luận văn tổng quan về cây họ hồ tiêu, nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt chất sinh học của lá trầu không, ứng dụng của lá trầu không. Quy trình thực nghiệm sản xuất lá trầu không trong quy mô phòng thí nghiệm
LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo Ths Phạm Thế Chớnh tận tình hướng dẫn, bảo, tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình thực đề tài Em xin chân thành cảm ơn thầy cô khoa Hóa học trường ĐHKH trực tiếp truyền thụ cho chúng em kiến thức tảng quan trọng thời gian học tập trường, tạo cho em điều kiện thuận lợi để chúng em có điều kiện nghiên cứu mảng kiến thức bổ ích quý báu Em xin cảm ơn người bạn, anh chị cho ý kiến đóng góp quan trọng q trình tìm hiểu vấn đề Mặc dự cố gắng khơng tránh khỏi sai sót khiếm khuyết, em mong đóng góp thầy Em xin chân thành cảm ơn! Thỏi Nguyờn, ngày 18 tháng năm 2011 Sinh viên Hoàng Thị Thanh MỤC LỤC 2.4 ĐIỀU CHẾ CÁC CẶN CHIẾT TỪ LÁ TRẦU (PIPER BETLE L.) .19 MỞ ĐẦU Trầu không vườn quen thuộc gắn liền với văn hóa Việt Nam từ ngàn xưa, vào nhiều câu chuyện dân ca khắp miền đất nước Người ta sử dụng trầu không để ăn làm thuốc y học dân tộc Tập tục ăn trầu nét văn hóa đặc trưng lễ tết Việt Nam nhiều dân tộc phương đông khác Srilanka, Ấn Độ, Malaysia _ trầu xem biểu tượng lòng tơn kính, may mắn hòa hợp Trong y học dân gian, người ta dựng lỏ trầu không giã nhỏ, cho thêm nước sôi vào dùng để rửa vết loét, mẩn ngứa Nước pha trầu không chữa bệnh viêm kết mạc… Việc nghiên cứu thành phần hóa học trầu không nghiên cứu số quốc gia thế giới, phân lập số hợp chất q, có vai trò sinh học quan trọng Theo “Nghiờn cứu thành phần hóa học hoạt chất sinh học trầu miền Bắc” ThS Phạm Thế Chớnh phân lập egeunol thành phần tinh dầu miền Bắc Thành phần hóa học chủ yếu trầu không philippine chavibetol chavibetol axetat Trầu khơng Ấn Độ eugenol hydroxychavicol thành phần Ở Việt Nam chưa có nhiều số liệu cơng bố thành phần hóa học trầu không, thuốc dân gian sử dụng trầu không để chữa bệnh chưa có tiêu chuẩn kiểm nghiệm thành phần hóa học tạo nên hoạt tính đó, cần phải nghiên cứu kỹ thành phần hóa học trầu Đó lý chúng tơi chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học dịch chiết phân cực trầu khụng” Chương TỔNG QUAN 1.1 KHÁI QUÁT VỀ THỰC VẬT HỌ HỒ TIÊU (PIPERACEAE) Piperaceae biết đến họ hồ tiêu, xếp họ rộng thực vật có hoa Nhóm bao gồm khoảng 3610 lồi thuộc chi chính: Piper, Piperomia, Zippellia, Manekia, Verhuellia Phần lớn hồ tiêu tìm thấy chi là: Piper (2000 loài) Peperomia (1600 loài) Các thành viên Piperaceae nhỏ, bụi cây, loại thảo mộc [21] Thân: cỏ hay dây leo nhờ dễ bám; Lá: đơn, nguyên, mọc cỏch, cú hay khơng có kèm Phiến hình tim hay hình trứng, gân hình chân vịt hay lơng chim; Cụm hoa: giộ không phân nhánh mọc nách hay đối diện với Mỗi hoa mọc nách bắc, xếp theo đường xoắn ốc thường áp sát vào trục hoa; Hoa: trần, lưỡng tính, đơn tính, mẫu với vòng nhị; Bộ nhị: nhị đớnh trờn vòng, số nhị thường giảm vòng hồn tồn phần; Bộ nhụy: thơng thường nỗn, nỗn, hợp thành bầu ơ; Qủa: mọng, chứa hạt, hạt có nội nhũ ngoại nhũ [4] Cỏc tiêu biểu họ: + Rau cua: Piperomia Pellucida dùng làm rau ăn + Trầu: Piper Betel L thõn, lá, chữa nhức mỏi, đau dày, ăn khơng tiêu + Lá lốt: Piper lolot C.DC tồn chữa phong hàn, rối loạn tiêu hóa + Tiêu dài: Piper Longum L trị đau bụng, tiêu chảy, nước rễ sắc chữa bệnh viêm phế quản, ho, cảm lạnh + Tiêu: Piper Nigrum L dùng làm gia vị [4] 1.2 KHÁI QUÁT VỀ CHI HỒ TIÊU Chi hồ tiêu (piper) chi lớn, gồm khoảng 1200 lồi, phân bố chủ yếu khu vực có khí hậu nhiệt đới điển hình Trong vùng Đơng Nam Á có khoảng 400 lồi Ở nước ta, theo Phạm Hồng Hộ (1991) chi hồ tiêu có khoảng 40 lồi, thường cõy thõn bụi, thân thảo dây leo Lá mọc so le, nguyên hay chẻ ba Cụm hoa bụng tỏn, hoa lưỡng tính đơn tính, khơng có bao hoa, xếp thành bơng dày đặc dài, hoa có hai nhị đớnh trờn trục gốc bầu Quả mọng dời khơng có cuống có cuống, có hạt có phơi nhũ to [2] 1.3 KHÁI QT VỀ CÂY TRẦU KHƠNG Trầu khơng có tên khoa học Piper betle L thuộc họ hồ tiêu (pipieraceae) Ngoài vùng khác lại có tên khác như: trầu lẹt (Huế), trầu cay, trầu lương, hruố eehang (Buụn Mờ Thuột), mụ-lu (Campuchia), piper betle, vine piper (Anh), bétel (Pháp)… 1.3.1 Đặc điểm thực vật Trầu không loại lâu năm, loại dây leo bám, cành hình trụ nhẵn có khía dọc, bén rễ mấu, mọc so le, hình tim tròn, gốc đơi lệch, đầu nhọn dài khoảng 10 đến 13cm, rộng 4,5 đến 9cm, hai mặt nhẵn, mặt sẫm búng, gõn rõ mặt Cuống có bẹ kéo dài, cụm hoa mọc buông thõng kẽ thành ngắn Lá bắc tròn hình trái xoan, hoa đực dài có cuống, có lơng, hoa dài khoảng 5cm, cuống phủ lơng dày, bầu có lơng đỉnh, mọng tròn Tồn thân có tinh dầu thơm, cay [1,6] Hình 1: Hình ảnh trầu khơng Piper betle L 1.3.2 Nguồn gốc phân bố Trầu khơng có nguồn gốc miền Trung Đông Malaysia, trồng từ 2500 năm trước, sau lan sang Madagasca Đơng Phi Ở Trung Quốc, trầu không ghi chép từ đời nhà Tần 618-907 sau công nguyên Đầu kỷ XV bắt đầu đưa sang Châu Âu Ngày trầu không trồng phổ biến khắp nước nhiệt đới vùng Nam Á Đông Nam Á Ấn Độ, Srilanka, Malaysia, Thái Lan, Indonesia, philippine, Việt Nam, Trung Quốc… Ở Việt Nam, trầu không nhắc đến truyện cổ tích “TrầuCau” từ thời vua Hùng, cách 2000 năm Hiện trầu không trồng khắp nơi (trừ vùng cao núi lạnh, 1500 m) Việc trồng trầu không Việt Nam nước Châu Á thường gắn liền với tục ăn trầu người dân [1] 1.3.3 Thành phần hóa học trầu không Thành phần chất chứa trầu tươi [25]: Bảng 1: Thành phần chất chứa trầu tươi Thành phần Nước Protein Chất béo Chất khoáng Chất xơ Chlorophyll Cacbohydrate Axit nicotinic Vitamin C Vitamin A Thiamine Hàm lượng 85-90% 3-3,5% 0,4-1% 2,3-3,3% 2,3% 0,01-0,25% 0,5-6,1% 0,63-0,89 mg/100g 0,005-0,01% 1,9-2,9mg/100g 10-70 μg/100g Thành phần Riboflavin Tannin Nitrogen Photphorus Kali Canxi Sắt Iot Tinh dầu Năng lượng Hàm lượng 1,9-30μg/100g 0,1-1,3% 2-7% 0,005-0.6% 1,1-4,6% 0,2-0,5% 0,005-0,007% 3,4 μg/100g 0,08-0,2% 44 kcal/100g Từ báo tạp chí nước giới, thành phần hóa học trầu khơng phân sau: 1.3.3.1 Các hợp chất tecpenoit Tecpen hợp chất hữu chứa C, H, O tồn thiên nhiên mà có khung cacbon gồm nhiều mắt xích giống với khung cacbon isopren, tức biểu diễn công thức (iso-C5)n với n ≥ Theo nhiều kết nghiên cứu ngồi nước cho thấy, thành phần hóa học trầu khơng có chứa số hợp chất tecpenoit Qua khảo sát thành phần hóa học tinh dầu trầu vùng miền Việt Nam cho thấy thành phần thay đổi theo cỏc vựng miền địa lý: tinh dầu trầu miền Bắc có hàm lượng hợp chất tecpen thấp, tinh dầu trầu miền Nam thành phần có xiclic monotecpenoit (R)-(-)-p-ment-1-en-4-ol (terpinen-4-ol), với hàm lượng 19,28% Trong tinh dầu trầu miền Trung hàm lượng secquitecpenoit chiếm tới 25,6% bao gồm: δ-cadinen (1) , γ-cadinen (2), α-cadinol (3) monotecpenoit terpinen-4-ol (4) [8, 9] HO OH (1) (2) (3) (4) Theo kết nghiên cứu Saeed S.A, Farnar S cộng khỏc phõn lập tritecpene từ trầu không, ứng dụng khả chống tiểu cầu hình dĩa khả kháng viêm [28] 1.3.3.2 Các hợp chất phenolic (polyphenol) Phenylpropenoit (C6-C3) hợp chất có nhân benzen liên kết với gốc allyl, nhân benzen liên kết với nhóm hydroxy dạng tự liên kết với nhóm chức khác ete, este Trong nhiều tài liệu nghiên cứu thành phần hóa học trầu khơng piper betle cho thấy thành phần eugenol dẫn xuất Như cơng trình nghiên cứu Lê Thanh, Nguyễn Xn Dũng Piet A Leclercq nghiên cứu xác định thành phần tinh dầu trầu trồng Huế eugenol (10) [9] Phạm Thế Chính phân lập eugenol thành phần lớn tinh dầu trầu miền Bắc [3] Như tinh dầu trầu khơng nguồn ngun liệu để sản xuất eugenol, đơn hương quớ, nguyên liệu đầu cho tổng hợp đơn hương định hương khác phục vụ cho cơng nghiệp hương liệu Ngồi ra, theo kết nghiên cứu thành phần hóa học trầu không Philippine AgnesM.Rimando cộng nghiên cứu phân lập thành phần tinh dầu trầu chất hòa tan ete Thành phần tinh dầu trầu là: chavibetol (5) , metyl chavibetol (6), allylpyrocatechol (7), safrole (8), chavibetol acetate (9), eugenol (10), allylpyrocatechol điaxetat (11) số chất khác với hàm lượng nhỏ Thành phần chất hòa tan ete allylpyrocatechol (2.38%) Như thành phần tinh dầu trầu hợp chất phenol tecpen, tỷ lệ chúng khác tùy thuộc vào nguồn gốc trầu Chavibetol coi thành phần đặc trưng trầu Philippine, nhiên tinh dầu trầu Ấn Độ eugenol lại thành phần (30-90%) [11] Nghiên cứu Pitchaon Maisuthisakul, Ph.D hoạt tính chống oxy hóa hợp chất phenolic từ trầu cho thấy thành phần chất chứa trầu có tác dụng chavicol, chavibetol, chavibetol axetat eugenol [27] O CH OCH3 OH OH OCH OH O O (5) (6) (7) OH OCH3 OCOCH3 OCH3 OCOCH3 (9) (8) (10) OCOCH3 (11) Theo nghiên cứu M.Nagabhushan cộng nghiờn cứu phân lập eugenol - thành phần tinh dầu trầu [23] Cũng theo nghiên cứu khác S Bhattacharya cựng cộng phân lập allylpyrocatechol từ dịch chiết etanol trầu khơng Ấn Độ ứng dụng để chống lại bệnh viêm loét dày, cách thử nghiệm chuột [29] Tại Ấn Độ, K.Ghosh T.K.Bhattacharya nghiên cứu thành phần hóa học trầu không Piper betel Linn, phân lập số hợp chất có hợp chất phenolic 4-allyl resorcinol (12) Hợp chất thu từ cặn chiết etylaxetat rễ trầu [17] Nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính sinh học hợp chất phenolic trầu không, Amonkar cựng cỏc cộng phân lập chavicol (13) thành phần tinh dầu trầu Nú cũn coi chất chống đột biến [12] OH HO OH (12) (13) Lignanoit Neolignanoit Zing H.W cựng cỏc cộng phân lập piperol A (14), piperol B (15), piperbetol (16), metylpiperbetol (17) từ trầu không Piper betle L có khả ức chế quần tụ huyết tố hình dĩa thỏ, gây kích thích nhân tố hoạt hóa huyết tố hình dĩa (PAF) phụ thuộc vào nồng độ Hơn nữa, piperbetol, metylpiperbetol, piperolA, piperol B không làm ảnh hưởng đến thành phần cAMP thành phần lại huyết tố hình dĩa [34] H H 3CO H3 CO HO H3 CO H3C HO H3CO OCH H piperol A OCH3 H piperol B O (14) (15) H 3C H3CO O H3C H3 CO AcO AcO HO H3 CO H piperbetol OCH3 O H metylpiperbetol (16) (17) 10 OCH3 O [15] Chung-Ji Liu, Chiu-Lan Chen, Kuo-Wei Chang, Cheng-Hsin Chu, Tsung-Yun Liu “Safrole- like DAN adducts in oral tissue from oral cancer patients with a betle quid chewing history” [16] C.M Lim, G.C.L Ee, M Rahmani and C.F.J Bong, “Alkaloids from Piper nigrum and Piper betle”, University Putra Malaysia Press, Pertanika J Sci & Technol 17 (1): 149-154 (2009), [17] K Ghosh, T K Bhattacharya, “Chemical Constituents of Piper betle Linn (Piperaceae) roots”, Molecules, 10, 798-802, 31 August 2005 [18] Knirmal Babu, J Rema, Geetha.S Pillai, Minoo Divakaran, P.N Ravindran, K.V Piter “Micropropagation of betle vine (piper betle L)”, 1992 [19] K.Y.Pin, Aluqman Chuah, A Abdull Rashih, M P Mazura, J Fadzureena, S.Vimala, M A Rasadah “Antioxidant and anti-inflammatory activities of extracts of betle leaves (piper betle) from solvents with different polarities”, 2010 [20] Lakshmi Arambewela, K.G.A Kumaratunga, Kalyani Dias, “Study on piper betle of Sri Lanka”, J Natn Sci & Technol, 17 (1), pp 149-154, 2006 [21] Lirio, L G, “Antibacterial activity of Piper betle Linn” La Trinidad, Benguet State University, 2001 [22] Michael Allaby, “A Dictionary of Plant Sciences”, Oxford University Press, 1998 [23] M Nagabhushan, A.J Amonkar, U.J Nair, A.V.D’souza, S.V.Bhide “Hydroxychavicol: a new anti-nitrosating phenolic compound from betle leaf”, 1988 [24] P Adhikary, J Banerji, D choudhuri, A.K Das, C.C.Deb, S.R Mukherjee, A Chatterjee, “Effect of Piper betle Linn (stalk) extract on male rat fertility”, Indjan journal of pharmacology, Indian J Pharmac, 22 : 145-149, 1990 [25] Panuwat Suppakul, Natcha Sanla-ead, Panchuti Phoopuritham, “Antimicrobial and Antioxidant Activities of Essential Oil of Betel (Piper betel Linn.)”, Department of Packaging Technology, Faculty of Agro-Industry, Kasetsart University, 50 Phaholyothin Rd., Chatuchak, Bangkok, 10900, Thailand [26] P Guha, “Betel Leaf: The Neglected Green Gold of India”, Agricultural and Food Engineering Department, Indian Institute of Technology, Kharagpur, West Bengal, IndiaJ Hum Ecol., 19(2): 87-93, 2006 35 [27] Pitchaon Maisuthisakul, Ph.D “Phenolic antioxidants from betle leaf (piperbetle Linn) extract, obtained with dỡfferent solvents and extraction time” [28] Saeed S.A, Farnarz S, Simjee RU, Malik A “Triterpenes and β- sitosterol from piper betle: isolation, antiplatelet and anti- inflammatory effects” [29] S.Bhattacharya, et al, “Healing property of the piper betle phenol, allylpyrocatechol against indomethacin-induced stomach ulceration and mechanism of action”, World J Gastroenterol., 21;13(27):3705-3713, 2007 [30] Tarannum Naz, Ashik Mosaddik, M.Ekaramul Haque “Antimicrobial and cytotoxic activities of root extracts of piper chaba”, 2009 [31] T Nalina; Z.H.A Rahim, “Effect of Piper betle L Leaf Extract on the Virulence Activity of Streptococcus mutans-An in vitro Study”, Pakistan Journal of Biological Sciences, Issue: 8; pp: 1470-1475; Vol: 9, 2006 [32] T Nalina and Z.H.A Rahim “The Crude Aqueous Extract of Piper betle L and its Antibacterial Effect Towards Streptococcus mutans”, American Journal of Biotechnology and Biochemistry (1): 10-15, 2007 [33] Yin Y, Huang XZ, Wang J, Dai JH, Liang H, Dai Y Studies on the chemical constituents of the stems of piper betle”, 2009 [34] Zeng H.W., and et al, “Piperbetol, metyl piperbetol, piperol A and piperol B, a new series of highly specific receptor antagonists from piper betle L.”, Medica, 63, pp 296-298, 1997 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: PHỔ IR CỦA T1 -1PHỤ LỤC 2: PHỔ MS CỦA T1 -2PHỤ LỤC 3.1: PHỔ 1H- NMR CỦA T1 .-3PHỤ LỤC 3.2: PHỔ 1H- NMR GIÃN CỦA T1 -436 PHỤ LỤC 4: PHỔ 13C-NMR CỦA T1 -5PHỤ LỤC 5: PHỔ DEPT CỦA T1 -6PHỤ LỤC 6.1: PHỔ 1H-NMR CỦA CM2 -7PHỤ LỤC 6.2: PHỔ 1H- NMR GIÃN CỦA CM2 -8PHỤ LỤC 7.1: PHỔ 13C- NMR CỦA CM2 -9PHỤ LỤC 7.2: PHỔ 13C-NMR GIÃN CỦA CM2 -10PHỤ LỤC 8: PHỔ DEPT CỦA CM2 -11PHỤ LỤC 9: PHỔ MS CỦA CM2 -12- 37 PHỤ LỤC 1: PHỔ IR CỦA T1 PHỤ LỤC 2: PHỔ MS CỦA T1 PHỤ LỤC 3.1: PHỔ 1H-NMR CỦA T1 PHỤ LỤC 3.2: PHỔ 1H-NMR GIÃN CỦA T1 PHỤ LỤC 4: PHỔ 13C-NMR CỦA T1 PHỤ LỤC 5: PHỔ DEPT CỦA T1 PHỤ LỤC 6.1: PHỔ 1H-NMR CỦA CM2 PHỤ LỤC 6.2: PHỔ 1H-NMR GIÃN CỦA CM2 PHỤ LỤC 7.1: PHỔ 13C-NMR CỦA CM2 PHỤ LỤC 7.2: PHỔ 13C-NMR GIÃN CỦA CM2 10 PHỤ LỤC 8: PHỔ DEPT CỦA CM2 11 PHỤ LỤC 9: PHỔ MS CỦA CM2 12 ... monotecpenoit (R )-( -) -p-ment-1-en-4-ol (terpinen-4-ol), với hàm lượng 19,28% Trong tinh dầu trầu miền Trung hàm lượng secquitecpenoit chiếm tới 25,6% bao gồm: δ-cadinen (1) , γ-cadinen (2), α-cadinol... 2metoxy- 4-( 2-propenyl)phenol có cơng thức cấu tạo sau: 1' 2' CH2CH 3' CH2 OCH3 OH Hình 3.1 Cấu trúc phân tử T1 Bảng 3.4 Dữ liệu phổ 1H-NMR 13C-NMR T1 Số tên khung C C-1 C-2 C-3 C-4 C-5 C-6 C-1’ C-2’... FT-IR - Phổ khối lượng LC-MS (70eV) ghi trờn mỏy LC-MS-OBBITRAPXL hãng Thermo SCIENTIFIC-USA - Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR): 1H-NMR, 13C-NMR, 13C-NMR-DEP135, 13C-NMR-DEP-90, HSQC, HMBC, ghi trờn