KHẢO sát THÀNH PHẦN hóa học của vỏ cây mắm (AVICENNIA MARINA)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ  LÂM THÚY PHƯƠNG KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA VỎ CÂY MẮM (AVICENNIA MARINA) ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Chuyên Ngành: Hóa Hữu Cơ Mã số: 60 44 27 CẦN THƠ − 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ  LÂM THÚY PHƯƠNG KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA VỎ CÂY MẮM (AVICENNIA MARINA) ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Chuyên Ngành: Hóa Hữu Cơ Mã số: 60 44 27 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. LÊ THANH PHƯỚC CẦN THƠ − 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ  LÂM THÚY PHƯƠNG KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA VỎ CÂY MẮM (AVICENNIA MARINA) ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Chuyên Ngành: Hóa Hữu Cơ Mã số: 60 44 27 Duyệt của GVHD Duyệt của Hội Đồng CẦN THƠ − 2011 MỤC LỤC Chương 1: MỞ ĐẦU i 1.1 Lí do chọn đề tài i 1.2 Mục đích nghiên cứu ii 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu iii 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu iii Chương 2: TỔNG QUAN iv 2.3 MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CÂY MẮM v Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU x 3.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU x 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU x 3.2.1 Thiết bị và hóa chất x 3.2.1.1 Thiết bị x 3.2.1.2 Hóa chất x 3.2.2 Phương pháp nghiên cứu xi 3.2.2.1 Phương pháp cô lập các hợp chất xi 3.2.2.2 Phương pháp xác định cấu trúc hoá học các hợp chất xi 3.2.2.3 Phương pháp xác định hoạt tính chống oxi hóa xi 3.3 NGUYÊN LIỆU xi 3.3.1 Thu hái nguyên liệu xi 3.3.2 Xử lý nguyên liệu xi 3.3.3 Quy trình chiết cao xii 3.4 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM xiii 3.4.1 Dự kiến thời gian thực hiện xiii 3.4.2 Địa điểm thực hiện xiii 3.5 KẾT QUẢ DỰ KIẾN xiii TÀI LIỆU THAM KHẢO xiv Tài liệu tiếng Việt xiv Tài liệu tiếng Anh xiv Chương 1: MỞ ĐẦU 1.1 Lí do chọn đề tài i Theo thống kê số lượng các dược phẩm mới được phép lưu hành trong 20 năm vừa qua đã cho thấy, các hợp chất thiên nhiên đã và vẫn được coi là nguồn cấu trúc mới để tạo ra các dược phẩm mới. Đặc biệt rõ ràng nhất là trong lĩnh vực thuốc chống ung thư có tới 60%, trong bệnh truyền nhiễm là 70% có nguồn gốc tự nhiên. Ý nghĩa to lớn của những hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học là ở chỗ chúng không chỉ được sử dụng trực tiếp làm thuốc chữa bệnh, mà quan trọng hơn là chúng có thể là những chất mẫu, chất dẫn đường để phát triển các thuốc mới hoặc là các chất dò sinh hoá để làm sáng tỏ các nguyên lý của dược lý học con người. Cây Mắm là một loài cây tiên phong của các hệ sinh thái rừng ngập mặn. Cây được trồng hoặc mọc hoang ở vùng nước mặn hay nước lợ, gặp ở cả hai miền nước ta. Theo một số tài liệu về y học nhân gian trên thế giới, cây Mắm là nguồn dược liệu có giá trị chữa bệnh. Vỏ cây của loài này đã được sử dụng trong y học cổ truyền ở Ai Cập để điều trị các bệnh về da, thấp khớp, bệnh đậu mùa, loét. (Bandaranayake, 2002). Ngoài ra, những kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học và thử hoạt tính sinh học của cây Avicennia marina đã khẳng định hoạt tính chống sốt rét, độc tế bào, đặc biệt là hoạt tính chống ung thư và chống khối u cũng đã được ghi nhận. Để góp phần tìm hiểu và đánh giá chất lượng nguồn nguyên liệu phong phú có tiềm năng quan trọng trong ngành dược, đề tài: “Khảo sát thành phần hóa học của vỏ cây Mắm (Avicennia marina)” là nội dung chính của luận văn này. 1.2 Mục đích nghiên cứu Luận văn hướng vào hai mục tiêu chủ yếu sau: − Phân lập và xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được từ các cao petroleum ether, cao ethyl acetate và cao butanol. − Thử hoạt tính sinh học trên các cao chiết và các hợp chất phân lập được. ii 1.3 Ý nghĩa khoa học của đề tài Đề tài được thực hiện nhằm mục đích tìm hiểu thành phần hóa học của vỏ cây Mắm qua đó góp phần nâng cao giá trị kinh tế của loài cây này. Kết quả của đề tài là cơ sở khoa học ban đầu cho những nghiên cứu tiếp theo nhằm làm sáng tỏ cơ chế trị bệnh và phương pháp sử dụng hiệu quả nhất nguồn dược liệu này. Thúc đẩy phát triển và bảo tồn nguồn nguyên liệu phong phú gắn liền với người dân vùng ven biển. 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu Mẫu nguyên liệu dùng trong nghiên cứu là phần vỏ cây Mắm ổi, được thu hái tại xã Định Thành, huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu. 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu thành phần hóa học trong một số cao chiết của vỏ cây Mắm (Avicennia marina). iii Chương 2: TỔNG QUAN 2.1 ĐẶC TÍNH THỰC VẬT [7] Tên khoa học: Avicennia marina (Forsk.) Vierh. Tên Việt Nam: Mắm ổi. Giới: Thực vật (Plantae). Ngành: Thực vật có hoa (Magnoliophyta). Lớp: Thực vật hai lá mầm (Magnoliopsida). Bộ: Hoa môi (Lamiales). Họ: Ôrô (Acanthaceae) hay mắm (Avicenniaceae). Chi: Mắm (Avicennia L.) 2.1.1 Mô tả thực vật [ 4] • Hình dáng: cây gỗ, cao đến 10 m với đường kính 0.5 m, nhánh thấp, tán rộng, cành non, có lông tơ màu trắng hay xám, thân ít khi thẳng, vỏ không nứt, màu trắng với lớp vỏ cóc có dạng phiến mỏng (giống như vỏ ổi). • Lá: lá đơn, mọc đối, phiến nguyên láng, mỏng, thường quăn queo, hình xoan, đầu nhọn hay tù, chân nêm, dài 3-5 cm, bìa nguyên, hơi dợn sóng và có lông ở gân phụ, cuống dài 0.5 cm, nhiều lông nhỏ. • Rễ: rễ phổi đứng. • Hoa: hoa vàng, to từ 5-8 mm, có mùi thơm mạnh, tạo thành tán ở ngọn, thường có 3 nhánh, lá bắc phụ hình bầu dục, lõm, tai đài không bằng nhau và có lông tơ, vành hình ống, ngắn hơn cánh, có thùy bằng nhau, dài 1-2 mm, tròn dài, 4 tiểu nhị: (2 dài, 2 ngắn), bầu nhụy hình trụ, tròn ở dưới, không vòi nhụy. • Trái: trái hình tim, dài 1.5-2 cm, vỏ màu vàng xanh, đầy lông mịn. 2.1.2 Phân bố và sinh thái [4] Rừng ngập mặn Việt Nam (Cà Ná, Phan rang, Ba Ngòi, Cà Mau, Bạc Liêu), Thái Lan, Indonesia, (Malabar, Malacca, Sumatra, Borneo, Java), Philippin, Ai Cập, Soudan, Erythee, Somalie, Anglaise, Ả Rập, Celenres, Genobil, Socotra, Zanzibar, iv Kenila, Phi Châu, Bồ Ðào Nha, Pakistan, Ấn Ðộ, Myanma, Sơrilanca, Andaman, Trung Hoa (Hải Nam), Ðài Loan, Hồng Kông, Nhật (Ryukyu), Tân Tây Lan, Madagascar … 2.2 CÔNG DỤNG CỦA CÂY MẮM [ 1,3] Về mặt môi trường hệ sinh thái rừng Mắm có vai trò to lớn trong việc cố định phù sa, lấn biển, chống xói lở bờ biển, hạn chế tác hại của sóng, gió, bão. Cây mắm được dùng làm ghe, thuyền, xây nhà và làm củi. Bột gỗ Mắm dùng làm nguyên liệu để sản xuất giấy có chất lượng tốt, hàm lượng homocellulo khoảng 70%. Nhân dân ven biển miền Nam thường dùng khói khi đốt gỗ của cây Mắm được xem là rất hiệu quả để đuổi muỗi. Ngoài việc cung cấp gỗ là chính, cây Mắm còn là cây dược liệu có thể chữa được một số bệnh cho con người. A. Petelot (1953) có thu thập một số tài liệu cho biết nhân dân nhiều nước trên thế giới (Cuba, Guyan …) dùng vỏ Mắm chữa bệnh phong dưới dạng cao mềm hay cao lỏng. Cao mềm ngày cho uống từ 6 đến 8 g dưới dạng thuốc viên, có thể dùng vỏ Mắm ngâm rượu uống. Trên những vết loét của người ta đắp dung dịch có pha 50% cao lỏng Mắm và 50% nước. Nhựa vỏ còn dùng để cung cấp sắc tố cho ngành công nghiệp thuộc da và có thể dùng để uống như một biện pháp ngừa thai. 2.3 MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CÂY MẮM 2.3.1 Các nghiên cứu tại Việt Nam [4] Năm 2010 Phạm Thị Thùy Trang (khoa Khoa Học Tự Nhiên – Đại học Cần Thơ) đã phân lập và xác định cấu trúc của bốn hợp chất là: lupeol ( PHUOC-TR-01 ), kaemferol ( PHUOC-TR-02 ) và esculetin ( PHUOC-TR-03 ), stigmasterol ( PHUOC- TR-04 ) từ rễ cây Mắm. Đồng thời đã thử hoạt tính kháng ung thư sơ bộ trên cao ethyl acetate và 2 chất PHUOC-TR-02, PHUOC-TR-03 theo phương pháp thử nghiệm độc tính trên Brine Shrimp đều cho kết quả dương tính. Đã thử hoạt tính chống oxy hóa theo phương pháp DPPH trên 3 chất PHUOC-TR-01, PHUOC-TR-02 và PHUOC- TR-03 thì PHUOC-TR-02 và PHUOC-TR-03 đều có hoạt tính chống oxy hóa. v 2.3.2 Các công trình nghiên cứu trên thế giới [ 5-8, 9-14] Năm 2006 Md. Enamul Haque và các cộng sự đã cô lập được các triterpenoids: betulinic acid, lupeol và betulinaldehyde được tách từ cao ethyl acetate của vỏ thân cây Avicennia oficinalis (Avicenniaceae). Cấu trúc của các hợp chất này được xác định bằng phương pháp phân tích quang phổ ((UV, IR, 1 H NMR, 13 CNMR and EIMS). Năm 2006 Marium Tariq, Shahnaz Dawar, Fatima S. Mehdi và M. Javed Zaki tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của cây Avicennia marina trong việc kiểm soát bệnh thối rễ của đậu bắp và đậu xanh. Kết quả cho thấy rễ của cây đậu bắp và đậu xanh nhiễm nấm Fusarium, Macrophomina phaseolina và Rhizoctonia solani có dấu hiệu giảm khi sử dụng bột của cây A. marina để cải tạo đất. Năm 2006 Xubo Fang, Bo Jiang và Xiaolan Wang đã cô lập, tinh chế và mô tả đặc tính của polysaccharide từ vỏ của cây Avicennia marina đạt hiệu suất 0.15% bằng phương pháp chiết nóng và thử hoạt tính chống bổ sung của nó. Năm 2007 L. Han và các cộng sự đã công bố bảy dẫn xuất naphthoquinone được phân lập từ cành cây Avicennia marina thu hái ở tỉnh Hạ Môn (Xiamen), đặc tên avicennone A-G. Năm 2008 L. Han và các cộng sự đã cô lập được một diterpenoid mới từ cành cây Avicennia marina là 11-hydroxy-8,11,13-abietatriene-12-O-β-xylopyranoside và một chất đã biết lyoniresinol-9 ’ -O-β-D-glucopyranoside. 2.3.3 Thành phần hóa học của cây Mắm [1] Vỏ Mắm Avencinnia offcinalis Lin. thu hoạch ở Quảng Yên có thành phần như sau: Thành phần Mắm trắng Mắm đen Nước 20% 19.4% Tro 11.28% 12.3% Chất béo 3.18% 2.76% Protit 7.7% 7.55% Xenluloza 14.42% 14.24% Tinh bột 10.84% 10.21% vi Tanin 2.8% 3% Đường 3.15% 2.95% Một số hợp chất tiêu biểu đã được cô lập từ cây Mắm [6,10,11]  Terpenoids và Steroids • Axit betulinic HO COOH − Tinh thể hình kim có màu trắng, kết tinh trong MeOH. − Công thức phân tử: C 30 H 48 O 3. − Khối lượng phân tử: 456.7 g/mol. − Điểm tan chảy: 316-318°C. Betulinic acid được sử dụng để điều trị và phòng chống bệnh ung thư. • Lupeol HO − Tinh thể hình sợi có màu trắng, kết tinh trong MeOH. − Công thức phân tử: C 30 H 48 O . − Khối lượng phân tử: 426.72 g/mol. − mp 210-212°; [α] D + 30.4°. − Tan trong CHCl 3 , petroleum ether, ethyl acetate,… Các hoạt tính dược lý của lupeol như chống ung thư, kháng viêm, chống vi trùng, … vii [...]... cứu là phần vỏ cây Mắm ổi, được thu hái tại xã Định Thành, huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu vào tháng 06 năm 2011 Qua sự định danh của cô Nguyễn Thị Kim Huê, Bộ môn Sinh, Khoa Khoa Học Tự Nhiên, trường Đại Học Cần Thơ và đối chiếu với Cây cỏ Việt Nam - quyển II – Phạm Hoàng Hộ thì vỏ cây Mắm chúng tôi nghiên cứu là vỏ của cây Mắm ổi (Avicennia marina (Forsk.) Vierh) 3.3.2 Xử lý nguyên liệu Vỏ cây Mắm được... Phi Phụng, 2005, Cô lập chiết xuất hợp chất thiên nhiên, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh [3] Phạm Hoàng Hộ, 2003, Cây cỏ Việt Nam, Quyển II, NXB Trẻ, TP Hồ Chí Minh, 844 - 845 [4] Phạm Thị Thùy Trang, 2010, Khảo sát thành phần hóa học của rễ Mắm (Avicennia marina), Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành hóa hữu cơ Tài liệu tiếng Anh [5] Bell, H K.; Duewell, H, 1961, Triterpenoids from the... tài liệu về cây Mắm, điều chế cao • Từ ngày 10/2010 đến 01/2011: thử hoạt tính sinh học của cao ethyl acetate và các chất tinh khiết đã tách ra từ các cao petroleum ether, cao ethyl acetate và cao butanol • Từ ngày 02/2011 đến 05/2011: nhận danh cấu trúc, viết bài hoàn chỉnh, chuẩn bị báo cáo đề tài tốt nghiệp 3.4.2 Địa điểm thực hiện Phòng hóa hữu cơ chuyên sâu – Bộ môn Hóa học – Khoa Khoa Học Tự Nhiên... Đại học Cần Thơ 3.5 KẾT QUẢ DỰ KIẾN • Phân lập và xác định cấu trúc ít nhất bốn chất tinh khiết • Một bài báo đăng trên các tạp chí khoa học chuyên ngành • Hoàn thành luận văn tốt nghiệp xiii TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] Đỗ Tất Lợi, 2004, Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB Y Học, 557-558 [2] Nguyễn Kim Phi Phụng, 2005, Cô lập chiết xuất hợp chất thiên nhiên, Nhà xuất bản Đại học. .. xi 3.3.3 Quy trình chiết cao Mẫu cây tươi Rửa sạch Phơi gió Xay nhỏ Bôt cây khô Ngâm với Ethanol 960 Cô quay, thu hồi dung môi Cao EtOH Chiết với PE Cô quay, thu hồi dung môi Cao PE Pha nước - Chiết với EtOAc Cô quay, thu hồi dung môi Cao EtOAc Pha nước Chiết với n-BuOH Cô quay, thu hồi dung môi Cao n-BuOH Pha nước Quy trình điều chế cao thô từ vỏ cây Mắm (Avicennia marina) xii Chiết với 200 mL MeOH... phân đoạn − Xác định cấu trúc các chất phân lập được − Khảo sát hoạt tính sinh học của các chất phân lập được 3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.2.1 Thiết bị và hóa chất 3.2.1.1 Thiết bị Máy cô quay chân không, cân điện tử, máy sấy, bếp điện Máy soi UV ở 2 bước sóng 254 nm và 365 nm Cột sắc ký đường kính 1-4 cm Becher, erlen, pipet, giấy lọc… 3.2.1.2 Hóa chất Sắc ký lớp mỏng được thực hiện trên bản mỏng tráng... 10% trong methanol 3.2.2.2 Phương pháp xác định cấu trúc hoá học các hợp chất Phổ khối lượng (ESI-MS) Phổ cộng hưởng từ nhân (NMR): 1H-NMR (500 MHz) và 13C-NMR (125 MHz) Điểm nóng chảy được đo trên máy Electrothermal IA 9000 series, dùng mao quản không hiệu chỉnh 3.2.2.3 Phương pháp xác định hoạt tính chống oxi hóa Hoạt tính chống oxi hóa của các cao chiết và các chất tinh khiết được xác định bằng phương... xuất từ cây Avicennia officinalis 12 20 O 2 3 HOOC 19 11 1 9 10 OH 8 14 15 O 4 16 13 5 7 17 6 18 − Kết tinh trong MeOH − Công thức phân tử: C20H32O5 − Khối lượng phân tử: 352 g/mol − Điểm tan chảy: 154°C, [α]D – 30,4° (C: 0,52; CHCl3) ent-(13S)-2,3-Seco-14-labden-2,8-olide-3-oic có khả năng kháng nấm Rhizopus ochyzae và Aspergillus niger gây bệnh viêm loét trong miệng ở trẻ em và bệnh viêm âm đạo của phụ... 4' 2' 3' 9 6' O 2 1 1' 5' HO 19 11 OH 3 OH O 10 5 4 H H H 14 27 16 15 H 7 26 25 17 13 8 24 6 − Công thức tổng quát: C35H58O6 − mp = 245 - 247ºC Hợp chất này cho thấy làm giảm hoạt tính chống sự đường hóa cũng được báo cáo lần đầu tiên • Stigmasterol 29 21 20 18 22 12 11 1 17 13 19 9 2 10 8 16 23 27 28 25 26 14 15 3 HO 4 5 7 6 − Tinh thể hình kim trong suốt − Kết tinh trong MeOH − mp = 170ºC − Công . ĐẠI HỌC CẦN THƠ  LÂM THÚY PHƯƠNG KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA VỎ CÂY MẮM (AVICENNIA MARINA) ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Chuyên Ngành: Hóa Hữu Cơ Mã số: 60 44 27 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ  LÂM THÚY PHƯƠNG KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA VỎ CÂY MẮM (AVICENNIA MARINA) ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Chuyên Ngành: Hóa Hữu Cơ Mã số: 60 44 27 Duyệt của GVHD. VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ  LÂM THÚY PHƯƠNG KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA VỎ CÂY MẮM (AVICENNIA MARINA) ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Chuyên Ngành: Hóa Hữu Cơ Mã số: 60 44