Nghiên cứu thành phần hóa học vỏ quả măng cụt xanh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐỖ VĂN ĐĂNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VỎ QUẢ MĂNG CỤT XANH (Garcinia Mangostana L.) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2011 i ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Đỗ Văn Đăng NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VỎ QUẢ MĂNG CỤT XANH (Garcinia Mangostana L.) Chuyên ngành Mã số : : Hóa học hữu 60 44 27 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS NGUYỄN VĂN ĐẬU Hà Nội – 2011 ii Lời cảm ơn Tôi vô cám ơn PGS TS Nguyễn Văn Đậu giao đề tài hay hướng dẫn tận tình suốt thời gian làm luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô phòng Hóa học hợp chất thiên nhiên, Khoa Hóa học anh chị bạn bè khoa Hóa học giúp đỡ nhiều thời gian làm luận văn Cuối xin cảm ơn thành viên phòng Hóa học hợp chất thiên nhiên giúp đỡ nhiều trình hoàn thành luận văn iii DANH MỤC BẢNG BIỂU TÊN BẢNG BIỂU TRANG Bảng 1.1 Các xanthon tách từ vỏ măng cụt 09 Bảng Hiệu suất phần chiết từ vỏ măng STT Bảng Bảng Bảng 4.4 Bảng Bảng Bảng cụt Kết phân tích cặn chiết điclometan TLC Quá trình phân tách cặn chiết điclometan (GMD) CC Kết phân tích cặn chiết n- BuOH TLC Quá trình phân tách cặn chiết n- butanol (GMB) CC Các liệu phổ 1H- 13C NMR hợp chất (D1-4) Kết thử hoạt tính chống oxy hóa DPPH iv 36 38 39 41 41 50 52 Bảng Kết thử hoạt tính kháng sinh 52 DANH MỤC HÌNH VẼ STT TÊN HÌNH VẼ Hình ảnh măng cụt ( Garcinia TRANG Hình 1.1 Hình 1.2 Hình Khung xanthon 08 Hình Sắc ký lớp mỏng 24 Hình 2 Sắc ký cột 25 Hình Phổ H- NMR D1 44 Mangostana L.) Hình ảnh măng cụt ( Garcinia Mangostana L.) v 05 06 47 49 Hình Phổ H- NMR D3 Hình Phổ H- NMR D4 DANH MỤC SƠ ĐỒ ST TÊN SƠ ĐỒ T Quy trình chiết lớp chất vỏ TRANG Sơ đồ Sơ đồ Quá trình phân tách cặn GMD 40 Sơ đồ Quá trình phân tách cặn GMB 42 măng cụt xanh vi 37 vii LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển khoa học công nghệ, mức sống người ngày nâng cao Đặc biệt, lĩnh vực y – dược học, từ năm đầu kỉ XIX, việc kết hợp phương pháp khoa học kỹ thuật loại thực vật xuất phát từ thiên nhiên đưa người tiến bước lớn việc phát minh nhiều loại thuốc, có khả chữa nhiều bệnh cho nan y kỉ trước Xanthon khám phá mang tính tích cực người Giới khoa học tiếp tục nghiên cứu sâu xanthon lợi ích bất ngờ cho thể người khả tham gia vào nhiều vấn đề sức khỏe Trong công nghệ thực phẩm xanthon thành phần tốt từ trước đến mà có Nó ví dưỡng chất thực vật đa lĩnh vực dinh dưỡng Bên cạnh đó, xanthon mang lại nhiều hoạt tính sinh học, bật hoạt tính chống oxy hóa Theo nhiều nguồn thông tin thu thập giới nước, măng cụt “mười siêu trái cây”, mệnh danh ‘’ nữ hoàng trái cây’’, xếp vào nhóm thực phẩm chức năng, chứa lượng lớn loại xanthon Điều giải thích từ hàng nghìn năm nay, chất pha chế từ măng cụt sử dụng rộng khắp toàn giới phương thuốc chữa bệnh hay loại thuốc bổ, có tính chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng viêm, giảm đau, kháng nấm, giúp hệ tiêu hóa tốt vv Gần đây, người ta khám phá khả chữa bệnh tim, tác dụng bảo vệ gan, mật, hay chống bệnh ung thư, HIV Tuy nhiên, điều đặc biệt chỗ, hoạt tính trái măng cụt xuất phát chủ yếu từ vỏ măng cụt – phần mà thường loại bỏ sau lấy phần thịt Cùng với yếu tố Việt Nam nước có nguồn măng cụt với số lượng lớn, phong phú giới, việc tập trung nghiên cứu, tìm hiểu hóa dược trái măng cụt cần thiết, có lợi, tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có Xuất pháp từ lý tiến hành nhiên cứu đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học vỏ măng cụt xanh (Studying the compositon of Green fruit hulls of Garcinia Mangostana L.)” Để góp phần nghiên cứu thành phần hóa học vỏ măng cụt xanh nhiệm vụ đặt ra: - Xây dựng phương pháp chiết hiệu với vỏ măng cụt xanh - Khảo sát định tính phân tách chất từ vỏ măng cụt xanh - Xác định cấu trúc chất phân lập từ vỏ măng cụt xanh - Thử hoạt tính chống oxi hóa kháng sinh số chất phân lập CH ƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Vài nét họ bứa (Clusiaceae) 1.1.1 Đặc điểm thực vật Họ Bứa hay họ măng cụt có danh pháp khoa học: Clusiaceae (còn gọi Guttiferae, Antoine Laurent de Jussieu đưa năm 1789), họ thực vật có hoa bao gồm khoảng 27-28 chi 1050 loài thân gỗ hay bụi, thông thường có nhựa trắng sữa hay nang để lấy hạt[3] Đặc điểm thực vật: gỗ hay bụi thường xanh, cành thường mọc ngang Trong thân có ống tiết nhựa mủ màu vàng Lá mọc đối đơn, nguyên, kèm Gân cấp hai thường gần thẳng góc với gân Hoa đều, nhỏ, thường đơn tính vừa đực vừa hoa lưỡng tính Mọc đơn độc hay họp thành cụm hoa Đài 2-6 tồn Tràng 2-6 cánh dễ rụng nhị nhiều, tự hay dính lại thành bó Bộ nhụy gồm 3-5 lá, noãn tạo thành bầu Quả khô mở vách hay thịt Họ bứa phân bố toàn giới, tập trung chủ yếu vùng có khí hậu nhiệt đới, ngoại trừ chi Hypericum Triadenum phân bố Trung Quốc Nhiều loài số mang lại nhiều lợi ích cho quốc gia Ví dụ làm vật liệu xây dựng, dược phẩm, thuốc nhuộm, nhựa, mỹ phẩm (lấy tinh 41 Takenaka Y, Tanahashi T, Nagakura N, Hamada N (2000),’’ Production of xanthones with free radical scavenging properties, emodin and sclerotiorin by the cultured lichen mycobionts of Pyrenula japonica’’, Naturforsch C, 55, pp 910- 914 42 T.R.Govindacharit, P.S.Kalyanaraman, N.Muthukumaraswamy and BR.Pai(1971), ‘’Xanthones of Garnicia mangostana Linn’’, Tetrrahedron, 27, pp 3919-3929 43 Valenti, P.; Da Re, P.; Rampa, A.; Montanari, P.; Carrara, M.; Cima, L (1993), ‘’ Benzo-gamma-pyrone analogues of geiparvarin: synthesis and biological evaluation against B16 melanoma cells’’, Anticancer Drug Des., 8, pp 349360 44 Varvaresou, A; Tsotinis, A.; Valiraki, P.; Papastaikoudi, T.S(1996), ‘’ Synthesis and structure elucidation of new cytootoxic axathioxanthones’’, J.Heterocyclic Chem., 33,pp 917- 921 45 Valenti P, Rampa A, Recanatini M, Bisi A, Belluti F, Da Re P, Carrara M, Cima L(1997), ‘’ Synthesis, cytotoxicity and SAR of simple geiparvarin analogues’’, Anticancer-Drug Des., 12, pp 443- 451 46 Wang, T.C.; Zhao, Y.-L.; Liou, S.-S(2002) Helv Chim Acta, 85, pp 13821389 47 V.Peres and T.J Nagem(1997), ‘’Trioxygenated naturally occuring xanthones’’, phytochemistry, 44(2), pp 191- 214 48 Zhang HZ, Kasibhatla S, Wang Y, Herich J, Guastella J, Tseng B, Drewe J, Cai SX (2004), ‘’ Discovery, characterization and SAR of gambogic acid as a potent apoptosis inducer by a HTS assay’’, Med Chem , 12, pp 309- 317 49 Willawan Mahabusarakam, Pichaet Wiriyachitra(1987), ‘’Chemical constituents of Garcinia Mangostana’’, Journal of Natwa1 P&s, 50(3), pp 474-478 61 62 PHỤ LỤC 63 Phổ 1H-NMR chất D1 64 65 66 Phổ 1H-NMR chất D3 67 68 69 Phổ EI-MS chất D3 70 71 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU iv DANH MỤC HÌNH VẼ v DANH MỤC SƠ ĐỒ vi LỜI MỞ ĐẦU CH ƯƠNG TỔNG QUAN .3 1.1 Vài nét họ bứa (Clusiaceae) 1.1.1 Đặc điểm thực vật 1.1.2 Một số chi họ bứa (Clusiaceae) 1.2 Cây măng cụt (Garcinia mangostana L.) .4 1.2.1 Đặc điểm thực vật 1.2.3 Hóa thực vật măng cụt .6 1.2.3.1 Tinh dầu [2, 3] .6 1.2.3.3 Các xanthon tách từ vỏ măng cụt 1.3 Công dụng hoạt chất sinh học 13 1.3.1 Ứng dụng y học dân gian 13 1.3.2 Các hoạt tính sinh học măng cụt (Garcinia mangostana L.) 15 1.3.2.1 Hoạt tính chống oxy hóa [13,22,24, 26, 41] 15 1.3.2.2 Hoạt tính kháng ung thư 17 1.3.2.3 Hoạt tính chống viêm chống dị ứng 19 Có chứng khả chống viêm chống dị ứng măng cụt mẫu thí nghiệm khác nhau, ví dụ tế bào RBL-2H3 (2002) tế bào u thần kinh đệm chuột (2002, 2004, 2006), động mạch chủ ngực loài thỏ khí quản chuột lang (1996) vài mẫu thí nghiêm loài gặm nhấm (1979, 2004) [11- 13,18,20,21,33-36, 43-48] 19 1.3.2.4 Hoạt tính chống khuẩn, chống nấm chống virut [13,18] 20 1.3.2.5 Hoạt tính chống sốt rét [13] 23 CHƯƠNG NHIỆM VỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN .23 72 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.2.1 Phương pháp chiết phân tách hợp chất mẫu thực vật 24 2.2.3 Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc (các phương pháp phổ) 26 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 26 3.1 Thiết bị hóa chất .26 3.2 Nguyên liệu thực vật .27 3.3 Điều chế phần chiết từ vỏ măng cụt xanh 27 3.4 Phân tích cặn GMD 28 3.4.1 Phân tích cặn GMD TLC 28 3.4.2 Phân tách cặn GMD CC 28 3.4.3 Hằng số vật lý kiện phổ chất phân lập từ phần chiết điclometan ( GMD) .29 3.4.3.1 Chất D1 29 3.4.3.2 Chất D2 30 3.5 Phân tích cặn GMB 31 3.5.1 Phân tích cặn GMB TLC 31 3.5.2 Phân tách cặn GMB CC .31 3.5.3 Hằng số vật lý kiện phổ chất phân lập từ phần chiết n-BuOH 32 3.6.2 Phương pháp thử hoạt tính kháng sinh .33 3.6.2.1 Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định 33 3.6.2.2 Các chủng vi sinh vật kiểm định .34 3.6.2.3 Môi trường nuôi cấy 35 3.6.2.4 Cách tiến hành 35 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36 4.1 Điều chế phần chiết 36 4.2 Phân tích phân tách cặn chiết diclometan (GMD) 38 4.2.1.Phân tích cặn chiết điclometan (GMD) TLC .38 73 4.2.2 Phân tách cặn chiết điclometan (GMD) CC .39 4.3 Phân tích phân tách cặn chiết n- BuOH 40 4.3.1 Phân tích cặn n- BuOH TLC 40 4.3.2 Phân tích cặn n- BuOH CC 41 4.4 Hằng số vật lý chất phân lập từ phần chiết 42 4.4.1 Chất D1 .42 4.4.2 Chất D2 43 4.4.3.Chất D3 43 4.4.4 Chất D4 43 4.5 Xác định cấu trúc chất phân lập .43 4.5.1 Chất D1 .43 4.5.2 Chất D2 .45 4.5.3 Chất D3 .46 4.5.4 Chất D4 48 4.6 Kết thử hoạt tính kháng sinh chống oxi hóa số xanthone 51 4.6.1 Hoạt tính chống oxy hóa DPPH 51 4.6.2 Hoạt tính kháng sinh 52 KẾT LUẬN .53 HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 11 Da Re, P., Sagramora, L., Mancini, V., Valenti, P., Cima, L(1970), ‘’ NMR structure determination of some new 4-hydroxyxanthone derivatives’’, J.Med Chem., 13, pp 574- 577 57 12 Essery, J M., O'Herron, F.A., McGregor, D.N., Bradner, W.T J.(1976), ‘’ Preparation and antitumor activities of some derivatives of 5-methoxy sterigmatocystin’’, Med Chem., 19, pp 1339- 1342 57 22 Mahabusarakam W., Proudfoot J., Taylor W., Croft K(2000), ‘’ Inhibition of lipoprotein oxidation by prenylated xanthones derived from mangostin’’, Free Radic Res, 33, pp 643- 659 58 74 24 Madan B., Singh I., Kumar A., Prasad A., Raj H., Parmar V., Ghosh B(2002), ‘’ Xanthones as inhibitors of microsomal lipid peroxidation and TNF-alpha induced ICAM-1 expression on human umbilical vein endothelial cells (HUVECs), Bioorg Med Chem, 10, pp 3431- 3436 .59 41 Takenaka Y, Tanahashi T, Nagakura N, Hamada N (2000),’’ Production of xanthones with free radical scavenging properties, emodin and sclerotiorin by the cultured lichen mycobionts of Pyrenula japonica’’, Naturforsch C, 55, pp 910- 914 61 43 Valenti, P.; Da Re, P.; Rampa, A.; Montanari, P.; Carrara, M.; Cima, L (1993), ‘’ Benzo-gammapyrone analogues of geiparvarin: synthesis and biological evaluation against B16 melanoma cells’’, Anticancer Drug Des., 8, pp 349- 360 61 PHỤ LỤC 63 75 [...]... kg bột 3.3 Điều chế các phần chiết từ vỏ quả măng cụt xanh Phần tổng quan về thành phần hóa học của cây măng cụt nói chung cho thấy trong vỏ quả măng cụt chủ yếu có chứa các xanthon, là các hợp chất đều có độ phân cực khá, do đó việc chiết chủ yếu được thực hiện ở các dung môi có độ phân cực trung bình trở lên như điclometan,n-butanol, etyl axetat, axeton 2,0 kg vỏ quả măng cụt được ngâm trong etanol... P.falciparum CHƯƠNG 2 NHIỆM VỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN 1- Xây dựng một quy trình chiết thích hợp để điều chế các phần chiết chứa các hợp chất hữu cơ thiên nhiên từ vỏ quả măng cụt xanh 23 2- Nghiên cứu quy trình phân tích và phân tách các phần chiết nhận được từ vỏ quả măng cụt xanh 3- Phân lập các hợp chất trong các phần chiết nhận được 4- Xác định cấu trúc của... spectrometer Độ chuyển dịch hóa học (δ) được biểu diễn theo ppm Tetrametylsilan (TMS) là chất chuẩn nội zero 3.2 Nguyên liệu thực vật Mẫu nghiên cứu là vỏ quả măng cụt có nguồn gốc từ miền Nam, được thu gom vào tháng 7 năm 2010 Sau khi bỏ cuống, tách bỏ phần thịt quả, vỏ quả măng cụt được rửa sạch, đem phơi khô ở nhiệt độ thường, trong bóng râm Sau đó, mẫu khô được đem nghiền thành dạng bột nhỏ, thu được... protocatechuic (vỏ quả và vỏ cây); axit p-hydroxybenzoic (áo hạt); axit mhydroxybenzoic (vỏ quả) ; 3,4–dihydroxymandelic (vỏ cây) [8, 28,37,49] O OH OH OH HO HO OH O OH 3,4 – dihydroxymandelic axit protocacheuic 7 O OH O OH OH HO axit p-hydroxybenzoic axit m-hydroxybenzoic 1.2.3.3 Các xanthon được tách ra từ vỏ quả măng cụt Trái măng cụt đã được chỉ ra là có chứa một lượng lớn các chất chuyển hóa thứ cấp... Hình 1.2 Hình ảnh quả măng cụt ( Garcinia Mangostana L.) 1.2.3 Hóa thực vật của cây măng cụt 1.2.3.1 Tinh dầu [2, 3] Hương thơm của trái măng cụt có được là do nó có chứa một số lớn các chất dễ bay hơi Điều này được xác định thông qua GC-MS sử dụng EI-MS 6 Sắc ký lỏng hiệu năng cao(HPLC) phát hiện trong tinh dầu măng cụt có 52 chất chính, trong đó khoảng 28 chất đã được xác định Thành phần thơm quan trọng... oxy hóa 15 Mặt khác, Leong và Shui (2002) đã so sánh toàn bộ khả năng chống oxy hóa của 27 loại trái cây có giá trị trên thị trường Singapo, bao gồm cả măng cụt, có sử dụng phép phân tích ABTS và DPPH; và họ chỉ ra rằng các chất tách ra từ trái măng cụt có vị trí thứ 8 về hiệu quả chống oxy hóa Năm 2006, Weecharangsan và các cộng sự đã nghiên cứu hoạt tính chống oxy hóa và bảo vệ thần kinh của bốn phần. .. chiết etanol của trái măng cụt ức chế rất hiệu quả với HIV-protease Hai xanthon được tách ra từ cặn này là α và β-mangostin, theo thứ tự thể hiện chỉ số IC 50 5,12 ± 0,41 và 4,81 ± 0,32 μM Tính chất ức chế này không cạnh tranh Gần đây, năm 2007, Rassameemasmaung và các cộng sự đã nghiên cứu hiệu quả của một loại thuốc súc miệng từ dược thảo có chứa thành phần chiết từ vỏ quả măng cụt, thông qua thử nghiệm... sắc vỏ chữa lỵ, đau bụng, đi tiêu lỏng, bệnh vàng da Ngoài ra, người ta còn dùng lá và vỏ cây măng cụt sắc lấy nước làm thuốc hạ nhiệt, điều trị bệnh tưa miệng ở trẻ em, nấm candida ở phụ nữ và rối loạn đường tiết niệu Rễ cây măng cụt sắc lấy nước uống giúp điều hòa kinh nguyệt Nước sắc vỏ quả cũng được dùng làm nước rửa âm đạo trong trường hợp bị bệnh bạch đới, khí hư[3] Tinh dầu trích từ vỏ măng cụt. .. - Lấy vỏ quả măng cụt thái nhỏ, phơi khô, tẩm rượu, sao thơm rồi tán thành bột mịn Khi ăn phải những thức ăn ôi thiu gây rối loạn tiêu hóa, ăn không tiêu, đi tả, nôn mửa nên lấy ngay một thìa bột thuốc nói trên hòa với nước đun sôi, cho thêm ít muối trắng, uống ngay lúc nước còn nóng sẽ thấy đỡ 1.3.2 Các hoạt tính sinh học của cây măng cụt (Garcinia mangostana L.) 1.3.2.1 Hoạt tính chống oxy hóa [13,22,24,... xanthon Xanthon được phân thành năm nhóm: xanthon oxy hóa đơn giản, xanthon glycosid, prenyl xanthon, xanthonolignoid và xanthon miscellaneous Trong đó, các xanthon oxy hóa đơn giản lại được chia nhỏ thành 6 nhóm theo mức độ oxy hóa[ 9, 15, 23, 30, 38] 8 Năm mươi xanthon đã được tách ra từ vỏ quả măng cụt Hợp chất đầu tiên trong số chúng được đặt tên là mangostin (1) (sau được đổi thành α-mangostin), được