BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC QUẢ CÂY HỒNG BÌ ( CLAUSENA LANSIUM (LOUR.) SKEELS) Ở NGHỆ AN Chuyên ngành: Hóa học hữu cơ Mã số: 60.44.01.14 LUẬN VĂN THẠC SỸ HÓA HỌC Người hướng dẫn: PGS.TS. Hoàng Văn Lựu Học viên: Lê Mai Linh Giang NGÖ AN - 2014 LỜI CẢM ƠN Luận văn được thực hiện tại phòng thí nghiệm chuyên đề Hóa hữu cơ Khoa hóa, Trung tâm kiểm định chất lượng an toàn thực phẩm và môi trường - Trường Đại Học Vinh, Viện Hóa học – Viện Hàn lâm và Công nghệ Việt Nam. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến PGS.TS Hoàng Văn Lựu, Trường Đại Học Vinh đã giao đề tài tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Trần Đình Thắng – Phó Trưởng Khoa Hóa Học – Trường Đại Học Vinh đã giúp đỡ và chỉ bảo tận tình cho tôi hoàn thành luận văn. TS. Đỗ Ngọc Đài đã giúp đỡ tôi thu mẫu thực vật. Nhân dịp này, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô, cán bộ bộ môn hóa hữu cơ, khoa hóa học, các anh chị nghiên cứu sinh, học viên cao học, các bạn sinh viên trong phòng thí nghiệm chuyên đề hóa hữu cơ, gia đình và người thân đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Vinh, ngày 30 tháng 10 năm 2014 Học viên Lê Mai Linh Giang 2 MỤC LỤC Trang Chương 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 Tiếng Việt 53 3 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TLC : (Thin layer Chromatography): Sắc ký lớp mỏng CC : (Column Chromatography): Sắc ký cột thường FC : (Flash Chromatography): Sắc ký cột nhanh Mini-C : (Minicolumn Chromatography): Sắc ký cột tinh chế UV : Ultraviolet IR : (Infrared Spectroscopy): Phổ hồng ngoại MS : (Mass Spectroscopy) Phổ khối lượng GC-MS: (Gas Chromatography-Mass Spectrometry): Sắc ký khí khối phổ EI-MS : (Electron Impact Mass Spectroscopy): Phổ khối lượng va chạm điện tử 1 H-NM : (Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy): Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton 13 C-NMR : (Cacbon 13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy): Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13 DEPT: (Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer): Phổ DEPT HSQC: Heteronuclear Single Quantum Correlation HMBC: Heteronuclear Multiple Bon orrelation s : Singlet br s : Singlet tù t : triplet d : doublet dd : doublet của doublet dt : doublet của triplet m : multiplet TMS : Tetramethylsilan DMSO : DimethylSulfoxide Đ.n.c : Điểm nóng chảy 4 5 DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH Trang Bảng 3.1. Bảng phổ 13 C-NMR của hợp chất A . Error: Reference source not found Bảng 3.2. Bảng phổ 13 C-NMR của hợp chất B . Error: Reference source not found Hình 3.1 Phổ khối luợng của hợp chất A Error: Reference source not found Hình 3.3. Phổ IR của chất A Error: Reference source not found Hình 3.4. Phổ 1 H-NMR của hợp chất A Error: Reference source not found Hình 3.5 Phổ 13 C-NMR của hợp chất A Error: Reference source not found Hình 3.6 Phổ 13 C-NMR của hợp chất A Error: Reference source not found Hình 3.7 Phổ UV-Vis của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.8 Phổ IR của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.9. Phổ 1 H-NMR của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.10 Phổ 1 H-NMR của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.11. Phổ 13 C-NMR của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.13. Phổ 13 C-NMR của hợp chất B Error: Reference source not found 6 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Nước ta có diện tích khoảng 330.000 km 2 , nằm ở trung tâm Đông Nam châu Á và trải dài trên 15 o độ vĩ (1650 km), có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình hàng năm khá cao (trên 22 o C), lượng mưa hàng năm lớn (trung bình 1200-2800 mm), độ ẩm tương đối cao (trên 80%). Những đặc thù về môi trường như vậy đã tạo cho nước ta một hệ thực vật phong phú và đa dạng. Theo số liệu thống kê gần đây hệ thực vật Việt Nam có trên 10000 loài [8], trong đó có khoảng 3200 loài cây được sử dụng trong y học dân tộc và 600 loài cây cho tinh dầu. Đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên rất quý báu của đất nước. Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đang đóng một vai trò hết sức quan trọng trong đời sống con người. Chúng được dùng để sản xuất thuốc chữa bệnh, thuốc bảo vệ thực vật, nguyên liệu cho công nghiệp thực phẩm, hương liệu và mỹ phẩm,… Ngày nay, thảo dược vẫn đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong việc sản xuất dược phẩm như là nguồn nguyên liệu trực tiếp, gián tiếp hoặc cung cấp những chất dẫn đường cho việc tìm kiếm các biệt dược mới. Các số liệu cho thấy rằng, khoảng 60% các loại thuốc đang được lưu hành hiện nay hoặc đang trong giai đoạn thử nghiệm lâm sàng cuối cùng có nguồn gốc từ các hợp chất thiên nhiên. Việc nghiên cứu thành phần hoá học, hoạt tính sinh học của những cây cỏ nước ta trong những thập kỷ qua còn có nhiều hạn chế, chưa đáp ứng được yêu cầu điều tra tài nguyên thiên nhiên cũng như đóng góp vào việc định hướng sử dụng, bảo tồn và phát triển tài nguyên thực vật một cách hợp lý. Các loài trong chi Clausena thuộc họ Cam quýt (Rutaceae) có nguồn gen đa dạng, phân bố rộng. Nhiều loài vẫn sinh trưởng bình thường ở trạng thái tự nhiên. Đây không chỉ là nguồn nguyên liệu chứa tinh dầu, mà còn là 1 nguồn nguyên liệu chứa các hợp chất có hoạt tính sinh học cao, có triển vọng trong y dược. Chính vì vậy chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học quả cây hồng bì (Clausena lansium (Lour.) Skeels) ở Nghệ An” từ đó góp phần xác định thành phần hoá học và tìm ra nguồn nguyên liệu cho ngành hoá dược, hương liệu và góp phần phân loại bằng hoá học chi Clausena. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu Nhiệm vụ của luận văn bao gồm: - Chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp để thu được hỗn hợp các hợp chất từ lá của cây hồng bì. - Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất amit từ lá cây hồng bì. 3. Đối tượng nghiên cứu - Cây hồng bì (Clausena lansium (Lour.) Skeels) thuộc họ Cam quýt (Rutaceae) 2 Chương 1: TỔNG QUAN 1.1. Chi Clausena 1.1.1. Đặc điểm thực vật và phân loại Theo hệ thống phân loại thực vật của Engler, chi Clausena là chi nhỏ thuộc họ Cam (Rutaceae), phân họ Aurantioideae, phân nhóm Clauseneae. Phân nhóm Clauseneae có ba chi: Clausena, Glycosmis và Murraya. Trên thế giới chi Clausena có khoảng 50 loài, phân bố ở một số khu vực lục địa châu Á, khắp vùng Đông Nam Á đến Đông Bắc Australia. Các loài trong chi Clausena là cây gỗ nhỏ hoặc cây bụi thường xanh có nhiều lông, không có gai. Lá kép lông chim gồm 7-11 lá chét, mọc so le, hình thuôn, nhọn ở gốc có mũi nhọn ở đầu, cuống lá hình trụ có lông ngắn, có tuyến mô. Hoa mọc thành chuỳ ở ngọn hay ở nách lá. Hoa lưỡng tính mẫu 4- 5; đài 4-5, tràng 4-5, nhị (7-8 hoặc 10), sắp xếp thành 2 vòng không đều; bầu ngắn, nhẵn hoặc có lông, 2 noãn. Quả hình trứng hay gần hình cầu, đường kính 0,8-2 cm, vỏ có nhiều tuyến chứa tinh dầu, 1-3 hạt. 1.1.2. Thành phần hoá học của một số loài trong chi Clausena: Mặc dù đã có nhiều công trình nghiên cứu riêng biệt được công bố, cho đến nay vẫn chưa có tài tiệu tổng quan về thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của chi Clausena. Dựa vào các các dữ liệu hiện có chúng tôi tổng kết tình hình nghiên cứu chi Clausena cho tới nay nhưng chỉ nêu cấu trúc và hoạt tính sinh học các hợp chất mới đã được phân lập từ chi Clausena. Cho đến nay đã có các nghiên cứu hoá học của 8 loài Clausena, bao gồm: Clausena anisata (Willd.) Hook. f. ex Benth, C. anisum-olens (Blanco) Merr., C. dentata (Willd.) Roem., C. duniana H. Les., C. excavata Burm. f., C. heptaphylla Wt &Arn, C. indica (Dalzell) Oliv., C. lansium (Lour.) Skeels, C. lenis Drake., C. pentaphylla DC. Những loài trên được thu hái ở các nước 3 như Ấn Độ, Trung Quốc, Đài Loan, Nhật, Thái Lan, Indonesia, Sri Lankan và Việt Nam. Hơn 120 chất mới được phân lập từ các loài thuộc chi Clausena, trong đó cacbazol ancaloit và cumarin chiếm chủ yếu, ngoài ra còn có limonoit, terpenoit, amit và lactam. 1.1.2.1. Các hợp chất ancaloit a. Các hợp chất cacbazol ancaloit Cacbazol ancaloit lần đầu tiên được tìm thấy trong chi Clausena là heptaphyllin (1) và được phân lập từ cây Clausena heptaphylla Wt. &Arn [45]. Chất này có hoạt tính kháng khuẩn, đặc biệt mạnh đối với một số loài như: Bordentala chiseptica, Bacilus subtilis, Psendomonas aeruginosa… Các dẫn xuất của heptaphyllin như 6-metoxyheptaphyllin (2) được phân lập từ cây Clausena indica Olive, 7-metoxyheptaphylin từ cây Clausena harmandiana Pierre [46]. OH N H CHO R OH N H CHO R 6 7 (1) Heptaphylin (2) R 6 =OCH 3 , R 7 =H: 6-Metoxyheptaphylin (3) R 6 =H, R 7 = OCH 3 : 7-Metoxyheptaphylin Joshi B. S. C. và cộng sự [43] cũng đã phân lập được hợp chất indizolin (4) từ rễ cây Clausena indica Olive. Clausenapin (5) được tách từ lá loài Clausena heptaphylla [44]. 4 [...]... OH Hợp chất Clausin A ( 8) Clausin B ( 9) Clausin C (1 0) Clausin E (1 1) Clausin G (1 2) Clausin H (1 3) Clausin I (1 4) Clausin J (1 5) Clausin K (1 6) Clausin M (1 7) Clausin N (1 8) Clausin O (1 9) Clausin P (2 0) Clausin Q (2 1) Clausin R (2 2) Clausin V (2 3) Clausin Z (2 4) Clauszolin C (2 5) Clauszolin I (2 6) Clauszolin J (2 7) Clauszolin K (2 8) Clauszolin L (2 9) Clauszolin M (3 0) 7 Từ lá cây Clausena heptaphylla... anisolacton (8 0) và 2', 3'epoxyanisolacton (8 1) O O O O O O O O O HO HO O O O (7 8) Indicolactonediol (7 9) Indicolacton O O O (8 0) Anisolacton O O O O O O O O O (8 1) 2',3'-Epoxyanisolacton Năm 2000, Ito C và cộng sự [35] đã phân lập được 10 furanoncumarin là clauslacton A (8 2), B (8 3), C (8 4), D (8 5), E (8 6), F (8 7), G (8 8), H (8 9), I (9 0) và J (9 1) từ lá cây Clausena excavata Burm f trồng trong nhà kính ở Okitsu,... từ lá hồng bì dại (C excavata) của Zimbabwe là: sabinen (3 3,0 %), germacren D (1 7,0 %), Z-β-ocimen (6 ,0 %), germacren B (5 ,5 %), (E)-β-ocimen (5 ,0 %) và terpinen-4-ol (4 ,7 %) còn tinh 21 dầu trong lá hồng bì dại Camaroon lại gồm các chất: (Z)-tagetenon (2 6,8 %), (E)-tagetenon (1 9,2 %), (E)-nerolidol (1 1,5 %) và germacren-D (9 ,2 %) Tinh dầu từ hạt hồng bì thu được ở Benin tuy cũng có sự khác biệt về thành phần, ... được 5-geranyloxy-7hydroxycumarin (7 1) [98] O OH OH HO O O O O (6 9) Claucavatin A O O (7 0) Claucavatin B O HO O O (7 1) 5-Geranyloxy-7-hydroxycumarin Các cumarin mới đã được phân lập từ lá cây Clausena anisata (Willd .) Olive và được đặt tên là anisocumarin A (7 2), B (7 3), C (7 4), D (7 5), I (7 6) và J (7 7) [71] (7 2) Anisocumarin A OH CHO CH3O (7 3) Anisocumarin B OH O O OH O O O O O HO (7 4) Anisocumarin... hoá học thì chưa rõ, thường gặp các loại tinh dầu chứa metyl chavicol (4 0,8 %), myrcen (2 2,2 %), (E)-anetol (1 6,3 %), limonen (1 3,4 %) và tinh dầu từ hạt thu được tại Cameroon lại chứa các thành phần chính sau: (Z)-tagetenon (1 5,3 %), (E)-tagetenon (1 4,8 %), (E)-nerolidol (1 0,3 %), myrcen (7 ,4 %), β-caryophyllen (7 ,4 %), ∆3-caren (3 ,9 %) và αhumulen (3 ,5 %) Tại châu Phi, người ta dùng cành khô của loài hồng bì. .. 2,7-dihydroxy-3-formyl-1 -(3 '-methyl-2'butenyl)carbazol) 1.2.2.2 Cumarin RÔ c©y hång b× (Clausena lansium) chøa c¸c hîp chÊt chalepensin (1 6 1), chalepin (1 6 2), gravelliferon (1 6 3), angustifolin (1 6 4) [19, 36, 58] O O HO O O O (1 6 1) Chalepensin O (1 6 2) Chalepin H HO O O HO O (1 6 3) Gravelliferon O O (1 6 4) Angustifolin O O O OH (1 6 5) 3-benzyl cumarin (1 6 6) Xanthotoxol 30 O O O O O O O O O O O O O O (1 6 7) Imperatorin 3' (1 6 8). .. (1 6 7) Imperatorin 3' (1 6 8) 8-Geranyloxypsoralen (1 7 0) Wampetin 4 5 3 2' O O O O 2'' 9'' 6'' 4'' O O O 1'' O 5'' 7'' R 10'' O O (1 7 1)* lansiumarin A (1 7 2)* lansiumarin B (R=OOH) (1 7 3) * (E,E)- 8(7 -hydroxy-3,7-dimetoxy-dimetylocta -2,5-dienyloxy) psoralen (R = OH) O O O O R (1 7 4)* (E)-8 -(6 -hydroperoxy-3,7-dimetylocta-2,7-dienyloxy)psoralen (R=OOH) (1 7 5)* Lansiumarin C (R = OH) 1.2.2.3 Amit ... H (1 1 0), I (1 1 1), J (1 1 2), K (1 1 3), L (1 1 4), L (1 1 5) từ cây C excavata Burm f ở Cúc Phương OH HO HO O O O O O (1 0 3) Excavatin A O O O O (1 0 4) Excavatin B O HO O O O (1 0 5) Excavatin C O O O (1 0 6) Excavatin D 18 O O O O HO O O O O O O O O O O O O OH (1 0 7) Excavatin E (1 0 8) Excavatin F O O O O O O O O OH (1 0 9) Excavatin G (1 1 0) Excavatin H O O O HO O O HO HO O O (1 1 1) Excavatin I O (1 1 2) Excavatin J O... hiệu quả trong việc diệt trừ côn trùng [6] Nguyễn Xuân Dũng và cộng sự [57] đã nghiên cứu tinh dầu lá cây C excavata mọc ở vườn Quốc gia Cúc Phương Thành phần chính là βphellandren (9 ,2 %) và germacren B (1 1,8 %) Bốn furanoit terpnic, α-clausenan (1 2 5), γ-clausenan (1 2 6), diclausena A (1 2 7) và B (1 2 8) đã được phân lập từ tinh dầu lá cây Clausena willdenovii [67] O O (1 2 5) α-Clausenan (1 2 6) γ-Clausenan... 4α-dihydroxyclerodan-15-oic (1 3 4), axit 3β-hydroxy-clerod- 4(1 8)- en-15oic (1 3 5), ethyl clerod- 4(1 8)- en-15-oat (1 3 6), etyl clerod-3-en-15-oat (1 3 7) 13 H O 12 16 O R (1 2 9)1 4,15-dinorclerod-3-en-2,13-dion COOR H (1 3 0) axit 2β-(axetyloxy)clerod-3- en-15-oic R=AcO (1 3 1) axit 2β-(formyloxy)clerod-3-en- 15-oic R=CHOO H HO CH2OH COOH H COOH HO (1 3 2) axit 4α,18-dihydroxyclerodan-15-oic (1 3 3) axit 4β-hydroxyclerodan15-oic . cây Clausena anisata (Willd .) Olive và được đặt tên là anisocumarin A (7 2), B (7 3), C (7 4), D (7 5), I (7 6) và J (7 7) [71]. (7 2) Anisocumarin A (7 3) Anisocumarin B (7 4) Anisocumarin C (7 5). TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC QUẢ CÂY HỒNG BÌ ( CLAUSENA LANSIUM (LOUR. ) SKEELS) Ở NGHỆ AN Chuyên ngành: Hóa học hữu cơ Mã số: 60.44.01.14 LUẬN VĂN THẠC SỸ HÓA HỌC Người. tính sinh học cao, có triển vọng trong y dược. Chính vì vậy chúng tôi chọn đề tài Nghiên cứu thành phần hóa học quả cây hồng bì (Clausena lansium (Lour. ) Skeels) ở Nghệ An từ đó góp phần xác