Khoá luận tốt nghiệp nghiên cứu phân lập một số hợp chất lignan từ cây đước vòi (rhizophora stylosa)

Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất đã phân lập được bằng các phương pháp phổ... Đại cương và phân loại Lignan là nhóm các sản phẩm tự nhiên có nguồn gốc từ các dẫn xuất của các c

TRƯỜNG ĐẠI HỌC sư PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA HÓA HỌC

NGUYỄN THỊ KIM HOA

NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP MỘT SỐ

HỢP CHẤT LIGNAN TỪ CÂY ĐƯỚC

VÒI cRHIIOPHORA STYLOSA)

KHÓA LUẬN TÓT

Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ

Người hướng dẫn khoa học

TS NGUYỄN XUÂN CƯỜNG

HÀ NỘI-2015

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN

Khóa luận tốt nghiệp này được hoàn thành tại phòng Dược liệu biển - Viện Hóa sinh biến - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Với lòng biết ơn chân thành, em xin cảm ơn sự giúp đỡ quý báu của thầy TS

Nguyễn Xuân Cường đã nhiệt tình, tận tâm hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện

khóa luận này

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể các cán bộ phòng Dược liệu biến -Viện Hoá sinh biến, đã tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành khoá luận tốt nghiệp

Em xin được bầy tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn Bằng cùng toàn thể các thầy cô trong khoa Hóa học, các thầy cô giáo trong Trường Đại

học sư phạm Hà Nội 2 đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho em trong quá trình học tập tại trường

Trong quá trình thực hiện làm khóa luận tốt nghiệp này mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng chắc chắn không thể tránh được những thiếu sót Vì vậy, em kính mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô và bạn bè

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 05 năm 2015 Sinh viên

Nguyễn Thị Kim Hoa

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

TỐNG QUAN 3

1.1 Tống quan về cây Đước vòi 3

1.1.1 Đặc điêm thực vật 3

1.1.2 Phân bổ và sinh thái 3

1.1.3 Thành phần hóa học 4

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp

1.2 Tổng quan về Lignan 7

1.2.1 Đại cương và phân loại 7

ì.2.2 Các dẫn xuất quan trọng của Lignan 9

1.2.3 Tông hợp Lignan 11

1.3 Các phương pháp chiết mẫu thực vật 13

1.3.1 Chọn dung môi chiết 14

ì.3.2 Quá trình chiết 16

1.4 Các phương pháp sắc kí trong phân lập các hợp chất hữu cơ 17

1.4.1 Đặc điêm chung của phương pháp sẳc kí 17

1.4.2 Cơ sở của phương pháp sac kí 18

1.4.3 Phân loại các phương pháp sắc kí 18

1.5 Một số phương pháp hoá lý xác định cấu trúc của các hợp chất hữu cơ 22

1.5.1 Pho hồng ngoại (Infrared Spectroscopy, IR) 23

7.5.2 Pho khối lượng (Mass Spectroscopy, MS) 23

1.5.3 Phô cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy NMR) 24

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 27

2.1 Mau thực vật 27

2.2 Phương pháp phân lập các hợp chất 27

2.2.1 Sắc kí lớp mỏng (TLC) 27

2.2.2 sẳc kí lớp mỏng điều chế 27

2.2.3 sẳc kí cột (CC) 28

2.3 Phương pháp xác định cấu trúc hóahọc của các hợp chất 28

2.3.1 Điềm nóng chảy (Mp) 28

2.3.2 Phổ khối lượng (ESI-MS) 28

2.3.3 Pho cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) 28

2.3.4 Độ quay cực [a]o 28

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp

2.4 Dụng cụ và thiết bị 28

2.4.1 Dụng cụ và thiết bị tách chiêt 28

2.4.2 Dụng cụ và thiết bị xác định cấu trúc 29

2.5 Hoá chất 29

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM 30

3.1 Thu mẫu thực vật và xử lý mẫu 30

3.2 Phân lập các hợp chất 30

CHƯƠNG 4: KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33

4.1 Xác định cấu trúc của hợp chất DV8A:(7S,8R)-3,3',5-Trimethoxy-4',7-epoxy-8,5'-neolignan-4,9,9'-triol 33

4.2 Xác định cấu trúc của hợp chất DV10: Polystachyol 38

4.3 Xác định cấu trúc của hợp chất DV12: (+)-isolariciresinol 43

KẾT LUẬN 48

TÀI LIỆU THAM KHẢO 49

DANH MỤC CÁC CHỮ VIÉT TẮT

l3C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Cacbon 13

Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy

Proton Magnetic Resonance Spectroscopy 'H-'H COSY 'H-'H Chemical Shift Correlation Spectroscopy

2D-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều

Two-Dimensional NMR c c Sắc ký cột Column Chromatography

DEPT Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer

Electron Impact Mass Spectroscopy HMBC

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp

Heteronuclear Multiple Bond Connectivity

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIẺƯ •

Hình 1.1 Cây Đước vòi (Rhiiophora stylosa Griff) 3

Hình 2.1 Cây Đước vòi 27

Hình 3.1 Sơ đồ chiết các phân đoạn mẫu cây Đước vòi 30

Hình 3.2 Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cây Đước vòi 32

Hình 4.1.a Phổ 'H-NMR của DV8A 33

Hình 4.1.b Cấu trúc của hợp chất DV8A 34

Hình 4.1 c Phổ l3C-NMR của DV8A 34

Hình 4.1 d Phổ HSỌC của DV8A 35

Hình 4.1 e Phổ HSQC và HMBC của DV8A 35

Hình 4.1.f Một số tương tác HMBC của DV8A 36

Hình 4.2.a Cấu trúc của hợp chất DV10 38

Hình 4.2.b Phổ 'H-NMR của DV10 39

Hình 4.2.C Phổ l3C-NMR của DV10 40

Hình 4.2.d Phổ HSQC của DV10 40

Hình 4.2.e Phổ HMBC của DV10 41

Hình 4.2.f Một số tương tác HMBC của DV10 41

Hình 4.3.a Cấu trúc của hợp chất DV12 43

Hình 4.3.b Phổ 'H-NMR của DV12 44

Hình 4.3.C Phổ l3C-NMR của DV12 44

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp

Hình 4.3.d Phổ HSQC của DV12 45

Hình 4.3.e Phổ HSQC và Phổ HMBC của DV12 45

Hình 4.3.f Một số tương tác HMBC của DV12 46

Bảng 4.1: Dữ liệu phổ NMR của hợp chất DV8A 37

Bảng 4.2: Dữ liệu phổ NMR của hợp chất DV10 42

Bảng 4.3 Dữ liệu Phổ NMR của hợp chất DV12 47

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp

MỞ ĐẦU

Các sản phẩm thiên nhiên ngày càng được con người quan tâm và ứng dụng rộngrãi bởi đặc tính ít độc, dễ hấp thụ và không làm tốn hại đến môi sinh Theo các tài liệu công bố hiện nay, có khoảng 60% - 70% các loại thuốc chữa bệnh đang được lưu hành hoặc trong giai đoạn thử nghiệm lâm sàng có nguồn gốc tự nhiên

Bằng các phương pháp thử hoạt tính sinh học hiện đại, có kết quả cao, người ta

đã tiến hành nghiên cứu các mẫu dịch chiết thực vật, nghiên cứu các chất đã tách được

từ các dịch chiết Nhờ vậy mà phát hiện ra nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học quý báu, tạo điều kiện vô cùng thuận lợi cho việc phát triển ngành y, dược trong công cuộc chữa bệnh cứu người

Nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, lượng mưa lớn, độ ẩm cao (khoảng trên 80%), Việt Nam hiện có một hệ thực vật rất phong phú với khoảng 12000 loài, trong đó

có tới 4000 loài được nhân dân ta dùng làm thảo dược cùng các mục đích khác phục vụ cuộc sống con người

Cùng với bề dày phát triển 4000 năm lịch sử của dân tộc, ngành đông y đã dành được nhiều thành công rực rỡ, nhiều phương thuốc cây cỏ động vật đã được ứng dụng hiệu quả lưu truyền cho đến ngày nay Đó là cơ sở rất quan trọng cho việc phát triển ngành hóa học các hợp chất thiên nhiên

Tuy nhiên, đối với một đất nước còn hạn chế về nguồn vốn và cơ sở vật chất nhưViệt Nam thì vấn đề đặt ra là làm thế nào để khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên mộtcách hiệu quả nhất cho xã hội

Cây Đước vòi - Rhizophora stylosa thuộc họ Đước (Rhizophoraceae) là loại cây

phổ biến ở các quần thể cây ngập mặn Tuy nhiên, hiện chưa có nhiều tài liệu công bố

về thành phần hóa học cũng như ứng dụng dược lý của loài này

Vì vậy, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu phân lập một số hợp chất

Lỉgnan từ cây Đước vòi - Rhizophora styỉosa

Khóa luận này tập trung nghiên cứu các thành phần lignan của cây Đước vòi tạo

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp

cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực tìm kiếm thuốc mới, các giải pháp điều trị bệnh

Nội dung của khóa luận bao gồm:

1 Phân lập các hợp chất lignan từ lá cây Đước vòi bằng các phương pháp sắc ký

2 Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất đã phân lập được bằng các phương pháp phổ

TỎNG QUAN

1.1 Tổng quan về cây Đước vòi

1.1.1 Đặc điếm thực vật

Tên khoa học: Rhỉzophora styỉosa Griff.

Tên tiếng Việt: Đước vòi

Tên khác: Đâng

Họ: Đước (Rhizophoraceae)

Cây Đước vòi (Rhizophora stylosa

Griff ) là cây thân gỗ cao từ 2,5 - 3 m,

đường kính thân đến 8 cm, có rễ chống Lá

đơn hình bầu dục hơi dài, chóp có mũi

nhọn Lá to, dầy và bóng dài 10 - 12 cm,

rộng khoảng 6-8 cm, mép lá nguyên, gân

bên mờ, cuống lá 1,5 - 2 cm Cụm hoa hình

tán có 3 - 4 nhánh, mỗi nhánh có 5 - 6 hoa

Hình 1.1 Cây Đước vòi

Quả có hình quả lê nhỏ khi còn non, trơn,

(Rhiiophora stylosa Griff)

mầu nâu Quả bao gồm cả trụ mầm dài 25

-40 cm Cây ra hoa vào tháng 3 - 5, có quả vào tháng 5 - 8 [1].

1.1.2 Phân bố và sinh thái

Các loài Đước ưa khí hậu nóng ấm, có cường độ chiếu sáng mạnh, có lượng mưa hàng năm cao từ 1.500 - 2.500 mm độ mặn biến động từ 5 - 60%, nhưng thích hợp nhất vào khoảng 25 - 30% Độ ngập triều trung bình từ 100 - 300 ngày/năm thích hợp cho sự sinh trưởng của Đước Hiện chúng chỉ phân bố ở rừng gập mặn tại cồn Lu (Bãi Nứt) và trồng tại Trung tâm nghiên cứu Rừng Ngập Mặn

3,7-O-diacetyl (-)-epicatechin

1.1.3 Thành phần hóa học

Nghiên cứu đầu tiên về cây Đước vòi được thực hiện vào năm 2007 do nhóm nghiên cứu của Dong-Li Li (Trung Quốc) Trong báo cáo này họ đã phân lập và xác định cấu trúc được 8 hợp chất flavanol từ thân và cành cây Đước vòi, trong đó có 1 chất mới là 3,7-O-diacetyl (-)-epicatechin Dịch chiết thô và các phân đoạn dịch chiết EtOAc, n-BuOH đều có hoạt tính quét gốc tự do DPPH Ngoại trừ hợp chất 3,3',4',5,7-O-pentaacetyl (-)-epicatechin, 7 hợp chất còn lại đều thể hiện hoạt tính quét gốc tự do DPPH mạnh, đặc biệt hợp chất proanthocyanidin B2 có IC50 = 4.3 ng/ml mạnh gấp bốnlần chất đối chứng dương butylated hydroxytoluene (BHT) có IC50 = 18.0 |Jg/ml [18].

3,3',4',5,7-O-pentaacetyl (-)- epicatechin

(-)-epicatechin 3-O-acetyl (-)-epicatechin

cinchonain lb proanthocyanidin B2

Năm 2008 nhón của Dong-Li Li lại tiếp tục công bố 7 hợp chất triterpene khung oleanane từ thân và cành cây Đước vòi, trong đó có 1 chất mới 3(3-0- (E)-coumaroyl-15a-hydroxy-p-amyrin [3]

3ị3-0-(E)-coumaroyl-15a- 15a-hydroxy-ị3-amyrin

hydroxy-ị3-amyrin

2008, Kensaku Takara và các cộng sự Nhật

3ị3-taraxerol

(+)-(+)-catechin

OH

cinchonain lia

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp

1.2 Tổng quan về Lignan

1.2.1 Đại cương và phân loại

Lignan là nhóm các sản phẩm tự nhiên có nguồn gốc từ các dẫn xuất của các cinamic acid, cinamyl alcohol, propenyl benzene và allyl benzene có liên quan đến sự chuyển hóa hóa sinh với phenylalanine, cấu trúc của lignan được chia thành các đơn vịC6C3 hợp thành mà người ta phân biệt:

Nhóm còn lại đánh số từ r - 9’ Các vị trí 7, 8, 9 có thể thay thế tương ứng a, p,

y Cũng do đó, các vị trí 7’, 8’, 9’ được thay tương ứng bởi a\ |3\ y’ Trên cơ sở đó Haworth đề xuất nhóm hợp chất có nguồn gốc từ 2 đơn vị C6C 3 có liên kết p - P’ (y - y’) với nhau gọi là lignan (lignane, lignans)

8 8

7 '

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp

Nếu 2 nhóm CéC3 liên kết với nhau bởi các liên kết khác chắng hạn 3 - 3’ thay cho 8 - 8’ ta được Neolignan.

Tương tự có oxyneolignan

7,7’ - epoxy lignan

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp

MeO

H O ÓH

có tiềm năng chống ung thư (cancer) buồng trứng, tuyến tuyền liệt, vú, tử cung),

lignan chiết từ khoai tây kích thích hệ miễn dịch, tác động to lớn tới bào mòn sỏi túi

mật (theo bác sĩ Wilkinson-bệnh viện Sowthompton-Anh), lignan có tác dụng ngăn

chặn chu kỳ APM Phosphodiesterase, làm nảy mầm chất ức chế đặc biệt dẫn xuất

brom của nó với các chỉ số E c 8 5 0 và SI thích hợp có tác dụng chống HIV bằng cách

ức chế bản sao ngược của tế bào HIV- 1 và kết hợp với DNA polymerase và RANase

Lignan pinoresinol và laricresnol là thành phần quan trọng trong thực đơn ăn

kiêng của bệnh nhân tiểu đường Đông y Trung Quốc sử dụng lignan để điều trị viên

gan và bảo vệ gan Dựa trên hoạt tính oxi hóa mạnh, khoa học đã tìm ra nhiều hóa chất

nguồn gốc lignan đa dạng, công sinh với nhiều loại virut đế tạo hướng phát triến mới

trong y dược

1.2.2 Các dẫn xuất quan trọng của Lỉgnan

• Dần xuất axit cacboxylic [8]

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp

Chống lại tác dụng của tế bào HIV - 1RT

• Dan xuất xeton

Dan xuất ancol và phenol [11]

HO OH

MagnololCùng với sự tạo phức Fe3+ - ADP-Ơ2 tác dụng oxi hóa chất béo

• Dan xuất của ete [13]

Honokiol

HO

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp

PhyllanthinMiranthin

OH

hái và làm khô mẫu, tuỳ thuộcvào đối tượng chất có trong mẫu khác nhau (chất phân cực, chất không phân cực, chất có độ phân cực trung bình ) mà ta chọn dung môi

và hệ dung môi khác nhau

1.3.1 Chọn dung môi chiết

Thường thì các chất chuyển hoá thứ cấp trong cây có độ phân cực khác nhau.Tuy nhiên những thành phần tan trong nước ít khi được quan tâm Dung môi dùng trong quá trình chiết cần phải được lựa chọn rất cẩn thận

Điều kiện của dung môi là phải hoà tan được những chất chuyến hoá thứ cấp đang nghiên cứu, dễ dàng được loại bỏ, có tính trơ (không phản ứng với chất nghiêncứu), không dễ bốc cháy, không độc

Neu dung môi có lẫn các tạp chất thì có thể ảnh hưởng đến hiệu quả và chất lượng của quá trình chiết Vì vậy những dung môi này nên được chưng cất để thu được dạng sạch trước khi sử dụng Thường có một số chất dẻo lẫn trong dung môi như các diankyl phtalat, tri-n-butyl-axetylcitrar và tributylphosphat

Methanol và chloroửom thường chứa dioctylphtalat [di-(2-etylhexyl)- phtalathoặc bis-2-etylhexyl-phtalat] Chất này sẽ làm sai lệch kết quả phân lập trong các quá trình nghiên cứu hoá thực vật, thế hiện hoạt tính trong thử nghiệm sinh học và

có thế làm bấn dịch chiết của cây Chlrofrom, metylen clorit và methanol là những dung môi thường được lựa chọn trong quá trình chiết sơ bộ một phần của cây như:

lá, thân, rễ, củ, quả, hoa

Những tạp chất của chloroííom như CH2CI 2, CH2ClBr có thể phản ứng với một vài hợp chất như các ancaloit tạo muối bậc 4 và những sản phẩm khác Tương

tự như vậy, sự có mặt của lượng nhỏ axit clohiđric (HC1) cũng có thể gây ra sự phân huỷ, sự khử nước hay sự đồng phân hoá với các hợp chất khác Chloroữom có thể gây tổn thương cho gan và thận nên khi làm việc với chất này cần được thao tác khéo léo, cẩn thận ở nơi thoáng mát và phải đeo mặt nạ phòng độc

Methanol và ethanol 80% là những dung môi phân cực hơn các hiđrocacbon thế clo Người ta cho rằng các dung môi thuộc nhóm rượu sẽ thấm tốt hơn lên màng

tế bào nên quá trình chiết với các dung môi này sẽ thu được lượng lớn các thành phần trong tế bào Trái lại, khả năng phân cực của chloroữom thấp hơn, nó có thể rửa giải các chất nằm ngoài tế bào Các ancol hoà tan phần lớn các chất chuyến hoá

phân cực cùng với các hợp chất phân cực trung bình và thấp Vì vậy, khi chiết bằng ancol thì các chất này cũng bị hoà tan đồng thời Thông thường dung môi cồn trong nước có những đặc tính tốt nhất cho quá trình chiết sơ bộ.

Tuy nhiên cũng có một vài sản phẩm mới được tạo thành khi dùng methanol trong suốt quá trình chiết Thí dụ trechlonolide A thu được từ trechlonaetes aciniata được chuyển thành trechlonolide B bằng quá trình phân huỷ 1-hydroxytropacocain cũng xảy ra khi erythroxylum novogranatense được chiết trong methanol nóng.Người ta thường ít sử dụng nước để thu được dịch chiết thô từ cây mà thay vào đó là dùng dung dịch nước của methanol

Dietyl ete hiếm khi được dùng cho các quá trình chiết thực vật vì nó rất dễ bay hơi, bốc cháy và rất độc, đồng thời nó có xu hướng tạo thành peroxit dễ nổ Peroxit của dietyl ete dễ gây phản ứng oxi hoá với các hợp chất không có khả năng tạo cholesterol như các carotenoid Tiếp đến là axeton cũng có thế tạo thành

axetonit nếu 1,2-cis-diol có mặt trong môi trường axit Quá trình chiết dưới điều kiện axit hoặc bazơ thường được dùng với quá trình phân tách đặc trưng, cũng có khi xử lí các dịch chiết bằng axit-bazơ có thể tạo thành những sản phẩm mong muốn

Sự hiểu biết về những đặc tính của những chất chuyển hoá thứ cấp trong cây được chiết sẽ rất quan trọng đế từ đó lựa chọn dung môi thích hợp cho quá trình chiết, tránh được sự phân huỷ chất bởi dung môi và quá trình tạo thành chất mong muốn

Sau khi chiết, dung môi được cất ra bằng máy cất quay ở nhiệt độ không quá

30 - 40°c, với một vài hoá chất chịu nhiệt có thể thực hiện ở nhiệt độ cao hơn

1.3.2 Quá trình chiết

Hầu hết quá trình chiết đơn giản được phân loại như sau:

- Chiết ngâm

- Chiết sử dụng một loại thiết bị là bình chiết Xoclet

- Chiết sắc với dung môi nước

- Chiết lôi cuốn theo hơi nước

Chiết ngâm là một trong những phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất trong quá trình chiết thực vật bởi nó không đòi hỏi nhiều công sức và thời gian Thiết bị sử dụng là một bình thuỷ tinh với một cái khoá ở dưới đáy để điều chỉnh tốc độ chảy thích hợp cho quá trình tách rửa dung môi Dung môi có thể nóng hoặc lạnh nhưng nóng sẽ đạt hiệu quả chiết cao hơn Trước đây, máy chiết ngâm đòi hỏi phải làm bằng kim loại nhưng hiện nay có thể dùng bình thuỷ tinh.

Thông thường quá trình chiết ngâm không được sử dụng như phương pháp chiết liên tục bởi mẫu được ngâm với dung môi trong máy chiết khoảng 24 giờ rồi chất chiết được lấy ra Thông thường quá trình chiết một mẫu chỉ thực hiện qua 3 lần dung môi vì khi đó cặn chiết sẽ không còn chứa những chất giá trị nữa Sự kết thúc quá trình chiết được xác định bằng một vài cách khác nhau

Ví dụ:

- Khi chiết các ancaloid, ta có thể kiểm tra sự xuất hiện của hợp chất này bằng sự tạo thành kết tủa với những tác nhân đặc trưng như tác nhân Đragendroff vàtác nhân Maye

- Các ílavonoid thường là những hợp chất màu Vì vậy, khi dịch chiết chảy ra

mà không có màu sẽ đánh dấu sự rửa hết những chất này trong cặn chiết

- Khi chiết các chất béo thì nồng độ trong các phần của dịch chiết ra và sự xuất hiện của cặn chiết tiếp theo sau đó sẽ biếu thị sự kết thúc quá trình chiết

- Các lacton của sesquitecpen và các glicozid trợ tim, phản ứng Kedde có thểdùng để biểu thị sự xuất hiện của chúng hoặc khi cho phản ứng với aniline axetat sẽ cho biết sự xuất hiện của các hydrat cacbon và từ đó có thể biết được khi nào quá trình chiết kết thúc

Như vậy, tuỳ thuộc vào mục đích cần thiết lấy chất gì đế lựa chọn dung môi cho thích hợp và thực hiện quy trình chiết hợp lí nhằm đạt hiệu quả cao Ngoài ra,

có thể dựa vào mối quan hệ của dung môi và chất tan của các lớp chất mà ta có thể tách thô một số lớp chất ngay trong quá trình chiết

1.4 Các phương pháp sắc kí trong phân lập các hợp chất hữu cơ

Phương pháp sắc kí (Chromatography) là một phương pháp phổ biến và hữu hiệu nhất hiện nay, được sử dụng rộng rãi trong việc phân lập các hợp chất hữu cơ nói chung và các hợp chất thiên nhiên nói riêng

1.4.1 Đặc điểm chung của phương pháp sắc kí

Sắc kí là phương pháp tách, phân tích, phân li các chất dựa vào sự khác nhau

về bản chất hấp phụ và sự phân bố khác nhau của chúng giữa hai pha: pha động và pha tĩnh

Sắc kí gồm có pha động và pha tĩnh Khi tiếp xúc với pha tĩnh, các cấu tử của hỗn hợp sẽ phân bố giữa pha động và pha tĩnh tương ứng với tính chất của chúng (tính bị hấp phụ, tính tan )

Phương pháp sắc kí dựa trên sự khác biệt về tốc độ di chuyển của các chất trong pha động khi tiếp xúc mật thiết với một pha tĩnh Nguyên nhân của sự khác nhau đó là do khả năng bị hấp phụ và phản hấp phụ khác nhau hoặc do khả năng trao đổi khác nhau của các chất ở pha động với các chất ở pha tĩnh

Các chất khác nhau sẽ có ái lực khác nhau với pha động và pha tĩnh Trong quá trình pha động chuyển động dọc theo hệ sắc kí hết lớp pha tĩnh này đến lớp pha tĩnh khác, sẽ lặp đi lặp lại quá trình hấp phụ và phản hấp phụ Ket quả là các chất có

ái lực lớn với pha tĩnh sẽ chuyển động chậm hơn qua hệ

thống sắc kí so với các chất tương tác yếu hơn với pha này Nhờ đặc điểm này

mà người ta có thể tách các chất qua quá trình sắc kí

1.4.2 Cơ sở của phương pháp sac kí

Phương pháp sắc kí dựa vào sự phân bố khác nhau của các chất giữa pha động và pha tĩnh Ở điều kiện nhiệt độ không đổi, định luật mô tả sự phụ thuộc của lượng chất bị hấp phụ lên pha tĩnh với nộng độ của dung dịch (hoặc với chất khí là

áp suất riêng phần) gọi là định luật hấp phụ đơn phân tử đắng nhiệt Langmuir:

rioo.b.c n ■ 1+b.c

n : Lượng chất bị hấp phụ lên pha tĩnh lúc đạt cân bằng

noo : Lượng cực đại của chất có thể bị hấp phụ lên một chất hấpphụ nào đó.

b : Hằng số

c : Nồng độ của chất bị hấp phụ

1.4.3 Phân loại các phương pháp sắc kí

Trong phương pháp sắc kí: Pha động là các chất ở trạng thái khí hay lỏng, còn pha tĩnh có thể là các chất ở trạng thái lỏng hoặc 1'ắn.

• Theo bản chất của hai pha sử dụng

- Sắc ký phân chia (partition chromatography)

+Pha động là chất lỏng hoặc chất khí (trong sắc ký khí)

+ Pha tĩnh là chất lỏng, lớp chất lỏng với chiều dày rất mỏng, chất lỏng này đuợc nối hóa học lên bề mặt của những hạt rắn, nhuyễn và mịn

- Sắc ký hấp thụ (Adsorption chromatography)

+ Pha động là chất lỏng hoặc chất khí

+ Pha tĩnh là chất rắn: đó là những hạt rắn nhuyễn mịn, có tính trơ, được nhồi trong một cái ống Bản thân hạt rắn là pha tĩnh, pha tĩnh thường sửdụng là những hạt silica gel hoặc alumin

- Sắc ký trao đổi ion (Ion exchange chromatography)

+ Pha động chỉ có thế là chất lỏng

+ Pha tĩnh là chất 1'ắn, là những hạt hình cầu rất nhỏ, có cấu tạo hóa học là polymer nên gọi là hạt nhựa Be mặt của hạt mang các nhóm chức hóa học ở dạng ion Có hai loại hạt nhựa: nhựa trao đổi anion và nhựa trao đổi cation

- Sắc ký lọc gel (size exclusion chromatography, gel filtration

chromatography)

+ Pha động chỉ có thể là chất lỏng

+ Pha tĩnh là chất rắn, đó là những hạt hình cầu bang polymer, trên bề mặt có nhiều lỗ rỗng

- Sắc ký ái lực (arrinicy chromatography)

+ Sắc ký ái lực dựa vào tính bám dính của một protein, các hạt trong cột có nhóm hóa học kết dính bằng liên kết cộng hóa trị Một protein có ái lực với nhóm hóa học này sẽ gắn vào các hạt và di chuyển sẽ bị cản trở.+ Đây là một phương pháp rất hiệu quả và được ứng dụng rộng rãi trong việc tinh sạch protein

- Sắc ký lỏng cao áp

+ Kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp là một dạng mở rộng của kỹ thuật sắc

ký cột có khả năng phân tách protein được cải thiện đáng kể Bản thân vật liệu tạo cột vốn đã có sự phân chia rõ ràng và như thế sẽ có nhiều vị trí tuơng tác dẫn đến khả năng phân tách được tăng lên đáng kể Bởi vì cột đượclàm từ vật liệu mịn hơn nên phải có một áp lực tác động lên cột để có được một tốc độ chảy thích hợp

• Phân loại sắc ký theo cấu hình (chromatography configuration)

- Sắc ký giấy và sắc ký lớp mỏng (paper thin - layer chromatography) Trong sắc ký giấy:

+ Pha tĩnh: một tờ giấy bằng cellulos

+ Pha động: là chất lỏng Trong sắc ký lớp

mỏng: