Some terpenoids from Ficus pumila

Abstract

Ficus pumila L. is a species of the plant family Moraceae, distributed mainly in the tropical and subtropical Asia. It is a creeping shrub, growing on walls, rocks, tree trunks, and is cultivated for shade or ornamental purposes. All the plant organs are used in folk medicine for the treatment of diseases such as pain, rheumatism, hematuria, chronic dysentery, hemorrhoids and osteoporosis. Terpenoids, flavonoids, steroids, phenolic acids and coumarins are main classes of compounds found in this species, and exhibit antibacterial, antifungal, antioxidant, anti-inflammatory and inhibit the growth of several cancer cell lines. In Vietnam, there have been not many reports on the chemical constituents of F. pumila. In this study, we report the results of isolation and structure determination of four compounds from the stems and roots of this species collected in Lam Dong Province. Extraction was carried out using a Soxhlet extractor with ethyl acetate as the solvent. Recovery of the solvent produced an ethyl acetate extract. Compound isolation was performed using column chromatography on silica gel. Chemical structures were determined by analysis of the NMR spectra and comparison of the spectral data with relevant literature values. Four terpenoids comprising two dinorsesquiterpenoids, (6S,9R)-vomifoliol (1) and (6S)-dehydrovomifoliol (2), a sesquiterpenoid, phaseic acid (3), and a triterpenoid, methyl (2α,3β)-2,3-dihydroxy-olean-12-en-28-oate (4), were isolated from the ethyl acetate extract. Among the compounds, 3 and 4 are reported here for the first time from this species.

GIỚI THIỆU

Họ Dâu tằm (Moraceae) là một họ lớn trong nhóm thực vật có hoa, có 40 chi với khoảng 1.217 loài, trong đó Ficus là một chi lớn của họ này, có 841 loài được công nhận 1 . Chi Ficus gồm các cây gỗ lớn, gỗ nhỏ, bụi và cả dây leo, phân bố ở khu vực nhiệt đới Nam và Bắc bán cầu. Các nước vùng Đông Nam và Nam Châu Á là nơi tập trung nhiều loài nhất 2 . Ở Việt Nam, chi Ficus có 80 loài, 2 phân loài và 41 thứ, trong đó có 19 loài có công dụng làm thuốc 3 . Sung thằn lằn ( Ficus pumila L.) là loại dây leo, mọc bò, rễ bám, có mang quả ở các cành dài, thân có mủ trắng, quả có cọng, dài 5–7 cm, đỏ khi chín, quả nhỏ và nhiều. Các bộ phận rễ, thân, cành, lá và quả được sử dụng trong y học cổ truyền và trong dân gian làm thuốc bổ và điều trị các bệnh thấp khớp, đau thắt lưng, thiếu máu, kiết lỵ mãn tính, bệnh trĩ, rối loạn kinh nguyệt, tắc tia sữa, chứng loãng xương, liệt dương, viêm gan và cao huyết áp 3 , 4 , 5 . Các nghiên cứu trước đây về thành phần hoá học của cây sung thằn lằn cho thấy loài này chứa chủ yếu terpenoid 6 , 7 , flavonoid 8 , sterol 9 , và coumarin 10 . Các thử nghiệm hoạt tính sinh học trên cao chiết và trên nhiều hợp chất phân lập được cho thấy khả năng kháng vi sinh vật, kháng oxy hoá, kháng viêm và ức chế sự phát triển của tế bào ung thư 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 . Cho đến nay, ở Việt Nam có rất ít công trình nghiên cứu về thành phần hoá học cũng như hoạt tính sinh học của loài thảo dược quý này 12 , 13 . Bài báo này công bố kết quả ly trích, phân lập và xác định cấu trúc của các hợp chất terpenoid từ cây sung thằn lằn, thu hái ở tỉnh Lâm Đồng.

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Đối tượng nghiên cứu

Thân và rễ cây sung thằn lằn được thu hái vào năm 2018 tại thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng. Tên khoa học ( Ficus pumila L.) được TS. Đặng Văn Sơn, Viện Sinh học Nhiệt đới Thành phố Hồ Chí Minh định danh. Mẫu cây có mã số STL-ĐL-2018, được lưu giữ tại Phòng thí nghiệm Hợp chất Tự nhiên và Hóa dược, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM. Mẫu cây sau khi thu hái được phơi khô, xay nhỏ và trích kiệt (4,5 kg) bằng bộ chiết Soxhlet với ethyl acetate. Cô quay thu hồi dung môi thu được cao ethyl acetate (TLE 63,9 g).

Hóa chất và thiết bị

Năng lực triền quang được đo trên triền quang kế A. Krüss Optronic. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) được ghi trên máy Bruker AV [500 MHz ( ¹ H) và 125 MHz ( ¹³ C)] với chloroform- d hoặc acetone- d ₆ là dung môi, được hiệu chỉnh dựa trên độ dịch chuyển hóa học của dung môi sử dụng 14 .

Sắc ký lớp mỏng được thực hiện trên bản silica gel (250 μm, Merck). Các cấu tử trên bản mỏng được phát hiện bằng đèn tử ngoại ở bước sóng 254 nm hay cho vào bình đựng iod. Sắc ký cột (SKC) được thực hiện trên silica gel (40–63 µm, Merck).

Ly trích và phân lập

Cao ethyl acetate (63,9 g) được sắc ký cột (SKC) trên silica gel với hệ dung môi n -hexane-acetone có độ phân cực tăng dần (0–100%) thu được 7 phân đoạn (TLE1–7). SKC phân đoạn TLE6 (9,2 g) trên silica gel ( n -hexane-acetone 0–70%) thu được 7 phân đoạn phụ (TLE6.1–7). SKC phân đoạn TLE6.3 (820,7 mg) trên silica gel ( n -hexane-CHCl ₃ 0–100%) thu được 5 phân đoạn phụ (TLE6.3.1–5). Tinh chế phân đoạn TLE6.3.2 (60 mg) trên silica gel ( n -hexane-isopropanol 0–12%) thu được (6 S )-dehydrovomifoliol ( 2 ; 5,4 mg). Thực hiện SKC phân đoạn TLE6.4 (933,8 mg) trên silica gel ( n -hexane-isopropanol 0–12%) thu được 6 phân đoạn phụ (TLE6.4.1–6). Tinh chế phân đoạn TLE6.4.4 (150,0 mg) trên silica gel ( n -hexane-EtOAc 0–70%) thu được methyl (2 α ,3 β )-2,3-dihydroxy-olean-12-en-28-oate ( 4 ; 6,1 mg). SKC phân đoạn TLE6.5 (727,6 mg) trên silica gel ( n -hexane-EtOAc 0–70%) thu được 6 phân đoạn (TLE6.5.1–6). SKC nhiều lần phân đoạn TLE6.5.5 (235,7 mg) trên silica gel ( n -hexane-CHCl ₃ 0–80%) rồi đến ( n -hexane-EtOAc 0–50%) thu được (6 S ,9 R )-vomifoliol ( 1 ; 19,7 mg). SKC phân đoạn TLE6.6 (660,0 mg) trên silica gel ( n -hexane-isopropanol 0–10%) thu được 6 phân đoạn (TLE6.6.1–6). Tinh chế phân đoạn TLE6.6.5 (94,8 mg) trên silica gel ( -hexane-EtOAc 0–70%) thu được acid phaseic ( 3 ; 7,3 mg).

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Figure 1 . Cấu trúc hóa học của 1 – 4

Từ cao ethyl acetate của cây sung thằn lằn, đã phân lập được bốn hợp chất ( 1 – 4 ) (Hình 1).

Hợp chất 1: tinh thể hình kim không màu, hấp thu UV ở 254 nm. Phổ ¹ H NMR (Bảng 1) cho thấy các tín hiệu cộng hưởng của một proton olefin [δ _H 5,89 (1H, s, H-4)], hai proton trans -olefin [δ _H 5,85 (1H, dd, J = 15,6 và 5,3 Hz, H-8) và 5,78 (1H, d, J = 15,7 Hz, H-7)], một proton của nhóm oxymethine [δ _H 4,40 (1H, quint, J = 6,0 Hz, H-9) và một nhóm methyl liên kết với nhóm oxymethine [δ _H 1,29 (3H, d, J = 6,4 Hz, H ₃ -10)], một nhóm methylene kề nhóm carbonyl [δ _H 2,43 (1H, d, J = 17,0 Hz, H-2a) và 2,23 (1H, d, J = 17,0 Hz, H-2b)], một nhóm methyl gắn vào carbon olefin [δ _H 1,89 (3H, s, H ₃ -13)] và hai nhóm methyl gắn vào carbon bậc bốn [δ _H 1,07 (3H, s, H ₃ -12) và 1,01 (3H, s, H ₃ -11)]. Phổ ¹³ C NMR (Bảng 1) cho các tín hiệu cộng hưởng ứng với 13 carbon gồm một carbon C=O liên hợp [δ _C 198,2 (s, C-3)], bốn carbon olefin [δ _C 163,0 (s, C-5); 135,9 (d, C-7); 129,2 (d, C-8) và 127,0 (d, C-4)], hai carbon sp ³ mang oxygen [δ _C 79,2 (s, C-6) và 68,2 (d, C-9)], một nhóm methylene [δ _C 49,9 (t, C-2)], bốn nhóm methyl [δ _C 24,2 (q, C-12); 23,9 (q, C-10); 23,1 (q, C-11) và 19,0 (q, C-13)] và một carbon bậc bốn [δ _C 41,3 (s, C-1)] _. Các số liệu phổ trên cho phép dự đoán hợp chất 1 là một dinorsesquiterpenoid (nhóm megastigmane). Đối chiếu với chất tham khảo ở tài liệu 15 cho thấy có sự tương đồng với hợp chất (6 S ,9 R )-vomifoliol. Năng lực triền quang của 1 là +192,0 ( c 1,0; MeOH), gần bằng năng lực triền quang của hợp chất này ( +191,7; c 0,32; CHCl ₃ ) báo cáo bởi Liu và cộng sự 15 . Vậy hợp chất 1 là (6 S ,9 R )-vomifoliol, còn gọi là blumenol A 16 .

Hợp chất 2 : dạng dầu không màu, hấp thu UV ở 254 nm. Số liệu phổ ¹ H và ¹³ C NMR (Bảng 1) của hợp chất 2 tương tự hợp chất 1. Sự khác biệt rõ rệt là về độ dịch chuyển hóa học của C-9. Trong 1, C-9 là một nhóm oxymethine [δ _H 4,40 (quint, J = 6,0 Hz); δ _C 68,2 (d)] còn trong 2, C-9 là một nhóm carbonyl (δ _C 197,2). Vậy có thể dự đoán 2 là sản phẩm tạo thành do sự oxy hóa nhóm alcohol bậc hai tại C-9 trong 1 thành nhóm ketone. So sánh các số liệu phổ của 2 với tài liệu tham khảo 17 cho thấy có sự tương đồng với hợp chất (6S)-dehydrovomifoliol. Năng lực triền quang của 2 là +135,7 ( c 0,54; MeOH), gần bằng năng lực triền quang của hợp chất này ( +134,4 ( c 1,1; MeOH) báo cáo bởi Kim và cộng sự 17 , xác nhận 2 là (6 S )-dehydrovomifoliol.

Hợp chất 3: tinh thể hình kim không màu, -10,5 ( c 0,73; MeOH). Phổ ¹ H NMR (Bảng 1) cho thấy các tín hiệu cộng hưởng ứng với hai proton trans- olefin [δ _H 8,18 (1H, d, J = 15,8 Hz, H-8) và 6,64 (1H, d, J = 15,8 Hz, H-7)], một proton olefin [δ _H 5,78 (1H, s, H-10)], một nhóm oxymethylene [δ _H 3,94 (1H, dd, J = 7,6 và 3,0 Hz, H-12a) và 3,64 (1H, d, J = 7,6 Hz, H-12b)], hai nhóm methylene kề nhóm carbonyl [δ _H 2,82 (1H, d, J = 17,6 Hz, H-4a); 2,72 (1H, dd, J = 17,8 và 2,8 Hz, H-2a); 2,40 (1H, dd, J = 17,8 và 2,4 Hz, H-4b) và 2,33 (1H, dd, J = 17,8 và 2,6 Hz, H-2b)] và ba nhóm methyl [δ _H 2,10 (3H, d, J = 1,1 Hz, H ₃ -15); 1,19 (3H, s, H ₃ -14) và 1,02 (3H, s, H ₃ -13)]. Phổ ¹³ C NMR (Bảng 1) cho thấy các tín hiệu cộng hưởng của 15 carbon gồm một carbon carbonyl [δ _C 207,9 (s, C-3)], một carbon carboxyl [δ _C 167,3 (s, C-11)], một carbon olefin mang hai nhóm thế [δ _C 151,1 (s, C-9)], ba carbon olefin mang một nhóm thế [δ _C 134,2 (d, C-7); 132,0 (d, C-8) và 118,9 (d, C-10)], ba carbon sp ³ trong đó có hai carbon mang oxygen [δ _C 87,0 (s, C-5); 83,0 (s, C-6) và 49,4 (s, C-1)], một carbon nhóm oxymethylene [δ _C 78,1 (t, C-12)], hai nhóm methylene [δ _C 53,8 (t, C-4) và 53,0 (t, C-2)] và ba nhóm methyl [δ _C 21,2 (q, C-15), 19,6 (q, C-14) và 15,8 (q, C-13)]. Các số liệu phổ trên cho thấy hợp chất này có công thức phân tử C ₁₅ H ₂₀ O ₅ với độ bất bão hòa là 6. Cấu trúc của 3 cũng như các độ dịch chuyển hóa học trong phổ 1D NMR được xác định dựa vào phổ HMBC (Hình 2). Trong phổ HMBC, nhóm methyl allyl (δ _H 2,10; H ₃ -15) cho tương quan với ba carbon olefin [δ _C 151,1 (s, C-9); 132,0 (d, C-8) và 118,9 (d, C-10)], proton H-10 (δ _H 5,78) cho tương quan với carbon ở δ _C 167,3 và hai proton trans- olefin là H-7 (δ _H 8,18) và H-8 (δ _H 6,64) cùng cho tương quan với C-9 giúp xác định dây nhánh 3-methylpenta-2,4-dienoyl trong phân tử và vị trí dây nhánh này tại C-6 (δ _C 83,0; s) thông qua tương quan giữa H-8 với carbon C-6. Phổ HMBC còn cho thấy tương quan của mỗi nhóm methylene là H ₂ -4 (δ _H 2,82 và 2,40) và H ₂ -2 (δ _H 2,72 và 2,33) với carbon carbonyl ở δ _C 209,7; H ₂ -4 với một carbon sp ³ mang oxygen (δ _C 87,0) và H ₂ -2 với một carbon bậc bốn (δ _C 49,4). Điều này giúp xác nhận độ dịch chuyển hóa học của C-1, C-3 và C-5. Ngoài ra, proton của nhóm oxymethylene (δ _H 3,94 và 3,64) cho tương quan với C-1 và C-5, giúp xác nhận cầu nối oxymethylene giữa hai carbon này.

Figure 2 . Các tương quan HMBC chính trong 3

Các số liệu phổ trên cho thấy hợp chất này có cấu trúc của một sesquiterpenoid. So sánh số liệu phổ NMR và năng lực triền quang với chất tham khảo ( -9,1; c 0,5; MeOH) trong tài liệu 18 cho thấy hợp chất này là acid phaseic ( 3 ).

Hợp chất 4: tinh thể hình kim màu trắng. Phổ ¹ H NMR (Bảng 2) cho thấy các tín hiệu cộng hưởng của một proton olefin [δ _H 5,28 (1H, t, J = 3,5 Hz, H-12), hai proton của hai nhóm oxymethine [δ _H 3,69 (1H, m, H-2) và 3,00 (1H, d, J = 9,5 Hz, H-3)], bảy nhóm methyl gắn vào carbon bậc bốn [δ _H 1,03 (3H, s, H ₃ -23), 0,83 (3H, s, H ₃ -24), 0,98 (3H, s, H ₃ -25), 0,72 (3H, s, H ₃ -26), 1,13 (3H, s, H ₃ -27), 0,90 (3H, s, H ₃ -29), 0,93 (3H, s, H ₃ -30)], một nhóm methoxy [δ _H 3,62 (3H, s, 28-COOCH ₃ )] và nhiều tín hiệu cộng hưởng của nhóm methylene và methine trong vùng từ trường cao (δ _H 0,8–2,0). Phổ ¹³ C NMR (Bảng 2) kết hợp với phổ HSQC cho thấy các tín hiệu cộng hưởng ứng với 31 carbon, gồm một carbon carbonyl của ester [δ _C 178,4 (s, C-28)], hai carbon của một nối đôi C=C mang ba nhóm thế [δ _C 144,0 (s, C-13) và 122,3 (d, C-12)], hai nhóm oxymethine [δ _C 84,1 (d, C-3) và 69,1 (d, C-2)], bảy nhóm methyl, chín nhóm methylene, ba nhóm methine, sáu carbon bậc bốn và một nhóm methoxy [δ _C 51,7 (q, 28-COOCH ₃ )]. Các số liệu trên có thể giúp dự đoán 4 có công thức phân tử là C ₃₁ H ₅₀ O ₄ với độ bất bão hòa là 7. Trừ đi một nối đôi C=O, một nối đôi C=C, suy ra hợp chất có năm vòng và là một triterpenoid có khung oleanane chứa một nối đôi C=C ba lần thế, hai nhóm hydroxy và một nhóm methyl ester. Nhóm methyl ester được xác nhận dựa trên việc so sánh d _C của C-28 trong 4 (δ _C = 178,4 ppm) với acid (2α,3β)-2,3-dihydroxyolean-12-en-28-oic (d _C = 180,2 ppm) và các dẫn xuất ester điều chế từ acid này (d _C = 177,8 ± 0,47 ppm); sự khác biệt này đã được phân tích và ghi nhận trong công trình nghiên cứu của Siewert và cộng sự 19 . Proton H-3 có dạng mũi đôi với hằng số ghép J = 9,5 Hz, là hằng số ghép cặp trục-trục với H-2. Do đó, proton H-2 cũng ở vị trí trục. Vậy nhóm 3-OH ở vị trí xích đạo ( ) và nhóm 2-OH cũng ở vị trí xích đạo ( a ). So sánh các số liệu phổ trên với tài liệu tham khảo 19 cho thấy ( 4 ) là methyl (2 α ,3 β )-2,3-dihydroxyolean-12-en-28-oate.

Table 1 Số liệu phổ ¹ H NMR (500 MHz) và ¹³ C NMR (125 MHz) của 1–3(J tính bằng Hz)

Table 2 Số liệu phổ ¹ Hvà ¹³ C NMR của 4 (CDCl ₃ ) (J tính bằng Hz)

KẾT LUẬN

Từ cao ethyl acetate của cây sung thằn lằn thu hái ở tỉnh Lâm Đồng, bốn terpenoid gồm (6 S ,9 R )-vomifoliol ( 1 ), (6 S )-dehydrovomifoliol ( 2 ), acid phaseic ( 3 ) và methyl (2 α ,3 β )-2,3-dihydroxyolean-12-en-28-oate ( 4 ) đã được phân lập và xác định cấu trúc hóa học. Các hợp chất 1 và 2 đã được tìm thấy trong cây sung thằn lằn 6 , 7 , các hợp chất 3 và 4 lần đầu tiên được phân lập từ loài này. Kết quả thu được góp phần cung cấp thông tin khoa học về thành phần hóa học của chi Ficus nói chung và của loài Ficus pumila nói riêng.

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

br: broad

d: doublet

HMBC: Heteronuclear multiple bond correlation

HSQC: Heteronuclear single quantum correlation

m: multiplet

NMR: Nuclear magnetic resonance

q: quartet

quint: quintet

s: singlet

t: triplet

XUNG ĐỘT LỢI ÍCH

Nhóm tác giả cam đoan không có xung đột lợi ích

ĐÓNG GÓP CỦA CÁC TÁC GIẢ

Tác giả Nguyễn Ngọc Chí: tra cứu và tổng hợp tài liệu, ly trích, phân lập hợp chất, xử lý và phân tích phổ NMR, xác định cấu trúc hóa học, viết bản thảo.

Tác giả Nguyễn Diệu Liên Hoa: kiểm tra cấu trúc hóa học, sửa và hoàn chỉnh bản thảo.