Nghiên cứu thành phần hóa học của cây ngải cứu (Artemisia vulgaris L.) ở tỉnh Thừa Thiên Huế

Tinh dầu thu được từ lá cây ngải cứu (Artemisia vulgaris L.) đã được phân tích bằng phương pháp GC/MS. Bài viết này công bố kết quả về việc khảo sát thành phần hóa học của tinh dầu và phân lập chất từ cao chiết của cây ngải cứu ở tỉnh Thừa Thiên Huế.

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY NGẢI CỨU (ARTEMISIA VULGARIS L.) Ở TỈNH THỪA THIÊN HUẾ PHẠM THỊ THÙY NHIÊN - NGUYỄN CHÍ BẢO Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế Tóm tắt: Tinh dầu thu từ ngải cứu (Artemisia vulgaris L.) phân tích phương pháp GC/MS Thành phần tinh dầu bao gồm hợp chất: germacren D,  -caryophyllen, borneol, -elemen, (-)- -elemen Ngoài ra, từ cao chiết n-hexan ngải cứu, phương pháp sắc ký cột phân lập hợp chất β-sitosterol Cấu trúc hợp chất xác định phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân so sánh với số liệu công bố Từ khóa: Artemisia vulgaris, germacren D,  -caryophyllen, β-sitosterol MỞ ĐẦU Cây ngải cứu gọi thuốc cứu, thuộc họ Cúc (Asteraceae), mọc hoang nhiều nơi nước ta châu Á, châu Âu Ngải cứu loại cỏ sống lâu năm, cao 0,5 - m, thân có rãnh dọc Lá mọc so le, rộng, khơng có cuống (nhưng phía thường có cuống), xẻ thùy lông chim, màu hai mặt khác nhau: mặt màu lục sẫm, mặt màu trắng tro có nhiều lơng nhỏ, trắng Hoa mọc thành chùy kép gồm nhiều cụm hoa hình đầu [3], [5] Đông y coi ngải cứu vị thuốc có tính ơn, vị cay, dùng làm thuốc ôn khí huyết, trục hàn thấp, điều kinh, an thai, dùng chữa đau bụng hàn, kinh nguyệt không đều, thai động khơng n, thổ huyết, máu cam Ngồi ngải cứu cịn dùng làm thuốc giúp tiêu hóa, thuốc giun, chống sốt rét [5] Thành phần hóa học hoạt tính sinh học ngải cứu nghiên cứu số nơi giới Việt Nam, nhiên chưa có nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính sinh học ngải cứu tỉnh Thừa Thiên Huế Bài báo công bố kết việc khảo sát thành phần hóa học tinh dầu phân lập chất từ cao chiết ngải cứu tỉnh Thừa Thiên Huế THỰC NGHIỆM 2.1 Thiết bị, dụng cụ hóa chất - Sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) ghi máy GC/MS QP2010 Plus hãng Shimadzu - Nhật Bản phịng Phân tích công cụ, trường Đại học Sư phạm Huế - Sắc ký mỏng tiến hành silica gel Merck 60F254, thuốc hình vanillin axit sunfuric đặc Sắc ký cột sử dụng silica gel pha thường cỡ hạt 0,040 - 0,063 mm - Phổ 1H-NMR 13C-NMR ghi máy Bruker Avance 500 MHz đo Viện Hóa học, Viện Khoa học Cơng nghệ Việt Nam TMS làm chất nội chuẩn (cho 1H-NMR) tín hiệu dung mơi CDCl3 δC 77,0 ppm (cho 13C-NMR) Phổ IR ghi máy IR 8400 Prestige Shimadzu dạng viên nén KBr phịng Phân tích cơng cụ, trường Đại học Sư phạm Huế - Bình cầu đáy tròn 1.000 mL, bếp điện, giá sắt, nhánh hứng tinh dầu, ống sinh hàn - Nước cất, natri sunfat, n-hexan, clorofom, etyl axetat, axeton, metanol Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Sau Đại học lần thứ hai Trường Đại học Sư phạm Huế, tháng 10/2014: tr 206-210 NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY NGẢI CỨU 207 2.2 Mẫu thực vật Mẫu ngải cứu thu hái hai địa điểm phường Kim Long, thành phố Huế xã Thủy Vân, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế vào tháng 01 năm 2014 Mẫu nhà giáo ưu tú Đỗ Xuân Cẩm, nguyên giảng viên Phân loại học Thực vật trường Đại học Nông lâm Huế, xác định tên khoa học Artemisia vulgaris L 2.3 Chiết mẫu thực vật, phân lập chất Các mẫu ngải cứu tươi rửa sạch, loại bỏ sâu bệnh, héo úa dùng để chưng cất thu tinh dầu Phần mặt đất ngải cứu xã Thủy Vân, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế rửa sạch, loại bỏ phận bị sâu bệnh, nấm mốc, vàng héo, úa dập, sau đem phơi khơ xay nhỏ Ngâm chiết mẫu khô dung môi có độ phân cực tăng dần: n-hexan, clorofom, etyl axetat, metanol Cô đặc dung môi để thu cao chiết tương ứng - Xác định thành phần hóa học tinh dầu ngải cứu phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) - Phân lập chất từ cao chiết n-hexan: + Cao chiết n-hexan (5,4 gam) phân tách sắc ký cột silica gel với hệ dung môi rửa giải n-hexan: etyl axetat (95 : - : 100, v/v), thu 40 phân đoạn (ký hiệu: H01 - H40) + Phân đoạn H18 rửa kết tinh lại n-hexan thu chất (28 mg), ký hiệu NC1 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Thành phần hóa học tinh dầu ngải cứu Bảng So sánh thành phần hóa học tinh dầu ngải cứu tỉnh Thừa Thiên Huế (1, 2) với số địa điểm khác Việt Nam (3, 4, 5) [2] [4] [4] STT Hợp chất 17,308 -Curcumen Germacren D 17,308 18,396 18,670 9,600 5,300 5,000 7,766 8,607 3,900 -Caryophyllen 1,8-Cineol 4,348 3,083 - 15,800 14,300 Borneol 4,166 12,068 9,400 9,400 1,600 4,141 9,057 -Elemen 3,651 7,092 (-)- -Elemen Isocaryophyllen 1,501 - 19,220 8-Metyliden đispiro[2.0.2.5]undecan - 14,150 10 α-Elemol 6,150 11 Cađina-3,9-đien 6,000 12 3,300 3,975 4,120 -Caryophyllen 13 α-Pinen 0,900 0,492 9,600 6,300 14 β-Pinen 0,210 5,800 5,100 Ghi chú: Xã Thủy Vân, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế Phường Kim Long, thành phố Huế Tỉnh Quảng Nam Thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An Huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An (-) Khơng có 208 PHẠM THỊ THÙY NHIÊN – NGUYỄN CHÍ BẢO Kết phân tích GC/MS cho thấy tinh dầu ngải cứu xã Thủy Vân, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế có 67 cấu tử phát với cấu tử chính: -curcumen (17,308%); germacren D (17,308%); -caryophyllen (7,766%); borneol (4,166%); -elemen (4,141%); (-)--elemen (3,651%) tinh dầu ngải cứu phường Kim Long, thành phố Huế có 39 cấu tử với cấu tử chính: germacren D (18,396%); borneol (12,068%); -elemen (9,057%); -caryophyllen (8,607%); (-)--elemen (7,092%) Ngồi ra, thành phần hóa học hai mẫu tinh dầu tỉnh Thừa Thiên Huế so sánh với số địa điểm khác Việt Nam (bảng 1) Từ kết so sánh cho thấy loài mọc vùng có điều kiện tự nhiên khác thành phần hàm lượng chất có tinh dầu khơng giống Thành phần hóa học tinh dầu ngải cứu xã Thủy Vân, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế (67 cấu tử) phong phú so với phường Kim Long, thành phố Huế (39 cấu tử) Tuy nhiên, ta thấy thành phần hóa học chủ yếu tinh dầu ngải cứu tỉnh Thừa Thiên Huế là: germacren D, -caryophyllen, borneol, -elemen, (-)--elemen Cấu tử -curcumen xuất với hàm lượng lớn (17,308%) tinh dầu ngải cứu xã Thủy Vân, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế nhiên lại không diện tinh dầu ngải cứu phường Kim Long, thành phố Huế tỉnh Quảng Nam Nghệ An Ngoài ra, cấu tử: 8-metyliden đispiro[2.0.2.5]undecan; α-elemol; cađina-3,9-đien chiếm hàm lượng lớn tinh dầu ngải cứu tỉnh Quảng Nam lại không diện tinh dầu ngải cứu tỉnh Thừa Thiên Huế Nghệ An 3.2 Hợp chất phân lập từ cao chiết n-hexan NC1: Tinh thể hình kim, màu trắng có giá trị Rf = 0,48 (TLC, silica gel, hệ dung môi n-hexan - EtOAc = 85 : 15); màu tim ́ với thuốc thử vanilin/ H2SO4 đặc Phổ IR chất NC1 cho tín hiệu đặc trưng dao động hóa trị liên kết -O-H 3426 cm-1 liên kết đôi >C=C< 1651 cm-1 Phổ 1H-NMR (500 MHz, CDCl3, δppm): phổ 1H-NMR NC1 cho tín hiệu đặc trưng phytosterol bao gồm: tín hiệu δH = 3,51 (1H, m) đặc trưng cho tín hiệu proton thuộc nhóm oximetin (-O-CH-) ứng với tín hiệu H-3; tín hiệu δH = 5,38 (1H, dd, J = 5,5 Hz) đặc trưng cho tín hiệu nguyên tử hiđro liên kết đôi ba lần (H-6) Ngồi ra, phổ 1H-NMR cịn cho thấy xuất nhóm metyl, bao gồm nhóm metyl đính với cacbon bậc thể qua tín hiệu singlet δH = 0,71; 1,02 Ba nhóm metyl gắn với cacbon bậc thể qua tín hiệu doublet δH = 0,85 (3H, d, J = 7,0 Hz); 0,86 (3H, d, J = 7,0 Hz); 0,93 (3H, d, J = 5,5 Hz) nhóm metyl gắn với cacbon bậc thể qua tín hiệu triplet δH = 0,85 (3H, t, J = 7,5 Hz) Các tín hiệu proton cịn lại liên kết C-H no cộng hưởng vùng từ 0,8 - 2,4 ppm Phổ 13C-NMR (125 MHz, CDCl3, δppm): số liệu phổ 13C-NMR hoàn toàn phù hợp với phổ H-NMR Số liệu phổ 13C-NMR kết hợp với phổ DEPT cho thấy phân tử chất NC1 có chứa 29 nguyên tử cacbon, bao gồm 6xCH3, 11xCH2, 9xCH 3xCq Căn vào số liệu phổ cho thấy có tín hiệu đặc trưng cho cacbon chứa liên kết đôi, có 1C (CH) δC = 121,7 1C (Cq) δC = 140,8 Tín hiệu δC = 71,8 đặc trưng cho cacbon có liên kết với oxi Việc phân tích kiện phổ kết hợp với so sánh số liệu phổ β-sitosterol tài liệu [1], [6] (bảng 2) cho phép khẳng định cấu trúc NC1 β-sitosterol NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY NGẢI CỨU 209 β-Sitosterol tồn phổ biến thực vật nấm Nó có nhiều hoạt tính sinh học có giá trị như: kháng viêm, giảm đau, chống gây đột biến, điều hòa miễn dịch, chống oxi hóa, ức chế phát triển tế bào ung thư tuyến tiền liệt mức độ thấp… [7] Bảng Số liệu phổ 13C-NMR 1H-NMR NC1 β-sitosterol [1], [6] 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 NC1 C 37,3 31,7 71,8 42,3 140,8 121,7 31,9 31,9 50,2 36,5 21,1 39,8 42,4 56,8 24,3 28,3 56,1 11,9 19,8 C β-sitosterol C 37,3 32,0 71,8 42,4 140,8 121,7 31,7 32,0 50,2 36,2 21,1 39,8 42,4 56,8 24,3 28,3 56,1 11,9 19,4 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 36,2 18,8 34,0 26,1 45,9 29,2 19,1 19,4 23,1 12,0 36,5 19,1 34,0 26,2 45,9 29,2 19,8 18,8 23,1 12,0 STT H NC1 H (J, Hz) β-sitosterol H (J, Hz) 3,53 (1H, m) 3,51 (1H, m) 5,38 (1H, dd, J = 5,5 Hz) 5,34 (1H, dd, J = 5,2 Hz) 0,71 (3H, s) 1,02 (3H, s) 0,67 (3H, s) 1,00 (3H, s) 0,93 (3H, d, J = 5,5 Hz) 0,92 (3H, d, J = 6,0 Hz) 0,86 (3H, d, J = 7,0 Hz) 0,83 (3H, d, J = 7,2 Hz) 0,85 (3H, t, J = 7,0 Hz) 0,85 (3H, t, J = 8,0 Hz) PHẠM THỊ THÙY NHIÊN – NGUYỄN CHÍ BẢO 210 KẾT LUẬN Qua kết nghiên cứu cho thấy thành phần hóa học tinh dầu ngải cứu tỉnh Thừa Thiên Huế gồm hợp chất germacren D, -caryophyllen, borneol, -elemen, (-)-elemen Bên cạnh đó, tinh dầu ngải cứu xã Thủy Vân, thị xã Hương Thủy có thành phần hóa học phong phú so với phường Kim Long, thành phố Huế Cây ngải cứu vùng có điều kiện tự nhiên khác thành phần hàm lượng chất có tinh dầu khơng giống Ngồi ra, từ cao chiết n-hexan ngải cứu phân lập β-sitosterol Đây phytosterol tồn phổ biến thực vật có nhiều hoạt tính sinh học có giá trị TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Nguyễn Hoàng Hạt, Nguyễn Công Hào, Nguyễn Cửu Khoa, Trương Quốc Phú, Lê Trần Phương Thảo (2014) "-Sitosterol, -sitosteryl arachidate este Mộc kỳ ngũ hùng kỳ sinh Mít", Tạp Chí Khoa Học ĐHSP TP Hồ Chí Minh, (24), tr 62-66 Nguyễn Thị Hồng (2011) Nghiên cứu xác định thành phần cấu tạo số hợp chất hóa học tinh dầu từ ngải cứu Quảng Nam, Luận văn thạc sĩ Hóa học, Trường ĐHSP Đà Nẵng Phạm Hoàng Hộ (1999) Cây cỏ Việt Nam, Quyển III, NXB Trẻ Hồ Sỹ Linh (2003) Nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu ngải cứu Nghệ An, Luận văn thạc sĩ hóa học, Trường Đại học Vinh Đỗ Tất Lợi (2004) Những thuốc vị thuốc Việt Nam, NXB Y học Ahmed Y., Rahman S., Akhtar P., Islam F., Rahman M., Yaakob Z (2013) "Isolation of steroids from n-hexan extract of the leaves of Saurauia roxburghii", International Food Research Journal, 20(5), pp 2939-43 Soodabeh Saeidnia, Azadeh Manayi, Ahmad R Gohari, Mohammad Abdollahi (2014) "The Story of Beta-sitosterol - A Review", European Journal of Medicinal Plants, 4(5), pp 590602 Title: STUDIES ON THE CHEMICAL CONSTITUENTS OF ARTEMISIA VULGARIS L IN THUA THIEN HUE PROVINCE Abstract: Essential oils obtained from the leaves of Artemisia vulgaris L were analyzed by using GC/MS The main components of the leaf oil of Artemisia vulgaris L include: germacrene D,  caryophyllene, borneol, -elemene, (-)- -elemene In addition, one compound was isolated from Artemisia vulgaris’s n-hexane extract by using column chromatography Its structure was identified as β-sitosterol by analysis of IR, NMR spectra and comparison with published data Keywords: Artemisia vulgaris, germacren D,  -caryophyllen, β-sitosterol PHẠM THỊ THÙY NHIÊN Học viên Cao học, chuyên ngành Hóa hữu cơ, khóa 21 (2012-2014), Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế ĐT: 0983 094 30, Email: nhiensph@gmail.com TS NGUYỄN CHÍ BẢO Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Huế ĐT: 0975 001 112, Email: baosphoa@gmail.com ...NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY NGẢI CỨU 207 2.2 Mẫu thực vật Mẫu ngải cứu thu hái hai địa điểm phường Kim Long, thành phố Huế xã Thủy Vân, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế vào... (28 mg), ký hiệu NC1 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Thành phần hóa học tinh dầu ngải cứu Bảng So sánh thành phần hóa học tinh dầu ngải cứu tỉnh Thừa Thiên Huế (1, 2) với số địa điểm khác Việt Nam (3,... giống Thành phần hóa học tinh dầu ngải cứu xã Thủy Vân, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế (67 cấu tử) phong phú so với phường Kim Long, thành phố Huế (39 cấu tử) Tuy nhiên, ta thấy thành phần