Điều chế chất đối chiếu damnacanthal và nordamnacanthal từ Rễ Nhàu (Radix Morindae citrifoliae) phục vụ công tác nghiên cứu và kiểm nghiệm

Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ bản của Số 1 * 2012 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Y Học Cổ Truyền 229 ĐIỀU CHẾ CHẤT ĐỐI CHIẾU DAMNACANTHAL VÀ NOR- DAMNACANTHAL TỪ RỄ NHÀU (RADIX MORINDAE CITRIFOLIAE) PHỤC VỤ CÔNG TÁC NGHIÊN CỨU VÀ KIỂM NGHIỆM Dương Hồng Tố Quyên*, Nguyễn Minh Đức** TÓM TẮT Đặt vấn đề - Mục đích nghiên cứu: Rễ Nhàu (Radix Morindae citrifoliae) là một cây thuốc cổ truyền được dùng cho bệnh nhân ung thư đau lưng, cao huyết áp, đau lưng. Antrquinon trong rễ cây này chủ yếu là damnacanthal và nor-damnacanthal. Đối tượng – Phương pháp nghiên cứu: Dùng sắc ký cột chân không và sắc ký cột cổ điển, chúng tôi phân lập chất nor - damnacanthal và damnacanthal từ cao chiết rễ Nhàu. Dùng HPLC xác định độ tinh khiết và phổ cộng hưởng từ hạt nhân để xác định cấu trúc hóa học của chất phân lập. Kết quả: Thu được nor - damnancanthal tinh khiết 99,59% (HPLC) và damnacanthal 99,79% (HPLC) dùng làm chất chuẩn đối chiếu. Kết luận: Kết quả của đề tài là cơ sở để điều chế chất đối chiếu nor-damnacanthal và damnacanthal với qui mô lớn, phục vụ cho công tác nghiên cứu và kiểm nghiệm. Từ khóa: Điều chế, sắc ký lỏng hiệu năng cao, damnacanthal, nor-damnacanthal. ABTRACT PREPARATION OF DAMNACANTHAL AND NOR – DAMNACANTHAL REFERENCE STANDARD FROM ROOTS OF MORINDA CITRIFOLIA L., (RUBIACEAE) Duong Hong To Quyen, Nguyen Minh Duc * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 16 - Supplement of No 1 – 2012 : 230 – 234 Background - Objectives: Radix Morindae citrifoliae is a medicinal plant traditionally used to treat cancer, hypertension., and back pain. The most medicinally valuable antraquinones in the roots this plant is damnacanthal and nor-damnacanthal Methods: In this study, we prepatated damnacanthal and nor – damnacanthal from the root of Morinda citrifolia. By the regular methods as vacuum liquid chromatography (VLC) and colum chromatography (CC), we obtained damnacanthal and nor-damnacanthal of high purity which can be used as references standar. Chemical structure and purity of damnacanthal and nor- damnacanthal were determined by conventional methods (analytical HPLC and NMR). Results: Nor – damnacanthal 99. 59% (HPLC) and damnacanthal 99. 79% (HPLC) , which can be used as reference standards, were obtained. Conclusion: Damnacanthal and nor–damnacanthal can be produced from the roots of Morinda citrifolia by VLC and CC. Key words: Preparation, analytical HPLC, damnacanthal, nor-damnacanthal.  Bệnh viện Y học cổ truyền Tp. HCM ** Khoa Y học cổ truyền - Đại học Y Dược Tp. HCM Tác giả liên lạc: DS. Dương Hồng Tố Quyên ĐT: 0934452889 Email: toquyen300679@yahoo.com.vn Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ bản của Số 1 * 2012 Chuyên Đề Y Học Cổ Truyền 230 ĐẶT VẤN ĐỀ Cây Nhàu Núi (Morinda citrifolia L., Rubiaceae) được trồng và mọc hoang rất nhiều ở nước ta(3). Rễ Nhàu được dùng chữa cao huyết áp, nhức mỏi, đau lưng và lợi tiểu nhẹ (3). Thành phần hóa học của rễ Nhàu được xác định chủ yếu chứa nhóm antraquinon: Damnacanthal, nor-damnacanthal, alizarin, alizarin-1-methyl ether, rubiadin -1-methyl ether, morindon(2,6). Một số nghiên cứu gần đây cho thấy damnacanthal và nor-damnacanthal chiết xuất từ than và rễ nhàu có tác dụng kháng khối u in vitro trên mô hình thử nghiệm dòng tế bào L- 1210 và tế bào B-16 (2). Ngoài ra, damnacanthal có tác dụng ức chế nhiều loại tế bào tiền ung thư (7). Các chế phẩm từ Nhàu được sử dụng ngày càng nhiều trên thị trường. Các phương pháp dùng kiểm nghiệm cho chế phẩm như quang phổ, sắc ký lớp mỏng, đặc biệt là sắc ký lỏng hiệu năng cao đã trở thành phương pháp kiểm nghiệm tin cậy, hiệu quả. Tuy nhiên, để áp dụng các phương pháp này cần phải có chất đối chiếu. Nhưng nước ta thiếu chất chuẩn cần thiết, đa số các chất chất chuẩn phải mua từ nước ngoài đắt tiền, nhiều khi không có sẵn như 5 mg chất chuẩn damnacanthal giá 1.200 USD. Do đó, đề tài được thực hiện nhằm mục đích điều chế damnacanthal và nor- damnacanthal từ rễ Nhàu làm chất đối chiếu phục vụ cho kiểm nghiệm và tiêu chuẩn hóa chất lượng sản phẩm và nguyên liệu từ Nhàu. NGUYÊN LIỆU - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nguyên liệu Rễ nhàu (Radix Morindae citrifoliae) do công ty TNHH ADC cung cấp. Rễ nhàu đem rửa sạch, thái phiến phơi khô rồi tán thành bột thô. Hóa chất và trang thiết bị Hóa chất - Dung môi Methanol, ethanol, aceton, cloroform, toluen , ethyl acetate (Trung Quốc), methanot, nước cất (Merck, Đức). Chất đối chiếu damnacanthal và nor-damnacanthal 99,9% do Ban nghiên cứu khoa, khoa Dược trường Đại Học Y Dược Tp. HCM cung cấp. Trang thiết bị Cân phân tích Sartorius độ nhạy 0,1 mg (Nhật bản), bếp cách thủy Menmmert WB.14 (Đức), máy cô quay Buchi R300 (Thụy sĩ), máy siêu âm Sanorex RK510 H (Pháp), cột sắc ký bằng thủy tinh (Việt nam), máy sắc ký lỏng hiệu năng cao Waters 2695 (Mỹ), máy đo phổ hông ngoại FTIR -820 PC, máy đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân Bruker AV 500 (500MHz), máy soi UV 2 bước song 254 nm và 365 nm Vilber Lourinat (Pháp), Bảng mỏng TCL Silica gel 60 F254 và Silica gel cỡ hạt 0,040-0,063 mm, (Merck, Đức). Phương pháp nghiên cứu Chiết xuất Chiết bột thô rễ nhàu bằng cách đun hồi lưu với ethanol 960. Dịch chiết được loại dung môi dưới áp suất giảm. Cao lỏng thu được hòa với nước tỷ lệ 1:1 và được chiết phân bố lỏng - lỏng với ethyl acetat (EtOAc thu dịch chiết, tiến hành loại dung môi thu được cao ethyl acetat. Phân lập và tinh chế Sắc ký cột chân không Cột được dùng trong sắc ký cột chân không (VLC) là cột thuỷ tinh kích thước 5 × 30 cm, khối lượng mẫu 10 g cao ethyl acetat, pha động là hệ toluen – ethyl acetat với tỷ lệ ethyl acetat tăng từ 2 – 10 %, khai triển với tốc độ 20 ml/ 5 phút, thể tích mỗi phân đoạn 50 ml, pha tĩnh là silica gel cỡ hạt 40 – 63 µm (250g), thể tích hứng ban đầu là 150 ml sau đó giảm dần. Các phân đoạn hứng được kiểm tra bằng sắc ký lớp mỏng với hệ dung môi benzen - cloroform (1:1) và phát hiện bằng UV bước sóng 365nm và 254nm. Sắc ký cột cổ điển (CC) Cột được dùng là cột thủy tinh (4,5 × 50 cm), pha tĩnh là silica gel cỡ hạt 40-63 µm (100 g), nạp mẫu ướt bằng cách hòa tan mẫu trong 7 ml toluen, mẫu nạp là phân đoạn 3 của VLC (4 g). Pha động ban đầu triển khai với 250 ml EtOAc; Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ bản của Số 1 * 2012 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Y Học Cổ Truyền 231 sau đó triển khai bằng hệ dung môi là toluen. Thể tích hứng một lần 30 ml, tốc độ 2 ml/phút. Kiểm tra các phân đoạn bằng sắc ký lớp mỏng với hệ dung môi benzen-cloroform (1:1), phát hiện soi UV 254 nm và thuốc thử KOH 10% trong methanol.Gom các phân đoạn giống nhau rồi cô thu hồi dung môi dưới áp suất giảm.Tiếp tục tiến hành sắc ký cột cổ điển tương tự với các phân đoạn (4 + 5) của VLC (5,3 g). Pha động ban đầu triển khai pha động là hệ toluen – ethyl acetat với tỷ lệ ethyl acetat tăng từ 0 -10%. Kiểm tra độ tinh khiết: Định lượng bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC)(1). Xác định cấu trúc: Dùng phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)(4). KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN Bảng 1: Kết quả các phân đoạn VCL từ cao EtOAc của rễ nhàu Phân đoạn Toluen:ethy l acetat Khối lượng (g) Thành phần Ghi chú 1 98 : 2 0,32 C1 + C2 2 97 : 3 0,38 C1 + C2 + C3 Chủ yếu C3 3 95 : 5 1,4 C3 + C4 + tạp Chủ yếu C3 4 94 : 6 0,7 C3 + C4 + tạp Chủ yếu C4 5 90 : 10 1,1 C3 + C4 + C5 Chủ yếu C4 Kiểm tra các phân đoạn bằng sắc ký lớp mỏng. Từ phân đoạn 2, thu được chất N1 màu vàng nghệ, kết tinh lại trong toluen nóng thu được khối lượng 250 mg, phân đoạn 3 có khối lượng 1,4 g, phân đoạn (4 + 5) khối lượng 1, 8 g. Tiến hành tương tự như trên, dùng 2 cột VLC phân tách 20 g cao EtOAc của rễ nhàu. Kết quả thu được chất N1 có khối lượng 400 mg, phân đoạn 3 có khối lượng 2,6 g, (4 + 5) khối lượng 3, 5 g. Kết quả các phân đoạn từ sắc ký cột cổ điển Dùng sắc ký cột cổ điển tiếp tục phân lập đơn chất từ các phân đoạn 3 và (4+5). Bảng 2: Kết quả các phân đoạn sắc ký cột từ phân đoạn 3. Phân đoạn Toluen (ml) Khối lượng (g) Thành phần Ghi chú 3.1 500 1,3 C3 3.2 300 0,87 C3 + ít tạp Chủ yếu C3 3.3 300 1,7 C3 + C4 + tạp Chủ yếu C3 3.4 200 0,4 C4 + tạp Chủ yếu C4 Kiểm tra các phân đoạn bằng sắc ký lớp mỏng. Gom các phân đoạn giống nhau rồi cô thu hồi dung môi dưới áp suất giảm. Phân đoạn 3.1 kết tinh lại trong toluen nóng thu được tinh thể hình kim ngắn màu vàng nghệ (N1) có khối lượng 1, 2 g. Phân đoạn 3.4 kết tinh lại trong toluen nóng thu được 0, 25 g tinh thể hình kim dài màu vàng tạm gọi chất N2.Tiến hành tương tự với 3, 5 g chất từ phân đoạn (4+5) thu được 5 phân đoạn kết quả sau:Phân đoạn 4.1 và 4.4 đem cô thu hồi dung môi rồi kết tinh lại trong toluen nóng. Phân đoạn 4.1 thu được 0,4 g tinh thể chất N1. Phân đoạn 4.4 thu được 1,2 g tinh thể chất N2. Kiểm tra độ tinh khiết chất N1 bằng HPLC Điều kiện sắc ký: cột Prontosil C8 (100 x 4,6 m kích thước hạt 3 m, pha động MeOH-H2O (80:20), nhiệt độ cột 250C, tốc độ dòng 0,80 ml/ phút, phát hiện UV 248 nm. Cân chính xác 1mg chất N1 hòa tan hoàn toàn vào 1 ml pha động, lọc qua màng lọc 0,45 m, thể tích bơm 10 µl. Hình 1: Sắc ký đồ HPLC chất N1 Bảng 3: Kết quả định lượng chất N1 bằng HPLC Lần thử nghiệm Diện tích đỉnh Hàm lượng (%) Các thông số thống kê Trung bình 99,59% SD = 0.033 1 4167311 99.59 2 4166903 99.58 Nghiên cứu Y học Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ bản của Số 1 * 2012 Chuyên Đề Y Học Cổ Truyền 232 3 4163909 99.60 RSD = 0,02% 4 4167311 99.59 5 4167706 99.55 6 4167311 99.59 Chất N1 có độ tinh khiết 99,59% dựa vào độ tinh khiết sắc ký. Kiểm tra cấu trúc chất N1 bằng NMR. Phổ 1H-NMR (500MHz, CDCl3), 13C-NMR (125 MHz, CDCl3 và DEPT (125 MHz, CDCl3) cho cho các tín hiệu đặc trưng: 15 tín hiệu carbon trong đó có 5 carbon bậc 4, tất cả đều cộng hưởng ở vùng trường thấp, có 2 carbon carbonuyl đặc trưng nhóm quinon(C 186,7, 181,3 ppm), 2 nhóm thế trên nhân thơm (C 169,1, 168,1 ppm). Trong 5 nhóm carbon bậc 3, có 4 carbon có dịch chuyển carbon và proton trùng nhau thành 2 nhóm (C 134,7, H 7,84 ppm, 2H,m và C 127,7, H 8,30 ppm, 2H, m) đặc trưng của cấu trúc vòng thơm đối xứng. Bảng 4: Dữ liệu phổ 13C-NMR của chất N1 (125 MHz, CDCl3 so với 13C-NMR của nor-damnacanthal chuẩn theo tài liệu (5) Vị trí C chuẩn C của N1 H chuẩn H củaN1 =C(1)-O- 168,1 168,1 >C(2)= 112,1 112,1 =C(3)-O- 169,1 169,1 =C(4)H- 109,4 109,4 7,33(s) 7,26(s) =C(5)H- 127,8 127,7 8,30(m) 8.30(m) =C(6)H- 127,0 127,0 8,30(m) 8.30(m) =C(7)H- 134,8 134,7 7,84(m) 7,82(m) =C(8)H- 134,7 134,7 7,84(m) 7,82(m) >C(9)=O 186,7 186,8 >C(10)=O 181,3 181,3 >C(11)= 133,3 133,3 >C(12)= 133,2 133,2 >C(13)= 109,0 109,1 >C(14)= 139,5 139,4 -C(15)HO 193,9 193,8 12,67(s) 12,65(s) -OH(C(1)) 14,05(s) 14,2(s) -OH(C(3)) 10,5(s) 10,48(s) Cấu trúc chất N1 là nor – damnacanthal (C15H8O5. Kiểm tra độ tinh khiết chất N2 bằng HPLC Điều kiện sắc ký tương tự như của chất N1 nhưng dùng cột Supelcosil LC 18 (250 x 4,6 mm), kích thước hạt 5 m, pha động là MeOH- H2O (60:40). Hình 2: Sắc ký đồ HPLC chất N2 Bảng 5 : Kết quả định lượng chất N2 bằng HPLC Lần thử nghiệm Diện tích đỉnh Hàm lượng (%) Các thông số thống kê 1 3762954 99,74 Trung bình 99,79% SD = 0,083 RSD = 0,07% 2 3771021 99,95 3 3767205 99,85 4 3762954 99,74 5 3762879 99,69 6 3762938 99,74 Chất N2 tinh khiết 99,79% dựa vào độ tinh khiết sắc ký. Kiểm tra cấu trúc chất N2 bằng NMR. Phổ 1H-NMR (500MHz, CDCl3), 13C-NMR (125 MHz, CDCl3 và DEPT (125 MHz, CDCl3) cho cho các tín hiệu đặc trưng giống với phổ NMR của chất damnacanthal chuẩn. Bảng 6: Dữ liệu phổ 13C-NMR của chất N2 (125 MHz, CDCl3 so với 13C-NMR của damnacanthal chuẩn theo tài liệu (5) Vị trí H chuẩn C chuẩn N2 H chuẩn H chuẩn N2 =C(1)-O- 166,7 166,7 >C(2)= 118,5 118,1 =C(3)-O- 166,6 166.6 =C(4)H- 113,1 117,4 7,66(s) 7,68(s) =C(5)H- 127,4 127,4 8,20(m) 8,3(m) =C(6)H- 127,1 127,1 8,20(m) 8,3(m) =C(7)H- 134,8 134,9 7,75(m) 7,8(m) =C(8)H- 134,0 134,8 7,75(m) 7,8(m) >C(9)=O 187,5 181,9 >C(10)=O 180,2 180,2 >C(11)= 133,6 133,6 Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ bản của Số 1 * 2012 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Y Học Cổ Truyền 233 Vị trí H chuẩn C chuẩn N2 H chuẩn H chuẩn N2 >C(12)= 133,0 132,5 >C(13)= 113,0 113,1 >C(14)= 145,0 141,7 -C(15)HO 195,5 195,5 12,26(s) 12,27(s) -OMe(16) 64,7 64,7 4,13(s) 4,13(s) =C(1)-O- 166,7 166.7 Cấu trúc chất N2 là damnacanthal (C16H10O5. KẾT LUẬN Kết quả nghiên cứu đã xác định phương pháp ổn định và qui trình chiết xuất, phân lập, tinh khiết hóa chất damnacanthal và nor- damnacanthal từ rễ nhàu. Xác định độ tinh khiết bằng HPLC và kiểm tra cấu trúc bằng phổ NMR. Kết quả thu được nor-damnacanthal với độ tinh khiết 99, 5% (HPLC), damnacanthal tinh khiết 99, 7% (HPLC) đạt tiêu chuẩn làm chất đối chiếu. Kết quả nghiên cứu cũng là cơ sở điều chế chất đối chiếu với qui mô lớn phục vụ công tác nghiên cứu và kiểm nghiệm. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Minh Đức (2006), Sắc ký lỏng hiệu năng cao và một số ứng dụng vào nghiên cứu, kiểm nghiệm dược phẩm, dược liệu và hợp chất tự nhiên, NXB Y Học, tr.150 – 155. 2. Trần Thị Bửu Hoàn (2002), Góp phần nghiên cứu thành phần hóa học và tác dụng sinh học cây Nhàu, khóa luận tốt nghiệp dược sĩ Đại học, ĐHYD Tp.Hồ Chí Minh. 3. Đỗ Tất Lợi (2004), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB Y học, tr.306 -307. 4. Nguyễn Kim Phi Phụng (2005), Phổ NMR sử dụng trong phân tích hữu cơ, NXB Đại học quốc gia, thành phố Hồ Chí Minh, tr. 87-95. 5. Do Quoc Viet, Pham Gia Dien, Mai Ngoc Tam, Phan Thi Phi Phi, Nguyen Hai Nam, you yong jea AndByung- Zun Ahn (1999), Cytotoxicity of some antraquinones from the stem of Morinda citrifolia Growing in Viet Nam, Hoa Hoc, 3(37), pp. 94- 97. 6. Leitsner E. (1975), Planta Medica, 214-224 [in C.A., (83), pp. 17545 7. Hiramatsu T (1993), Introduction of normal phenotypes in RAS tranformed cells by Damnacanthal from Morinda citrifolia, Cancer Letter (73), pp.161-166. Y Học TP. Hồ Chí Minh * Tập 16 * Phụ bản của Số 1 * 2012 Nghiên cứu Y học Chuyên Đề Y Học Cổ Truyền 125 THE HERBAL – DRUG INTERACTION BETWEEN GINSENG (Panax ginseng) AND METFORMIN ON THE HYPOGLYCEMIC EFFECT IN ALLOXAN - INDUCED DIABETIC MICE ............................................................ 180 Hua Hoang Oanh * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 16 - Supplement of No 1 – 2012 : 180 – 185 ................................. 180 STUDY ON THE ANDROGENIC EFFECT OF THE ALCOHOL EXTRACT OF EURYCOMA LONGIFOLIA JACK ‘S ROOTS ON MICE ............................................................................................................................................... 186 Tran My Tien, Nguyen Thanh Hong Van, Tran Cong Luan, Nguyen Thi Thu Huong * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 16 - Supplement of No 1 – 2012: 186 – 191 ...................................................................................................................... 186 STUDY ON THE ANDROGENIC EFFECT OF MORINDA OFFICINALIS HOW ................................................... 192 Tran My Tien, Nguyen Mai Thanh Tam, Tran Cong Luan, Nguyen Thi Thu Huong * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 16 - Supplement of No 1 – 2012 : 192– 198 ...................................................................................................................... 192 PRELIMINARY STUDY ON BIOACTIVITIES OF BLEPHARIS MADERSPATENSIS (L.) ROTH. ........................ 199 Van Đuc Thinh, Le Thi Hong Quy, Tran Cong Luan * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 16 - Supplement of No 1 – 2012 : 199 – 206 ................................................................................................................................................................. 199 STANDARDIZATION OF BO DUONG HOAN NGU THANG EXTRACT AND CAPSULE ................................... 207 Truong Huu Nhan, Tran Thi Bach Tuyet, Phan Quan Chi Hieu, Nguyen Phuong Dung, Bui My Linh, Pham Thi My Nhung, Tran Phuc Vinh * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 16 - Supplement of No 1 – 2012 : 207 –212 ........................ 207 STUDY OF BOTANY CHARACTERISTICS AND CHEMICAL COMPOSITION OF BLUMEA BALSAMIFERA (L.) DC. ASTERACEAE ................................................................................................................................................. 213 Tran Thi Thuy Quynh, Nguyen Thai Linh, Nguyen Thi Nghi Trung * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 16 - Supplement of No 1 – 2012 : 213 – 216.................................................................................................................. 213 COMPARISON OF ANATOMICAL CHARATERISTICS AND CHEMICAL CONSTITUENTS OF THE RHIZOME SAMPLES OF HOMALOMENA SP. COLLECTED AT CON DAO AND THE RHIZOME OF HOMALOMENA OCCULTA (LOUR.) SCHOTT ................................................................................................................................ 217 Dinh Thi Hai Huong, Tran Thi Thanh Tu, Duong Thi Mong Ngoc, Phan Phuoc Hien, Tran Cong Luan * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 16 - Supplement of No 1 – 2012 : 217 – 223 ..................................................................................... 217 STUDY ON THE STANDARDIZATION OF BO KHI HOAT HUYET CAPSULES ................................................. 224 Lam Bich Thao, Duong Thi Mong Ngoc, Nguyen Phuong Dung * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 16 - Supplement of No 1 – 2012 : 224 – 229 ................................................................................................................................................. 224 PREPARATION OF DAMNACANTHAL AND NOR – DAMNACANTHAL REFERENCE STANDARD FROM ROOTS OF MORINDA CITRIFOLIA L., (RUBIACEAE) ........................................................................................ 229 Duong Hong To Quyen, Nguyen Minh Duc * Y Hoc TP. Ho Chi Minh * Vol. 16 - Supplement of No 1 – 2012 : 230 – 234 ................................................................................................................................................................................ 229