Từ khóa. Helicteres isora L., cinnamic acid, steroid, a-glucosidase.

Giới thiệu

Helicteres là một chi thuộc họ Sterculiaceae, bao gồm khoảng 73 loài phân bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới châu Á và châu Mỹ [1]. Helicteres isora L. là một loài thuộc nhóm tiểu mộc, cây bụi, cao 2-4,5m [2]. Trong dân gian, loài này được sử dụng như một loại thuốc chữa trị các bệnh về đường ruột, đau dạ dày, viêm loét dạ dày, viêm gan và đã được báo cáo có đặc tính kháng khuẩn, ức chế các tế bào ung thư biểu mô ruột kết (COLO 205), tế bào ung thư gan (Hep G2), tế bào ung thư biểu mô tuyến dạ dày (AGS), ung thư biểu mô phổi (Lu1), tế bào ung thư biểu mô tuyến tiền liệt (LNCaP), tế bào ung thư vú (MCF-7), ung thư máu (CCRF-CEM) [3-7]. Các nghiên cứu trước đây cho thấy trong loài này có sự hiện diện chủ yếu của các nhóm hợp chất flavonoid, terpenoid, lignan và steroid [8-13]. Tiếp theo các nghiên cứu trên loài Helicteres isora L., bài báo này trình bày việc phân lập và xác định cấu trúc của hai hợp chất dẫn xuất cinnamic acid, một dẫn xuất phenolic và một hợp chất steroid từ quả của loài Helicteres isora được thu hái ở Thái Lan.

Thực nghiệm

Thiết bị và hóa chất 

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân đo trên máy Bruker 600 AvanceNEO (600 MHz cho phổ 1H–NMR và 150 MHz cho phổ 13C–NMR). Phổ ESIMS được đo trên máy Bruker microOTOF Q-II. Sắc ký cột sử dụng silica gel 60 (0,040–0,063 mm, Merck), gel Sephadex LH-20 (GE Healthcare Bio-Sciences AB, Sweden). Sắc kí lớp mỏng silica gel F254 (Merck).

Nguyên liệu

Quả của loài Tổ kén lá tròn được thu hái tại Thái Lan vào tháng 8 năm 2023 và phơi khô, xay thành bột. Nguyên liệu được xác định có tên khoa học là Helicteres isora L. Mẫu được lưu với mã số SGU-A007 tại Khu Liên phòng thí nghiệm Hóa-Sinh-Môi trường, Trường Đại học Sài Gòn.

Chiết tách và phân lập

Bột quả khô Helicteres isora (15.0 kg) được ngâm chiết với ethanol ở nhiệt độ phòng, loại bỏ bã, phần dịch chiết được cô loại dung môi dưới áp suất kém thu được cao ethanol thô (650.0 g). Tiến hành chiết lỏng - lỏng phần cao thô với các dung môi có độ phân cực tăng dần thu được các cao thành phần lần lượt là cao n-hexane (145.0 g), cao EtOAc (230.0 g), và phần dịch nước còn lại. Tiến hành sắc ký cột trên cao EtOAc thu được 9 phân đoạn, ký hiệu từ E1 đến E9. Phân đoạn E3 (17.8 g) tiến hành sắc ký cột silica gel pha thường với hệ dung môi giải ly n-hexane:EtOAc (8:2) thu được 4 phân đoạn phụ. Phân đoạn phụ E3.3 (3.7 g) tiến hành sắc ký cột silica gel pha thường với hệ dung môi chloroform: MeOH (98:2) kết hợp với sắc ký gel Sephadex LH-20 thu được hợp chất 1 (7.2 mg) và hợp chất 2 (6.4 mg). Phân đoạn 6 cao ethyl acetate kí hiệu E6 (19.0 g) tiếp tục tiến hành sắc ký cột silica gel pha thường với hệ dung môi giải ly H:C:EA (4:1:1) thu được 5 phân đoạn có dạng kết tủa, được ký hiệu theo thứ tự từ E6.1 đến E6.5. Phân đoạn E6.3 (3.6 g) tiến hành sắc ký cột với hệ dung môi C:M (98:2) kết hợp với sắc ký gel Sephadex LH-20 thu được hai hợp chất 3 (20.2 mg) và 4 (8.5 mg).

Thử nghiệm hoạt tính ức chế enzyme a-glucosidase 

Phương pháp xác định hoạt tính ức chế enzyme a-glucosidase được thực hiện trên đĩa 96 giếng. Mẫu thử được pha loãng thành một dãy các nồng độ 256.0; 51.2; 10.24 và 2.05 ìg/ml hoặc pha loãng tiếp với mẫu có hoạt tính nhỏ hơn. Acarbose được dùng làm chất tham khảo. Các thành phần phản ứng bao gồm: Phosphate buffer 100 mM, pH 6.8, a-glucosidase 0.2 U/ml, mẫu thử và p-nitrophenyl a-D-glucopyranoside 2.5 mM. Ở mẫu đối chứng, mẫu thử được thay bằng đệm phản ứng. Thí nghiệm được ủ ở nhiệt độ 370C. Sau 30 phút, phản ứng được dừng bằng Na2CO3. Độ hấp thụ của phản ứng được xác định trên máy BIOTEK với bước sóng 410 nm (A). Khả năng ức chế enzyme a-glucosidase của mẫu thử được xác định bằng công thức:

Độ ức chế (%) = [A(đối chứng) - A(mẫu thử)]/ A(đối chứng) x 100%

IC50 là nồng độ chất ức chế 50% hoạt động của enzyme a-glucosidase, được tính bằng phần mềm Tablecurve.

Kết quả và thảo luận

Biện luận cấu trúc    

Hợp chất 1

Hợp chất 1 có dạng tủa vô định hình màu vàng nhạt, tan trong dung môi acetone, dữ liệu phổ NMR (DMSO-d6) được trình bày trong Bảng 2. Phổ 1H-NMR của 1 cho các tín hiệu của ba proton hương phương tại 1H 6.78 (H-5’), 7.07 (H-6’) và 7.26 (H-2’). Ngoài ra, trên phổ 1H-NMR còn xuất hiện tín hiệu của hai proton olefin ghép cặp dạng trans tại dH 6.35 (H-2) và 7.48 (H-3) và một nhóm -OCH3 tại dH 3.81. Phổ 13C-NMR của hợp chất 1 thể hiện 10 tín hiệu cộng hưởng, trong đó có một tín hiệu carbonyl ở dC 167.9 (C-1), một tín hiệu carbon methoxy ở dC 55.7, hai tín hiệu của carbon olefin ở dC 144.4 (C-3) và 115.6 (C-2) và các carbon hương phương. Tương quan HMBC giúp xác định nhóm –OCH3 gắn với C-3’. Phổ ESIMS của hợp chất 1 cho mũi ion phân tử giả [M+H]+ với m/z = 195.48 phù hợp với công thức phân tử C10H10O4 là 194.06. Trên cơ sở các thông tin phổ NMR, ESIMS cũng như so sánh với tài liệu tham khảo, cấu trúc hợp chất 1 được đề nghị là ferulic acid.

Hình 1: Cấu trúc hóa học của các hợp chất 1 - 4 

Hợp chất 2

Phổ 1H-NMR của 2 cho ba tín hiệu cộng hưởng của sáu proton, gồm hai tín hiệu của hai proton olefin ghép cặp dạng trans tại dH 6.28 (d, 15.6) và 7.49 (d, 5.6); hai tín hiệu của bốn proton hương phương ghép cặp ortho tại dH 6.78 (2H, d, 8.4 Hz) và 7.51 (2H, d, 8.4 Hz). Phổ 13C-NMR của 2 thể hiện bảy tín hiệu, trong đó có một tín hiệu carbonyl tại dC 167.9, hai tín hiệu carbon olefin tại dC 115.3 và 144.4, và bốn tín hiệu của carbon hương phương. Phổ HMBC giúp xác định một nhóm -OH gắn trên vòng thơm ở vị trí para. Phổ ESIMS của hợp chất 2 cho tín hiệu mũi ion phân tử M+ với m/z = 164.86 phù hợp giá trị tính toán lý thuyết cho C9H8O3 là 164.05. Đối chiếu với tài liệu tham khảo, hợp chất 2 được đề nghị là p-coumaric acid.

Hợp chất 3

Hợp chất 3 có dạng tủa hình kim màu trắng, dữ liệu phổ NMR (DMSO-d6) được trình bày trong bảng 2. So sánh phổ NMR của chất 3 với chất 2 nhận thấy có sự biến mất của cặp nối đôi olefin dạng trans, chỉ còn xuất hiện một vòng thơm đã được thế ở vị trí 1,3,4 và một nhóm COOH. Đối chiếu với tài liệu tham khảo, hợp chất 3 được đề nghị là 3,4-dihydroxybenzoic acid.

Hợp chất 4

Trên phổ 1H-NMR, các tín hiệu tại H 5.33 (H-6), là đặc điểm của proton gắn với các carbon olefin của -sitosterol. Đồng thời phổ proton cũng thể hiện một proton anomer của một đơn vị đường -D-glucopyranosyl ở H 4.22 (7.8 Hz, H-1’). Các proton của đơn vị đường này cộng hưởng trong vùng từ trường từ 3.67-2.90 ppm; 6 nhóm methyl –CH3 cộng hưởng trong vùng từ trường từ 1.00-0.65 ppm. Từ các dữ liệu NMR trên, hợp chất 4 được xác định là -sitosterol 3-O-b-D-glucopyranoside. 

Bảng 1. Hoạt tính ức chế enzyme a-glucosidase của hợp chất 1 - 4.

Kết quả hoạt tính

Bốn hợp chất tinh sạch được khảo sát hoạt tính ức chế enzyme a-glucosidase. Giá trị IC50 cho thấy cả ba hợp chất phenolic thể hiện hoạt tính tốt.

Phổ 1H-NMR: 600 MHz, phổ 13C-NMR: 150 MHz

Kết luận

Hai hợp chất ferulic acid (1) và p-coumaric acid (2) lần đầu tiên được phân lập từ loài Helicteres isora L., chi Thâu kén Helicteres, họ Trôm (Sterculiaceae). Hoạt tính ức chế enzyme a-glucosidase được thử nghiệm với cả bốn hợp chất trên, và ba hợp chất dẫn xuất phenolic thể hiện kết quả đáng chú ý, đây là một đóng góp ban đầu về hoạt tính kháng enzyme a-glucosidase của loài này. Như vậy, loài Helicteres isora L. là một đối tượng nghiên cứu hấp dẫn cần được tiếp tục khảo sát trong tương lai.

Đề tài được tài trợ bởi Trường Đại học Sài Gòn, mã số đề tài CSB2024-59.

Bảng 2: Dữ liệu phổ NMR của các hợp chất 1-3

Tài liệu tham khảo

1.    Tang, Y., G.G. Michael, J.D. Laurence, Flora of China. Vol. 12. 2008, USAl;

2.    Phạm Hoàng Hộ, Cây cỏ Việt Nam. Tập 1 (1). 1999, NXB. Trẻ, TP. Hồ Chí Minh;

3.    Pan, M.H., và cộng sự, Cytotoxic triterpenoids from the root bark of Helicteres angustifolia. Chemistry Biodiversity, 2008. 5(4), 565-574;

4.    Yin, X. và cộng sự, Anti-complementary components of Helicteres angustifolia. Molecules, 2016. 21(11),1506;

5.    Chin, Y.W. và cộng sự, Cytotoxic lignans from the stems of Helicteres hirsuta collected in Indonesia. Phytotherapy Research: An International Journal Devoted to Pharmacological, 2006. 20(1), 62-65;

6.    Nguyen, T.T. và cộng sự, Triterpenoidal and phenolic compounds isolated from the aerial parts of Helicteres hirsuta and their cytotoxicity on several cancer cell lines. Natural Product Communications, 2019. 14(1). 1934578X1901400103;

7.    Quang, D.N. và cộng sự, Cytotoxic constituents from Helicteres hirsuta collected in Vietnam. Natural product research, 2020. 34(4), 585-589;

8.    Bean, M.F., và cộng sự, Cucurbitacin B and isocucurbitacin B: cytotoxic components of Helicteres isora. Journal of natural products, 1985. 48(3), 500-500;

9.    Ramesh, P., C. Yuvarajan, A new flavone methyl ether from Helicteres isora. Journal of Natural Products, 1995. 58(8), 1242-1243;

10.    Tezuka, Y. và cộng sự, Helisterculins A and B, two new (7.5’, 8.2’) -neolignans, and helisorin, the first (6.4’, 7.5’, 8.2’)-neolignan, from the Indonesian medicinal plant Helicteres isora. Helvetica Chimica Acta, 1999. 82(3), 408-417;

11.    Tezuka, Y. và cộng sự, Helicterins A-F, six new dimeric (7.5’, 8.2’)-neolignans from the Indonesian medicinal plant Helicteres isora. Helvetica Chimica Acta, 2000. 83(11), 2908-2919;

12.    Kumar, D., R. Singh, S. Farooq, In vitro antimicrobial activity of oleanolic acid identified in chloroform extract of fruits of Helicteres isora L. World Journal of Pharmaceutical Research, 2016. 6(1), 1102-1112;

13.    Kumar, D., R. Singh, S. Farooq, In vitro antimicrobial activity of â-sitosterol identified in petroleum ether extract of fruits of Helicteres isora Linn. World Journal of Pharmaceutical Research, 2016. 6(1), 841-849.

MAI TẤN PHÁT, NGUYỄN THỊ MỸ HƯƠNG*
Trường Đại học Sài Gòn, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
Nguồn: Tạp chí Tài nguyên và Môi trường số 1+2 năm 2025