luận văn thạc sỹ hóa học Hoàng Thị yên

nghiên cứu thành phần hóa học cây xuyên tâm thảo, họ long đởm ở Cao Bằng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HOÀNG THỊ YÊN NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CÂY XUYÊN TÂM THẢO (CANSCORA LUCIDISSIMA) HỌ LONG ĐỞM (GENTIANACEAE) Ở CAO BẰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC Thái Nguyên, năm 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HỒNG THỊ N NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HỐ HỌC CÂY XUN TÂM THẢO (CANSCORA LUCIDISSIMA) HỌ LONG ĐỞM (GENTIANACEAE) Ở CAO BẰNG Chun ngành: Hố hữu cơ Mã số: 60.44.27 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HỐ HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS PHẠM VĂN THỈNH Thái Ngun, năm 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu, kết quả nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả Hoàng Thị Yên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Luận văn được hoàn thành tại phòng thí nghiệm khoa Hóa học cơ trường Đại học sư phạm Thái Nguyên Tôi xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc của mình tới PGS.TS Phạm Văn Thỉnh - Người thầy đã tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn . Tôi xin chân trân trọng cảm ơn TS. Nguyễn Quyết Tiến, TS. Phạm Thị Hồng Minh, Th.S. Vũ Anh Tuấn những người thầy đã động viên và giúp đỡ từng bước đi của tôi trong quá trình nghiên cứu thực hiện luận văn. Xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Hoá - Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, phòng hoạt chất sinh học của trường Đại học Y Thái Nguyên, các thầy cô ở phòng HCSH -Viện KH và CNVN, phòng nghiên cứu cấu trúc - Viện Hóa học đã tận tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành các kế hoạch nghiên cứu. Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, khoa Sau Đại học trưòng Đại học Sư phạm Thái Nguyên- Đại học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và làm luận văn. Thái Nguyên, tháng 8 năm 2010 Tác giả Hoàng Thị Yên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU . 1 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN CÁC THỰC VẬT CHI CANSCORA VÀ THÀNH PHẦN HỐ HỌC CỦA NĨ . 3 1.1. Khái qt vỊ các thực vật chi Canscora . 3 1.2. Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây xun tâm thảo (Canscora lucidissima Hand- Mazz) 4 1.3. Những nghiên cứu hố thực vật chi canscora 5 1.3.1. Các hợp chất có khung flavonoit . 6 1.3.2. Các hợp chất khung steroit 6 I.3.3. Các hợp chất có khung triterpenoit 8 1.3.4. Các hợp chất khung xanthon . 9 1.3.5. Một số hợp chất khác 14 1.4. Nghiên cứu hố thực vật lồi Canscora lucidissima 15 1.5. Tình hình nghiên cứu ứng dụng các thực vật chi Canscora . 16 1.6. Những nghiên cứu và ứng dụng cây xun tâm thảo trong nước 18 CHƢƠNG 2: PHẦN THỰC NGHIỆM . 19 2.1. Đối tượng nghiên cứu 19 2.1.1.Thu mẫu cây, xác định tên khoa học và phương pháp xử lý mẫu. 19 2.1.2. Phương pháp phân lập các hợp chất từ các dịch chiết cây xun tâm thảo . 20 2.1.3. Phương pháp khảo sát và xác định cấu trúc hố học các hợp chất 20 2.2. Dụng cụ, hố chất và thiết bị nghiên cứu . 21 2.2.1. Dụng cụ, hố chất . 21 2.2.2. Thiết bị nghiên cứu . 22 2.3.1. Thu nhận các dịch chiết 22 2.3.2. Khảo sát định tính các dịch chiết 24 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.3.3. Thử hoạt tính sinh học 27 2.4. Phân lập và tinh chế các chất . 29 2.4.1. Cặn dịch chiết n-hexan của cây xuyên tâm thảo (C. H) . 30 2.4.2. Cặn chiết etylaxetat (CE) 32 CHƢƠNG 3: THẢO LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU . 34 3.1. Nguyên tắc chung 34 3.2. Phân tích định tính và phát hiện các nhóm chất trong các dịch chiết khác nhau . 34 3.3. Phân lập và nhận dạng các chất có trong các dịch chiết khác nhau của cây xuyên tâm thảo . 35 3.3.1. Ancol no mạch dài nonacosan-1-ol (CH.1) . 35 3.3.2. β-Sitosterol hay stigmast-5-en-3-ol (C 29 H 50 O) (CH.2) 36 3.3.3. 1-Hiđroxy-3,7,8-trimethoxy xanthon (CH.3) 38 3.3.4. 1-Hiđroxy-3,5-đimethoxy xanthon (CH.4) 47 3.3.5. 1,7-Đihiđroxy-3-methoxy xanthon (E1) 52 3.3.6. 1,7-Đihiđroxy-3,6-đimethoxy xanthon (E2) 59 3.4. Thử hoạt tính sinh học . 65 KẾT LUẬN . 66 PHỤ LỤC 72 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN * Kí hiệu hoá học: Me: Metyl * Các phƣơng pháp sắc ký CC : Column Chromatography (Sắc ký cột) TLC : Thin-layer Chromatography (Sắc ký lớp mỏng) SKLM : Sắc ký lớp mỏng * Các phƣơng pháp phổ MS : Mass Spectrometry (Phổ khối lượng) FT-IR : Fourier Transform Infrared Spectroscopy (Phổ hồng ngoại biến đổi Fourie) NMR : Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân) 1 H-NMR : Proton Magnetic Resonance Spectrometry (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton) 13 C-NMR : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon-13 DEPT : Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer HSQC : Heteronuclear Single - Quantum Coherence HMBC : Heteronuclear multiple - Bond Correlation Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 2.1. Khối lượng các cặn chiết thu được từ các phân đoạn cây xuyên tâm thảo 24 Bảng 2.2 . Kết quả định tính các nhóm chất trong cây xuyên tâm thảo . 26 Bảng 2.3. Kết quả thử hoạt tính sinh học của dịch chiết thô từ cây xuyên tâm thảo 29 Bảng 3.1. Số liệu phổ 13 C-NMR của chất CH.2 phân lập từ cây xuyên tâm thảo và phổ β-sitosterol [17] 37 Bảng 3.2. Số liệu phổ NMR và các tương tác xa trong CH.3 40 Bảng 3.3. Số liệu phổ NMR và các tương tác xa của 1-hiđroxy-3,5- đimethoxyxanthon (CH.4) 48 Bảng 3.4. Số liệu phổ NMR, DEPT và tương tác xa của 1,7-đihyđroxy-3- methoxy xanthon (E1) . 53 Bảng 3.5. Số liệu phổ NMR, DEPT và các tương tác xa của 1,7-đihyđroxy- 3,6-đimethoxy xanthon 60 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang Hình 1.1. Hình ảnh cây xuyên tâm thảo (Canscora lucidissima) . 5 Hình 2.1: Đường kính vùng ức chế xung quanh giếng thạch (mm) theo phương pháp khuyếch tán trên giếng thạch . 28 Hình 3.1. Phổ 1 H-NMR của 1-hiđroxy-3,7,8-trimethoxy xanthon 42 Hình 3.2. Phổ 1 3 C-NMR của 1-hiđroxy-3,7,8-trimethoxy xanthon . 43 Hình 3.3. Phổ DEPT của 1-hiđroxy-3,7,8-trimethoxyxanthon 44 Hình 3.4. Phổ HSQC của 1-hidroxy-3,7,8-trimethoxyxanthon . 45 Hình 3.5. Phổ HMBC của 1-hidroxy-3,7,8-trimethoxyxanthon . 46 Hình 3.6. Phổ 1 H-NMR của 1-hiđroxy-3,5-đimethoxy xanthon . 49 Hình 3.7. Phổ 1 3 C-NMR của 1-hiđroxy-3,5-đimethoxy xanthon 50 Hình 3.8. Phổ DEPT của 1-hiđroxy-3,5-đimethoxy xanthon 51 Hình 3.9. Phổ IR của 1,7-Đihiđroxy-3-methoxy xanthon . 54 Hình 3.10. Phổ 1 H-NMR của 1,7-đihiđroxy-3-methoxyxanthon 55 Hình 3.11. Phổ 13 C-NMR của 1,7-đihiđroxy-3-methoxy xanthon 56 Hình 3.12. Phổ DEPT của 1,7-đihiđroxy-3-methoxy xanthon 57 Hình 3.13. Phổ HMBC của 1,7-đihiđroxy-3-methoxy xanthon 58 Hình 3.14. Phổ 1 H-NMR của 1,7-đihyđroxy-3,6-đimethoxy xanthon . 61 Hình 3.15. Phổ 13 C-NMR của 1,7- đihiđroxy-3,6-đimethoxy xanthon 62 Hình 3.16. Phổ DEPT của 1,7-đihyđroxy-3,6-đimethoxy xanthon 63 Hình 3.17. Phổ HMBC của 1,7-đihyđroxy-3,6-đimethoxy xanthon 64 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, gió mùa, mưa thuận, gió hoà nên hệ thực vật rất phong phú và đa dạng với nhiều loài thực vật là những loại dược liệu quí. Từ thời xa xưa, trước khi sự ra đời của thuốc tây cha ông ta đã biết sử dụng nhiều loại cây cỏ trong tự nhiên làm thuốc chữa bệnh, rất nhiều loại bệnh tật đã được chữa khỏi nhờ các loại cây cỏ. Những thực vật này đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống hàng ngày của con người. Từ nhiều thế kỷ nay những hợp chất thiên nhiên được phân lập từ cây cỏ đã được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều ngành như ngành công nghiệp, nông nghiệp, chúng được dùng để sản xuất thuốc chữa bệnh, thuốc bảo vệ thực vật, làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm . Ngày nay công nghệ tổng hợp hoá dược đã phát triển mạnh mẽ, tạo ra các biệt dược khác nhau sử dụng trong công tác phòng, chữa bệnh. Điều đó đã góp phần làm tăng tuổi thọ con người, nhưng không vì thế mà việc sử dụng các loại cây cỏ trong chữa bệnh giảm đi, mà nhu cầu sử dụng chúng theo cách cổ truyền hay từ các hợp chất nguồn gốc tự nhiên có xu hướng ngày càng tăng đã chiếm một vị trí quan trọng trong nền y học. Trong chúng có chứa những biệt dược rất khó tổng hợp, đã được khoa học hiện đại soi sáng. Mặt khác việc dùng thuốc nam trong chữa bệnh hầu như không gây ra tác dụng phụ. Việc sử dụng các thảo dược dù chỉ là một loại dược liệu nhưng lại là hỗn hợp của nhiều hợp chất khác nhau và trong mọi trường hợp hầu hết đều chưa xác định rõ hoạt chất của từng chất. Vì vậy, những bài thuốc sử dụng thảo dược là đối tượng để cho các nhà khoa học nghiên cứu một cách đầy đủ về bản chất các hoạt chất có trong cây cỏ thiên nhiên. Từ đó định hướng cho [...]... hiểu biết về thành phần hoá học của cây này hầu như chưa được nghiên cứu, thậm chí cây xuyên tâm thảo còn chưa có tên trong các sách cây thuốc ở Việt Nam Vì vậy chúng tôi chọn cây xuyên tâm thảo làm đối tượng nghiên cứu Nhiệm vụ của luận văn là phân lập và xác định cấu trúc hoá học của một số chất trong cây xuyên tâm thảo thu hoạch ở Cao Bằng bằng các phương pháp vật lý, hoá học hiện đại 2.1 Đối tƣợng... = Chiều dài di chuyển của dung môi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 22 2.2.2 Thiết bị nghiên cứu - Nhiệt độ nóng chảy đo trên kính hiển vi Boetus hoặc trên máy Electrothermal IA-9200 (Viện Hoá học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt nam) - Phổ hồng ngoại ghi trên máy IMPACT - 410 (khoa Hoá trường Đại học sư phạm Thái Nguyên) dưới dạng viên nén KBr - Phổ 1H-NMR... trị nhiều loại bệnh Chính vì vậy việc nghiên cứu thành phần hóa học từ những cây cỏ thiên nhiên có một ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao Nghiên cứu cây thuốc giúp cho chúng ta hiểu rõ về thành phần, cấu trúc hóa học, hoạt tính sinh học và tác dụng dược lí của cây thuốc Trên cơ sở các nghiên cứu đó có thể tạo ra chất mới có hoạt tính sinh học cao có vai trò và là một tiềm năng to lớn trong sự nghiệp... cứu 2.1.1.Thu mẫu cây, xác định tên khoa học và phương pháp xử lý mẫu Nguyên liệu để nghiên cứu là toàn bộ cây phần trên mặt đất của thực vật xuyên tâm thảo Mẫu cây tươi được thu hái vào tháng 10/2009 tại huyện Quảng Uyên tỉnh Cao Bằng Mẫu cây đem nghiên cứu hoá thực vật đã được TS Lê Ngọc Công (khoa Sinh trường Đại học sư phạm Thái Nguyên) giám định có tên khoa học là Canscora lucidissima Hand – Mazz... kho tàng tri thức về cây thuốc cổ truyền Việt Nam với đề tài “Nghiên cứu thành phần hoá học cây xuyên tâm thảo (Canscora lucidissima) họ Long đởm (Gentianaceae) ở Cao Bằng” Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN CÁC THỰC VẬT CHI CANSCORA VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA NÓ 1.1 Khái quát vÒ các thực vật chi Canscora Các thực vật chi Canscora, thuộc... 3 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên - Dung dịch nhạt màu dẫn đến màu đỏ nhạt Có kết tủa + http://www.lrc-tnu.edu.vn 27 Chú giải : + - : Phản ứng dương tính : Phản ứng âm tính 2.3.3 Thử hoạt tính sinh học Thử hoạt tính vi sinh vật kiểm định theo phương pháp khuyếch tán trên giếng thạch, sử dụng khoang giấy lọc tẩm chất thử theo nồng độ tiêu chuẩn của bộ môn Vi sinh trường Đại học Y... Ngoài ra còn có tên gọi theo địa phương là xuyên rim, xuyên tim Bộ phận mẫu được hong khô ở nơi thoáng mát, sau đó sấy ở nhiệt độ 500C- 600C tới khi khô hoàn toàn Mẫu khô đem nghiền nhỏ, cho vào bình ngâm chiết với metanol ở nhiệt độ phòng, dịch chiết được thu gom lại và cất cô bằng máy cất quay với áp suất giảm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 20 Sau khi cất... dụng của cây xuyên tâm thảo, còn những hiểu biết về thành phần hoá học và những hoạt tính sinh học của chúng hầu như chưa có công trình nào nghiên cứu và thực vật này cũng chưa có tên trong các sách cây thuốc ở Việt Nam Vì vậy, chúng tôi chọn cây xuyên tâm thảo làm đối tượng nghiên cứu, với mục đích nhằm góp phần làm rõ thêm những hiểu biết về thành phần hoá học cũng như hoạt tính sinh học của cây Từ... môi ở áp suất giảm, thu được các cặn chiết tương ứng Việc thu nhận các dịch chiết và phân lập các chất từ cây xuyên tâm thảo được tiến hành theo sơ đồ 2.1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 23 Sơ đồ 2.1: Sơ đồ ngâm chiết và phân lập các chất từ cây xuyên tâm thảo ( Canscora lucidissima Hand - Mazz ) Mẫu khô nghiền nhỏ 1 MeOH 2 Cất loại dung môi dưới áp suất giảm... nước uống hàng ngày có tác dụng thanh nhiệt, giải độc và khi cơ thể mệt mỏi, ăn uống kém Liều dùng 1015 gam cây khô/ ngày Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 19 CHƢƠNG 2 PHẦN THỰC NGHIỆM Cây xuyên tâm thảo là cây thuốc được sử dụng trong y học dân gian Việt Nam để chữa trị một số bệnh như ho do phế nhiệt, thanh nhiệt, giải độc, đinh nhọt, rắn cắn, đau ngực, đòn . LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HOÁ HỌC Thái Nguyên, năm 2010 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái. Đại học trưòng Đại học Sư phạm Thái Nguyên- Đại học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và làm luận văn.