Nghiên cứu các xanthanolid và các thành phần hóa học khác của cây ké đầu ngựa xanthium strumarium l asteraceae mọc ở hà nội

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
===  ===

Trần Thị Hiền

NGHIÊN C
C C ANTHANO I
C C TH NH H N H A
HỌC KH C C A C
K Đ
NGỰA XANTHIUM STRUMARIUM
A T RAC A
ỌC H N I

N

N THẠC

KHOA HỌC

Hà Nội – 2014


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
===  ===

Trần Thị Hiền

NGHIÊN C

C C ANTHANO I
C C TH NH H N H A
HỌC KH C C A C
K Đ
NGỰA XANTHIUM STRUMARIUM
A T RAC A
ỌC H N I

C

H H
60440114
N

NG

IH

NG

N THẠC

KHOA HỌC

N H A HỌC

H Nộ - 2014

G

G


Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ này được hồn thành tại Phịng thí nghiệm Hố học các
hợp chất thiên nhiên, Bộ mơn Hoá hữu cơ, Khoa Hoá học, Trường Đại học Khoa
học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
Em xin chân thành cảm ơn PGS. TS. Phan Minh Giang, người đã giao đề
tài, hết lòng hướng dẫn chỉ bảo, tạo các điều kiện thí nghiệm thuận lợi và giúp đỡ
em trong suốt q trình làm Luận văn thạc sĩ.
Để có được kết quả này em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS. TSKH.
Phan Tống Sơn, người đã lu n uan tâm và tạo mọi điều kiện thí nghiệm thuận
lợi, giúp đỡ em hoàn thành Luận văn thạc sĩ này.
Cuối cùng em xin cảm ơn các thầy, các anh, chị em trong Phịng thí nghiệm
Hố học các hợp chất thiên nhiên đã tạo một m i trường nghiên cứu thuận lợi và
giúp dỡ em trong thời gian em nghiên cứu và hoàn thành Luận văn thạc sĩ này.

Hà Nội, ngày 25 tháng 03 năm 2014
Học viên cao học

Trần Thị Hiền

Trần Thị Hiền

c K22

Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

C
ỜI

Đ

C

............................................................................................................1

CHƯ NG

T NG

1.1 GI I THI

AN.....................................................................................3

CH NG

CHI XANTHIUM HỌ A T RAC A

...........3

Đ

Xanthium ..............................................................3

C

Xanthium...………………………………………………4

C

.................................................5
C

c ................................................5

C

.............................................................................................15

C

...................................................................................17

4C

glycosid .......................................................................20

C

......................................................................21

C

K

ầ

Xanthium strarium L.)......................................................22
.................................................................................................22
....................................................................23

CHƯ NG

THỰC NGHI

ươ

p

p

.............................................................................27
..................................................................................27

Đ ều chế các ph n chiết ................................................................................27
,
X

ỗ

...............................27

ịnh c u trúc các h p ch t .....................................................................28

H

ấ

Đề

ế

ế bị ...........................................................................................29
p ầ

ế

K

ầ

.......................................................30

2.3.1 Nguyên liệu th c v t .....................................................................................30
Đề
Trần Thị Hiền

ế

ế

………..………………… 0
c K22


Luận văn Tha

Đề

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

ế

ế
p ầ

2.4.1 Ph n chiế

.......................................31

ế b

p

T C .................................32

n-hexan (XSLH) .....................................................................32

4

ế

(XSLD).................................................................34

4

ế

n-hexan (XSCH) ................................................................34

44

ế

XSCD) ............................................................36
p ầ

ế

4

p

ế

XSLD) ................................................38

ế

n-hexan (XSCH) ................................................39

ế

XSCD) ...........................................40

K T

p

TH O

ư

ấ ......................................37

n-hexan (XSLH) .....................................................37

p

CHƯ NG

Đề

p

ế

H

Đ

p

ấ

ư

p

p ...................40

N .........................................................46

........................................................................................46
ế

p ầ

ế

p ầ

ế

K

ầ

..................................................46

K

ầ

………… ………………… 49

ế

n-hexan (XSLH) ....................................................49

ế

XSLD) ................................................49

p ầ

ế

K

ầ

.............................................51

4

ế

n-hexan (XSCH) ................................................51

4

ế

XSCD) ...........................................51

Cấ

p

ấ

ư

p

p ......................................................53

K T

N ..............................................................................................................63

T I I

THA

Trần Thị Hiền

KH O ......................................................................................65
c K22

Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

DANH M C CÁC CHỮ VI T TẮT

CC (Column Chromatography): Sắc kí c

ới tr ng l c dung môi

DEPT (Disstortionless Enhancement by Polarition Transfer): Phổ DEPT
ESI-MS (ElectroSpray Ionization-Mass Spectrometry): Phổ kh
ệ
FC (Flash Chromatography): Sắc kí c t nhanh
Mini-C (Mini-Column Chromatography): Sắc kí c t tinh chế
RP-18

ắ

TLC (Thin-Layer Chromatography): Sắc kí lớp mỏng
1

H-NMR (Proton Nuclear Magnetic Resonance): Phổ c
proton
13

C-NMR (Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance): Phổ c
carbon-13

Trần Thị Hiền

ởng t

hạt nhân

ởng t hạt nhân

c K22


Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

DANH M C CÁC HÌNH, CÁC B NG

H

H

H

C

Xanthium

C C

ế

ĐỒ

ớ ……………… …4

Xanthium strumarium L.)… ………………… ……

Hệ

ề

ế

ế

………………

Hệ

ề

ế

ế

……………

ế
4

n-hexan (XSLH)………………………………

C

ế

XSLD)……………………… 4

C

ế

n-hexan (XSCH)………………………

C

ế

XSCD)……………...……

Q

ề

ế

ế

………...……47

Q

ề

ế

ế

…………...48

4

Trần Thị Hiền

ế

……………………..… 0

ế

……………………

c K22


Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

DANH M C CÁC PH L C

Ph l c 1 Phổ 1H-NMR c a XSLH4.1 (I)
Ph l c 2: Phổ 13C-NMR và DEPT c a XSLH4.1 (I)
Ph l c 3: Phổ ESI-MS-(+) c a XSLH4.1 (I)
4: Phổ ESI-MS-(-) c a XSLH4.1 (I)
Ph l c 5: Phổ 1H-NMR c a XSLH8.1 (III)
Ph l c 6: Phổ 13C-NMR và DEPT c a XSLH8.1 (III)
Ph l c 7: Phổ 1H-NMR c a XSLH8.2.5 (IV)
Ph l c 8: Phổ 1H-NMR c a XSLD3.3 (V)
Ph l c 9: Phổ 13C-NMR c a XSLD3.3 (V)
Ph l c 10: Phổ 1H-NMR c a XSLD7.2 (VI)
Ph l c 11: Phổ ESI-MS c a XSLD7.2 (VI)
Ph l c 12: Phổ 1H-NMR c a XSLD10.1 (VII)
Ph l c 13: Phổ 13C-NMR và DEPT c a XSLD10.1 (VII)
4

ổ 1H-NMR c a XSCD2.2 (VIII)

Ph l c 15: Phổ 1H-NMR c a XSCD6.1 (IX)
Ph l c 16: Phổ 13C-NMR và DEPT c a XSCD6.1 (IX)

Trần Thị Hiền

c K22


Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

ỜI
ệ N

Đ

ở

ệ

ạ

ớ,

ề

ề

ệ

ề

ề

ệ

ế
ế

ổ

ớ IUCN

,

ở

ệ N

ệ

.000

. 00
ớ

trong Y
ệ

,

ệ

N

,

ạ

hiên

ế

t
ạ

ớ tro

ệ ,

,

0
nhiên.

ệ
ế

ệ

ớ

ệ

,

ề

ạ

ổ

ớ, ề

ở

ế

ề

ớ
ỏ

ổ
,

ệ

ệ

ế
ệ

nhiên
ế

ề

ề

ớ

,

ạ

ề
Xanthium,

C

A

ắ

Q

,N

(Xanthium strumarium L.)
ế
H

ế

Q

,

ề
Đ

ệ N

ớ
ổ

l
,

,

ớ

,

ề

,

ệ

ế ở

ệ N

ớ

,

ệ

ỏ

,

ở

,
ớ

Theo m
ế

cây Xanthium strumarium L.
,

ế

ạ

ớ
.C

n,
ệ

ạ

ế

Xanthium

ệ

1

Trâ T ị H ề

ọ H

K


Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

ỏ C
ề

ệ
ị

thiên nhiên
về

.C
ệ N

Xanthium strumarium L.

,
ề

ệ

Nam.
: N
K

p ầ

ầ

A

Xanthium strumarium

H Nộ

H N
ị

ớ
-

ệ

ề

X

:

ế

cây
ởH N ;

Xanthium strumarium L.
ắ

-

ế
-

X

;

ị
ệ

C

ổ

ạ
ế

ở

ớ
ệ

ệ
,

ạ

ổ
ổ

ị

ệ

ề ,

ệ
ệ

ề

ị

ị

2

Trâ T ị H ề

ọ H

K


Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

CHƯ NG
1.1 GI I THI

CH NG

T NG

AN

CHI XANTHIUM HỌ A T RAC A

1.1.1 Đ

Xanthium
,

Chi Xanthium
0

,

,

ạ

,

Xanthium spinosum

ỗ

ề

C

ạ

,
ắ

ạ

-

,

ề
ề

ớ

ở

,

ề

ắ

ế

,

, ế

ề

H

ạ
,

ắ

ề

Hạ
ỏ

ớ

- 28 µm, ạ

,

ạ

ở

,

-4

,

-4
ị

,

G

ạ

ế ,
0, µm.
ắ

Xanthium
ớ

ệ

,
ớ

ở

,

ỏ
,

H

C

ề

ắ
ế

,
,
Xanthium, ắ

ạ xanthos

[9].

3

Trâ T ị H ề

ọ H

K


Luận văn Tha

C

ởC

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

ộ

Xanthium

Chi Xanthium

C

ở

X. spinosum L.

, ắ

X. strumarium

ở

A

,

,

ề

X. strumarium L.

X. canadens

ở ắ

Q

32]. H ệ

,

Đ

,

Xanthium [9]:
 Xanthium ambrosioide Hook & Arn
 Xanthium argenteum Widder
 Xanthium cavanillesii Shouw
 Xanthium cloessplateaum D.Z.Ma
 Xanthium echinatum Murray
 Xanthium inaequilaterum DC.
 Xanthium italicum Moretti
 Xanthium mongolicum Kitag.
 Xanthium orientale L.
 Xanthium sibiricum Patrin ex Widder
 Xanthium spinosum L.
 Xanthium strumarium L.

Xanthium albinum Widder H. Scholz

Xanthium italicum Moretti
4

Trâ T ị H ề

ọ H

K


Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

Xanthium spinosum L.
H
C

Xanthium sibirisum Patrin ex Widder

1.1: H

ế

Xanthium

ề

Xanthium

ề

ế

ớ

d
ởU

Xanthium cavanillesii
ổ

ề

31].

Đỗ

,
ổ

strumarium

ớ

ề

ệ N

ạ

ệ N

Xanthium, Xanthium
ổ

Xanthium inaequilaterum DC.;

ở

C

Xanthium inaequilaterum

H ế, N

,

N

ế

ế

ở

ề

… [4].

C
C

ộ

p

,
ị

(1980)
antholid A (1), xantholid B (2

2

Xanthium canadense
ổI ,N

3

C

ị

X-ray [38].
5

Trâ T ị H ề

ọ H

K


Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN
.
.

H

H

H
H

O
O
H

.

H

O

H
.

O
R1 R
2

2 R1 = H, R2 = Me
3 R1 = Me, R2 = H

1
Xanthium orientale
,

4

H

.

4-8
,

5

6

8

-epi-xanthanol [16].
.

.

O

O



.

O

O

O

O

.

.

4

5
OR

.

OAc

.
O
O
.

6R=H
7 R = Ac
8 R = H (2-epi)

6

Trâ T ị H ề

ọ H

K


Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

00

M
ế

ế

ạ

ệ

ạ

ệ
(5)

cây Xanthium cavanillesii [25].
ề
,

ạ

ớ

ị IC50

0 X
ế G

2

ổ

4

00

97

ế

9

X

ớ
ạ

ế G , -lipoxygenase,
ở

ệ

ạ

0].

Xanthatin, xanthinosin
Xanthium strumarium L. cho

ạ

A CC

ạ

ổ

ế
,

ạ

ế

A-MB-231 ATCC

NCI-4 7

4].
ị

Xanthium indicum
ổ

C

9), isoalan-

tolacton (10), eudesmanolid (11), 8-epimer (12), 8-epi-xanthatin (13), 2hydroxytomentosin (14), xanthumin (15), 2-epi-xanthumin (16), 8-epi-xanthatin1β,5β-epoxid (17), tomentosin (18), axit 4-oxo-bedfordia (19

iso-guaien (20)

[17].
.

.

O

O

.

O

.

.

H

.

.

9

10

O

.

O

O
.
H
.

.

11 8 H
12 8H

7

Trâ T ị H ề

ọ H

K


Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

.
O

.

RO

O
.

.

O

O

O

O
.

14 R = H
15 R = Ac

13
.

AcO

O

.

.
O

.

.

O

O

O

H
O

O

.

.

16

17

.

.

.

O

O

.

H

.

O
.

O
.

19

20
,

-meth

ớ

ạ

ớ

ạ

ế

-)-xathatin (5

ế

Xanthium strumarium,
ề

.

.

18
N

.

.

,

ạ

ạ

ề

,

ổ

lacton exo-meth

(- -

ở

-8-epi-xathatin (13)
ế

Aế

lên

ạ

ế

-

ệ

,

ớ

-ở

ế

A-MB-

8

Trâ T ị H ề

ọ H

K


Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

231, gây chế ế

ề

ế

ị
,

con n

ế

GA
ệ

I

Hai sesq

ế

37].
-epoxid-epi-

Xanthium strumarium,

ế

ớ
,

HC -

ế
-

ở

A 49 ế

, X 49

-

ạ

ệ

ế
ớ

4

8-epi-xanthatin (13

xanthatin (17

-

--

ổ ,

ệ

in vitro N
-

ở

ị IC50 64-58 µM [24].
ế

Xanthium spinosum
13, 14, 15

ớ 1β,5β-epoxy-1,5-dihydroxanthatin (21), 1α,5α-

epoxy-1,5-dihydroxanthatin (22), desacetyl xanthiuminol (23

desacetyl xanthiuminol (25)

2-hydroxy-4-O99 ,

acetyl-desacetylxanthanol (24) [5-6
ses

5, 6, 7,

ớ 4-O-β-D-glucopyranosyl-11α,13-dihydro-8-epi2-O-β-D-glucopyranosyl-11α,13-dihydro-8-epi-

desacetyl xanthiuminol (26)

[36].

9

Trâ T ị H ề

ọ H

K


Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN
.

O
.

.

HO

HO

O
O

.
O

O
.

O

21 1,5-epoxy
22 1,5-epoxy

.

23
OR'' R'O

AcO

HO

H

.

O

O

.

.

.

H

R''

R'
.

OH

25

O

HO
HO

H

O
CH3
HO

O
OH

.

26

24
N

HO
HO

O
CH3

H

HO

9 9,

quiterpen lacton

ị

xanthipugolid (27), pungiolid A (28), pungiolid B (29),

Xanthium pungens

2-acetoxy-4,5-epoxyxanthanolid-1,4-endoperoxid
dihydrotomentosin (31)

(30),

1β,5β-epoxy-11α,13-

axit 4β-hydroxyseudoguai-11(13)-en-12-oic (32) [7].

10

Trâ T ị H ề

ọ H

K


Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN
O

HO

.

.
O

O
O

.

O
H

O

O
.

.

.

.
O

O

28 1 -OH, 5
29 1',5'-epoxid

27

.

.

.

OAc

O

.
O
O

.

H

O

O
O

O

HO

O

O

.

.

.

30

31
ớ

xanthanolid

32

-hydroxy-1-p-methoxybenzoyloxydauc-2-en (33
99

Xanthium catharticum (
ị

epi-xanthantin

ổ
(34),

1α,5α-epoxid (36

COOH

.

N

C

11α,13-dihydro-8-

1β,5β-epoxid-1,5,11α,13-tetrahydro-8-epi-xanthatin
ớ

a

(35),

quiterpen guaianolid ziniolid (1) H ạ

ế

ệ

ớ

1 [22].

11

Trâ T ị H ề

ọ H

K


Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

O

.

O
H3C

HO

OCH3

H

.

O
OH
.

.

H

O
.

34

33
.

O
.

H

1

O

5

O
H

O
.

35 1 ,5 -epoxid
36 1,5-epoxid
ị

ế

y Xanthium cavanillesii, Elmira C
bis-norxanthanolid (37

ớ

i

αH,13-dihydroxanthumin (38) [15].
.

O

.

AcO

.

O
O

O

O
O

37

O

.

38

Ba sesquiterpenoid xanthatin (5), xanthinosin (4
(39

Xanthium strumarium

.

4-oxo-bedfordia
ế

ổ

12

Trâ T ị H ề

ọ H

K


Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

ệ
,

,

ạ

C

ạ

4

0,47

ệ

5

N ệ

ị IC50
N

ế

, C X-

IkappaB-α

4 ].
O

.

.

OH

O

.

39
quiterpen lacton
Xanthium

ở

sibiricum

Q

0

,

7αH,11βH-2α-

hydroxyeremophila-1(10)-en-12,8β-olid (40), 7αH,11βH-2α-hydroxyeremophila1(10)-en-12,8β-olid

(41),

7αH,11βH-eremophila-1(10)-en-12,8β-olid

(42),

7αH,11βH-eremophila-1(10),11(13)-dien-12,8β-olid (43), 8-epi-xanthatin-1β,5βepoxid (17

tomentosin (18). C

ế
ớ

ạ

;
ị IC50

,

ế

43, 17

,0

18

ế

ớ

ệ

ế

].

R1

O
O
.

R2

.

40 R1 = αOH, βH R2 = αCH3
41 R1 = αOH, βH R2 = βCH3
42 R1 = CH2

R2 = αCH3

43 R1 = CH2

R2 = CH2
13

Trâ T ị H ề

ọ H

K


Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

ớ

β,9β-dihydroxy-8-epi-xanthatin (44) [35]

hydroxytomentosin-1β,5β-epoxit (45) [28]
strumarium (

-

Xanthium

1993).
O
.
OH

.

.

OH

O

O

.

O

O
HO

O

O

.

.

45

44
C

ạ

Đ

ỏ

ạ

ế

ạ

Xanthium strumarium

ế

ệ
ạ

C

ế n-

cây Xanthium strumarium

ệ

C
A

ạ
ề

ị

ề
ạ

ế

ệ

ế

ắ

ỏ

ở

00

00

C

ạ

ở

ớ

,

ổ

ắ

ớ

ắ

ế

AN

ế

A

ề

C

ổ

ạ
N

ị

ế
0

10].

,

ế
ế

ổ
ớ

y Xanthium strumarium

,
ạ

ệ ạ
ế

ế
ắ

ế
ế ổ

X. strumarium

ế

7]. Trong m

ớ

A

14

Trâ T ị H ề

ọ H

K


Luận văn Tha

0

,

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

ế

Xanthium spinosum

ế

ế

COX-1 (IC50 ≈ 0

ị

-LOX (IC50 ≈ 0

-LOX (IC50 ≈ 70
ế

(46

ạ

,

ế

N -kappaB [11].
O

O

H
.
H
.

46
C

dion

H

(7-hydroxymethyl-8,8-dimethyl-4,8-dihydro-

benzo[1,4]thiazin-3,5-dion) (47)

-(2-O-caffeoyl)-β-D-glucopyranosid
ế

(48)
0

Đ ,

Xanthium strumarium

32, 42].
.

HO
O
HO
HO

.
S

O

O
O
O

.

N

H

O

.
S

HO

O

N
H

O

OH
OH

48

47

15

Trâ T ị H ề

ọ H

K

Luận văn Tha

N

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

99 , A

A

ị
(49)

Xanthium pungens [8].
OH

O
O
S

CH3

HO

49
H

ớ

-)-xanthienopyran (49 ,

ế

ạ

ỏ

49

ạ

ở

ớ

Xanthium strumarium. H

ế

ế

ạ

ở formyl-L-methionyl-L-leucyl-L-phenylalanin, ớ

IC50

ị

,7 µg/ml [26].
ớ

7-hydroxymetyl-8,8-

dimetyl-4,8-dihydrobenzo[1,4]thiazin-3,5-dion-11-O-[β-D-apiofuranosyl-(1->6)-Oβ-D-glucopyranosid] (50). C
ệ

50
apisose

N

0

,

ế

(51

].
Xanthium sibiricum

Patr. [20].

16

Trâ T ị H ề

ọ H

K


Luận văn Tha

Khoa Hoá học – ĐH KHTN HN

HO
O
O

.
O

OH HO

S

O

HO
HO

.

OH
O

N
H

O

50
OH

.

O

S

O

HO
HO

.

OH

N
H

O

O

51
C
H

p

ấ p
ế

axit caffeic (52
Đ ,

Xanthium strumarium

0 2) [32].
O
OH

HO
OH

52
Axit 1,3,5-tri-O-caffeoylquinic (53)
Xanthium strumarium ở I
[22]. H

axit 3,5-di-O99

A.

cây Xanthium strumarium

O-caffeoyl quinat (54)
ị

,

axit 1,5-di-O-caffeoyl quinic (55) [13]. H
,

ệ

kali-353

ị

9].

17

Trâ T ị H ề

ọ H

K