nghiên cứu thành phần hóa học cây cỏ mực (eclipta prostrata l., asteraceae

1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN *** Nguyễn Thị Thơi NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÂY CỎ MỰC (ECLIPTA PROSTRATA L., ASTERACEAE) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2011 2 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN *** Nguyễn Thị Thơi NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÂY CỎ MỰC (ECLIPTA PROSTRATA L., ASTERACEAE) Chuyên ngành: Hóa Học Hữu Cơ Mã số: 60 44 27 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS. TS. Phan Minh Giang Hà Nội – 2011 7 MỤC LỤC MỞ ĐẦU …….1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN …….2 1.1 Khái quát về Eclipta prostrata L. (syn. Eclipta alba L.) (Asteraceae) …….2 1.1.1 Đặc điểm thực vật …….2 1.1.2 Ứng dụng trong Y học cổ truyền Việt Nam …….3 1.2 Các nghiên cứu về thành phần hóa học của Eclipta prostrata …….3 1.3 Hoạt tính sinh học của Eclipta prostrata và các hợp chất thành phần …….8 Chƣơng 2: NHIỆM VỤ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU … 11 2.1. Nhiệm vụ của Luận văn … 11 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu … 11 2.2.1 Các phƣơng pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các hợp chất.11 2.2.2 Các phƣơng pháp xác định cấu trúc … 14 Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN … 14 3.1. Đối tƣợng nghiên cứu … 14 3.2. Điều chế các phần chiết hữu cơ từ cây Cỏ mực … 14 3.3. Phân tích và Phân tách sắc ký các phần chiết thân cây Cỏ mực … 15 3.3.1 Phân tích sắc ký lớp mỏng các phần chiết thân cây Cỏ mực … 15 3.3.2 Phân tách phần chiết n-hexan (EA1) … 16 3.3.3 Phân tách phần chiết điclometan (EA2) … 16 3.3.4 Phân tách phần chiết etyl axetat (EA3) … 16 3.3.5 Phân tách phần chiết nƣớc (EA4) … 17 3.4 Phân tích và Phân tách sắc ký các phần chiết phần trên mặt đất cây Cỏ mực (EP)………………………………………………………………………………….19 3.4.1 Phân tích sắc ký lớp mỏng các phần chiết phần trên mặt đất cây Cỏ mực (EP) … 19 3.4.2 Phân tách phần chiết điclometan (EP2)………………………………….19 3.4.3 Phân tách phần chiết etyl axetat (EP3) … 19 8 3.4.4 Phân tách phần chiết nƣớc (EP4) … 20 3.5. Xác định cấu trúc của các hợp chất đƣợc phân lập … 22 Chƣơng 4: THỰC NGHIỆM … 31 4.1. Thiết bị và hóa chất … 31 4.2. Đối tƣợng nghiên cứu … 32 4.3. Điều chế các phần chiết từ cây Cỏ mực … 32 4.4. Phân tích sắc ký lớp mỏng các phần chiết EA………………………………32 4.4.1. Phân tích sắc kí lớp mỏng phần chiết n-hexan (EA1) … 32 4.4.2. Phân tích sắc kí lớp mỏng phần chiết điclometan (EA2) … 34 4.4.3. Phân tích sắc kí lớp mỏng phần chiết etyl axetat (EA3) … 34 4.4.4. Phân tích sắc kí lớp mỏng phần chiết nƣớc (EA4) … 34 4.5. Phân tích sắc ký lớp mỏng các phần chiết EP … 35 4.5.1. Phân tích sắc kí lớp mỏng phần chiết điclometan (EP2) … 35 4.5.2 Phân tích sắc kí lớp mỏng phần chiết etyl axetat (EP3) … 36 4.5.3. Phân tích sắc kí lớp mỏng phần chiết nƣớc (EP4) … 36 4.6. Phân tách sắc ký các phần chiết EA … 37 4.6.1 Phần chiết n-hexan (EA1) … 37 4.6.2 Phần chiết điclometan (EA2) … 38 4.6.3 Phần chiết etyl axetat (EA3) … 38 4.6.4 Phần chiết nƣớc (EA4) … 39 4.7. Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất đƣợc phân lập từ EA … 39 4.8. Phân tách sắc ký các phần chiết EP … 40 4.8.1 Phần chiết điclometan (EP2) … 40 4.8.2 Phần chiết etyl axetat (EP3) … 41 4.8.3 Phần chiết nƣớc (EP4) … 41 4.9. Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất đƣợc phân lập từ EP…… 42 KẾT LUẬN … 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO … 46 4 CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN TLC (Thin-Layer Chromatography): Sắc kí lớp mỏng CC (Column Chromatography): Sắc kí cột thường FC (Flash Chromatography): Sắc kí cột nhanh Mini-C (Mini-column Chromatography): Sắc kí cột tinh chế 1 H-NMR (Proton Nuclear Magnetic Resonance): Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton 13 C-NMR (Carbon 13 Nuclear Magnetic Resonance): Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13 DEPT (Distortionless Enhancement by Polarition Transfer): Phổ DEPT ESI-MS (Electrospray Ionization-Mass Spectrometry): Phổ khối lượng phun bụi điện tử 5 MỤC LỤC CÁC HÌNH, CÁC BẢNG VÀ CÁC SƠ ĐỒ Hình 1: Cây Cỏ mực (Eclipta prostrata L., Asteraceae) Bảng 1: Hiệu suất điều chế các phần chiết từ cây Cỏ mực Bảng 2: Phân tích sắc kí lớp mỏng phần chiết n-hexan (EA1) Bảng 3: Phân tích sắc kí lớp mỏng phần chiết điclometan (EA2) Bảng 4: Phân tích sắc kí lớp mỏng phần chiết etyl axetat (EA3) Bảng 5: Phân tích TLC các phân đoạn của phần chiết nước (EA4) Bảng 6: Phân tích sắc kí lớp mỏng phần chiết điclometan (EP2) Bảng 7: Phân tích sắc kí lớp mỏng phần chiết etyl axetat (EP3) Bảng 8: Phân tích TLC các phân đoạn của phần chiết nước (EP4) Sơ đồ 1: Chiết và phân tách sắc ký phần thân cây Cỏ mực (EA) Sơ đồ 2: Chiết và phân tách sắc ký phần trên mặt đất cây Cỏ mực (EP) 6 MỤC LỤC CÁC PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phổ 1 H-NMR của Metyl gallat (II) Phụ lục 2: Phổ 13 C-NMR và DEPT của Metyl gallat (II) Phụ lục 3: Phổ ESI-MS của Eclalbasaponin I (III) Phụ lục 4: Phổ 1 H-NMR của Eclalbasaponin I (III) Phụ lục 5: Phổ 13 C-NMR và DEPT của Eclalbasaponin I (III) Phụ lục 6: Phổ ESI-MS của Eclalbasaponin II (IV) Phụ lục 7: Phổ 1 H-NMR của Eclalbasaponin II (IV) Phụ lục 8: Phổ 13 C-NMR và DEPT của Eclalbasaponin II (IV) Phụ lục 9: Phổ 1 H-NMR của Norwedelolacton (V) Phụ lục 10: Phổ 13 C-NMR và DEPT của Norwedelolacton (V) Phụ lục 11: Phổ 1 H-NMR của Hesperidin (VI) Phụ lục 12: Phổ 13 C-NMR và DEPT của Hesperidin (VI) 9 LỜI MỞ ĐẦU Trong các nghiên cứu y dược hiện đại các hợp chất thiên nhiên từ các cây thuốc bao gồm các flavonoit, tecpenoit và ancoloit tiếp tục là nguồn cung cấp các hợp chất có tiềm năng cho các thử nghiệm hoạt tính sinh học. Eclipta prostrata L., syn. Eclipta alba L. (Asteraceae) là cây thuốc dùng phổ biến trong Y học cổ truyền Việt Nam và một số nước trên thế giới. Các nghiên cứu hóa học các loài Eclipta prostrata của Trung Quốc, Nhật Bản và Ấn Độ đã xác định được các nhóm hợp chất tritecpen (oleanan và taraxastan) glycozit, các flavonoit, các coumarin, các ancaloit-steroit và các thiophen polyacetylen trong các bộ phận của cây Eclipta prostrata. Dựa trên các kiến thức dược lý học dân tộc và các hoạt tính sinh học của các phần chiết nhiều hoạt chất có tác dụng chống ung thư, kháng viêm và chống HIV của các chất được phân lập từ Eclipta prostrata đã được phát hiện. Sự đa dạng về các nhóm cấu trúc lý thú của Eclipta prostrata, sự tương quan của các cấu trúc này với nhiều hoạt tính sinh học quan trọng và ý nghĩa khoa học và thực tiễn của việc đặt cơ sở khoa học cho việc sử dụng cây thuốc Cỏ mực (Eclipta prostrata L., Asteraceae) của Việt Nam đã thúc đẩy chúng tôi tiếp tục nghiên cứu một cách hệ thống về hóa thực vật của cây Cỏ mực. Luận văn này đặt mục tiêu nghiên cứu phân lập sắc ký và xác định cấu trúc các thành phần hóa học đặc biệt là các hợp chất phân cực từ phần trên mặt đất của cây Cỏ mực của Việt Nam. Các kết quả nghiên cứu theo hướng này sẽ là các bước đầu tiên trong các chương trình hiện đại hóa Y học cổ truyền Việt Nam. Các hợp chất phân cực chưa được xác định trong một số nghiên cứu trước đã được phân lập trong nghiên cứu này sử dụng các phương pháp sắc ký hiện đại. 10 Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1. Khái quát về Eclipta prostrata L. (syn. Eclipta alba L.) (Asteraceae) 1.1.1. Đặc điểm thực vật [1] Họ Cúc (danh pháp khoa học: Asteraceae hay Compositae), còn gọi là họ Hướng dương, họ Cúc tây, là một họ thực vật có hoa hai lá mầm. Họ Asteraceae phân bố rộng khắp thế giới, nhưng phổ biến nhất tại các khu vực ôn đới và miền núi nhiệt đới. Các chi trong họ này được chia thành 13 tông. Chỉ có một trong số 13 tông này là Lactuceae, có thể là có đủ khác biệt để có thể coi là một phân họ (phân họ Cichorioideae), các tông còn lại, phần lớn là chồng ghép lẫn nhau, được đưa vào phân họ Asteroideae. Các loài thuộc về họ Cúc có các đặc trưng sau: cụm hoa dạng đầu, bao phấn hữu tính, tức là với các nhị hoa kết hợp lại với nhau tại các gờ của chúng bởi các bao phấn, tạo thành ống, bầu nhụy với sự phân bổ cơ bản của các noãn hoa, các noãn hoa trên một bầu nhụy, mào lông (chùm lông trên quả), quả là loại quả bế (tạo thành từ một lá noãn và không nẻ ra khi chín). Eclipta prostrata L. (syn. Eclipta alba L.), họ Cúc (Asteraceae), có tên thông dụng ở Việt Nam là Cỏ mực, Cỏ nhọ nồi, Nhọ nồi, hạn liên thảo, mặc hạn liên, kim lăng thảo. Hình 1: Cây Cỏ mực (Eclipta prostrata L., Asteraceae) 11 Cỏ mực thuộc loại cây thân thảo hằng niên, cao từ 10-60 cm, mọc bò hoặc có khi gần như thẳng đứng, có lông trắng, cứng, thưa. Thân màu lục hay màu nâu nhạt hay hơi đỏ tía. Lá mọc đối, phiến lá dài và hẹp cỡ 2,5  1,2 cm. Mép lá nguyên hay có răng cưa cạn, hai mặt đều có lông. Hoa trắng tập hợp thành đầu ở nách lá hay đầu cành, các hoa cái hình lưỡi ở ngoài, các hoa lưỡng tính hình ống ở giữa. Qủa bế dẹt có 3 cạnh, có cánh dài 3 mm. Vùng phân bố của cây Cỏ mực trên thế giới khá rộng vì nó là loài cây nhiệt đới, mọc hoang ở chỗ ẩm mát. 1.1.2. Ứng dụng trong Y học cổ truyền Việt Nam [1] Cỏ mực được dùng để điều trị các bệnh như: nôn ra máu từ dạ dày, chảy máu cam, đái ra máu, xuất huyết tử cung, viêm gan mãn tính, viêm ruột, lỵ, trẻ em suy dinh dưỡng, ù tai, rụng tóc do đẻ non, suy nhược thần kinh, nấm da, ezecma, vết loét, bị thương, chảy máu, viêm da. Ngoài ra Cỏ mực còn được dùng làm thuốc sát trùng trong bệnh ho lao, viêm cổ họng, ban chẩn, lở ngứa, đau mắt, sưng răng, đau dạ dày, bệnh nấm ngoài da gây rụng tóc. Cách dùng: dùng tươi hay giã lấy nước uống, hoặc sao cháy đen với liều 15- 30 g sắc uống. Dùng riêng hoặc phối hợp với ngó sen, lá trắc bá. Trong trường hợp sát trùng cũng dùng sắc uống hoặc giã tươi lấy nước uống, bã đắp. Có thể dùng tươi xoa tay chữa rát do vôi, chữa nấm ngoài da và nhuộm tóc có màu tím đen. Viện chống lao Trung ương và Bệnh viện lao K71 đã pha chế thành thuốc tiêm cầm máu, tiêm bắp thịt, mỗi ngày 1-3 ống (2 ml). Có nơi đã sản xuất thành công dạng cao nén thành viên dùng cầm máu. 1.2. Các nghiên cứu về thành phần hóa học của Eclipta prostrata Năm 1966: F. Bolhman và cộng sự (Đại học tổng hợp Kỹ thuật Berlin, Đức) đã phân lập từ lá khô Eclipta alba 2 dẫn xuất thiophen 1 và 2 và polyacetylen 3 [5]. 1 S (C C) 2 CH=CH 2 H 3 C-C C [...]... là phần trên mặt đất cây Cỏ mực (Eclipta prostrata L., Asteraceae) , một cây thuốc phổ biến trong y học cổ truyền Việt Nam và trên thế giới Mặc dù đã có một số nghiên cứu được công bố trên thế giới về các hợp chất hữu cơ từ cây Eclipta prostrata cho đến này chưa có các nghiên cứu hệ thống về thành phần hóa học cây thuốc này của Việt Nam, đặc biệt là về các hợp chất phân cực Tiếp tục các hướng nghiên cứu. .. tƣợng nghiên cứu Nguyên liệu cho nghiên cứu hóa học của Luận văn này là phần trên mặt đất của cây Cỏ mực (Eclipta prostrata L., Asteraceae) dùng làm thuốc được thu mua ở Gia Lâm, Hà Nội Mẫu được lấy làm hai lần: Lần 1 vào tháng 4 năm 2009: nguyên liệu là phần thân được tách khỏi lá Lần 2 vào tháng 6 năm 2010: nguyên liệu là cả phần trên mặt đất Các kết quả nghiên cứu sơ bộ phần trên mặt đất mẫu cây Cỏ mực. .. thấy: 1) Các thành phần hóa học của phần lá và phần thân cây Cỏ mực có nhiều chất giống nhau qua phân tích TLC; 2) Các phần ít phân cực chứa chủ yếu là các sterol; 3) Có khả năng phân tách tiếp các hợp chất phân cực hơn từ phần trên mặt đất Phần trên mặt đất có thể là bộ phận chứa nhiều hoạt chất của cây thuốc này do đó phần trên mặt đất cây Cỏ mực đã được thu thập lần 2 cho một nghiên cứu hệ thống... dụng cho phần chiết nước (EA4) để phân lập được saponin tritecpenoit eclalbasaponin I (III) Các phân tích TLC cho thấy sự tương đối trùng lặp giữa các thành phần của các phần chiết thân và lá cây Cỏ mực (được tách từ phần trên mặt đất) của mẫu lấy vào tháng 4 năm 2009 (lần 1) Do đó để có thể nghiên cứu hệ thống hơn các hợp chất phân cực từ cây Cỏ mực nguyên liệu phần trên mặt đất (EP) của cây Cỏ mực đã... đồ 1: Chiết và phân tách sắc ký phần thân cây Cỏ mực (EA) 26 3.4 Phân tích và Phân tách sắc ký các phần chiết phần trên mặt đất cây Cỏ mực (EP) 3.4.1 Phân tích sắc ký lớp mỏng các phần chiết phần trên mặt đất cây Cỏ mực (EP) Các phân tích TLC các phần chiết được thực hiện trên bản mỏng silica gel 60F254 (TLC, Merck) với các hệ dung môi triển khai n-hexan-axeton cho các phần chiết ít phân cực n-hexan... MeOH Sơ đồ 2: Chiết và phân tách sắc ký phần trên mặt đất cây Cỏ mực (EP) 29 EP4.3 2,25 g 3.5 Xác định cấu trúc của các hợp chất đƣợc phân lập Các phần chiết ít phân cực n-hexan (EA1) và điclometan (EA2) từ nguyên liệu thân (EA) cây Cỏ mực (Eclipta prostrata L., Asteraceae) được phân tách gradient với hệ dung môi n-hexan-axeton cho thành phần chính β-sitosterol (I) Phần chiết etyl axetat (EA3) được phân... chế các phần chiết từ thân cây Cỏ mực STT Phần chiết 1 n-hexan 2 điclometan 3 etyl axetat 4 nước Kí hiệu Khối lƣợng (g) Hiệu suất (%) EA1 EP1 EA2 EP2 EA3 EP3 EA4 EP4 2,76 107,2 1,34 4,90 3,42 4,90 3,40 12,09 0,46 3,15 0,22 0,14 0,57 0,14 0,57 0,36 3.3 Phân tích và Phân tách sắc ký các phần chiết thân cây Cỏ mực 3.3.1 Phân tích sắc ký lớp mỏng các phần chiết thân cây Cỏ mực Phân tích TLC các phần chiết... cứu hóa thực vật của thế giới về E prostrata, Luận văn này đặt mục tiêu nghiên cứu các qui trình phân tách sắc ký đặc biệt là đối với các hợp chất phân cực, phân lập các hợp chất thành phần và xác định cấu trúc của chúng bằng các phương pháp phổ Các nhiệm vụ được đưa ra trong Luận văn này là: - Xây dựng quy trình chiết các hợp chất hữu cơ từ phần trên mặt đất cây Cỏ mực (Eclipta prostrata L., Asteraceae) ;... HS Nghiên cứu đã cho thấy nhóm axit cacboxylic tự do ở vị trí C-28 của các dẫn xuất glycozit của axit echinocystic đối với hoạt tính chống u xơ Trên cơ sở nghiên cứu này hoạt tính chống u xơ của Eclipta prostrata và các tritecpenoit thành phần có thể cho giả thiết về triển vọng điều trị sự u xơ gan 18 Chƣơng 2: NHIỆM VỤ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nhiệm vụ của luận văn Đối tượng nghiên cứu hóa học. .. cây Cỏ mực thành nhóm các hợp chất ít phân cực trong các phần chiết n-hexan và điclometan, nhóm các hợp chất phân cực trung bình trong phần chiết etyl axetat và nhóm các hợp chất phân cực trong phần chiết nước Qui trình điều chế các phần chiết từ thân (EA) và phần trên mặt đất (EP) cây Cỏ mực đượctrình bày tóm tắt trong các Sơ đồ 1 và Sơ đồ 2 Hiệu suất điều chế các phần chiết từ cây Cỏ mực được trình . Việt Nam l Cỏ mực, Cỏ nhọ nồi, Nhọ nồi, hạn liên thảo, mặc hạn liên, kim l ng thảo. Hình 1: Cây Cỏ mực (Eclipta prostrata L. , Asteraceae) 11 Cỏ mực thuộc loại cây thân thảo. terthienyl, orobol và wedelolacton Phần chiết toàn cây Eclipta prostrata và các hợp chất terthienyl, 5- hydroxymethyl-( 2,2 ´:5 ,2 ´´)-terthienyl tiglat (34 ), 5-hydroxymethyl-( 2,2 ´:5 ,2 ´´)- terthienyl. NGHIÊN CỨU 2.1. Nhiệm vụ của luận văn Đối tượng nghiên cứu hóa học của Luận văn này l phần trên mặt đất cây Cỏ mực (Eclipta prostrata L. , Asteraceae ), một cây thuốc phổ biến trong y học cổ