Nghiên cứu thành phần hóa học vỏ quả măng cụt xanh - Đỗ Văn Đăng

Nghiên cứu thành phần hĩa học vỏ quả măng cụt xanh Đỗ Văn Đăng Trường Đại học Khoa học Tự nhiên; Khoa Hĩa học Chuyên ngành: Hĩa hữu cơ; Mã số: 60 44 27 Người hướng dẫn: PGS. TS Nguyễn Văn Đậu Năm bảo vệ: 2011 Abstract. Tổng quan về các thành phần hĩa học vỏ quả măng cụt xanh: Vài nét về họ bứa (Clusiaceae); Cây măng cụt (Garcinia mangostana L.); Cơng dụng và các hoạt chất sinh học. Trình bày các phương pháp nghiên cứu: Phương pháp chiết và phân tách các hợp chất trong mẫu thực vật; Các phương pháp phân tích, phân tách và phân lập sắc ký; Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc (các phương pháp phổ). Tiến hành thực nghiệm nghiên cứu: Thiết bị và hĩa chất; Nguyên liệu thực vật; Điều chế các phần chiết từ vỏ quả măng cụt xanh; Phân tích cặn GMD; Phân tích cặn GMB; Thử hoạt tính sinh học. Trình bày kết quả và thảo luận: Điều chế các phần chiết; Phân tích và phân tách cặn chiết diclometan (GMD); Phân tích và phân tách cặn chiết n- BuOH; Hằng số vật lý của các chất đã phân lập được từ các phần chiết; Xác định cấu trúc các chất phân lập; Kết quả thử hoạt tính kháng sinh và chống oxi hĩa của một số xanthone. Keywords. Hĩa hữu cơ; Thành phần hĩa học; Quả măng cụt Content Măng cụt là một trong “mười siêu trái cây”, mệnh danh là „‟ nữ hồng trái cây‟‟, được xếp vào nhĩm thực phẩm chức năng, chứa một lượng lớn các loại xanthon. Xanthon hay xanthen-9H-one là chất chuyển hĩa thứ cấp được tìm thấy trong một số họ thực vật lớn, nấm và địa y. Chúng là một trong những ngành quan trọng của hợp chất dị vịng được oxy hĩa. Khung cơ bản của xanthon được biết đến như 9-xanthenone hay dibenzo-γ-pyron và được sắp xếp một cách cân đối. Các nguyên tử cacbon được đánh số theo sự thuận tiện của tổng hợp sinh học. Các nguyên tử cacbon ở vị trí từ 1-4 được đánh số theo vịng B cĩ nguồn gốc từ shikimate, và cacbon từ 5-8 được đánh số theo vịng A cĩ nguồn gốc từ axetat. Luận văn đã thu được một số kết quả: Đã xây dựng được một quy trình điều chế các cặn chiết từ vỏ quả măng cụt xanh là diclometan và n- butanol, chứa lớp họat chất mà chúng tơi quan tâm nghiên cứu: Ngâm chiết mẫu thực vật đã phơi khơ bằng EtOH. Để tăng hiệu suất chiết tiến hành ngâm chiết nhiều lần, mỗi lần ngâm trong 3 ngày. Cất quay dung mơi EtOH dưới áp suất giảm ta thu được cặn EtOH. Cặn EtOH này sau đĩ được phân bố giữa H2O và các dung mơi hữu cơ khác nhau nhằm làm giàu các lớp chất theo độ phân cực tăng dần: diclometan và n- butanol. Kết quả thu được hai cặn chiết: cặn diclometan(121,3g) chiếm 6.6% so với khối lượng mẫu ban đầu và cặn n- butanol(22,23g) chiếm 1.1% so với khối lượng mẫu ban đầu. - Đã phân tích thành phần cặn chiết diclometan và n- BuOH bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng. Hệ dung mơi diclometan/axeton: 22/1 hoặc n- hexan/aceton: 4/1 cho sự phân tách tốt nhất đối với cặn chiết diclometan. Đối với cặn n- BuOH thì hệ dung mơi cho sự phân tách tốt nhất là diclometan/metanol: 9/1. - Phân lập được một số xanthone từ cặn chiết diclometan và n- Butanol bằng phương pháp sắc ký cột kết hợp với kỹ thuật kết tinh lại: Gartanin, α-Mangosteen, 8- deoxy Gartanin và 9,11- dihidroxy-5-methoxy-3,3-dimethyl-10-(3-methylbut-2-en-1- yl)pyrano[3,2-α]xanthen-12(3H)-one. Gartanin 8- desoxy Gartanin α- mangosteen 9,11- dihidroxy-5-methoxy-3,3-dimethyl-10-(3- methylbut-2-en-1-yl)pyrano[3,2-α]xanthen- 12(3H)-one - Thử hoạt tính kháng sinh và chống oxy hĩa của hai xanthon là Gartanin và 8- desoxy Gartanin. Kết quả cho thấy cả 2 xanthone đều cĩ hoạt tính chống oxy hĩa mạnh, 8- desoxy Gartanin cĩ hoạt tính kháng sinh mạnh đối với chủng vi sinh vật Gram(+), đặc biệt là trên vi sinh vật Bacillus subtillis cịn D1 khơng cĩ hoạt tính này. Cả 2 xanthon đều khơng cĩ hoạt tính kháng sinh trên chủng Gram(-) và nấm men References : Tài liệu tiếng Việt 1. Nguyễn Văn Đậu, Trung Thị Hương, Nguyễn Thùy Linh, Nguyễn Thị Quyên (2009), „‟Phân lập sáu xanthon từ vỏ quả măng cụt‟‟, Tạp chí hĩa học, 47(4A), tr. 299- 303. 2.Trần Việt Hưng, Ds Lê Văn Nhân(2008),‟‟ Giá trị dinh dưỡng và dược tính của cây măng cụt‟‟, Biên khảo nghiên cứu mới. 3. Trung Thị Hương(2008), ‘’Gĩp phần nghiên cứu hĩa thực vật của vỏ quả măng cụt (Garcinia Mangostana L.)‟‟, Khĩa luận tốt nghiệp hệ đại học chính quy , Khoa Hĩa học, trường Đại học KHTN, ĐHQG Hà Nội. 4. Đỗ tất Lợi(2004), „‟Cây thuốc và vị thuốc Việt nam’’, NXB Y học, tr. 429 5. Hà Diệu Ly, Phạm Đình Hùng, Harrison J. Leslie, Nguyễn D. Liên Hoa(2009), TC. Dược học, 395 (3), tr. 25-29. 6. Tạp chí Phụ nữ Ấp Bắc(2005), số 140 (5). Tài liệu tiếng Anh 7. Alexander J. Macleod and Nirmala M. Pieris(1982), ‘’Volatile flavour components of mangosteen, Garcinia Mangostana’’, Phytochemistry, 21(1), pp.117-l19. 8. Ashis K.Sen, Kalyan K.Sarkar, Ptonobesh C.mazumder, Nilimabanerij, Raino Uusvouri and Tapio, A.Hase(1982), „‟The stucture of garcinones A, B and C: Three new xanthones from Garcinnia Mangostana‟‟, Phytochemistry, 21(7), pp. 1747-1750. 9. Bennett, G.J., Lee, H.H(1989),‟‟ Xanthones from the Guttiferae‟‟, Phytochemistry, 28, pp. 967- 998. 10. Chi- Kuan Ho, Yu- Ling Huang, Chieh- Chih Chen,(2002),‟‟Garcinone E, a xanthone derivative, has potent cytotoxic effect against hepatocellular carcinoma cell lines‟‟, Planta Med, 68(11), pp. 975- 979. 11. Da Re, P., Sagramora, L., Mancini, V., Valenti, P., Cima, L(1970), „‟ NMR structure determination of some new 4-hydroxyxanthone derivatives‟‟, J.Med. Chem., 13, pp. 574- 577. 12. Essery, J. M., O'Herron, F.A., McGregor, D.N., Bradner, W.T. J.(1976), „‟ Preparation and antitumor activities of some derivatives of 5-methoxy sterigmatocystin‟‟, Med. Chem., 19, pp. 1339- 1342. 13. Fujio Asai, Hideki Tosa, Toshiyuki Tanaka and Munekazu Linuma(1995), „‟A xanthone from pericarps of Garcinia Mangostana‟‟, Phytochemistry, 39(4), pp. 943- 944. 14. Geetha GopalakrisnanU, Banumathy Balaganesan(2000), „‟Two novel xanthones from Garcinia mangostana‟‟, Fitoterapia, 71, pp. 607-609 15. Huyn-Ah Jung, Bao-Ning Su, William J.Keller, Rajendra G.Mehta, and A. Douglas Kinghorn(2006), „‟Antioxidant Xanthones from the Pericarp of Garcinia mangostana (Mangosteen)‟‟, J. Agric. Food Chem, 54, pp. 2077- 2082. 16. José Pedraza-Chaverri, Noemí Cárdenas-Rodríguez, Marisol Orozco-Ibarra, Jazmin M. Pérez-Rojas(2008), „‟Medicinal properties of mangosteen (Garcinia mangostana)‟‟, Food and Chemical Toxicology, 46, pp. 3227– 3239. 17. Krishnamoorthi Balasubkamanian and Krishnamoorthi Rajagopalan(1988), „‟Novel xanthone from Garcinia Mangostana,structure of BR-Xanthone-A and BR- xanthone-B‟‟, Biophysi & Biochem, 27(5), pp. 1552 - 1554. 18. Lih- Geeng Chen, Ling- Ling Yang, Ching- Chiung Wang(2008), „‟ Anti – inflamatory activity of mangostins from Garcinia mangostana‟‟, Food and Chemical Toxicology, 46, pp. 688- 693. 19. Limei Yu , Mouming Zhao , Bao Yang , Qiangzhong Zhao , Yueming Jiang(2007), „‟Phenolics from hull of Garcinia mangostana fruit and their antioxidant activities‟‟, Food Chemistry, 104 , pp.176– 181. 20. Lin, C.N., Liou, S.J., Lee, T.H., Chuang, Y.C., Won, S.J(1996), „‟Xanthone derivatives as potential anti-cancer drugs‟‟ J.Pharm. Pharmacol, 48, pp. 539- 544. 21. Liou S.S., Shieh W.L., Cheng T.H., Won S.J., Lin C.N(1993) , ‘’Gamma-pyrone compounds as potential anti-cancer drugs‟‟, Pharm. Pharmacol, 45, pp. 791- 794. 22. Mahabusarakam W., Proudfoot J., Taylor W., Croft K(2000), „‟ Inhibition of lipoprotein oxidation by prenylated xanthones derived from mangostin‟‟, Free Radic. Res, 33, pp. 643- 659. 23. Mandal S., Das P.C., Joshi P.C(1992),’’ Naturally occurring xan- thones from terrestrial flora‟‟, J. Indian Chem. Soc. , 69,pp. 611- 636. 24. Madan B., Singh I., Kumar A., Prasad A., Raj H., Parmar V., Ghosh B(2002), „‟ Xanthones as inhibitors of microsomal lipid peroxidation and TNF-alpha induced ICAM-1 expression on human umbilical vein endothelial cells (HUVECs), Bioorg. Med. Chem, 10, pp. 3431- 3436. 25. Mehtab Parveen and Nizam Ud-din Khan(1988), „‟Two xanthones from Garcinia Mangostana‟‟, Phytochemistry, 27(11), pp 3694- 3696. 26. Miwakokondo, Liliang zhang,Hongping Ji,Yan Kou and Boxin Ou(2009), „‟Bioavailability and Antioxidant Effects of a Xanthone-Rich Mangosteen (Garcinia mangostana) Product in Humans‟‟, J. Agric. Food Chem., 57 (19), pp. 8788–8792 27. M.M.M. Pinto, M.E. Sousa and M.S.J. Nascimento(2005), „‟Xanthone Derivatives: New Insights in Biological Activities‟‟, Current Medicinal Chemistry, 12, pp. 2517-2538. 28. Nattaya Chairungsrilerd, Kzuya Takeuchi, Yasushi Ohizumi Shigeo Nozoe and tomihisa Ohta(1996),‟‟ Mangostanol, a prenyl xanthone from Garcinia Mangostana’’, Phytochemistry , 43(5), pp. 1099-1102. 29. Nilar, Lien-Hoa D. Nguyen, Ganpathi Venkatraman, Keng-Yeow Sim, Leslie J. Harrison(2005), „‟Xanthones and benzophenones from Garcinia griffithii and Garcinia mangostana‟‟, Phytochemistry, 66, pp. 1718- 1723. 30. Peres, V., Nagem, T.J(1997), „‟ Trioxygenated naturally occurring xanthones‟‟, Phytochemistry, 44, pp. 191- 214. 31. Raquel A. P. Castanheiro , Artur M. S. Silva , Nạr A. N. Campos , Maria S. J. Nascimento and Madalena M. M. Pinto(2009), „‟ Antitumor Activity of Some Prenylated Xanthones’’, Pharmaceuticals, 2, pp. 33-43 32. R.E.Litz(2005), „‟Biotechnology of fruit and Nut crops‟‟, Biotechnology in Agriculture Series, 29, pp. 209- 211. 33 Rewcastle GW, Atwell GJ, Li ZA, Baguley BC, Denny WA (1991), „‟ Potential antitumor agents. 61. Structure-activity relationships for in vivo colon 38 activity among disubstituted 9-oxo-9H-xanthene-4-acetic acids‟‟, J. Med. Chem. , 34, pp. 217- 222. 34. Rewcastle GW, Atwell GJ, Baguley BC, Calveley SB, Denny WA (1989), „‟ Potential antitumor agents. 58. Synthesis and structure-activity relationships of substituted xanthenone-4-acetic acids active against the colon 38 tumor in vivo‟‟, J. Med. Chem., 32, pp. 793- 799. 35. Rewcastle GW, Atwell GJ, Baguley BC, Boyd M, Thomsen LL, Zhuang L, Denny WA (1991)‟‟ Potential antitumor agents. 63. Structure-activity relationships for side-chain analogues of the colon 38 active agent 9-oxo-9H-xanthene-4-acetic acid‟‟, J. Med. Chem., 34, pp. 2864- 2870. 36. Rewcastle, G.W.; Atwell, G.J.; Palmer, B.D.; Boyd, P.D.; Baguley,B.C.; Denny, W.A(1991), „‟ Potential antitumor agents. 62. Structure-activity relationships for tricyclic compounds related to the colon tumor active drug 9-oxo-9H-xanthene-4- acetic acid‟‟, J. Med. Chem., 34, pp. 491- 496. 37. Ryszard Zadernowski, Sylwester Czaplicki, Marian Naczk(2009), „‟Phenolic acid profiles of mangosteen fruits (Garcinia mangostana)‟‟, Food Chemistry, 112, pp. 685–689. 38. Sultanbawa, M.U.S(1980), „‟ Xanthonoids of tropical plants „‟, Tetrahedron, 36, pp. 1465- 1506. 39. Sunit Suksamrarn, Orapin Komutiban, Piniti Ratananukul, Nitirat Chimnoi, Nattapat Lartpornmatulee and Apichart Suksamrarn(2006), ‘’Cytotoxic Prenylated Xanthones from the Young Fruit of Garcinia mangostana‟‟, Chem. Pharm. Bull, 54(3) pp. 301-305. 40. Sunit Suksamrarn, Narisara Suwannapoch, Wong Phakhodee, Janthana Thanuhiranlert, Piniti Ratananukul, Nitirat Chimnoi and Apichart Suksamrarn(2003), ‘’Antimycobacterial Activity of Prenylated Xanthones from the Fruits of Garcinia mangostana‟‟, Chem. Pharm. Bull, 51(7), pp. 857- 859. 41. Takenaka Y, Tanahashi T, Nagakura N, Hamada N (2000),‟‟ Production of xanthones with free radical scavenging properties, emodin and sclerotiorin by the cultured lichen mycobionts of Pyrenula japonica‟‟, Naturforsch. C, 55, pp. 910- 914. 42. T.R.Govindacharit, P.S.Kalyanaraman, N.Muthukumaraswamy and BR.Pai(1971), „‟Xanthones of Garnicia mangostana Linn’’, Tetrrahedron, 27, pp. 3919-3929. 43. Valenti, P.; Da Re, P.; Rampa, A.; Montanari, P.; Carrara, M.; Cima, L. (1993), ‘’ Benzo-gamma-pyrone analogues of geiparvarin: synthesis and biological evaluation against B16 melanoma cells‟‟, Anticancer Drug. Des., 8, pp. 349- 360. 44. Varvaresou, A; Tsotinis, A.; Valiraki, P.; Papastaikoudi, T.S(1996), „‟ Synthesis and structure elucidation of new cytootoxic axathioxanthones‟‟, J.Heterocyclic Chem., 33,pp. 917- 921. 45. Valenti P, Rampa A, Recanatini M, Bisi A, Belluti F, Da Re P, Carrara M, Cima L(1997), „‟ Synthesis, cytotoxicity and SAR of simple geiparvarin analogues‟‟, Anticancer-Drug Des., 12, pp. 443- 451. 46. Wang, T.C.; Zhao, Y.-L.; Liou, S.-S(2002). Helv. Chim. Acta, 85, pp. 1382- 1389. 47. V.Peres and T.J. Nagem(1997), „‟Trioxygenated naturally occuring xanthones‟‟, phytochemistry, 44(2), pp. 191- 214. 48. Zhang HZ, Kasibhatla S, Wang Y, Herich J, Guastella J, Tseng B, Drewe J, Cai SX (2004), „‟ Discovery, characterization and SAR of gambogic acid as a potent apoptosis inducer by a HTS assay‟‟, Med. Chem. , 12, pp. 309- 317. 49. Willawan Mahabusarakam, Pichaet Wiriyachitra(1987), ‘’Chemical constituents of Garcinia Mangostana‟‟, Journal of Natwa1 P&s, 50(3), pp. 474-478.