KHẢO sát THÀNH PHẦN HOÁ học cây cỏ THE

LỜI CẢM ƠN  Khoá luận được thực hiện tại phòng thí nghiệm Hợp chất thiên nhiên, thuộc Khoa Hóa, Trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, đến nay đã được hoàn thành Em xin cảm ơn thầy Bùi Xuân Hào, đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành tốt khóa luận này Thầy đã hướng dẫn cũng như truyền đạt những kinh nghiệm cần thiết khi làm thực nghiệm và nghiên cứu Em cũng xin cảm ơn thầy Dương Thúc Huy, cô Lê Thị Ánh Tuyết và cô Lê Thị Thu Hương đã giúp đỡ và cho em những ý kiến quý báu để em có thể hoàn tất đề tài của mình Em xin cảm ơn quý Thầy Cô Bộ môn Hóa hữu cơ, khoa Hóa – Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, các thầy cô đã hết lòng hướng dẫn, giảng dạy và truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt thời gian em học tại trường Cuối cùng em cũng xin cảm ơn tất cả các bạn trong phòng thí nghiệm Hợp chất thiên nhiên trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình trao đổi những kinh nghiệm, đoàn kết, gắn bó và tạo mọi điều kiện giúp đỡ nhau trong suốt quá trình thực hiện đề tài Em xin chân thành cảm ơn! MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2 1.1 Vài nét về Họ Cúc – Asteraceae[2] 2 1.2 Các chi trong họ Cúc – Asteraceae 4 1.3 Đặc điểm thực vật cây cỏ the[3] 4 1.3.1 Phân bố, thu hái và chế biến 5 1.3.2 Công dụng .5 1.3.3 Thành phần hóa học có trong cây cỏ the 6 CHƯƠNG 2 THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP 10 2.1 Đối tượng nghiên cứu 10 2.2 Phương pháp nghiên cứu .10 2.2.1 Phương pháp cô lập các hợp chất 10 2.2.2 Phương pháp xác định cấu trúc các hợp chất 10 2.3.Thực nghiệm 10 2.3.1 Các điều kiện thí nghiệm 10 2.3.2 Điều chế các loại cao và cô lập các hợp chất trong cao ethyl acetate 11 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN .16 3.1 Hợp chất CTC16 16 3.2 Hợp chất CTT2 22 CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 PHỤ LỤC 26 DANH MỤC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU Trang HÌNH ẢNH Hình 1.1 Cây cỏ the 4 Hình 1.2 Hoa cỏ the 4 Hình 3.1 Phân mảnh vòng A của hợp chất CTC16 17 Hình 3.2 Phân mảnh II của hợp chất CTC16 18 Hình 3.3 Cấu trúc phẳng ba vòng A, B, C của hợp chất CTC16 18 Hình 3.4 Tương quan HMBC và 1H-1HCOSY của hợp chất CTC16 .18 Hình 3.5 Cấu trúc hoá học của hợp chất CTC16 và Minimosid 19 SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1 Quy trình điều chế các loại cao .12 Sơ đồ 2.2 Quy trình sắc ký cột silica gel cao ethyl acetate 13 Sơ đồ 2.3 Quy trình sắc ký cột silica gel phân đoạn A4 14 Sơ đồ 2.4 Quy trình sắc ký cột silica gel phân đoạn A2 15 BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Khối lượng của các loại cao và thu suất so với bột mẫu nguyên liệu ban đầu ban đầu 11 Bảng 2.2 Kết quả sắc ký cột trên cao ethyl acetate của cây cỏ the 13 Bảng 3.1 Số liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp chất CTC16 19 Bảng 3.2 Bảng so sánh số liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp chất CTC16 và Minimosid 20 Bảng 3.3 Số liệu phổ 1H-NMR của hợp chất CTT2 21 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT brs broad singlet (mũi đơn rộng) COSY Correlation Spectroscopy d doublet (mũi đôi) dd doublet of doublet (mũi đôi đôi) HSQC Heteronuclear Multiple Quantum Correlation HMBC Heteronuclear Multiple Bonds Correlation J coupling constant (hằng số ghép spin) m multiplet (mũi đa) NMR Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy (phổ cộng hưởng từ hạt nhân) s singlet (mũi đơn) SKC sắc ký cột SKĐC sắc ký lớp mỏng điều chế MỞ ĐẦU Cây cỏ từ lâu đã được dùng nhiều trong các bài thuốc y học cổ truyền dân gian ở Việt Nam cũng như trên thế giới Đây là nguồn tài nguyên thực vật có giá trị thiết thực trong việc phòng chữa bệnh cho nhân dân Từ cây cỏ, các nhà khoa học trên thế giới đã chiết xuất được nhiều hợp chất hóa học được dùng để chữa trị nhiều căn bệnh hiểm nghèo, như hợp chất taxol được cô lập từ cây thông đỏ, hợp chất vinblastin từ cây dừa cạn, dùng điều trị ung thư ngực ở phụ nữ Ngày nay, sự kết hợp của ngành hóa học các hợp chất tự nhiên với các ngành y dược học, sinh học, đã không ngừng nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loại dược thảo có trong các bài thuốc cổ truyền, để ứng dụng vào việc chữa bệnh cho con người Việt Nam thuộc vùng khí hậu cận nhiệt đới, với hệ thực vật rất phong phú, đa dạng Nhiều cây thuốc có giá trị sử dụng cao như cây sâm Ngọc Linh mọc ở tỉnh Quảng Nam, cây thông đỏ mọc ở Lâm Đồng Đây là một thuận lợi lớn cho việc nghiên cứu của các nhà hóa học các hợp chất thiên nhiên ở nước ta Cây cỏ the từ lâu đã được dùng trong y học dân tộc để điều trị các chứng bệnh như viêm họng cấp, viêm mũi dị ứng, viêm phế quản mãn tính, ho gà, trị chấn thương, đau mắt đỏ, viêm mắt có mủ…Tuy nhiên, ở Việt Nam chưa có công trình khoa học nào công bố về nghiên cứu thành phần hóa học của cây cỏ the Vì lý do đó, chúng tôi chọn cây cỏ the là đối tượng nghiên cứu trong đề tài này, với mong muốn làm sáng tỏ thành phần hóa học của cây cỏ the, góp phần vào việc nghiên cứu các hợp chất tự nhiên, tìm ra những hợp chất có hoạt tính sinh học nhằm nâng cao giá trị sử dụng của dược thảo Việt Nam CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Vài nét về Họ Cúc – Asteraceae[2] Họ Cúc (Asteraceae) còn được gọi là họ Hướng dương hay họ Cúc tây, là một họ thực vật có hai lá mầm Họ Cúc là họ lớn nhất trong ngành thực vật có hoa, với khoảng 25.000 loài, gồm 2 phân họ: - Phân họ hoa ống (Tubuliforae, Asteroideae): trên cụm hoa chỉ có hoa hình ống, hoặc hoa hình ống ở giữa, hoa hình lưỡi nhỏ ở xung quanh đầu - Phân họ hoa lưỡi nhỏ (Liguiiflorae, Cichorioideae): tất cả các hoa trong cụm hoa đầu là hoa lưỡi nhỏ, không bao giờ có hoa ống Cây có nhựa mủ Họ Cúc phân bố rộng khắp thế giới, nhưng phổ biến nhất tại các khu vực ôn đới và miền núi nhiệt đới Ở Việt Nam, họ Cúc có khoảng 125 chi, trên 350 loài, chủ yếu là cỏ dại, một số được trồng làm cảnh (các loại hoa cúc), rau ăn (ngải cứu, cải cúc, rau diếp), gia vị (cúc tần)… Một số đặc điểm thực vật của họ Cúc: Thân cỏ hay bụi, sống một năm hay nhiều năm, ít khi là dây leo hay cây gỗ Rễ có thể phù lên thành củ, nhưng chất dự trữ ở đây không phải là tinh bột mà là inulin (thược dược) Lá có hình dạng biến thiên, không có lá kèm, thường mọc đối hoặc tụ thành hình hoa ở gốc, có những loại lá có gai Thông thường phiến lá nguyên, xẻ sâu, hình dạng lá kép hình lông chim hay hình chân vịt hiếm gặp Cụm hoa: Đầu, có thể mang nhiều hoa hay ít hoa Đầu có thể đứng riêng lẻ hay tụ thành chùm, gié, xim, nhưng thông thường nhất là tụ thành ngù Có thể xem hoa tự đầu như một gié thu ngắn, trong đó các hoa đính theo một đường xoắn ốc hay liên tục, hoa già ở bìa, hoa non ở giữa Dạng thông thường của hoa tự đầu là hình nón, nhưng cũng có thể phẳng hoặc có khi lõm hình chén Đầu mang hai loại lá bắc: lá bắc ngoài bất thụ, tạo thành một tổng bao Các lá bắc này có thể đính trên một hàng (Seneciio, Tagetes) hoặc đính trên nhiều hàng kết hợp Hình dạng và kích thước của lá bắc ngoài rất biến thiên Ở actisô, các lá bắc ngoài nạc và phần này ăn được Lá bắc ngoài có thể nguyên hay có răng, có gai, có những loại có màu như cánh Lá bắc thật có mang hoa ở nách, là những phiến mỏng hẹp, đôi có lông Lá bắc thật có thể phẳng hay cong xung quanh hoa, chúng có thể không có Hoa: lưỡng tính, mẫu năm, bầu dưới, không có lá bắc con Các hoa trên một đầu có thể giống nhau, có cùng cách cấu tạo, cùng chức năng Kiểu đầu này gọi là đồng giao với toàn những hoa hình ống hoặc toàn hoa hình lưỡi nhỏ có năm răng hoặc đôi khi toàn hoa hình môi Hoa tự đầu có thể gồm hai loại hoa: hoa đều hình ống ở giữa có nhiệm vụ sinh sản và hoa không đều hình lưỡi nhỏ có ba răng ở bìa, đóng vai trò của tràng để thu hút côn trùng Kiểu đầu này gọi là dị giao Bao hoa: lá đài thường giảm vì nhiệm vụ bảo vệ đã được đảm nhiệm bởi các lá bắc của tổng bao Đài có thể biến mất, đôi khi chỉ còn một gờ nhỏ, nguyên hay có thùy, gờ có thể mang những vẩy hoặc một vòng lông tơ Sau khi thụ tinh, đài có thể phát triển thành một mào lông, có thể láng hay có gai, có nhiệm vụ trong sự phát tán của quả Tràng do cánh hoa dính, có thể đều hình ống (trường hợp hia giữa của các đầu dị giao) hoặc không đều có dạng lưỡi nhỏ có ba răng hay răng hoặc hình môi 2/3 hoặc hình ống dài hơi cong Bộ nhị: năm nhị bằng nhau, đính trên ống tràng và xen kẽ với cánh hoa Chỉ nhị rời nhau từ tông Cynareae Bao phấn mở dọc, hướng trong, dính nhau thành một ống bao quanh vòi Chung đới thường kéo dài trên bao phấn thành bộ Ngoài ra bao phấn còn mang ở gốc những phụ bộ choãi ra tạo thành những tai nhỏ, che chở cho mật hoa ở gốc vòi khỏi bị nước mưa Bộ nhụy: hai lá noãn ở vị trí trước và sau, tạo thành bầu dưới một ô, đựng một noãn, đính đáy Đĩa mật ở trên bầu Ở hoa lưỡng tính và hoa cái, vòi xuyên qua đĩa mật và chia thành hai nhánh đầu nhụy (vòi không chia thành ở hoa bất thụ) Các nhánh đầu nhụy mang ở mặt dưới những lông để quét hạt phấn khi vòi mọc xuyên qua ống cấu tạo bởi các bao phấn Sự thụ phấn nhờ côn trùng Quả bế, thường mang một mào lông do đài biến đổi, có khi mào lông được mang bởi một cuống dài hay ngắn Đôi khi quả trần hoặc có móc hay có gai Hạt không có nội nhũ, lá mầm to, nhiều khi chứa đầy dầu Họ Cúc là họ có số loài được dùng làm thuốc lớn nhất trong giới thực vật Có khoảng 51 loài của họ Cúc được dùng làm thuốc, trong đó có 18 loài được dùng trong công nghiệp dược như các loài: atisô, bạch truật, cỏ nhọ nồi, cỏ ngọt, cúc hoa, cúc tần, hồng hoa, hy thiêm, ké đầu ngựa, khoản đông hoa, mần tưới, mộc hương, ngải cứu, ngưu bàng, sài đất, thương truật, thanh hao hoa vàng, tử uyển 1.2 Các chi trong họ Cúc – Asteraceae Ở Việt Nam, họ Cúc có khoảng 125 chi, trong đó có một số chi tiêu biểu, thường gặp như chi Gerbera, chi Helianthus L, chi Cynara Cây cỏ the là một loài thuộc chi Centipeda 1.3 Đặc điểm thực vật cây cỏ the[3] Hình 1.1 Cây cỏ the Hình 1.2 Hoa cỏ the Cây cỏ the thuộc họ Cúc, chi Centipeda Tên khoa học: Centipeda minima (L) Tên thông thường: nga bất thực thảo, địa hồ tiêu, cầu tử thảo, cóc mẳn, cúc mẩn, thạch hồ tuy.[3] Cỏ the là một loại cỏ mềm, mọc bò lan trên mặt đất ẩm, thân rất nhiều cành, ở ngọn có lông mịn trắng, nhưng toàn thân trông nhẵn bóng Lá đơn mọc so le, hình ba lá cạnh, đầu tù, phía cuống hẹp lại, mép có một, hai hoặc ba răng cưa; dài 10-18 mm, rộng 6-10 mm, gân chính hơi nổi ở mặt dưới lá, gân phụ không rõ, không có cuống Cụm hoa hình đầu mọc ở nách lá, hoa cái gồm nhiều lớp, cánh hoa hình ống màu trắng, trên có răng cưa, hoa lưỡng tính ít hơn Tràng hoa hình chuông, có bốn răng, hình trứng rộng, màu hơi tím Quả bế bốn cạnh, trên cạnh có lông mịn nhỏ Mùa hoa tháng 2 - 5, mùa quả tháng 4 - 7 Để dùng làm thuốc, thường hái toàn cây, gồm cả rễ, dùng tươi hay phơi hoặc sấy khô Cây mọc hoang khắp nơi ở vùng đồng ruộng ẩm thấp, ruộng bỏ hoang, bờ rãnh, ven đường… Ngay cả trong các thành phố, chỗ những chân tường ẩm, khe gạch vỡ hở đất cũng thường hay gặp cây này 1.3.1 Phân bố, thu hái và chế biến Cỏ the mọc hoang ở nơi ẩm thấp hoặc ruộng bỏ hoang ở Việt Nam, Trung Quốc (Quảng Tây, Giang Tô, Quảng Châu), Malaysia, Indonesia, Ấn Độ, Nhật Bản, Châu Úc, Mangat, mọc phổ biến sau vụ gặt, mọc nhiều vào tháng giêng.… Thu hái toàn cây vào mùa khô, rửa sạch, dùng tươi hoặc phơi, sấy khô 1.3.2 Công dụng Cây cỏ the có vị cay, mùi hắc, tính ấm, có tác dụng thông khiếu, tán thấp, khu phong, tiêu thũng, tiêu viêm, tiêu sung Cỏ the còn thường dùng làm thuốc chữa ho, viêm phế quản, mắt đau đỏ sưng, chảy nước dãi, đau màng mộng mắt, viêm mũi dị ứng, hay dùng ngoài để chữa bệnh mẫn ngứa (eczema), trị rắn cắn, đắp bó gãy xương.[2] Phần thân, lá và hoa của cây cỏ the còn được sử dụng phổ biến trong các bài thuốc dân gian Ví dụ như trong các bài thuốc dân gian của Trung Quốc, cây cỏ the được dùng để chữa bệnh đau đầu, cảm lạnh, viêm kết mạc và bệnh sốt rét Ở Đài Loan, cỏ the được nấu lấy nước để tắm cho trẻ em bị bệnh ghẻ lở, hay uống để trị các bệnh về hệ tiêu hóa.[11] Một số bài thuốc dân gian sử dụng cây cỏ the:   Chữa mẩn ngứa (eczema): cỏ the hai phần, đậu xanh một phần, muối vài hạt Cả ba thứ giã nhỏ đắp lên nơi bị mẩn ngứa đã được rửa sạch  Chữa ho: cỏ the khô 20 g hoặc tươi 30 g, nước 500 ml sắc còn 100 ml chia ba lần uống trong ngày  Chữa viêm mũi, nghẹt mũi: dùng cỏ the, hoa mộc lan (mỗi vị 6 g), ké đầu ngựa (10 g), sắc lấy nước uống Nếu dùng ngoài, nghiền cỏ the, tế tân và bạch chỉ rồi đặt mỗi lần một ít vào trong mũi 1.3.3 Thành phần hóa học có trong cây cỏ the Năm 1989, Dipti Gupta và J Singh công bố bốn triterpenoid saponin mới từ cây cỏ the là acid lα,3β,19α,23-tetrahydroxyurs-12-en-28-oic-28-O-β-D- xylopyranosid (1), acid lβ,2α,3β,19α,23-pentahydroxyurs-12-en-28-oic-28-O-β-Dxylopyranosid (2), 3α,2lα,22α,28-tetrahydroxyolean-l2-en-28-O-β-D-xylopyranosid (3), 3α,l6α,2lα,22α,28-pentahydroxyolean-l2-en-3-O-β-D-xylopyranosyl-28-O-β-Dxylopyranosid (4).[4] 1 ... cơng trình khoa học công bố nghiên cứu thành phần hóa học cỏ the Vì lý đó, chọn cỏ the đối tượng nghiên cứu đề tài này, với mong muốn làm sáng tỏ thành phần hóa học cỏ the, góp phần vào việc nghiên... Helianthus L, chi Cynara Cây cỏ the loài thuộc chi Centipeda 1.3 Đặc điểm thực vật cỏ the[ 3] Hình 1.1 Cây cỏ the Hình 1.2 Hoa cỏ the Cây cỏ the thuộc họ Cúc, chi Centipeda Tên khoa học: Centipeda minima... nghẹt mũi: dùng cỏ the, hoa mộc lan (mỗi vị g), ké đầu ngựa (10 g), sắc lấy nước uống Nếu dùng ngoài, nghiền cỏ the, tế tân bạch đặt lần vào mũi 1.3.3 Thành phần hóa học có cỏ the Năm 1989, Dipti