DSpace at VNU: Phân lập các hợp chất phenolic từ một số thực vật Việt Nam

Phân lập hợp chất phenolic từ số thực vật Việt Nam Nguyễn Thị Quỳnh Hoa Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Khoa Hóa học, Chuyên ngành: Hóa hữu cơ, Mã số: 60 44 27 Người hướng dẫn: PGS TS Phan Minh Giang Năm bảo vệ: 2012 Abstract: Trình bày tổng quan: hợp chất phenolic thực vật, giới thiệu Chẹo phong (Engelhardtia spicata Lesh ex Blume) Giới thiệu nhiệm vụ phương pháp nghiên cứu: phương pháp phân tích, phân tách hỗn hợp phân lập hợp chất, phương pháp xác định cấu trúc Trình bày kết quả: quy trình chiết phần chiết từ Chẹo phong, phân tách phần chiết etyl axetat (EG3), phân tách phần chiết nước (EG4), cấu trúc hợp chất phân lập Tiến hành thực nghiệm: thiết bị hóa chất, nguyên liệu thực vật, điều chế phần chiết từ Chẹo phong, phân tích phân tách phần chiết etyl axetat (EG3), phân tách sắc kí cột phần chiết nước (EG4), số vật lý kiện phổ hợp chất phân lập Keywords: Hóa hữu cơ; Qúa trình phân lập; Hợp chất phenolic; Thực vật Content Các hợp chất phenolic thực vật axit phenolic, flavonoit flavomoit polyme ngày thu hút nhiều quan tâm tính chất chống oxi hóa, tác dụng phòng ngừa ung thư bệnh liên quan đến tim mạch hợp chất phenolic Các nghiên cứu (hóa học, dược lý học, lâm sàng) phần lý giải mối liên quan sức khỏe người việc tiêu thụ sản phẩm thực phẩm giàu hoạt chất phenolic thiên nhiên Các hợp chất phenolic chiếm vị trí đáng kể số nhóm hợp chất thiên nhiên có tác dụng dự phòng ung thư Chúng có cấu trúc đa dạng xuất phổ biến giới thực vật Việc phân lập hợp chất cho thử nghiệm hoạt tính sinh học thực phương pháp chiết sắc ký điều chế; nhiên phổ rộng độ tan hợp chất cho thấy qui trình phân lập nên giới hạn vào nhóm hợp chất phenolic Các sàng lọc sắc ký lớp mỏng sơ xác định nhóm hợp chất phenolic phần chiết từ loài cây: Alnus nepalensis D Don (Betulaceae), Betula alnoides Buch Ham ex D Don (Betulaceae) Engelhardtia spicata Lesch ex Blume (Juglandaceae) Mục tiêu nghiên cứu luận văn xây dựng qui trình chiết phần chiết giàu hợp chất phenolic phân lập sắc ký hợp chất phenolic, sau cấu trúc xác các hợp chất phân lập xác định phương pháp phổ đại Qui trình áp dụng thành cơng để phân lập hợp chất phenolic thành phần từ Chẹo phong (E spicata) Chương TỔNG QUAN 1.1 Các hợp chất phenolic thực vật 1.1.1 Giới thiệu hợp chất phenolic thực vật [6] Các hợp chất phenolic hợp chất có nhiều vòng thơm với nhiều nhóm hydroxy Chúng phân bố rộng rãi giới thực vật sản phẩm trao đổi chất phong phú thực vật Hơn 8.000 cấu trúc phenolic tìm thấy, từ phân tử đơn giản axit phenolic đến chất polyme tannin Các hợp chất phenolic thực vật có tác dụng chống lại xạ tia cực tím ngăn chặn tác nhân gây bệnh, ký sinh trùng động vật ăn thịt, làm tăng màu sắc thực vật Chúng có khắp phận vậy, chúng phần khơng thể thiếu chế độ ăn uống người 1.1.2 Phân loại hợp chất phenolic [6, 10] Các hợp chất phenolic có cấu trúc đa dạng chia thành 10 nhóm Các hợp chất phenolic thực vật bao gồm stilben, lignan, axit phenolic, flavonoid tannin 1.1.3 Hoạt tính sinh học hợp chất phenolic Do phân bố rộng rãi, polyphenol có vai trò sức khỏe người nên chế độ ăn uống dinh dưỡng ý năm gần Các nhà nghiên cứu nhà sản xuất thực phẩm tập trung vào polyphenol có đặc tính chống oxy hóa mạnh chế độ ăn uống, hiệu ứng đáng tin cậy chúng việc phòng ngừa chứng bệnh căng thẳng oxy hóa liên quan.Theo nghiên cứu dịch tễ học, hấp thụ hợp chất phenolic giảm nguy mắc bệnh tim mạch ngăn ngừa bệnh ung thư Hơn polyphenol có tác dụng sinh lý học cụ thể việc ngăn ngừa điều trị bệnh 1.1.4 Phƣơng pháp chiết phân lập hợp chất phenolic 1.1.4.1 Phƣơng pháp chiết 1.1.4.2 Phƣơng pháp phân lập tinh chế 1.1.4.3 Phân tích xác định cấu trúc 1.2 Giới thiệu Chẹo phong (Engelhardtia spicata Lesh ex Blume) 1.2.1 Đặc điểm thực vật học 1.2.2 Nơi sống thu hái 1.2.3 Công dụng Chẹo phong 1.2.4 Một số nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính sinh học chi Engelhardia (Juglandaceae) Chương NHIỆM VỤ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIấN CU 2.1 Nhiệm vụ Luận văn 1) Xõy dựng quy trình chiết phân lập hợp chất phenolic phân cực từ Chẹo phong; 2) Khảo sát sắc kí lớp mỏng phần chiết chứa hợp chất phenolic nhận Đánh giá định tính phân giải, khả phân tách phần chiết phân lập hợp chất thành phần; 3) Xây dựng quy trình phân tách phần chiết để phân lập hợp chất phenolic thành phần Chẹo phong; 4) Xác định cấu trúc hợp chất phân lập 2.2 Phƣơng pháp nhiên cứu 2.2.1 Các phƣơng pháp phân tích, phân tách hỗn hợp phân lập hợp chất 2.2.2 C¸c ph-ơng pháp xác định cấu trúc Chng KT QU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đối tƣợng nghiên cứu Lá Chẹo phong (Engelhardtia spicata Lesch ex Blume, Juglandaceae) thu hái Tam Sơn, Phú Thọ vào tháng năm 2008 3.2 Quy trình chiết phần chiết từ Chẹo phong 3.3 Phân tách phần chiết etyl axetat (EG3) 3.4 Phân tách phần chiết nƣớc (EG4) 3.5 Cấu trúc hợp chất đƣợc phân lập 3,5,7-Trihydroxychromon (chất I) Aromadendrin (II) 3,5,7-Trihydroxychromon 3-O--L-rhamopyanosid (Eucryphin) (chất III) Taxifolin 3-O--L-rhamnopyranosid (Astilbin) (IV Chương THỰC NGHIỆM 4.1 Thiết bị hóa chất 4.2 Nguyên liệu thực vật Lá Chẹo phong (Engelhardtia spicata Lesch ex Blume, Juglandaceae) thu thập vào tháng 11 năm 2007 Tam Sơn, Phú Thọ 4.3 Điều chế phần chiết từ Chẹo phong 4.4 Phân tích phân tách phần chiết etyl axetat (EG3) 4.4.1 Phân tích sắc ký lớp mỏng phần chiết etyl axetat (EG3) 4.5 Phân tách sắc kí cột phần chiết nƣớc (EG4) 4.5.1 Phân tích sắc ký lớp mỏng phần chiết nƣớc (EG4) 4.5.2 Phân tách phần chiết nƣớc (EG4) 4.6 Hằng số vật lý kiện phổ hợp chất đƣợc phân lập KẾT LUẬN Luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu phân lập hợp chất phenolic từ số loài thực vật Việt Nam” thực nhiệm vụ nghiên cứu phân lập hợp chất phenolic từ Chẹo phong Luận văn hoàn thành nhiệm vụ nghiên cứu đạt kết sau: Đã xây dựng qui trình chiết hợp chất phenolic vào phần chiết etyl axetat (EG3), hiệu suất chiết 0,5% so với lượng nguyên liệu khô) phần chiết nước (EG 4) từ Chẹo phong Đã phân tích sắc kí lớp mỏng (TLC) phần chiết etyl axetat phần chiết nước để xác định điều kiện sắc ký phân tích định tính, xác định hệ dung mơi thích hợp cho phân tách sắc ký điều chế gradient phần chiết phenolic kiểm tra trình phân tách Bằng qui trình phân tách hợp chất phenolic phân cực kết hợp sắc ký cột thường (CC) gradient, sắc ký cột tinh chế (Mini-C) kết tinh lại phân lập hợp chất chromon hợp chất flavonoit từ phần chiết etyl axetat phần chiết nước Sử dụng phương pháp phổ đại ESI-MS, 1H-NMR, 13C-NMR DEPT xác định cấu trúc hợp chất phenolic thành phần Chẹo phong 3,5,7-trihydroxychromon (I), aromadendrin (II), 3,5,7-trihydroxychromon 3O--L-rhamopyanosid (eucryphin) (III) taxifolin 3-O--L-rhamnopyranosid (astilbin) (IV) Astilbin chứng tỏ hợp chất có tác dụng chống oxi hóa, làm giảm nồng độ cholesterol lipid gan References Tiếng Việt Võ Văn Chi (1997), Từ điển thuốc Việt Nam, Nhà xuất Y học, Thành phố Hồ Chí Minh, tr 226 Tiếng Anh Agarwal, C., Veluri, R., Kaur, M., Chou, S C., Thompson, J A.; Agarwal, R (2007),“Fractionation of high molecular weight tannins in grape seed extract and identification of procyanidin B2-3,3'-di-O-gallate as a major active constituent causing growth inhibition and apoptotic death of DU145 human prostate carcinoma cells”, Carcinogenesis, 28, pp 1478-1484 Asquith, T N., Izuno, C C., Butler, L G (1983), “Characterization of the condensed tannin (proanthocyanidin) from a group II sorghum”, J Agric Food Chem, 31, pp 1299-1303 Castro-Vargas, H.I., Rodríguez-Varela, L.I., Ferreira, S.R.S., Parada-Alfonso, F (2010), “Extraction of phenolic fraction from guava seeds (Psidium guajava L.) using supercritical carbon dioxide and co-solvents”, J Supercrit Fluid., 51, pp 319-324 Chu, T Y., Chang, C H., Liao, Y C., Chen, Y C (2001), “Microwave-accelerated derivatization processes for the determination of phenolic acids by gas chromatography-mass spectrometry”, Talanta, 54, pp 1163-1171 Dai, J.; Mumper, R J (2010), “Plant Phenolics: Extraction, Analysis and Their Antioxidant and Anticancer Properties”, Molecules, 15, pp 7313-7352 De Paule M Moreira, F., Coutinho, V., Montanher, A B P., Caro, M S B., Brighente, I M C.; Pizzolatti, M G (2003), “Flavonoids and Triterpenes from Bacchsis psendotenui folia - Bioactivity on Arternisia salina”, Quim Nova, 26, pp 309-311 Dobiáš, P., Pavlíková, P., Adam, M., Eisner, A., Beňová, B., Ventura, K (2010), “Comparison of pressurised fluid and ultrasonic extraction methods for analysis of plant antioxidants and their antioxidant capacity”, Cent Eur J Chem, 8, pp 87-95 Ek, S., Kartimo, H., Mattila, S., Tolonen, A (2006), “Characterization of phenolic compounds from lingonberry (Vaccinium vitis-idaea)”, J Agric Food Chem, 54, pp 9834-9842 10 Garcia-Salas, P., Morales-Soto, A., Segura-Carretero, A., Fernández-Gutiérrez, A (2010), “Phenolic-Compound-Extraction Systems for Fruit and Vegetable Samples”, Molecules, 15, pp 8813-8826 11 Gómez, A M, Carrasco, A, Cabate, B, Segura, A, Fernández, A (2005), “Electrophoretic identification and quantitation of compounds in the polyphenolic fraction of extra-virgin olive oil”, Electrophoresis, 26, 3538-3551 12 Hagerman, A E., Butler, L G (1980), “Condensed tannin purification and characterization of tannin-associated proteins” J Agric Food Chem, 28, pp 947-952 13 Igarashi, K., Uchida, Y., Murakami, N., Mizutani, K., Masuda, H (1996), “Effect of astilbin in tea processed from leaves of Engelhardtia chrysolepis on the serum and liver lipid concentrations and on the erythrocyte and liver antioxidative enzyme activities of rats”, Bioscience Biotechnology and Biochemistry, 60, pp 513-515 14 Jac, P., Polasek, M., Pospisilova, M (2006), “Recent trends in the determination of polyphenols by electromigration methods” J Pharm Biomed Anal, 40, pp 805-814 15 Jáuregui, O., Galceran, M T (2001), Handbook of Analytical Separations; University of Barcelona, Barcelona, Spain, Chapter 6, pp 196 16 Kaehkoenen, M P., Heinaemaeki, J., Ollilainen, V., Heinonen, M (2003), “Berry anthocyanins: Isolation, identification and antioxidant activities”, J Sci Food Agric, 83, pp 1403-1411 17 Kasai, R.; Hirono, S., Chou, W H., Tanaka, O., Chen, F H (1988), “Sweet dihydro flavonol rhamnofide from leaves of Engelhardtia chrysolepis, a Chinese folk medicine, Hung-gi”, Chem Pharm Bull., 36, pp 4167-4170 18 Klejdusa, B., Kopecký, J., Benesˇová, L., Vaceka, J (2009), “Solidphase/supercritical-fluid extraction for liquid chromatography of phenolic compounds in freshwater microalgae and selected cyanobacterial species”, J Chromatogr A, 1216, pp 763-771 19 Liazid, A., Palma, M., Brigui, J., Barroso, G C (2007), “Investigation on phenolic compounds stability during microwave-assisted extraction”, J Chromatogr A, 1140, pp 29-34 20 Llorach, R.; Gil-Izquierdo, A., Ferreres, F., Tomas-Barberan, F A (2003), “HPLCDAD MS/MS ESI characterization of unusual highly glycosylated acylated flavonoids from cauliflower (Brassica oleracea L var botrytis) agroindustrial byproducts”, J Agric Food Chem, 51, pp 3895-3899 21 Lin, Y., Zhang, C., Zhang, M (2009), “Chemical constituents in herbs of Polygonum jucundum”, China Journal of Chinese Materia Medica, 34, pp 1690-1691 22 Liu, H.; Wang, S., Cai, B., Yao, X (2004), “Anticancer activity of compounds isolated from Engelhardtia serrata stem bark”, Archives of Physiology and Biochemistry, 42, pp 475-477 23 Lúcia Q A Galotta, A., Amélia D Boaventura, M., A R S Lima, L (2008), “Antioxidant and cytotoxic activities of Euterpe precatoria Mart” Quim Nova, 31, pp 1427-1430 24 Mahugo, C., Sosa, Z., Torres, M.E., Santana, J.J (2009) “Methodologies for the extraction of phenolic compounds from environmental samples: new approaches”, Molecules, 14, pp 298-320 25 Naczk, M., Shahidi, F (2006), “Phenolics in cereals, fruits and vegetables: occurrence, extraction and analysis” J Pharm Biomed Anal, 41, pp 1523-1542 26 Palma, M., Piñeiro, Z., Barroso, C.G (2002), “In-line pressurized-fluid extractionsolid-phase extraction for determining phenolic compounds in grapes”, J Chromatogr A, 968, pp 1-6 27 Picouet, P A., Landl, A., Abadias, M., Castellari, M., Viñas, I (2009), “Minimal processing of a Granny Smith apple purée by microwave heating”, Innov Food Sci Emerg, 10, pp 545-550 28 Pinelo, M.; Laurie, V.F., Waterhouse, A.L (2006), “A simple method to separate red wine nonpolymeric and polymeric phenols by solid-phase extraction”, J Agric Food Chem, 54, pp 2839-2844 29 Ranilla, L G., Genovese, M I., Lajolo, F M (2007), “Polyphenols and antioxidant capacity of seed coat and cotyledon from Brazilian and Peruvian bean cultivars (Phaseolus vulgaris L.)”, J Agric Food Chem, 55, pp 90-98 30 Ray Sahelian, M D (2006), Polyphenols supplement research study, health benefit 31 Ross, K A.; Beta, T.; Arntfield, S D (2009), “A comparative study on the phenolic acids identified and quantified in dry beans using HPLC as affected by different extraction and hydrolysis methods”, Food Chem, 113, pp 336- 344 32 Vilkhu, K.; Mawson, R., Simons, L., Bates, D (2008), “Applications and opportunities for ultrasound assisted extraction in the food industry”, Innov Food Sci Emerg., 9, pp 161-169 33 Wu, C C.; Peng, C F.; Tsai, I L.; Abd El-Razek M H.; Huang H S.; Chen I S (2007), “Secondary metabolites from the roots of Engelghardia roxburghiana and their antitubercular activities” Phytochemistry, 68, pp 1338-1343 34 Zhang, Y., Seeram, N.P., Lee, R., Feng, L., Heber, D (2008), “Isolation and identification of strawberry phenolics with antioxidant and human cancer cell antiproliferative properties J Agric Food Chem., 56, pp 670-675 ... 4.5.2 Phân tách phần chiết nƣớc (EG4) 4.6 Hằng số vật lý kiện phổ hợp chất đƣợc phân lập KẾT LUẬN Luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu phân lập hợp chất phenolic từ số loài thực vật Việt Nam thực. .. thiệu hợp chất phenolic thực vật [6] Các hợp chất phenolic hợp chất có nhiều vòng thơm với nhiều nhóm hydroxy Chúng phân bố rộng rãi giới thực vật sản phẩm trao đổi chất phong phú thực vật Hơn... phân tách phần chiết để phân lập hợp chất phenolic thành phần Chẹo phong; 4) Xác định cấu trúc hợp chất phân lập 2.2 Phƣơng pháp nhiên cứu 2.2.1 Các phƣơng pháp phân tích, phân tách hỗn hợp phân