Nghiên cứu thành phần hóa học của loài ardisia balansana thuộc họ đơn nem (myrsinaceae) ở việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LƢU TUẤN ANH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC LOÀI Ardisia balansana THUỘC HỌ ĐƠN NEM (MYRSINACEAE) Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH KỸ THUẬT HOÁ HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS TS VŨ ĐÌNH HOÀNG TS NGUYỄN THỊ HỒNG VÂN Hà Nội, năm 2013 LỜI CAM ĐOAN Luận văn Thạc sỹ khoa học chuyên ngành Kỹ thuật hoá học với đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học loài Ardisia balansana thuộc họ Đơn nem (Myrsinaceae) Việt Nam” đƣợc hoàn thành dƣới hƣớng dẫn khoa học PGS TS Vũ Đình Hoàng - Bộ môn Hoá dƣợc hoá chất bảo vệ thực vật - Viện Kỹ thuật hoá học - Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội TS Nguyễn Thị Hồng Vân – Phòng Hóa sinh Nông nghiệp Tinh dầu - Viện Hoá học Hợp chất thiên nhiên - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Tôi xin cam đoan số liệu, kết luận nghiên cứu đƣợc trình bày luận văn trung thực không chép nội dung từ luận văn thạc sỹ hay tiễn sỹ khác Học viên Lƣu Tuấn Anh LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành Bộ môn Hoá dược & Hoá chất bảo vệ thực vật - Viện Kỹ thuật Hoá học - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Phòng Hóa sinh Nông nghiệp Tinh dầu - Viện Hoá học Hợp chất thiên nhiên - Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam Với kính trọng lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới: PGS TS Vũ Đình Hoàng, Bộ môn Hoá dược Hoá chất BVTV, Viện Kỹ thuật Hoá học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội; TS Nguyễn Thị Hồng Vân, Phòng Hóa sinh Nông nghiệp Tinh dầu - Viện Hoá học Hợp chất thiên nhiên - Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam Em xin chân thành cảm ơn Thầy, Cô tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập, thực nghiệm hoàn thiện luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy, cô Bộ môn Hóa dược Hoá chất BVTV - Viện Kỹ thuật Hóa học - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, tập thể cán phòng Hóa sinh Nông nghiệp Tinh dầu - Viện Hóa học Hợp chất thiên nhiên Ban Lãnh đạo Viện Hóa học Hợp chất thiên nhiên giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập làm thực nghiệm Em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ em trình học tập hoàn thiện luận văn Luận văn thực với tài trợ kinh phí từ đề tài nghiên cứu Quỹ phát triển khoa học công nghệ quốc gia (NAFOSTED), mã số đề tài 104.01-2011.20 Hà Nội, ngày tháng 11 năm 2013 Tác giả luận văn Lƣu Tuấn Anh MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ VÀ BẢNG TRONG LUẬN VĂN CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Họ Đơn nem chi Ardisia 1.1.1 Họ Đơn nem .7 1.1.2 Chi Ardisia 1.2 Tình hình nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính sinh học chi Aridisia giới 1.2.1 Nghiên cứu thành phần hóa học 1.2.2 Nghiên cứu hoạt tính sinh học 17 1.3 Nghiên cứu thực vật họ Myrsinaceae Việt Nam 19 2.1 Nguyên liệu nghiên cứu 21 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu .21 2.2.1 Phƣơng pháp xử lý chiết mẫu 21 2.2.2 Phƣơng pháp phân tích, phân tách hỗn hợp phân lập hợp chất 21 2.2.3 Phƣơng pháp xác định cấu trúc hợp chất phân lập đƣợc 22 2.2.4 Phƣơng pháp thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định 22 2.2.5 Phƣơng pháp thử độ độc tế bào in vitro 23 3.1 Xử lý mẫu thực vật điều chế cặn chiết 25 3.2 Thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định hoạt tính gây độc tế bào cặn chiết thu đƣợc 27 3.3 Phân lập chất từ cặn chiết 28 3.4 Hằng số vật lý kiện phổ hợp chất phân lập đƣợc 30 3.4.1 Hằng số vật lý kiện phổ chất AB-1 30 3.4.2 Hằng số vật lý kiện phổ chất AB-2 30 3.4.3 Hằng số vật lý kiện phổ chất AB-3 31 3.4.4 Hằng số vật lý kiện phổ chất AB-4 31 3.4.5 Hằng số vật lý kiện phổ chất AB-5 .31 3.4.6 Hằng số vật lý kiện phổ chất AB-6 .32 4.1 Xử lý mẫu thực vật điều chế cặn chiết 33 4.2 Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định hoạt tính gây độc tế bào cặn chiết 33 4.3 Cấu trúc hợp chất phân lập đƣợc .33 4.3.1 Hợp chất AB-1: angelicoidenol 33 4.3.2 Hợp chất AB-2: axit galic .35 4.3.3 Hợp chất AB-3: metyl gallate .36 4.3.4 Hợp chất AB-4: quercetin 38 4.3.5 Hợp chất AB-5: myricitrin .39 4.3.6 Hợp chất AB-6: rutin 41 KẾT LUẬN 44 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ TRONG KHUÔN KHỔ LUẬN VĂN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT IR Phổ hồng ngoại Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton (Proton Magnetic H-NMR Resonance spectroscopy) 13 C-NMR Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân cacbon 13 (Carbon 13 Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy) MS Phổ khối lƣợng TLC Sắc ký mỏng (Thin layer chromatography) UV Ultraviolet s singlet d doublet t triplet q Quartet dd double doublet m Multiplet δ độ dịch chuyển hóa học J số tƣơng tác spin-spin RT Nhiệt độ phòng EtOH Ethanol EtOAc Ethylacetate HRMS Phổ khối phân giải cao DANH MỤC HÌNH, SƠ ĐỒ VÀ BẢNG TRONG LUẬN VĂN Hình 1: Ảnh Ardisia balansana Sơ đồ 1: Sơ đồ điều chế cặn chiết từ cơm nguội balansana 26 Sơ đồ 2: Sơ đồ phân lập hợp chất AB-1, AB-2, AB-3 từ cặn chiết chloroform 29 Sơ đồ 3: Sơ đồ phân lập chất AB-4, AB-5, AB-6 từ cặn chiết etyl axetat cặn rắn F 30 Hình 4.3: Cấu trúc hóa học hợp chất AB-1 35 Hình 4.3: Cấu trúc hóa học hợp chất AB-2 36 Hình 4.4: Cấu trúc hóa học hợp chất AB-3 38 Hình 4.5: Cấu trúc hóa học hợp chất AB-4 39 Hình 4.5: Cấu trúc hóa học hợp chất AB-5 41 Hình 4.6: Cấu trúc hóa học hợp chất AB-6 43 Bảng 1: Kết thử hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn cặn chiết từ rễ cơm nguội balansana 27 Bảng 2: Kết thử hoạt tính gây độc tế bào cặn chiết từ rễ cơm nguội balansana 27 Bảng 4.1: Dữ liệu phổ hợp chất 1H-NMR, 13C-NMR hợp chất AB-1 34 Bảng 4.2: Dữ liệu phổ hợp chất 1H-NMR, 13C-NMR hợp chất AB-2 36 Bảng 4.3: Dữ liệu phổ hợp chất 1H-NMR, 13C-NMR hợp chất AB-3 37 Bảng 4.4: Dữ liệu phổ hợp chất 1H-NMR, 13C-NMR hợp chất AB-4 38 Bảng 4.5: Dữ liệu phổ hợp chất 1H-NMR, 13C-NMR hợp chất AB-5 40 Bảng 4.6: Dữ liệu phổ hợp chất 1H-NMR, 13C-NMR hợp chất AB-6 42 MỞ ĐẦU Việt Nam nằm vùng nhiệt đới gió mùa, mƣa thuận gió mùa, ẩm ƣớt quanh năm Độ ẩm khoảng 80 %, lƣợng mƣa lớn, điều kiện nhƣ nên nên hệ thực vật Việt Nam phong phú, đa dạng Hiện biết đƣợc 10.386 loài thực vật bậc cao, dự đoán tới 12.000 loài, làm thuốc chiếm khoảng 26-30 % [1], [2] Trong thập kỉ gần đây, xu hƣớng quay lại sử dụng sản phẩm thuốc có nguồn gốc từ thiên nhiên để phòng trị bệnh trở nên phổ biến Trƣớc phát triển vƣợt bậc sinh học phân tử, ngày việc nghiên cứu tìm kiếm, khai thác hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học ứng dụng y học, nông nghiệp mục đích khác đời sống ngƣời hƣớng nghiên cứu đƣợc nhà khoa học nƣớc quan tâm Việc phát triển xã hội kéo theo tăng nhanh loại bệnh, biến thể virut, vi khuẩn gây phản ứng kháng thuốc, với phát sinh bệnh gây chủng virut, vi khuẩn mới, đặc biệt ung thƣ - bệnh nguy hiểm hàng đầu giới Mỗi năm Mỹ bệnh gây số ngƣời tử vong cao đứng thứ sau bệnh tim mạch Do đó, việc nghiên cứu tìm chất có hoạt tính gây độc tế bào, chống ung thƣ thuốc kháng sinh hệ đặc hiệu trở nên cấp thiết hết việc nghiên cứu sử dụng hợp chất thiên nhiên làm thuốc trị bệnh có nhiều triển vọng Chi Ardisia chi lớn Họ Đơn nem (Myrsinaceae), phân bố nhiều vùng đồng trung du Việt Nam Một số loài chi đƣợc báo cáo thƣờng có tác dụng nhiệt giải độc, tiêu thũng đƣợc sử dụng dân gian để chữa bệnh viêm khớp, đòn ngã tổn thƣơng, sƣng đau hầu họng, trị ỉa chảy, lậu, sốt rét, viêm ruột, loét dày, mụn nhọt ghẻ lở trị bệnh gan Một số loài cho kết khả quan hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn gây độc tế bào Trên giới, nhiều nơi dùng chi nhƣ vị thuốc dân gian việc phòng trị bênh Tuy vậy, nghiên cứu chi giới nhƣ Việt Nam nhiều mặt hạn chế, số loài chƣa đƣợc nghiên cứu thành phần hóa học nhƣ hoạt tính sinh học, ví dụ nhƣ loài Ardisia balansana, A expansa, A villosa… Nhằm mục đích sâu nghiên cứu làm rõ thành phần hóa học loài chƣa nghiên cứu, lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học loài Ardisia balansana thuộc họ Đơn Nem (Myrsinaceae) Việt Nam” Với nội dung nghiên cứu: Điều chế phần chiết từ lá, thân, rễ, Ardisia balansana Phân lập xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập đƣợc CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Họ Đơn nem chi Ardisia 1.1.1 Họ Đơn nem Họ Đơn nem (Myrsinaceae) họ lớn gồm 35 chi 1400 loài, phân bố chủ yếu vùng nhiệt đới vùng cận nhiệt đới Hệ thực vật họ chủ yếu khóm bụi, dạng leo bám Tuy họ rộng song họ chủ yếu chi: Ardisia, Embelia, Maesa, Aegyceras, Rapanea Myrsine Một số chi đƣợc sử dụng nhƣ trồng, lại trang trí, số số đƣợc xếp vào hàng thuốc quý sử dụng dân gian đƣợc báo cáo dƣợc điển thuốc số nƣớc việc diệt giun sán, tiêu diệt vi khuẩn… [49] 1.1.2 Chi Ardisia Ardisia chi lớn họ Myrsinaceae, ƣớc chừng khoảng 500 loài bụi phân bố rải khắp vùng nhiệt cận nhiệt đới giới Số lƣợng tuyệt đối loài chi này, thêm thiếu xác việc cập nhật số lƣợng loài phần gây khó khăn định việc xác định mức độ loài chi Chi đƣợc biết đến nhƣ vị thuốc dùng dân gian từ xa xƣa, sử dụng lá, thân rễ, cành, [16] Ở Việt Nam, chi gồm 101 loài, Ardisia balansana đƣợc Yang miêu tả khoa học lần đầu năm 1989: loại cỏ có hành bò, thân đứng cao cao đến 1m; vảy hình khiên tròn Lá nhƣ chụm, phiến thon ngƣợc to 20-26 x 38 cm, đáy từ từ hẹp, dai, mặt nâu đen, lông trừ gân nhánh, bìa có mịn, cuống có cánh [2] Hình 1: Ảnh Ardisia balansana