở vùng từ trường yếu cho thấy sự hiện diện một tín hiệu của nhóm
hydroxy tại δH 11.30 (1H, s), hai tín hiệu proton của nhóm olefin mũi đôi tại δH 8.12
(1H, d, J =16.5 Hz) và δH 7.24 (1H, d, J =16.5 Hz) ghép đôi với nhau với hằng số ghép
J =16.5 Hz giúp xác định cấu hình trans của chúng. Ngồi ra phổ cịn cho thấy hai tín
hiệu của hai proton gắn trực tiếp với vịng thơm mũi đơn tại δH 6.70 (1H, s) và 6.58 (1H,
s), một tín hiệu của nhóm methylene mũi đơn tại δH 4.10 (2H, s), một tín hiệu của nhóm
methoxy mũi đơn tại δH 3.87 (3H, s) và bốn tín hiệu của nhóm methyl tại δH 2.5 (3H, s),
2.34 (3H, s), 2.32 (3H, s) và 2.09 (3H, d, J =1.1 Hz).
Phổ 13C-NMR kết hợp với phổ HSQC cho thấy hợp chất A18 có sự hiện diện của
hai carbon olefin (δC 132.8 và 131.1), hai carbon methine thơm (δC 115.6 và 113.3) một
nhóm methylene (δC 20.8), một nhóm methoxy (δC 51.2) và năm nhóm methyl (δC 26.9,

19.4, 18.5, 17.2 và 8.0) và các carbon tứ cấp khác.
Phân tích độ dịch chuyển hóa học của hai proton nhóm olefin mũi đơi tại δH 8.12
và 7.24, chứng tỏ chúng phải có sự cộng hưởng với nhóm carbonyl lân cận (-CH=CHC(=O)-) và nhóm CH liên kết ở vị trí  với nhóm -C(O)- có độ chuyển dịch hóa học ở
vùng từ trường thấp hơn do hiệu ứng cộng hưởng ở C-8. Cụ thể, H-8 liên kết với C-8 tại
δC 132.8 và H-10 liên kết với C-10 tại δC 131.1.
Trên phổ HMBC nhận thấy sự tương quan của proton H-8 với những carbon tại
δC 197.7 (C-11), 162.5 (C-4) và 114.0 (C-3) và proton nhóm methyl CH3-12 tương quan
với những carbon tại δC 197.7 (C-11) và 131.1 (C-10) giúp xác định sự hiện diện của
nhóm thế but-1-en-3-onyl (-CH=CH-C(O)-CH3-) tại C-3. Sự tương quan của proton H17


5 với những carbon tại δC 114.0 (C-3), 111.3 (C-1) và 19.4 (C-9) và proton của nhóm
methyl CH3-9 tương quan với những carbon tại δC 115.6 (C-5) và 145.5 (C-6) giúp xác
định vị trí lân cận của các nhóm methyl CH3-9 và H-5. Dựa vào độ chuyển dịch hóa học
của carbon C-4 giúp xác định carbon này gắn trực tiếp với oxygen. Từ đó suy ra được
cấu trúc nhân A. Dựa theo dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của A18 và so sánh với
furfuric acid[35], nhận thấy dữ liệu phổ của chúng có sự tương đồng trên nhân thơm A.
Vì vậy, hợp chất phải sở hữu khung sườn depsidone.
Độ dịch chuyển hóa học 1H-NMR và 13C-NMR của nhóm methylene CH2-8’ giúp
xác định nhóm này phải liên kết với 2 nhân benzen. Trên phổ HMBC cho thấy proton
của nhóm methylene CH2-8’ tương quan với những carbon tại δC 118.3 (C-5”), 137.9
(C-6”), 143.9 (C-1’), 152.4 (C-5’) và 158.7 (C-4”) đều có δC >100 ppm giúp củng cố
nhận định là nhóm methylene phải liên kết trực tiếp với 2 nhân thơm B và C. Dựa vào
độ chuyển dịch hóa học của carbon C-1’ và C-5’ và C-4” giúp xác định 3 carbon này
gắn trực tiếp với oxygen.
Ở nhân B, phổ HMBC cho tương quan của proton H-2’ với những carbon tại δC
144.2 (C-4’), 117.6 (C-6’) và 17.2 (C-7’) và proton của nhóm methyl CH3-7’ tương quan
với những carbon tại δC 144.2 (C-4’), 113.3 (C-2’) và 128.5 (C-3’) giúp xác định các
proton H-2’ và nhóm methyl CH3-7’ ở lân cận nhau. Theo tính tốn độ chuyển dịch hóa
học các carbon trên nhân thơm B và so sánh dữ liệu phổ của hợp chất A18 với các tài

liệu tham khảo của furfuric acid[35] và các chất tương tự từ đó xác định vị trí nhóm
methylene trên nhân thơm B. Từ đó xác định được cấu trúc nhân B.
Ở nhân C, phổ HMBC có proton của nhóm methyl CH3-9” tương quan với carbon
tại δC 118.3 (C-5”), 137.9 (C-6”) và 106.2 (C-1”) giúp xác định nhóm thế methyl này
nằm kế cận với nhóm thế methylene CH2-8’. Proton của nhóm methyl CH3-8” tương
quan với những carbon tại δC 109.3 (C-3”) và 158.7 (C-4”) giúp xác định vị trí của nhóm
này trên nhân thơm C. Proton của nhóm 7”- OCH3 tương quan với carbon tại δC 172.7
(C-7”) giúp xác định nhóm methyl ester tại C-7”. Dựa vào các dữ liệu trên và so sánh
với dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của furfuric acid nhận thấy có sự tương đồng
trên nhân C, từ đó xác định cấu trúc nhân C của hợp chất A18 giống nhân C của furfuric
acid.
Ngoài ra, khối phổ phân giải cao của hợp chất A18 xuất hiện mũi ion giả phân tử
tại m/z bằng 547.1605, tương ứng với cơng thức phân tử C30H27O10-. Theo tính tốn dựa
18


trên cấu trúc đã xác định ta thấy ion [M-H]- có giá trị m/z là 547.1600, chênh lệch 0.5‰.
Từ đó giúp khẳng định một lần nữa cấu trúc của hợp chất A18. Vậy hợp chất A18 có
cấu trúc được xác định như Hình 3.1, đặt tên là Parmosidone H.

Hình 3.1. Cấu trúc hóa học và một số tương quan HMBC của hợp chất A18

19


Bảng 3.1. So sánh số liệu phổ NMR của hợp chất A18 và furfuric acid
A18

N

δH, J (Hz)

Furfuric acid

δC

δH, J (Hz)

δC

1

111.3

112.7

2

N.D

164.0

3

114.0

111.7

4

162.5

163.7

5

6.70 (1H, s)

115.6

6.76 (1H, s)

116.9

6

145.5

151.6

7

N.D

160.7

8

8.12 (d, 1H, J =16.5 Hz)

132.8

10.55 (1H, s)

191.7

9

2.09 (d, 3H, J =1.1 Hz)

19.4

2.10 (3H, s)

20.1

10

7.24 (d, 1H, J =16.5 Hz)

131.1

-

-

197.7

-

-

26.9

-

-

11
12

2.34 (3H, s)

1’

143.9

155.9

113.3

118.5

3’

128.5

134.7

4’

144.2

142.5

5’

152.4

145.4

6’

117.6

113.7

2’

6.58 (1H, s)

7’

2.32 (3H, s)

17.2

2.23 (3H, s)

14.4

8’

4.10 (2H, s)

20.8

3.97 (2H, s)

21.4

9’

-

20

171.0