GIỚI THIỆU

Cây Dứa dại (Pandanus kaida K.) thuộc họ Dứa dại (Pandanaceae), phân bố chủ yếu ở khu vực nhiệt đới như Ấn Độ, Hải Nam (Trung Quốc), Malaysia, Lào, Việt Nam. Dứa dại là loại cây nhỡ, mọc đứng, cao 1–3 m, quả hạch có vỏ mỏng, nạc màu đỏ hay vàng khi chín1. Ở nước ta, cây mọc tự nhiên trên các bãi cá tẩm, dọc ven bờ suối, bờ ngòi nước mặn, ven biển, rừng ngập mặn và đất liền như ở tỉnh Khánh Hoà, Bình Thuận, Đồng Nai, Long An, Tiền Giang1. Cây Dứa dại phối hợp với các vị thuốc khác để điều trị sỏi thận, viêm đường tiết niệu, viêm gan, xơ gan cổ trướng, viêm tinh hoàn, chữa kiết lỵ, đau mắt đỏ. Bên cạnh đó, dịch trích của cây Dứa dại cũng thể hiện một số hoạt tính như chống oxy hóa, bảo vệ gan, lợi tiểu, kháng viêm và kháng khuẩn 2. Mặc dù cây được sử dụng nhiều trong y học dân gian nhưng các công bố khoa học về cây còn rất ít. Do đó, trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất từ dịch chiết cao CHCl của quả cây Dứa dại thu hái tại tỉnh Long An (Hình 1).

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Chiết xuất và phân lập

Từ 3,8 kg bột khô quả cây Dứa dại được đun hoàn lưu với MeOH (3 L, 3 h × 3). Dịch trích được thu hồi dung môi dưới áp suất kém, thu được cao thô MeOH (296 g). Cao thô MeOH được phân tán hoàn toàn vào nước và tiến hành chiết lỏng-lỏng cao thô MeOH lần lượt với các dung môi petroleum ether, CHCl, EtOAc thu các cao tương ứng: cao petroleum ether (34 g), cao CHCl (12 g), cao EtOAc (25 g) và cao nước (180 g).Cao CHCl (12 g) được tiến hành sắc ký cột silica gel pha thường với hệ dung môi petroleum ether–EtOA (0–100% EtOAc) thu được 9 phân đoạn (A–I). Phân đoạn E (450,8 mg) được tiếp tục sắc ký cột silica gel pha thường với hệ dung môi petroleum ether–EtOAc (0–50% EtOAc), thu được 5 phân đoạn (E.1–E.5). Thực hiện sắc ký cột silica gel pha thường với phân đoạn E.3 bằng hệ dung môipetroleum ether–EtOAc (0–30% EtOAc), thu được 3 phân đoạn (E.3.1–E.3.3). Phân đoạn E.3.1 và E.3.2 được làm sạch bằng phương pháp sắc ký cột và thu được lần lượt các hợp chất 1 (2,0 mg) và 2 (4,0 mg).

Tương tự, phân đoạn F (1,8 g) tiến hành sắc ký cột silica gel pha thường với hệ dung môi CHCl–MeOH (0–30% MeOH), thu được 7 phân đoạn (F.1–F.7). Phân đoạn F.2 tiếp tục phân tách bằng cách sử dụng sắc ký cột silica gel pha thường với hệ dung môi CHCl–MeOH (0–10% MeOH), thu được 4 phân đoạn (F.2.1–F.2.4). Phân đoạn F.2.2 thực hiện sắc ký cột silica gel pha thường, sau đó làm sạch bằng sắc ký bản mỏng điều chế thu được hợp chất 3 (7,0 mg) và 4 (4,0 mg). Phân đoạn F.2.3 sử dụng sắc ký cột silica gel pha thường với hệ dung môi CHCl–MeOH (0–10% MeOH) thu được hợp chất 5 (2.0 mg).

epi-Pinoresinol (1): H NMR (500 MHz, CDCl): δ2,88 (1H; m; H-8); 3.29 (1H; m; H-9’b); 3,32 (1H; m; H-8’); 3,83 (1H; m; H-9’a); 3,85 (1H; m; H-9b); 3,90 (3H; s; 3’-OCH); 3,91 (3H; s; 3-OCH); 4,11 (1H; dd; 9,0; 7,0; H-9a); 4,42 (1H; d; 7,0; H-7); 4,85 (1H; d; 5,5; H-7’); 5,58 (1H; s; 4’-OH); 5,60 (1H; s; 4-OH); 6,77 (1H; dd; 8,0; 1,5; H-6’); 6,83 (1H, dd, 8,0; 2,0; H-6); 6,88 (1H; d; 8,0; H-5); 6,89 (1H; d; 8,0; H-5’); 6,90 (1H; d; 2,0; H-2); 6,95 (1H; d; 1,5; H-2’). C NMR (125 MHz, CDCl): δ 133,1 (C-1); 108,5 (C-2); 146,6 (C3); 145,3 (C-4); 114,2 (C-5); 119,0 (C-6); 87,6 (C-7); 54,4 (C-8); 71,0 (C-9); 130,3 (C-1’); 108,4 (C-2’); 146,4 (C-3’); 144,6 (C-4’); 114,2 (C-5’); 118,4 (C-6’); 82,0 (C-7’); 50,1 (C-8’); 69,6 (C-9’); 56,0 (3-OCH); 55,9 (3’-OCH).

(+)-Pinoresinol (2): H NMR (500 MHz, CDCl): δ3,09 (2H; m; H-8; H-8′); 3,85 (2H; dd; 9,0; 5,5; H-9b; H-9′b); 3,89 (6H; s; 3-OCH; 3′-OCH); 4,23 (2H; dd; 9,0; 7,0; H-9a; H-9′a); 4,73 (2H; d; 4,0; H-7; H-7′); 6,87 (2H; d; 8,5; H-5; H-5′); 6,80 (2H; dd; 8,5; 2,0; H-6; H-6′); 6,89 (2H; d; 2,0; H-2; H-2′). C NMR (125 MHz, CDCl): δ 132,4 (C-1; C-1′); 109,2 (C-2; C-2′); 147,2 (C-3; C-3′); 145,5 (C-4; C-4′); 114,7 (C-5; C-5′); 118,8 (C-6; C-6′); 86,0 (C-7; C-7′); 53,9 (C-8; C-8′); 71,5 (C-9; C-9′); 55,8 (3-OCH; 3′-OCH).

(+)-Syringaresinol (3): H NMR (500 MHz, CDCl): δ3,10 (2H; m; H-8; H-8′); 3,90 (12H; s; 3-OCH; 3′-OCH; 5-OCH; 5′-OCH); 3,91 (2H; dd; 7,0; 4,0; H-9b; H-9′b); 4,26 (2H; dd; 9,0; 7,0; H-9a; H-9′a); 4,72 (2H; d; 4,0; H-7; H-7′); 5,51 (2H; s; 4-OH; 4’-OH); 6,58 (4H; s; H-2; H-2′; H-6; H-6′). C NMR (125 MHz, CDCl): δ 132,3 (C-1; C-1′); 103,1(C-2; C-2′; C-6; C-6′); 147,4 (C-3; C-3′; C-5; C-5′); 134,6 (C-4; C-4′); 86,2 (C-7; C-7′); 54,5 (C-8; C-8′); 72,0 (C-9; C-9′); 56,6 (3-OCH; 3-OCH; 3’-OCH; 5-OCH; 5’-OCH)

(+)-Medioresinol (4): H NMR (500 MHz, CDCl): δ3,10 (2H; m; H-8; H-8′); 3,87 (2H; dd; 11,0; 3,5; H-9b; H-9’b); 3,90 (6H; s; 3’-OCH; 5’-OCH); 3,91 (3H; s; 3-OCH); 4,23 (2H; dd; 6,5; 4,0; H-9a; H-9’a); 4,71 (1H; d; 5,0; H-7’); 4,74 (1H; d; 4,5; H-7); 5,48 (1H; s; 4’-OH); 5,59 (1H; s; 4-OH); 6,58 (2H; s; H-2’; H-6’); 6,81 (1H; dd; 8,0; 2,0; H-6); 6,88 (1H; d; 8,0; H-5); 6,89 (1H; d; 1,5; H-2).C NMR (125 MHz, CDCl): δ 133,1 (C-1); 108,6 (C-2); 146,9 (C-3); 145,5 (C-4); 114,5 (C-5); 119,1 (C-6); 86,0 (C-7); 54,3 (C-8); 71,8 (C-9); 132,4 (C-1’); 103,1 (C-2’, C-6’); 147,4 (C-3’; C-5’); 134,6 (C-4’); 86,3 (C-7’); 54,6 (C-8’); 72,0 (C-9’); 56,1 (3-OCH); 56,6 (3’-OCH; 5’-OCH).

(+)-Isolariciresinol (5): H NMR (500 MHz, CDCl): δ1,81 (1H; m; H-8); 1,98 (1H; m; H-8’); 2,69 (1H; dd; 10,5; 5,0; H-7’b); 2,78 (1H; dd; 10,5; 7,0; H-7’b); 3,49 (1H; dd; 11,0; 5,5; H-9b); 3,70 (1H; d; 11,0; H-7); 3,72 (1H; dd; 12,0; 6,0; H-9a); 3,76 (1H; dd; 11,0; 2,5; H-9’b); 3,82 (3H; s; 3’-OCH); 3,85 (1H; dd; 11,0; 3,5; H-9’a); 3,85 (3H; s; 3-OCH); 5,37 (1H; s; 4’-OH); 5,53 (1H; s; 4-OH); 6,28 (1H; s; H-5’); 6,57 (1H; s; H-2’); 6,59 (1H; d; 2,0; H-2); 6,63 (1H; dd; 8,0; 2,0; H-6); 6,83 (1H; d; 8,0; H-5). C NMR (125 MHz, CDCl): δ 137,1 (C-1); 111,7 (C-2); 145,0 (C-3); 143,8 (C-4); 114,5 (C-5); 122,6 (C-6); 48,0 (C-7); 48,1 (C-8); 63,2 (C-9); 127,7 (C-1’); 110,4 (C-2’); 146,9 (C-3’); 144,5 (C-4’); 115,7 (C-5’); 133,0 (C-6’); 33,5 (C-7’); 40,3 (C-8’); 66,6 (C-9’); 56,1 (3-OCH); 56,2 (3’-OCH).

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.

Hợp chất 1 được phân lập dưới dạng bột màu trắng. Phổ H NMR của 1 cho thấy 2 hệ thống ABX tương ứng với 2 vòng benzene thế tại 1,3,4 và 1’, 3’, 4’[δ6,90 (1H; d; 2,0; H-2); 6,88 (1H; d; 8,0; H-5); 6,83 (1H; dd; 8,0; 2,0; H-6)] và [δ6,95 (1H; d; 1,5; H-2′); 6,89 (1H; d; 8,0; H-5′); 6,77 (1H; dd; 8,0; 1,5; H-6′)]; 2 protonoxymethine [δ 4,42 (1H; d; 2,0; H-7); 4,85 (1H; d; 5,5; H-7′)]; 2 proton methine [δ 2,88 (1H; m; H-8); 3,32 (1H; m; H-8′)]; 2 proton oxymethylene [δ4,11 (1H; dd; 9,0; 7,0; H-9a); 3,85 (1H; m; H-9b); 3,83 (1H; m; H-9’a); 3,29 (1H; m; H-9’b)]. Ngoài ra, tại vùng trường thấp, còn có các tín hiệu của 2 nhóm methoxy [δ 3,90 (3H; s; 3’-OCH) và 3,91 (3H; s; 3-OCH)] và 2 nhómhydroxyl [δ 5,58 (1H; s; 4’-OH) và 5,60 (1H; s; 4-OH)], điều này chứng tỏ chúng liên kết trực tiếp vào 2 vòng hương phương. Phổ C NMR của 1 hiện diện tín hiệu của 20 carbon bao gồm 12 carbon hương phương (δ108,0–147,0), 2 carbon methine (δ 51,0; 54,4); 2 carbon oxymethine (δ 82,0; 87,6); 2 carbon oxymethylene (δ 69,6; 71,0) và 2 carbon methoxy (δ 55,9; 56,0). Từ các dữ liệu phổ H và C NMR, hợp chất 1 có cấu trúc của khung 7,9':7',9-diepoxylignane với 2 proton methine (H-8 và H-8’) có cấu hình cis 4. Bên cạnh đó, cấu hình tương đối của proton H-7 so với H-8 và H-7’ so với H-8’ được xác định bởi hằng số ghép giữa J và J. Nếu J>6,0 Hz thì hai cặp proton này có cấu hình cis, ngược lại nếu J <5,5 Hz thì hai cặp proton này có cấu hình trans5. Hợp chất 1 có hằng số ghép J=7,0 Hz và J=5,5 Hz, điều này chứng tỏ proton H-7 và H-8 ghép cis và proton H-7’ và H-8’ghép trans. Mặt khác, vị trí của 2 nhóm methoxy và 2 nhóm hydroxy được xác định lần lượt tại carbon C-3, C-3’, C-4 và C-4’ bởi tương quan HMBC giữa proton methoxy và carbon C-3, C-3’, giữa proton hydroxyl với carbon C-4, C-4’ (Hình 2). Từ dữ liệu phổ 1D, 2D NMR và kết hợp so sánh với tài liệu tham khảo, cấu trúc của hợp chất 1 được đề nghị là epi-pinoresinol 6.

Hợp chất 2 được phân lập dưới dạng bột màu trắng và có công thức phân tử CHO dựa trên khối phổ phân giải cao HR-ESI-MS có mũi ion phân tử giả [M+Na] ở m/z 381,1309 (sai lệch 1,0 milimass). Phổ H và C NMR của 2 tương tự dữ liệu phổ của 1, điều này cho thấy 2 cũng mang cấu trúc khung 7,9′:7′,9-diepoxylignan. Tuy nhiên, so với 1 thì các tín hiệu của phổ 1D NMR của 2 chỉ hiện diện một nửa, chứng tỏ hợp chất có trục đối xứng. Ngoài ra, cấu hình tương đối của proton H-7 so với H-8 và H-7’ so với H-8’được xác định ở vị trí trans do J=J= 4,0 Hz. Từ các dữ liệu trên và kết hợp so sánh với tài liệu tham khảo7, cấu trúc của hợp chất 2 được xác định là pinoresinol. Hơn nữa, hợp chất 2 có năng lực triền quang đo tại bước sóng 586 nm là [α] +90,0 (CHCl, c 5×10) phù hợp với tài liệu tham khảo7, nên hợp chất 2 chính là (+)-pinoresinol.

Hợp chất 3 được phân lập dưới dạng tinh thể hình kim với công thức phân tử làCHO xác định bằng khối phổ phân giải HR-ESI-MS có mũi ion phân tử giả [M+Na] tại m/z 441,1507 (sai lệch 2,4 milimass). Phổ H và C NMR của 3 tương tự dữ liệu phổ của 2, ngoại trừ sự xuất hiện các tín hiệu của 4 nhóm methoxy và sự thay thế các tín hiệu proton tương ứng với 2 vòng benzene thế 1, 3, 4 tam hoán bằng 1 tín hiệu đơn mang 4 proton tương ứng với 2 vòng benzene thế tại 1, 3, 4, và 5 [δ6,58 (4H; s; H-2; H-2′; H-6; H-6′)]. Tương tự, hợp chất 3 cũng mang đặc điểm của cấu trúc khung 7,9':7',9-diepoxylignane. Ngoài ra, vị trí của 4 nhóm methoxy [δ3,90 (12H; s; 3-OCH; 3′-OCH; 5-OCH; 5′-OCH)] và 2 nhóm hydroxy [δ 5,51 (2H; s; 4-OH; 4’-OH] được xác định lần lượt tại C-3, C-3’, C-5, C-5’, C-4 và C-4’ dựa trên tương quan HMBC giữa proton methoxy với carbon C-3, C-3’,C-5, C-5’, và tương quan HMBC giữa proton hydroxy với carbon C-4 và C-4’ (Hình 2). Từ các dữ liệu phổ 1D và 2D NMR, kết hợp so sánh với tài liệu tham khảo8, cấu trúc của hợp chất 3 được đề nghị là syringaresinol. Hơn nữa, giá trị năng lực triền quang của hợp chất 3 tại bước sóng 586 nm là [α] +28,0 (CHCl, c 5,15×10) phù hợp với tài liệu tham khảo8, do vậy, hợp chất 3 chính là (+)-syringaresinol.

Hợp chất 4 được phân lập dưới dạng tinh thể hình kim. Phổ H và C NMR của 4 tương tự với dữ liệu phổ của 3, ngoại trừ sự biến mất của 1 nhóm methoxy và sự thay thế tín hiệu proton của 1 vòng benzene thế 1, 3, 4, 5 tứ hoán bằng các tín hiệu proton tương ứng với 1 vòng benzene thế 1, 3, 4 tam hoán [δ6,89 (1H; d; 1,5; H-2); 6,88 (1H; d; 8,0; H-5) và 6,81 (1H; dd; 8,0; 2,0; H-6)]. Đồng thời, vị trí của 3 nhóm methoxy [δ 3,91 (3H; s; 3-OCH); 3,90 (3H; s; 3’-OCH; 5’-OCH)] xác định ở carbon C-3, C-3’ và C-5’ dựa trên tương quan HMBC giữa proton methoxy với carbon C-3, C-3’ và C-5’. Từ các phân tích trên và kết hợp so sánh với tài liệu tham khảo9, cấu trúc của hợp chất 4 được đề nghị là medioresinol. Mặt khác, dựa trên giá trị năng lực triền quang đo tại bước sóng 586 nm là [α] +507,6 (MeOH, c 2×10) phù hợp với tài liệu tham khảo9, hợp chất 4 chính là (+)-medioresinol.

Hợp chất 5 được phân lập dưới dạng bột màu trắng. Phổ HNMR của 5 cho thấy 5 tín hiệu proton hương phương, trong đó 2 proton của vòng benzene thế ở vị trí 1′, 3′, 4′ và 6′ [δ6,57 (1H; s; H-2′) 6,28 (1H; s H-5′)] và 3 proton của vòng benzene thế ở vị trí 1, 3, 4 [δ6,63 (1H; dd; 8,0; 2,0; H-6) 6,83 (1H; d; 8,0; H-5) 6,59 (1H; d; 2,0; H-2)]. Đồng thời, còn có tín hiệu của 2 nhóm oxymethylene [δ 3,72 (1H; dd 12,0 6,0 H-9a) 3,49 (1H; dd 11,0 5,5 H-9b) 3,85 (1H dd 11,0 3,5 H-9′a) 3,76 (1H dd 11,0 2,5 H-9′b)], 1 nhóm methylene [δ2,78 (1H dd 10,5 7,0 H-7′a) 2,69 (1H dd 8,5 5,0 H-7′b)]; 3 nhóm methine [δ 3,70 (1H; d 5,0 H-7) 1,81 (1H; m H-8) 1,98 (1H m H-8′)]. Ngoài ra còn có tín hiệu của 2 nhóm methoxyl [δ 3,82; 3,85 (6H; s; -OCH)] và 2 nhóm hydroxyl [δ 5,37; 5,53 (2H; s; -OH)]. Phổ C-NMR của 5 hiện diện 20 tín hiệu carbon, gồm 12 tín hiệu của carbon hương phương (δ 110,0–147,0), 2 tín hiệu carbon của nhóm oxymethylene (δ 63,2; 66,6), 3 tín hiệu carbon của nhóm methine (δ 40,3; 48,0; 48,1); 1 tín hiệu carbon của nhóm methylene (δ 33,5) và 2 tín hiệu carbon của nhóm methoxyl (δ 56,1; 56,2). Từ dữ liệu phổ H và C NMR giúp dự đoán hợp chất 5 có cấu trúc của khung aryltetrahydronapthalene. Hơn nữa, cấu hình tương đối của proton H-7 so với H-8 được xác định ở vị trí trans do J=11,0 Hz. Bên cạnh đó vị trí của 2 nhóm methoxy và 2 nhóm hydroxy được xác định lần lượt tại carbon C-3, C-3′ và C-4, C-4′ dựa trên tương quan HMBC giữa proton methoxy với carbon C-3, C-3′ và tương quan HMBC giữa proton hydroxy với carbon C-4, C-4′ (Hình 2). Từ dữ liệu phổ 1D và 2D NMR, kết hợp với so sánh tài liệu tham khảo10, cấu trúc của hợp chất 5 được đề nghị là isolariciresinol. Thêm vào đó, dựa trên giá trị năng lựctriềnquang đo tại bước sóng 586 nm là [α] +350,0 (MeOH, c 3,2×10) phù hợp với tài liệu tham khảo10, hợp chất 5 chính là (+)-isolariciresinol.

Các hợp chất phân lập được từ cây Dứa dại được tiến hành thử hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase (Bảng 1). Thử nghiệm này được tiến hành tại các nồng độ khác nhau từ 1 đến 250µM và acarbose được sử dụng làm chất đối chứng dương. Ngoại trừ hợp chất 1 và 5 thu được với khối lượng khá nhỏ nên không thể tiến hành thử hoạt tính, thì ba hợp chất còn lại 2–4 đều thể hiện hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase mạnh với giá trị IC lần lượt là 37,9 18,9 và 22,8 µM, và ức chế tốt hơn chất đối chứng dương acarbose (IC, 214,5 μM).

KẾT LUẬN

Từ cao CHCl của quả cây Dứa dại (Pandanus kaida K.), họ Dứa dại (Pandanaceae) đã phân lập được 5 hợp chất bao gồm epi-pinoresinol (1), (+)-pinoresinol (2), (+)-syringaresinol (3), (+)-medioresinol (4), (+)-isolariciresinol (5) bằng phương pháp sắc ký cột và sắc ký lớp mỏng điều chế. Ba hợp chất (+)-pinoresinol (2), (+)-syringaresinol (3), và (+)-medioresinol (4) đều thể hiện hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase mạnh. Các hợp chất (+)-syringaresinol (3), (+)-medioresinol (4), (+)-isolariciresinol (5) lần đầu phân lập trong cây Dứa dại (Pandanus kaida K.)

LỜI CÁM ƠN

Nghiên cứu được tài trợ bởi Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh (ĐHQG-HCM) trong khuôn khổ Chương trình mã số NCM 2020-18-01

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

1D NMR: One-dimensional nuclear magnetic resonance

2D NMR: Two-dimensional nuclear magnetic resonance

d: Doublet

dd: Doublet of doublets

EtOAc: Ethyl acetate

HMBC: Heteronuclear multiple bond coherence

HR-ESI-MS: High resolution electrospray ionization mass spectrometry

HSQC: Heteronuclear single quantum coherence

MeOH: methanol

t: Triplet

TMS: Tetramethylsilane

s: Singlet

XUNG ĐỘT LỢI ÍCH

Nhiều tác giả cam đoan không có bất kỳ xung đột lợi ích nào trong bài nghiên cứu này.

ĐÓNG GÓP CỦA TÁC GIẢ

Trần Hoài Tú, Đặng Hoàng Phú, Lê Hữu Thọ thu thập mẫu cây, thực hiện thí nghiệm, xử lý các dữ liệu phổ và viết bản thảo.

Đỗ Văn Nhật Trường, Nguyễn Xuân Hải hỗ trợ xử lý các dữ liệu phổ.

Nguyễn Thị Thanh Mai đóng vai trò định hướng, lên kế hoạch nghiên cứu.

Nguyễn Trung Nhân góp phần thảo luận các kết quả nghiên cứu và hoàn chỉnh bản thảo.