Nghiên cứu thành phần hóa học và khảo sát hiệu lực phòng trừ sinh học từ lá cây củ đậu (pachyrhizus erosus) ở việt nam

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ Nghiên cứu thành phần hóa học khảo sát hiệu lực phòng trừ sinh học từ củ đậu (Pachyrhizus erosus) Việt Nam HOÀNG THỊ LAN ANH ANH.HTLCB190041@sis.hust.edu.vn Chuyên ngành: Hóa học Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Thị Minh Viện: Kỹ thuật Hóa học Hà Nội, 2022 Chữ ký GVHD HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Hoàng Thị Lan Anh Đề tài luận văn: Nghiên cứu thành phần hóa học khảo sát hiệu lực phòng trừ sinh học từ củ đậu (Pachyrhizus erosus) Việt Nam Chuyên ngành: Hóa Học Mã số SV: CB190041 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày 26/04/2022 với nội dung sau: Điều chỉnh số lỗi tả Điều chỉnh lại chuẩn số tài liệu tham khảo Bổ sung thêm ký hiệu viết tắt Ngày 28 tháng 04 Giáo viên hướng dẫn năm 2022 Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ĐỀ TÀI LUẬN VĂN Nghiên cứu thành phần hóa học khảo sát hiệu lực phòng trừ sinh học từ củ đậu (Pachyrhizus erosus) Việt Nam Giảng viên hướng dẫn TS Trần Thị Minh LỜI CẢM ƠN Luận văn hồn thành Phịng thí nghiệm Hóa hữu – Bộ mơn Hóa hữu cơ, Viện Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin cảm ơn thầy Bộ mơn Hóa Hữu cơ, Viện Kỹ thuật Hóa học - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho em trình học tập trình hoàn thành luận văn tốt nghiệp Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Trần Thị Minh, tận tình hướng dẫn em thao tác thực nghiệm cách xác, cẩn thận, đồng thời giúp em rèn luyện kỷ luật tác phong nghiên cứu phịng thí nghiệm Xin chân thành cảm ơn dẫn, góp ý giúp em hồn thành phần báo cáo tốt nghiệp TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Đề tài: Nghiên cứu thành phần hóa học khảo sát hiệu lực phòng trừ sinh học từ củ đậu (Pachyrhizus erosus) Việt Nam Tác giả luận văn: Hoàng Thị Lan Anh Mã học viên: CB190041 Lớp: 19BHH Khóa: 2019B Người hướng dẫn: TS Trần Thị Minh Từ khóa (Keyword): Pachyrhizus erosus, flavonoid, antifeedant activity, Củ đậu Nội dung tóm tắt: Lý chọn đề tài Cây Củ đậu có tên khoa học Pachyrhizus erosus (L.) Urban, loại nông nghiệp trồng nhiều Việt Nam Củ (rễ) dùng làm thực phẩm Hạt có chứa hàm lượng lớn rotenone, hoạt chất có khả gây độc cá sâu bọ Lá Củ đậu xem phế phẩm nơng nghiệp Cho đến chưa có cơng trình nghiên cứu Củ đậu Bởi vậy, việc nghiên cứu thành phần hóa học khảo sát hoạt tính sinh học từ Củ đậu đóng góp sở khoa học định hướng sử dụng nguồn phế phẩm nông nghiệp Việt Nam, bên cạnh nghiên cứu góp phần làm phong phú kho tàng hóa học hợp chất thiên nhiên Việt Nam Mục đích nghiên cứu luận văn, đối tượng, phạm vi nghiên cứu a Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu chiết tách hợp chất từ dịch chiết ethyl acetate (EtOAc) từ Củ đậu (P erosus) Khảo sát hoạt tính kháng nấm bệnh dịch chiết EtOAc b Đối tượng phạm vi nghiên cứu Mẫu Củ đậu (P erosus) thu hái năm 2020 Hải Dương Phương pháp nghiên cứu - Mẫu nghiên cứu xử lý phương pháp ngâm chiết siêu âm chiết phân bố lỏng – lỏng - Phân lập hợp chất phương pháp sắc ký kết hợp bao gồm: sắc ký cột pha thường (silica gel), pha đảo (RP-C18 silicagel), sắc ký lọc gel (Sephadex-LH20), sắc ký mỏng - Xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập phương pháp phổ 1D 2D–NMR, HR-ESI-MS, kết hợp so sánh tài liệu tham khảo - Thử nghiệm hoạt tính kháng nấm bệnh trồng (in vitro): thực theo phương pháp poisoned food technique môi trường thạch khoai tây PDA Các nội dung đóng góp tác giả a Nội dung - Tổng quan đối tượng thực vật - Thu hái mẫu giám định tên khoa học - Xử lý mẫu tạo dịch chiết tổng dịch chiết phân đoạn - Đánh giá hoạt tính kháng nấm bệnh trồng phân đoạn chiết từ Củ đậu - Phân lập xác định cấu trúc hóa học hợp chất b Đóng góp Một hợp chất có tên erosusone (EPE12) flavonoid gồm: isobavachalcone (EPE3.1), wighteone (EPE7), prunin (EPE2), vitexine (WPE8) lần phân lập từ Củ đậu Kết luận Trong trình nghiên cứu, đề tài thu kết sau: Đã thu nhận 51,5 g cao chiết n-hexane, 38 g cao chiết EtOAc 87 g cao chiết nước từ 1,0 kg mẫu Củ đậu Đã đánh giá hoạt tính chống nấm bệnh phân đoạn chiết nhexane EtOAc hai chủng nấm P capsisi M grisea Kết cho thấy dịch chiết EtOAc thể hoạt tính mạnh ức chế 89,2% chủng P capsisi 81,2% với chủng M grisea Đã phân lập xác định cấu trúc hóa học flavonoid flavanoid biết từ cao chiết EtOAc Củ đậu Học viên Hoàng Thị Lan Anh MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ iii DANH MỤC HÌNH ẢNH iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU v MỞ ĐẦU vi CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan thực vật 1.1.1 Thực vật họ Đậu (Fabaceae) 1.1.2 Thực vật chi Pachyrhizus 1.1.3 Cây củ Đậu Pachyrhizus erosus (L.) Urban 1.1.4 Công dụng củ Đậu 1.2 Tình hình nghiên cứu hóa học hoạt tính sinh học củ Đậu (P erosus) 1.2.1 Tình hình nghiên cứu hóa học 1.2.2 Các nghiên cứu hoạt tính sinh học loài P erosus 12 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 Mẫu thực vật 18 2.2 Phương pháp nghiên cứu 18 2.2.1 Thu hái xử lý mẫu 18 2.2.2 Phương pháp sắc ký để phân lập chất 18 2.2.3 Phương pháp xác định cấu trúc hợp chất phân lập 19 2.2.4 Phương pháp đánh giá hoạt tính chống nấm in vitro 19 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM 20 3.1 Dụng cụ thiết bị hóa chất 20 3.2 Chiết mẫu thực vật 20 3.3 Phân lập tinh chế hợp chất từ cao chiết EtOAc Củ đậu 21 3.3.1 Quy trình phân lập chất 21 3.3.2 Dữ liệu phổ hợp chất phân lập được: 23 3.4 Đánh giá hoạt tính chống nấm in vitro phân đoạn chiết 25 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26 4.1 Nguyên liệu thực vật 26 4.2 Khảo sát hoạt tính chống nấm in vitro phân đoạn chiết 26 4.3 Phân lập chất 26 4.4 Xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập 27 4.4.1 Hợp chất EPE12: erosusone 27 4.4.2 Hợp chất EPE3.1: isobavachalcone 31 4.4.3 Hợp chất EPE7: Wighteone 34 4.4.4 Hợp chất EPE2: Prunin 37 4.4.5 Hợp chất WPE8: Vitexin 41 KẾT LUẬN 45 KIẾN NGHỊ 45 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN VĂN 46 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CƠNG BỐ 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 PHỤ LỤC CÁC PHỔ 54 ii DANH MỤC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ Bảng 1: Khả chống oxi hố DPPH ABTS từ hạt lồi P erosus 16 Bảng 2: Khả chống oxi hoá củ P erosus 16 Bảng 3: Khả ức chế enzym tyrosinase củ P erosus 17 Bảng 4: Khả ức chế enzym số hợp chất phân lập từ P erosus 17 Bảng 5: Kết thử nghiệm hoạt tính chống nấm in vitro 25 Bảng 6: Các hợp chất phân lập từ cao EtOAc Củ đậu 26 Bảng 7: Dữ liệu phổ 1H, 13C-NMR chất EPE12 xanthoangelol K 30 Bảng 8: Dữ liệu phổ 1H, 13C NMR chất EPE3.1 isobavachalcone 33 Bảng 9: Dữ liệu phổ 1H, 13C NMR, DEPT hợp chất EPE7 Wighteone 37 Bảng 10: Dữ liệu phổ 1H, 13C NMR, DEPT hợp chất EPE2 Prunin 40 Bảng 11: Dữ liệu phổ 1H, 13C NMR, DEPT hợp chất WPE8 Vitexin 43 Sơ đồ 1: Sơ đồ chiết mẫu Củ đậu P erosus 21 Sơ đồ 2: Sơ đồ phân lập chất từ cao chiết EtOAc Củ đậu P erosus 22 iii 102 103 104 105 106 Phụ lục 05: Các phổ hợp chất WPE8 (vitexin) OH OH OH 6" 3" 3' O HO OH 1" O 1' OH 5' 6' 4' 2' OH O WPE8: vitexin CTPT: C21 H20 O10 (M=432) Phổ 1H-NMR hợp chất WPE8 Phổ 13C-NMR hợp chất WPE8 Phổ DEPT hợp chất WPE8 Phổ HMBC hợp chất WPE8 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 ... chọn đề tài ? ?Nghiên cứu thành phần hóa học khảo sát hiệu lực phòng trừ sinh học từ củ đậu (Pachyrhizus erosus) Việt Nam? ?? nhằm sáng tỏ thành phần hóa học củ đậu, từ làm tiền đề nghiên cứu hoạt chất... sâu bọ Lá Củ đậu xem phế phẩm nông nghiệp Cho đến chưa có cơng trình nghiên cứu Củ đậu Bởi vậy, việc nghiên cứu thành phần hóa học khảo sát hoạt tính sinh học từ Củ đậu đóng góp sở khoa học định... củ Đậu 1.2 Tình hình nghiên cứu hóa học hoạt tính sinh học củ Đậu (P erosus) 1.2.1 Tình hình nghiên cứu hóa học 1.2.2 Các nghiên cứu hoạt tính sinh học lồi P erosus 12 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ