Nghiên cứu các acetogenin và các thành phần hóa học khác từ hạt cây Na (Annona squamosa L., Annonaceae)

Nguyễn Quang Hợp Cao học Hóa hữu – K22 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Quang Hợp NGHIÊN CỨU CÁC ACETOGENIN VÀ CÁC THÀNH PHẦN HÓA HỌC KHÁC TỪ HẠT CÂY NA (ANNONA SQUAMOSA L., ANNONACEAE) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Luận văn Thạc sĩ Hà Nội – Năm 2014 2014 Nguyễn Quang Hợp Cao học Hóa hữu – K22 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Quang Hợp NGHIÊN CỨU CÁC ACETOGENIN VÀ CÁC THÀNH PHẦN HÓA HỌC KHÁC TỪ HẠT CÂY NA (ANNONA SQUAMOSA L., ANNONACEAE) Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số: 60440114 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS PHAN MINH GIANG Hà Nội – Năm 2014 Luận văn Thạc sĩ 2014 Nguyễn Quang Hợp Cao học Hóa hữu – K22 LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ hồn thành Phịng thí nghiệm Hố học hợp chất thiên nhiên, Bộ mơn Hố hữu cơ, Khoa Hoá học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Em xin chân thành cảm ơn PGS TS Phan Minh Giang, người giao đề tài, hết lịng hướng dẫn bảo tận tình, tạo điều kiện thí nghiệm thuận lợi giúp đỡ em suốt trình làm luận văn thạc sĩ Để có kết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới GS TSKH Phan Tống Sơn, người quan tâm đến vấn đề nghiên cứu luận văn này, tạo điều kiện thí nghiệm thuận lợi giúp đỡ em hồn thành luận văn thạc sĩ Cuối em xin cảm ơn thầy, anh, chị em sinh viên Phịng thí nghiệm Hố học hợp chất thiên nhiên tạo môi trường nghiên cứu thuận lợi giúp đỡ em thời gian em nghiên cứu hoàn thành luận văn thạc sĩ Hà Nội, ngày 16 tháng 04 năm 2014 Học viên cao học Nguyễn Quang Hợp Luận văn Thạc sĩ 2014 Nguyễn Quang Hợp Cao học Hóa hữu – K22 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ HỌ NA (ANNONACEAE) 1.1.1 Tổng quan họ Na (Annonaceae) chi Na (Annona) 1.1.2 Mô tả thực vật Na (Annona squamosa L.) 1.1.3 Phân bố 1.1.4 Các ứng dụng y học cổ truyền Na 1.2 NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC HỢP CHẤT ĐƢỢC PHÂN LẬP TỪ ANNONA SQUAMOSA L 1.2.1 Các hợp chất acetogenin từ Annona squamosa L 1.2.2 Các hợp chất thành phần khác từ Annona squamosa 18 1.2.3 Các hợp chất acetogenin khác thiên nhiên 26 CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 2.1 PHƢƠNG PHÁP CHIẾT VÀ PHÂN TÁCH CÁC HỢP CHẤT TỪ NGUYÊN LIỆU THỰC VẬT 36 2.1.1 Phƣơng pháp chiết 36 2.1.2 Các phƣơng pháp phân tích, phân tách phân lập sắc ký 36 2.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC 37 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM 38 3.1 THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT 38 3.2 NGUYÊN LIỆU THỰC VẬT 38 3.3 ĐIỀU CHẾ CÁC PHẦN CHIẾT TỪ HẠT CÂY NA 38 3.4 PHÂN TÍCH SẮC KÍ LỚP MỎNG CÁC PHẦN CHIẾT 39 3.4.1 Phân tích sắc kí lớp mỏng phần chiết diclometan (AS1D) 40 3.4.2 Phân tích sắc kí lớp mỏng phần chiết diclometan (AS2D) 41 3.4.3 Phân tích sắc kí phần chiết etyl axetat (ASE) 42 3.5 PHÂN TÁCH CÁC PHẦN CHIẾT VÀ PHÂN LẬP CÁC HỢP CHẤT 43 3.5.1 Phân tách phần chiết diclometan (AS1D) 43 3.5.2 Phân tách phần chiết diclometan (AS2D) 45 3.5.3 Phân tách phần chiết etyl axetat (ASE) 45 3.6 HẰNG SỐ VẬT LÍ VÀ DỮ KIỆN PHỔ CỦA CÁC HỢP CHẤT ĐƢỢC PHÂN LẬP 46 3.6.1 Chất AS1D3.0 (Solamin) 46 Luận văn Thạc sĩ 2014 Nguyễn Quang Hợp 3.6.2 3.6.3 3.6.4 3.6.5 3.6.6 3.6.7 Cao học Hóa hữu – K22 Chất AS1D3.1 (Squamocin J) 46 Chất AS1D3.42 (Squamocin G) 47 Chất AS1D3.7 (4-Dehydroxyannonin IV 4-Dehydroxyannonin VIII) 48 Chất AS1D5.6 (Squamocin) 49 Chất AS1D7.2 (Annonin IV Annonin VIII) 50 Chất AS1D7.4 (Annonin XVI) 51 3.6.8 Chất AS1D10 (β-Sitosterol 3-O- -D-glucopyranosid Stigmaterol 3O- -D-glucopyranosid) 52 3.6.9 Chất ASE3.4.4 (N-trans-Caffeoyl-tyramin) 53 3.6.10 Chất ASE5.2 (Squamin A Squamin B) 53 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 56 4.1 ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU 56 4.2 ĐIỀU CHẾ CÁC PHẦN CHIẾT TỪ HẠT NA 56 4.3 PHÂN TÁCH CÁC PHẦN CHIẾT TỪ HẠT NA 59 4.3.1 Phân tách sắc kí phần chiết diclometan (AS1D) 59 4.3.2 Phân tách sắc kí phần chiết etyl axetat (ASE) 61 4.4 XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC HỢP CHẤT ĐƢỢC PHÂN LẬP 61 4.4.1 Solamin (AS1D3.0) 62 4.4.2 Squamocin J (AS1D3.1) 64 4.4.3 Squamocin G (AS1D3.4.2 AS1D5.4) 66 4.4.4 4-Dehydroxyannonin IV 4-Dehydroxyannonin VIII (AS1D3.7) 68 4.4.5 Squamocin (AS1D5.6) 70 4.4.6 Annonin IV Annonin VIII (AS1D7.2) 72 4.4.7 Annonin XVI (AS1D7.4) 74 4.4.8 β-Sitosterol 3-O- -D-glucopyranosid (AS1D10a) Stigmaterol 3-O- D-glucopyranosid (AS1D10b) 77 4.4.9 N-trans-Caffeoyl-tyramin (ASE3.4.4) 78 4.4.10 Squamin A (ASE5.2a) Squamin B (ASE5.2b) 79 KẾT LUẬN 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 83 Luận văn Thạc sĩ 2014 Nguyễn Quang Hợp Cao học Hóa hữu – K22 KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT CC (Column Chromatography): Sắc kí cột dƣới trọng lực dung mơi DEPT (Disstortionless Enhancement by Polarition Transfer): Phổ DEPT ESI-MS (ElectroSpray Ionisation-Mass Spectrometry): Phổ khối lƣợng ion hóa phun bụi điện tử FC (Flash Chromatography): Sắc kí cột nhanh HPLC (High Performance Liquid Chromatography): Sắc kí lỏng hiệu cao NMR (Nuclear Magnetic Resonance): Cộng hƣởng từ hạt nhân Mini-C (Mini-Column Chromatography): Sắc kí cột tinh chế TLC (Thin-Layer Chromatography): Sắc kí lớp mỏng H-NMR (Proton Nuclear Magnetic Resonance): Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton 13 C-NMR (Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance): Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân cacbon-13 Luận văn Thạc sĩ 2014 Nguyễn Quang Hợp Cao học Hóa hữu – K22 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Lá Na (Annona squamosa L., Annonaceae) Hình 1.2 Hoa Na (Annona squamosa L., Annonaceae) Hình 3.1 Sắc ký cột điều chế Hình 4.1 Cấu trúc lập thể tƣơng đối AS1D3.0 Hình 4.2 Cấu trúc lập thể tƣơng đối AS1D3.1 Hình 4.3 Cấu trúc lập thể tƣơng đối AS1D3.4.2 Hình 4.4 Cấu trúc lập thể tƣơng đối AS1D3.7 Hình 4.5 Cấu trúc lập thể tƣơng đối AS1D5.6 Hình 5.6 Cấu trúc lập thể tƣơng đối AS1D7.2a AS1D7.2b Hình 4.7 Cấu trúc lập thể tƣơng đối AS1D7.4 Luận văn Thạc sĩ 2014 Nguyễn Quang Hợp Cao học Hóa hữu – K22 DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ Bảng: Bảng 3.1 Phân tích TLC phần chiết AS1D Bảng 3.2 Phân tích TLC phần chiết AS2D Bảng 3.3 Phân tích TLC phần chiết ASE Bảng 4.1 Hiệu suất thu nhận phần chiết từ hạt Na (phƣơng pháp chiết 1) Bảng 4.2 Hiệu suất thu nhận phần chiết từ hạt Na (phƣơng pháp chiết 2) Sơ đồ: Sơ đồ 4.1 Quy trình điều chế phần chiết từ hạt Na Sơ đồ 4.2 Quy trình phân tách phần chiết diclometan (AS1D) Sơ đồ 4.3 Quy trình phân tách phần chiết etyl axetat (ASE) Luận văn Thạc sĩ 2014 Nguyễn Quang Hợp Cao học Hóa hữu – K22 DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC Phụ lục Phổ 1H-NMR Solamin (AS1D3.0) Phụ lục Phổ 13C-NMR Solamin (AS1D3.0) Phụ lục Phổ (+)-ESI-MS Solamin (AS1D3.0) Phụ lục Phổ 1H-NMR Squamocin J (AS1D3.1) Phụ lục Phổ 13C-NMR Squamocin J (AS1D3.1) Phụ lục Phổ (+)-ESI-MS Squamocin J (AS1D3.1) Phụ lục Phổ 1H-NMR Squamocin G (AS1D3.4.2) Phụ lục Phổ 13C-NMR Squamocin G (AS1D3.4.2) Phụ lục Phổ (+)-ESI-MS Squamocin G (AS1D3.4.2) Phụ lục 10 Phổ 1H-NMR 4-Dehydroxyannonin IV 4-Dehydroxyannonin VIII (AS1D3.7) Phụ lục 11 Phổ 13C-NMR 4-Dehydroxyannonin IV 4-Dehydroxyannonin VIII (AS1D3.7) Phụ lục 12 Phổ (+)-ESI-MS 4-Dehydroxyannonin IV 4-Dehydroxyannonin VIII (AS1D3.7) Phụ lục 13 Phổ 1H-NMR Squamocin (AS1D5.6) Phụ lục 14 Phổ 13C-NMR Squamocin (AS1D5.6) Phụ lục 15 Phổ (+)-ESI-MS Squamocin (AS1D5.6) Phụ lục 16 Phổ 1H-NMR Annonin IV Annonin VIII (AS1D7.2) Phụ lục 17 Phổ 13C-NMR Annonin IV Annonin VIII (AS1D7.2) Phụ lục 18 Phổ (+)-ESI-MS Annonin IV Annonin VIII (AS1D7.2) Phụ lục 19 Phổ 1H-NMR Annonin XVI (AS1D7.4) Phụ lục 20 Phổ 13C-NMR Annonin XVI (AS1D7.4) Luận văn Th� proton anomeric H 4,40 (1H, d, J = 8,0 Hz, H-1') H 3,24 - 3,78 (H-2', H-3', H4', H-5', H-6') Các kiện phổ hoàn toàn phù hợp với phổ chất chuẩn tài liệu tham khảo  -sitosterol 3-O- -D-glucopyranosid stigmasterol 3-O- -D-glucopyranosid [22] 4.4.9 N-trans-Caffeoyl-tyramin (ASE3.4.4) Hợp chất ASE3.4.4 đƣợc phân lập từ phần chiết etyl axetat (ASE) dƣới dạng bột vơ định hình màu trắng, Rf = 0,55 (TLC, sillica gel, CH2Cl2/MeOH 9:1, v:v) Phổ 1H-NMR ASE3.4.4 cho thấy tín hiệu cộng hƣởng từ proton nhóm caffeoyl với tín hiệu proton liên kết đơi α,β khơng no có cấu hình trans (J = 16,5 Hz) δH 6,35 (1H, d, J = 16,5 Hz, H-2) 7,41 (1H, d, J = 16,5 Hz, H-3) v ng enzen ba lần 1,3,4 δH 6,78 (1H, d, J = 8,5 Hz, H-8), 6,91 (1H, dd, J = 8,5 Hz, 2,0 Hz, H-9) 7,02 (1H, d, J = 2,0 Hz, H-5) Phần tyramin có tín hiệu cộng hƣởng từ proton hai nhóm metylen δH 2,76 (2H, t, J = 7,5 Hz, 2H-2') 3,47 (2H, t, J = 7,5 Hz, 2H-1'), có nhóm liên kết với nitơ chuyển dịch phía trƣờng thấp (δH 3,47) v ng enzen 1,4 với tín hiệu doublet hai proton đặc trƣng δH 6,73 (2H, d, J = 8,5 Hz, H-4', H8') 7,06 (2H, d, J = 8,5 Hz, H-5', H-7') Các kiện phổ NMR xác định cấu trúc N-trans-caffeoyl-tyramin ASE3.4.4 Các kiện phổ 1H-NMR chất hoàn toàn phù hợp đƣợc so sánh với phổ dẫn xuất phenolic tyramin từ Annona cherimola [41, 42] Hợp chất ASE3.4.4 lần đƣợc phân lập từ Annona squamosa Luận văn Thạc sĩ 78 2014 Nguyễn Quang Hợp Cao học Hóa hữu – K22 4.4.10 Squamin A (ASE5.2a) Squamin B (ASE5.2b) Hợp chất ASE5.2 đƣợc phân lập từ phần chiết etyl axetat (ASE) dƣới dạng ột vơ định hình màu trắng, Rf = 0,55 (TLC, sillica gel, CH2Cl2/MeOH 9:1, v:v) ASE5.2a/ASE5.2b Các kiện phổ H-NMR ASE5.2 cho nhiều thơng tín hữu ích đơn vị amino acid chất peptid đƣợc so sánh với phổ chất peptid đƣợc phân lập từ số loài Annona [8, 14, 21, 44] Sự xuất số tín hiệu kép phổ 1H-NMR 13 C-NMR cho thấy có cặp đồng phân cấu hình chất peptid ASE5.2, tƣợng gặp với peptid có nhiều gốc amino acid [44] Trong khoảng từ δH 0,76 đến 1,40 tín hiệu nhóm metyl ao gồm nhóm metyl dạng triplet nhóm metyl khác dạng dou let, từ δH 1,80 đến 2,80 tín hiệu nhóm metylen metin, từ δH 3,40 đến 5,20 nhóm metin liên kết với oxy từ δH 6,60 đến 7,10 cụm hai nhóm metin v ng thơm tƣơng tác với Sự phân tích kỹ lƣỡng phổ 1H-NMR kết hợp với giá trị độ chuyển dịch hóa học phổ 13 C-NMR tính ội phổ DEPT cho phép xác định gốc amino acid chất peptid ASE5.2 Gốc Ile hai đồng phân xuất tƣơng ứng δH 0,76 (3H, t, J = 6,5 Hz, Ile- CH3), 0,88 (3H, dd, J = 7,0 Hz, 2,5 Hz, Ile-' CH3) 0,76 (3H, t, J = 6,5 Hz, Ile- CH3), 0,90 (3H, dd, J = 7,5 Hz, 2,5 Hz, Ile-' CH3), 1,80-2,55 (3H, m, Ile- H, 2Ile- H) 4,10-4,40 (1H, m, Ile- H) Hai gốc Ala xuất δH 0,99 (3H, d, J = 7,5 Hz, Ala- CH3) 4,10-4,40 (1H, m, Ala- H) Hai gốc Val đƣợc nhìn thấy δH 1,03 (3H, d, J = 7,0 Hz, Val- CH3) 1,18 (3H, d, J = 7,5 Hz, Val- CH3), 1,80-2,55 (1H, m, Val- H) Luận văn Thạc sĩ 79 2014