Nghiên cứu thành phần hóa học của cây cỏ roi ngựa (verbena officinalis L.) - Lành Thị Ngọc

Lành Thị Ngọc Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 73 - 80 73 NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY CỎ ROI NGỰA (VERBENA OFFICINALIS L.) Lành Thị Ngọc* Trường Đại học Nông Lâm - ĐH Thái Nguyên TÓM TẮT Từ dịch chiết metanol của phần trên mặt đất cây cỏ roi ngựa (Verbena officinalis L.) một hợp chất sesquitecpen mới 12-hydroxynerolidol 12-O-[β-D-xylopyranosyl-(1→2)-β-D-glucopyranoside], được đặt tên là verbenaside A (1) cùng với 4 hợp chất iridoid 6β-hydroxyipolamiide (2), ipolamiide (3), verbenaloside (4), hastatoside (5), 3 hợp chất phenyl propanoit martynoside (6), acteoside (7) và verbasoside (8) đã được phân lập bằng các phương pháp sắc ký kết hợp. Cấu trúc hóa học của nó được xác định bằng các phương pháp phổ hiện đại như phổ khối lượng ESI-MS, phổ cộng hưởng từ hạt nhân một chiều (1D-NMR: 1H, 13C-NMR và các phổ DEPT 90, DEPT 135) và hai chiều (2D-NMR: HSQC và HMBC và so sánh với các dữ kiện phổ đã được công bố. Từ khóa: Verbena officinalis, Verbenaceae, sesquitecpen glycosidei, idoid, phenyl propanoit MỞ ĐẦU* Chi cỏ Roi ngựa (danh pháp khoa học: Verbena) là một chi của khoảng 250 loài cây một năm và lâu năm có thân thảo thuộc về họ cỏ Roi ngựa (Verbenaceae). Phần lớn các loài có nguồn gốc ở khu vực Tân Thế giới từ Canada kéo dài về phía nam tới miền nam Chile, nhưng có một vài loài có nguồn gốc ở khu vực Cựu Thế giới, chủ yếu ở châu Âu (V. officinalis, V. supina). Cây cỏ Roi ngựa (Verbena officinalis L.) là loại cỏ nhỏ, sống lâu năm, mọc thẳng, cao từ 10cm - 1m, thân có 4 cạnh. Lá mọc đối, có rãnh, xẻ thuỳ lông chim. Hoa mọc thành chùm ở đầu ngọn, màu xanh. Quả nang, có 4 nhân. Vì thân cây mọc thẳng, có đốt như roi ngựa, nên có tên gọi là cỏ Roi ngựa. Cây mọc hoang ở khắp nơi. Toàn cây được dùng làm thuốc ở dạng tươi hoặc sấy khô. Theo y học cổ truyền, cỏ Roi ngựa có vị đắng, hơi hàn, vào 2 kinh can và tỳ, có tác dụng giải độc, hoạt huyết, tán ứ, sát trùng, thông kinh... dùng chữa cảm sốt, đau bụng kinh, kinh nguyệt không đều, mụn nhọt, lở ngứa, trị sốt rét, giun chỉ, bệnh sán máng, cảm lạnh và sốt, viêm họng, ho gà, viêm dạ dày ruột cấp, lỵ amíp, viêm gan, vàng da, cổ trướng, viêm thận, phù thũng, viêm nhiễm đường tiết niệu, loét bìu, bế kinh, kinh nguyệt khó khăn, làm * Tel:0916.642.222, Email: lanhthingoc@gmail.com cho mau đẻ, dùng ngoài trị đòn ngã tổn thương và viêm mủ da; lấy cây tươi giã đắp và nấu nước rửa, tắm. Các nghiên cứu về thành phần hóa học của cây V. officinalis đã phát hiện được các hợp chất iridoit: stanside [17], [4], hastatoside, verbenalin [16], 3,4-dihydroverbenalin [8], verbenoside A và verbenoside B [10]; tritecpenoit: 3α,24-dihydroxy-12-ursen-28- oic acid, ursolic acid, oleanolic acid, 3- epiursolic acid, 3-epioleanolic acid [13]; phenylpropanoit: eukovoside [6]; steroit: stigmast-5-ene-3,7,22-triol [17]; flavonoit: sorbifolin [17]. Trong đó, một số hợp chất tecpenoit được thông báo có hoạt tính kháng vi khuẩn tốt [13]. Ở Việt Nam hầu như chưa có nghiên cứu nào về thành phần hóa học của cây thuốc này. Kết quả sàng lọc hoạt tính sinh học của chúng cho thấy dịch chiết của cây này có tác dụng ức chế sự phát triển của một số dòng tế bào ung thư thực nghiệm. Nhằm tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học, cặn chiết metanol của cây cỏ roi ngựa đã được phân lập bằng các phương pháp sắc ký cột kết hợp với chất hấp phụ là silicagel pha thường và pha đảo và thu được một hợp chất sesquitecpen glycoside mới 12-hydroxynerolidol 12-O-[β-D- xylopyranosyl -(1→2)-β-D-glucopyranoside] và được đặt tên là verbenaside A (1) cùng với các hợp chất iridoid 6β-hydroxyipolamiide Lành Thị Ngọc Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 73 - 80 74 (2), ipolamiide (3), verbenaloside (4), hastatoside (5), các hợp chất phenyl propanoit martynoside (6), acteoside (7) và verbasoside (8). Cấu trúc hóa học của nó được xác định bằng các phương pháp phổ hiện đại như phổ khối lượng ESI-MS, phổ cộng hưởng từ hạt nhân một chiều (1D-NMR: 1H, 13C-NMR và các phổ DEPT 90, DEPT 135) và hai chiều (2D-NMR: HSQC và HMBC, và so sánh với các dữ kiện phổ đã được công bố cho những cấu trúc tương tự. Những kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học này là cơ sở khoa học cho những nghiên cứu sâu hơn về hoạt tính sinh học cũng như ứng dụng của chúng vào cuộc sống. THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Mẫu thực vật Mẫu cây cỏ Roi ngựa (Verbena officinalis L.) được thu hái tại Tam Đảo, Vĩnh Phúc, vào tháng 10 năm 2008. Tên khoa học được TS Ninh Khắc Bản giám định. Mẫu tiêu bản được lưu giữ tại Viện Hóa học các Hợp chất Thiên nhiên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Hóa chất thiết bị Sắc ký lớp mỏng (TLC): Sắc ký lớp mỏng được thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn DC- Alufolien 60 F254 (Merck 1,05715), RP18 F254s (Merck). Phát hiện chất bằng đèn tử ngoại ở hai bước sóng 254 nm và 368 nm hoặc dùng thuốc thử là dung dịch H2SO4 10% được phun đều lên bản mỏng, sấy khô rồi hơ nóng từ từ đến khi hiện màu. Sắc ký cột (CC): Sắc ký cột được tiến hành với chất hấp phụ là Silica gel pha thường và pha đảo. Silica gel pha thường có cỡ hạt là 0,040-0,063 mm (240-430 mesh). Silica gel pha đảo ODS hoặc YMC (30-50 µm, FuJisilisa Chemical Ltd.). Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR): Được đo trên máy Bruker DRX500 của Viện Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Phổ khối lượng (ESI-MS): Được đo trên máy LC-MSD Agilent 1200 Series (USA) của Viện Hóa học các Hợp chất Thiên nhiên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Phân lập các chất Phần trên mặt đất cây cỏ roi ngựa (7,0 kg khô) được nghiền nhỏ thành bột và được chiết ba lần với MeOH bằng thiết bị siêu âm Ultrasonic 2010 ở nhiệt độ 40-50oC (3 × 60 phút). Dịch chiết sau đó được cô đặc bằng máy cất quay với áp suất giảm thu được 500 g cặn chiết MeOH. Cặn này được hòa vào nước và chiết lần lượt với n-hexan và CHCl3 thu được các dịch cô và n-hexan (150 g) và CHCl3 (100 g). Phần dịch nước sau chiết được tiến hành sắc ký qua cột DIANION sử dụng hệ dung môi MeOH-H2O (0:100; 50:50;100:0; v/v) thu được các dịch cô tương ứng ký hiệu là FC1 (30 g), FC2 (20 g) và FC3 (50 g). Phân đoạn FC3 (50 g) được tiếp tục phân tách trên cột sắc ký với chất hấp phụ là silica gel pha thường, hệ dung môi rửa giải gradient CHCl3/MeOH từ 100/0 đến 0/100 thu được 3 phân đoạn ký hiệu FC3A (9,5 g), FC3B (10,0 g) và FC3C (9,0 g). Hợp chất 1 (6 mg), 3 (15 mg) và 5 (15 mg) thu được sau khi tiến hành phân lập phân đoạn FC3C (9,0g) trên sắc ký cột nhồi YMC RP18 sử dụng dung môi rửa giải là axeton/nước 3/1 (v/v), sau đó tinh chế tiếp bằng sắc ký cột silica gel pha thường rửa giải bằng hệ dung môi CHCl3 – MeOH-nước 2/1/0,2 (v/v/v). Hợp chất 2 (20 mg) và 4 (2000 mg) thu được sau khi tiến hành phân lập phân đoạn FC3A (9,5 g) trên sắc ký cột nhồi YMC RP18 sử dụng dung môi rửa giải là axeton/nước 6/1. Hợp chất 6 (7mg), 7 (5 mg) và 8 (20 mg) thu được sau khi tiến hành phân lập phân đoạn FC3B (10,0 g) trên sắc ký cột nhồi YMC RP18 sử dụng dung môi rửa giải là axeton/nước 1/3. Verbenaside A (12-Hydroxynerolidol 12-O- [β-D-xylopyranosyl-(1→2)-β-D- glucopyranoside], 1) Chất bột không màu. Nhiệt độ nóng chảy 187-188oC. Độ quay cực [α]25D +32º (MeOH, c 0,5) ESI MS m/z: 533 [M+H]+, 555 [M+Na]+, CTPT C26H44O11, M = 532 HR-FT-ICR-MS: m/z 555,27810 [M+Na]+ (lý thuyết cho C26H44O11Na: 555,27813) Lành Thị Ngọc Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 73 - 80 75 1H-NMR (500 MHz, CD3OD) và 13C-NMR (125MHz, CD3OD) xem Bảng 1. 6β-Hydroxyipolamiide (2) Chất bột không màu, nđnc 192-193oC. ESI MS m/z: 445 [M+Na], M=422, CTPT C17H26O12 [α]25D -160º (c 0,5 MeOH). 1H NMR (500 MHz, CD3OD): δ 5,86 (1H, s, H-1), 7,51 (1H, s, H-3), 4,07(1H, d, J = 6,0, 8,0 Hz, H-6), 1,91 (1H, dd, J = 8,0, 12,5 Hz, H-7α), 2,01 (1H, dd, J = 6,0, 12,5 Hz, H-7β), 2,59 (1H, s, H-9), 1,05 (3H, s, H-10), 3,75 (3H, br s, OMe), 4,61 (1H, d, J = 8,0 Hz, H-1'), 3,22 (1H, dd, J = 8,0, 9,0 Hz, H-2'), 3,40 (1H, t, J = 9,0 Hz, H-3'), 3,52* (1H, H-4'), 3,35* (1H, H-5'), 3,92 (1H, dd, J = 2,0, 12,0 Hz, Ha- 6'), 3,68 (1H, dd, J = 6,0, 2,0 Hz, Hb-6'). 13C-NMR (125MHz, CD3OD) xem Bảng 2. Ipolamiide (3) Chất bột không màu, nđnc 144-145oC. ESI MS m/z: 407 [M+H]+, M=406, CTPT C17H26O11 [α]25D -136º (c 0,5 MeOH). 1H NMR (500 MHz, CD3OD): δ 5.82 (1H, s, H-1), 7.45(1H, br s, H-3), 1.94 (1H, m, H- 6α), 2.28 (1H, m, H-6β), 1.59 (1H, m, H-7α), 2.10 (1H, m, H-7β), 2.50 (1H, br s, H-9), 1.17 (3H, br s, H-11), 3.75 (3H, br s, OMe), 4.60 (1H, d, J=8.0, H-1'), 3.20 (1H, dd, J=8.0, 9.0, H-2'), 3.40 (1H, t, J=9.0, H-3'), 3.29 (1H, t, J=9.0, H-4'), 3.36 (1H, dd, J=2.0, 9.0, H-5'), 3.69 (1H, dd, J=2.0, 9.0, H-6'α), 3.93 (1H, dd, J=2.0, 12.0, H-6'β). 13C-NMR (125MHz, CD3OD) xem Bảng 2. Verbenaloside (4): Tinh thể không màu, nhiệt độ nóng chảy 182-183oC. ESI MS m/z 389 [M+H]+; 411 [M+Na], CTPT: C17H24O10, KLPT= 388 1H NMR (500 MHz, CD3OD): δ 5.25 (1H, d, J=6.0, H-1), 3.53(1H, br d, J=8.0, H-5), 2.00 (1H, dd, J=4.5, 18.5, H-7α), 2.57 (1H, dd, J= 8.5, 18.5, H-7β), 2.50 (1H, m, H-8), 2.24 (1H, m, H-9) 1.24 (3H, d, J=6.5, H-10), 3.74 (3H, s, OMe), 4.69 (1H, d, J=8.0, H-1'), 3.22 (1H, dd, J=8.0, 9.0, H-2'), 3.38 (1H, d, J=9.0, H- 3'), 3.31* (1H, H-4'), 3.32* (1H, H-5'), 3.92 (1H, dd, J=2.0, 12.0, H-6'α), 3.66 (1H, dd, J=5.5, 12.0, H-6'β). 13C-NMR (CD3OD, 125 MHz) xem Bảng 2. Hastatoside (5): Tinh thể không màu, nhiệt độ nóng chảy 167-168 oC. Độ quay cực [α]25D -10º (c 0.5 MeOH). ESI MS m/z 405 [M+H]+ CTPT: C17H24O11, KLPT = 404. 1H NMR (500 MHz, CD3OD): δ 5.95 (1H, d, J=1.5, H-1), 1.90 (1H, dd, J=8.0, 19.0, H-7α), 2.76 (1H, dd, J= 10.5, 19.0, H-7β), 2.01 (1H, m, H-8), 2.16 (1H, dd, J=1.5, 11.0, H-9) 1.21 (3H, d, J=6.5, H-10), 3.36 (3H, s, OMe), 4.65 (1H, d, J=8.0, H-1'), 3.22 (1H, dd, J=8.0, 9.0, H-2'), 3.40* (1H, H-3'), 3.32* (1H, H-4'), 3.35* (1H, H-5'), 3.93 (1H, dd, J=2.5, 12.0, H-6'α), 3.68 (1H, dd, J=6.0, 12.0, H-6'β). 13C-NMR (CD3OD, 125 MHz) xem Bảng 2. Martynoside (6) Chất bột màu vàng nhạt, nhiệt độ nóng chảy 192-193 oC; [α]25D -92o (MeOH c 0,5). ESI MS m/z 652 [M+H]+, 674.8 [M+Na], CTPT C31H40O15 , M = 652 1H NMR (500 MHz, CD3OD): δ 6.81 (1H, d, J=2.0, H-2), 6.9 (1H, dd, J=8.0, H-5), 6.74(1H, dd, J=2.0, 8.0, H-6), 3.89 (3H, s, OMe), 3.93* (2H, m, H-α), 2.91 (2H, t, J=7.0, H-β), 4.45 (1H, d, J=8.0, H-1'), 3.47 (1H, dd, J=6.0, 9.0, H-2'), 3.83* (1H, H-3'), 4.98 (1H, t, J=9.5, H-4'), 3.60* (1H, H-5'), 3.63* (1H, H-6'α), 3,59* (1H, H-6'β), 5.27 (1H, d, J=1.5, H-1''), 3.99 (1H, dd, J=2.0, 3.0, H-2''), 3.93* (1H, m, H-3''), 3.40 (1H, t, J=6.5, H-4''), 3.62* (1H, H-5''), 1.17 (3H, d, J=7.5, H-6''), 7.25 (1H, d, J=2.0, H-1'''), 6.87 (1H, d, J=8.0, H-5'''), 7.15 (1H, dd, J=2.0, 8.0, H-6'''), 3.95 (3H, s, OMe), 6.43 (1H, d, J=16.0, H-α'), 7.73 (1H, d, J=16.0, H-β'). 13C NMR (125MHz, CD3OD): δ 133.00(C- 1), 112.97 (C-2), 147.60 (C-3), 147.46 (C-4), 117.12 (C-5), 121.16 (C-6), 56.56 (OMe), 72.12 (C-α), 36.58 (C-β), 104.27 (C-1'), 76.25 (C-2'), 81.52 (C-3'), 70.67 (C-4'), 76.12 Lành Thị Ngọc Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 73 - 80 76 (C-5'), 62.43 (C-6'), 102.98 (C-1''), 72.39 (C- 2''), 72.12 (C-3''), 73.83 (C-4''), 70.42 (C-5''), 18.43 (C-6''), 127.16 (C-1'''), 111.80 (C-2'''), 149.41 (C-3'''), 149.71 (C-4'''), 116.76 (C-5'''), 124.56 (C-6'''), 56.45 (OMe), 114.67 (C-α'), 148.06 (C-β'), 168.38 (CO). Acteoside (7) Chất bột màu vàng nhạt, nhiệt độ nóng chảy 198-199 oC; [α]25D -85o (MeOH c 0,5). ESI MS m/z 625 [M+H]+, CTPT C29H36O15, M= 624 1H NMR (500 MHz, CD3OD): δ 6.69 (1H, d, J=2.0, H-2), 6.67 (1H, d, J=8.0, H-5), 6.56(1H, dd, J=2.0, 8.0, H-6), 3.91* (2H, m, H-α), 2.79 (2H, t, J=7.0, H-β), 4.37 (1H, d, J=8.0, H-1'), 3.38(1H, t, J=8.0, H-2'), 3.81 (1H, t, J=9.0, H-3'), 4.90 (1H, t, J=9.0, H-4'), 3.62* (1H, H-5'), 3.56* (1H, H-6'α), 3,54* (1H, H-6'β), 5.17 (1H, br s, H-1''), 3.91* (1H, H-2''), 4.03 (1H, m, H-3''), 3.40 (1H, t, J=6.5, H-4''), 3.62* (1H, H-5''), 1.08 (3H, d, J=6.0, H-6''), 7.05 (1H, d, J=2.0, H-1'''), 6.73 (1H, d, J=8.0, H-5'''), 6.95 (1H, dd, J=2.0, 8.0, H-6'''), 6.26 (1H, d, J=16.0, H-α'), 7.58 (1H, d, J=16.0, H-β'). 13C NMR (125MHz, CD3OD): δ 131.54(C- 1), 116.35 (C-2), 144.70 (C-3), 146.16 (C-4), 117.15 (C-5), 121.28 (C-6), 72.11 (C-α), 36.59 (C-β), 104.05 (C-1'), 76.24 (C-2'), 81.66 (C-3'), 70.67 (C-4'), 76.09 (C-5'), 62.42 (C-6'), 103.04 (C-1''), 72.38 (C-2''), 72.20 (C- 3''), 73.84 (C-4''), 70.44 (C-5''), 18.45 (C-6''), 127.71 (C-1'''), 115.29 (C-2'''), 149.81 (C-3'''), 146.86 (C-4'''), 116.55 (C-5'''), 123.21 (C-6'''), 114.76 (C-α'), 148.02 (C-β'), 168.32 (CO). Verbasoside (8) Chất bột màu vàng nhạt, nhiệt độ nóng chảy 188-189 oC; [α]25D -49o (MeOH c 0,5). ESI MS m/z 463 [M+H]+; 485 [M+Na], CTPT C20H30O12, M= 462 1H NMR (500 MHz, CD3OD): δ 6.53 (1H, d, H-2), 6.54 (1H, d, H-5), 6.55 (1H, dd, H-6), 2.78 (2H, m, H-7), 4.06 (2H, m, H-8), 4.29 (1H, d, H-1’), 3.30* (1H, H-2’), 3.48 (1H, t, H-3’), 3.36 (1H, t, H-4’), 3.30* (1H, H-5’), 3.70 (1H, m, H-6’α), 3.83 (1H, dd, H-6’β), 5.14 (1H, br s, H-1’’), 3.72* (1H, H-2’’), 3.97 (1H, t, H-3’’), 3.42 (1H, t, H-4’’), 4.0 (1H, m, H-5’’), 1.24 (3H, d, H-6’’). 13C NMR (125 MHz, CD3OD): δ 131.57 (C- 1), 117.13 (C-2), 146.15 (C-3), 144.69 (C-4), 116.33 (C-5), 121.27 (C-6), 36.59 (C-7), 72.12 (C-8), 104.26 (C-1’), 75.63 (C-2’), 84.63 (C-3’), 70.28 (C-4’), 77.88 (C-5’), 62.73 (C-6’), 102.81 (C-1’’), 72.30 (C-2’’), 72.39 (C-3’’), 74.38 (C-4’’), 70.11 (C-5’’), 17.80 (C-6’’). KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Hợp chất 1 nhận được dưới dạng chất bột không màu. Phổ 13C-NMR của 1 xuất hiện các tín hiệu của 26 nguyên tử cacbon, trong đó có 3 cacbon CH3, 8 cacbon CH2, 12 cacbon CH và 3 cacbon không còn nguyên tử hidro gắn vào. Sự xuất hiện của 2 phân tử đường được nhận biết bởi các tín hiệu tại δ δ 101,58 (C-1'), 83,46 (C-2'), 78,3 (C-3'), 71,46 (C-4'), 77,47 (C-5'), 62,71 (C-6'), 106,16 (C- 1''), 75,77 (C-2''), 77,76 (C-3''), 71,17 (C-4''), 67,23 (C-5''), trong đó hai cacbon anome dễ dàng nhận biết tại δ 101,58 và 106,16. Ngoài tín hiệu của 11 cacbon của hai phân tử đường, còn lại 15 tín hiệu được xác định là thuộc vào một aglycon có khung sesquitecpen. Phân tích các tín hiệu của phần aglycon thấy rằng ba nối đôi, trong đó có hai nối đôi thế ba lần tại 125,98 (CH, C-6)/135,71 (C, C-7) và 129,44 (CH, C-10)/132,94 (C, C-11), và một nối đôi thế mono tại δ 112,02 (CH2, C-1)/146,37 (CH, C-2); ba nhóm metyl tại δ 14,11 (C-13), 16,04 (C-14), 27,61 (C-15); bốn cacbon metylen tại δ 43,4 (C-4), 23,71 (C-5), 40,40 (C-8), 27,38 (C-9), một cacbon oximetylen tại δ 76,04 (C-12), và một cacbon bậc ba nối với oxi tại δ 73,88 (C-3). Các tín hiệu cacbon của phần aglycon hoàn toàn phù hợp với các dữ kiện phổ cacbon của hợp chất 12- hydroxynerodiol [9] (bảng 1). Phân tích các tín hiệu của hai phân tử đường cho thấy các tín hiệu CH tại δ 101,58, 83,46, 78,3, 71,46, 77,47 và CH2 tại 62,71 phù hợp cho một phân tử đường glucose có sự tạo thành liên kết ete tại C-3', các tín hiệu CH tại δ 106,16, 75,77, 77,76, 71,17, và CH2 tại δ 67,23 phù hợp cho đường xylose. Lành Thị Ngọc Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 73 - 80 77 Bảng 1. Số liệu phổ NMR của 1 đo trong CD3OD và của các cấu trúc tham khảo C @δC #δC δCa DEPT δHb (J = Hz) HMBC (H→C) 1 111,8 112,02 CH2 5,21 dd (17,5,1,5) 5,04 dd (10,5, 1,5) 2, 3 2 144,8 146,37 CH 5,93dd (17,5, 10,5) 3, 4, 15 3 74,4 73,88 C - 4 41,4 43,4 CH2 1,53 m 2, 3, 6, 15 5 23,1 23,71 CH2 2,03 m 3, 6, 7 6 125,1 125,98 CH 5,16 t (7,0) 4, 5, 7, 8, 14 7 135,9 135,71 C - 8 39,3 40,40 CH2 2,06 m 6, 7, 9, 10, 14 9 25,5 27,38 CH2 2,17 m 7, 10, 11 10 125,8 129,44 CH 5,48 t (7,0) 9, 11, 12, 14 11 135,7 132,94 C - 12 68,7 76,04 CH2 4,02 d (11,5) 4,22 d (11,5) 1', 10, 11, 13 13 13,7 14,11 CH3 1,69 s 10, 11, 12 14 15,8 16,04 CH3 1,63 s 6, 7, 8 15 28,2 27,61 CH3 1,27 s 2, 3, 4 1' 104,4 101,58 CH 4,38 d (7,5) 12, 3 2' 84,6 83,46 CH 3,40 dd (7,5, 9,0) 3' 78,3 78,03 CH 3,55 t (9,0) 2', 4' 4' 71,7 71,46 CH 3,35 t (9,0) 5' 78,0 77,47 CH 3,36* 6' 63,0 62,71 CH2 3,68 dd (5,5, 11,5) 3,88 dd (2,5, 11,5) 4', 5' 1'' 107,1 106,16 CH 4,53 d (7,5) 2', 5'' 2'' 76,5 75,77 CH 3,27 dd (7,5, 9,0) 3'' 78,3 77,76 CH 3,25 t (9,0) 1'' 4'' 71,0 71,17 CH 3,50 m 5'' 67,6 67,23 CH2 3,20 dd (10,5, 11,5) 3,88 dd (5,0, 11,5) 3'' a125MHz, b500MHz, @δC của 1a (CDCl3)[10]; #δC của nhánh đường của hosenkoside L [11], * tín hiệu bị che khuất O O O CH2H3C HO HO HO OHO HO OH CH 3 OH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 1'2'3' 4' 5' 6' 1''2''3'' 4'' 5'' 15 14 CH3 O O O CH2H3C HO HO HO O HO HO OH H3C OH CH 3 CH 2OHH3C CH 3 OH 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 15 14 1 HMBC H C 1a Hình 1. Cấu trúc hóa học của 1, 1a và một số tương tác HMBC chính của 1 Lành Thị Ngọc Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 73 - 80 78 Giá trị độ dịch chuyển hóa học của C-3' đã tăng khá mạnh (δ 83,46) so với cũng giá trị này của đường glucose không tạo các liên kết ete khác (δ ∼ 78 ppm) chứng tỏ đường xylose đã liên kết với đường glucose tại C-3'. Dự đoán này hoàn toàn phù hợp với các dữ kiện phổ đã công bố cho nhánh đường tương tự như của hợp chất hosenkoside L [11] (bảng 1). Phổ 1H-NMR của 1 xuất hiện các tín hiệu singlet của 3 nhóm metyl bậc ba tại δ 1,69, 1,63 và 1,27; tín hiệu của một nối thế mono tại δ 5,21 (1H, dd, J = 1,5, 17,5 Hz, Ha-1), 5,04 (1H, dd, J = 1,5, 10,5 Hz, Hb-1) và 5,93(1H, dd, J = 10,5, 17,5 Hz, H-2), hai proton của hai nối đôi thế ba lần tại δ 5,16 (1H, t, J = 7,0 Hz, H-6) và 5,48 (1H, t, J = 7,0 Hz, H-10). Ngoài ra còn có các tín hiệu của 4 nhóm metylen no tại δ 1,53 (1H, m, H- 4), 2,03 (1H, m, H-5), 2,06 (2H, m, H-8) 2,17 (2H, m, H-9). Trong vùng các tín hiệu của hai phân tử đường, tín hiệu tại δ 4,38 (1H, d, J = 7,5 Hz, H-1') có tương tác với cacbon tại δ 101,58 trên phổ HSQC và được xác định là của proton gắn với cacbon anome của đường glucose, tín hiệu tại 4,53 (1H, d, J = 7,5 Hz, H-1'') tương tác HSQC với cacbon tại δ 106,16 (C-1'') và được xác định là proton gắn với cacbon anome của đường xylose. Phân tích chi tiết các tín hiệu trên phổ 1H-NMR, đặc biệt là tương tác spin-spin của các proton cho thấy JH-1'/H-2' = 7,5 Hz, JH-2'/H-3' = 9,0 Hz, JH-3'/H-4' = 9,0 Hz, JH-4'/H-5' = 7,5 Hz chứng tỏ các proton H-1', H-2', H-3', H-4', H-5' đều chiếm các vị trí axial cũng như sự có mặt của liên kết O-β-glycosit. Các giá trị JH-1''/H-2'' = 7,5 Hz, JH-2''/H-3'' = 9,0 Hz, JH-3''/H-4'' = 9,0 Hz cũng cho thấy trong phân tử đường này các proton H-1'', H-2'', H-3'', H-4'' cũng đều chiếm các vị trí axial và sự tồn tại liên kết O-β-glycosit giữa phân tử đường xylose với C-2' của đường glucose. Xét phần aglycon có thể thấy các giá trị phổ NMR của 1 đều phù hợp với các dữ liệu của hợp chất 12-hydroxynerolidol [9] ngoại trừ tín hiệu tại δ 76,04 (C-12) đã tăng đáng kể so với giá trị này của 12- hydroxynerolidol (1a) (δ 68,7). Nguyên nhân chính là sự hình thành liên kết glycosit giữa C-1' của đường glucose với cacbon C-12 của khung aglycon. Cấu trúc hóa học của 1 còn được chứng minh bằng các tương tác trên phổ HSQC và HMBC. Các tương tác của proton gắn trực tiếp với nguyên tử cacbon được xác định bằng phổ HSQC. Từ đó, các tương tác HMBC được xác định. Trên phổ HMBC, proton H-1' (δ 4,38) tương tác với cacbon C- 12 (δ 68,7), proton H-1'' (δ 4,53) tương tác với cacbon C-2' (δ 83,46) chứng tỏ đường xylose nối vào cacbon C-2' và đường glucose nối vào C-12 của khung aglycon. Các tương tác HMBC khác được nêu cụ thể trên hình 1 và bảng 1. Tuy nhiên, cấu hình tuyệt đối tại C-3 vẫn chưa được xác định. Như vậy, công thức phân tử của 1 được xác định là C26H44O11 với khối lượng phân tử M = 532. Kết quả này còn được chứng minh bằng phổ khối lượng với việc xuất hiện các píc ion m/z: 533 [M+H]+ và 555 [M+Na]+ với cường độ cao trên phổ ESI MS. Ngoài ra, phổ khối lượng phân giải cao HR-FT-ICR-MS còn cho pic m/z 555,27810 [M+Na]+, hoàn toàn chính xác cho công thức C26H44O11Na với tính toán lý thuyết là 555,27813. Từ những phân tích nêu trên, hợp chất 1 được xác định là 12- hydroxynerolidol 12-O-[β-D-xylopyranosyl- (1→2)-β-D-glucopyranoside], một chất mới và được đặt tên là verbenaside A. Các hợp chất 2-8 được xác định là 6β- hydroxyipolamiide (2) [4], ipolamiide (3) [16], verbenaloside (4) [7], hastatoside (5) [7], martynoside (6) [10], acteoside (7) [14] và verbasoside (8) [8] bằng cách so sánh các dữ liệu của chúng với các dữ liệu phổ đã được công bố và phân tích phổ NMR hai chiều HSQC và HMBC. KẾT LUẬN Đã phân lập và xác định cấu trúc hóa học được 8 hợp chất từ cây cỏ Roi ngựa (Verbena officinalis L.) là verbenaside A (1), 6β- hydroxyipolamiide (2), ipolamiide (3), verbenaloside (4), hastatoside (5), martynoside (6), acteoside (7) và verbasoside (8). Trong đó 1 hợp chất mới là 12- hydroxynerolidol 12-O-[β-D-xylopyranosyl- (1→2)-β-D-glucopyranoside] (verbenaside A (1)) và 3 hợp chất là 6β-hydroxyipolamiide (2), ipolamiide (3) và martynoside (6) và lần đầu tiên được tìm thấy trong chi Verbena. Lành Thị Ngọc Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 73 - 80 79 O O COOCH 3 HO H OHHO O HO OH OH OH O O COOCH 3 HO H OH O HO OH OH OH O O COOCH 3O O HO OH OH OH O O COOCH 3O O HO OH OH OH OH O O OOC O HO OH OCH 3 HO H 3CO OH O OH OH OH CH 3 O O OOC O HO OH OH HO HO OH O OH OH OH CH 3 1 3 4 56 7 8 9 10 11 1 ' 2 ' 3 ' 4 ' 5 ' 6 ' 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 ' 2 ' 3 ' 4 ' 5 ' 6 ' 2 3 1 3 4 56 7 8 9 10 11 1 ' 2 ' 3 ' 4 ' 5 ' 6 ' 1 3 4 56 7 8 9 10 11 1 ' 2 ' 3 ' 4 ' 5 ' 6 ' 4 5 1 3 5 1 ' 2 '3 ' 4 ' 5 ' 6 ' α β 1 '''3 ''' 5 ' '' α ' β ' 1 '' 2 '' 3 '' 4 '' 5 '' 6 ' 6 1 3 5 1 ' 2 '3 ' 4 ' 5 ' 6 ' α β 1 '''3 ''' 5 ''' α ' β ' 1 '' 2 '' 3 '' 4 '' 5 '' 6 ' 7 O O OHO HO OH OH OH O OH OH OH CH 3 1 3 5 1' 2 '3 ' 4 ' 5 ' 6 ' 8 7 1'' 2 '' 3 '' 4 '' 5 '' 6 ' 8 Hình 2. Cấu trúc hóa học của các hợp chất 2-8 Bảng 2. Số liệu phổ NMR của 2-5 C 2 3 4 5 *δC [12] δCa,b @δC [13] δCa,b $δC [14] δCa,b &δC [14] δCa,b 1 94,2 94,03 94,1 94,3 97,07 97,11 94,79 94,82 3 154,5 154,07 152,6 152,5 153,77 153,73 156,51 156,39 4 112,8 114,37 115,1 115,2 105,43 105,56 107,22 107,33 5 70,4 70,40 71,6 71,8 43,52 43,74 74,69 74,67 6 74,5 75,50 38,8 38,8 215,78 215,69 212,13 212,10 7 47,0 48,11 40,3 40,4 43,69 43,58 41,17 41,18 8 74,7 74,65 78,9 78,9 29,85 29,90 27,24 27,22 9 59,1 60,68 61,6 61,6 45,45 45,58 53,41 53,39 10 23,6 23,93 23,2 23,3 20,57 20,57 19,99 19,95 11 169,0 168,37 168,0 168,1 168,77 168,81 167,33 167,37 OMe 52,7 51,84 51,7 51,6 51,97 51,94 51,74 51,83 1' 99,3 99,76 99,5 99,6 100,54 100,63 100,62 100,61 2' 73,3 74,40 74,3 74,4 74,60 74,68 74,38 74,32 3' 76,1 77,42 77,3 77,5 77,90 78,09 77,50 77,50 4' 70,4 71,74 71,4 71,7 71,53 71,62 71,58 71,55 5' 77,2 78,40 78,3 78,3 78,29 78,36 78,54 78,48 6' 61,5 62,87 62,8 62,8 62,71 62,78 62,69 62,70 a đo trong CD3OD, b 125MHz, c500MHz, * Số liệu phổ của 6β-hydroxyipolamiide [12], δC của ipolamiide [13], $δC của verbenaloside [14], &δC của hastatoside [14] TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Đỗ Tất Lợi, Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất bản Y học Hà Nội (2001). [2]. Đỗ Huy Bích và cộng sự, Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam, Tập II, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật (2004). [3]. Bianco, M. Guiso, P. Passacantilli, A. Francesconi, iridoid and phenypropanoid glycosides from new sources, J. Nat. Prod., 47 (5), pp 901-902 (1984). [4]. Carlo De Luca, Marcella Guiso and Carmela Marttino. 6β- Hydroxyipolamiide, an iridoid glucoside from Stachytarpheta Lành Thị Ngọc Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 97(09): 73 - 80 80 Mutabilis. Phytochemistry, Vol. 22, No. 5, pp. 1185-1187 (1983). [5]. Deepak M., Handa S. S., Antiinflammatory activity and chemical composition of extracts of Verbena officinalis, Phytother Res. 14(6):463-465 (2000). [6]. Dictionary of Natural Products on CD-ROM, Version 15:1, Copyright @ 1982-2007 Chapman & Hall/CRC. [7]. Dirk Teborg and Peter Junior. Iridoid Glucoside from Penstemon nitidus. Planta Med. 57, 184-186 (1991). [8]. Hiroaki Nishmura, Hiroshi Sasaki, Takashi Morota, Masao Chin (Chen Zhengxiong) and Hiroshi Mitsuhashi. Six glycosides from Rehmannia Glutinosa Var. Purpurea. Phytochemistry, Vol. 29. No. 10, pp. 3303 – 3306 (1990). [9]. Hiroshi Wada, Takao Murakami, Nobutoshi Tanaka, Masaahi Nakamura, Yasuhisa Saki, and Chu-Ming Chen, Chemical and Chemotaxonomical Studies of Filices, LXVI, Chemical Studies on the Constituents of Peudocyclosorus subochthodes Ching and P. esquirolii Ching, Yakugaru Zasshi, 106 (11), 989-994 (1986). [10]. Ihsan Calis, Mohamed F. Lahloub, Erich Rogenmoser and Otto Sticher. Isomartynoside, A Phenylpropanoid Glucoside from Galeopsis Pubescens. Phytochemistry 23(10) 2313-2315 (1984). [11]. Noboru Shoji, Akemi Umeyama, Kazuko Yoshikawa, Masahiro Nagai and Shigenobu Arihara, Baccharane glycosides from seeds of Impatiens balsamina, Phytochemistry, 37(5), 1437-1441 (1994). [12]. Soren Damtoft, Soren Rosendan Jensen and Bent Juhl Nielsen, 13C and 1H NMR spectroscopy as o toll in the configuration analysis of iridoid glycosides, Phytochemistry, 20, 2717– 2732 (1981). [13]. Tian J., Zhao Y. M., Luan X. H., Studies on the chemical constitutents in herb of Verbena officinalis, Zhongguo Zhong Yao Za Zhi, 30(4):268-269 (2005). [14]. Toshio Miyase, Akira Koizumi, Akira Ueno, Tadataka Noro, Masanori Kuroyanagi, Seigo Fukushima, Yoshihiko Akiyama and Tsunematsu Takemoto, Studies on the Acyl Glycosides from Leucoseptrum japonicum (Miq) Kitamura et Murata, Chem, Pharm, Bull, 30(8) 2732 -2737 (1982). [15]. Xu W, Xin F, Sha Y, Fang J, Li YS, Two new secoiridoid glycosides from Verbena officinalis.J Asian Nat Prod Res. 12(8), 649-53 (2010). [16]. Yalcin, Funda Nuray; Ersoz, Tayfun; Avci, Kursat; Gotfredsen, Charlotte H; Jensen, Soren R; Calis, Ihsan. New Iridoid glycoside from Lamium eriocephalum subsp. eriocephalum. Helvetica Chimica Acta, 90(2), 322-336 (2007). [17]. Zhang T., Ruan J. L., Lu Z. M., Studies on chemical constituents of aerial parts of Verbena officinalis L, Zhongguo Zhong Yao Za Zhi, 25(11):676-678 (2000). SUMMARY RESEARCH CHEMICAL COMPOSITION OF PLANT VERBENA Lanh Thi Ngoc* College of Agriculture and Forestry – TNU From methanol extracts of the plant on the ground verbena (Verbena officinalis L.) a sesquitecpen compound new glycoside 12-hydroxynerolidol 12-O-[β-D-xylopyranosyl-(1 → 2) - β-D- glucopyranoside], be named verbenaside A (1) together with four iridoid compounds 6 β- hydroxyipolamiide (2), ipolamiide (3), verbenaloside (4), hastatoside (5), 3-phenyl compound propanoit phenyl compounds propanoid martynoside(6), acteoside (7) and verbasoside (8) have been isolated by chromatographic methods combined. Its chemical structure was determined by modern spectroscopic methods such as mass spectrometry ESI-MS, nuclear magnetic resonance spectra of one-dimensional (1D-NMR: 1H, 13C-NMR spectrum and DEPT 90, DEPT 135) and two-dimensional (2D-NMR: HSQC and HMBC and compared with the general facts have been published. Key words: Verbena officinalis, Verbenaceae, sesquitecpen glycosidei, idoid, phenyl propanoit Ngày nhận bài: 28/9/2012, ngày phản biện:02/10/2012, ngày duyệt đăng: 10/10/2012 * Tel:0916.642.222, Email: lanhthingoc@gmail.com