Nghiên cứu cấu trúc và hoạt tính sinh học các hợp chất từ phần chiết nước cây bả dột

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn khơng trùng lặp với khóa luận, luận văn, luận án cơng trình nghiên cứu cơng bố Người cam đoan Nguyễn Thị Huyền i LỜI CẢM ƠN CỦA TÁC GIẢ Luận văn Thạc sĩ thực Phịng thí nghiệm Hóa học hợp chất thiên nhiên, Bộ mơn Hóa hữu cơ, Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Khoa Khoa học Tự nhiên, Đại học Hồng Đức Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS TS Phan Minh Giang giao đề tài, tận tình hướng dẫn tạo điều kiện thuận lợi giúp em hồn thành khóa luận Trong q trình thực Luận văn có tham gia sinh viên Phạm Đức Cường, Phịng thí nghiệm Hóa học hợp chất thiên nhiên, Bộ mơn Hóa hữu cơ, Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Nghiên cứu tài trợ đề tài lĩnh vực Khoa học tự nhiên Quỹ phát triển Khoa học Công nghệ quốc gia (Nafosted) Em xin gửi lời cảm ơn đến anh chị bạn Phịng thí nghiệm Hóa học hợp chất thiên nhiên giúp đỡ em trình thực khóa luận Hà Nội, tháng năm 2020 Học viên Nguyễn Thị Huyền ii MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN…………… …………………………………… … 1.1 Giới thiệu họ Cúc (Asteraceae) 1.2 Chi Eupatorium 1.3 Đặc điểm thực vật, phân bố công dụng loài Bả dột Công dụng y học cổ truyền 1.4 Một số nghiên cứu thành phần hóa học chi Eupatorium 1.4.1 Loài Mần tưới (Eupatorium fortunei Turcz.) 1.4.2 Loài Yên bạch Nhật (Eupatorium japonicum Thunb.) 12 1.4.3 Loài Bả dột (Eupatorium triplinerve Vahl.) .13 1.4.4 Loài Cỏ lào đỏ (Eupatorium adenophorum Spreng.) 14 1.5 Các nghiên cứu hoạt tính sinh học chi Eupatorium 16 Chƣơng THỰC NGHIỆM 19 2.1 Phương pháp nghiên cứu, thiết bị hóa chất 19 2.1.1 Phương pháp điều chế phần chiết nước 19 2.1.2 Phương pháp phân tích, phân tách hỗn hợp phân lập hợp chất 19 2.1.3 Phương pháp xác định cấu trúc hợp chất hữu 22 2.2 Nguyên liệu thực vật 24 2.3 Điều chế phần chiết nước từ Bả dột 24 2.4 Phân tích sắc kí lớp mỏng 25 2.5 Phân lập hợp chất từ phần chiết nước 25 2.6 Hằng số vật lí liệu phổ hợp chất phân lập 28 2.7 Hoạt tính ức chế enzym α-glucosidase 31 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 32 3.1 Nguyên liệu thực vật 32 3.2 Điều chế phần chiết nước từ Bả dột 32 3.3 Phân tách phần chiết nước 34 3.4 Xác định cấu trúc hợp chất phân lập 34 3.4.1 Thymoquinol 5-O--D-glucopyranoside (ETBDW40.1.3) .34 iii 3.4.2 Acid (E)-4-hydroxy-2-methoxycinnamic (ETBDW60.1.2) 36 3.4.3 Thyrsifloside (ETBDW60S1.1) 36 3.4.4 (E)-4-Methoxymelilotoside (ETBDW60S1.2) 38 3.4.5 Kaempferol 3,7-di-O-β-D-glucopyranoside (ETBDW60S.2) 41 3.5 Hoạt tính ức chế enzym -glucosidase 42 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 44 CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU TLC (Thin-layer Choromatography): Sắc kí lớp mỏng CC (Column Choromatography): Sắc kí cột FC (Flash Chromatography): Sắc kí cột nhanh Mini-C (Mini-Column Chromatography): Sắc kí cột tinh chế IR (Infrared Spectroscopy): Phổ hồng ngoại NMR (Nuclear Magnetic Resonance Spectrocopy): Phổ cộng hưởng từ hạt nhân H-NMR (Proton 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 Polarization Transfer): Phổ DEPT δ: Độ dịch chuyển hóa học (ppm) v DANH MỤC CÁC HÌNH, CÁC BẢNG VÀ CÁC SƠ ĐỒ Hình 1.1: Cây Bả dột (Eupatorium triplinerve Vahl.) Hình 3.1: Tương tác HMBC (→) ETBDW40.1.3 Hình 3.2: Các tương tác HMBC (→) ETBDW60S1.1 Hình 3.3: Các tương tác HMBC (→) NOESY () ETBDW60S1.2 Sơ đồ 2.1: Phân tách sắc kí phân đoạn ETBDW40 Sơ đồ 2.2: Phân tách sắc kí phân đoạn ETBDW60 Sơ đồ 3.1: Quy trình điều chế phần chiết nước (ETBDW) Bảng 3.1: Hoạt tính ức chế -glucosidase hợp chất phân lập vi DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phổ (-)-ESI-MS ETBDW40.1.3 Phụ lục 2: Phổ (+)-ESI-MS ETBDW40.1.3 Phụ lục 3: Phổ 1H-NMR ETBDW40.1.3 Phụ lục 4: Phổ 13C-NMR ETBDW40.1.3 Phụ lục 5: Phổ HSQC ETBDW40.1.3 Phụ lục 6: Phổ HMBC ETBDW40.1.3 Phụ lục 7: Phổ 1H-NMR ETBDW60.1.2 Phụ lục 8: Phổ 13C-NMR ETBDW60.1.2 Phụ lục 9: Phổ DFEPT ETBDW60.1.2 Phụ lục 10: Phổ (-)-ESI-MS ETBDW60S1.1 Phụ lục 11: Phổ (+)-ESI-MS ETBDW60S1.1 Phụ lục 12: Phổ 1H-NMR ETBDW60S1.1 Phụ lục 13: Phổ (-)-ESI-MS ETBDW60S1.2 Phụ lục 14: Phổ (+)-ESI-MS ETBDW60S1.2 Phụ lục 15: Phổ 1H-NMR ETBDW60S1.2 Phụ lục 16: Phổ 13C-NMR ETBDW60S1.2 Phụ lục 17: Phổ DEPT ETBDW60S1.2 Phụ lục 18: Phổ HSQC ETBDW60S1.2 Phụ lục 19: Phổ HMBC ETBDW60S1.2 Phụ lục 20: Phổ NOESY ETBDW60S1.2 Phụ lục 21: Phổ 1H-NMR ETBDW60S.2 Phụ lục 22: Phổ 13C-NMR ETBDW60S.2 Phụ lục 23: Phổ HMBC ETBDW60S.2 vii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Việc sử dụng thuốc phòng điều trị bệnh tật thể người đóng vai trị quan trọng nước phát triển, đặc biệt châu Á Theo thống kê Tổ chức y tế giới (WHO), khoảng 85-90% dân số giới sử dụng loại dược liệu thiên nhiên điều trị loại bệnh Tác dụng điều trị thường xác định dựa hợp chất có hoạt tính sinh học, việc nhận dạng hợp chất có ý nghĩa khoa học thực tiễn quan trọng Việt Nam có khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa, có nhiều điều kiện cho sinh vật phát triển, có khoảng 12.000 lồi thực vật thuộc 2.256 chi, 305 họ Có khoảng 3.200 lồi số có giá trị làm thuốc nhiên phần lớn loài chưa nghiên cứu cách đầy đủ Việt Nam, thành phần hóa học hoạt tính sinh học Các lồi chi Mần tưới (Eupatorium L.) thuộc họ Cúc (Asteraceae) nhân dân sử dụng phổ biến số thuốc dân gian để chữa số bệnh giảm sưng, đau mụn nhọt, hoạt huyết, điều kinh, giải nhiệt… Việt Nam giới Các loài Eupatorium có Việt Nam nghiên cứu nhiều giới bao gồm Cỏ lào (E odorata L.), Mần tưới (E fortunei), Yên bạch Nhật (E japonicum Thunb.), Bả dột (E triplinerve Vahl.) Bả dột (Eupatorium triplineve Vahl.) thân thảo thuộc họ Cúc (Asteraceae), sử dụng y học truyền thống Việt Nam số nước giới Bả dột thuốc giúp cầm máu, làm mồ hôi, tiêu sưng, giảm đau Do thuốc sử dụng điều trị bệnh kháng khuẩn tim mạch, bả dột cho hợp chất có hoạt tính sinh học có giá trị Ở Việt Nam giới, nhiều nghiên cứu tinh dầu coumarin, E triplinerve chưa nghiên cứu hợp chất phân cực có phần chiết nước Coumarin nhóm hợp chất hữu thiên nhiên có ý nghĩa ứng dụng qua hoạt tính giảm đau, chống viêm, an thần, chống độc, đông máu, chống ung thư xuất phần chiết phân cực từ nhiều loài Eupatorium Tuy nhiên ngiên cứu hợp chất phân cực cao cung cấp thêm hiểu biết hoạt chất có nước sắc cao chiết nước dùng phổ biến y học dân gian Trong chương trình nghiên cứu thành phần hóa học lồi Eupatorium Việt Nam nhằm mục đích xác định giá trị ứng dụng chúng, Bả dột lựa chọn làm đối tượng khóa luận Mục đích nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu sử dụng phương pháp chiết, phân tách sắc ký để phân lập hợp chất từ phần chiết nước xác định cấu trúc hợp chất phân lập phương pháp phổ Nội dung nghiên cứu Các nội dung nghiên cứu là: - Điều chế phần chiết nước từ Bả dột - Sử dụng kĩ thuật sắc kí phân tích, điều chế, tinh chế để phân lập hợp chất từ phần chiết nước - Sử dụng phương pháp phổ (MS, NMR) để xác định cấu trúc hợp chất phân lập - Thử nghiệm số hoạt tính sinh học hợp chất phân lập Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu họ Cúc (Asteraceae) Họ Cúc (Asteraceae Dumort 1822 Compositae Gisek 1792) họ lớn ngành Mộc lan (Magnophyta, Thực vật hạt kínAngiospermae) Họ Cúc có khoảng 1550 chi với 23000 lồi (Takhtajan, 2009), đóng vai trị quan trọng hệ thực vật giới hệ thực vật Việt Nam [1-6] Đặc điểm hình thái Họ Cúc gồm nhiều chi, nhiều loài, sống khắp nơi môi trường khác nhau, họ vị trí tiến hóa cao nhất, đa dạng phức tạp Phần lớn họ thân cỏ hàng năm lâu năm, kích thước nhỏ bé, chủ yếu bụi, gỗ lớn, số loài leo trườn thủy sinh Lá: phiến nguyên, thường khía hay chia thùy Hình thái đa dạng tượng dị hình phổ biến nên khơng thể vào hình thái để phân biệt chi Ở nước ta có dạng lá: đơn nguyên, có thùy, phân thùy, xẻ thùy kép Hoa: tập hợp thành cụm hoa đầu rổ, cụm hoa đầu nằm đơn độc thành chùm, hoa lưỡng tính nhiều nhị, nhụy không phát triển, cụm hoa có hoa cái, hoa đực hay hoa vơ tính Đài hoa: có cấu tạo khác nhau, khơng có dạng số lượng khơng cố định hoa Đa số biến thành mào lông (chùm lông đỉnh quả) hẳn số chi Bộ nhị: gồm nhị nhau, có nhị ln đính vào ống tràng rời nhau, cịn bao phấn đính với thành ống mở dọc theo kẽ nứt phía (trừ số trường hợp có bao phấn rời, gốc bao phấn có tai, gốc bao phân cụt…) Bộ nhụy: gồm noãn ln dính lại làm thành bầu ơ, chứa nỗn đảo, đính đáy Vịi nhụy 1, gốc vịi có triền tuyến mật Đầu vịi nhụy Phụ lục 7: Phổ 1H-NMR ETBDW60.1.2 P7 Phụ lục 8: Phổ 13C-NMR ETBDW60.1.2 P8 Phụ lục 9: Phổ DFEPT ETBDW60.1.2 P9 Phụ lục 10: Phổ (-)-ESI-MS ETBDW60S1.1 Phụ lục 11: Phổ (+)-ESI-MS ETBDW60S1.1 P10 Phụ lục 12: Phổ 1H-NMR ETBDW60S1.1 P11 Phụ lục 13: Phổ (-)-ESI-MS ETBDW60S1.2 Phụ lục 14: Phổ (+)-ESI-MS ETBDW60S1.2 P12 Phụ lục 15: Phổ 1H-NMR ETBDW60S1.2 P13 Phụ lục 16: Phổ 13C-NMR ETBDW60S1.2 P14 Phụ lục 17: Phổ DEPT ETBDW60S1.2 P15 Phụ lục 18: Phổ HSQC ETBDW60S1.2 P16 Phụ lục 19: Phổ HMBC ETBDW60S1.2 P17 Phụ lục 20: Phổ NOESY ETBDW60S1.2 P18 Phụ lục 21: Phổ 1H-NMR ETBDW60S.2 P19 Phụ lục 22: Phổ 13C-NMR ETBDW60S.2 P20 Phụ lục 23: Phổ HMBC ETBDW60S.2 P21