Tách và xác định cấu trúc hợp chất terpenoit từ quả cây thảo đậu (alpinia kadsumadai hayt) ở việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH LÊ ĐÌNH CƯỜNG TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HỢP CHẤT TERPENOIT TỪ QUẢ CÂY THẢO ĐẬU (ALPINIA KADSUMADAI HAYT) Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC Nghệ An – 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH LÊ ĐÌNH CƯỜNG TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HỢP CHẤT TERPENOIT TỪ QUẢ CÂY THẢO ĐẬU (ALPINIA KADSUMADAI HAYT) Ở VIỆT NAM Chuyên ngành : HOÁ HỮU CƠ Mã số: 60.44.01.14 LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC Người hướng dẫn khoa học : PGS. TS HOÀNG VĂN LỰU Học viên thực hiện : Lê Đình Cường Nghệ An – 2014 LỜI CẢM ƠN Luận văn được thực hiện tại phòng thí nghiệm chuyên đề Hóa hữu cơ Khoa Hóa học, Trung tâm kiểm định chất lượng an toàn thực phẩm và môi trường - Trường Đại học Vinh, Viện hàn lâm - Viện hàn lâm khoa học – khoa học 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 tháng năm 2014 Học viên Lê Đình Cường MỤC LỤC Trang Bảng 1.1: Các loài Alpinia ở Việt Nam [1-4] 4 Hình 1.1: Cây thảo đậu 24 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Các loài Alpinia ở Việt Nam [1-4] Error: Reference source not found Bảng 1.2: Thành phần hoá học dịch hexan thân rễ của cây riềng (alpinia purpurata) ở thành phố Hội An - Quảng Nam . Error: Reference source not found Bảng 1.3: Các cấu tử trong tinh dầu Riềng một lá thu tại Bắc Sơn, Lạng Sơn. Error: Reference source not found Bảng 3.2: Số liệu phổ NMR của hợp chất B Error: Reference source not found DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Cây thảo đậu Error: Reference source not found Hình 2.1: Sơ đồ phân lập hợp chất trong quả cây thảo đậu Error: Reference source not found Hình 3.1: Phổ 1 H- NMR của hợp chất A Error: Reference source not found Hình 3.2: Phổ 1 H- NMR của hợp chất A (phổ dãn) Error: Reference source not found Hình 3.3: Phổ 1 H- NMR của hợp chất A (phổ dãn) Error: Reference source not found Hình 3.4: Phổ 13 C- NMR của hợp chất A Error: Reference source not found Hình 3.5: Phổ 13 C- NMR của hợp chất A (phổ dãn) Error: Reference source not found Hình 3.6: Phổ DEPT của hợp chất A Error: Reference source not found Hình 3.7: Phổ DEPT của hợp chất A (phổ dãn) Error: Reference source not found Hình 3.8: Phổ HMBC của hợp chất A Error: Reference source not found Hình 3.9: Phổ HMBC của hợp chất A (phổ dãn) Error: Reference source not found Hình 3.10: Phổ HMBC của hợp chất A (phổ dãn) Error: Reference source not found Hình 3.11: Phổ HMBC của hợp chất A (phổ dãn) Error: Reference source not found Hình 3.12: Phổ HMBC của hợp chất A (phổ dãn) Error: Reference source not found Hình 3.13: Phổ HSQC của hợp chất A Error: Reference source not found Hình 3.14: Phổ HSQC của hợp chất A (phổ dãn) Error: Reference source not found Hình 3.15: Phổ khối lượng va chạm electron (EI-MS) của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.16: Phổ 1 H-NMR của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.17: Phổ 1 H-NMR của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.18: Phổ 1 H-NMR của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.19: Phổ 13 C-NMR của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.20: Phổ 13 C-NMR của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.21: Phổ DEPT của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.22: Phổ DEPT của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.23: Phổ HMBC của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.24: Phổ HMBC của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.25: Phổ HMBC của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.26: Phổ HMBC của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.27: Phổ HSQC của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.28: Phổ HSQC của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.29: Phổ HSQC của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.30: Phổ COSY của hợp chất B Error: Reference source not found Hình 3.31: Phổ COSY của hợp chất B Error: Reference source not found CÁC CHỮ VIẾT TẮT THƯỜNG DÙNG TRONG LUẬN VĂN 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 1H-NM : (Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy): Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton 13C-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 : dublet dd : dublet của dublet dt : dublet của triplet m : multiplet TMS : Tetramethylsilan DMSO : DimethylSulfoxide Đ.n.c : Điểm nóng chảy 8 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Việt Nam nằm ở vùng trung tâm Đông Nam Á hàng năm có lượng mưa và nhiệt độ trung bình tương đối cao. Với khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng, ẩm đã cho rừng Việt Nam một hệ thực vật đa dạng và phong phú. Theo số liệu thống kê gần đây hệ thực vật Việt Nam có trên 10.000 loài, trong đó có khoảng 3.200 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 có tác dụng lớn đối với đời sống và sức khỏe con người. Từ trước tới nay trên thế giới các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học luôn đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sồng con người. Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học được dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp dược phẩm, làm thuốc chữa bệnh, công nghiệp thực phẩm, hương liệu và mỹ phẩm. Thảo dược là nguồn nguyên liệu trực tiếp hoặc là những chất dẫn đường để tìm kiếm các loại biệt dược mới. Theo số liệu thống kê cho thấy có khoảng trên 60% các loại thuốc đang đựoc lưu hành hiện nay hoặc đang trong giai đoạn thử nghiệm có nguồn gốc từ hợp chất thiên nhiên. Chi Riềng (Alpinia, Zingiberaceae) là một chi lớn, gồm khoảng 230 loài phổ biến khắp vùng Châu Á nhiệt đới và cận nhiệt đới, tạo thành một chi lớn nhất, phổ biến nhất và phức tạp về thực vật nhất của họ Zingiberaceae. Ở Việt Nam, nhiều loài thuộc chi này là những cây thuốc cổ truyền trong Y học Việt Nam như Alpinia galanga, Alpinia oxyphylla, Alpinia conchigera,… Một số loài Alpinia cũng mới được phát hiện gần đây ở Việt Nam như Alpinia gagnepainii, Alpinia naponensis, Alpinia maclurei, Alpinia pinnanensis,… Mặc dù cây họ Gừng (Zingiberaceae) có giá trị kinh tế cao cũng như có hoạt tính sinh học quý được sử dụng rộng rãi trong dân gian, song việc nghiên cứu thành phần hóa học của nó chưa được tiến hành nhiều ở Việt Nam. Chính vì vậy, chúng tôi chọn đề tài “Tách và xác định cấu trúc hợp chất terpenoit từ quả cây thảo đậu (Alpinia kadsumadai Hayt) ở Việt Nam” 1 từ đó xác định thành phần hóa học của các hợp chất và đóng góp vào các hiểu biết về sự phân loại thực vật theo hoá học của chi Alpinia cũng như các chức năng sinh học của các hợp chất được phân lập. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu Trong luận văn này, chúng tôi có nhiệm vụ: - Chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp để thu được hỗn hợp các hợp chất từ quả cây thảo đậu (Alpinia kadsumadai). - Phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất quả cây thảo đậu (Alpinia kadsumadai). 3. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là dịch chiết quả cây thảo đậu (Alpinia kadsumadai) thuộc họ Gừng (Zingiberaceae) ở Việt Nam. 2 [...]... không xác định Quả gồm một quả mọng, khô, mở đều hoặc không mở, nhiều hạt, có ba góc do sức ép, được bao bởi một lớp áo hạt Thân rễ chi Alpinia sinh trưởng khá nhanh Từ một chồi giống ban đầu, chúng có thể phân nhánh, đâm chồi, tăng sinh khối, phát triển thành một bụi lớn chỉ trong một vài năm Ở nước ta chi Alpinia khá phong phú Chúng sinh trưởng trong vùng rừng núi ở hầu hết các tỉnh từ Bắc vào Nam. .. (GC/MS) đã tách và xác định hàm lượng phần trăm của 61 cấu tử có trong dịch hexan thân rễ của cây riềng (alpinia purpurata) ở thành phố Hội An - Quảng Nam bảng 1.2 17 Bảng 1.2: Thành phần hoá học dịch hexan thân rễ của cây riềng (alpinia purpurata) ở thành phố Hội An - Quảng Nam TT 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 Hợp chất Butyl axetat... chất phenolic từ Alpinia kadsumadai Ba chất liên hợp monoterpen-chalcon, rubrain (50), isorubrain (51) và sumadain C (52) đã được phân lập từ hạt Alpinia kadsumadai Cấu trúc và cấu hình tương đối của các hợp chất đã được chứng minh bằng phổ NMR và X-ray Hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất này đã được đánh giá trên các dòng tế bào HepG2, MCF-7 và MAD-MB-435, và 5-hydroxy-7-(4''-hydroxy-3methoxyphenyl)-1-phenyl-3-heptanon... được chia thành các nhóm khác nhau: - Chalcon - Flavon và flavonol - Flavanon và dihydroflavonnol - Flavan – 3 – ol - Flavan – 3,4 – điol 1.4.1 Các hợp chất kiều chalcon Đây là loại flavonoit có cấu tạo ở mạch 3C trong cấu trúc C 6 - C3 - C6 ở dạng mạch hở, chúng là những hợp chất có màu, chỉ tồn tại với lường ít trong thực vật Cấu tạo của một số hợp chất chalcon được trình bày như sau: 22 OH HO OH OH... leucoantoxyanidin Cấu tạo của một số hợp chất loại này là: OH OH HO O OH OH O HO OH OH OH OH OH (84) (+) – Leucofisetinidin (85)(+) – Leucorobinetinidin 1.5 Cây nghiên cứu Còn gọi là thảo khấu nhân, ngẫu tử Tên khoa học : Alpinia kadsumadai Hayt Thuộc họ : Gừng (Zingiberaceae) Thảo đậu khấu (Semen Alpinia kadsumadai là hạt phơi hay sấy khô lấy từ quả gần chín của cây thảo đậu khấu (Alpinia kadsumadai) 1.5.1 Đặc điểm... n-hexan từ thân rễ riềng maclurei (alpinia maclurei Mer.) và nhận dạng được 14 hợp chất, chiếm 77,35% phần chiết này; trong số đó các monotecpenoit chiếm 36,72% phần chiết với geraniol là thành phần chính ( 50,38%), các sesquitecpenoit chiếm 5,71%, axit palmitic chiếm 2,07% và các metyl este của các axit béo mạch dài chiếm 5,85% Đã phân lập từ thân rễ của cây này được 5 hợp chất và xác định được cấu trúc. .. catechin, Cấu trúc của một số hợp chất kiểu flavan – 3 – ol OH OH O HO OH OH O HO OH OH (82) (+) – Catechin OH OH OH (83) (+) – Gallocatechin 1.4.5 Các hợp chất leucoantoxyan Nhiều loài cây có lá, vỏ hoặc gỗ chứa các hợp chất không màu, nhưng khi tác dụng với các dung dịch vô cơ thì có màu đỏ hoặc màu giống với 24 antoxyanidin Đó là các hợp chất leucoantoxyanin hoặc một số hợp chất là leucoantoxyanidin Cấu. .. hoặc sấy khô ở 40 0C Mẫu được xử lý tiếp bằng phương pháp chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp để thu được hỗn hợp các hợp chất dùng cho nghiên cứu được nêu ở phần thực nghiệm 2.1.2 Phương pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các hợp chất Để phân tích và phân tách cũng như phân lập các hợp chất, sử dụng các phương pháp sắc ký như: - Sắc ký cột thường, sử dụng silicagel cỡ hạt 230-400/mesh... 60 F254 tráng sẵn, độ dày 0,2 mm Hiện màu: hơi iot và đèn UV 254 nm - Các phương pháp kết tinh phân đoạn 2.1.3 Phương pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất 28 Cấu trúc của các hợp chất được khảo sát nhờ sự kết hợp các phương pháp phổ: - Phổ khối lượng EI-MS - Phổ khối lượng phun mù electron (ESI - MS) - Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR - Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR - Phổ DEPT - Phổ HSQC - Phổ HMBC... 1.1: Cây thảo đậu Thảo đậu khấu là một loại cỏ sống lâu năm, cao 1-2 m Thân rễ màu đỏ Lá mọc so le, hình mác, dài 30 -55 cm, rộng 2- 9 cm Cụm hoa hình chùm, dài 25 30 cm, ở đầu cành Hoa màu trắng, hình ống, dài 1,2 cm, trong có đốm màu tím đỏ nhạt Quả hình cầu, đường kính 3,5 cm, còn đài tồn tại Khi chín có màu vàng 1.5.2 Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các hợp chất phenolic từ Alpinia kadsumadai . tiến hành nhiều ở Việt Nam. Chính vì vậy, chúng tôi chọn đề tài Tách và xác định cấu trúc hợp chất terpenoit từ quả cây thảo đậu (Alpinia kadsumadai Hayt) ở Việt Nam 1 từ đó xác định thành phần. với các dung môi thích hợp để thu được hỗn hợp các hợp chất từ quả cây thảo đậu (Alpinia kadsumadai) . - Phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất quả cây thảo đậu (Alpinia kadsumadai) . 3. Đối tượng. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH LÊ ĐÌNH CƯỜNG TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HỢP CHẤT TERPENOIT TỪ QUẢ CÂY THẢO ĐẬU (ALPINIA KADSUMADAI HAYT) Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ