HOẠT TÍNH SINH học của các hợp CHẤT CHIẾT TÁCH từ cây vối CLEISTOCALYX OPERCULATUS)

ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN ĐỀ TÀI: HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT CHIẾT TÁCH TỪ CÂY VỐI (CLEISTOCALYX OPERCULATUS) MỤC LỤC Mở Đầu CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan vối (Cleistocalyx operculatus Roxb) 1.1.1 Tên gọi 1.1.2 Đặc điểm thực vật 1.1.3 Phân bố 1.1.4 Thành phần hóa học 1.1.4.1 Thành phần hóa học tinh dầu nụ hoa vối 1.1.4.2 Thành phần hóa học nụ hoa vối 1.2 Tổng quan hợp chất polyphenol có tác dụng chống Oxy hóa 1.2.1 Cơ chế hoạt động hợp chất chống oxy hóa polyphenol 1.2.1.1 Cơ chế chuyển nguyên tử hydro (Hydrogen Atomic Transfer -HAT) 1.2.1.2 Cơ chế chuyển electron chuyển proton (Single Electron TransferProton Transfer − SET−PT) 1.2.1.3 Cơ chế chuyển proton electron (Sequential Proton Loss Electron Transfer − SPLET) CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH VÀ PHÂN LẬP CÁC HỢP CHẤT 2.1 Thiết bị nghiên cứu SVTH: CAO HOÀNG MINH PHƯỢNG ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN 2.2 Chiết phân lớp hợp chất vối 2.3 Qui trình tách chiết phân lập hợp chất CHƯƠNG 3: CÁC NGHIÊN CỨU VỀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT CHIẾT TÁCH TỪ CÂY VỐI KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO SVTH: CAO HOÀNG MINH PHƯỢNG ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS NGÔ THÁI BÍCH VÂN MỞ ĐẦU Các hợp chất thiên nhiên đóng vai trị quan trọng việc phát triển thuốc chữa bệnh Phần lớn dược phẩm phát phát triển từ hợp chất phân lập từ động, thực vật Việt Nam có hệ thực vật đa dạng phong phú với 12000 loài,1200 chi thuộc 300 họ thực vật, có khoảng 3200 lồi sử dụng y học dân tộc Chính vậy, nghiên cứu phát khai thác nguồn tài nguyên đóng góp ý nghĩa lớn việc chế tạo sản xuất loại thuốc chữa bệnh Cây vối có tên khoa học Cleistocalyx operculatus Roxb Merr et Perry - thuốc dân gian dùng từ lâu phổ biến nhiều nước giới.Trong y học dân gian nụ vối sử dụng thức uống hàng ngày, khơng giúp nhiệt mà cịn có thêm tác dụng kiện tỳ, tiêu thực Các hoạt tính sinh học chủ yếu Vối chứng minh giới bao gồm kháng oxy hóa, kháng khuẩn, chống ung thư, chống dị ứng, diệt nấm…Cây Vối loại thực vật phổ biến dễ tìm mà cịn mang lại nhiều lợi ích cho sức khoe người Chính giá trị mang tính thiết thực ấy, Đồ Án Cơng Nghệ này, em tìm hiểu hoạt tính sinh học hợp chất chiết tách từ Vối (Cleistocalyx operculatus Roxb) SVTH: CAO HOÀNG MINH PHƯỢNG ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan Vối 1.1.1 Tên gọi - Tên tiếng Việt: Cây vối, Trâm nấp, Mạy xả (Tày) - Tên Latin: Cleistocalyx operculatus (Roxb.) Merr et Perry - Họ thực vật: Sim (Myrtaceae) 1.1.2 Đặc điểm thực vật Hình 1.1: Cây vối Hình 1.2: Nụ vối Cây vối loại gỗ nhỡ, cao 5-10 m, có hơn, vỏ thân nứt nẻ, màu nâu đen Cành nhánh có nhiều vảy, cành non trịn hay hình cạnh, nhẵn Lá đơn mọc đối, có cuống dài 1-1,5 cm, dai, cứng, phiến hình trái xoan hay hình trồng, dài 8-20 cm, rộng 5-8 cm giảm nhọn gốc, có mũi ngắn Quả hình cầu hay hình trứng, đường kính 7-12 mm, xù xì, chín có màu tím, thể chất nạc, vị SVTH: CAO HỒNG MINH PHƯỢNG ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN 1.1.3 Phân bố Cây vối có mặt hầu hết quốc gia có khí hậu nhiệt đới Trung Quốc, Bangladesh; Ấn Độ, Myanma, Campuchia; Lào; Thái Lan Việt Nam,… Tại Việt Nam, vối mọc hoang trồng ven bờ ao, bờ suối nhiều nơi đặc biệt miền Bắc, miền Trung Trong dân gian phân biệt vối có hai loại, loại nhỏ bàn tay, màu vàng xanh, thường gọi "vối kê" hay "vối nếp" Loại thứ hai to bàn tay, hình thoi, màu xanh thẫm gọi "vối tẻ".Lại có nơi phân biệt vối trâu vối quế Vối trâu mỏng, xanh đậm to vối quế dày, nhỏ 1.1.4 Thành phần hóa học Lá Vối: chứa tanin, vết alcaloid (nhóm indolic) tinh dầu Tinh dầu gồm nhiều thành phần thành phần (Z)-β-ocimen, myrcen, (E)-β-ocimen Ngồi ra, vối có chứa flavonoid, coumarin, tanin, acid hữu cơ, đường tự sterol [1] Vỏ cây: chứa triterpen nhóm ursan acid usolic [1] Nụ vối: chứa chalcon, triterpen, terpen nhiều flavonoid khác nhau, với nhiều thành phần xác định cấu trúc hóa học [1] 1.1.4.1 Thành phần hóa học tinh dầu nụ hoa vối Các nhà khoa học Trung Quốc xác định nụ hoa vối có chứa tinh dầu Theo nghiên cứu Zhang Fengxion tìm hợp chất từ nụ vối Cũng teo tác giả Hoàng Văn Lưu, lần nghiên cứu thành phần hóa học vối Nghệ An xác định hàm lượng tinh dầu nụ vối non 0.48%, tinh dầu nụ vối già 0.18% Trong tinh dầu nụ vối có chứa tổng cộng 36 hợp chất, hợp chất có hàm lượng lớn bao gồm:  β-myrcen: 32.3%  (Z) - β - ocimen (29.1%)  (E)-β- pocimen (12%)  (β)-caryophyllen (5.3%) SVTH: CAO HOÀNG MINH PHƯỢNG ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN  α-pinen(3,2%)  (E)-neroliol ( 0,4%) [1] 1.1.4.2 Thành phần hóa học nụ hoa vối Các hợp chất có nụ hoa vối bao gồm:  2’4’- Dihydroxy-6’-metoxy-3’,5’- dimetylchalcon [2]  Quercetin [2]  Kaempferol [2]  Axit oleanic SVTH: CAO HỒNG MINH PHƯỢNG ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN [2[2]  Axit Betulinic [2]  β-sitosterol [2] 1.2 Tổng quan hợp chất polyphenol có tác dụng chống Oxy hóa SVTH: CAO HỒNG MINH PHƯỢNG ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN Polyphenol hợp chất có nguồn gốc tự nhiên tồn thực vật chứng minh có khả chống oxy hóa vơ hiệu Polyphenol bảo vệ thể, giúp thể chống lại nhiều loại bệnh khác gốc tự gây Đặc điểm chung chúng phân tử có vịng thơm (vịng benzen) chứa hay hai, ba nhiều nhóm hydroxyl (OH) gắn trực tiếp vào vòng benzen Tùy thuộc vào số lượng vị trí tương hỗ nhóm OH với khung hóa học mà tính chất lý hố học hoạt tính sinh học thay đổi 1.2.1 Cơ chế hoạt động hợp chất chống oxy hóa polyphenol 1.2.1.1 Cơ chế chuyển nguyên tử hydro (Hydrogen Atomic Transfer-HAT) Trong chế này, chất chống oxy hóa, ký hiệu ArOH, khống chế gốc tự (ví dụ: gốc peroxyl ROO•) cách chuyển nguyên tử hydro nhóm OH ArOH sang gốc tự ROO•: ROO• + ArOH ROOH +ArO• (1.1) Gốc phenoxyl (ArO• ) tạo thành ổn định nhờ vào chuyển nguyên tử hydro xa để tạo thành quinone phản ứng với gốc tự khác bao gồm gốc phenoxyl khác Với phát triển liên tục tạo chuỗi phản ứng Cơ chế HAT phù hợp với kiểu phân cắt đồng ly liên kết O-H hợp chất polyphenol Phản ứng xảy nhóm OH hợp chất polyphenol (ArOH) phụ thuộc vào lượng phân ly liên kết (Bond Dissociation Enthalpy − BDE) nhóm OH enthalpy phản ứng (1.1) Năng lượng phân ly liên kết (BDE) thể độ bền nhiệt động liên kết OH hợp chất polyphenol BDE thấp liên kết O−H dễ dàng bị cắt đứt nguyên tử hydro dễ dàng chuyển đến kết hợp với gốc tự do, điều đóng vai trị quan trọng phản ứng chống oxy hóa 1.2.1.2 Cơ chế chuyển electron chuyển proton (Single Electron Transfer- Proton Transfer − SET−PT) Cơ chế gồm hai trình (phản ứng 1.2), trình thứ electron từ polyphenol chuyển sang gốc tự trình thứ hai chuyển proton SVTH: CAO HỒNG MINH PHƯỢNG ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN Cơ chế SET−PT định khả chuyển electron, đặc trưng lượng ion hóa (Ionization Energy − IE) Trong trình thứ hai chế liên kết O−H phân cắt theo kiểu dị ly, đặc trưng lượng phân ly proton (Proton Dissociation Enthalpy – PDE), tỏa nhiệt mạnh hợp chất phenolic Ngồi ra, dung mơi ảnh hưởng đến enthalpy phản ứng q trình thứ Vì vậy, dung mơi cần phải đưa vào nghiên cứu để thu mô tốt đặc điểm phản ứng oxy hóa hợp chất polyphenol 1.2.1.3 Cơ chế chuyển proton electron (Sequential Proton Loss Electron Transfer − SPLET) Trong chế SPLET (các phản ứng 1.3) proton bị chuyển electron Hai đại lượng nhiệt động học bao gồm lực proton (Proton Affinity – PA) lượng chuyển electron (Electron Transfer Enthalpy – ETE) hai thông số đặc trưng cho trình Cơ chế xét điều kiện pH cụ thể Hình 1.2.1.3: Sơ đồ tổng quát chế chống oxy hóa hợp chất polyphenol SVTH: CAO HOÀNG MINH PHƯỢNG ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH VÀ PHÂN LẬP CÁC HỢP CHẤT SVTH: CAO HOÀNG MINH PHƯỢNG 10 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN 2.1 Thiết bị nghiên cứu Nguyên liệu thực vật vối (Cleistocalyx operculatus Roxb Merr et Perry) thu thập huyện Văn Lâm, tỉnh Hưng Yênvào tháng năm 2013 Điểm nóng chảy đo thiết bịBoetius (Đức) Thermo Scientific MelTemp 3.0 (Mỹ) Phổkhối lượng (ESI-MS) đo hệthiết bịLC/MSD Trap Agilent Series 1100.Các phổ1H-NMR, 13C-NMRvà DEPT ghi thiết bịBruker Avance 500 NMR spectrometer Silica gel Merck sử dụng cho sắc ký cột(CC,FC Mini-C) Sắc ký lớp mỏng (TLC)được thực mỏng silica gel Merck 60 F254 tráng sẵn nhôm [7] 2.2 Chiết phân lớp hợp chất vối SVTH: CAO HOÀNG MINH PHƯỢNG 11 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN Sơ đồ 2.2.1: Quy trình điều chế phần chiết từ Vối [TLTK] 2.3 Qui trình tách chiết phân lập hợp chất 2.3.1 Phân tách phần chiết n-Hexan (EH) SVTH: CAO HOÀNG MINH PHƯỢNG 12 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN Sơ đồ 2.3.1: Phân tách phần chiết n-Hexan (EH) Phần chiết n-hexan EH(25 g) phân tách CC silica gel (cỡ hạt 0,0400,063 mm), rửa giải với hệ dung môi gradient n-hexan-etylaxetat 29:1, 19:1, 9:1, 4:1, 2:1, 1:1 (v/v) thu nhóm phân đoạn  Nhóm phân đoạn EH3(1,9 g) phân tách CC silica gel (0,0400,063 mm), rửa giải với hệ dung môi n-hexan-etyl axetat 29:1, tinh chế cách rửa, kết tinh lại hỗn hợp dung môi n-hexan-axeton thu 1Tetratriacontanol (25 mg)  Nhóm phân đoạn EH5(6,2 g) phân tách FC silica gel (0,0400,063 mm), rửa giải với hệ dung môi n-hexan-etyl axetat 29:1, 19:1 9:1 thu nhóm phân đoạn o Nhóm phân đoạn EH5.2 tinh chế cách rửa n-hexan sau kết tinh lại axeton thu 2',4'-Dihydroxy-6'-metoxy-3',5'-dimetylchalcon SVTH: CAO HOÀNG MINH PHƯỢNG 13 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS NGÔ THÁI BÍCH VÂN o Nhóm phân đoạn EH5.3(1,1 g) phân tách lần FC silica gel (0,015-0,040 mm), rửa giải với hệdung môi n-hexan-etyl axetat 29:1, 19:1 9:1, rửa n-hexan kết tinh lại axeton thu 2',4'Dihydroxy-6'-metoxy-3',5'-dimetylchalcon (214,5 mg) β-Sitosterol (40 mg) o Nhóm phân đoạn EH5.4(0,8 g) rửa metanol cho β-Sitosterol (30 mg)  Nhóm phân đoạn EH7(0,6 g) phân tách FC silica gel (0,0400,063 mm), rửa giải với hệ dung môi n-hexan-etyl axetat 9:1, rửa axeton kết tinh lại hỗn hợp dung môi diclometan-axeton thu Betulin (20 mg)  Nhóm phân đoạn EH8(4,0 g) phân tách FC silica gel (0,0400,063 mm), rửa giải với hệ dung môi n-hexan-etyl axetat 9:1 6:1 thu nhóm phân đoạn Nhóm phân đoạn phân táchbằng sắc ký cột kết tinh lại thu Betulin (15 mg )và hỗn hợp Betulin Axit betulinic (20 mg) Nhóm phân đoạn 4được tinh chế mini-C silica gel (0,015-0,040 mm), rửa giải với hệ dung môi diclometan-etyl axetat 29:1, kết tinh lại hỗn hợp dung môi diclometan-axeton thu Axit oleanolic (36 mg) [7] 2.3.2 Phân tách phần chiết Diclometan (ED) SVTH: CAO HOÀNG MINH PHƯỢNG 14 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN Sơ đồ 2.3.2: Phân tách phần chiết Diclometan (ED) Phần chiết diclometan ED(48 g) phân tách CC, rửa giải với hệdung môi diclometan-etyl axetat građien 9:1, 6:1, 4:1, 2:1, 1:1, 1:2 thu nhóm phân đoạn  Nhóm phân đoạn ED4(4,4 g) phân tách FC silica gel (0,0400,063 mm), rửa giải với hệ dung môi diclometan-etyl axetat 9:1, 6:1, 4:1 thu nhóm phân đoạn o Nhóm phân đoạn ED4.1(0,2 g) phân táchbằng FC silica gel (0,015-0,040 mm) với hệ dung môi diclometan-etyl axetat 35:1 cho Betulin (12 mg) Axit betulinic ( (19 mg) o Nhóm phân đoạn ED4.4(1,35 g) phân tách mini FC silica gel (0,015-0,040 mm), rửa giải với hệ dung môi diclometan-etyl axetat 29:1, 19:1 kết tinh lại hỗn hợp dung môi diclometan-axeton cho Axit betulinic ( o (150 mg) Axit oleanolic ( (70 mg)  Nhóm phân đoạn ED5(5,8 g) phân tách lần FC silica gel (0,040-0,063 mm), rửa giải với hệdung môi diclometan-etyl axetat 9:1, 6:1, 4:1 SVTH: CAO HỒNG MINH PHƯỢNG 15 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN diclometan-axeton 29:1, 19:1 9:1 sau rửa kết tinh lại hỗn hợp dung môi diclometan-axeton thu Axit maslinic ( (46,2 mg) 2.3.3 Phân tách phần chiết etyl axetat (EE) Sơ đồ 2.3.2: Phân tách phần chiết etyl axetat (EE) Phần chiết etyl axetat (5,5 g) phân tách CC, rửa giải với hệ dung môi diclometan-axeton 19:1, 9:1, 4:1 thu nhóm phân đoạn Nhóm phân đoạn tinh chế FC silica gel (0,015-0,040 mm), rửa giải với hệ dung môi diclometan-axeton 19:1 thu Kaempferol (22,7 mg) Nhóm phân đoạn phân tách FC silica gel (0,015-0,040 mm), rửa giải với hệ dung môi diclometan-metanol 29:1 thu Quercetinơ [7] CHƯƠNG 3: CÁC NGHIÊN CỨU VỀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT CHIẾT TÁCH TỪ CÂY VỐI SVTH: CAO HỒNG MINH PHƯỢNG 16 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN Đề tài: Tìm hiểu đặc tính chống oxy hóa hợp chất terpenoids khơng phenolic có tinh dầu chiết xuất từ chồi Cleistocalyx operculatus [8] 3.1 Tổng quan: Nghiên cứu đưa đặc tính chống oxy hóa 21 loại hợp chất terpenoids khơng phenolic có tinh dầu chiết xuất từ chồi Vối phương pháp tính tốn dựa lý thuyết chức mật độ (DFT) Nhóm nghiên cứu xác định khả chống oxy hóa hợp chất có tinh dầu nụ vối phân tích số liệu: Năng lượng liên kết gốc C-H, lượng phân ly proton, lực proton, entanpy chuyển điện tử lượng ion hóa Những thành phần tính pha khí hai dung môi khác (nước ethanol) mức lý thuyết ROB3LYP / 6-311 ++ G (2df, 2p) // B3LYP / 6-311G (d, p) [8] cho phương pháp trước phương pháp PM6 cho phương pháp sau 3.2 Phương pháp nghiên cứu tính tốn: 3.2.1 Phương pháp nghiên cứu Q trình oxy hóa sinh học gây gốc oxy HO˙, O2˙− ROO˙ có sinh vật sống, lý gây nhiều thiệt hại oxy hóa bệnh khác bao gồm dị ứng, ung thư, nhiễm virus [8] Về chế hoạt động, vai trò bảo vệ chất chống oxy hóa tiềm mơ tả ba chế chính: chuyển ngun tử hydro (HAT), chuyển electron chuyển proton (SET-PT) chuyển proton electron (SPLET) Cơ chế HAT đặc trưng lượng phân ly liên kết (BDE) liên kết X (được nhắc đến nghiên cứu) SET-PT liên quan đến lượng ion hóa (IE) lượng phân ly proton (PDE) SPLET xác định lực proton (PA) lượng chuyển electron (ETE) Ba chế chống oxy hóa nhóm nghiên cứu đánh giá dựa thông số nhiệt động BDE, IE, PDE, PA ETE).[8] Sau đánh giá hợp chất, nhóm nghiên cứu phân loại khả chống oxy hóa loại Vì tính phân cực dung mơi có ảnh hưởng đến thí nghiệm nên tác dụng dung mơi q trình nghiên cứu Dựa lượng ion hóa lực điện tử SVTH: CAO HOÀNG MINH PHƯỢNG 17 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN tính tốn phương pháp PM6, thơng số hóa học (u), độ cứng hóa học (η) độ điện động toàn cầu (ω) mà nhóm tính tốn, ta thấy rõ khả phản ứng tính chất ổn định hợp chất nghiên cứu 3.2.2 Phương pháp tính toán Sử dụng phương pháp hỗn hợp B3LYP số B3LYP / 6-311G (d, p) tính tốn tần số rung hợp chất BDE đo mức lý thuyết ( Các trạng thái chuyển tiếp, chất trung gian sản phẩm phản ứng gốc HOO˙ phân tử nghiên cứu tối ưu hóa tính tốn mức độ lý thuyết Để đảm bảo trạng thái chuyển tiếp kết nối với chất phản ứng sản phẩm dự kiến, phép tính tọa độ phản ứng nội (IRC) thực mức độ tính tốn lý thuyết Dung mơi xử lý hồn tồn cách sử dụng phương thức thức phương trình tích phân mơ hình liên tục phân cực (IEF-PCM) mức độ lý thuyết pha khí Nói chung, ba chế hoạt động chống oxy hóa phổ biến đề xuất chấp nhận rộng rãi sau:  Năng lượng phân ly lien kết (BDE)- chế HAT: R–H → R˙ + H˙ (BDE(R–H))  Chuyển electron chuyển proton (SET-PT) R–H → RH+˙ + e− (IE) RH+˙ → R˙ + H+ (PDE)  Chuyển proton electron (SPLET) R–H → R− + H+ (PA) R− → R˙ + e− (ETE) SVTH: CAO HỒNG MINH PHƯỢNG 18 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN Entanpi phản ứng chất chống oxy hóa pha khí 298,15 K atm tính sau BDE = H(R˙) + H(H˙) − H(R–H) IE = H(RH˙+) + H(e−) − H(R–H) PDE = H(R˙) + H(H+) − H(RH˙+) PA = H(R−) + H(H+) − H(R–H) ETE = H(R˙) + H(e−) − H(R−) Trong H tổng entanpy loài nghiên cứu nhiệt độ 298,15 K thường ước tính từ biểu thức đây: H = E0 + ZPE + Htrans + Hrot + Hvib + RT Trong đó: Htrans, Hrot, Hvib enthalpy tịnh tiến, quay dao động; E0 tổng lượng electron hệ K ZPE lượng dao động điểm không 3.3 Kết thảo luận 3.3.1 Xác định vị trí liên kết C-H dễ phân ly Đây tham số để đánh giá hoạt động chất chống oxy hóa, có liên quan đến khả cho nguyên tử H tạo thành dạng gốc ổn định Ta dùng phương pháp PM6 để tính số BDE tất liên kết C-H vị trí hợp chất để có thể tìm liên kết yếu Tần số dao động thu PM6 chia tỷ lệ theo hệ số 1.078,39 Kết cho thấy nhiều liên kết C-H có giá trị BDE thấp tương tự qua nhiều lần đo Bên cạnh liên kết C-H dễ phân ly thường tìm thấy gần một vài liên kết π(C C) SVTH: CAO HỒNG MINH PHƯỢNG 19 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN Hình 3.3.1 Các hợp chất nụ vối nghiên cứu 3.3.1.1 Xác định vị trí liên kết C-H dễ phân ly phương pháp ROB3LYP/6-311++G (2df,2p)//B3LYP/6-311G(d,p) Trong chế HAT, BDE tham số quan trọng để dự đoán hoạt động chống oxy hóa hợp chất định BDE liên kết C-H terpenoids thấp khả chống oxy hóa cao Do nghiên cứu áp dụng phương pháp ROB3LYP / 6311 ++ G (2df, 2p) // B3LYP / 6-311G (d, p) để tính BDE (C-H) liên kết C-H yếu SVTH: CAO HỒNG MINH PHƯỢNG 20 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN Trên sở BDE thu được, khả cho nguyên tử H hợp chất nghiên cứu loại hydrocarbon pha khí tn theo trình tự: (i) Monoterpenes: α-terpinene > γ-terpinene > myrcene > β-pinene > limonene > αpinene > camphene (ii) Sesquiterpenes: α-cadinene > aromadendr-9-ene > γ-amorphene > cyclobazzanene ≈ sesquithujene > γ-muurolene > β-cedrene > α-copanene > 6-epi-beta-cubebene (iii) Diterpenes: cembrene > abieta-7,13-diene > rimuene > axinissene > kaur-16-ene.[8] Khi nghiên cứu đặc điểm cấu trúc phân tử tất chất chống oxy hóa tiềm năng, người ta thấy liên kết C-H dễ bị phá vỡ thường tìm thấy nguyên tử C nằm gần liên kết C=C Điều giải thích hiệu ứng cảm ứng rút electron (¬I) liên kết π Hiệu ứng gây tượng giải phóng electron từ nguyên tử carbon dẫn đến tăng phân cực liên kết CH Điều làm tăng sựu phá vỡ liên kết C-H làm cho số BDEs liên kết thấp so với liên kết lại 3.3.1.2 BDE(C-H) hợp chất từ nụ vối ảnh hưởng dung môi Độ phân cực dung môi ảnh hưởng đến khả cho H dẫn đến thay đổi giá trị BDE Trong nghiên cứu này, tính tốn BDE thực pha khí hai dung môi khác (tức nước ethanol) Ethanol chọn tinh dầu nụ vối nghiên cứu thử nghiệm thường chiết xuất với 70% ethanol Trong đó, nước coi dung mơi nghiên cứu chồi Cleistocalyx operculatus thường sử dụng làm đồ uống nước đun sôi Kết thu cho tất hợp chất cho thấy khơng có khác biệt đáng kể BDEs (C-H) pha khí so với hai dung mơi sử dụng Vì dung mơi khơng có ảnh hưởng nhiều đến BDE(C-H) hợp chất.[8] Trên sở giá trị tính tốn, nghiên cứu sơ số hợp chất nghiên cứu, α-terpinene,-terpinene, cembrene abieta-7,13-diene đại diện cho chất chống oxy hóa tiềm 3.3.2 Năng lượng ion hóa lượng phân ly proton 3.3.2.1 Năng lượng ion hóa SVTH: CAO HỒNG MINH PHƯỢNG 21 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN Như mơ tả phần trước, lượng ion hóa (IE) entanpy phân ly proton (PDE) bao gồm tham số quan trọng đặc trưng cho chế chuyển proton chuyển electron (SET-PT) Theo chế SET−PT, electron chuyển từ chất chống oxy hóa sang gốc tự để ngắt mạch phản ứng dây chuyền gốc tự do, đại lượng IE thơng số quan trọng cho biết khả cho electron chất chống oxy hóa Giá trị IE thấp việc cho electron dễ dàng hoạt động chống oxy hóa mạnh 3.2.2.2 Năng lượng phân ly proton (PDE) Bước thứ hai chế SET-PT đặc trưng lượng phân ly proton (PDE) Khả khử hóa gốc cation loại hydrocarbon pha khí tuân theo thứ tự: (i) Monoterpenes: γ-terpinene > limonene > β-pinene > myrcene > α-pinene > camphene > α-terpinene (ii) Sesquiterpenes: β-cedrene > aromadendr-9-ene > α-cadinene ≈ γ-muurolene ≈ cyclobazzanene > α-copanene > γ-amorphene > sesquithujene > 6-epi-beta-cubebene (iii) Diterpenes: kaur-16-ene > rimuene > cembrene > axinissene > abieta-7,13-diene 3.3.3 Sự tương tác gốc HOO˙ với phân tử chống oxy hóa Vai trị phịng ngừa chất chống oxy hóa hợp chất Rh thể phản ứng chuyển nguyên tử H sau: HOO˙ + rh → HOOH + R˙ Nguyên tử H chuyển từ phân tử chống oxy hóa sang gốc HOO˙, gốc oxy hóa điển hình có sẵn thể người, làm gián đoạn phản ứng dây chuyền chịu trách nhiệm khả chống oxy hóa SVTH: CAO HỒNG MINH PHƯỢNG 22 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN Hình 3.2.3.1: Giản đồ lượng phản ứng hợp chất α-terpinene gốc tự HOO˙tại ROB3LYP/6-311++G(2df,2p)//B3LYP/6-311G(d,p).[8]  Sau lằm thí nghiệm phân tích dựa phương pháp trên, nhóm nghiên cứu xác định hoạt động chống oxy hóa 21 hợp chất phi phenol chiết xuất từ tinh dầu nụ vối Kết cho thấy phương pháp HAT chiếm ưu pha khí phương pháp SPLET có hiệu dung mơi phân cực, dung mơi có ảnh hưởng nhẹ đến BDEs Pa giảm mạnh từ pha khí sang dung môi phân cực Trong số hợp chất nghiên cứu , α-terpinene, γ-terpinene, cembrene and abieta-7,13diene hợp chất chống oxy hóa mạnh SVTH: CAO HỒNG MINH PHƯỢNG 23 ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ GVHD: TS NGÔ THÁI BÍCH VÂN KẾT LUẬN - Giữa sản phẩm tự nhiên, Cleistocalyx operculatus (Roxb) Merr Perry (Myrtaceae) hay gọi Vối, đồ uống phổ biến Việt Nam số nước nhiệt đới khác vị thuốc dân gian có nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe Tinh dầu chiết xuất từ chồi Cleistocalyx operculatus đại diện cho chất chống vi trùng, chống oxy hóa, hoạt động chống viêm, hoạt động ức chế, trị bệnh tiểu đường nhiều bệnh lý khác - Thông qua đồ án này, em rút tìm hiểu cách có hệ thơng khả chống oxy hóa hợp chất thực vật, từ hiểu phương pháp tính tốn ONIOM(ROB3LYP/6-311++G(2df,2p):PM6) hay PM6 Tài liệu tham khảo: SVTH: CAO HỒNG MINH PHƯỢNG 24 ĐỒ ÁN CƠNG NGHỆ GVHD: TS NGƠ THÁI BÍCH VÂN Hồng Văn Lựu (1991), Nghiên cứu thành phần hóa học số thuộc họ sim (Myrtaceae) họ cỏ roi ngựa (Ver benaceae) Việt Nam, Vũ Thị Thu Phương (2016), Nghiên cứu hợp chất thành phẩm nhằm góp phần đánh giá tác dụng điều trị tiểu đường Vối (Cleistocalyx operculatus Roxb Merr et Perry) Ngô Văn Thu (2011), “Bài giảng dược liệu”, tập I Trường đại học Dược Hà Nội Phạm Thanh Kỳ (1998), “Bài giảng dược liệu”, tập II Trường đại học Dược Hà Nội Đỗ Tất Lợi (2004), “Những thuốc vị thuốc Việt Nam”, Nhà xuất Y học Viện dược liệu (2004), “Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam”, tập I, Nhà xuất khoa hoc kỹ thuật THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH ỨC CHẾENZYMα-GLUCOSIDASE CỦA LÁ VỐIVIỆT NAM (CLEISTOCALYX OPERCULATUSROXB MERR etPERRY)TrươngThịTốChinh1*, Phan Minh Giang21Viện Hóa học Cơng nghiệp Việt Nam2Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tựnhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Insight into the antioxidant properties of non-phenolic terpenoids contained in essential oils extracted from the buds of Cleistocalyx operculatus: a DFT study† Thi Chinh Ngoa, Duy Quang Dao*a, Nguyen Minh Thongb and Pham Cam Nam*cd SVTH: CAO HOÀNG MINH PHƯỢNG 25 ... NGƠ THÁI BÍCH VÂN 2.2 Chiết phân lớp hợp chất vối 2.3 Qui trình tách chiết phân lập hợp chất CHƯƠNG 3: CÁC NGHIÊN CỨU VỀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT CHIẾT TÁCH TỪ CÂY VỐI KẾT LUẬN TÀI LIỆU... phân tách FC silica gel (0,015-0,040 mm), rửa giải với hệ dung môi diclometan-metanol 29:1 thu Quercetinơ [7] CHƯƠNG 3: CÁC NGHIÊN CỨU VỀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT CHIẾT TÁCH TỪ CÂY VỐI... thuộc vào số lượng vị trí tương hỗ nhóm OH với khung hóa học mà tính chất lý hố học hoạt tính sinh học thay đổi 1.2.1 Cơ chế hoạt động hợp chất chống oxy hóa polyphenol 1.2.1.1 Cơ chế chuyển nguyên