Khảo sát sơ bộ thành phần hóa học phân đoạn nƣớc cây mỏ quạ cudrania tricuspidata (2017)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC - NGUYỄN THỊ NGA KHẢO SÁT SƠ BỘ THÀNH PHẦN HÓA HỌC PHÂN ĐOẠN NƯỚC CÂY MỎ QUẠ CUDRANIA TRICUSPIDATA KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chun ngành: Hóa hữu Người hướng dẫn khoa học PGS.TS NGUYỄN VĂN BẰNG HÀ NỘI, 2017 LỜI CẢM ƠN Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Văn Bằng người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em suốt thời gian hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn TS Hoàng Lê Tuấn Anh anh chị phòng Nghiên cứu cấu trúc – Viện Hóa sinh biển – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam nhiệt tình bảo giúp đỡ em trình nghiên cứu Viện Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn tới thầy khoa Hóa học, Trường đại học Sư phạm Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ em suốt thời gian học tập trường Khóa luận tốt nghiệp khơng tránh khỏi thiếu sót em mong nhận góp ý, bảo thầy cô bạn Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 26 tháng năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Nga LỜI CAM ĐOAN Đề tài “Khảo sát sơ thành phần hóa học phân đoạn nước Mỏ quạ (Cudrania tricuspidata) ’’ cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Văn Bằng Các kết quả, số liệu nêu khóa luận trung thực làm từ thực nghiệm phòng Nghiên cứu cấu trúc, Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam Các kết không trùng với kết công bố trước Sinh viên Nguyễn Thị Nga MỤC LỤC MỞ ĐẦU Nhiệm vụ đề tài là: CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Nghiên cứu tổng quan Mỏ quạ 1.1.1 Thực vật học 1.1.2 Mô tả 1.1.3 Phân bố sinh thái 1.1.4 Bộ phận dùng 1.1.5 Tính vị cơng dụng 1.1.6 Thành phần hóa học 1.1.7 Hoạt tính sinh học 11 1.2 Các phương pháp chiết mẫu thực vật 12 1.2.1 Chọn dung môi chiết 12 1.2.2 Quá trình chiết 14 1.3 Tổng quan phương pháp sắc kí 15 1.4 Một số phương pháp hóa lý xác định cấu trúc hợp chất hữu 19 1.4.1 Phổ hồng ngoại (Infraed Spectroscopy – IR) 19 1.4.2 Phổ khối lượng (Mass Spectroscopy – MS) 20 1.4.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy – NMR) 21 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Mẫu thực vật 24 2.2 Phương pháp nghiên cứu 24 2.2.1 Phương pháp xử lý chiết mẫu 24 2.2.2 Phương pháp phân tích, phân tách hỗn hợp phân lập hợp chất 24 2.2.3 Phương pháp xác định cấu trúc hợp chất 25 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM 27 3.1 Phân lập hợp chất 27 3.2 Hằng số vật lí liệu phổ chất 29 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 4.1 Xác định cấu trúc hợp chất 30 4.2 Xác định cấu trúc hợp chất 36 KẾT LUẬN 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 13 C-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13 Carbon - 13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy H-NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton Proton Magnetic Resonance Spectroscopy 1 H- H COSY 1H - 1H Chemical Shif Correlation Spectroscopy 2D-NMR NMR CC Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều Tow - Dimensional Sắc ký cột Column Chromatography DEPT Distortionless Ebhancement by Polarisation Transfer ESI-MS Phổ khối lượng phun điện tử Electron Sprayt Ionization mass spectroscopy FAB – MS Phổ khối lượng bắn phá nguyên tử nhanh Fast Atom Bombing Mass Spectroscopy FI-MS Phổ khối lượng ion hóa thường Field Ionization HMBC Heteronuclear Multiple Bond Connectivity HMQC Heteronuclear Multiple Quantum Connectivity HSQC Heteronuclear Single Quantum Coherence HR-FAB-MS Phổ khối lượng phân giải cao bắn phá nguyên tử nhanh High Resolution Fast Atom Bombardment Mass Spectroscopy IR Phổ hồng ngoại Infrared Spectroscopy MS Phổ khối lượng Mass Spectroscopy NOESY Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy TLC Sắc ký lớp mỏng Thin Layer Chromatography DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH BẢNG Bảng 4.1: Số liệu phổ hợp chất MQ30 chất tham khảo 35 Bảng 4.2: Số liệu phổ hợp chất MQ4 chất tham khảo 42 HÌNH Hình 1.1: Hình ảnh cây, hoa Mỏ quạ Hình 3.1: Sơ đồ phân lập phân đoạn nước Mỏ quạ 28 Hình 4.1.1: Cấu trúc hóa học tương tác HMBC hợp chất 30 Hình 4.1.2: Phổ proton H hợp chất 31 13 Hình 4.1.3: Phổ cacbon C hợp chất 31 Hình 4.1.4: Phổ HMBC hợp chất 32 Hình 4.1.5: Phổ HMBC hợp chất (tiếp) 33 Hình 4.1.6: Phổ HSQC hợp chất 34 Hình 4.2.1: Cấu trúc hóa học tương tác HMBC hợp chất 36 Hình 4.2.2: Phổ proton H hợp chất 37 13 Hình 4.2.3: Phổ cacbon C hợp chất 37 Hình 4.2.4: Phổ cacbon DEPT hợp chất 38 Hình 4.2.5: Phổ HMBC hợp chất 39 Hình 4.2.6: Phổ HMBC hợp chất (tiếp) 40 Hình 4.2.7: Phổ HSQC hợp chất 40 Hình 4.2.8: Phổ HSQC hợp chất (tiếp) 41 MỞ ĐẦU Cùng với phát triển xã hội người phải đối đầu với nguy mắc bệnh hiểm nghèo Nguyên nhân nhiễm bầu khơng khí, nhiễm nguồn nước Từ đòi hỏi việc nghiên cứu tìm loại thuốc có nguồn gốc từ hợp chất thiên nhiên cho hiệu cao, tác dụng phụ, độc tính lại dễ tìm nguồn ngun liệu để ứng dụng y học, nông nghiệp mục đích khác phục vụ lợi ích người vấn đề nhà khoa học quan tâm Hiện có khoảng 60-70% loại thuốc chữa bệnh lưu hành giai đoạn thử nghiệm lâm sàng có nguồn gốc từ hợp chất thiên nhiên [14] Nước ta nằm khu vực nhiệt đới gió mùa có khí hậu nóng ẩm, lượng mưa hàng năm lớn nên có nhiều điều kiện thuận lợi cho thảm thực vật phát triển Nước ta nước có nguồn tài nguyên thiên nhiên vô phong phú đa dạng Theo ước tính Việt Nam có khoảng 12000 lồi thực vật, có nhiều loại thảo dược quý [17] Từ xa xưa nhân dân ta biết dùng loại thảo dược để chữa bệnh tận nhiều thuốc quý lưu truyền Những thuốc cổ truyền đóng vai trò vơ quan trọng với phát triển ngành y học nói chung ngành hóa học hợp chất thiên nhiên nói riêng Trong giới thực vật, Mỏ quạ (tên khoa học Cudrania tricuspidata) loài sử dụng dược liệu quý Theo kinh nghiệm dân gian, Mỏ quạ thường dùng chữa vết thương phần mềm, bổ thận, lương huyết, hoạt huyết, phá ứ, chữa ứ tích lâu năm, bế kinh, đau lưng gối phong thấp, làm thuốc khư phong [18] Ngồi ra, chứa thành phần hóa học có hoạt tính chống oxy hóa, bảo vệ thần kinh, chống béo phì, kháng viêm hay kháng insulin gan Do vậy, loài thuốc quý, cần nghiên cứu để giải thích tác dụng chữa bệnh tạo sở để tìm kiếm phương thuốc điều trị bệnh Xuất phát từ ý nghĩa thực tiễn nên tơi chọn đề tài cho khóa luận tốt nghiệp là: “Khảo sát sơ thành phần hóa học phân đoạn nước Mỏ quạ (Cudrania tricuspidata)” Nhiệm vụ đề tài là: Thu mẫu Mỏ quạ (Cudrania tricuspidata), xử lý mẫu tạo dịch chiết Phân lập hợp chất phân đoạn nước từ Mỏ quạ Xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập Hình 4.1.6: Phổ HSQC hợp chất 34 Bảng 4.1: Số liệu phổ hợp chất MQ30 chất tham khảo 35 [1] a [a,b] C HMBC mult (J = Hz) (HC) C C 165.0 166.2 C - - 103.9 103.6 C 6.61 (brs) - 183.5 184.3 C - - 161.0 160.8 C - 99.3 99.6 CH 6.29 (s) 5, 7, 8, 10 162.2 163.4 C - - 105.4 108.2 C - - 156.0 156.6 C - - 10 107.4 105.3 C - - 1' 123.7 123.8 C - - 2' 129.3 129.5 CH 7.87 (d, 8.5) 2, 4’ 3' 116.9 117.0 CH 6.95 (d, 8.5) 1’, 4’ 4' 161.9 162.7 C - - 5' 116.9 117.0 CH 6.95 (d, 8.5) - 6' 129.3 129.5 CH 7.87 (d, 8.5) - 1'' 22.4 22.6 CH2 3.54 (d, 6.5) 7, 8, 9, 2’’, 3’’ 2'' 123.6 123.6 CH 5.26 (t, 6.5) 8, 4’, 5’ 3'' 132.1 132.6 C - - 4'' 25.8 CH3 1.84 (s) 2’’, 3’’, 4’’ 5'' 18.1 CH3 1.71 (s) 2’’, 3’’, 5’’ # b 25.9 DEPT a,b H c đo CD3OD, đo 125 MHz, đo 500 MHz 18.2 36 4.2 Xác định cấu trúc hợp chất Hợp chất thu dạng bột màu vàng Phổ H 13 C-NMR tương tự hợp chất 1, ngoại trừ biến nhóm γ, γdimethylallyl tín hiệu bổ sung đường β-D-glucose [δH 5,06 (d, ’’ ’’ ’’ ’’ J = 7,5 Hz, H-1 ); cacbon δC 99,9 (C-1 ); 73,2 (C-2 ); 77,2 (C-3 ); 69,6 ’’ ’’ ’’ (C-4 ); 76,4 (C-5 ) 60,3 (C-6 ) ] Đường β-D- glucose xác định C-7 với tương quan HMBC từ proton δH 6,42 (H-6) 6,79 (H-8) tới cacbon ’’ δC 163,7 (C-7) từ proton δH 5,06 H-1 ) đến cacbon δC 163,7 (C-7) Trên sở liệu so sánh với giá trị [6] (Bảng 1), hợp chất xác định kaempferol-7-O-β-D-glucopyranoside Hình 4.2.1: Cấu trúc hóa học tương tác HMBC hợp chất 36 Hình 4.2.2: Phổ proton H hợp chất 13 Hình 4.2.3: Phổ cacbon C hợp chất 37 Hình 4.2.4: Phổ cacbon DEPT hợp chất 38 Hình 4.2.5: Phổ HMBC hợp chất 39 Hình 4.2.6: Phổ HMBC hợp chất (tiếp) Hình 4.2.7: Phổ HSQC hợp chất 40 Hình 4.2.8: Phổ HSQC hợp chất (tiếp) 41 Bảng 4.2: Số liệu phổ hợp chất MQ4 chất tham khảo C C#[1] C[a,b] a,b H HMBC mult (J = Hz) (HC) 147.6 147.5 - 136.1 nd - 176.1 176.2 - 160.4 160.4 - 98.9 98.8 6.42 (d, 2.0) 162.8 162.7 - 94.5 94.4 6.79 (d, 2.0) 155.8 155.8 - 10 104.7 104.7 - 1' 121.6 121.6 - 2' 129.7 129.6 8.08 (d, 9.0) 3' 115.5 115.5 6.93 (d, 9.0) 4' 159.4 159.4 - 5' 115.5 115.5 6.93 (d, 9.0) 6' 129.7 129.6 8.08 (d, 9.0) 1'' 100.0 99.9 5.06 (d, 7.5) 2'' 73.1 3.26 (t, 9.0) 3'' 77.2 3.44 (dd, 6.0, 1.5) 4'' 69.6 3.18 (t, 9.0) 5'' 76.4 3.11 (t, 9.0) 6'' 60.3 3.71 (brd, 10.0) 3.48 (dd, 11.5, 6.0) a b c đo DMSO-d6, đo 125 MHz, đo 500 MHz 42 KẾT LUẬN Đã phân lập chất kí hiệu MQ30 (1) MQ4 (2) từ phân đoạn nước Mỏ quạ (Cudrania tricuspidata) Bằng phương pháp phổ đại H-NMR, 13 C-NMR, HMBC HSQC phân tích biện luận xác định cấu trúc hóa học hợp chất licoflavone C kaempferol-7-O-β-D-glucopyranoside Licoflavone C Kaempferol-7-O-β-D-glucopyranoside 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt 44 Võ Văn Chi (1997), Từ điển thuốc Việt Nam, Tập 2, Nhà xuất Y học PGS.TS Nguyễn Hữu Đĩnh (2013), PGS.TS Đỗ Đình Rãng, Hóa học hữu cơ, Nhà xuất Giáo dục Đỗ Bích Huy, Đặng Quang Trung, Bùi Xuân Chương, Nguyễn Thượng Dong, Đỗ Trung Đàm, Phạm Văn Hiển, Vũ Ngọc Lộ, Phạm Duy Mai, Phạm Kim Mãn, Đoàn Thị Thu, Nguyễn Tập Trần Toàn (2004) Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam, Tập II, Nhà xuất Khoa học Công nghệ Hà Nội Trần Đình Sơn, Vũ Thị Kim Ngọc, Nguyễn Thị Hồng Điệp, Phan Thanh Hải (2008), Phổ cộng hưởng từ hạt nhân, Quyển I, Nhà xuất Y học Hà Nội Trần Đình Sơn, Vũ Thị Kim Ngọc, Nguyễn Thị Hồng Điệp, Phan Thanh Hải (2008), Phổ cộng hưởng từ hạt nhân, Quyển I, Nhà xuất Y học Hà Nội Tiếng anh Arch Pharm Res, Vol 28 (4), 395-399, 2005 Cannell, R.J.P (1998), Natural Products Isolation Dong-Cheol Kim, Chi-Su Yoon, Tran Hong Quang, Wonmin Ko, Jong-Su Kim, Hyuncheol Oh and Youn-Chul Kim Prenylated Flavonoids from Cudrania tricuspidata Suppress Lipopolysaccharide-Induced Neuroinflammatory Activities in BV2 Microglial Cells Duc Do Khac, Sung Tran Van, Angela Martha Campos, Yean- Yves Lallemand and Marcel Fetizon (1990), Ellagic acid compounds from Diplopanax stahyanthus, Phytochemistry, Vol.29(1), 251-256 45 10 Jaeyoung Kwon, Nguyen Tuan Hiep,Dong-Woo Kim, Sungeun Hong, Yuanqiang Guo, Bang Yeon Hwang, Hak Ju Lee,Woongchon Mar, and Dongho Lee, Chemical Constituents Isolated from the Root Bark of Cudrania tricuspidata and Their Potential Neuroprotectve Ef ects 11 K R Markham, B Ternai, R Stanley, H Geiger and T J Mabry (1978), Tetrahedron, 34, 1389-1392 12 Kiichiro kajiyama, Sachio demizu, Yukio hiraga, Kaoru kinoshita, Kiyotaka koyama, Kunio takahashi, Yukwoshi tamura, Kenzo okada and Takeshi kinoshit New prenylflavones and dibenzoylmethane from glycyrrhiza inflata Journal of natural products Vol 55 No pp 1197-1203, September 1992 13 Lobe Songue, Kouam, Etienne Dongo, Theophile Ngando Mpondo and Robert L White (2012), Artcle Chemical Constituents from Stem Bark and Roots of Clausena anisata Jules 14 Peter J Houghton and Lu Ming Lian (1986), Triterpenes from Desfonatainia spinosa, Phytochemistry, Vol 15(8), 1939-1944 15 Yang Hee Jo, Seon Beom Kim, Qing Liu, Seon-Gil Do, Bang Yeon Hwang, Mi Kyeong Lee, Comparison of pancreatc lipase inhibitory isofavonoids from unripe and ripe fruits of Cudrania tricuspidata 16 Yang Hee Jo, Seon Beom Kim, Qing Liu, Bang Yeon Hwang, and Mi Kyeong Lee, Prenylated Xanthones from the Roots of Cudrania tricuspidata as Inhibitors of Lipopolysaccharide-Stimulated Nitric Oxide Production Tài liệu wed 17.htps://vi.wikipedia.org/wiki/T%C3%A0i_nguy%C3%AAn_sinh_v%E1% BA %ADt_Vi%E1%BB%87t_Nam 46 18.htp://www.thuocvuonnha.com/c/mo-qua-gai-va-mo-qua-qua/thuocvuon- nha 19.htp://agarwood.org.vn/cay-mo-qua-va-cong-dung-chua-benh-cua-caymo- qua-3410.html 20.htp://goutaz.com/tac-dung-cua-cay-mo-qua-doi-voi-benh-gout/ 21.htp://www.egiadinh.com/mo-qua-la-cay-gi-co-tac-dung-the-nao-voisuc- khoe-d111.html 47 ... khóa luận tốt nghiệp là: Khảo sát sơ thành phần hóa học phân đoạn nước Mỏ quạ (Cudrania tricuspidata) ” Nhiệm vụ đề tài là: Thu mẫu Mỏ quạ (Cudrania tricuspidata) , xử lý mẫu tạo dịch chiết Phân. .. Đề tài Khảo sát sơ thành phần hóa học phân đoạn nước Mỏ quạ (Cudrania tricuspidata) ’’ cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Văn Bằng Các kết quả, số liệu nêu khóa luận... lập hợp chất phân đoạn nước từ Mỏ quạ Xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Nghiên cứu tổng quan Mỏ quạ 1.1.1 Thực vật học Cây Mỏ quạ phân loại thực vật học theo cách