Nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của lá cây giá (excoecaria agallocha l ) và cây đơn lá đỏ (excoecaria cochinchinensis lour )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ
--------------------------------

Lại Hợp Hiếu

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HỐ HỌC VÀ HOẠT
TÍNH SINH HỌC CỦA LÁ CÂY GIÁ (EXCOECARIA
AGALLOCHA L.) VÀ CÂY ĐƠN LÁ ĐỎ (EXCOECARIA
COCHINCHINENSIS LOUR.)

LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC

Hà Nội – 2021


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ
--------------------------------

Lại Hợp Hiếu

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HỐ HỌC VÀ HOẠT
TÍNH SINH HỌC CỦA LÁ CÂY GIÁ (EXCOECARIA
AGALLOCHA L.) VÀ CÂY ĐƠN LÁ ĐỎ (EXCOECARIA
COCHINCHINENSIS LOUR.)
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 9.44.01.14

LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

Hà Nội – 2021


i

LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan:
Đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS. TS.
Ngô Đại Quang và TS. Nguyễn Văn Thanh.
Các số liệu và kết quả trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa được ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
Hà Nội, ngày

tháng

Tác giả luận án

Lại Hợp Hiếu

năm 2021


ii

LỜI CẢM ƠN

Luận án này được hoàn thành tại Viện Hố sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa
học và Cơng nghệ Việt Nam, với sự hỗ trợ kinh phí của đề tài VAST.ĐTCB
01/16-17 và TĐNDTP.05/19-21. Trong quá trình nghiên cứu, tác giả đã nhận
được nhiều sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học, các
đồng nghiệp, bạn bè và gia đình.
Tơi xin bảy tỏ lời cảm ơn chân thành và sâu sắc, sự cảm phục và kính
trọng tới PGS. TS. Ngơ Đại Quang và TS. Nguyễn Văn Thanh những người thầy
đã tận tình hướng dẫn, hết lòng chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong
thời gian làm luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Lãnh đạo Học viện, Phòng Đào tạo Học
viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi
cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa sinh biển cùng tập thể
cán bộ của Viện đã quan tâm giúp đỡ và đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tơi
trong suốt q trình học tập và nghiên cứu thực hiện luận án này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Phịng Hoạt chất sinh học - Viện Hóa Sinh
biển và các cộng sự đã tạo điều kiện giúp đỡ và có những lời khun bổ ích
những góp ý quý báu trong việc thực hiện và hoàn thiện luận án.
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới tồn thể gia
đình, bạn bè và những người thân đã ln ln quan tâm, khích lệ, động viên tơi
trong suốt q trình học tập và nghiên cứu.
Xin trân trọng cảm ơn!
Tác giả

Lại Hợp Hiếu


iii

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU.................................................................................................................. 1
CHƢƠNG I. TỔNG QUAN...................................................................................3
I.1. Giới thiệu về chi Giá - Excoecaria)............................................................... 3
I.1.1. Đặc điểm thực vật của chi Giá - Excoecaria)...................................... 3
I.1.2. Các nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Excoecaria..............4
I.1.3. Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của chi Giá -Excoecaria)........23
I.2. Giới thiệu về các cây Giá (Excoecaria agallocha L.) và Đơn lá đỏ (E.
cochinchinensis Lour.)....................................................................................... 32
I.2.1. Cây Giá (E. agallocha)....................................................................... 32
I.2.2. Cây Đơn lá đỏ (E. cochinchinensis)................................................... 34
I.2.3. Các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học về cây
E. agallocha và E. cochinchinensis ở Việt Nam............................................. 35
CHƢƠNG II. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............37
II.1. Đối tƣợng nghiên cứu............................................................................... 37
II.1.1. Cây Giá (E. agallocha)...................................................................... 37
II.1.2. Cây Đơn lá đỏ (E. cochinchinensis)................................................. 38
II.2. Phƣơng pháp nghiên cứu......................................................................... 38
II.2.1. Phương pháp ngâm chiết.................................................................. 38
II.2.2. Phương pháp phân lập các hợp chất................................................ 39
II.2.3. Phương pháp xác định cấu trúc hóa học các hợp chất................... 39
II.2.4. Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học....................................... 40
CHƢƠNG III. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ............................................... 46
III.1. Phân lập các hợp chất.............................................................................. 46
III.1.1. Phân lập các hợp chất từ cây Giá................................................... 46
III.1.2. Phân lập các hợp chất từ cây Đơn lá đỏ......................................... 49
III.1.3. Thông số vật lý và các dữ kiện phổ của các hợp chất đã phân lập . 52

III.2. Kết quả đánh giá hoạt tính sinh học...................................................... 58
III.2.1. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư của loài Giá............58
III.2.2. Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định (VSVKĐ)........59

III.2.3. Kết quả thử hoạt tính kháng viêm của lồi Đơn lá đỏ....................61
CHƢƠNG IV. THẢO LUẬN KẾT QUẢ............................................................ 62


iv
IV.1. Xác định cấu trúc các hợp chất phân lập đƣợc từ cây Giá...................62
IV.1.1. Hợp chất excoecarin L (EA-1, chất mới)......................................... 62
IV.1.2. Hợp chất excoecarin O (EA-2, chất mới)........................................ 68
IV.1.3. Hợp chất aquillochin (EA-3)............................................................ 73
IV.1.4. Hợp chất (+)-(7'S,8R,8'R)-isolariciresinol (EA-4)..........................75
IV.1.5. Hợp chất (+)-epipinoresinol (EA-5)................................................. 77
IV.1.6. Hợp chất blumenol A (EA-6)............................................................ 79
IV.1.7. Hợp chất blumenol B ( EA-7).......................................................... 80
IV.1.8. Hợp chất kaempferol (EA-8)............................................................ 82
IV.1.9. Hợp chất methyl gallate (EA-9)....................................................... 83
IV.2. Xác định cấu trúc các hợp chất phân lập đƣợc từ cây Đơn lá đỏ.........85
IV.2.1. Hợp chất 6α,7α-epoxy-4β,5β,9α,13α-tetrahydroxy-rhamnofola-1,15dien-3-one 20-O-β-D-glucopyranoside (EC-1, Chất mới)..............................85
IV.2.2. Hợp chất venenatin (EC-2).............................................................. 92
IV.2.3. Hợp chất glochionionol A (EC-3).................................................... 94
IV.2.4. Hợp chất (6R,9S)-roseoside (EC-4)................................................. 96
IV.2.5. Hợp chất isofraxoside (EC-5).......................................................... 98
IV.2.6. Hợp chất pinoresinol-4'-O-β-D-glucoside (EC-03)..........................99
IV.2.7. Hợp chất liriodendrin (EC-7)......................................................... 101
IV.2.8. Hợp chất rhamnocitrin 3-O-β-D-glucopyranoside (EC-8).............103
IV.2.9. Hợp chất 3-(2-O-β-D-glucopyranosyl-3-hydroxyphenyl) propanoic
(EC-9, Hợp chất mới).................................................................................... 105
IV.2.10. Hợp chất sinapyl alcohol 4-O-β-D-glucopyranoside (EC-10)......110
IV.2.11. Hợp
methoxy

chất 2,3-dihydroxypropyl-benzoate

3-O-α-(4''-

glucuronide) (EC-11).................................................................................... 111
III.2.12.

Hợp

chất

1-phenylethyl

6-O-α-L-rhamnopyranosyl-β-D-

glucopyranosi de (EC-12)............................................................................. 113
III.2.13.

Hợp

chất

benzyl-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→6)-β-D-

glucopyranoside (EC-13).............................................................................. 115
IV.3. Hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập đƣợc............................120
IV.3.1. Tác dụng gây độc đối với các dòng tế bào ung thư của cặn chiết và
các hợp chất phân lập................................................................................... 120

v
IV.3.2. Tác dụng kháng vi sinh vật kiểm định của cặn chiết và các hợp chất
phân lập được................................................................................................ 122
IV.3.3. Tác dụng kháng viêm của các hợp chất phân lập.........................122
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................................125
Về nghiên cứu thành phần hóa học................................................................ 125
Về nghiên cứu hoạt tính sinh học................................................................... 125
Kiến nghị.......................................................................................................... 125
DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN
LUẬN ÁN.............................................................................................................127
TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................128
PHỤ LỤC PHỔ CÁC HỢP CHẤT


vi

DANH MỤC BẢNG
Bảng I.1. Danh sách các loài thuộc chi Excoecaria ở Việt Nam........................................ 3
Bảng III.1. Kết quả sàng lọc hoạt tính gây độc tế bào ung thư của cây Giá................58
Bảng III.2. Kết quả sàng lọc hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất từ cây Giá . 59

Bảng III.3. Kết quả sàng lọc hoạt tính kh ng vi sinh vật kiểm định của cây Giá.......60
Bảng III.4. Kết quả sàng lọc hoạt tính ức chế q trình sản sinh NO trên đại tế bào
RAW264.7 của các hợp chất phân lập từ cây Đơn l đỏ............................... 61
Bảng III.5. Kết quả giá trị IC50 của các hợp chất thể hiện hoạt tính.............................. 61
Bảng IV.1. Số liệu phổ NMR của EA-1 và hợp chất tham khảo...................................... 67
Bảng IV.2. Số liệu phổ NMR của EA-2 và hợp chất tham khảo...................................... 72
Bảng IV.3. Số liệu phổ NMR của EA-3 và hợp chất tham khảo...................................... 74
Bảng IV.4. Số liệu phổ NMR của EA-4 và hợp chất tham khảo...................................... 76
Bảng IV.5. Số liệu phổ NMR của EA-5 và hợp chất tham khảo...................................... 78

Bảng IV.6. Số liệu phổ NMR của EA-6 và hợp chất tham khảo...................................... 80
Bảng IV.7. Số liệu phổ NMR của EA-7 và hợp chất tham khảo...................................... 81
Bảng IV.8. Số liệu phổ NMR của EA-8 và hợp chất tham khảo...................................... 83
Bảng IV.9. Số liệu phổ NMR của EC-1 và hợp chất tham khảo...................................... 91
Bảng IV.10. Số liệu phổ NMR của EC-2 và hợp chất tham khảo.................................... 93
Bảng IV.11. Số liệu phổ NMR của EC-3 và hợp chất tham khảo.................................... 95
Bảng IV.12. Số liệu phổ NMR của EC-4 và hợp chất tham khảo.................................... 97
Bảng IV.13. Số liệu phổ NMR của EC-5 và hợp chất tham khảo.................................... 99
Bảng IV.14. Số liệu phổ NMR của EC-6 và hợp chất tham khảo................................. 100
Bảng IV.15. Số liệu phổ NMR của EC-7 và hợp chất tham khảo................................. 102
Bảng IV.16. Số liệu phổ NMR của EC-8 và hợp chất tham khảo................................. 104
Bảng IV.17. Số liệu phổ NMR của EC-9 và hợp chất tham khảo................................. 108
Bảng IV.18. Số liệu phổ NMR của EC-10 và hợp chất tham khảo............................... 111
Bảng IV.19. Số liệu phổ NMR của EC-11 và hợp chất tham khảo............................... 112
Bảng IV.20. Số liệu phổ NMR của EC-12 và hợp chất tham khảo............................... 115
Bảng IV.21. Số liệu phổ NMR của EC-12 và hợp chất tham khảo............................... 117
Bảng IV.22. Bảng thống kê các hợp chất phân lập được từ cây Đơn l đỏ................118


vii

DANH MỤC HÌNH
Hình II.1. Ảnh tiêu bản cây Giá (Excoecaria agallocha L.).............................................. 37
Hình II.2. Ảnh tiêu bản cây Đơn l đỏ (Excoecaria cochinchinensis Lour)................38
Hình III.1. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cặn chiết CHCl3 cây Giá............................ 46
Hình III.2. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cặn chiết EtOAc cây Giá............................ 48
Hình III.3. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ dịch nước cây Giá......................................... 49
Hình III.4. Sơ đồ phân bố c c phân đoạn từ cặn chiết MeOH cây Đơn l đỏ.............50
Hình III.5. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ phần dịch nước của cây Đơn l đỏ..........51
Hình IV.1. Cấu trúc của EA-1, tương t c COSY, HMBC chính và chất tham khảo 62

Hình IV.2. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất EA-1.................................................................... 62
1

Hình IV.3. Phổ H NMR của hợp chất EA-1........................................................................... 63
Hình IV.4. Phổ

13

C NMR của hợp chất EA-1......................................................................... 63

Hình IV.5. Phổ HSQC của hợp chất EA-1................................................................................ 64
Hình IV.6. Phổ HMQC của hợp chất EA-1.............................................................................. 64
Hình IV.7. Phổ COSY của hợp chất EA-1................................................................................ 65
Hình IV.8. C c tương t c NOESY của hợp chất EA-1........................................................... 66
Hình IV.9. Phổ NOESY của hợp chất EA-1............................................................................. 66
Hình IV.10. Cấu trúc của hợp chất EA-2 và hợp chất tham khảo.................................... 68
Hình IV.11. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất EA-2.................................................................. 68
1

Hình IV.12. Phổ H NMR của hợp chất EA-2........................................................................ 69
Hình IV.13. Phổ

13

C NMR của hợp chất EA-2....................................................................... 69

Hình IV.14. Phổ HSQC của hợp chất EA-2.............................................................................. 69
Hình IV.15. Phổ HMBC của hợp chất EA-2............................................................................ 70
Hình IV.16. Phổ COSY của hợp chất EA-2.............................................................................. 70
Hình IV.17. Phổ NOESY của hợp chất EA-2.......................................................................... 70

Hình IV.18. C c tương t c COSY, HMBC và NOESY của EA-2...................................... 71
Hình IV.19. Cấu trúc của hợp chất EA-3 và c c tương t c HMBC chính......................73
Hình IV.20. Cấu trúc của hợp chất EA-4 và c c tương t c HMBC chính......................75
Hình IV.21. Cấu trúc của hợp chất EA-5 và c c tương t c HMBC chính......................77
Hình IV.22. Cấu trúc của hợp chất EA-6 và c c tương t c HMBC chính......................79
Hình IV.23. Cấu trúc của hợp chất EA-7 và c c tương t c HMBC chính......................80


viii
Hình IV.24. Cấu trúc của hợp chất EA-8................................................................................... 80
Hình IV.25. Cấu trúc của hợp chất EA-9................................................................................... 83
Hình IV.26. Cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ cây Giá...................................... 84
Hình IV.27. Cấu trúc của EC-1 và hợp chất tham khảo....................................................... 85
Hình IV.28. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất EC-1.................................................................. 85
1

Hình IV.29. Phổ H NMR của hợp chất EC-1........................................................................ 86
Hình IV.30. Phổ

13

C NMR của hợp chất EC-1....................................................................... 87

Hình IV.31. Tương t c HMBC của hợp chất EC-1................................................................ 88
Hình IV.32. Phổ HSQC của hợp chất EC-1.............................................................................. 88
Hình IV.33. Phổ HMBC của hợp chất EC-1............................................................................ 89
Hình IV.34. Phổ COSY của hợp chất EC-1.............................................................................. 90
Hình IV.35. Phổ NOESY của hợp chất EC-1.......................................................................... 90
Hình IV.36. Cấu trúc của EC-2 và c c tương t c COSY, HMBC chính..........................92
Hình IV.37. Cấu trúc của EC-3 và c c tương t c HMBC chính......................................... 94

Hình IV.38. Cấu trúc của EC-4 và c c tương t c HMBC chính......................................... 96
Hình IV.39. Cấu trúc của EC-5 và c c tương t c HMBC chính......................................... 98
Hình IV.40. Cấu trúc của EC-6 và c c tương t c HMBC chính......................................... 99
Hình IV.41. Cấu trúc của EC-7 và c c tương t c HMBC chính......................................... 99
Hình IV.42. Cấu trúc của hợp chất EC-8 và c c tương t c HMBC chính....................102
Hình IV.43. Cấu trúc của hợp chất EC-9 và c c tương t c COSY, HMBC chính . 105
Hình IV.44. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất EC-9................................................................ 105
1

Hình IV.45. Phổ H NMR của hợp chất EC-9...................................................................... 106
Hình IV.46. Phổ

13

C NMR của hợp chất EC-9.................................................................... 106

Hình IV.47. Phổ HSQC của hợp chất EC-9........................................................................... 107
Hình IV.48. Phổ HMBC của hợp chất EC-9.......................................................................... 109
Hình IV.49. Phổ COSY của hợp chất EC-9........................................................................... 109
Hình IV.50. Cấu trúc của hợp chất EC-10 và c c tương t c HMBC chính..................110
Hình IV.51. Cấu trúc của hợp chất EC-11 và c c tương t c HMBC chính..................111
Hình IV.52. Cấu trúc của hợp chất EC-12 và c c tương t c HMBC chính..................114
Hình IV.53. Cấu trúc của hợp chất EC-13 và c c tương t c HMBC chính..................116
Hình IV.54. Cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ cây Đơn l đỏ....................... 119


ix

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

A549

Human lung adenocarcinoma
epithelial cell line

CC

Column Chromatography

13

Carbon-13 Nuclear Magnetic
Resonance Spectroscopy

CH2Cl2

Dichloromethan

C NMR

DEPT

Distortionless
by Polarisation Transfer

DMEM

Dulbecco’s Modified
Medium

DMSO

Dimethylsulfoside

EC100

Effective Concentration 100%

EC50

Effective Concentration 50%

ED50

Effective Dose 50%

ESI-MS

Electronspray Ionization Mas
Spectrum

1

1

H NMR
1

H- H COSY

Proton
Spectroscopy
1

1

H- H

Correlation Spectroscopy
HMBC

Heteronuclear Multiple Bond
Connectivity

HR-TOF-MS

High
of-Flight Mass Spectrometer

HSQC

Heteronuclear
Quantum Coherence

IC50
IR
IUPAC

Inhibitory concentration 50%
Infrared Spectroscopy

International


x

and Applied Chemistry
KB

Human epidemoid carcinoma
cell line

Dòng tế bào ung thư biểu mơ
người

LPS

Lipopolysaccharide Lung

Lipopolysacaride

LU-1

carcinoma cell lines

Dịng tế bào ung thư phổi người

MCF-7

Human breast
adenocarcinoma cell line

Dòng tế bào ung thư vú người

MeOH

Methanol

Metanol/rượu metylic

MIC

Minimal Inhibitory
Concentration

Nồng độ ức chế tối thiểu

Mp

Melting Point

Điểm chảy

MTT

[3-(4,5-dimethylthiazol-2yl)2,5-diphenyltetrazolium
bromide]

[3-(4,5-dimetylthiazol-2-yl)2,5diphenyltetrazoli bromua]

TKI

Tyrosine Kinase Inhibitor

Chất ức chế tyrosine kinase

TLC

Thin Layer Chromatography

Sắc ký lớp mỏng

TMS

Tetrametyl Silan

Tetrametyl silan

s: singlet; d: doublet; dd: doublet doublet; ddd: doublet doublet doublet; t: triplet;
dt: doublet triplet; q: quartet; qui: quintet; m: multiplet; br: broad
Tên của các hợp chất đƣợc sử dụng nguyên gốc theo tiếng Anh


1

MỞ ĐẦU
Trải suốt lịch sử nhân loại, nguồn sinh vật biển và nguồn thực vật đã trở
thành nguồn nguyên liệu tiềm năng cho nghiên cứu phát hiện các biệt dược phục vụ
chăm sóc sức khỏe cộng đồng. Hơn 70% thuốc chống ung thư trên thị trường hiện
nay có nguồn gốc thiên nhiên hoặc được tổng hợp theo mẫu hình cấu trúc của hợp
chất thiên nhiên. Song song bệnh ung thư hiện đang là vấn đề đau đầu của các nhà

khoa học, c c căn bệnh liên quan đến kh ng sinh trước đây được điều trị bằng cách
dùng các thuốc kh ng sinh như penicillin, cephalosporin... Tuy nhiên, hiện nay đã
xuất hiện tình trạng lạm dụng thuốc kháng sinh khơng những ở Việt Nam và cả trên
thế giới, ngoài c c nguyên nhân thường gặp như ở các quốc gia khác, cịn có ngun
nhân từ thói quen tự chữa trị và “bắt chước” đơn thuốc của người dân. Chính những
nguyên nhân này làm xuất hiện hiện tượng gọi là kháng kháng sinh. Kháng kháng
sinh là tình trạng các vi sinh vật như vi khuẩn, vi rút, nấm và ký sinh trùng thay đổi
cách thức hoạt động, làm cho các thuốc trị bệnh do chúng gây ra trở nên vô hiệu.
Trên thế giới đã xuất hiện các vi khuẩn kháng hầu hết kháng sinh, còn gọi là vi
khuẩn siêu kháng thuốc. Vấn đề kháng thuốc không phải là mới, nhưng đã trở nên
nguy hiểm, cấp b ch, địi hỏi phải có nỗ lực tổng hợp nhằm giúp nhân loại tránh
khỏi cảnh quay trở lại thời kỳ chưa có thuốc kh ng sinh (năm 1942).
Vai trò quan trọng của các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đã được
khẳng định từ các nền y học cổ truyền cho đến y học hiện đại. Giá trị của chúng khơng
chỉ có cơng dụng trực tiếp làm thuốc chữa bệnh mà vì cịn có thể dùng làm nguyên mẫu
hoặc cấu trúc dẫn đường cho sự phát hiện và phát triển nhiều dược phẩm mới. Trong
việc nỗ lực điều tra, nghiên cứu và tìm kiếm nguồn dược liệu phục vụ cho c c chương
trình chăm sóc sức khỏe cộng đồng, việc thực hiện các nghiên cứu, tìm kiếm các hợp
chất có nguồn gốc từ thiên nhiên có hoạt tính gây độc tế bào, ức chế sự phát triển của tế
bào ung thư, c c nguồn kháng sinh thế hệ mới… để ứng dụng trong phòng ngừa, chữa
trị các bệnh ung thư, kh ng sinh, kh ng lao… là một trong những nhiệm vụ đặc biệt
quan trọng đã và đang được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm. Bên cạnh
các nguồn tài nguyên thực vật có mạch trên đất liền, nguồn tài nguyên sinh vật biển,
nguồn tài nguyên thực vật rừng ngập mặn và thực vật tham gia ngập mặn đã và đang
trở thành đối tượng thu hút nhiều sự quan tâm


2
của các nhà khoa học trong lĩnh vực y sinh-dược học. Nhiệm vụ nghiên cứu, tìm
kiếm các chất có hoạt tính sinh học trong các lồi thực vật thuộc rừng ngập mặn đã

và đang được triển khai, đang được nhiều cơ sở nghiên cứu quan tâm và theo đuổi
nghiên cứu.
Vì vậy đề tài “Nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của
lá cây Giá (Excoecaria agallocha L.) và cây Đơn lá đỏ (Excoecaria
cochinchinensis Lour.)” được thực hiện nhằm mục tiêu phát hiện được các hoạt
chất có tiềm năng từ cây Giá và Đơn l đỏ góp phần làm rõ hơn những công dụng
chữa bệnh trong y học cổ truyền đồng thời làm tăng gi trị khoa học của các cây này
ở Việt Nam. Với mục tiêu trên, đề tài có các nội dung như sau:
1. Phân lập và x c định cấu trúc các hợp chất từ cây Giá (Excoecaria

agallocha) và Đơn l đỏ (E. cochinchinensis);
2. Đ nh gi tác dụng gây độc tế bào, hoạt tính kháng viêm và hoạt tính kháng
vi sinh vật kiểm định của cặn chiết tổng và các hợp chất phân lập được nhằm tìm

kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học, làm cơ sở khoa học cho những nghiên cứu
tiếp theo.


3

CHƢƠNG I. TỔNG QUAN
I.1. Giới thiệu về chi Giá – Excoecaria
Chi Giá – Excoecaria (họ thầu dầu Euphorbiaceae) trên thế giới có khoảng
40 lồi, phân bố chủ yếu ở các khu vực nhiệt đới thuộc châu Phi, châu Á và vùng

Tây Bắc nước Úc. Ở Việt Nam đã ghi nhận 6 lồi Excoecaria (Bảng I.1). Đến nay,
chi Giá có khoảng 10 lồi đã được nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính
sinh học [1], trong đó cây Giá (Excoecaria agallocha L.), một cây ngập mặn có
nhiều mủ nhựa được tập trung nghiên cứu nhiều nhất [2-5]. Các hợp chất được công
bố từ chi Giá gồm các flavonoid, tannin, terpenoid và một số hợp chất khác. Trong

số này, các hợp chất diterpenoid của chi này được xác định là thành phần chính, với
cấu trúc rất đa dạng, thuộc các dạng khung atisane, beyerane, daphnane,
isopimarane, kaurane, labdane và tigliane; cũng như thể hiện hoạt tính rất phong
phú [1].
Bảng I.1. Danh sách các loài thuộc chi Excoecaria ở Việt Nam [6]
STT

4

Tên khoa học

1

Excoecaria agallocha L.

2

Excoecaria aporusifolia P.T. Li

3

Excoecaria cochinchinensis Lour

Excoecaria indica (Willd.) Müll. Trao tráo, Sịi tía
Arg.

5

Excoecaria oppositifolia Griff.

Trang lim, Trao tr o l đối

6

Excoecaria poilanei Gagnep.

Cơm nguội

I.1.1. Đặc điểm thực vật của chi Giá - Excoecaria
Các loài thuộc chi Excoecaria (họ Euphorbiaceae) hiện khoảng 40 loài đã
được chấp nhận tên khoa học [7], phân bố ở cả châu Phi, châu Á và Tây Bắc Úc [8].
Cho đến nay, chỉ có khoảng 10 lồi đã được nghiên cứu thành phần hóa học cũng
như một số đ nh gi hoạt tính sinh học, tuy nhiên, vẫn cịn nhiều lồi Excoecaria
chưa nhận được hoặc chỉ ít sự chú ý, quan tâm nhiều hơn nữa các nghiên cứu thực


4
vật, hóa học và sinh học nên được thực hiện trên những đối tượng này để tìm kiếm
các hoạt chất có hoạt tính tiềm năng.
Cây thực vật rừng ngập mặn thuộc chi Giá - Excoecaria được công bố rộng
rãi nhất là cây Giá (E. agallocha) [2-5], mủ nhựa đã được sử dụng làm chất tẩy rửa
và trong điều trị loét, thấp khớp, phong và tê liệt ở Pakistan. Những lá và mủ nhựa
của cây này đã được sử dụng như một chất độc chỉ thị ở Ấn Độ, New Caledonia và
Malaysia. Vỏ cây của chi Excoecaria đã được áp dụng trong y học Th i Lan như
một phương thuốc hạn chế sự đầy hơi [9]. Gần đây, nhiều sự chú ý đã được tập
trung cho các loài Excoecaria do thể hiện nhiều hoạt tính tốt như khả năng ức chế
các tế bào ung thư và kh ng virus gây ra hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải ở
người (HIV-human immunodeficiency virus) của chúng [1].
I.1.2. Các nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Excoecaria
Theo thống kê trong Cơ sở dữ liệu Sci-Finder đến năm 2021 [10], trong số

hơn 40 lồi thuộc chi Excoecaria, có 10 lồi đã được nghiên cứu thành phần hóa
học bao gồm E. acerifolia Didr., E. agallocha L., E. cochinchinensis Lour., E.
formosana Hayata & Kawak., E. indica (Willd.) Müll. Arg., E. kawakamii Hayata,
E. lucida Sw., E. oppositifolia Griff., E. parvifolia Müll. Arg. và E. venenata
S.K.Lee & F.N.Wei [1, 2, 5, 11-15]. Những thống kê ở trên cho thấy rằng, các nhà
khoa học trên thế giới đã phân lập được hơn 250 hợp chất khác nhau từ các lồi
Excoecaria [1, 2]. Phân loại cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được kh đa
dạng bao gồm flavonoid, tannin, terpenoid và một số hợp chất khác. Tuy nhiên, các
kết quả cho thấy các nhóm hợp chất này cịn được cơng bố từ các lồi thực vật khác
ngoài các loài trong chi Excoecaria.
I.1.2.1. Các hợp chất monoterpenoid
Năm 2005, nhóm nghiên cứu của PGS. TS. Phan Minh Giang (Trường Đại
học Khoa học tự nhiên) và các cộng sự của Nhật Bản đã phân lập và x c định bốn
dẫn xuất megastigmane 1–4 phân lập từ lá của cây Đơn l đỏ (E. cochinchinensis).
Trong số đó, hợp chất 1 và 2 là các hợp chất mới, đặt tên là excoecarioside A và B
[16]. Năm 2015, nhóm nghiên cứu D.S. Ning cơng bố một megastigmane đã biết có

tên apocynol A (4) cùng với sáu hợp chất khác từ loài E. venenata [17].


5

I.1.2.2. Các hợp chất diterpenoid
Diterpenoid là các chất chuyển hóa quan trọng bao gồm atisane, beyerane,
daphnane, isopimarane, kaurane, labdane, tigliane... phân loại trên cơ sở cấu trúc
khác nhau của các liên kết trong khung diterpenoid. Cho đến nay, đây cũng là những
thành phần chính được tìm thấy trong 10 lồi Excoecaria đã được nghiên cứu thành
phần hóa học [1, 2, 11-14]. Đã có hơn 150 diterpenoid đã được phân lập từ chi
Excoecaria [1-3], nhóm chất này thể hiện nhiều hoạt tính sinh học tốt, như hoạt tính
kháng viêm, ức chế tế bào ung thư, kháng virus HIV và chống oxy hóa [1].

Nhóm chất labdane: Năm 1996, T. Konishi và cộng sự (Nhật Bản) đã công
bố phân lập được ba hợp chất mới khung labdane diterpenoid (5–7) là ent-11αhydroxy-3-oxo-13-epi-manoyl oxide (5), ent-16-hydroxy-3-oxo-13-epi-manoyl (6),
ent-15-hydroxy-labda-8(17),13E-diene-3-one (7) và bốn hợp chất đã biết khác (8–
11) từ E. agallocha [18]. Đến năm 1998, T. Konishi và cộng sự đã phân lập được 5
hợp chất labdane diterpenoid mới từ phần thân gỗ của E. agallocha là ent-13-epi8,13-epoxy-2-hydroxylabda-1,14-dien-3-one (15), ent-13-epi-8,13-epoxy-14S,15dohydroxylabdan-3-one (16), ent-13-epi-8,13-epoxy-2,3-secolabd-14-ene-2,3-dioic
acid (27), ent-13-epi-8,13-epoxy-2,3-secolabd-14-ene-2,3-dioic acid 3-methyl ester
(28) và ent-13-epi-8,13-epoxy-2-oxa-3-oxolabd-14-ene-1R-carboxylic acid (29)
[19]. Đồng thời, cùng thời gian này nhóm nghiên cứu của T. Konishi cơng bố một
hợp chất seco-labdane diterpenoid mới là excoecarin H (31) [20]. Tiếp một năm sau,
năm 1999, T. Konishi và cộng sự tiếp tục công bố ba hợp chất là excoecarin G1-G2
(17–18) và F (30) cũng từ chính lồi này [21].
Năm 2000, từ phân đoạn n-hexane của phần rễ cây E. agallocha, A.S.R.
Anjaneyulu và cộng sự đã phân lập và x c định được 11 dẫn xuất diterpenoid, trong
đó có bốn hợp chất mới được đặt tên là agallochin A-C (19–21), agallochin E (36)
và các hợp chất đã biết như ent-16-hydroxy-3-oxo-13-epi-manoyl oxide (6), ent(13E)-15-hydroxy-labda-8(17),13-dien-3-onelabda (7), ribenone (8), ribenol (9),


6

13E-diene-3β,15-diol (11) và excoecarin B (13) [22]. Năm 2003, từ phân đoạn
EtOAc của phần rễ cây E. agallocha, các nhà hoa học Ấn Độ đã cơng bố năm
diterpenoid trong đó có ba seco-diterpenoid mới là agallochin M-O (32, 37 và 51),
hai hợp chất đã biết được x c định là excoecarin H methylester (31) và ent-15,16epoxybeyeran-3α-ol [23]. Cũng vào năm 2003, nhóm nghiên cứu của T. Konishi
(Nhật Bản) tiếp tục công bố thêm ba labdane diterpenoid mới, đặt tên là excoecarin
S, T1 và T2 (33–35), cùng ba dẫn xuất diterpenoid kh c đã biết t ch được từ phần
thân gỗ cây E. agallocha [24]. Hai bis-secolabdane diterpenoid mới, excoecarin R1R2 (38–39), được T. Konishi và cộng sự phân lập từ mủ nhựa của E. agallocha [25].
Năm 2005, J.H. Yang và cộng sự (Trung Quốc) đã nghiên cứu cặn chiết EtOAc từ
cành và lá của cây E. cochinchinensis và x c định được ba hợp chất diterpenoid mới
(các hợp chất diterpenoid có chứa nhiều nhóm thế oxi) đặt tên là excolabdone A-C
(23–25) [26].

7

Năm 2015, bốn hợp chất lần đầu tiên đại diện cho một nhóm chất mới secolabdanoid với một dạng khung chưa từng cơng bố trước đó, được đặt tên là excolide
A-D (40–43), được phân lập từ thân cây E. agallocha bởi nhóm nghiên cứu các nhà
khoa học Ấn Độ [27].


8
Nhóm chất atisane: Năm 2000, nhóm nghiên cứu của T. Konishi phân lập và
x c định cấu trúc hai hợp chất seco-atisane diterpenoid mới với tên gọi excoecarin

M-N (44–45) từ thân gỗ lồi E. agallocha. Cấu hình tuyệt đối của hợp chất
excoecarin N (45) được chứng minh thông qua phân tích phổ nhiễu xạ tia X (X-ray)
[28]. Năm 2003, nhóm nghiên cứu của T. Konishi tiếp tục công bố thêm ba hợp chất
diterpenoid kh c đã biết (46–47 và 52) phân t ch được từ phần thân gỗ cây E.
agallocha [24]. Cũng từ loài E. agallocha, J. Kang và cộng sự đã công bố một hợp
chất mới 16β-hydroxy-ent-atisan-3-one (53) [29]. Năm 2006, nhóm c c nhà khoa
học Trung Quốc từ phần lá và vỏ thân cây E. agallocha phân lập và x c định bốn
hợp chất 3,4-seco-ent-atisane diterpenoid mới khác, đặt tên là agallochaol G-J (48–
51) [30].

Năm 2009, một hợp chất diterpenoid mới khung atisane là ent-16α-hydroxyatisane-3,4-lactone (54) cùng với ba hợp chất diterpenoid kh c đã biết 16β-hydroxyent-atisan-3-one (53), ent-3,4-seco-16α-hydroxyatis-4(19)-en-3-oic acid (55) và entatisane-3β,16α-diol (56), đã được nhóm nghiên cứu của Z.C. Wang (Trung Quốc)
phân lập từ thân vỏ loài thực vật ngập mặn E. agallocha [31]. Đến năm 2010, nhóm
các nhà nghiên cứu Y. Li (Trung Quốc) và P. Proksch (Đức) đã công bố một hợp
chất atisane diterpenoid mới với tên gọi agallochaol Q (57) [32].


9

Năm 2020, cũng theo hướng nghiên cứu này, nhóm các nhà khoa học Li
Shen (Trung Quốc) đã công bố 13 hợp chất mới đặt tên là agallolide A-M (58‒70),
bao gồm 10 hợp chất dạng ent-atisane, hai hợp chất dạng ent-isopimarane và một
hợp chất dạng ent-trachylobane từ E. agallocha được thu hái ở đảo Hải Nam, trong
đó phải kể đến hai hợp chất khung 6/6/5/7 tetracyclic mới lạ [33]. Cấu hình tuyệt
đối của các hợp chất agallolide I-K được x c định dựa vào phân tích phổ X-ray.
Nhóm chất ent-kaurane: Nhóm nghiên cứu của T. Konishi tiếp tục công bố
thêm hai hợp chất diterpenoid mới excoecarin K (71) và excoecarin V2 (72) được
phân lập từ phần thân gỗ cây E. agallocha [34, 35]. Cũng năm 2003, c c nhà khoa
học Ấn Độ đã công bố hợp chất agallochin O (51) được phân lập từ phân đoạn
EtOAc của cây Giá [23]. Tiếp theo đó, lần lượt agallochin F (ent-3β,20-epoxy-3,6dihydroxykaur-16-ene, 73) và ent-16-hydroxykauran-3-one (74) cũng được cơng bố
từ lồi E. agallocha này [36]. Đến năm 2010, nhóm c c nhà nghiên cứu Y. Li (Trung
Quốc) và P. Proksch (Đức) đã công bố sáu hợp chất diterpenoid mới khung entkaurane là agallochaol K-P (75–81) từ lồi E. agallocha [32].
Gần đây, năm 2019, nhóm nghiên cứu các nhà khoa học Trung Quốc đã công
bố 11 hợp chất ent-kaurane, được đặt tên là agallochanin A-K (82–92), từ bộ phận
cành và thân của cây E. agallocha [5]. Điều mới lạ với một số hợp chất nhóm
nghiên cứu x c định được dạng 3,4-seco-ent-kaurane từ cây E. agallocha, khơng chỉ
có cùng vịng 3,4-seco ở vịng A, mà cịn có nhóm carboxyl chức năng và một nhóm
isopropenyl tương ứng ở C-3 và C-5. Sự đa dạng về cấu trúc của 3,4-seco-ent-


10

kaurane được b o c o trước đây xuất phát từ q trình oxy hóa hoặc khử C-16 và C17 [23, 37].
Nhóm chất isopimarane: Năm 2000, từ phân đoạn n-hexane của phần rễ cây
E. agallocha, A.S.R. Anjaneyulu và cộng sự đã phân lập và x c định được 11 hợp
chất, trong đó có một hợp chất mới là agallochin D (93) [22]. Năm 2003, cũng
nhóm tác giả A.S.R. Anjaneyulu từ phân đoạn EtOAc của E. agallocha đã tiếp tục
phân lập và x c định ba isopimarane diterpenoid mới có tên là agallochin J-L (94–

96) [38]. Tiếp sau đó, năm 2004, J.D. Wang và cộng sự đã công bố hai hợp chất


11

mới là agallochaol A-B (97–98) từ cành và lá của cây E. agallocha [39]. Trong năm
2005, tiếp tục theo hướng nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu của J.D. Wang phân lập
được ba diterpenoid mới đặt tên là agallochaol D-F (99–101) [40]. Cũng từ loài
E. agallocha, J. Kang và cộng sự đã công bố một hợp chất mới khung isopimarane

diterpenoid là 3α,11β,dihydroxy-ent-isopimaran-8(14),15 dien-2-one (102) [29].
Gần đây, năm 2013, ba hợp chất diterpenoid mới khung ent-isopimarane
được đặt tên agallochaexcoerin D-F (103–105), với sự mới lạ tại 3,4-seco (103) và
chứa các nhóm lactone (103–104), cùng với một chất đã biết khác là 2-hydroxy1,15-beyeradiene-3,12-dione (106), được phân lập từ phần thân gỗ loài E. agallocha
bởi các nhà khoa học Ấn Độ [41]. Cũng năm 2013, nhóm các nhà khoa học Trung
Quốc đứng đầu là S.Z. Huang công bố ba isopimarane diterpenoid mới đặt tên là
excoecarin F-H (107–109). Những hợp chất 107–109 được phân lập từ cặn chiết
EtOAc của cây E. acerifolia (hợp chất 107 và 108 cho thấy hoạt động kháng yếu
virus HIV-1) [42]. X.D. Wu và cộng sự từ phần trên của cây E. acerifolia đã phân
lập và x c định một diterpenoid mới là acerifolin B (110) [43]. Tiếp đến, hai
diterpenoid mới là excocarinol F-G (111–112) được phân lập từ cặn chiết n-BuOH
của E. acerifolia bởi S.Z. Huang và cộng sự công bố năm 2014 [11].


12

Nhóm chất beyerane: Năm 2000, nhóm nghiên cứu của T. Konishi phân lập
và x c định cấu trúc hai hợp chất là excoecarin D (3α,18-dihydroxy-3β,20epoxybeyer-15-ene, 113), excoecarin E [(15R,16S)-ent-15,16-epoxybeye ran-3-one,
114) từ loài E. agallocha. Cấu trúc tuyệt đối của excoecarin D (113) được x c định
dựa trên các phân tích phổ X-ray [44]. Tiếp tục nghiên cứu trên phần rễ của E.

agallocha nhóm tác giả A.S.R. Anjaneyulu (Ấn Độ) đã phân lập được ba hợp chất
mới agallochin G-I (115–117) và hai hợp chất đã biết 2-acetoxybeyera-1,15-diene3,12-dione (118) và 2-hydroxy beyera-1,15-diene-3,12-dione (119) [45]. Năm 2003,
nhóm nghiên cứu của T. Konishi tiếp tục công bố thêm ba chất diterpenoid đã biết là
agallochin H (116), ent-15,16-epoxybeyeran-3α-ol (120) và ent-12-oxo-2,3secobeyer-15-ene-2,3-dioic acid (121), phân lập được từ phần thân gỗ cây E.
agallocha [24]. Một hợp chất mới excoecarin V1 (122) cũng được phân lập từ E.
agallocha [35].
Hợp chất đã biết ent-3β-hydroxybeyer-15-ene-2,12-dione (123) cũng đc J.
Kang cơng bố từ lồi này [29]. Các hợp chất excoecarin D (113) và excoecarin V1
(122) cũng được J.D. Wang phân lập từ E. agallocha [40]. Năm 2007, nhóm c c


13

nhà khoa học Mỹ đã công bố 12 dẫn xuất beyerane diterpenoid từ phân đoạn toluen
của loài E. parvifolia bao gồm stachenol (124), stachenone (125), diosphenol (126),
ent-2,17-dihydroxy-19-norbeyera-1,4,15-trien-3-one (127), methyl ent-2,4-seco-4oxo-3,19-dinorbeyer-15-en-2-oate (128), 6α-hydroxy diosphenol (129), 6β-hydroxy
diosphenol (130), rhizophorin C (131), ent-2,4-seco-4-oxo-3,19-dinorbeyer-15-en2-oate (132), ent-3-oxabeyer-15-en-2-one (133), ent-15,16-epoxy-2-hydroxy-19norbeyera-1,4-dien-3-one (134) và methyl ent-15,16-epoxy-4-oxo-3,19-dinor-2,4secobeyer-15-en-2-oate (135) [46]. Năm 2013, một nor-beyerane diterpenoid mới có
tên là excocarinol E (136), cùng với chín hợp chất đã biết, được phân lập từ cặn
chiết EtOAc của E. acerifolia [47].