Nghiên cứu bán tổng hợp các dẫn xuất của ent-kauran diterpenoid từ cây khổ sâm Bắc Bộ (Croton tonkinensis Gagnep. Euphorbiaceae) và khảo sát hoạt tính sinh học của chúng

- Chính vì hoạt tính lý thú của các ent-kauran diterpenoid từ cây khổ sâm Bắc Bộ Croton tonkinensis (Euphorbiaceae) mà luận văn này có các nhiệm vụ sau: 1.
- Tiến hành khảo sát qui trình chiết tách ent-kauran diterpenoid từ lá cây khổ sâm Bắc Bộ.
- Thực hiện một số phản ứng chuyển hóa với hợp chất ent-kauran diterpenoid phân lập được gồm:.
- Phản ứng epoxi hóa nối đôi và thủy phân epoxit..
- Phản ứng thủy phân..
- Phản ứng axetyl hóa.
- Phản ứng oxi hoá.
- 1.1.4 Các ent-kauran diterpenoid của cây khổ sâm Bắc bộ Năm 2000, Phan Tống Sơn và cộng sự đã công bố quốc tế một diterpen mới từ lá cây khổ sâm.
- Năm 2005, có 6 ent-kauran diterpenoid mới được phân lập từ lá cây khổ sâm Bắc Bộ đó là các chất ent-7β -acetoxy-11α-hydroxykaur-16-en-15-one (11), ent-18-acetoxy-11α-hydroxykaur-16-en-15-one (12), ent-11α-acetoxykaur-16-en-18-oic acid (13), ent-15α,18-dihydroxykaur-16-ene (14), ent-11α,18-diacetoxy-7β -hydroxykaur-16-en-15-one (15), and ent-(16S)-1α,14a-diacetoxy-7β -hydroxy-17-methoxykauran-15-one (16) [21]..
- Sự oxi hoá thường hay xảy ra hơn ở các nhóm trong phân tử và ta thấy xuất hiện nhiều phản ứng tạo ete hoặc lacton.
- Kiểu 2: Nhóm pyrophotphat rời khỏi phân tử cho một cacbacation và khai mào cho phản ứng đóng vòng..
- Hai hợp chất này có hoạt tính kháng vi trùng đối với Escherichia coli (ATCC 8739), Klebsiella pneumoniae, Salmonella aviatum (ATCC 2228), Pseudomonas aerug-inosa (ATCC 14207), Staphylococcus aureus (ATCC 6538P), Micrococeus flavus (ATCC 10290), Bacillus subtilis (ATCC 6633), Saccharomyces cerevisiae [16]..
- 1.3.2 Các nghiên cứu chuyển hóa các ent-kauran diterpenoid.
- Năm 2007, Ronan Batista cùng các đồng sự đã tổng hợp thành công một ent-kauran glycosid mới bằng phản ứng Koeings-Knorr từ axit kaurenoic và 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-glucopyranosyl bromid, theo sự thủy phân nhóm axetat [13].
- Hợp chất Eriocalyxin B (39) được phân lập từ loài Isodon (Rabdosia), sau đó được các nhà hóa học Trung Quốc tiến hành chuyển hóa tạo thành 19 dẫn xuất mới của Eriocalyxin B có tác dụng gây độc trên tế bào ung thư [42]..
- Năm 2005, Liang Xu đã tiến hành bán tổng hợp ent-karan (55) theo hướng epoxi hóa nối đôi của ent-kauran diterpenoid, thông qua 7 bước bao gồm các phản ứng: aldol hóa, epoxi hóa, oxi hóa và quá trình Baeyer–Villiger thu được sản phẩm dioxan đạt hiệu suất 19% [39]..
- Ent-kauran (55) được phân tách từ phần chiết etanol của lá cây Isodon eriocalyx..
- Hình 9: Sơ đồ chuyển hóa ent-kauran 55.
- Hình 10: Sơ đồ chuyển hóa bán tổng hợp linearol tạo thành các ent-kauran.
- 1.3.2 Hoạt tính sinh học của các ent-kauran diterpenoid tự nhiên và bán tổng hợp.
- Các ent-kauran tự nhiên có hoạt tính sinh học rất rõ rệt.
- Một số ent-kauran diterpenoid thể hiện hoạt tính gây độc tế bào như ent-kauran diterpenoid từ cây I.
- Hình 11: Các ent-kauran từ quả Annona squamosa.
- Hợp chất 8,9-secokauran (88) là hợp chất gây độc tế bào chính cùng với dẫn xuất dihydro và epoxy (89 và 90) ít độc hơn ở nồng độ thấp hơn [32]..
- Hình 12: Các ent-kauran từ Isodon sculponeata.
- Hợp chất có hoạt tính ức chế lên dòng tế bào K562 với IC50 là 3,3.
- Hình 13: Các ent-kauran từ Isodon adenantha.
- Hình 15: Các ent-kauran từ Isodon enanderianus.
- Trong khi các hợp chất còn lại không có hoạt tính (IC50 > 50 µg/ml).
- 2.2 Qui trình phân lập các ent-kauran diterpenoid từ lá cây khổ sâm Bắc Bộ (Croton tonkinensis Gagnep., Euphorbiaceae) Để phân lập các ent-kauran diterpenoid, ta đi từ phần chiết D (xem 3.3.2).
- 2.3 Chuyển hoá các ent-kauran diterpenoid.
- Các chất ent-kauran diterpenoid được phân lập từ cây khổ sâm Bắc Bộ (Croton tonkinensis Gagnep., Euphorbiaceae) có hoạt tính khá phong phú.
- Với mục đích thực hiện chuyển hoá ở một số nhóm chức của các chất này để nhận được các hợp chất mới có hoạt tính tốt hơn, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu một số phản ứng chuyển hoá của chúng..
- Hình 17: Sơ đồ các phản ứng chuyển hóa chất 1.
- Hình 18: Sơ đồ các phản ứng chuyển hóa hỗn hợp chất 7 và 8.
- 2.3.1 Phản ứng epoxi hóa Cân 0,5 g chất đầu vào bình cầu phản ứng có dung tích 50 ml.
- Làm lạnh bình phản ứng đến -10oC.
- Khuấy tiếp hỗn hợp phản ứng ở nhiệt độ phòng, rồi để yên trong 3 ngày.
- Cho hỗn hợp sau phản ứng lên phễu chiết, lắc hỗn hợp với dung dịch NaHCO3 bão hòa (3 lần, mỗi lần 30 ml), chiết giữ lại lớp dưới CH2Cl2.
- Từ chất đầu là hỗn hợp 2 chất (7) và (8) thu được sản phẩm chính là F (160 và 161)..
- Phản ứng này có mục đích oxi hóa nối đôi ở C-16 và C-17 thành oxit.
- Phương trình phản ứng:.
- 2.3.2 Phản ứng mở vòng epoxit A3 bằng thủy phân kiềm Cân 100 mg chất A3 cho vào bình cầu phản ứng có dung tích 25 ml.
- Đun hồi lưu hỗn hợp phản ứng với dung dịch NaOH 2,5% trong MeOH (10 ml) trên nồi nước nóng trong 2h.
- Sau phản ứng thêm nước cất vào bình phản ứng.
- Chiết hỗn hợp phản ứng 3 lần bằng diclometan (mỗi lần 6 ml).
- Phản ứng này có mục đích thủy phân epoxit thành diol.
- vòng này được liên kết với một vòng lacton [δC 180,3 ] bằng một cầu axetat [δC 87,9 (s)] 2.3.3 Phản ứng thủy phân hỗn hợp epoxit F bằng phức BF3.Et2O Cho 20 mg epoxit A1 được hòa tan trong CHCl3 khan vào bình cầu phản ứng được khuấy từ trong điều kiện được làm lạnh bằng đá.
- Thêm 5 giọt BF3.Et2O vào bình phản ứng.
- Sau 5 phút, hỗn hợp phản ứng được rửa bằng dung dịch NaHCO3, được làm khan trên Na2SO4, lọc và cất loại dung môi dưới áp suất giảm thu được cặn thô.
- 2.3.4 Phản ứng thủy phân.
- Cân 200 mg chất đầu cho vào bình cầu phản ứng có dung tích 25 ml.
- Thêm 5 ml metanol chứa 15% KOH vào bình phản ứng.
- Hỗn hợp phản ứng được đun hồi lưu ở nhiệt độ khoảng 70 – 80oC trong 12 giờ.
- Từ chất đầu là hỗn hợp 2 chất 7 và 8 thu được sản phẩm chính là K2 (165)..
- Phản ứng này có mục đích thủy phân các nhóm axetat thành nhóm hydroxyl.
- 2.3.5 Phản ứng axetyl hóa chất 1 Cân 50 mg chất 1 cho vào bình cầu phản ứng có dung tích 25 ml.
- Thêm 0,2 ml anhidrit axetic, sau đó cho 0,5 ml pyridin (đã được làm khan kỹ bằng KOH rắn và chưng cất trước khi dùng) vào bình phản ứng.
- Phản ứng được tiến hành ở nhiệt độ phòng trong 3 ngày.
- Sau phản ứng, thêm nước cất và dung dịch HCl 7M vào bình phản ứng.
- Chiết hỗn hợp phản ứng khoảng 7 lần bằng diclometan (mỗi lần 6 ml).
- 2.3.6 Phản ứng oxi hoá chất 1 Cân 50 mg chất 1 cho vào bình cầu phản ứng có dung tích 25 ml.
- Hỗn hợp phản ứng được khuấy và đun hồi lưu ở nhiệt độ 50 – 60oC trong 3 ngày.
- Sau phản ứng chiết dung dịch thu được 5 lần bằng clorofoc (mỗi lần 7 ml).
- 2.3.7 Phản ứng oxi hoá hỗn hợp 7 và 8 bằng tác nhân Jones Cân 10 mg chất đầu vào bình cầu phản ứng có dung tích 25 ml.
- Sau đó thêm từ từ vào bình dung dịch 1 ml tác nhân Jones (tác nhân Jones được điều chế từ 27g CrO3 và 23 ml H2SO4 đặc sau đó thêm 20 ml nước cất) sao cho nhiệt độ phản ứng không vượt quá -5oC.
- Sau 5phút phản ứng kết thúc, thêm isopropanol để phá hủy lượng dư tác nhân.
- Sau phản ứng đổ hỗn hợp phản ứng vào nước, chiết dung dịch thu được khoảng 3 lần bằng diclometan (mỗi lần 5 ml).
- Phản ứng này có mục đích oxy hoá nhóm ancol bậc hai ở C-7 thành xeton..
- 2.4 Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của các dẫn xuất ent-kauran diterpenoid.
- 3.3 Phân tách ent-kauran diterpenoid từ lá cây khổ sâm Bắc Bộ 3.3.1 Khảo sát phần chiết diclometan D bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng (TLC) Sử dụng bản mỏng tráng sẵn DC-Alufolien 60 F254 (Merck).
- Hệ dung môi n-hexan-axeton 3:1 v/v.
- 3.4 Các phản ứng chuyển hóa các ent-kauran 3.4.1 Phản ứng epoxi hóa.
- Cân 0,5 g chất đầu vào bình cầu phản ứng có dung tích 50 ml.
- Hiệu suất phản ứng là 73%.
- Từ chất đầu là hỗn hợp 2 chất 7 và 8 thu được sản phẩm chính là F (hỗn hợp 160 và g).
- Hiệu suất phản ứng là 81,5%..
- 3.4.2 Phản ứng mở vòng epoxit A3 bằng thủy phân kiềm Cân 100 mg chất A3 cho vào bình cầu phản ứng có dung tích 25 ml.
- Hiệu suất phản ứng đạt 42,4%..
- 3.4.3 Phản ứng thủy phân hỗn hợp epoxit F bằng phức BF3.Et2O Cho 20 mg epoxit F được hòa tan trong CHCl3 khan vào bình cầu phản ứng được khuấy từ trong điều kiện được làm lạnh bằng đá.
- Sau 5 phút, hỗn hợp phản ứng được rửa bằng dung dịch NaHCO3, được làm khô trên Na2SO4, lọc và cất loại dung môi dưới áp suất giảm thu được cặn thô.
- Hiệu suất phản ứng là 27%..
- 3.4.4 Phản ứng thủy phân.
- Hiệu suất phản ứng là 75%.
- Từ chất đầu là hỗn hợp 2 chất 7 và 8 thu được sản phẩm chính là K mg).
- Hiệu suất phản ứng là 74%..
- 3.4.5 Phản ứng axetyl hóa chất 1 Cân 50 mg chất 1 cho vào bình cầu phản ứng có dung tích 25 ml.
- Thêm 0,2 ml anhidrit axetic, sau đó cho 0,5 ml pyridin (làm khan kỹ bằng KOH rắn và chưng cất trước khi dùng) vào bình phản ứng.
- Hiệu suất phản ứng là 89,5%..
- 3.4.6 Phản ứng oxi hoá chất 1 Cân 50 mg chất 1 cho vào bình cầu phản ứng có dung tích 25 ml.
- Hiệu suất phản ứng đạt 82,5%..
- 3.4.7 Phản ứng oxi hoá hỗn hợp 7 và 8 bằng tác nhân Jones Cân 20 mg chất đầu vào bình cầu phản ứng có dung tích 25 ml.
- Sau 5 phút phản ứng kết thúc, thêm isopropanol để phá hủy lượng dư tác nhân.
- Hiệu suất phản ứng đạt 78,5%..
- Thực hiện nội dung nghiên cứu phân lập và chuyển hoá ent-kauran diterpenoid từ cây khổ sâm Bắc Bộ (Croton tonkinensis Gagnep., Euphorbiaceae) và khảo sát hoạt tính sinh học của các sản phẩm nhận được, luận văn đã thu được các kết quả như sau: 1.
- Đã phân lập được các ent-kauran diterpenoid 1 và hỗn hợp 7 + 8 làm các chất đầu cho chuyển hóa.
- Đã thực hiện thành công phản ứng epoxi hóa ở nối đôi của các ent-kauran diterpenoid và mở vòng epoxit tạo thành nhờ thủy phân hoặc botriflorua eterat.
- đã thực hiện các phản ứng thủy phân, axetyl hóa và oxi hóa các ent-kauran diterpenoid thành các dẫn xuất dihydroxy, diaxetyl và dixeton tương ứng.
- Sản phẩm oxi hóa ent-kauran diterpenoid cho kết quả ức chế tốt đối với một số vi khuẩn và nấm..
- Cất loại dung môi