Hai C-Glycosid flavonoid phân lập từ lá cây xuyên tiêu (zanthoxylum nitidum (roxb.) dc. rutaceae)

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 1 HAI C-GLYCOSID FLAVONOID PHÂN LẬP TỪ LÁ CÂY XUYÊN TIÊU (ZANTHOXYLUM NITIDUM (ROXB.) DC. RUTACEAE) Lê Thị Ngọc Hiệp*, Chung Khánh Linh*, Lê Văn Huấn* TÓM TẮT Đặt vấn đề: Xuyên tiêu từ lâu đã được sử dụng ở nhiều quốc gia trên thế giới để trợ tiêu hóa, đau răng, đau dây thần kinh, phong thấp Tại Việt Nam, Xuyên tiêu được sử dụng chủ yếu với bộ phận dùng là quả. Các công trình khoa học trước đó đã cho thấy dược liệu này rất đa dạng về mặt hóa học, gồm có alkaloid, flavonoid, triterpenoid, lignan Những nghiên cứu về được lý cũng chỉ ra rằng các bộ phận khác cũng sở hữu tiềm năng dược lý trong giảm đau, kháng viêm. Nghiên cứu này được thực hiện nhằm phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất trong cao ethyl acetat chiết từ lá Xuyên tiêu, làm tiền đề cho các thử nghiệm sinh học và tiêu chuẩn hóa dược liệu. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: Lá Xuyên tiêu (Zanthoxylum nitidum (Roxb.) DC., Rutaceae) thu hái tại tỉnh Quảng Ngãi tháng 10 năm 2016. Dược liệu được chiết với cồn 96%, rồi lắc phân bố lỏng lỏng với các dung môi có độ phân cực tăng dần. Các kỹ thuật sắc ký (sắc ký cột chân không, sắc ký cột cổ điển, sắc ký cột Sephadex LH-20) được sử dụng cho mục đích phân tách và phân lập hợp chất tinh khiết. Các hợp chất phân lập được xác định cấu trúc bằng kỹ thuật phổ UV, MS, NMR. Kết quả: Dược liệu chiết với cồn 96%, cao cồn toàn phần được lắc phân bố lần lượt với các dung môi n-hexan, cloroform, ethyl acetat và nước, thu được 4 cao phân đoạn. Từ cao ethyl acetat, bằng các kỹ thuật sắc ký đã phân lập được 2 hợp chất C-glycosid flavon: vitexin và isoorientin. Kết luận: Từ phân đoạn ethyl acetat chiết từ lá Z. nitidum đã phân lập được 2 hợp chất C-glycosid flavon. Trong đó, vitexin lần đầu tiên công bố phân lập từ dược liệu này. Các chất phân lập sẽ là tiền đề cho các thử nghiệm về sinh học cũng như làm chất chuẩn trong tiêu chuẩn hóa dược liệu. Từ khóa: Zanthoxylum nitidum, Xuyên tiêu, flavonoid, vitexin, isoorientin. ABSTRACT TWO FLAVONOID C-GLYCOSIDES FROM THE LEAVES OF ZANTHOXYLUM NITIDUM (ROXB.) DC., RUTACEAE Le Thi Ngoc Hiep, Chung Khanh Linh, Le Van Huan * Ho Chi Minh City Journal of Medicine * Supplement of Vol. 23 - No 2- 2019: 1 – 5 Background: Zanthoxylum nitidum (Roxb.) DC. has been used in many countries for supporting intestinal problems, treating toothache, neuralgia, rheumatoid arthritis In Vietnam, fruits of Z. nitidum are considered to be the main pharmacognostical resource for medicine. Recent studies have shown that other parts of this plant also possessed potential bioactivities, especially in pain-relief and anti-inflammation. This study was conducted to identify the chemical constituents of ethyl acetate extract from the leaves of Z. nitidum as a first step for further pharmacological study and standardization of this herbal medicine. Materials and methods: The leaves of Z. nitidum, collected in Quang Ngai Province, Vietnam in October, 2016. Plant material was macerated with ethanol 96%. The crude extract was separated by liquid- liquid distribution. The isolations of pure compounds were carried out by different means of column *Trung tâm Khoa học Công nghệ Dược Sài Gòn, Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh Tác giả liên lạc: ThS. Lê Văn Huấn ĐT: 0934126086 Email: [email protected] Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 2 chromatography (vaccum liquid chromatography, classical column chromatography, Sephadex chromatography). The structures of isolated compounds were identified by MS, NMR methods. Results: Plant material (3.5 kg) was macerated with 96% ethanol. The ethanol extract was evaporated to a concentrated residue under reduced pressure, then dissolved in water and partitioned with polarity ascending solvents (n-hexane, chloroform and ethyl acetate) to yield 4 fractions. The ethyl acetate fraction was separated by different means of chromatography to give 2 flavone C-glycosides: vitexin and isoorientin. Conclusion: The chemical study of ethyl acetate fraction extracted from the leaves of Z. nitidum led to the isolation of two flavone C-glycosides: vitexin and isoorientin. Moreover, vitexin was successfully isolated from the leaves of Z. nitidum for the first time. The compound should be used as marker compounds for quality measurement Z. nitidum’s leaves and for futher pharmacological studies. Key words: Zanthoxylum nitidum, vitexin, isoorientin ĐẶT VẤN ĐỀ Xuyên tiêu (Zanthoxylum nitidum (Roxb.) DC., Rutaceae) từ lâu đã được sử dụng trong dân gian để trợ tiêu hóa, trị giun sán, đau bụng, nôn mửa, đau nhức răng và đau lưng(3,5).Bộ phận được sử dụng nhiều nhất của Xuyên tiêu ở nước ta là quả với tên gọi Hoa tiêu hay Thục tiêu(4) Các công trình khoa học trước đó đã cho thấy dược liệu này rất đa dạng về mặt hóa học, gồm có alkaloid, flavonoid, triterpenoid, lignan Những nghiên cứu về dược lý cũng cho thấy không chỉ riêng quả mà các bộ phận khác của Xuyên tiêu cũng có tác dụng đáng chú ý, đặc biệt trong giảm đau và kháng viêm(1). Tuy nhiên ở Việt Nam chưa có tác giả nào nghiên cứu sâu về hệ thống cây này và hầu hết các tài liệu không đề cập đến thành phần flavonoid trong lá, đa phần dừng lại ở bộ phận dùng là quả. Vì vậy đề tài được tiến hành với mục đích phân lập và xác định các hợp chất trong phân đoạn cao ethyl acetat từ lá Xuyên tiêu (Z. nitidum) làm tiền đề cho các thử nghiệm sinh học và tiêu chuẩn dược liệu. ĐỐI TƯỢNG-PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên liệu Lá của cây Xuyên tiêu (Zanthoxylum nitidum (Roxb.) DC., Rutaceae) được thu hái tháng 10 năm 2016 tại huyện Nghĩa Hành, tỉnh Quảng Ngãi, mẫu được định danh và lưu tại bộ môn Dược liệu, khoa Dược, Đại học Y Dược TP. Hồ Chí Minh. Hóa chất Ethanol 96%, n-hexan, cloroform, ethyl acetat của Sci-Tech Co.Ltd (Trung Quốc), methanol của Scharlau (Tây Ban Nha) dùng cho chiết xuất. Chiết xuất-Phân lập 3,5 kg dược liệu sấy khô, xay nhỏ, chiết ngấm kiệt bằng ethanol 96%, cô thu hồi cồn thu được dịch chiết cồn đậm đặc. Dịch chiết đậm đặc tiếp tục bốc hơi trên bếp cách thủy đến cao đặc, sau đó hòa vào nước, lắc phân bố lỏng-lỏng lần lượt với các dung môi n-hexan, cloroform, ethyl acetat để phân tách các chất theo độ phân cực khác nhau. Phương pháp sắc ký Sắc ký lớp mỏng: Thực hiện trên bản mỏng silica gel 60 F254 (Merck). Sau khi khai triển bằng hệ dung môi thích hợp, phát hiện dưới đèn UV 254 nm, UV 365 nm, thuốc thử VS và thuốc thử FeCl3. Sắc ký cột chân không: Chất hấp phụ là silica gel hạt vừa kích thước 40-63 μm. Tiến hành nạp mẫu khô, khai triển bằng hệ dung môi DCM-MeOH. Sắc ký rây phân tử: Pha tĩnh là 50 g Sephadex LH-20 trương nở trong MeOH. Tiến hành nạp mẫu ướt, khai triển bằng MeOH. Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 3 Phương pháp xác định cấu trúc hóa học các chất: Kết hợp phương pháp đo phổ MS và phổ cộng hưởng từ NMR. KẾT QUẢ Chiết xuất và tách phân đoạn 3,5 kg dược liệu lá Xuyên tiêu được chiết xuất với 35 lít cồn 96%, cô thu hồi dung môi thu được 450 g cao cồn toàn phần. 400 g cao cồn toàn phần được phân tán vào 1 lít nước cất, lắc phân bố lần lượt với n-hexan, cloroform và ethyl acetat, thu được cao n- hexan (9,35 g), cao cloroform (43,3 g), cao ethyl acetat (60 g) và phần nước còn lại cô cắn thu được cao nước (272 g). Khi tiến hành cô giảm áp thu hồi dung môi phân đoạn ethyl acetat, xuất hiện kết tủa vàng. Tủa được lọc và rửa nhiều lần bằng MeOH, thu được ZN4 (700 mg). 50 g cao ethyl acetat được tiến hành phân tách bằng sắc ký cột chân không với hệ dung môi có độ phân cực tăng dần DCM-MeOH (100:0  70:30) thu được 9 phân đoạn (EA1EA9). Phân đoạn EA8 được tiếp tục phân tách bằng sắc ký cột cổ điển bằng dung môi ethyl acetat thu được 5 phân đoạn (EA8.1  EA8.5), trong đó có phân đoạn EA8.4 có kết tủa vàng khi tiến hành cô thu hồi dung môi. Tủa được lọc và tinh chế bằng sắc ký cột Sephadex thu được ZN6 (54 mg). Xác định cấu trúc các chất phân lập Hợp chất ZN4 Hợp chất ZN4 được phân lập dưới dạng bột màu vàng, tan trong ethyl acetat, methanol; không tan trong n-hexan, DCM. SKLM bằng hệ dung môi ethyl acetat- methanol-nước (100:17:13) cho vết tắt quang ở UV 254 nm, phát hiện bằng thuốc thử VS cho vết màu vàng và thuốc thử FeCl3 10% (TT) xuất hiện vết màu xanh rêu với Rf = 0,53. Phổ ESI-MS cho tín hiệu ion [M-H]- = 431,06 ở mode (-), suy ra khối lượng phân tử của ZN4 là 432 đvC, tương ứng với công thức phân tử C21H20O10. Phổ 13C-NMR, kết hợp DEPT-90 và DEPT- 135, cho 19 tín hiệu cộng hưởng tương ứng với 21 carbon, bao gồm 1 carbon nhóm carbonyl >C=O (δC 182,1), 8 carbon bậc 4, 11 carbon methin và 1 carbon methylen (δC 61,3). Phổ 1H-NMR cho 2 tín hiệu đặc trưng của hệ AAʹBBʹ trên vòng thơm tại δH 8,02 (2H; d; J = 8,5 Hz; H-2ʹ,H-6ʹ) và δH 6,89 (2H; d; J = 8,5 Hz; H-3ʹ, H-5ʹ); 2 tín hiệu proton đỉnh đơn δH 6,27 (1H; s) và δH 6,77 (1H; s) của một flavon; và 1 proton δH 4,69 (1H; d; J = 9,5 Hz; H-1ʹʹ) là proton anomer của một C-glycosid. Tương quan HMBC giữa proton δH 6,77 với các tín hiệu carbon tại δC 121,6 (C-1ʹ); δC 164,0 (C-2); δC 104,1 (C-10) cho thấy đây là proton H-3. Tương tự, tương quan HMBC giữa proton δH 6,27 với tín hiệu carbon tại δC 160,4 (C-5); δC 104,6 (C-8);δC 104,1 (C-10) cho thấy đây là proton H-6. Hằng số ghép J=10,0 Hz của H-1ʹʹ cùng với độ dời hóa học trong vùng 60-80 ppm của 6 tín hiệu carbon (δC 73,4; 70,9; 78,7; 70,6; 81,8 và 61,3), kết hợp tương quan HMBC giữa proton δH 4,69 (H-1ʹʹ) với tín hiệu carbon δC 104,6 (C-8) khẳng định đây là một flavon gắn đường glucose tại C-8. Thêm vào đó, tương quan HMBC giữa δH 8,02 (H-2ʹ, H-6ʹ) và 6,89 (H-3ʹ, H-5ʹ) với carbon δC 161,2 (C-4ʹ) cho thấy nhóm hydroxyl gắn vào vị trí C-4ʹ của vòng B. So sánh với dữ liệu phổ từ tài liệu đã được công bố(2) ZN4 được xác định là vitexin. Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Chuyên Đề Dược 4 Bảng 1: Dữ liệu phổ 13C-NMR (125 MHz) và 1H- NMR (500 MHz) của hợp chất ZN4 và vitexin(2) (đo trong DMSO-d6) Hợp chất ZN4 Vitexin(2) Vị trí δC δH, m, (J, Hz) δC δH, m, (J, Hz) 2 164,0 163,91 3 102,5 6,77 s (1H) 102,41 6,77 s (1H) 4 182,1 182,04 5 160,4 160,38 6 98,2 6,27 s (1H) 98,14 6,27 s (1H) 7 162,6 162,68 8 104,6 104,59 9 156,0 155,98 10 104,1 104,00 1’ 121,6 121,59 2’, 6’ 129,0 8,02 d (1H; 8,5) 128,92 8,02 d (1H; 8,0) 3’, 5’ 115,8 6,89 d (1H; 8,5) 115,80 6,89 d (1H; 8,0) 4’ 161,2 161,12 1” 73,4 4,69 d (1H; 9,5) 73,36 4,69 d (1H; 10,0) 2” 70,9 3,84 t (1H; 9,5) 70,84 3,84 dd (1H; 10,0; 9,0) 3” 78,7 3,28 s (1H) 78,65 3,29 s (1H) 4” 70,6 70,54 3,34 s (1H) 5” 81,8 3,26 s (1H) 81,80 3,26 s (1H) 6” 61,3 3,52 m (2H) 61,28 3,52 dd (2H; 11,0; 5,5) Hình 1: Tương quan HMBC của hợp chất ZN4 Hợp chất ZN6 Hợp chất ZN6 được phân lập dưới dạng tủa vô định hình màu vàng, tan trong ethyl acetat, methanol, không tan trong n-hexan, DCM. Khi triển khai trên bản mỏng với hệ ethyl acetat-methanol-nước (100:17:13), cho vết tắt quang dưới UV 365 nm, hiện vết màu vàng với thuốc thử VS, cho vết màu xanh rêu với TT FeCl3 10% (TT) với Rf = 0,42. Phổ ESI-MS cho tín hiệu ion [M-H]- = 447,05 ở mode (-), suy ra khối lượng phân tử của ZN6 là 448 đvC, tương ứng với công thức phân tử C21H20O11. Phổ 1H-NMR và 13C-NMR cho thấy các tín hiệu đặc trưng của một flavon glycosid, bao gồm 1 carbon nhóm carbonyl (>C=O), 8 carbon bậc 5, 11 carbon methin và 1 carbon methylen. Số liệu phổ ZN6 tương tự như vitexin, ngoại trừ vị trí đường C-glucose tại C-6. Điều này được khẳng định nhờ tương quan HMBC giữa proton anomer δH 4,59 với tín hiệu carbon δC 108,9 (C-6). Ngoài ra, phổ 1H-NMR còn cho 3 tín hiệu proton đặc trưng của hệ ABX trên vòng B δH 7,40 (1H; d; J = 2,0 Hz; H-2ʹ); δH 6,89 (1H; d; J = 8,0 Hz; H-3ʹ) và δH 7,42 (1H; dd; J = 8,0 Hz; 2,0 Hz; H-6ʹ). Các vị trí nhóm chức còn lại được xác định nhờ các thông tin thu được từ phổ HSQC và HMBC. So sánh dữ liệu phổ với tài liệu đã được công bố (2)hợp chất ZN6 được xác định là isoorientin. Hình 2: Tương quan HMBC của hợp chất ZN6. Y Học TP. Hồ Chí Minh * Phụ Bản Tập 23 * Số 2 * 2019 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Dược 5 Bảng 2: Dữ liệu phổ 13C-NMR (125 MHz) và 1H- NMR (500 MHz) của hợp chất ZN6 và isoorientin(2) (đo trong DMSO-d6) Hợp chất ZN6 Isoorientin(2) Vị trí δC δH, m, (J, Hz) δC δH, m, (J, Hz) 2 163,7 163,28 3 102,8 6,67 s (1H) 102,8 6,67 s (1H) 4 181,9 181,86 5 160,7 160,68 6 108,9 108,87 7 163,3 163,66 8 93,5 6,48 s (1H) 93,52 6,48 s (1H) 9 156,2 156,21 10 103,4 103,4 1’ 121,4 121,43 2’ 113,3 7,40 d (1H; 2,0) 113,30 7,40 d (1H; 2,0) 3’ 145,8 145,75 4’ 149,7 149,72 5 116,1 6,89 d (1H; 8,0) 116,06 6,89 d (1H; 8,0) 6 119,0 7,42 dd (1H; 8,0; 2,0) 118,97 7,42 dd (1H; 8,0; 2,0) 1” 73,1 4,59 d (1H; 9,5) 73,06 4,59 d (1H; 10,0) 2” 70,6 4,04 t (1H; 9,0) 70,62 4,04 dd (1H; 10,0; 9,0) 3” 79,0 3,16 s (1H) 78,95 3,16 s (1H) 4” 70,2 3,22 s (1H) 70,22 3,22 s (1H) 5” 81,6 3,14 s (1H) 81,55 3,14 s (1H) 6” 61,5 61,49 3,43 dd (2H; 11,0; 5,0) BÀN LUẬN Hiện nay, hầu hết dược liệu Xuyên tiêu trên thị trường đều sử dụng bộ phận dùng là quả. Do đó, đề tài tiến hành nghiên cứu thành phần hóa học trong lá nhằm khai thác tiềm năng sử dụng của bộ phận dùng này. Với dược liệu lá Xuyên tiêu, nghiên cứu đã phân lập được 2 hợp chất C-glycosid flavon là vitexin và isoorientin từ phân đoạn ethyl acetat. Hai hợp chất này được phân lập và tinh chế bằng cách rửa nhiều lần với methanol lạnh và bằng sắc ký cột Sephadex, đã cho khối lượng khá lớn, gợi ý và tạo tiền đề cho những nghiên cứu đánh giá các tác dụng sinh học, hoặc tạo nguồn phân lập chất chuẩn cũng như tiêu chuẩn hóa cho dược liệu lá Xuyên tiêu. KẾT LUẬN Từ cao ethyl acetat của dược liệu lá Xuyên tiêu đã phân lập được hai C-glycosid flavon là vitexin (700 mg) và isoorientin (54 mg). Trong đó, vitexin là hợp chất lần đầu tiên được công bố phân lập từ lá Xuyên tiêu (Zanthoxylum nitidum). TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Hu J, et al. (2006). Benzophenanthridine alkaloids from Zanthoxylum nitidum (Roxb.) DC, and their analgesic and anti-inflammatory activities. Chem Biodivers, 3(9): pp.990-995. 2. Le Canh Viet Cuong, Do Thi Trang, et al. (2015). Flavonoid glycosides from Antidesma ghaesembilla. Vietnam Journal of Chemistry, 53(2e): pp.94-97. 3. Phạm Hoàng Hộ (1999), Cây cỏ Việt Nam quyển II, NXB Trẻ, Thành phố Hồ Chí Minh, tr.410. 4. Viện Dược Liệu (2003), Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, tr.1143-1145. 5. Võ Văn Chi, Trần Hợp (1999), Cây cỏ có ích ở Việt Nam, NXB Giáo dục, Thành phố Hồ Chí Minh, tr.568. Ngày nhận bài báo: 18/10/2018 Ngày phản biện nhận xét bài báo: 01/11/2018 Ngày bài báo được đăng: 15/03/2019