Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Khảo sát thành phần hóa học phân đoạn cao Ethyl acetate EA3 của lá cây bông giấy (Bougainvillea spectabilis Willd)

Đã có nhiều công trình nghiên cứu về được tính và hóa học của các loàithực vật trên thé giới cũng như ở Việt Nam nhằm tìm kiếm các hợp chất thiênnhiên có hoạt tính sinh học góp phần vào

Nguyễn Khánh Hương Huy

KHAO SÁT THÀNH PHAN HOA HOC

PHAN DOAN CAO ETHYL ACETATE EA3

CUA LA CAY BONG GIAY

(Bougainvillea spectabilis Willd.)

KHOA LUAN TOT NGHIEP

Thành pho Hồ Chí Minh - 2021

Nguyễn Khánh Hương Huy

KHAO SÁT THÀNH PHAN HÓA HOC

PHAN DOAN CAO ETHYL ACETATE EA3

CUA LA CAY BONG GIAY

(Bougainvillea spectabilis Willd.)

Chuyên ngành: Hóa hữu cơ

NGƯỜI HƯỚNG DAN KHOA HỌC:

TS NGUYÊN THỊ ÁNH TUYẾT

Thành phố Hồ Chi Minh — 2021

LỜI CAM ĐOANTôi tên Nguyễn Khánh Hương Huy, sinh viên khoa Hóa Học khóa K43 —43.01.106.035 Trường Đại học Sư phạm thành phố Hỗ Chí Minh Tôi xin camđoan khóa luận tốt nghiệp với đẻ tai: “Khao sát thành phần hóa học phân đoạn cao ethyl acetate EA3 của lá cây Bông gid (Bougainvillea spectabilis Willd.)”

là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Nguyễn Thị Ánh Tuyết Các nộidụng nghiên cứu, số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực, có nguồngốc rõ rang và chưa được công bố trong bat cứ nghiên cứu nao khác Các thông tin

tham khảo trong khóa luận đều được trích dan từ nguồn cụ thê

Tp Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2021

Tác giả khóa luận

Nguyễn Khánh Hương Huy

Quý Thay, Cô đã nhận lời tham gia Hội đồng, phản biện, đóng góp ý kiến quýgiá đề tôi hoàn thành khóa luận cũng như giúp tôi tiếp thu kiến thức cho hành trang

sau đại học.

Quý Thay, Cô khoa Hóa học trường Đại học Sư phạm Thành phó Hỗ Chí Minh

đã nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá

trình học tập tại trường.

Cảm ơn đến các anh chị khóa trước, bạn bè — những người đã bên cạnh ủng

hộ và chia sẽ, động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Cuỗi cùng tôi muốn bảy tỏ lòng biết ơn đến gia đình đã luôn bên cạnh ủng hộ.động viên, hỗ trợ điều kiện dé giúp tôi hoàn thành dé tài

Tran trọng

Nguyễn Khánh Hương Huy

1.1.1 - Giới thiệu về chỉ Bông giấy (Botgainvilleđ) « e<ccce 2

112 Giới thiệu về cây Bông FƑAttäẢỶẢỶẲẢ 3 1.2 Các nghiên cứu về dược tính - -+eceeererrriirrrrrirer 5

1.2.1 Dược tính theo y học cô truyện - 2-22 ©222czccxcccscczcrrrcrrrcee 5

1.2.2 Dược tính theo y học hiện đại - - -cccceieeeiee 5 1.3 Các nghiên cứu vẻ thành phan hóa học cây Bông giấy 7

keữứng2 THIỊE NGHI Nzhueniiiiiiiiiiiiitiiiioiiitiitriiroiititioioioioiori 10

2.1 Hóa chất, thiết bị, phương pháp -2©z22E+Z£©2zzeczvzecrrez 10

MA, HồäGilôHgbGNRELeaaaeaoiioiiiaanooio 10

2.1/2 “THIGH B PHAM CH: iciscesiscsssasessatiscssncssscsinesisenssassinatsoatscsainatisciins 10

23 Phairong phaap fiGia BB a iscsisssssscssscassccasscsssassnansexaisaesnsssncsinssnnscaaccnass 10

2.2 KBảo:sátriguyển LGUs : scccsecsssasssesisccssccssnessnasinasanassacassnssieasinesanessnasans II 2.2.1, —ThuiháinguyễnliỆU., c ccccci si L00Ÿ00.E.S0540.2112Ai156 II

22.2 Xử lý mẫu nguyên liệu HH na 1]

2.3 Cô lập các hợp chất từ cao thô - s- c t ề c1 111211121121011 11111121 II 2.3.1 Điều chế cao th , HH 01020000010010000006 1] 2.3.2 Phan lap mot số hợp chất hữu cơ trong các phân đoạn cao EA3 13

Chương 3 KET QUA A THÁO TU N Go 15

3.1 Khảo sát cau trúc hợp chat KH oo 0ccsecssesssesssssssessessesseesseeseeeseees 15

3.2 Khao sát cau trúc hợp chất KHHS ccccccecseeceesseesesssesssesseeseeeeseseenee 18

3.3 Khao sát câu trúc hợp chất KHHG6 0cccccceccccecseeseesesseeseseeseeesesereeeee 19KẾT LUẬN =- KIÊN NGI sssscsssssssasssnsssossssssssassssssosssnssnsessssnssosssasesscessssssasses 21TAD LIỆU THAM KHẢO sssssssisssssssssssssssssssscssassasvoasscssncssncssssssassascasssssenassasese 22

DANH MỤC CÁC TỪ VIET TAT VA KÝ HIỆU

d Mũi đôi (doublet)

Ky Mũi don (singlet)

t Mũi ba (triplet)

dd Mãi đôi — đôi (doublet of doublets)

ddd Mũi đôi — đôi — đôi (doublet of doublet of doublets)

m Mũi da (multiplet)

HMBC Tương quan H —C qua 2, 3 nối

(Heteronuclear Multiple Bond Coherence)

HSQC Tương quan H - C qua 1 nối

(Heteronuclear Single Quantum Correlation)

J Hang số ghép (coupling constant)

NMR Phé cộng hưởng từ hat nhân (Nuclear Magnetic Resonance)ppm Phan triệu (part per million)

Rf Hệ sé trì hoãn (Retardation factors)

ID/2D-NMR Phổ Cộng hưởng từ hạt nhân 1 chiều/ 2 chiều

(One/ Two Dimensional-Nuclear Magnetic Resonance)

SKC Sắc ký cột

SKLM Sắc ký lớp mỏng

UV Ultraviolet Spectroscopy

DANH MỤC CÁC BÁNG HIỆU

Bảng 2.1 Kết quả sắc ký cột silica gel trên phân đoạn EA3 14Bang 3.1 Dữ liệu phô NMR của hợp chất KHHI với maslinie aeid 17Bang 3.2 Dữ liệu pho NMR của hợp chat KHHS với vanillic acid 19Bang 3.3 Dữ liệu phô NMR của hợp chat KHH6 với 4-hydroxybenzoic acid

SBS8š0385841ã953985338558555838535633595585ã353i851388858837858433554188919838ã3598384ã85538851988956738851885 20

DANH MỤC CÁC HÌNH VE

Hình 1.1 Hình cây Bông giấy .-5- 2222222 2221121222211 11 2210221111 +Hình (I2: Hình BA BB tag A sass cass cssscesscnsassncasanaansannscasccasscacasnassanspanpeannsannnaas 4Hình 3.1 Cau trúc và một số tương quan HMBC của hợp chat KHHI 16Hình 3.2 Cau trúc của hợp chất KHHS ccs.sccsssssssssssssessssesssecsssesssecssnessneeees 18Hình 3.3 Cau trúc của hợp chất KHH6 -2- 2-2222 zSSz2z222z22ZZcxzc 20

DANH MỤC CÁC SƠ DO

Sơ đô 2.1 Quy trình điều chế phân đoạn cao ethyl acetate từ lá cây Bông giấy

MỞ ĐÀU

Việt Nam là nước nhiệt đới, có nguồn thực vật phong phú và đa

dạng Cùng với đó, Việt Nam là một trong những quốc gia có điều kiện pháttriển mạnh về nền y học cô truyền với nguồn thảo được vô củng da dang va đâytiềm năng

Đã có nhiều công trình nghiên cứu về được tính và hóa học của các loàithực vật trên thé giới cũng như ở Việt Nam nhằm tìm kiếm các hợp chất thiênnhiên có hoạt tính sinh học góp phần vào sự phát triển của ngành y học cô truyềncũng như đóng góp nguôn tài liệu, tăng tính đa dang trong kho tàng y học thégiới Trong đó chi Bougainivillea (Bông giấy) là một chỉ thực vật có hoa baogồm 18 loài thực vật, phân bố rộng rãi khắp nơi trên thé giới, được tìm thay ởBrazil vào năm 1778 sau đó được giới thiệu đến châu Âu bởi chỉ huy quân sựPháp Louis Antoine đe Bougainville, đó cũng là nguyên nhân bắt nguồn danh

pháp khoa học Bougainiville [ L].

Trong các nghiên cứu về Bougainivillea nhận thấy các loài thực vật thuộcchỉ nảy có khả năng kháng viêm, trị tiêu chảy, hạ mỡ máu đường huyết, diệtkhuẩn [1] Đặc biệt cây bông giấy (Bougainivillea spectabilis Willd.) đượcnghiên cứu là có khả năng điều trị bệnh tiều đường — là một bệnh rồi loạn chuyển hóa man tính rat phổ biến, khiến cho lượng đường trong máu quá cao do nhiều nguyên nhân và tinh trạng nay có thé gây ra các vấn dé nghiêm trọng cho cơthé, bao gồm cả mắt, than, thần kinh và tim Dé góp phần nghiên cứu thành phanhóa học, được tính sinh học của cây bông giấy chúng tôi quyết định chọn de tài

“Khảo sát thành phần hóa học phan đoạn cao ethyl acetate EA3 của lá câyBông giấy (Bougainivillea spectabilis Willd.)” là hướng nghiên cứu chính của

khóa luận.

Chương 1 TONG QUAN

1.1 Mô tả thực vật

1.1.1 Giới thiệu về chi Bông giấy (Bougainvilea)

Chi Bông giấy thuộc họ Bông giấy (Nyctaginaceae) bao gom 18 loai thực vật

là Bougainivillea berberidifolia, Bougainivillea buttiana, Bougainivillea

campanulata, Bougainivillea glabra, Bougainivillea herzogiana, Bougainivillea

infesta, Bougainivillea lehmanniana, Bougainivillea lehmannii, Bougainivillea

malmeana, Bougainivillea modesta, Bougainivillea pachyphylla, Bougainivillea

peruviana, Bougainivillea pomacea, Bougainivillea praecox, Bougainivillea

spectabilis Willd, Bougainivillea spinosa, Bougainivillea stipitata, Bougainivillea

trolii [1] Chi có 4 loài Bongainivillea buttiana, Bougainivillea glabra,

Bougainivillea peruviana, Bougainivillea spectabilis được khai thác thương mai [1].

Một số loài thực vật thuộc chi bông giấy được phân phối trên toàn thé giới Dựa trên các tài liệu khoa học và các công trình nghiên cứu khoa học, cho thấy:

- Bougainivillea buttiana: loài này được tìm thay ở An Độ, Mexico, và Thái

Lan.

- Bougainivillea glabra: được tìm thay ở Ý, Tây Ban Nha, Pháp, Bangladesh,

An Độ, Trung Quốc, Ai Cập, Israel, Thái Lan, Philippines, Madagascar, Nigeria,

Hawaii, Bolivia, Colombia, CostaRica, Cuba, Ecuador, El Salvador, Hoa Kỳ Châu

Mỹ, Guatemala, Honduras, quan đảo Virgin, Mexico, Nicaragua, Puerto Rico, Cộng

hoa Dominica, Venezuela va Brazil [1].

- Bougainivillea spectabilis: loài này đã được báo cáo ở Nige — ria, Bahamas,

Bolivia, Colombia, Costa Rica, Ecuador, Guatemala, Honduras, Jamaica, Mexico,

Panama, Puerto Rico, Cộng hòa Dominica, Tanzania, Trinidad, Tobago, An Độ,

Montenegro, Pakistan, Australia, Brazil và Việt Nam [1].

- Bougainivillea spinosa: loài thực vật nay đã được bao cáo ở Argentina [1].

- Bougainivillea peruviana: loài cây này khan hiểm và chi được ghi nhận ở tàiliệu khoa học tại Trung Quốc, An Độ va Peru [1]

Trong đó, cây Bông giấy Bougainivillea spectabilis hiện điện phố biến ở ViệtNam Chi một số nghiên cứu hóa thực vật đã được báo cáo về Bougainivilleaspectabilis Các thành phần hóa học trong chiết xuất từ lá của Bougainivillea

spectabilis đã được xác định định tính bằng phương pháp Harbourne, phương pháp này cho thấy một loạt các chất cây có chứa các hợp chat flavonoid, phytosterol,

2

alkaloid, saponin triterpenoid, tannin, anthraquinone, furanoid và phenol [11].

Tuy nhiên, các nghiên cứu sâu hơn về thành phan hóa học trên cây này cònkhiêm tốn

1.1.2 Giới thiệu về cây Bông giấy

Tên khoa học: Bougainvillea spectabilis Willd.

Tên gọi khác ở Việt Nam: Cây Hoa giấy, cây Bông giấy

Hệ thống phân loại khoa học:

Bộ (Ordor): Caryophyllales

Họ (Family): Nyctaginaccae

Chi (Genus): Bougainvillea

Loài (Species): Spectabilis

M6 ta chung

Cây Bông giấy là loài cây gỗ nhỏ thân leo, mọc cao tới 1 — 12 m, cỏ nhiềucành, có gai nhọn mọc ở nách lá, gai có chứa chất dang sáp màu đen Cây xanh tốt

vao mùa mưa và rụng lá vào mùa khô.

Lá đơn mọc cánh, phiến hình trái xoan, hay thuôn dài ở đỉnh, tròn ở gốc, mọc

so le, đài 4 — 13 em và rộng 2 — 6 em Phiến lá có lông mịn Góc cuống lá có gai hơicong Lá xanh quanh năm và có thê rụng vào mùa đông ở các tỉnh phía Bắc

Hoa nhỏ mau trắng mỗi cụm có ba hoa, được bao quanh băng 3 hay 6 lá bắcvới mau sắc rực rỡ rat đẹp như đỏ, cam, vàng, tim, hong, trắng [2].

Đài hoa phù, màu vàng ở trong, có 7 — 8 tiểu nhụy, noãn không có lông, trên

có gắn một thư đài ngắn [2].

Cây Bông giấy được phân bỗ ở khắp các nước thuộc khu vực có khí hậu nóng

âm như Nigeria, Bahamas, Bolivia, Colombia, Costa Rica, Ecuador, Guatemala,

Honduras, Jamaica, Mexico, Panama, Puerto Rico, Dominican Republic, Tanzania,

Trinidad, Tobago, India, Montenegro, Pakistan, Australia, Brazil [1] Ở Việt Nam,cây được trồng phô biến ở khắp nơi, thường được trong làm hang rào do đây là dạngday leo, thân gỗ có gai Đông thời, cây cũng được trồng làm cây kiếng do lá bắc và

hoa có nhiều mau, nở quanh năm.

Hình 1.1 Hình cây Bông giấy

1.2 Các nghiên cứu về dược tính

1.2.1 Dược tính theo y học cỗ truyền

Cây Bông giấy Bougainivillea spectabilis hiện diện phố biến ở Việt Nam.Theo y học cô truyền, các bộ phận lá, thân của cây Bông giấy Bougainivilleaspectabilis có thê dùng dé trị bệnh

Ở Án Độ, thân và lá cây này được đùng dé trị bệnh viêm gan [3], tiêu chảy và

ho [4] Các nghiên cứu trước đây vẻ dược tính trên cây nay cho thay rằng cao chiết

từ một số bộ phận của cây có khả năng kháng virus, kháng viêm, hạ đường huyết, ứcchế enzyme ø-đwyiase Và a-glucosidase [7].

1.2.2 Dược tinh theo y học hiện dai

Cao chiét cua la

Nam 1962, S K Srivastava và P S Krishnan nghiên cứu phat hiện ra một loại

enzym có chứa oxalic acid có tác dụng kích thích niêm mạc ruột khi tiêu thụ thức ăn

[5].

Năm 1997, A Bolognesi cùng cộng sự tìm ra một loại protein mới gây bathoạt ribosome và loại protein này có khả năng chống virus AMCV (Artichoke

Mottled Crinkle Virus) trên cây Nicotiana benthamiana [6].

Năm 2008, M Bhat cùng cộng sự đã công bố từ cao chiết chloroform có tácdụng ức chế hiệu quả trên các tế bào œ- amylase tụy (giá trị ICso là 3.20 và 2.06

/@/mL.) và glucosidase (giá trị ICsạ = 11.16 g/mL).

Cao chiết methanol cho thấy sự ức chế với glucosidase ở gan (ICạo = 9.26

ngímL) [7]

Nam 2009, M Bhat và cộng sự đã nghiên cứu từ dịch chiết nước, tiến hànhthử nghiệm mô hình bệnh tiểu đường trên chuột bằng cách tiêm streptozotocin(3mg/25g theo trọng lượng cơ thé) trong môi trường đệm citrate (pH = 4.50) Sau 7ngày, kha năng chuyên hóa glucose của cơ và gan giúp ngăn ngừa mat khối lượng cơbắp trong bệnh tiêu đường gia tăng rõ rệt Đồng thời, những hợp chất của dich chiết này kích thích các tế bào của chuột bị tiều đường do tiêm streptozotocin tiết ra insulin, dan đến sự cải thiện chuyên hóa carbohydrate theo hướng tái lập mức đường huyết

bình thường [8Ì.

Năm 2009, A M Ahmed đã tiền hành nghiên cứu cao chiết methanol của lácây Bông giấy đã phân lập được 3 hợp chất saponin triterpenoid (1-3) Những hợpchat này có hoạt tính kháng khuân mạnh với các chủng Escherichia coli, Salmonella

5

typhi, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis và Staphylococcus aureus [9].

Năm 2012, chiết xuất ethanol (300 mg/kg) dé điều trị bệnh phù chân trai gây

ra u hạt trên chuột Wistar có sử dụng carrageenan gây ra đã được nghiên cứu bởi Manivannan E cùng cộng sự [10].

Chiết xuất ethanol của cây Bông giấy có tác dụng hạ đường huyết đáng ké ở

chuột bạch tạng mắc bệnh tiêu đường do alloxan và không có độc tính cấp tính và

chiết xuất lá của cây Bông giấy chứa hợp chất D-pinitol có tác dụng giống như

insuline đẻ cải thiện sự kiêm soát đường máu được nghiên cứu bởi S A Fawad cùng

cộng sự vảo năm 2012 [11, 12].

Năm 2014, G Mandal cùng cộng sự đã nghiên cứu điều trị bệnh viêm trên chuột

được tiêm carrageenan hoặc dextran hoặc bằng cao chiết methanol [13].

Năm 2015, P Chauhan cing cộng sự từ cao chiết lá của cây Bông giấy có tác

dụng chống tăng huyết áp, ha lipid máu và khả năng chống oxy hóa, phục hồi chức

năng gan và thận trở lại bình thường sau những biến chứng của bệnh tiéu đường makhông có bat kỳ độc tinh nào trên chuột được điều trị bằng streptozotocin Hàm lượnguric acid và creatinine giảm dang ké [14].

Cao chiết của vỏ thânNăm 2005, A Purohit và B Sharma đã tiến hanh thử nghiệm khả năng hạglucose trên chuột mắc bệnh tiêu đường do tiêm streptozotocin gây ra [15]

Năm 2012, S Jawla cùng cộng sự đã nghiên cứu từ cao chiết ethanol có khả năng hạ đường huyết trên chuột do alloxan gây ra [16].

Tám hợp chất peltogynoid mới, kí hiệu Bougainvinone A-H được phân lập từcao chiết cthanol có tác dụng gây độc tế bảo đôi với năm dòng tế bao ung thư bao gom KB, Hela S-3, HT-29, MCF-7 và HepG2 được nghiên cứu bởi Ð T M Liên

cùng cộng sự vào năm 2015,

Hợp chat bougainvinone G cho thay độc tính tế bào đối với năm dong tế bao ung

thư có giá trị ICsa trong khoảng 7.40=9.70 uM.

Hợp chất bougainvinone B va bougainvinone C gây độc tế bảo đối với dòng tế bao KB có giá trị ICsa là 6.60 và 9.00 uM [17] Năm 2017, 5 hợp chất flavone mới từ chiết ethyl acetate, kí hiệu bougainvinone I-M Có tác động gây độc tế bao đối vớicác dòng tế bào KB và HeLa S - 3, với các giá trị ICso là 7.44 và 6.68 uM được nghiên

cứu bởi Ð T M Liên cùng cộng sự [18].

Cao chiết của rễ cây

Một loại protein kháng virus, được đặt tên là BAP I (Bougainvillea Antiviral

Protein L) có giá trị Mr = 28000, có hoạt tinh ức chế ching lại virus TSWV (Tomato

Spotted Wilt Virus) được nghiên cứu bởi R Balasaraswathi cùng cộng sự vào năm

1997 [19].

Cao chiết của hoaNăm 2017, Omar MLE Abdel-Salam cùng cộng sự đã nghiên cứu cao chiết củahoa màu vàng và hong/ tím có kha năng chống lại tác dụng độc hại của rotenone đốivới não, gan và than tiền hành thí nghiệm tiêm rotenone vao chuột, làm giảm peroxidehóa lipid não, ngăn ngừa tế bào than kinh bị tôn thương và chết di, do đó có thẻ dùng

đề điều trị bệnh Parkinson [20].

1.3 Các nghiên cứu về thành phần hóa học cây Bông giấy

Ở Việt Nam, hiện tại chi có hai công trình nghiên cứu vẻ thân vỏ cây Bông giấy [17, 18], chưa có bat kì một công trình nghiên cứu nảo về lá của loài cây này.Các nghiên cứu định tính vẻ thành phần hóa học bằng phương pháp Harbone cho thấy

cây Bougainivillea spectabilis chứa đa dạng các nhóm hợp chất như: flavonoid, sterol,

alkaloid, saponin, triterpenoid, tannin, anthraquinone, furanoid và các hợp chấtphenol Tuy nhiên, các nghiên cứu sâu hơn về thành phan hóa học trên cây này còn rat it [11].

Năm 2009, 3 hợp chat saponin triterpenoid đã được cô lập từ cao chiết

methanol cua la cây Bông giay boi A M Ahmed [9].

> ~

(1) R,=Rhamnose 2 srebiñöse (2) Ry=Rhamnose * glucose * glucose (3) R,=Glueose - glucose

R;=CH;OH R;=CH; Rạ=CH;

4

R,=Rhamnose = glucose Ê glucose Rạ=H R;=Glucose

Năm 2009, nhóm nghiên cứu của tác giả S Singh đã cô lập được một số hợp chất như 1.2-dipalmitoleoyl glyceryl phosphate (4) ø—octacos-9-enoic acid (5),n~hentriacontanol (6) từ cao chiết ethanol của rễ cây Bông giấy [21]

Năm 2013, hai nhóm nghiên cứu của S A Fawad, C R Nayayanan cùng cộng

sự đã báo cáo địch chiết ethanol của cây Bông giấy có tác dụng hạ đường huyết ở

chuột mắc bệnh tiêu đường Họ cũng phát hiện ra rằng chiết xuất lá của cây Bông

giấy chứa hợp chất D-pinitol (3-O-methylchiroinositol) (7) có tác dụng giống như

insuline dé cải thiện sự kiểm soát đường huyết Ngoài ra, tác giả con phân lập được

-sitosterol (8), quercetin (9) và quercetin-3-O-a-L-rhamnopyranoside (10) [11, 12].

Ngoài ra, còn có hai hợp chat diterpenoid là isophytol (14) va phytol (15) cũng

được tìm thay ở hàm lượng tương đối cao [22].

XS ^^ — wan rr

(14) (15)