Khóa luận tốt nghiệp Sư phạm Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa học phân đoạn cao methanol M1 cuả cây cơm cháy (Sambucus javanica)

Lê Thành ĐạtNGHIÊN CỨU THÀNH PHÀN HOÁ HỌC PHẦN ĐOẠN CAO METHANOL MI CÚA CÂY CƠM CHÁY Sambucus javanica KHOA LUẬN TOT NGHIỆP SƯ PHAM HOÁ HOC Thành pho Hỗ Chí Minh, tháng 5 năm 2022... LỜI

Lê Thành Đạt

NGHIÊN CỨU THÀNH PHÀN HOÁ HỌC

PHẦN ĐOẠN CAO METHANOL MI

CÚA CÂY CƠM CHÁY

(Sambucus javanica)

KHOA LUẬN TOT NGHIỆP SƯ PHAM HOÁ HOC

Thành pho Hỗ Chí Minh, tháng 5 năm 2022

Lê Thành Đạt

NGHIÊN CỨU THÀNH PHAN HOA HỌC

PHAN DOAN CAO METHANOL MI

CUA CAY COM CHAY

(Sambucus javanica)

KHOA LUẬN TOT NGHIỆP SƯ PHAM HOÁ HOC

Chuyén nganh: Hoa học hữu cơ

GV hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Ánh Tuyết

Thành pho Hỗ Chí Minh, tháng 5 năm 2022

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng đẻ tài “Nghiên cứu thành phần hóa học phân đoạn cao

methanol M1 của cây Cơm cháy (Sambucus javanica)” là công trình nghiên cứu được

tiễn hành công khai, minh bạch Đây là công trình của riêng tôi được tiễn hành dưới sự

hướng dẫn của TS Nguyễn Thị Ánh Tuyết

Các kết quả nghiên cứu là trung thực và không có sự sao chép từ công trình nghiên cứu nảo khác Nếu phát hiện có sự sao chép nào khác tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2022

Lê Thành Đạt

LỜI CẢM ƠN

Quá trình học tập và rén luyện tại trường Dai học Sư phạm Thành phố Hồ Chi

Minh đã giúp em tích luỹ được những hành trang quý báu trên con đường phát triển sự nghiệp của mình Em xin gửi đến các thay cô giảng viên của trường Đại học Sư phạm

Thanh phố Hồ Chi Minh, đặc biệt là các thay cô giảng viên của khoa Hoá học những lời

cảm ơn sâu sắc vì đã tạo mọi điều kiện cho chúng em học tập và nghiên cứu trong suốt

bốn năm đảo tạo tại trường.

Bằng tất cả tình cảm và sự chân thành, em xin gửi lời cảm ơn đặc biệt đến:

$ TS Nguyễn Thị Ánh Tuyết đã tận tình hướng dẫn kiến thức chuyên môn, động

viên, hỗ trợ mọi điều kiện thuận lợi dé em có thé hoàn thành khoá luận tốt nghiệp này.

4® Bạn Nguyễn Ngọc Dũng - sinh viên thực hiện khoá luận tốt nghiệp tại phòng hợp chất thiên nhiên đã đồng hành, giúp đỡ lẫn nhau dé quá trình thực hiện khoá luận tốt nghiệp được thuận lợi.

®& Các anh chị em học viên, nghiên cứu sinh và các bạn sinh viên cùng khoá đã

khích lệ, hỗ trợ em trong quá trình thực hiện khoá luận tốt nghiệp.

Gia đình và người thân đã luôn là chỗ dựa tinh thần vững chắc cho em trongsuốt thời gian học tập và thực hiện khoá luận tốt nghiệp này

Lời cuỗi em xin chúc quý thầy cô, các bạn sinh viên luôn đôi đảo sức khỏe và đạtđược nhiều thanh công trong cuộc sóng

Em xin chân thành cảm ơn!

DANH MỤC CHU VIET TAT

Cum từ đầy đủ

Kí hiệu F F

Tieng Anh Tiếng Việt

ồ Chemical shift D6 dich chuyén hoa hoc

brd Broad doublet Mũi đôi rộng

d Doublet Mũi đôi

dd Doublet of doublet Mũi đôi — đôi

HMBC Heteronuclear Multiple Bond Phỏ tương quan dị hạch qua nhiều

Correlation liên kết

HSQC Heteronuclear Single Quantum Phổ tương quan di hạch qua một

Coherence liên kết

"NA _ Na aaAaaAa

IC:o The half maximal inhibitory Nong độ ức chế tối đa một nửa

J Coupling constant Hang số ghép spin

Megahertz

Nuclear Magnetic Resonance Cộng hưởng từ hat nhân

ppm Part per million Một phần một triệu

NI

TLC Thin Layer Chromatography Sac kí lớp mong

UV Ultra Violet Bức xa tử ngoại

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Cây cơm cháy (Sarrbrcus favanied) cssccrsccsssssssssscsssscssectcossonsssesresssscsssssscsessness 2

Hình 3.1 Cau trúc hoá học của hợp chất 1 2z z2 czzcezszczxscccszee 15

Hình 3.2 Cau trúc hoá học và một số tương quan HMBC của hợp chat 2 18

DANH MỤC BẢNG

Bang 2.1 Các phân đoạn sắc kí cột silica gel từ phân đoạn MI.3 13

Bảng 2.2 Các phân đoạn sắc kí cột silica gel từ phân đoạn MI 4 - 13

Bang 3.1 Dữ liệu pho NMR của hợp chat 1 với 3/-Ó-acetylursolie acid [17] 15

Bang 3.2 Dữ liệu phố NMR của hợp chat 2 với 38,13 8-dihydroxyurs- 1 1-en-28-vic acid

[IÑ] -222 222222222 2EE2.2210211 111 10.2 1 18

DANH MỤC SƠ DO

Sơ đô 2.1: Quy trình điều chế phân đoạn cao methanol từ cây Cơm cháy

Sơ đô 2.2: Quy trình phân lập một số hợp chat từ phân đoạn cao M1

MỤC LỤC

LÔI MỜ ĐẦU ssscasssssssisssassassssssnscssasssassccasssnsscsssscsssasssssassessassassanssesassanasavssssssssssatsasisssaiad 1

han 1 TONG QUAN sircaccsecscemessnnnimsunmnnnneanamnanun 2

1.1 Đặc điểm thực Vat -.c.ececccccssecesccsseseecessecessessecessessesessesecsesaesuesesncsteecsacstsacsucaneetencese 2

1.2 Các nghiên cứu về được tính -s- s2 E22211211211721 23225 11e11zcxrrrver 21.3 Các nghiên cứu vẻ thành phan hoá học .2- 2 s2 sZcxzcecszccszee 3

Chương 2, THỰC NGHIỆN ssscsssscssscsssscssscasssnssssasssnsssvscsasssacsssussascasssanssvasssacssneasoscsacal Ụ

2.1.iHoá chất, thiết bị, phương phẨD sisesissasscsssasscesssesssnassnssssossssssosssasssanssesssasinasisnasseaal 9

PIN 5 RH 9

2.1.2 ThiẾt bị, - 20 2t 2E 1021102110111111111111111111101121112111711171117111111 11a cxk 9

2.1.3 Phương pháp tiến hành 2-2222 +Ex+Ex+EEcEExcvxecrxecrxerrxerreerverrvee 9

Dede IN GUYS LEW ss sssessssssssscssccssscsscssserssaazeasseasseastsactsccsscesscesseassesieasseassoastsastescaveasseeiies 10

223.0), Dina ave sor MG cusaesnsnniiiiniitiiiiistiatitieititt161110430340061035381311321888888) 10

2.2.2 Dieu chế các loại CAO c.ccccccseccssessecesscseesesscsesessscareussvearsusaesnsesaveuseesareuseanees 102.3 Phân lập một số hợp chất hữu cơ tử phân đoạn cao M1 - :-2: 52 11Chương 3 KET QUÁ VÀ THẢO LUA sesssssssssccsscssssscssscsssssssssasssasssssssscsssscssscssscasie 14

3.1 Khảo sat cầu trúc hợp chất Ì ¿5c c6 t2 v2 21 22112111211121112111211 211i 14

8/5 Basico gat ep GONNA oi ccciccktect621102116211225622102216223053131240323832331335135313231231807 16 Cheong 4, KET LUẬN = KIBN NGH Go gan ggggggỹ noiaadoaaoaaaỷaraaa 20

A IE-BUINHẨR acc cố 0002002 0006000000000002022 c0 20 4.2 Kiến nghhj s6 tt St 23 1131112 112117210750115 1111111217117 11E 111112173 2eryee 21 TAIEHIEU THAM KH ocscsczcssccssccssccscsssesssccsscssvessecsatessesssevssvestcsstersavesevssecesesssoessis 22

LỜI MỞ ĐÀU

Việt Nam có khí hậu thiên nhiên ưu đãi, thuận lợi cho sự phát triển của nhiều

loài cây nhiệt đới Từ lâu, nên y học cỗ truyền của Việt Nam đã rat phát triển nhờ

việc sử dụng một số thành phan của cây cỏ trong nước dé làm thuốc chữa bệnh Do

đó, nghiên cứu về thành phan hoá học của các loài thực vật Việt Nam là một chủ dé

nghiên cứu hắp dẫn, đóng vai trò quan trọng trong việc tìm ra những hợp chất tự nhiên mới có hoạt tính sinh học dé phục vụ nhu cầu chữa bệnh của con người.

Hiện nay, nhiều người vẫn hay sử dụng các bài thuốc dân gian từ các loại thảo

được mà chưa năm rõ thành phan hoa học của chúng Cây Com cháy (Sambucus

javanica) thường được dùng như bài thuốc chữa thông tiểu, nhuận trang, lị và thấpkhớp Dù là bài thuốc được sử dụng phô biến, thé nhưng trên thé giới cũng như trong

nước, các nghiên cứu vẻ thành phan hoá học trên cây này vẫn còn khá ít Do đó, tôi

tiễn hành nghiên cứu thành phần hoá học phân đoạn cao methanol MI của cây Cơmcháy (Sambueus javanica) nhằm làm sáng tỏ thành phần hoá học của cây, tìm kiếm

những hợp chất có hoạt tính sinh học cao để góp phần làm phong phú thêm dược tính

của loài cây nảy.

Chương 1 TONG QUAN

1.1 Đặc điểm thực vật

Cây Cơm cháy có tên khoa học là Sambucus javanica Blume, et Reinw., tên

đồng nghĩa là Sambucus chinensis O Việt Nam, cây còn có tên gọi khác là sóc dich,

thuốc mọi Đây là loài thuộc chỉ Com cháy (Sambucus), họ Ngũ phúc hoa

(Adoxaceae), bộ Tục đoan (Dipsacles).

Cây thường mọc thành bụi, cao từ 1-3 m Cành nhẫn, màu lục nhạt Lá mềm,mọc đối, kép lông chim lẻ gồm 1-3 đôi lá chét, có hình mũi mác, mép có khía răng

cưa nhỏ Hoa nhỏ màu trắng, mọc thành xim Quả mong, hình cầu, ban đầu mảu đỏ

sau chuyển sang đen, mọc từ cuống màu đỏ, có 3 hạt det [1].

Cây thưởng mọc nhiều ở các nước nhiệt đới như Đông Nam Á, Ấn Độ, miễn

nam Trung Quốc Ở Việt Nam, cây thường mọc hoang khắp cả nước ở miên núi, ven

suối, hoặc được người dan trồng làm hàng rào ở các tỉnh miền bắc nước ta

1.2 Các nghiên cứu về được tính

Trong dân gian hoa, quả và vỏ của cây này có tác dụng thông tiêu, nhuận tràng.

Hoa được dùng dưới dạng thuốc sắc, thuốc pha hoặc xông Ngoai ra, quả còn đượcdùng ngâm rượu uống làm thuốc chữa lị, thấp khớp [1]

Nghiên cứu về hoạt tính trên các cao chiết từ cây cho thay rằng cao chiết 75% ethanol của phan trên mặt đất có tác dụng bảo vệ gan khỏi ton thương khi bị gây viém

bởi CC]; [2].

Các nghiên cứu của W E Putra và cộng sự trong những năm 2019-2020 cho

thay kết quả rằng cao chiết ethanol từ lá và quả của cây Sambucus javanica cô tác

dụng điều hoà miễn dịch, hỗ trợ gia tăng tế bào T điều hoà, giúp kháng viêm khi thử

nghiệm trên các mô hình chuột nhiễm đimethylbenz[a]anthracene (DMBA) hay

chloramphenicol (CMP) Bên cạnh đó, cao chiết từ lá va quả của cây cũng có tác dung tạo máu khi thử nhiệm trên mô hình chuột thiếu máu bat san đo chloramphenicol

gây ra [3]-[6]

Nghiên cứu dược tính trên một số loài khác cùng chỉ cho thấy, cao chiết nước

của cây Sambucus australis có hoạt tinh kháng độc [7] Cao chiết methanol từ rễ cây

Sambucus ebulus có tác dung kháng viêm ở chuột bị viêm cấp tinh và mãn tinh [8].

Các nghiên cứu của Xiao Hui-Hui và cộng sự cũng chỉ ra răng cao chiết ethanolcủa cây Sambucus williamsii có tiềm năng ứng dung dé ngăn ngừa loãng xương va

điều trị xương gãy [9], [10] Năm 2019, J Hawkins cùng cộng sự đề nghị bỏ sung sử

dụng cây Sambucus nigra nhằm giảm bớt triệu chứng liên quan đến bệnh đường hô

hấp trên [11].

1.3 Các nghiên cứu về thành phần hoá học

Các nghiên cứu về thành phan hoá học trước đây trên cây này còn rất ít Vào

năm 1969, Takao Inoue vả Fujiko Nakahata đã cô lập từ lá một steroid là f-sitosterol

(1) va hai triterpenoid gồm a-amyrin palmitate (2) va ursolic acid (3), đồng thời cũng

phat hiện được sự hiện diện của hai hợp chất là stigmasterol (4) và campesterol (5)

trong cây [12] Sau đó vào năm 2014, một số hợp chat như daucosterol (6), squalene,

phytol, »-pentacosanol và 4-hydroxyphenethyl heptadecanoate đã được phan lập từ

cao ether dau hoa [13].

Mot hop chat triterpene mới được đặt tên là javablumine A (7) cùng với một số hợp chat bao gồm pomolic acid (8), oleanolie acid (9), 2a-hydroxyoleanolic acid (10)

va lupeol palmitate (11) cũng đã được phân lập từ phan trên mặt đất của cây Com

cháy (Sambucus javanica) Trong số các hợp chat này, hai hợp chất (7) và (8) théhiện sự ức chế sự sản sinh nitric oxide (NO) trong dong tế bao RAW264.7 hoat hoa

LPS (lipopolysaccharide) với giá tri [Cs là 17.4 và 26.2 uM [14].

Các hợp chất khác

Z Z Z ZZ Z⁄ a

(12)

| | HO”

OH O

(22) - (29)

Hop chat Ri R: Ra

(22) Quercetin 3-rutinoside OH H rutinosyl

(23) Quercetin 3-galactoside OH H galactosyl

(24) Quercetin 3-glucoside OH H glucosyl

(25) aemferol 3-rutinoside H H rutinosyl

(26) Kaemferol 3-glucoside H H glucosyl

(27) Isorhamnetin 3-rutinoside OCH; H rutinosyl

(28) Isorhamnetin 3-glucoside OCH; H glucosyl

(29) Myricetin 3-rutinoside OH OH rutinosyl

li hen _

0H ° 0

glucesy! patactosyt rutinasyt sambubjosy!

e Một số hợp chat phenolic va lignan phân lap từ cao chiết ethanol của cành cây

® Một số iridoid phân lập từ cao chiết ethanol của phần trên mặt đất của cây

Chương 2 THỰC NGHIỆM

2.1 Hoá chất, thiết bị, phương pháp

2.1.1 Hoá chất

Hoá chất sử dụng gồm:

- Bang TLC: TLC silica gel 60 F254 (Merck, Germany).

- Silica sắc kí cột: silica gel 60 (40-63 um, Merck, Germany)

- Dung môi hữu cơ: øz-hexane, chloroform, ethyl acetate, acetone, methanol

(SOLPURE, Viét Nam)

- Thuốc thử hiện hình vết trên bang TLC: dung dich sulfuric acid 20%

2.1.2 Thiết bị

Thiết bị sử dụng gồm

- Cân phân tích (Sartorious BL 210).

- Máy cô quay chân không (Heidolph).

- Đèn UV (spectroline ENF-240 C/FE, USA).

- Thiết bị ghi phổ: Máy cộng hưởng từ hạt nhân Bruker Avance III (600 MHz

cho 'H-NMR vả 150 MHz cho !3C-NMR) của phỏng NMR, Viện Hoá hoc, Viện Han

lâm Khoa học va Công nghệ Việt Nam.

Cấu trúc của các hợp chất tỉnh sạch sau khi cô lập thành công được xác định

chủ yếu bởi các phương pháp phd NMR một chiều, hai chiều.

2.2 Nguyên liệu

2.2.1 Thu hái và xử lí mau

Cây Cơm cháy được thu hái vào tháng 5 năm 2020 ở huyện Nông Công, tinh Thanh Hoá, Việt Nam Mau cây được nhận danh bởi tiền sĩ Dang Van Sơn, Viện Sinh học nhiệt đới, thành phố Hồ Chí Minh.

Mẫu thu hái là cành và lá cây, được phơi khô tự nhiên, sau đó được xay nhuyễn

thành dang bột khô (15 kg).

2.2.2 Điều chế các loại cao

Bột khô của phan trên mặt dat của cây (15 kg) được ngâm dam trong methanol

Sau đó tiền hành lọc lẫy dịch chiết, cô quay loại dung môi dưới áp suất thấp, thu được

cao methanol thô Chiết lỏng-lỏng cao methanol thô lần lượt với n-hexane, ethyl

acetate thu được cao n-hexane, cao ethyl acetate tương ứng và cao methanol con lại.

Quá trình điều chế các loại cao được tóm tắt theo sơ đô 2.1,

10

Toàn bộ phẩn trên mặt đất của cây Cơm cháy

Phơi khô, xay nhuyễn

Bột lá, cảnh khô (15 kg)

Ngam dam với methanol

Lọc, thu hốt dung mà

Cao methanol thô (450 g)

Chiết lỏng-lỏnag với dung mỗi n-hexane

Lọc, thu hối dung mỗ

Chiết lỏng-lòœg với dung mỗi ethyl acetate Lọc, thu hết dung mỡ

Cao methanol còn lại (160 g)

Các kĩ thuật sắc kí cột, sắc kí lớp mỏng

Các hợp chất cô lập được

Sơ đồ 2.1: Quy trình điều chế phân đoạn cao methanol từ cây Cơm cháy2.3 Phân lập một số hợp chất hữu cơ từ phân đoạn cao MI

Thực hiện sắc kí cột silica gel trên cao methanol còn lại (160 g) với các hệ dung

môi giải li n-hexane = ethyl acetate (10-100% ethyl acetate), ethyl acetate — methanol

(10-100% methanol) thu được 8 phan đoạn (kí hiệu M1 đến M8)

Phân đoạn MI (25.4 g) được tiễn hành sắc ki cột silica gel, giải li với hệ dung

môi n-hexane — ethyl acetate (10-100% ethyl acetate) thu được 6 phân đoạn (kí hiệu

MI.1 đến MI.6)

11

Phân đoạn MI.3 (6.33 g) được sắc kí cột silica gel với hệ dung môi n-hexane —

ethyl acetate (4:1) thu được 5 phân đoạn như trình bày ở bảng 2.1 Phân đoạn M1.3.4

tiếp tục được sắc kí cột silica gel nhiều lần với hệ dung môi n-hexane — chloroform (4:1) thu được hợp chất 1 (4.4 mg).

Phân đoạn MI.4 (5.08 g) được sắc kí cột silica gel nhiều lần với các hệ dung

môi n-hexane — ethyl acetate (4:1) thu được 4 phan đoạn như trình bảy ở bảng 2.2.

Phân đoạn MI.4.2 tiếp tục được sắc kí cột silica gel nhiều lần với hệ dung môi

n-hexane — chloroform — acetone (18:30:2) thu được hợp chat 2 (6.2 mg)

Quá trình phân lập 2 hợp chất từ phân đoạn cao M1 được tóm tắt theo sơ dé 2.2

Oe

Sắc Ki cội silica gel với hệ dung môi

@hexam - ethyl acatate (1O — 102% ethyl acetate)

ethyl acatate — methanal (10 — 100% mathand]

M1 M2 M3 M4 MS M6 M7 M8

25.4 6 28.46 24.69 14.29 20.39 1B.7q 1009 12.99

Sác Ki cột silica gel với hệ dung môi

n-hexane - ethyl acatate (10 — 100% e+thw1 acetate)

ts) Oz) (9) (82) (65) Cae3626 4.149 6939 5.06 q 3.51 2.239

Sắc ki cột slice gel nhiều lấn với c&c hệ dung mỗi Sc kí cột silica gel nhiều lần với các hệ dung môi

f-hexane — ethyl acetate 4:1 fhexane — ethyl soatate 4:1

a-hecane — cNorofom 4:4 fhexane — chiorctom — acetone 18:30:2

Hopchat1 Hợp chất2

4.4 mq 6.2 mg

Sơ đồ 2.2: Quy trình phân lập một số hợp chất từ phân đoạn cao MI

12

Chương 3 KẾT QUÁ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Khảo sát cấu trúc hợp chất 1

Hợp chat 1 dược phân lập từ phân đoạn MI.3 với một số tính chất như sau:

- Là chất rắn có đạng bột trắng, tan tốt trong dung môi chloroform

- Vết của hợp chất 1 trên TLC không hấp thụ UV.

- Sắc kí lớp mỏng hợp chat 1 giải li với hệ dung môi n-hexane — ethyl acetate

§:2, cho vết hiện hình bằng dung dịch sulfuric acid 20%, sấy nóng thì xuất hiện vết

mau hỏng tươi

- Phê 'H-NMR (chloroform-d, 600 MHz) (Phụ lục 1, Bang 3.1)

- Pho C-NMR (chloroform-d, 150 MHz) (Phụ lục 2, Bang 3.1)

Biện luận cấu trúc

Trên phô 'H-NMR xuất hiện một tín hiệu của proton olefin tai én 5.24 (1H, 4,7

= 1.2 Hz, H-12), một tin hiệu của proton methine gắn trên carbon mang oxygen

(—O-CH<) tại ồn 4.50 (1H, dd, J = 6.0/3.6 Hz, H-3) Ngoài ra còn xuất hiện tin hiệu proton của tám nhóm methyl, trong đó có một nhóm methyl liên kết với nguyên tử

carbon nhóm carboxyl (CH:-COO) ở Sy 2.04 (3H, s, H-2') va bảy nhóm methyl con

lại ở vùng từ trường cao dy 1.10 — 0.75, gồm năm mũi đơn và hai mũi đôi [ồu 1.08

(s, H-27), 0.95 (d, J = 6.0 Hz, H-29), 0.96 (s, H-26), 0.87 (s, H-23), 0.86 (d, J = 6.0

Hz, H-30), 0.85 (s, H-24), 0.78 (s, H-25)].

Pho "C-NMR xuất hiện 32 tin hiệu của carbon Trong đó xuất hiện hai tin hiệucua carbon nhóm carboxyl tại dc 182.8 (C-28) va 171.0 (C-1)) Ở vùng carbon olefinghi nhận hai tín hiệu ở dc 138.0 (C-13) và 125.8 (C-12) chứng tỏ hợp chất có một nỗi

đôi dang -CH=C< Ngoai ra còn có một carbon mang oxygen cho tín hiệu ở dc §1.0

(C-3).

Từ những dit liệu NMR trên có thé dự đoán hợp chat 1 là một triterpenoid có cấu trúc tương tự ursolic acid mang một nhóm acetyl.

14