Luận văn Thạc sĩ Nghiên cứu thành phần hóa học vỏ quả măng cụt xanh (studying the compositon of green fruit hulls of garcinia mangostana L )

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 i 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 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 cụt ii 36 Bảng Bảng Bảng 4.4 Bảng Bảng Bảng 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) 39 41 41 50 Kết thử hoạt tính chống oxy hóa DPPH 52 Kết thử hoạt tính kháng sinh 52 Bảng 38 DANH MỤC HÌNH VẼ STT TÊN HÌNH VẼ iii TRANG Hình ảnh măng cụt ( Garcinia Hình 1.1 Hình 1.2 Hình Khung xanthon 08 Hình Sắc ký lớp mỏng 24 Hình 2 Sắc ký cột 25 Hình Phổ 1H- NMR D1 44 Hình Phổ 1H- NMR D3 47 Hình Phổ 1H- NMR D4 49 Mangostana L.) Hình ảnh măng cụt ( Garcinia Mangostana L.) DANH MỤC SƠ ĐỒ iv 05 06 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 v 37 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 dầu), đặc biệt có loài trái bổ dưỡng cho người (măng cụt, táo mammey) coi loại thuốc cổ truyền 1.1.2 Một số chi họ bứa (Clusiaceae) Họ Bứa có chi quan trọng sau: Thứ nhất, chi bứa (Garcinia) có nguồn gốc Châu Á, Australia, vùng nhiệt đới miền nam Châu Phi Polynesia Chi có khoảng 50–300 loài thân gỗ hay bụi thường xanh, hoa khác gốc vài loài sinh sản vô tính Tên gọi garcinia lấy theo tên nhà thực vật học Laurence Garcia, người sưu tập mẫu cỏ sống Ấn Độ vào kỷ 18 Thứ hai, chi Calophyllum (theo tiếng Hy Lạp nghĩa đẹp) có khoảng 180–200 loài Chi có nguồn gốc từ Madagascar, Đông Phi, phía Nam Đông Nam Á (từ hướng Đông Pakistan Việt Nam Indonesia), đảo Thái Bình Dương Mỹ La Tinh Thứ ba, chi Clusia gồm có khoảng 140–150 loài, phân bố chủ yếu vùng nhiệt đới cận nhiệt đới, thường bụi hay leo (bò), có chiều cao từ trung bình lên tới 20m, với tán xanh Một số loài bắt đầu sống thực vật biểu sinh, phát triển gốc dài mà xuống tới nền, làm nghẹt giết chết chủ, giống với đa Thứ tư, chi Mammea gồm khoảng 50 loài, phân bố rải rác giới Chúng tìm thấy vùng nhiệt đới Mỹ Tây Ấn Độ, Châu Phi, Madagascar; Indonexia, Malaysia Thái Bình Dương Quả có hạt, ăn 1.2 Cây măng cụt (Garcinia mangostana L.) Măng cụt có tên tiếng Anh, Mỹ mangosteen; Pháp: Mangoustanier; Trung Quốc: Sơn trúc tử; Thái Lan: Mankhut[2- 4] 1.2.1 Đặc điểm thực vật Cây cao 6-25m, thân lớn, đường kính lên đến 25-35cm, có nhựa vàng Lá dày cứng, mọc đối, không lông, mặt có màu nhạt mặt Hoa đa tính, thường có hoa hoa lưỡng tính Hoa lưỡng tính có cuống có đốt, đài, cánh hoa màu trắng, 16-17 nhị bầu 5-8 ô Quả tròn mang đài tồn có vỏ dai, xốp, màu đỏ rượu vang chứa 5-8 hạt, quanh hạt có lớp áo hạt trắng, ngon [4] 1.2.2 Nguồn gốc phân bố Măng cụt khai hóa Thái Lan My-an-mar, cách 2000 năm, sau mở rộng sang vùng nhiệt đới khác Hiện có khoảng 10 loài khác trồng để lấy Cây măng cụt ưa khí hậu nóng ấm Ở Việt Nam loài trồng phổ biến đồng Sông Cửu Long Đông Nam Bộ, nhiều Lái Thiêu, Thủ-Dầu-Một Ở nước Đông Nam Á, măng cụt trồng nhiều Thái Lan, Cam-pu-chia, My-an-mar, Sri Lanka Phi-lip-pin Măng cụt cho trái sau 10–15 năm trồng sống 50 năm Cây tốt cho trái sau 7–8 năm trồng (vùng Lái Thiêu, Thủ-Dầu-Một, Việt Nam) Tại miền nam nước ta, măng cụt trổ hoa vào tháng – dương lịch bắt đầu thu trái từ tháng đến tháng dương lịch[4] Phổ 1H-NMR chất D1 63 64 65 66 Phổ 1H-NMR chất D3 67 68 69 Phổ EI-MS chất D3 70 71 72 73 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU ii DANH MỤC HÌNH VẼ .iii DANH MỤC SƠ ĐỒ iv 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.) 1.2.1 Đặc điểm thực vật 1.2.3 Hóa thực vật măng cụt .7 1.2.3.1 Tinh dầu [2, 3] .7 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.) 14 1.3.2.1 Hoạt tính chống oxy hóa [13,22,24, 26, 41] 14 1.3.2.2 Hoạt tính kháng ung thư 16 1.3.2.3 Hoạt tính chống viêm chống dị ứng .18 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] 18 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] 22 74 CHƯƠNG NHIỆM VỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .22 2.1 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN VĂN 23 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.2.1 Phương pháp chiết phân tách hợp chất mẫu thực vật .23 2.2.3 Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc (các phương pháp phổ) 25 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 26 3.1 Thiết bị hóa chất 26 3.2 Nguyên liệu thực vật 26 3.3 Điều chế phần chiết từ vỏ măng cụt xanh 26 3.4 Phân tích cặn GMD 27 3.4.1 Phân tích cặn GMD TLC 27 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 29 3.5 Phân tích cặn GMB 30 3.5.1 Phân tích cặn GMB TLC 30 3.5.2 Phân tách cặn GMB CC 30 3.5.3 Hằng số vật lý kiện phổ chất phân lập từ phần chiết n-BuOH 31 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 33 3.6.2.3 Môi trường nuôi cấy 34 3.6.2.4 Cách tiến hành 34 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 75 4.2.1.Phân tích cặn chiết điclometan (GMD) TLC .38 4.2.2 Phân tách cặn chiết điclometan (GMD) CC .38 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 42 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 51 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 76 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 .58 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 60 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 60 PHỤ LỤC 62 77 [...]... (hexenol, hexanal), mùi cỏ héo (pyridin), mùi l ướt (xylen), mùi hoa khô (benzaldehit), mùi hồ đào (δ-cadinen) Axeton, ethyl xyclohexan đóng góp tính chất dịu ngọt trong l c toluen, α-terpinol đem l i mùi đường thắng, methyl butenol, guaien mùi dầu, valenxen đặc biệt mùi mứt cam 1.2.3.2 Các axit phenolic được tách ra từ quả măng cụt Theo các nghiên cứu trước đây, đã có khoảng 10 axit phenolic (chủ yếu l ... xác định Thành phần thơm quan trọng nhất l hexyl acetate (7,80 %), cis-hex-3-enyl acetate (1,40 %) và cis-hex-3en-1-ol (27,27 %) Các chất còn l i tuy chiếm thành phần ít hơn nhưng cũng đóng góp tạo nên hương vị của trái măng cụt, phức tạp và thoảng qua: mùi trái cây (hexenal, hexanol, α-bisabolen), mùi xoài (α-copaen), mùi hoa nhài (furfuryl methylceton), mùi huệ dạ hương (phenyl axetaldehit), mùi cỏ...Hình 1.1 Hình ảnh cây măng cụt ( Garcinia Mangostana L. ) 6 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 l do nó có chứa một số l n các chất dễ bay hơi Điều này được xác định thông qua GC-MS sử dụng EI-MS Sắc ký l ng hiệu năng cao(HPLC) phát hiện trong tinh dầu măng cụt có 52 7 chất chính,... từ trái măng cụt chống l i S aureus, cả chủng bình thường l n chủng kháng penicillin Chỉ số MIC (μg/mL) của các hợp chất được sắp xếp theo thứ tự sau: đối với các chủng bình thường l methicillin (3, 9) > α–mangostin (15, 6) > γmangostin (31, 2) > 1-isomangostin (62, 5) > 3-isomangostin (12 5) > gartanin (25 0); đối với các chủng kháng penicillin l α–mangostin (1,56-12, 5) > methicillin (1,56-12, 5) > 1-isomangostin... 1996, Linuma và các cộng sự đã nghiên cứu hiệu quả ức chế của vài xanthon, được tách ra từ vỏ quả măng cụt, chống l i sự tăng trưởng của S.aureus đề kháng methicillin (MRSA–methicillin resistant S.aureus) α–mangostin ức chế hiệu quả rõ rệt, với chỉ số MIC từ 1,57-12,5 μg/mL Năm 2003, Saksamrarn và các cộng sự đã nghiên cứu khả năng chống vi trùng lao của các prenyl xanthon l y từ vỏ quả măng cụt Trong... 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 2,0 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. .. hiệu quả ức chế thuyết phục nhất chống l i vi trùng lao Mycobacterium tuberculosis, với chỉ số MIC l 6,25 μg/mL, ngược l i, demthylcalabaxanthon và trapezifolixanthon có chỉ số MIC l 12,5 μg/mL, γmangostin, garcinone D, mangostanin, mangostenone A và tovophyllin B có chỉ số MIC l 25 μg/mL Các xanthon có khả năng chống l i vi trùng lao thấp hơn l mangostenol và mangostanol có chỉ số MIC l n l ợt l ... thuốc khác; bài 1: vỏ Măng 13 cụt khô 60g, hạt Mùi 5g hạt thìa l 5g đem sắc với 1200ml nước Ðun sôi kỹ, còn l i 600ml chiết ra để uống, ngày hai l n, mỗi l n 120ml Nếu l người l n, đau bụng, có thể thêm thuốc phiện; bài 2: vỏ quả măng cụt (1 qu ) , rau sam, rau má, cỏ mực mỗi thứ 20 gam, cỏ sữa l nhỏ (hoặc l n), rễ cây mua mỗi thứ 8 g, cam thảo đất, vỏ quýt, gừng tươi mỗi vị 4 g, thêm 1 l t nước, sắc... khử QR Nồng độ l m gấp đôi giá trị hoạt động cảm ứng QR của các hợp chất trên l n l ợt l : 1,3 μg/mL ( 1,2-dihydro-1,8,10-trihydroxy-2-(2-hydroxypropan-2-yl)-9(3-methylbut-2-enyl)furo[3,2-a]xanthen-11-one), 2,2 μg/mL (6-deoxy-7- demethylmangostanin), 0,68 μg/mL (1,3,7-trihydroxy-2,8-di-(3-methylbut-2enyl)xanthon, 0,95 μg/mL (mangostanin) 1.3.2.2 Hoạt tính kháng ung thư Rất nhiều nghiên cứu cho thấy xanthon... hydroxybenzoic) được xác định trong cây măng cụt thông qua GC-MS Ngoài một số axit như vanillic, veratric, caffeic, p-coumaric, ferulic, phydroxyphenylaxetic, benzoic, cinnamic, mandelic thì nổi trội l n l một số axit phenolic có hàm l ợng l n hơn hẳn ở các bộ phận khác nhau của cây măng cụt như: axit protocatechuic (vỏ quả và vỏ cây); axit p-hydroxybenzoic (áo hạt); axit mhydroxybenzoic (vỏ qu ) ; 3,4–dihydroxymandelic