Phân lập và xác định cấu trúc hợp chất thiên nhiên từ một số phân đoạn dịch chiết n hexane lá cây trâu cổ (ficus pumila l ) họ dâu tằm (moraceae)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN PHẠM THU HÀ PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN TỪ MỘT SỐ PHÂN ĐOẠN DỊCH CHIẾT n-HEXANE LÁ CÂY TRÂU CỔ (Ficus pumila L.) HỌ DÂU TẮM (Moraceae) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành: Sư phạm Hóa học Phú Thọ, 2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN PHẠM THU HÀ PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN TỪ MỘT SỐ PHÂN ĐOẠN DỊCH CHIẾT n-HEXANE LÁ CÂY TRÂU CỔ (Ficus pumila L.) HỌ DÂU TẮM (Moraceae) KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Ngành: Sư phạm Hóa học NGƯỜI HƯỚNG DẪN: ThS Nguyễn Thị Bình Yên Trường Đại học Hùng Vương Phú Thọ, 2018 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học ThS Nguyễn Thị Bình Yên Các số liệu, kết nêu Khóa luận trung thực chưa có cơng bố cơng trình nghiên cứu trước Tồn thơng tin trích dẫn Khóa luận rõ nguồn gốc xuất xứ Sinh viên Phạm Thu Hà LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, cho em gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới ThS Nguyễn Thị Bình Yên-Trường Đại học Hùng Vương tận tình hướng dẫn em thực đề tài Khóa luận Em xin bày tỏ cảm ơn sâu sắc đến thầy, cô Ban lãnh đạo Trường Đại học Hùng Vương, Khoa Khoa học Tự nhiên-Trường Đại học Hùng Vương tạo điều kiện thời gian, kinh phí hỗ trợ cho chúng em thực đề tài nghiên cứu khoa học Em xin chân thành cảm ơn định hướng khoa học TS Triệu Quý Hùng-Khoa Khoa học Tự nhiên-Trường Đại học Hùng Vương Thầy Cô Bộ mơn Hóa học hỗ trợ em thực thí nghiệm hóa học Em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến gia đình bạn sinh viên K12 ĐHSP Hóa học- Trường Đại học Hùng Vương hỗ trợ, động viên em suốt trình học tập thực khoá luận tốt nghiệp Phú Thọ, ngày 02 tháng 05 năm 2018 Sinh viên Phạm Thu Hà -i- MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC HÌNH iv DANH MỤC CÁC BẢNG vi MỞ ĐẦU 1 Lý lựa chọn đề tài Mục tiêu đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chi F.pumila L 1.2 Đặc điểm thực vật Trâu cổ 1.3 Các nghiên cứu hóa thực vật chi Ficus CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10 2.1 Đối tượng nghiên cứu 10 2.2 Nguyên vật liệu thiết bị 10 2.2.1 Nguyên vật liệu 10 2.2.2 Thiết bị nghiên cứu 11 2.3 Phương pháp nghiên cứu 13 2.3.1 Phương pháp ngâm chiết 13 2.3.2 Phương pháp sắc ký 14 2.3.3 Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân(NMR) 16 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 24 3.1 Quá trình điều chế cặn dịch chiết n-Hexane Trâu cổ 24 3.2 Quá trình phân lập chất từ dịch chiết n-hexane Trâu cổ 27 3.1.1 Khảo sát thành phần định tính lựa chọn dung mơi 27 3.2.1 Q trình phân lập chất 29 3.3 Xác định cấu trúc hợp chất FH8 39 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 50 -i- -ii- Kết luận 50 Kiến nghị 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 -ii- -iii- DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Các phương pháp sắc ký TLC Thin Layer Chromatography: Sắc ký lớp mỏng CC Column Chromatography: Sắc ký cột Các phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân H-NMR Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton 13 C-NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 DEPT Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer: Phổ DEPT COSY Correlation Spectroscopy: Phổ tương tác chiều đồng hạt nhân 1H-1H HSQC Heteronuclear Single Quantum Correlation: Phổ tương tác hai chiều trực tiếp dị hạt nhân HMBC Heteronuclear Multiple Bond Correlation: Phổ tương tác đa liên kết hai chiều dị hạt nhân s: singlet d: doublet m: multiplet Tên hợp chất viết theo nguyên Tiếng Anh -iii- -iv- DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Lá Trâu cổ Hình 2.1: Các dung mơi 10 Hình 2.2: Máy cất quay chân khơng 11 Hình 2.3: Bình triển khai TLC 12 Hình 2.4: Bộ chưng cất dung mơi 12 Hình 2.5: Máy soi UV 13 Hình 2.6: Sơ đồ chung phương pháp ngâm chiết 14 Hình 2.7: Minh họa sắc ký lớp mỏng 14 Hình 2.8: Minh họa sắc ký cột 16 Hình 2.9: Độ chuyển dịch hóa học proton 18 Hình 2.10: Tam giác Pascal tách vạch phổ 18 Hình 2.11: Phổ 1H-NMR 1-bromopropane 19 Hình 2.12: Độ chuyển dịch hóa học carbon C-13 19 Hình 2.13: Phổ DEPT ethyl crotonate 20 Hình 2.14: Phổ 1H-1H COSY N,N-Dimethylacetamide 20 Hình 2.15: Phổ HSQC ethylbenzene 21 Hình 2.16: Phổ HMBC ethylbenzene 22 Hình 2.17: Phổ EI-MS ethylbenzene 23 Hình 2.18: Minh họa phổ ESI-MS 23 Hình 3.1: Mẫu Trâu cổ sau phơi khơ 24 Hình 3.2: Hình ảnh ngâm Trâu cổ dung mơi n-Hexane 24 Hình 3.3: Quá trình lọc dung dịch qua vải 25 Hình 3.4: Quá trình lọc dung dịch qua giấy lọc 25 Hình 3.5: Quay khô dung dịch máy cất quay 26 Hình 3.6: Sơ đồ ngâm chiết Trâu cổ 26 Hình 3.7: Cặn n-hexane Trâu cổ 27 Hình 3.8: Kết khảo sát TLC cặn chiết n-Hexane Trâu cổ 28 Hình 3.9: TLC cặn n-Hexane Trâu cổ với hệ dung môi (VII) 29 -iv- -v- Hình 3.10: Cột tổng silica gel cặn n-Hexane 30 Hình 3.11: Hình ảnh TLC phân đoạn F1÷F9 32 Hình 3.12: Cột phân đoạn F1 33 Hình 3.13: Hình ảnh TLC phân đoạn F1.6.1÷F1.6.10 34 Hình 3.14: Cột silica gel FPLH F1.6 36 Hình 3.15: Cột silica gel FPLH F1.6.5+6 37 Hình 3.16: Hình ảnh TLC phân đoạn F(1.6.5+6).1-F(1.6.5+6).4 37 Hình 3.17: Sơ đồ phân lập hợp chất FH8 38 Hình 3.18: Hình ảnh chất FH8 sắc ký đồ TLC 39 Hình 3.19: Cấu trúc hợp chất FH8 39 Hình 3.20: Phổ ESI-MS FH8 40 Hình 3.21: Phổ 13C-NMR FH8 41 Hình 3.22: Phổ DEPT FH8 42 Hình 3.23: Phổ 1H-NMR FH8 43 Hình 3.24: Phổ 1H-NMR giãn rộng (1) FH8 44 Hình 3.25: Phổ 1H-NMR giãn rộng (2) FH8 45 Hình 3.26: Phổ 1H-NMR giãn rộng (3) FH8 46 Hình 3.27: Phổ HSQC FH8 47 Hình 3.28: Phổ COSY FH8 48 Hình 3.29: Phổ HMBC FH8 49 -v- -vi- DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Kết phân đoạn thu từ cột tổng n-Hexane 31 Bảng 3.2: Kết phân đoạn thu từ phân đoạn F1 33 -vi- -38- Từ phân đoạn FPLH F(1.6.5+6).4 có khối lượng 0,022 gam, tiến hành TLC điều chế hệ dung môi 20 mL (CH2Cl2/n-Hexane 20%)x5 thu đươ ̣c mg chấ t FH8 dưới da ̣ng chất dầu, khơng màu Q trình phân lập chất FH8 từ cặn n-Hexane Trâu cổ trình bày Hình 3.17 Hình 3.17: Sơ đồ phân lập hợp chất FH8 Hợp chất FH8 màu đèn tử ngoại bước sóng 254 nm màu xanh đen với thuốc thử Ce(SO4)2 (Hình 3.18) -39- Hình 3.18: Hình ảnh chất FH8 sắc ký đồ TLC Trên sắc ký lớp mỏng FH8 xác định giá trị Rf = 0,50 (CH2Cl2/n-Hexane 40:60) 3.3 Xác định cấu trúc hợp chất FH8 Hợp chất FH8 đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR, 13 C- NMR, DEPT, COSY, HSQC, HMBC phổ khối lượng Viện Hóa họcViện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Từ kiện phổ đo cho phép xác định cấu trúc hợp chất FH8 Hình 3.19: Cấu trúc hợp chất FH8 -40- Hình 3.20: Phổ ESI-MS FH8 Phổ khối lượng ESI-MS FH8 cho pic ion phân tử proton hóa [M +H]+ = 431 phù hợp với CTPT C29H50O2, M=430 Phân tích phổ 13C-NMR với phổ DEPT FH8 cho thấy phân tử FH8 có 29 carbon; có nhóm methyl, 11 nhóm methylene, nhóm methin carbon bậc -41- Hình 3.21: Phổ 13C-NMR FH8 -42- Hình 3.22: Phổ DEPT FH8 Tín hiệu nhóm methyl cịn khẳng định phổ 1H-NMR FH8 H 2,16 (s, CH3-5); 2,11 (s, CH3-7+CH3-8); 1,23 (s, CH3-C2); 0,87 (d, -43- J=7,0 Hz; CH3-13’+CH3-C12’); 0,85 (d, J=8,0 Hz, CH3-C8’); 0,84 (d, J=6,5 Hz, CH3-C4’) Hình 3.23: Phổ 1H-NMR FH8 -44- Hình 3.24: Phổ 1H-NMR giãn rộng (1) FH8 -45- Hình 3.25: Phổ 1H-NMR giãn rộng (2) FH8 -46- Hình 3.26: Phổ 1H-NMR giãn rộng (3) FH8 Phân tích phổ HSQC cho phép xác định carbon proton liên kết trực tiếp với -47- Hình 3.27: Phổ HSQC FH8 Trên phổ COSY FH8 xác định tương tác H-4 (H 2,60; t; J=6,8Hz) với H-3 ((H 1,78; m) -48- Hình 3.28: Phổ COSY FH8 Trên phổ HMBC FH8 xác định tương tác OH-5 (H 4,19; s) với C-6, C-5, C-7; tương tác CH3-C2 với C-2 (C 74,5) -49- Hình 3.29: Phổ HMBC FH8 Như liệu phổ khối lượng, phổ cộng hưởng từ hạt nhân chiều, chiều so sánh với tài liệu tham khảo [11] cho phép xác định FH8 -Tocopherol -50- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Trong trình thực đề tài khóa luận tốt nghiệp thu kết sau: - Đã điều chế 97,1 gam cặn dịch chiết n-Hexane Trâu cổ Khảo sát TLC cặn dịch chiết n-Hexane Trâu cổ lựa chọn hệ dung môi CH2Cl2/n-HexaneEtOAc/CH2Cl2 MeOH/CH2Cl2 để phân tách cặn dịch chiết n-Hexane thành phân đoạn nhỏ F1-F9.Từ phân đoạn nhỏ F1 phân tách thành 10 phân đoạn nhỏ F1.1-F1.10 Từ phân đoạn F1.6 phân tách thành 10 phân đoạn nhỏ F1.6.1-F1.6.10 Gộp phân đoạn F1.6.5 F1.6.6 tiếp tục phân tách thành phân đoạn nhỏ F(1.6.5+6).1-F(1.6.5+6).4 Từ phân đoạn F(1.6.5+6).4 tiến hành mỏng điều chế phân lập hợp chất -Tocopherol (FH8) - Cấu trúc hợp chất FH8 xác định phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân chiều, chiều phổ khối lượng Kiến nghị - Tiếp tục phân lập xác định cấu trúc hợp chất thiên nhiên từ phận khác Trâu cổ - Khảo sát hoạt tính sinh học hợp chất phân lập từ Trâu cổ - Lựa chọn số hợp chất có hàm lượng cao để tiến hành chuyển hóa khảo sát hoạt tính sinh học chất chuyển hóa -51- TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt [1] Võ Văn Chi (2004), Từ điển thực vật thông dụng, Tập 2, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội, tr.1155- 1173 [2] Nguyễn Văn Hùng (2011), Họ Na (Annonaceae)-Hóa học hoạt tính sinh học loài Desmos rostrata, Goniothalamus tamirensis, Fissistigma villosissium -Quyển NXB Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Hà Nội [3] Đỗ Tất Lợi (2011), Những cây thuốc vị thuốc Việt Nam, NXB Thời Đại, tr.75-77 [4] Nguyễn Kim Phi Phụng (2007), Phương pháp cô lập hợp chất hữu cơ, NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh [5] Trần Quốc Sơn, Đặng Văn Liếu (2013), Giáo tình sở hóa học hữu cơ, Tập 1, NXB Đai học sư phạm [6] Đặng Như Tại, Ngơ Thị Thuận (2010), Hóa học hữu cơ, Tập 1, NXB Giáo dục Việt Nam [7] Đào Thị Hải Yến (2017), Nghiên cứu thành phần hóa học số phân đoạn dịch chiết n-Hexane Trâu cổ (Ficus pumila L.) họ dâu tằm (Moraceace) địa bàn tỉnh Phú Thọ, Khóa luận tốt nghiệp ngành sư phạm hóa học-Trường Đại Học Hùng Vương, Phú Thọ [8] http://suckhoe24h-7.blogspot.com/2015/02/cay-trau-co-chua-benh.html Tài liệu Tiếng Anh [9] Anshul Chawla, Ramandeep Kaur, Anil Kumar Sharma (2012), “Ficus carica Linn.: A Review on its Pharmacognostic, Phytochemical and Pharmacological Aspects”, International Journal of Pharmaceutical and Phytopharmacological Research, 1(4), pp 215-232 -52- [10] B.S Furniss,A.J Hannaford, P.W.G Smith, A.R Tatchell (1989), Text book of practical organic chemistry, Longman Scientific Technical, New York [11] Nicholas W Krueger (2017), The synthesis and reactivity of Vitamin E quinones, The thesis of master of science, Brock University, Ontario [12] Natália Maria Noronha, Grazielle Esteves Ribeiro, Ingridy Simone Ribeiro, Marcos José Marques, Luiz Felipe Leomil Coelho, and Jorge Kleber Chavasco (2014), “Phytochemical profile and antioxidant and antimicrobial activities of hydroethanolic extracts of Ficus pumila” African Journal of Microbiology Research, 8(28), pp 2665-2671 [13] Pham Thi Nhat Trinh, Nguyen Huu An, Pham Ngoc An, Mai Dinh Tri, Cao Van Du, Nguyen Thi Le Thuy, Nguyen Trong Tuan, Vang Thi Kim Thoa, Nguyen Ngoc Tuan & Le Tien Dung (2007), “A new benzofuran derivative from the leaves of Ficus pumilaL.”, Natural Product Research, DOI: 10.1080/14786419.2017.1395427 [14] http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2015/ay/c4ay02196g/unaut h#!divAbstract GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN ThS Nguyễn Thị Bình Yên Phạm Thu Hà ... n- hexane Trâu cổ (Ficus pumila L. ) họ Dâu tằm (Moraceae)? ?? Mục tiêu đề tài - Ph? ?n l? ??p hợp chất thi? ?n nhi? ?n từ số ph? ?n đo? ?n dịch chiết nhexane Trâu cổ - Xác định cấu trúc chất thi? ?n nhi? ?n ph? ?n l? ??p. ..TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÙNG VƯƠNG KHOA KHOA HỌC TỰ NHI? ?N PHẠM THU HÀ PH? ?N L? ??P VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HỢP CHẤT THI? ?N NHI? ?N TỪ MỘT SỐ PH? ?N ĐO? ?N DỊCH CHIẾT n- HEXANE L? ? CÂY TRÂU CỔ (Ficus pumila L. ) HỌ DÂU... vi? ?n; nhằm l? ?m sáng tỏ thành ph? ?n hóa học Trâu cổ địa b? ?n tỉnh Phú Thọ, em l? ??a ch? ?n khóa lu? ?n tốt nghiệp với đề tài ? ?Ph? ?n l? ??p xác định cấu trúc hợp chất thi? ?n nhi? ?n từ số ph? ?n đo? ?n dịch chiết n- hexane