Open Access 
Abstract
Garcinia is a genus of Clusiaceae, distributed throughout tropical Asia, Africa, New Caledonia, Polynesia, and Brazil. In traditional medicine, the fruits of Garcinia have been utilized in infusions for treating wounds, ulcers, and dysentery. Extracts of the pericarp and seeds of Garcinia have demonstrated antioxidant, anti-inflammatory, leishmanicidal, and antiprotozoal activities. Garcinia plants contained a broad range of biologically active metabolites which, in the last few decades, have received considerable attention due to the chemical compositions of their extracts, with compounds possessing beneficial effects in several diseases. These species provide a rich natural source of bioactive compounds with relevant therapeutic properties and anti-inflammatory effects, such as flavonoid, xanthone, biflavonoid, biphenyl derivaties, and benzophenone. This paper demonstrated the relevance of the genus as a rich source of compounds with valuable therapeutic properties, with potential use in the prevention and treatment of nontransmissible chronic diseases. Phytochemical investigation on the fraction EA4 from the ethyl acetate extract of the pericarp Garcinia schomburgkianna led to the isolation of six flavonoid compounds such as quercetin (1), kaempferol (2), luteolin (3), cirsiliol (4), quercetin 3-O-β-D-glucopyranoside or isoquercetin (5) and quercetin 3-O-α-L-rhamnopyranoside (6). Their chemical structures were elucidated by 1D, 2D–NMR as well as compared with the literatures. Compounds (1), (3), (4), (5), (6). were isolated for the first time from the species Garcinia schomburgkiana collected at Quang Binh province, Vietnam.
GIỚI THIỆU
Garcinia là một trong những chi lớn nhất của họ Bứa (Clussiaceae) bao gồm khoảng 40 loài 1 . Cây thường mọc hoang và được trồng nhiều ở miền núi. Ở Việt Nam, cây phân bố ở Quảng Ninh, Tuyên Quang, Bắc Kạn, Thái Nguyên, Bắc Giang, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Hà Nội, Ninh Bình, Thanh Hóa, Nghệ An, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, Quảng Nam... Theo giáo sư Phạm Hoàng Hộ, ở Việt Nam, chi này có 29 loài và là chi lớn nhất 1 . Các nghiên cứu hóa học trước đây về cây thuộc chi Garcinia cho thấy đây là nguồn cung cấp chủ yếu các xanthone, biflavonoid, dẫn xuất biphenyl, benzophenone, với nhiều hoạt tính sinh học đáng chú ý như chống tác nhân gây bệnh nhiễm trùng kể cả virus HIV, kháng ung thư, sốt rét, viêm nhiễm, kiết lỵ, nhuận tràng, ức chế hoạt động của một số enzyme và nhiều hoạt tính sinh học khác 2 , 3 , 4 .
Bứa đồng có tên khoa học là Garcinia schomburgkiana Pierre (tên tiếng Thái là Ma-dan) có lá, rễ và quả đã được sử dụng làm thuốc làm thuốc nhuận tràng, thuốc bổ máu kinh nguyệt và chữa bệnh đái tháo đường 2 . Các hợp chất tìm thấy trong thân cây G. schomburgkiana được đánh giá có khả năng ức chế tế bào ung thư đối với các dòng tế bào ung thư của con người, bao gồm đại tràng (SW620), vú (BT474), gan (HepG2), dạ dày (KATO-III) và các dòng tế bào ung thư phổi (CHAGO) 3 , 4 .
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Đối tượng nghiên cứu
Trái của cây Bứa đồng được thu hái tại Quảng Bình, Việt Nam vào tháng 8 năm 2018 và được định danh bởi nhà thực vật học Võ Văn Chi. Mẫu tiêu bản thực vật (mã SGU-A010) được lưu trữ tại Khu thí nghiệm thực hành, Trường Đại học Sài Gòn. Sau khi thu hái, mẫu được rửa sạch, phơi khô, nghiền thành bột, ngâm chiết với ethanol ở nhiệt độ phòng.
Hóa chất và thiết bị
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân đo trên máy Bruker Avance (400 MHz cho phổ 1 H–NMR và 100 MHz cho phổ 13 C–NMR, và 500 MHz cho phổ 1 H–NMR và 125 MHz cho phổ 13 C–NMR). Phổ ESIMS được đo trên máy Bruker microOTOF Q-II. Sắc ký cột (SKC) sử dụng silica gel 60 (0.040–0.063 mm, Merck), silica gel RP–18 (Merck) và Sephadex LH–20 (GE Healthcare). Sắc ký lớp mỏng sử dụng bản mỏng silica gel F 254 , silica gel 60 RP–18 F 245 (Merck), thuốc thử hiện vết là dung dịch sulfuric acid 20%, gia nhiệt. Các hóa chất dùng cho quá trình chiết và sắc ký là ethanol (EtOH), methanol (MeOH), n– hexane, chloroform (CHCl 3 ), ethyl acetate (EtOAc) và acetone (được cung cấp bởi hãng Chemsol).
Chiết xuất và phân lập
Vỏ trái bứa đồng tươi (15,0 kg) rửa sạch, phơi khô ở nhiệt độ phòng, xay thành (2,0 kg) bột khô. Bột khô được ngâm với ethanol (5 x 12 lít) ở nhiệt độ phòng, thu hồi dung môi dưới áp suất thấp thu được cao thô ethanol (450,0 g). Tiến hành chiết lỏng – lỏng phần cao thô với các dung môi n –hexane, EtOAc thu được các cao thành phần lần lượt là cao n -hexane (100,6 g), cao EtOAc (131,3 g) và phần dịch ethanol–nước còn lại. Cao EtOAc được tiến hành sắc ký cột silica gel pha thường với hệ dung môi n- hexane–EtOAc có độ phân cực tăng dần (9:1–0:10), sau đó EtOAc–MeOH (10:0–0:10) thu được 10 phân đoạn, (EA1–EA10). Tiếp tục sắc ký cột phân đoạn EA4 (8,0 g) thu được năm phân đoạn phụ (EA4.1–EA4.5). SKC silica gel phân đoạn phụ EA4.1 (1,3 g) với hệ dung môi giải ly n –hexane–EtOAc (7:3), và SKC silica gel pha đảo RP–18 với hệ dung môi giải ly MeOH–nước (6:4) thu được hợp chất 3 (11,0 mg) và 4 (18,0 mg). Phân đoạn phụ EA4.2 (1,2 gđược sắc ký cột nhiều lần với hệ dung môi giải ly n -hexane–EtOAc (7:3), kết hợp với sắc ký gel Sephadex LH–20 giải ly với CHCl 3 –MeOH (1:4), thu được hợp chất 1 (16,0 mg) và 2 (21,0 mg). Phân đoạn phụ EA4.5 (1,0 g) được sắc ký cột nhiều lần với hệ dung môi giải ly n- hexane–EtOAc (1:1), kết hợp với sắc ký gel Sephadex LH–20 giải ly với CHCl 3 –MeOH (1:4), thu được hợp chất 5 (9,0 mg) và 6 (24,0 mg).
Quercetin ( 1 ): bột vô định hình, màu vàng, tan trong dung môi acetone.
Kaempferol ( 2 ): bột vô định hình, màu vàng, tan trong dung môi acetone.
Luteolin ( 3 ): bột vô định hình, màu vàng, tan trong dung môi methanol.
Cirsiliol ( 4 ): bột vô định hình, màu vàng, tan trong dung môi methanol.
Quercetin 3-O- β -D-glucopyranoside hay isoquercetin ( 5 ): bột vô định hình, màu vàng, tan trong dung môi methanol.
Quercetin 3-O- α -L-rhamnopyranoside ( 6 ): bột vô định hình, màu vàng, tan trong dung môi methanol.
Các dữ liệu phổ 13 C-NMR và 1 H-NMR được trình bày trong Table 1 và Table 2 .
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Từ phân đoạn 4 cao EtOAc của vỏ trái Bứa đồng, bằng các kỹ thuật sắc ký đã phân lập được sáu hợp chất ( Figure 1 ).
Hợp chất 1 :
Phổ 13 C-NMR của hợp chất 1 xuất hiện 15 tín hiệu của 15 carbon trong vùng từ 93-176 ppm, trong đó có một tín hiệu của một carbon carbonyl tiếp cách tại δ C 175,8 (C-4), 14 carbon thơm bao gồm hai carbon tứ cấp ( δ C 121,9; C-1′ và δ C 103,0; C-10), bảy carbon tứ cấp nối với oxygen và năm carbon loại methine.Phổ 1 H-NMR của hợp chất 1 cho sáu tín hiệu cộng hưởng, trong đó có tín hiệu của một nhóm –OH kiềm nối [ δ H 12,48 (1H, s , 5-OH)] và năm tín hiệu của năm proton trên hai vòng benzene gồm ba tín hiệu của ba proton vòng B tam hoán [ δ H 7,67 ( d , J = 2,5 Hz, H-2′), 7,54 ( dd , J = 8,5; 2,0 Hz, H-6′), 6,88 ( d , J = 8,5 Hz, H-5′)] và hai tín hiệu của hai proton ghép cặp meta của vòng A [ δ H 6,40 ( d , J = 2,0 Hz, H-8), 6,18 ( d , J = 2,0 Hz, H-6)]. Kết hợp với dữ liệu phổ 1 H và 13 C-NMR, hợp chất 1 có thể là một flavonoid có khung flavone-3-ol với năm nhóm thế hydroxyl.
So sánh dữ liệu phổ NMR của hợp chất 1 với hợp chất quercetin 5 đo trong cùng dung môi DMSO- d 6 cho thấy có sự tương hợp nên cấu trúc hóa học hợp chất 1 được đề nghị là quercetin.
Hợp chất 2 :
Phổ 13 C-NMR của hợp chất 2 cho 13 tín hiệu cộng hưởng ứng với 15 carbon. Trong đó, có một carbon carbonyl tiếp cách ( δ C 175,8, C-4), 14 carbon thơm trong vùng từ 93–164 ppm và sáu carbon loại methine.
Phổ 1 H-NMR của hợp chất 2 cho năm tín hiệu cộng hưởng ứng với sáu proton, trong đó có tín hiệu của một nhóm –OH kiềm nối [ δ H 12,46 (1H, s , 5-OH)] và bốn tín hiệu của sáu proton trên hai vòng benzene gồm hai tín hiệu của bốn proton vòng B 1,4-nhị hoán [ δ H 8,04 (2H, d , J = 9,0 Hz, H-2′,6′); 6,93 (2H, d , J = 8,5 Hz, H-3′,5′)] và hai tín hiệu của hai proton ghép cặp meta của vòng A [ δ H 6,44 ( s , H-8); 6,19 ( s , H-6)]. Từ dữ liệu phổ nói trên, hợp chất 2 có thể là một flavonoid có khung flavone-3-ol với bốn nhóm thế hydroxyl.
So sánh dữ liệu phổ 1 H-NMR của hợp chất 2 với hợp chất kaempferol 6 đo trong cùng dung môi DMSO- d 6 thấy có sự tương hợp. Vậy cấu trúc hóa học hợp chất 2 được đề nghị là kaempferol.
Hợp chất 3 :
Phổ 1 H-NMR của hợp chất 3 ngoài sáu tín hiệu cộng hưởng giống hợp chất 1 thì có nhiều hơn hợp chất 1 một proton methine tại δ H 6,67 (1H, s , H-3). Phổ 13 C-NMR của hợp chất 3 cũng cho 15 tín hiệu cộng hưởng, trong đó nhiều hơn hợp chất 1 một nhóm methine nhưng lại ít hơn 1 một carbon tứ cấp.
So sánh dữ liệu phổ 1 H-NMR và 13 C-NMR của hợp chất 3 với hợp chất luteolin 7 trong cùng dung môi DMSO- d 6 thấy có sự tương hợp, nên cấu trúc hóa học hợp chất 3 được đề nghị là luteolin.
Hợp chất 4 :
Phổ 1 H-NMR của hợp chất 4 thể hiện ngoài năm tín hiệu cộng hưởng của ba proton vòng B 1,3,4-tam hoán, của hai proton olefine thơm ghép cặp meta của vòng A giống với hợp chất 1 , thì còn xuất hiện một tín hiệu mũi đơn cộng hưởng tại δ H 6,67 (H-3) và sáu proton của hai nhóm methoxy tại δ H 3,90 (3H, s , 7-OCH 3 ) và 3,72 (3H, s , 6-OCH 3 ). Phổ 13 C-NMR của hợp chất 4 cũng cho 15 tín hiệu cộng hưởng giống quercetin, ngoài ra còn xuất hiện hai tín hiệu carbon của hai nhóm methoxy tại δ C 60,0 (6-OCH 3 ) và δ C 56,4 (7-OCH 3 ) chứng tỏ hai nhóm hydroxyl đã được thay thế bởi hai nhóm methoxy trong phân tử của 4 .
So sánh dữ liệu phổ 1 H-NMR và 13 C-NMR của hợp chất 4 với hợp chất cirsiliol 8 trong cùng dung môi DMSO- d 6 cho thấy sự tương hợp, vậy cấu trúc hóa học hợp chất 4 được đề nghị là cirsiliol.
Hợp chất 5:
Hợp chất 5 phân lập được ở dạng bột vô định hình màu vàng. Phổ 1H-NMR của 5 thể hiện ngoài các tín hiệu cộng hưởng đặc trưng cho khung sườn quercetin giống dạng phổ của 1 còn có thêm sự xuất hiện của một proton anomer với hằng số ghép lớn [δ H 5,45 ( d, J = 7,5 Hz, H-1″)].
So sánh dữ liệu phổ 13 C-NMR của hợp chất 5 với hợp chất 1 có thể nhận thấy phổ 13C của hợp chất 5 ngoài 15 tín hiệu cộng hưởng ứng với 15 carbon của phần aglycone, còn xuất hiện thêm sáu tín hiệu cộng hưởng của một đơn vị đường gồm một carbon anomer C-1″ (δ C 100,9), bốn carbon oxymethine và một nhóm –CH2–OH (δ C 60,9; C-6″). Dựa trên độ dịch chuyển hóa học trên phổ NMR, phân tử đường được xác định là glucose với hằng số ghép spin của proton anomer là 7,5 Hz chứng tỏ đơn vị đường glucose có cấu hình β . Thêm vào đó, phổ 13C-NMR của 5 cho thấy tín hiệu C-3 của aglycon xuất hiện ở δ C 133,3 ppm thay vì δ C 135,7 ppm như trong trường hợp của 1, điều này cho thấy đơn vị đường glucose sẽ gắn vào aglycone tại vị trí C-3, điều này được tái khẳng định dựa vào tương quan từ H-1″ đến C-3 (δ C 133,3) trên phổ hai chiều HMBC.
So sánh dữ liệu phổ 13 C-NMR của 5 với quercetin 3-O-β-D-glucopyranoside 9 thấy có sự tương hợp, vậy cấu trúc hóa học hợp chất 5 được đề nghị là quercetin 3- O-β-D -glucopyranoside hay isoquercetin.
Hợp chất 6:
Hợp chất 6 phân lập được ở dạng bột vô định hình màu vàng. Kết hợp so sánh dữ liệu phổ 1 H và 13 C-NMR của hợp chất 6 với hợp chất 5 có thể kết luận hợp chất 6 cũng là một quercetin glycoside. So với hợp chất 5 , phổ 13 C-NMR của 6 cũng thể hiện 21 tín hiệu carbon bao gồm 15 tín hiệu cộng hưởng ứng với 15 carbon của phần aglycone và sáu tín hiệu của một đơn vị đường. Điểm khác biệt là đối với 5 , tín hiệu của proton anomer của đơn vị đường glucose có hằng số ghép lớn (7,5 Hz), thì trên phổ 1 H-NMR của 6 , tín hiệu anomer này thể hiện là một mũi đôi với hằng số ghép nhỏ [δ H 5,25 ( d , J = 1,0 Hz, H-1¢¢)], điều này chứng tỏ đây là một đơn vị đường rhamnose. Tương quan HMBC của proton anomer với carbon olefine tứ cấp C-3 ( δ C 134,1) giúp đề nghị đơn vị đường rhamnose gắn với phần aglycone quercetin tại C-3. Bên cạnh đó, tương quan HMBC của proton methine H-8 với C-6 ( δ C 98,9) và C-7 ( δ C 165,1), và của proton H-6 với C-8 ( δ C 93,7) và C-7 ( δ C 165,1) giúp xác định cấu trúc của vòng A.
Dựa trên những dữ liệu phổ NMR và kết hợp so sánh với tài liệu tham khảo 10 , hợp chất 6 được đề nghị là quercetin 3- O - -L-rhamnopyranoside.
KẾT LUẬN
Từ phân đoạn 4 cao ethyl acetate của vỏ trái ứa đồng, sáu hợp chất tinh sạch đã được cô lập và xác định cấu trúc hóa học bằng phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR gồm quercetin ( 1 ), kaempferol ( 2 ), luteolin ( 3 ), cirsiliol ( 4 ), quercetin 3-O- β -D-glucopyranoside hay isoquercetin ( 5 ) và quercetin 3- O - -L-rhamnopyranoside ( 6 ). Đây là lần đầu tiên năm hợp chất ( 1 ), ( 3 ), ( 4 ), ( 5 ) và ( 6 ) được phân lập từ loài Bứa đồng. Những kết quả trên sẽ đóng góp những kiến thức hữu ích về thành phần hóa học cho loài Garcinia schomburgkiana.
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
d: mũi đôi (doublet)
dd: mũi đôi-đôi (doublet of doublets)
HMBC: Heteronuclear multiple Bond correlation
m: mũi đa (multiplet)
NMR: Nuclear magnetic resonance
s: mũi đơn (singlet)
t: mũi ba (triplet)
XUNG ĐỘT LỢI ÍCH
Nhóm tác giả tuyên bố không có xung đột lợi ích,
ĐÓNG GÓP CỦA TÁC GIẢ
Tác giả Nguyễn Hữu Trí tổng hợp tài liệu, chiết tách và phân lập các hợp chất. Tác giả Nguyễn Thị Ánh Tuyết, Đỗ Thị Mỹ Liên xác định cấu trúc, viết bản thảo và hoàn thiện bản thảo. Tất cả các giả đã đọc và chấp nhận bản thảo cuối cùng.
Corresponding author: liendo.ieet@sgu.edu.vn
Đề tài được thưc hiện dưới sự hỗ trợ của Trường Đại học Sài gòn, mã số đề tài: CSB2021-16.
References
- Hộ Hoàng P. Cây cỏ Việt Nam, Quyển I. NXB Trẻ, TP, Hồ Chí Minh. . 1999;:456-461. Google Scholar
- Sukandar ER, Siripong P, Khumkratok S, Tip-pyang S. New depsidones and xanthone from the roots of Garcinia schomburgkiana. Fitoterapia. 2016;111:73-7. . ;:. PubMed Google Scholar
- Lê HD, Nishimura K, Takenaka Y, Mizushina Y, Tanahashi T, Tanahashi T. Polyprenylated benzoylphloroglucinols with DNA polymerase inhibitory activity from the fruits of Garcinia schomburgkianna. J Nat Prod. 2016;79(7):1798-807. . ;:. PubMed Google Scholar
- Hau T, Vo N-TT, Nguyen HT, Nguyen, Do KQ, Joseph D. Connolly, Gerhard Mass, Jorg Heilmann, Udo R. Werz, Hung D. Pham, Lien-Hoa D. Nguyen. Phytochem Lett. 2012, Cytotoxic tetraoxygenated xanthones from the bark of Garcinia schomburgkianna;82(5):553-7. . ;:. Google Scholar
- Ternai B, Markham KR. Carbon-13NMR studies of flavonoids, I, Flavones and flavonols. Tetrahedron. 1976;32(5):565-9. . ;:. Google Scholar
- Wan C, Yu Y, Zhou Shouran, Tian Shuge, Cao S. Isolation and identification of phenolic compounds from Gynura divaricata leaves. Pharmacogn Mag. 2011;7(26):101-8. . ;:. PubMed Google Scholar
- Park Y, Moon BH, Lee E, Lee Y, Yoon Y, Ahn JH et al. 1H and 13C-NMR data of hydroxyflavone derivatives. Magn Reson Chem. 2007;45(8):674-9. . ;:. PubMed Google Scholar
- Tsuneatsu N, Fuiko A, Junei K, Hikaru O. Antiproliferative constituents in plants, Flavones from the leaves of Lantana montevidensis BRIQ, and consideration of structure-activity relationship. Bull Fac Pharm. 2002;25:875-9. . ;:. PubMed Google Scholar
- Yalda S, Maryam R, Leila H, Zohreh J. Quercetin-3-O-β-D-glucopyranoside, a dietary flavonoid, protects PC12 cells from H2O2-induced cytotoxicity through inhibition of reactive oxygen species. Food Chem. 2015;167, 162-167. . ;:. PubMed Google Scholar
- Seon HK, Jin KK, Yeon SL, Young SB, Soon SL. Inhibitory effect of quercetin-3-O-α-L-rhamnopyranoside from Chamaecyparis obtuse on aldose reductase and sorbitol accumulation, Korean J. Med Crop Sci. 2021;18(5):305-10. . ;:. Google Scholar
