Nghiên cứu thành phần megastigmane từ quả cây na biển (annona glabra)

Trường Đại học sư phạm Hà Nội Khóa luận tốt nghiệp MỞ ĐẦU Ngày giới phải đối mặt với hàng loạt bệnh nguy hiểm, đặc biệt bệnh lây nhiễm gây nên vi khuẩn, vi rút, nấm động vật kí sinh Mặc dù điều kiện sống người ngày cải thiện, quan tâm bệnh lây nhiễm mối đe dọa thường trực sức khỏe Những vấn đề đặc biệt quan trọng nước phát triển môi trường sống điều kiện y tế không đảm bảo kháng thuốc dòng lây nhiễm ngày gia tăng.Việc phát triển thuốc kháng sinh đặc hiệu giúp giảm thiểu lây lan bệnh dịch, tăng cường cơng tác chăm sóc sức khỏe người dân Chính vậy, việc nghiên cứu, tìm kiếm hợp chất có hoạt tính sinh học cao để ứng dụng y học, nông nghiệp mục đích khác đời sống người nhiệm vụ quan trọng nhà khoa học nước nước quan tâm Với phát nhiều chất có hoạt tính sinh học có giá trị từ thiên nhiên, nhà khoa học có đóng góp đáng kể việc tạo loại thuốc điều trị bệnh nhiệt đới bệnh hiểm nghèo như: penicilin (1941), artemisini (những năm 1970)…để kéo dài tuổi thọ nâng cao chất lượng sống người Thiên nhiên không nguồn nguyên liệu cung cấp hoạt tính sinh học quý để tạo biệt dược mà tạo sở để tổng hợp loại thuốc Từ tiền chất phân lập từ thiên nhiên, nhà khoa học chuyển hóa chúng thành hoạt chất có khả trị bệnh cao Trong giới tự nhiên, nhiều loài cỏ sử dụng dược liệu quý Trong số Na biển (tên khoa học Annona glabra), hầu hết phận có tác dụng riêng, đặc biệt phận Phạm Thu Nga K35C- Hóa Học Trường Đại học sư phạm Hà Nội Phạm Thu Nga Khóa luận tốt nghiệp K35C- Hóa Học Các dân tộc Trung Mỹ, Nam Mexico, Brazil Peru sử dụng nước sắc để trị bệnh giun sán giã nát đắp mụn nhọt, áp xe loét Theo kinh nghiệm dân gian, Na biển chín trị bệnh khí hư (huyết trắng) phụ nữ chứng thiếu máu Hạt giã nát dùng đắp quanh nướu để làm giảm nhức răng, có tác dụng hút mủ, giải nhiệt, ban đỏ, nhuận phế, mát gan giải khát Ngồi sử dụng làm thuốc trị tiêu chảy, kiết lỵ làm thuốc sát trùng, làm thuốc trị bướu, dùng trị viêm khí quản mãn tính Đây thuốc quý, cần nghiên cứu để giải thích tác dụng chữa bệnh cây, tạo sở để tìm kiếm phương thuốc điều trị bệnh Nhằm mục đích nghiên cứu, phân lập xác định cấu trúc hợp chất thành phần hố học Na biển tơi lựa chọn đề tài làm đối tượng nghiên cứu Mục đích khóa luận là: “Nghiên cứu thành phần megastigmane từ Na biển (Annona glabra)” với nội dung sau: Nghiên cứu phân lập hợp chất megastigmane từ Na biển phương pháp chiết, sắc ký kết hợp Xác định cấu trúc hóa học hợp chất megastigmane phương pháp phổ kết hợp phổ NMR, MS, IR CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN Giới thiệu vài nét thực vật học họ Na (Annonaceae), chi Na (Annona) Na biển 1.1 Sơ lược thực vật học Họ Na (Annonaceae) Họ Na (danh pháp khoa học: Annonaceae) gọi họ Mãng cầu, họ thực vật có hoa bao gồm loại thân gỗ, bụi hay dây leo Với khoảng 2.300 đến 2.500 loài 120 - 130 chi, họ lớn Mộc lan (Magnoliales) Chi điển hình họ Annona (na, mãng cầu xiêm) Họ sinh trưởng chủ yếu vùng nhiệt đới, có lồi sinh sống vùng ôn đới Khoảng 900 loài Trung Nam Mỹ, 450 loài châu Phi loài khác châu Á Ở Việt Nam họ Na (Annonaceae) có khoảng 207 loài thuộc 29 chi phân bố khắp tỉnh nước [2] Là họ lớn nên có ý nghĩa nhiều mặt lấy gỗ, làm thực phẩm, làm cảnh, đặc biệt có giá trị làm thuốc lớn Nhiều loài họ dùng để chữa nhóm bệnh khác cảm cúm, thấp khớp, da, gan… 1.2 Thực vật học chi Na (Annona) Chi Na (Annona) chi điển hình họ Na (Annonaceae) Chi có khoảng 125 loài, phân bố chủ yếu khu rừng nhiệt đới thuộc Nam Mỹ Trong vùng nhiệt đới châu Á Thái Bình Dương Châu Phi gặp số lồi.Ở nước ta, lồi Na, Mãng cầu xiêm, Bình bát trồng rải rác khắp địa phương, nhiều tỉnh phía Nam Là loại gỗ nhỏ bụi Lá đơn, mọc cách Phiến dai, tế bào biểu bì có tinh thể hợp thành khối nhỏ Hoa mọc nách lá, mọc đối diện với cành già Hoa lưỡng tính; đài 3, xếp van; cánh hoa 6; nhị nhiều, dạng uvarioid, có mào trung đới hình đĩa rộng, bao phấn hướng ngồi; nỗn nhiều, rời hoa, thành chúng lại dính tạo thành khối nạc; nỗn 1, đính gốc Hạt đen, vỏ nhẵn bóng Các lồi chi Na (Annona) thường phân bố chủ yếu khu vực nhiệt đới, ưa sáng, ưa nóng ẩm Chúng thường rụng vào mùa đơng, đặc biệt sinh trưởng tỉnh phía Bắc nước ta Các loài Na(A squamosa), Mãng cầu xiêm (A muricata) trồng nhiều loại đất (đất phù sa, đất thịt, đất cát, đất đồi núi, đất phong hóa từ đá vơi…) với độ pH tương đối rộng không chịu ngập úng Hoa thường thụ phấn chéo nhờ côn trùng Cây thường hoa nhiều, số đậu lại Ở Việt Nam, chi Na (Annona) biết có lồi, có lồi gặp trồng trọt Đó lồi: Bình bát – Annona reticulata L (1753) Mãng cầu xiêm – Annona muricata L (1753) Na – Annona squamosa L (1753) Nê – Annona glabra L (1753) [1] 1.3 Tổng quan Na biển 1.3.1 Thực vật học Tên khoa học: Annona glabra Tên tiếng việt : Na biển Tên khác: Nê, bình bát nước Họ: Mãng cầu hay họ Na (Annonaceae) Chi: Annona Na biển loại gỗ nhỏ, cao - 5m, cành phân nhánh, dáng giống mãng cầu xiêm Lá khơng lơng, mọc cách, phiến hình bầu dục, hình trái xoan hình thn, cỡ 10-15 5-7 cm; chóp nhọn; gốc gần tròn; gân bên - đôi Hoa phần lớn mọc đơn độc Lá đài xanh, hình tam giác; cánh hoa màu vàng, cánh hoa dài - 3cm, cánh hoa vòng ngồi thường lớn có dạng hình tam giác rộng, cánh hoa vòng thường nhỏ, có bớt đỏ mặt trong; nhị nhiều; noãn nhiều; bầu có lơng Quả hình trứng dài - 10cm, màu vàng xanh, vỏ nhẵn, không gai, nạc, thịt trắng Hạt màu nâu nhạt Hình 1.3.1.a: Cây Na biển (1) Na biển (2) 1.3.2 Phân bố, sinh thái Hình 1.3.1.b: Cành Na biển mang (3), hoa Na biển (4) Cây mọc rải rác khu vực dọc bờ biển từ Quảng Ninh đến Quảng Nam (Cù Lao Chàm) tỉnh phía Nam Một số ý kiến cho rằng, Na biển có nguồn gốc vùng ven biển nhiệt đới Châu Mĩ Châu Phi, nhập trồng Việt Nam Cây trồng dựa bờ rạch có nước lợ; mọc mương dù nước vừa phèn, vừa mặn TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt [1] Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Chung, Bùi Xuân Chương, Nguyễn Thượng Dong, Đỗ Trung Đàm, Phạm Văn Hiển, Vũ Ngọc Lộ, Phạm Duy Mai, Phạm Kim Mãn, Đoàn Thị Nhu, Nguyễn Tập Trần Toàn, (2004), Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật Hà Nội [2] Võ Văn Chi, (1997), Từ điển Cây thuốc Việt Nam, Nhà xuất Y học Hà Nội Phạm Hoàng Hộ (1999), Cây cỏ Việt nam, Nhà xuất trẻ Tài liệu Tiếng Anh [3] Gan L., Wang B., Liang H., Zhao Y., and Jiang F, (2000), Chemical constituents from Rubus alceaefolius Poir., Journal of Beijing Medical University, Vol 32(3), 226-228 [4] Gan L., Zhao Y., Zhang J., and Jiang F, (1998), Isolation and identification of triterpenoids from Rubus alceaefolius Poir., Zhongguo Zhong Yao Za Zhi, Vol 23(6), 361-362 [5] Hisaihiro K., Masaki B., and Toru O., Two new megastgmanes from the leaves of Cucumis Sativus, Chem Pharm Bull., 55 (1) 133-136 (2007) [6] Junsong W., Yuemao S., Hongping, Wenyi K., Xiaojang H., Planta Med., 71.96-98 (2005) [7] Tian-Jye H., Yang-Chang W., Su-Ching C., Ching-Shan H and Chung-Yi C., Chemical constituents from Annona glabra Journal of the Chinese Chemical Society, 51, 869-876 (2004) [8] Yong-hong ZHANG, Hai-yan PENG, Guo-hao XIA, Ming-yan WANG, Ying HAN, First Clinical College; Basic Medicine College, Nanjing University of Traditional Chinese Medicine, Nanjing 210029;Jiangsu Institute of Materia Medica, Nanjing 210009, China (2009) LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp hồn thành phòng Nghiên cứu Cấu trúc, Viện Hóa sinh biển - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Trước tiên, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phan Văn Kiệm, TS Hoàng Lê Tuấn Anh anh chị hướng dẫn Viện Hóa sinh biển - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam nhiệt tình hướng dẫn em suốt q trình thực khóa luận tốt nghiệp Với tất lòng kính trọng lòng biết ơn chân thành, em xin cảm ơn thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn Bằng người tận tình, chu đáo dạy bảo em suốt năm học trường hồn thiện khóa luận Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Hóa Học- Trường Đại học sư phạm Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ, dạy dỗ em trình học tập trường Xin cảm ơn tất bạn bè động viên giúp đỡ em trình học tập làm khóa luận Trong q trình làm khóa luận tốt nghiệp cố gắng chắn khơng thể tránh thiếu sót.Vì em kính mong nhận ý kiến đóng góp, bảo quý thầy cô Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 05 năm 2013 Sinh viên Phạm Thu Nga DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TLC Thin Layer Chromatography SKLM Sắc kí lớp mỏng Sắc kí lớp mỏng CC Clolumm chromatography Sắc kí cột IR In Frared Spectroscopy Phổ hồng ngoại MS Mass Spectroscopy Phổ khối lượng EI – MS Electron Impact Mass Phổ khối lượng va chạm Spectrometry ESI – MS Electron Spray electron Ionization Phổ khối lượng phun mù Mass Spectranetry FAB điện tử Fast Atom Bombing Mass Phổ bắn phá nguyên tử Spectroscopy nhanh mức lượng thấp NMR Nuclear Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ hạt Spectroscopy 13 C-NMR Cacbon-13-Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt Resonance Spectroscopy H-NMR nhân cacbon 13 Proton Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ hạt Spectroscopy DEPT nhân Distortion less Enhacemant By Polarisation Trafer nhân proton 2D - NMR TWO-Dimensional Magnetic Nuclear Phổ cộng hưởng từ hạt Resonance nhân hai chiều Spectroscopy HMBC Heteronuclear Multiple Bond Connectivily HSQC Heteronuclear Quantum Coherence Single MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Sơ lược thực vật học Họ Na (Annonaceae) 1.2 Thực vật học chi Na (Annona) 1.3 Tổng quan Na biển .4 1.3.1 Thực vật học 1.3.2 Phân bố, sinh thái 1.3.3 Công dụng 1.4 Những nghiên cứu thành phần hoá học hoạt tính sinh học có Na biển 1.5 Một vài nghiên cứu hợp chất megastigmane 1.6 Các phương pháp chiết mẫu thực vật 1.6.1 Chọn dung môi chiết 1.6.2 Quá trình chiết .10 1.7 Các phương pháp sắc ký phân lập hợp chất hữu 11 1.7.1 Đặc điểm chung phương pháp sắc ký .11 1.7.2 Cơ sở phương pháp sắc ký 12 1.7.3 Phân loại phương pháp sắc ký 12 1.8 Một số phương pháp hoá lý xác định cấu trúc hợp chất hữu 14 1.8.1 Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy, IR) .14 1.8.2 Phổ khối lượng (Mass Spectroscopy, MS) 15 1.8.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, NMR) 16 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .17 2.1 Mẫu thực vật Error! Bookmark not defined 2.2 Phương pháp phân lập hợp chất 17 2.2.1 Sắc kí lớp mỏng (TLC) 17 2.2.2 Sắc kí lớp mỏng điều chế 18 2.2.3 Sắc kí cột (CC) 18 2.3 Phương pháp xác định cấu trúc hóa học hợp chất 18 2.3.1 Điểm nóng chảy (Mp) 18 2.3.2 Phổ khối lượng (ESI-MS) 18 2.3.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 18 2.3.4 Độ quay cực []D 18 2.4 Dụng cụ thiết bị 19 2.4.1 Dụng cụ thiết bị tách chiết 19 2.4.2 Dụng cụ thiết bị xác định cấu trúc 19 2.5 Hoá chất 19 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 21 3.1 Mẫu thực vật 21 3.2 Xử lý mẫu, chiết tách phân lập chất 21 3.3 Hằng số vật lý liệu phổ hợp chất: 23 3.3.1 Hợp chất 1: Cucumegastigmane I 23 CHƯƠNG 4: THẢO LUẬN KẾT QUẢ 25 4.1 Xác định cấu trúc hợp chất .25 4.2 Xác định cấu trúc hợp chất 30 KẾT LUẬN……………………………………………………….36 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………….37 DANH MỤC SƠ ĐỒ, BIỂU BẢNG VÀ HÌNH VẼ Hình 1.3.1: Cành Na biển mang (a), hoa Na biển (b) Error! Bookmark not defined Hình 1.4.Cấu trúc hóa học Cunabic axit Ent-kauran-19-al-17-oic axit .7 Hình 1.5.a: Cấu trúc hóa học hợp chất HD4A Sơ đồ 1: Sơ đồ phân lập hợp chất .22 Sơ đồ 2: Sơ đồ phân lập hợp chất .23 Hình 4.1.1 : Cấu trúc hóa học hợp chất 25 HÌnh4.1.a: Phổ proton hợp chất 26 Hình 4.1.b: Phổ cacbon hợp chất 27 Hình 4.1.d: Phổ chiều HSQC hợp chất 28 HÌnh4.1.e: Phổ chiều HMBC hợp chất 29 HÌnh 4.1.2: Một số tương tác HMBC hợp chất 29 Hình4.2.1: Cấu trúc hóa học hợp chất 30 Hình4.2.a: Phổ proton hợp chất 31 Hình4.2.b: Phổ cacbon hợp chất 32 Hình 4.2.c: Phổ cacbon DEPT hợp chất 32 Hình4.3.e: Phổ chiều HMBC hợp chất 34 Hình 4.2.2: Một số tương tác HMBC hợp chất 35 Bảng1: Số liệu phổ chất chất 36 ... chất thành phần hố học Na biển tơi lựa chọn đề tài làm đối tượng nghiên cứu Mục đích khóa luận là: Nghiên cứu thành phần megastigmane từ Na biển (Annona glabra) với nội dung sau: Nghiên cứu phân... QUAN Giới thiệu vài nét thực vật học họ Na (Annonaceae), chi Na (Annona) Na biển 1.1 Sơ lược thực vật học Họ Na (Annonaceae) Họ Na (danh pháp khoa học: Annonaceae) gọi họ Mãng cầu, họ thực vật có... biển mang (3), hoa Na biển (4) Cây mọc rải rác khu vực dọc bờ biển từ Quảng Ninh đến Quảng Nam (Cù Lao Chàm) tỉnh phía Nam Một số ý kiến cho rằng, Na biển có nguồn gốc vùng ven biển nhiệt đới Châu