Khảo sát thành phần hóa học của cao ethyl acetate của loài Địa y parmotrema sp thu hái Ở tỉnh bình thuận

~ _ Các bạn Vũ Thị Kiều Trang, Nguyễn Chính Nhân, Nguyễn Thùy Trang cùng các bạn sinh viên lớp K36C, Khoa Hóa trường ĐHSP Tp.HCM tận tỉnh cộng tác, giúp đỡ trong quá trình em nghiên cứu

KHOA HÓA - BỘ MÔN HÓA HỮU CƠ toc

ez

LUAN VAN TOT NGHIEP CHUYEN NGÀNH: HÓA HỮU CƠ KHẢO SÁT THÀNH PHÀN HÓA HỌC CỦA CAO ETHYL ACETATE CỦA LOÀI ĐỊA Y PARMOTREMA SP THU HÁI Ở TỈNH BÌNH THUẬN THƯ VIÊN

GV hướng dẫn: ThS Duong Thúc Huy

SV thực hiện: Võ Quốc Thanh

MSSV: K36.201.081

Tp HCM, ngày 08 tháng 05 năm 2014

“Thầy Th§ Dương Thúc Huy, người Thầy tận tỉnh hướng dẫn, chỉ bảo em trong

suốt thời gian thực hiện khỏa luận này Thầy đã nhiệt tâm giảng dạy, hướng dẫn,

cquan tâm và giúp đỡ em trong quá trình học tập tại trường

Các Thây/ Cô khoa Hóa, đặc biệt là các Thẩy/ Cô bộ môn Hóa Hữu cơ đã tận tình giảng dạy, chỉ bảo và tạo điều kiện đễ em hoàn thành luận văn này

‘Thiy Bai Xuân Hào đã nhận lời phản biện, đóng góp những ÿ kiến quỷ báu giúp

em hiểu rõ thêm về nội dung mà mình đang thực hiện

~ _ Các bạn Vũ Thị Kiều Trang, Nguyễn Chính Nhân, Nguyễn Thùy Trang cùng các bạn sinh viên lớp K36C, Khoa Hóa trường ĐHSP Tp.HCM tận tỉnh cộng tác, giúp

đỡ trong quá trình em nghiên cứu và thực hiện luận văn

~ _ Và quan trọng nhất, em xin bảy tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ba mẹ em đã tạo mọi

điều kiện vat chất, luôn là điểm dựa tỉnh thắn cho em trong quá trình học tập và

nghiền cứu tại trường

Em xin chân thành cảm ơn!

ve Ws

bag vu, Ha

LỜI NÓI ĐẦU

Trong khoảng 20 năm trở lại đây, những nghiên cửu hỏa học và sinh học về

địa y tên thế giới trở nến phố biến Địa y là thục vật bậc thấp, là kết quả của sự công

sinh của tảo và nắm, Địa y có thể sống được ở nhiều nơi trên đắt, đá, thân cây trong

ding tim thấy sự có mặt của địa y ở những nơi quen thuộc với sự phân bé phong phủ

va da dang

Ngay từ thời trung đại nhiều người làm nghề y đã sử dụng các loài địa y làm

thuốc chữa bệnh Y học cổ truyền Trung Quốc từng sử dụng 71 loài địa y của 17 chỉ (9 họ) với mục đích làm thuốc chữa bệnh Địa y thuộc họ Parmeliaceae, Usneaceae,

Cladionaceae được sử dụng nhiều hơn hết Một vài loại cao điều chế từ địa y được sử

dụng để trị các bệnh khác nhau như #obaziz pwimonaria chữa các bệnh vẻ phối

Xanthoria parientina chữa bệnh vàng da, chỉ L/snea để dưỡng tóc, Cetraria islandica

địa y còn được sử dụng làm thực phẩm, mỹ phẩm, xả phòng nước hoa

“Theo các tác giả Boustie (2007), Huneck (1999), Muller (2001), từ xưa cho đến nay có khoảng gin 1.000 hợp chat địa y đã được cô lập và thử nghiệm các hoạt tinh sinh học như kháng khuẩn, kháng virus, chống oxy hỏa, kháng ung thư, kháng viêm, kháng enzyme

“Xuất phát từ những ứng dụng y học quý giá và kế thừa những nghiên cứu đã

‘armotrema trong nước, chúng tôi tiễn hành nghiên cứu trên một loài địa y

DANH MUC CAC CHU VIET TAT VA KY HIEU DMSO: DiMethyl SulfOxide

NMR Phổ công hưởng từ hạt nhan (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)

HMBC: Tuong quan 'H-''C qua 2,3 ndi (Heteronuclear Multiple Bond Coherence)

HSQC “Tương quan 'H-C qua 01 nói (Heteronuclear Single Quantum

Correlation)

HR-ESI-MS: Hight Resolution ~ Electro Spray Ionization ~ Mass Spectrometry

‘H-NMR: Proton Nuclear Magnet

"C-NMR: Carbon Nuclear Magnetic Resonance

Resonance

a Hằng số tương tác spin — spin,

we mass to charge ratio Transfer

ppm part per million,

EA Dung mdi Ethyl Acetate

Me; Dungmôi Methanol

£ Dung môi Cloroform

AcOH : Acid Acetic

Ac Dung mai Acetone

" Dung môi Hexane

Trang 2

Ewe [LUẬN VĂN TÔT NGHIỆP| 3014 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BẢNG BIẾU, SƠ DO

MR, HMBC cia X34 30

MR, HMBC cia P7.1.1.2 34

~ Bảng cic tin higu TH-NMR, 134

Đăng 3.2 ~ Bảng các tín hiệu IH-NMR, I3

3 Sơ để

‘So dé 2.3.2 - So di diéu chế cao P13 26

Trang 3 I

MỤC LỤC

1I KHÁI QUÁT VẺ ĐỊA Y 7

1.1.1 Định nghĩa và phản loại địay i 7

1.1.2 Vai tro cua các hợp chất tự nhiên trong diay"! 8

1.1.3 Mộtsốứng dụng của địay ' ®

13 Mô ta vẻ loài địa y chưa xắc dinh Parmotrema sp 1.3 Nghiên cửu hóa học về các hợp chất có trong dia y 9 1-4 Một số hợp chất hữu cơ cỏ trong địa y thuộc chỉ Parmotrema 10

144 — Depside, " 14.5 Depsidone eat

HUONG 3: KHAO SAT CAU TRUC HOA HOC CAC HOP CHAT CO LAP

321 Đặc diễm hợp chất X34 STENCH 28

3.2.1 Đặc điểm hợp chat P7.1.1.2 3 3.2.2) Biện luận cấu trúc hợp chit P7.1.1.2 31

tnes j

[voorocmai | LUẬN VĂN TÒT NGHIỆP- 814

CHƯƠNG 1: TONG QUAN

1 Định nghĩa và phân loại địa y

Địa y là một dạng thực vật bậc thấp đặc biệt, nó là kết quá cộng sinh của nim (mvcobiont) va mot thành phần quang hợp /phofobiow) thường là tảo (green

Xanthoria sp ảm trên đá núi lửa Xanthoparmelia ef

núi lửa ở lúaho mộtđịay phiễn trên đá

Ba dang chính của địa y

Thanh phin tảo của địa y sản sinh các carbohydrate bằng quá trình quang hợp còn thành phẩn nắm sản sinh các hợp chất tự nhiên (để chồng tỉa UV ngăn chặn sâu bọ và các loài động vật ăn có ) cung cắp nước và khoáng chất Kết quả từ sự công sinh nảy giúp địa y có thé sinh trưởng và sống sỏt trong những điều kiện khắc nghiệt

chủ yếu ở ving vĩ độ cao vùng nhiệt đới, vả có thể hiện diện ở khắp mọi nơi như trên đá đất lá cây thân cây, kim loại thủy tỉnh

RE LUẬN VẬN TT NGHIỆP-2814

Để hiểu được bản chất của địa y và giải thích nguồn gốc của chúng các nhà

thực vật học đã thử tổng hợp địa y từ tế bảo táo và nắm Mặc dù cả hai thành phần

được nuôi cấy riêng rẻ nhưng việc tổ hợp lại thành địa y thật sự khó khăn Trong

địa y nhưng chưa phải là cấu trúc thật sự của địa y

1.1.2 Vai trò của các hợp chất tự nhiên trong địa y

~ Bảo vệ đối với cây trồng bậc thấp và bậc cao

~ Các hợp chất thơm hắp thy tia LUV, bảo vệ địa y chống lại bức xạ có hại

~ Các carboxylic acid từ địa y là tác chất tạo phức mạnh và giúp cho địa

được các khoảng chit tir vit chi noi dja y bim vao (substrate)

lúp xua đuổi thủ ăn thịt và côn trùng

1.1.3 Một số ứng dụng của địa y

Địa y đã được sử dụng làm thực phẩm, làm phẩm nhuộm nguyễn liệu thô trong sản xuất nước hoa vả trong y học cỏ truyền Khoảng 700 tấn địa y Evernia

prunastri vis Pseudevernia furfuracea (goi là oakmoss) được khai théc hing nim 6

Phap cho nganh céng nghiép nudc hoa"!

Y học cỗ truyền Trung Quốc từng sir dung 71 loài địa y của 17 chỉ (9 họ)

với mục đích làm thuốc chữa bệnh!" Địa y thuộc họ Parmeliaceae Usneaceae, dụng để trị các bệnh khác nhau như £obariz pulmonaria chữa các bệnh vẻ phổi

Xanthoria parientina chữa bệnh vàng da, chi Usnea dé dưỡng tóc Cetraria islandica

(được gọi Ireland moss) chữa nhiễm khuẩn và tiêu chảy !!!

au

7

[I LUẬN VAN TOT NGHIỆP: 3814

Mô tả thực vật

~_ Địa y mọc trên đá ở núi Tả Cú, ở độ c

1.000 mét so với mực nước biến huyện Hàm Thuận Nam tỉnh Binh Thuận

-_ Tên khoa học của địa y được xác định thuộc chỉ /Pørznotrema nhưng chưa xác định được loài Mẫu hiện đang gửi thạc sĩ Võ Thị Phí Giao trường Đại Học KHN giúp xác định tên khoa học

~ _ Mẫu ký hiệu US-B026, được lưu trong quyển tiêu bản thực vật bộ môn Hóa hữu cơ khoa Hóa, trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM

1-3 Nghiên cứu hóa học về các hợp chất có trong dja y

Có nhiều hệ thống phân loại các hợp chất hóa học tir dia y, trong đó hệ thống phân loại được sử dụng nhiều nhất là hệ thông phân loại do Shibata va cing sy

đề nghỉ”

Cac hop chit héa học trong địa y được chia làm ba nhóm chính dựa theo nguồn gốc sinlt tổng hợp của chúng (hình 3)

- Ngun gỐc acid chim: terphenylquingrie va dẫn Xuất của acid tetrotic

~ Nguẫn gc acid mevalonic: triterpenoid

~ Nguồn gc acetate-malonate: các acid đây dai và các acid phenol

thuộc chi Parmotrema như 9-oxodecanoic acid (

6- methyltetradeeanoic acid (3) 3-hydroxydeeanoic acid (4) nonanedi

va decanedioic acid (6)

9-methyltetradecanoic a

1.42 Cac acid béo vong

Nam 1990 F David!!"" và cộng sự đã cô lập được praesorcdioic acid (7) và protopraesorediosic acid (8) từ Parmotrema pracsorediosum Ngoãi ra cũng từ chỉ (10)

1.4.3 Các hợp chất phenol đơn vòng

Cũng trong năm này, Imma S Rojas""Ï công bổ sự cỏ mật của orcinol (11)

methyl-ƒ-orsellinate (12) và methyl haemalommate (13) trong Parmotrema tinctorum (Ny!.) Hale

[IC LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP: a4 Năm 2000, từ địa y Parmotrema stuppeum (Nyl.) Hale, Javaprakasha G

K.!"* da 6 lap orsellinic acid (14) và methyl orsellinate (15)

L44 Depside

Nam 1999, Laily B Din đã công bố trong các loài địa y thuộc chỉ Parmofremz :hứa một hàm lượng lớn các hợp chất bộc hai báo gồm các depside là một loại ester tạo thành bằng sự liên kết của hai hay nhiều phân tử phenolcarboxylic acid như atranorin (16) và chloroatranorin (17)

Nam 2002 Alcir Teixeira Gomes va cng sy!'*! đã cỏ lập lecanoric acid (18)

146 Xanthone

‘Theo N K Honda!'”Ï và cộng sự đã cô lập được 2 xanthone là lichenxanthone

(30) và secalonic acid (31) trong Parmotrema dilatatum, Parmotrema

lichrxanthonium va Parmotrema sphaerospora,

1.4.7 Các hợp chất theo qui trình sinh tổng hợp mevalonic acid

Năm 1993, Bazyli Czeczuga đã nhận danh được 17 carotenoid có mặt trong Parmotrema tinctorum dựa vào kỹ thuật HPLC và so sánh với phổ IR 1a a-carotene zeaxanthin (39) lưteinepoxide (40) antheraxanthin (41), violaxanthin (42), astaxanthin (47), neoxanthin (48) capsochrome (49), B-citraurin (80)

1.4.8 Các hợp chất tạo nên bằng quả trình sinh tổng hợp của tảo

Nam 2005, Elaine R.Carbonero!"" nhà hóa học Brazil, đã định danh được hai

eluean với tên là nigeran [(1 —+ 3), (1 —+ 4) ~ a - glucan] (§1)vả lichenan [(1 —+ 3), delicatulum, Parmotrema mantiqueirense, Parmotrema schindleri và Parmotrema tinctorum

Cong thức hóa học của các hợp chất:

(S8-Epoxgt3.3'dihyroxyl5.8dinydro-B.z-carotene-6-0n) | -Ciưauin (S0)

on

( 5,6,5:6'- Diepoxy - 56,56 -tetrahydro - , B -carotene-3,3"-iol)

Nigeran[ (1-©3),(1—»-4) a glucan] (51)

Địa y sản sinh ra một lượng lớn các hợp chất hữu cơ đa số có hoạt tính sinh

học và nhiều loại trong chủng là đặc hiệu của địa y trong hod hoe các hợp chất tự nhiên Tuy vậy các khảo sắt hoá học trên địa y bị hạn chế do nguồn cung cỏ hạn vì các địa y phát

Khoảng gin 1.000 hợp chất địa y đã được cô lập cho dén nay Nghiễn cứu

về hoạt tính sinh học và khả năng được học của các hợp chất tự nhiên từ địa y được

thống kể đầy đu cua Boustie (2007) !°L, Huneck ( 1999) "|, Muller (2001)! về kháng

khuẩn kháng virus, chéng oxy hóa kháng ung thư k

lụ viêm, kháng enzyme

1.1/ Hoạt tính điệu tiết tăng trương đổi với thực vật bắc cao

Bang 1.5.1 - Hoạt tỉnh điều tiết tăng trưởng đối với thực vật bậc cao

{_—_ Địa y hoặc các hợp chất cia dia y Hoạt tính Acd barbatic, acid 4-0-| Ue ché sy tang trating cia cay rau diép | demethylbarbatic acid diffractaic acid

coreinolcarboxylic acid orsellinic

Ergochrome AA (acid secalonic A) “Gây độc cho thực vật

‘Acid evernie Giam các nồng độ chất điệp lục trong Ta

rau bina,

Acid lecanorie Í Nguyên nhân gây bắt thường cho gốc của | iy Allium cepa

“Cac hop chit phenol don vong “Hoat tinh ire ché của độc chất thực vật”

| Gée quinone tr Prine spp Te chE sy nguyen phn cia ee

cepa

[Levin sativum

1.2) Hoat tinh déi voi déng vật

Acid caperatic và các cao chit xuit tir diay Flavoparmelia baltimorensis và Xanthoparmelia cumberlandia kim hầm sự tăng trưởng của loài de Pallifera varia,

‘Cac hgp chit phenol đơn vòng gây độc âu Irùng của loài giun Toxocara canis Atranorin acid pulvinie dilactone calycin parietin, acid evemic acid psoromic

‘acid physodic acid 3-hydroxyphysodie acid fumarprotocetraric, acid stictic, acid

norstictic, acid salazinic acid vulpinic, acid rhizocarpic va acid usnie làm

Bacillus subtilis,

Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Candida albicans

‘Alectosarmentin Mycobacterium |

1-Chioropannarin, Pannarin

Fmodin Physcion

| Acid poivinie wa dln xubt

‘Acid leprapinie va din xult

14 Hot tinh king viru

2153

[ _— Hgpeht -

"Depsidone

‘Acid virensic va din xuit

‘Acid butyrolactone protolichesterinie

‘Acid (+ pusnie va 4 depside khác

Leishmania spp

| Bacillus brevis

| Drechslera rostrata, Alternavia alternata | 'Vi khuẩn hiểu khí và vì khuẩn ky khí 'Vï khuẩn Gram (+) và gram (-)

1

Hoại tỉnh khang virut,

Vi rit vi enzyme của virut

TỆ enzym đặc hiệu đỉnh thể nguyễn thực khuân váo nhiễm sic thé virut HIV

“Sao chép nguge HIV

| Virut Epstein-Barr (EBV)

(Emodin 7-Cloroemodin 7-Cloro-1-O- | HIV, cytomegalovirus vi cae virut khác

Naphthavarin Cé hoat tinh chồng lại dòng tế bảo sừng

hỏa

‘Seabrosin esters via dẫn xi

Euplectin

acid stitie 7

Hiydrocarpone, acid salazini

‘Acid psoromic Chrysophanol, Emodin va |

Monoamino oxidase

‘Ornithine decarboxylase

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

địch acid sulfurie 20%, vanillin/lI,SO, đèn UV,

Sắc kỹ cột thường ding silica gel sic ky cột 70- 30, cỡ hạt: 0.04-0.06 mm An Độ

~ Sie ky lap mong 2SDC-Alufolien 20 x 20 em Kiesel gel Fss¿ Merdk

Các thiết bị ghi phổ: Phố 'H-NMR 'ÌC-NMR phô DI:PT- NMR 135 và 90: GÌ

trên máy công hưởng từ hạt nhân Bruker ở tần số 400 MHz cho phố 'H-NMR và

100 MHz cho phd "C-NMR

~ Tất cả phổ được ghi tại: Phòng Phan Tích Trung Tâm Trường đại học Khoa Học

“Tự Nhiễn thành phổ Hỗ Chí Mình số 227 Nguyễn Văn Cử, Quận 5 thành phố Hỗ Chi Minh

33 QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM

Từ 1 kg mẫu địa y tươi tiến hành làm sạch để khô nghiền nhỏ thu được bột kÌ

‘Sau d6 bằng phương pháp ngâm dằm trong methanol ở nhiệt độ phòng Lấy địch chiết

Tem

Hệ dụng môi THEA 9:1 PA, PS, P6,P7 Cao

3.A.1/ Sắc ký cột trên cao P7

Cao P? (2.$ gam) dược tiến hành sắc kỷ cột với hệ dung mỗi Hexanc:Ethyl Axetat:Acid acetic (9:1:0.5 ml/ 10 ml) thu duge 4 phẫn đoạn từ P7,1 đến P7.4 Phin dogn P7.1 (1.0988 gam) tiếp tục được sắc ký cột với hệ dung môi Hexane:Ethy! Axetate: Acid acetie (9:1:0.5 mÌ/ 10 ml) thu duge 2 phần đoạn là P7.1.1 vàP7.L2

Phan đoạn P7.1.1 (460 mg) được sắc ký cột với hệ dung mỗi Hexane:Ethyl Axctat: Acid acetic (9:1-5 gio 5 mÌ) thu được 2 phân đoạn 1a P7.1.1.1 va P7.1

Thực hiện sắc ký lớp mông trên phân đoạn P7.I.1.2 với hệ dung mỗi C 100% 0.5 ml EA/ 10ml thu được hợp chất P7.1.1.2

Trạng 34

CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT CÁU TRÚC HÓA HỌC CÁC HỢP CHÁT CÔ LẬP ĐƯỢC

Trano27

3.2.2) Biện luận cấu trúc hợp chất X34

Hợp chất X34 được cô lập dưới dạng chất bột màu trắng Phỏ 'H-NMR cho thấy có

6 tin hiệu proton bao gồm: 2 nhóm hydroxyl [8 10.27 (1H, 3): 8.85 (1H s)] một cùng 2 nhóm methyl vòng thơm [ổ 2.77 (3H, 3); 2.23 (3H s)| Từ dữ liệu phỏ 'H-

3C-NMR cho thấy có 17 tin hiệu

carbon bao gồm: 2 nhóm methyl nhân thơm {8 19.9: 142] mội nhóm hydroxyl

thơm mang nhóm thể khác Các tín hiệu nảy được khẳng định bởi phố HSQC

NMR chứng tô hợp chất X34 có 2 vòng thơm Phổ

© vong A tín hiệu của proton vòng thơm cộng hưởng ở vùng tử trường cao ổ 6.54 (IE5) có tương quan với các carbon ở ổ; 150.8 (C-4): 133.7 (C-6): 163.3 (C7) và có

tương quan xa J' với carbon ở ổc 163.3 (C-7) khẳng định liên kết~CØ của hợp chất

depsidone Ding thời tín hiệu của nhóm methyl vòng thơm ở ổ 2.23 ppm (H-Š) cũng

(C-7) Hơn nữa tin hiệu 'ÌC-NMR của nhóm methyl ử 19.8 ppm chứng tỏ nó không