Thành phần hoá học từ hạt na xiêm (annona muricata l.) ở Đồng Tháp

TAÏP CHÍ ÑAÏI HOÏC SAØI GOØN Soá 20 - Thaùng 4/2014 128 THÀNH PHẦN HOÁ HỌC TỪ HẠT NA XIÊM (ANNONA MURICATA L.) Ở ĐỒNG THÁP BÙI THỊ MINH NGUYỆT (*) TÓM TẮT Dịch chiết metanol của hạt na xiêm thu hái ở Đồng Tháp đã được phân lập bằng phương pháp sắc kí cột và cho 3 hợp chất gồm: (1) N-(triacontanoyl) tryptamin, (2) axit ent-kaur-16-en-19-oic và (3) -sitosterol. Cấu trúc của các hợp chất này được xác định bằng các phương pháp phổ (UV, IR, MS, 1H-, 13C-NMR, DEPT, HMBC, HSQC) và so sánh với các tài liệu tham khảo. Trong ba hợp chất thu được, hợp chất 1 là hợp chất mới được phát hiện lần đầu tiên trong tự nhiên. Từ khoá: dịch chiết metanol, na xiêm, N-(triacontanoyl) tryptamin, axit ent-kaur-16- en-19-oic ABSTRACT The methanol extracted from Annona muricata seeds in Dong Thap was separated into three compounds: (1) N-(triacontanoyl) tryptamine, (2) ent-kaur-16-en-19-oic acid, (3)-sitosterol, by column chromatography. These compounds were identified by spectroscopic methods (UV, IR, MS, 1 H-, 13 C-NMR, DEPT, HMBC, HSQC) and compared to references. Among three separated compounds, N-(triacontanoyl) tryptamin is the new compound found for the first time in nature. Keywords: methanol extract, Annona muricata, N-(triacontanoyl) tryptamine, ent- kaur-16-en-19-oic acid 1. MỞ ĐẦU * Chi Na (Annona) là một chi lớn trong họ Na (Annonaceae), có khoảng 125 loài phân bố nhiều ở rừng mưa nhiệt đới thuộc các vùng châu Mỹ, châu Phi Ở nước ta, số loài thuộc chi Na (Annona) có 4 loài trong đó 3 loài là cây trồng [1]. Na xiêm (hay còn được gọi là Mãng cầu xiêm) thuộc chi Na, có tên khoa học là Annona muricata, nó là một loại cây ăn quả được trồng khắp các vùng nhiệt đới trên thế giới, quả na xiêm được xem là một loại trái cây nhiệt đới quan trọng góp phần đáng kể trong việc tăng trưởng kinh tế của đất nước [2]. (*)ThS.NCS, Trường Đại học Đồng Tháp. Khảo sát thành phần hoá học từ na xiêm phát hiện có chứa các hợp chất sau: acetogenin (hơn 50 hợp chất) [3], flavonoit [4], alkaloit [5], cyclopeptit [6]. Những năm gần đây nhiều nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu các acetogenin trong họ Na (Annonaceae), do các hợp chất này có nhiều hoạt tính quan trọng như chống ung thư, sốt rét, kháng khuẩn và chống suy giảm miễn d ch [7,8]. Lá được dùng làm gia v , có tính trấn an nhẹ, hạt độc tế bào [9], d ch nước nghiền từ hạt tr chí rận [10]. Ngày nay, hoạt tính dược lí từ na xiêm cũng được biết đến như: độc tế bào, chữa sốt rét, các bệnh ngoài da, chống virut, chống ung thư và các yếu tố gây đột biến gen, chữa lành vết thương, kháng khuẩn [11]. 129 Tuy nhiên, ở nước ta, kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học từ cây này chưa được công bố nhiều. Do vậy, việc nghiên cứu về thành phần hóa học của na xiêm là rất cần thiết, góp phần cho công tác điều tra cơ bản về nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú ở Việt Nam. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu về cấu trúc một số hợp chất phân lập từ loài này. 2. THỜI GIAN, ĐỊA ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Thiết bị Sắc kí lớp mỏng sử dụng loại tráng sẵn silicagel 60F245 (Merck), hiện màu bằng đèn UV và hơi iot. Chất hấp phụ silicagel 230-400 (Merck) được sử dụng trong sắc kí cột. Điểm chảy được xác đ nh trên kính hiển vi Boetius. Phổ tử ngoại UV được ghi trên máy Aglilent UV-VIS. Phổ hồng ngoại IR được ghi trên máy Bruker 270-30, dạng viên nén KBr. Phổ khối lượng va chạm electron EI-MS đo trên máy MS-Engine- 5989-HP. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-, 13 C-NMR, DEPT, HMBC, HSQC và COSY đo trên máy Bruker Avance-500 NMR (Viện Hóa học –Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam). 2.2. Nguyên liệu thực vật Mẫu hạt Na xiêm (Annona muricata L.) được thu hái ở Đồng Tháp vào tháng 8/2009 và được TS Trần Huy Thái (Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật-Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam) xác đ nh tên khoa học và mẫu được lưu giữ tại Khoa Sinh học - Trường Đại học Vinh. 2.3. Phương pháp phân lập các hợp chất Lấy 1,0 kg hạt Na xiêm (sau khi sấy ở 40 0C), xay nhỏ được chiết với metanol ở nhiệt độ phòng trong thời gian 1 tuần. D ch chiết được cất thu hồi dung môi, thu được 60g cao. Sau đó, chiết lần lượt với etyl axetat và n-butanol, cất thu hồi dung môi thu được 26g và 15g cao tương ứng. Cao etyl axetat được phân tách trên cột silicagel với hệ dung môi rửa giải: CHCl3:CH3OH (40:1, 30:1, 20:1, 10:1, 6:1, 4:1, 2:1) thu được 6 phân đoạn chính. Phân đoạn 1 sắc kí lại và kết tinh lại nhiều lần thu được chất 2 (2175 mg). Phân đoạn 2 sắc kí lại và kết tinh lại nhiều lần thu được chất 1 (167 mg) và 3 (202 mg) tương ứng. Hợp chất 1: Chất rắn màu trắng, đ.n.c 125-126 0 C; IRmax KBr cm -1 : 3391 và 1631cm -1 EI-MS: m/z [M] + : 594 (6), 435 (100); 1 H-NMR (500 MHz, CDCl3)  (ppm) và 13 C-NMR (125 MHz, CDCl3)  (ppm): xem bảng 1. Hợp chất 2: Tinh thể hình lập phương không màu, đ.n.c 162-1630C; UV max MeOH nm: 212; IRmax KBr cm -1 : 2937,9; 1690,6; 1487,3. Phổ EI-MS: m/z [M]+ 302. Phổ 1H- NMR (500 MHz, CDCl3)  (ppm): 4,80 (1H, br s, H-17b) và 4,73 (1H, br s, H- 17a), 2,63 (1H, br s, H-13), 1,24 (3H, s, H- 18), 0,95 (3H, s, H-20). Phổ 13C-NMR (125 MHz, CDCl3)  (ppm): xem bảng 2. Hợp chất 3: Tinh thể hình kim, đ.n.c. 135-136 o C; IR max KBr cm -1 : 3400, 3025, 1410, 1250, 690 và 820; EI-MS m/z: [M] + 414. Phổ 1H-NMR (500MHz, CDCl3)  (ppm): 5,31 (1H, dd, J= 5,0; 2,0 Hz, H-6), 3,51 (1H, m, H-3), 1,01 (3H, s, H-19), 0,92 (3H, d, J=6,2Hz, H-21), 0,84 (3H, d, J=6,6 Hz, H-29), 0,83 (3H, d, J = 6,5 Hz , H-26), 0,81 (3H, d, J = 6,6 Hz, H-27), 0,68 (3H, s, H-18). Phổ 13C-NMR (125MHz, CDCl3)  (ppm): 140,8 (C-5), 121,7 (C-6), 71,8 (C- 3), 56,8 (C-14), 56,1 (C-17), 50,2 (C-9), 45,9 (C-24), 42,3 (C-4, C-13), 39,8 (C-12), 37,3 (C-1), 36,5 (C-10), 36,2 (C- 20), 33,9 (C-22); 31,9 (C-7); 31,7 (C-8); 29,7 (C-2); 130 29,2 (C-25); 28,3 (C-16); 26,1 (C-23); 24,3 (C-15); 23,1 (C-28); 21,1 (C-11); 19,8 (C- 19); 19,4 (C-27); 19,1 (C-26); 18,8 (C-21); 11,9 (C-18, C-29). 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Hợp chất 1 là chất rắn màu trắng, không mùi, không tan trong nước, tan trong etanol, cloroform. Nhiệt độ nóng chảy 125-1260C. Phổ khối lượng va chạm electron của chất 1 (EI-MS) cho pic ion phân tử m/z [M]+ 594 ứng với công thức C40H70ON2 trong đó pic cơ bản tại 435 (100) cho thấy phân tử b phân thành hai mảnh tương ứng là C10H11N2 và C30H59O. Phổ IR cho thấy tín hiệu đặc trưng của liên kết N – H indol tại 3391cm-1 và tín hiệu đặc trưng của liên kết C=O thuộc nhóm amit tại 1631cm-1. Kết quả từ phổ 1H- và 13C-NMR của chất 1 chỉ ra đây là dẫn xuất của tryptamin [12]. Cấu trúc của phần tryptamin được xác đ nh bằng phổ 1H-NMR (ppm), với các tín hiệu ở  7,57 (1H, d, J = 8,0 Hz, H-4), 7,35 (1H, d, J = 8,5 Hz, H-7), 7,10 (1H, ddd, J = 8,0; 7,5; 1,0 Hz, H-6), và 7,02 (1H, ddd, J=8,0; 7,0; 1,0 Hz, H-5) là các proton thuộc vòng benzen thế ở v trí ortho, tín hiệu proton của phần vòng pyrol tại  7,06 (1H, br s, H-2), cùng với các proton của 2 nhóm metylen thuộc vòng pyrol ở  3,51 (2H, t, J = 7,5 Hz, H-11) và 2,97 (2H, t, J = 7,5 Hz, H-10), tín hiệu của các proton trên hai nhóm metylen thuộc phần axit tại  2,16 (2H, t, J=7,5 Hz, H-2’) và 1,58 (2H, t, J=7,0 Hz, H-3’) bên cạnh đó còn có tín hiệu của nhóm metyl tại  0,91 (3H, t, J = 7,5; 6,5 Hz,) và tín hiệu của dãy béo tại  1,28 (52H, br s). Phổ cộng hưởng 13C- NMR (ppm) cho thấy các tín hiệu của cacbon thuộc nhóm cacbonyl amit tại  174,4, nhóm metylen  và  gắn với nhóm chức amit tại  24,9 (C-10) và  40,0 (C- 11), tín hiệu của cacbon ở nhóm metyl cuối mạch tại  14,0, còn có các tín hiệu tại  28,9 – 29,3 là của các cacbon thuộc nhóm metylen của dãy béo. Phổ HMBC cho thấy sự tương tác của các nguyên tử H và C đã được ghi trên phổ 1 H- và 13 C-NMR (bảng 1). Phổ HSQC cho thấy sự tương tác của các nguyên tử H và C liên kết với nhau. Với tất cả những dữ liệu phổ thu được đã cho phép xác đ nh cấu trúc của hợp chất 1 là N-(triacontanoyl) tryptamin. Hợp chất này lần đầu tiên được phân lập từ thiên nhiên. Bảng 1: Số liệu phổ NMR và HMBC của hợp chất 1 Vị trí DEPT H (ppm) C (ppm) HMBC 2 CH 7,06 (1H, br s) 122,1 C-3, C-9, C-8 3 C 112,1 4 CH 7,57 (1H, d, J = 8,0 Hz) 118,0 C-3, C-6, C-8 5 CH 7,02 (1H, ddd, J=8,0; 7,0; 1,0 Hz) 118,3 C-7, C-9 6 CH 7,10 (1H, ddd, J = 8,0; 7,5; 1,0 Hz) 121,0 C-4, C-8 7 CH 7,35 (1H, d, J = 8,5 Hz) 110,9 C-5, C-9 8 C 136,8 131 9 C 127,5 10 CH2 2,97 (2H, t, J = 7,5 Hz) 24,9 C-2, C-3, C-9, C-11 11 CH2 3,51 (2H, t, J = 7,5 Hz) 40,0 C-3, C-1’, 1’ C 174,1 2’ CH2  2,16 (2H, t, J=7,5 Hz) 36,0 C-1’, C-3’ 3’ CH2 và 1,58 (2H, t, J=7,0 Hz) 25,6 Dãy CH2 1,28 (52H, br s) 28,9– 29,3 CH3 0,91 (3H, t, J = 7,5; 6,5 Hz) 13,0 Hợp chất 2 là tinh thể lập phương không màu, điểm nóng chảy 162-163oC. Phổ UV cho hấp thụ cực đại ở 212 nm. Phổ IR (cm -1 ) cho thấy các pic hấp thụ mạnh ở tần số 2937 (C=C), 1690 (C=O), 1487 (C=C). Phổ khối lượng va chạm electron (EI-MS) cho pic ion phân tử ở m/z 302 [M] + tương ứng với công thức phân tử C20H30O2. Phổ 1H-NMR của hợp chất 2 cho thấy tín hiệu của hai proton trên liên lết C=C tại 4,80 (1H, br s, H-17b) và 4,73 (1H, br s, H-17a), tín hiệu của proton H-13 trên nhóm metin tại 2,63 (1H, br s, H-13), và tại 1,24 (3H, s, H-18), 0,95 (3H, s, H-20) là của proton ở hai nhóm metyl v trí H-18 và H-20. Phổ cộng hưởng từ 13C-NMR cho thấy tín hiệu của 20 cacbon, trong đó có tín hiệu của cacboxylic ở  184,7 ppm, tín hiệu của liên kết đôi của C-16 và C-17 lần lượt tại  155,8 và 103,0 ppm. Giá tr cụ thể được ghi ở bảng 2. Bảng 2: Số liệu phổ 13C-NMR của hợp chất 2 C DEPT  (ppm) * (ppm) [11] 1 CH2 40,7 41,1 2 CH2 19,1 19,5 3 CH2 37,8 38,2 4 C 43,9 44,3 5 CH 57,1 57,5 6 CH2 21,8 22,2 7 CH2 41,3 41,7 8 C 44,2 44,6 9 CH 55,2 55,5 132 10 C 39,7 40,7 11 CH2 18,4 18,8 12 CH2 33,1 33,5 13 CH 43,8 44,1 14 CH2 39,7 40,1 15 CH2 49,0 49,4 16 C 155,8 156,3 17 CH2 103,0 103,4 18 CH3 29,0 29,4 19 C 184,9 184,7 20 CH3 15,6 16,0 Từ các số liệu phổ UV, IR, EI-MS, 1H, 13 C-NMR, HMBC, HSQC và so sánh với tài liệu [13], hợp chất 2 được gán cho là axit ent-kaur-16-en-19-oic. Hợp chất 3 là tinh thể hình kim không màu, nóng chảy ở 135-136oC. Phổ EI-MS cho mảnh ion [M]+ 414, ứng với công thức C29H50O. Phổ hồng ngoại IR của hợp chất 3 có các bước sóng đặc trưng của các liên kết ở 3400 (O-H) , 1410 (C=C) cm-1. Phổ 1H-NMR của hợp chất 3 cho thấy tín hiệu của 6 nhóm metyl ở 1,02 (3H, s, H- 19), 0,94 (6H, d, J=6,2Hz, H-26, H-27), 0,84 (3H, t, J=6,6 Hz, H-29), 0,86 (3H, d, J = 6,5 Hz , H-21), 0,68 (3H, s, H-18). Phổ 13 C-NMR kết hợp với kĩ thuật DEPT cho biết hợp chất 3 có 29 tín hiệu của 29 nguyên tử cacbon bao gồm 7 nhóm CH, 12 nhóm CH2, 6 nhóm CH3 và 4 cacbon bậc 4. Từ phổ 1H-NMR và 13C-NMR với kĩ thuật HMBC, HSQC của hợp chất 3 cho thấy tín hiệu tương tác của các nguyên tử H như sau: tại H 3,51 ppm là tín hiệu của proton gắn trên C-3 (C 71,8); tín hiệu H 5,31 ppm là của nguyên tử hiđro gắn trên nguyên tử C-6 (C 121,7) tại nối đôi C=C. Các số liệu về phổ EI-MS và NMR đều phù hợp với -sitosterol [14]. 5 6 7 8 4 3 1 2 2 ' 1 ' 3 ' N H O N H 9 10 11 [ ] 26 COOH H H 1 2 3 4 5 6 7 89 10 11 12 13 14 15 16 18 19 20 17 OH 2 3 5 7 8 9 10 11 12 13 1 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 4 6 14 (1) N-(Triacontanoyl)tryptamin (2) Axit ent-kaur-16- en-19-oic (3) -sitosterol 133 4. KẾT LUẬN Từ d ch chiết metanol của hạt cây Na xiêm thu hái ở Đồng Tháp, sử dụng các phương pháp sắc kí đã phân lập được 3 hợp chất và bằng các phương pháp phổ UV, IR, MS, 1 H-, 13 C-NMR, DEPT, HMBC, HSQC đã xác đ nh được cấu trúc hóa học của các hợp chất bao gồm N-(triacontanoyl) tryptamine (1), axit ent-kaur-16-en-19-oic (2) và β-sitosterol (3). Trong đó, N- (triacontanoyl) tryptamin là hợp chất mới. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Tiến Bân (2000), Họ Na (Annonaceae), Thực vật chí Việt Nam, Flora of Vietnam, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 2. Cheong K. W., Tan C. P., Mirhosseini H., Chin S. T., Man Y. B. C., Hamid N. S. A., Osman A., Basri M., (2011), Optimization of equilibrium headspace analysis of volatile flavor compounds of malaysian soursop (Annona muricata): Comprehensive two-dimensional gas chromatography time-of-flight mass spectrometry (GC x GC- TOFMS), Food Chemistry 125, 1481-1489. 3. Christophe G., Alain L., Olivier L., Laurent S., Reynald H., (1999), Isolation and structure elucidation of sabadelin, an acetogenin from roots of Annona muricata. Phytochemistry 52, 1403-1408. 4. Nawwar M., Ayoub N., Husein S., Hashim A., El-Sharawy R., Wende K., Harms M., Lindequist U., (2012), A flavonol triglycoside and investigation of the antioxidant and cell stimulating activities of Annona muricata Linn, Arch. Pharm. Res. 35(5), 761-767. 5. Sousa O. V., Vieira G. D. V., Pinho J. J. R. G., Yamamoto C. H., Alves M. S., (2010), Antinociceptive and anti-inflammatory activities of the ethanol extract of Annona muricata L. leaves in animal models, Int. J. Mol. Sci., 11, 2067-2078. 6. Wu L., Lu Y., Zheng Q. T., Tan N. H., Li C. M., Zhu J., (2007), Study on the spatial structure of annomuricatin A, a cyclohexapeptide from the seeds of Annona muricata, J. Mol. Struct., 827(1), 145-148. 7. Feras Q. A, Liu X. X and McLaughlin J. L., 1999: J. Nat. Prod. 62(3): 504-540. 8. Technical Data Report for Graviola (Annona muricata L.) (2002): Sage Press, Inc. 9. Phạm Hoàng Hộ (1999), Cây cỏ Việt Nam, quyển I, Nhà xuất bản Trẻ. 10. Trần Việt Hưng (1999), Từ điển thảo mộc dược học, Nhà xuất bản Y học. 11. Gajalakshmi S., Vijayalakshmi S., Devi Rajeswari V., (2012), Phytochemial and pharmacological properties of Annona muricata: A review, Int. J. Pharm. Pharm. Sci., Vol 4, Issue 2, 3-6. 134 12. Wu Y. C., Chang F. R., Chen C. Y., (2005), Tryptamin-derived amides and alkaloids from the seeds of Annona atemoya, J. Nat. Prod., 68, 406-408. 13. Nguyen H. D., Zhang X. F., Zheng M.S., Son K. H., Chang H. W., Kim H. P., Bae K. H., Kang S. S., Inhibitory constituents against cyclooxygenases from Aralia cordata Th., Arch. Pharm. Res 28(1) (2005) 28-33. 14. Kuo H. Y., Yeh M. H. (1997), Chemical constituents of heartwood of Bauhinia purpurea, J. Chin. Chem. Soc. 44, 379-383. * Ngày nhận bài: 7/3/2014. Biên tập xong: 20/5/2014. Duyệt đăng: 22/5/2014