MỞ ĐẦU 1. Lý do lựa chọn đề tài Từ xa xưa, để tồn tại được trong tự nhiên con người đã biết tìm kiếm các vị thuốc từ những cây cỏ mọc hoang để chữa bệnh. Những hiểu biết về các cây cỏ có lợi và có hại được truyền miệng, ghi chép, đúc kết thành kinh nghiệm qua nhiều thế hệ. Ngày nay, qua hàng ngàn năm phát triển nền y học cổ truyền của Việt Nam đã có các bài thuốc dân gian rất đa dạng và phong phú. Trong đó có nhiều bài thuốc, vị thuốc có tác dụng tốt trên lâm sàng nhưng chưa được nghiên cứu về thành phần hóa học, tác dụng dược lý và độc tính. Chính vì vậy việc nghiên cứu để khai thác, kế thừa, ứng dụng và phát triển nguồn thực vật làm thuốc là vấn đề có ý nghĩa khoa học, kinh tế và xã hội rất lớn ở nước ta. Con đường hữu hiệu nhất để phát hiện ra các chất có hoạt tính tiềm năng, có khả năng phát triển thành thuốc chữa bệnh cho con người là đi từ những hợp chất nhiên nhiên. Các phương pháp thường sử dụng là công nghệ tách chiết, đã có rất nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học được phát hiện và sản xuất, phục vụ cho cuộc sống của con người. Với hơn 12.000 loài thực vật phong phú và đa dạng, trong đó nhiều loài đã được sử dụng trong các bài thuốc y học cổ truyền cho thấy giá trị to lớn từ nguồn dược liệu thiên nhiên của Việt Nam [2]. Nhiều loài dược liệu đã được dùng làm thuốc như cây Lược vàng có tác dụng điều trị bệnh tiểu đường, cây Cà gai leo có tác dụng hỗ trợ điều trị ung thư gan, cây Trinh nữ hoàng cung có tác dụng điều trị u sơ cổ tử cung, cây Xạ đen có nhiều tác dụng quý giá như chữa trị một số loại bệnh ung thư, … Do vậy ngày nay các nhà hóa học hữu cơ vẫn đang tiếp tục nghiên cứu phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất khác nhau từ các loài thực vật trong đó có cây Trâu cổ nhằm làm sáng tỏ thành phần hóa học của chúng, định hướng khoa học trong việc sử dụng các loài thực vật này và phát hiện các hoạt chất có tác dụng sinh học. Chi Trâu cổ có tên khoa học là Ficus, ở Việt Nam có 99 loài và nhiều loài đã được sử dụng trong y học cổ truyền điều trị rất hiệu quả một số bệnh như trị bệnh phong thấp, giảm đau, thanh nhiệt, trị viêm khớp xương, cũng dùng để trị mụn nhọn, ngứa lở; một số loài còn dùng quả để bồi bổ sức khỏe, ... góp phần mở ra tiềm năng nghiên cứu hóa thực vật về các loài này [2]. Dựa trên các tài liệu tham khảo cho thấy cho đến nay vẫn chưa có công trình khoa học nào công bố về thành phần hóa học về quả cây Trâu cổ trên địa bàn tỉnh Phú Thọ. Xuất phát từ các lý do trên, nhằm mục tiêu tìm kiếm các hợp chất thiên nhiên từ các loài thực vật của Việt Nam, góp phần làm sáng tỏ thành phần hóa học và tạo cơ sở khoa học cho việc sử dụng các loài thảo dược, chúng tôi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học từ cặn chiết CH2Cl2 quả cây Trâu cổ (Ficus pumila L.)”.
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Các phương pháp sắc ký TLC Thin Layer Chromatography: Sắc ký lớp mỏng CC Column Chromatography: Sắc ký cột Các phương pháp phổ H-NMR 13 C-NMR Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy: Phổ DEPT cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer: Phổ COSY DEPT Correlation Spectroscopy: Phổ tương tác chiều đồng hạt nhân HSQC H-1H Heteronuclear Single Quantum Correlation: Phổ tương tác hai HMBC chiều trực tiếp dị hạt nhân Heteronuclear Multiple Bond Correlation: Phổ tương tác đa liên kết hai chiều dị hạt nhân s: singlet (vạch đơn) d: doublet (vạch đôi) dd: double doublet (tách đôi vạch đôi) Các chữ viết tắt khác TMS Tetramethyl silan CTPT Công thức phân tử Tên hợp chất viết theo nguyên Tiếng Anh DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Độ chuyển dịch hóa học proton 22 Bảng 3.1 Kết phân đoạn thu từ cột tổng CH 2Cl2 37 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cây rù rì Hình 1.2 Cây đa tía Hình 1.3 Quả vả tây Hình 1.4 Cây đa búp đỏ Hình 1.5 Cây sung thiên tiên Hình 1.6 Cây vú bò Hình 1.7 Cây đa cừa Hình 1.8 Cây vảy ốc Hình 1.9 Cây Sung vẩy 10 Hình 1.10 Cây Trâu cổ 11 Hình 2.1 Các dung mơi phổ biến 16 Hình 2.2 Máy cất quay chân khơng 17 Hình 2.3 Bình triển khai sắc kí mỏng 17 Hình 2.4 Bộ chưng cất dung môi 18 Hình 2.5 Máy soi UV 18 Hình 2.6 Minh hoạt sắc ký lớp mỏng 19 Hình 2.7 Minh họa sắc ký cột 21 Hình 2.8 Ví dụ minh họa tách vạch phổ 23 Hình 2.9 Độ chuyển dịch hóa học carbon-13 24 Hình 2.10 Hình ảnh minh họa phổ DEPT 25 Hình 2.11 Hình ảnh minh họa phổ 1H-1H COSY .26 Hình 2.12 Hình ảnh minh họa phổ HSQC 26 Hình 2.13 Hình ảnh minh họa phổ HMBC 27 Hình 2.14 Minh họa phổ EI-MS .28 Hình 2.15 Minh họa phổ ESI-MS .28 Hình 3.1 Mẫu Trâu cổ thu hái 29 Hình 3.2 Mẫu Trâu cổ sau phơi khơ mang xay nhỏ 29 Hình 3.3 Hình ảnh ngâm Trâu cổ dung mơi n–Hexane 30 Hình 3.4 Quá trình lọc dung dịch qua vải qua giấy lọc 30 Hình 3.5 Quay khô dung dịch máy cất quay .31 Hình 3.6 Hình ảnh ngâm Trâu cổ dung môi CH 2Cl2 31 Hình 3.7 Cặn CH2Cl2 Trâu cổ 32 Hình 3.8 Hình ảnh ngâm Trâu cổ dung mơi EtOAc 32 Hình 3.9 Sơ đồ ngâm chiết Trâu cổ 33 Hình 3.10 Kết khảo sát TLC cặn chiết CH2Cl2 Trâu cổ 35 Hình 3.11 Bột silica gel cặn chiết CH2Cl2 36 Hình 3.12 Cột tổng silica gel cặn CH2Cl2 37 Hình 3.13 Hình ảnh TLC phân đoạn F1÷F4 .38 Hình 3.14 Cột silica gel FPFD F1 .39 Hình 3.15 Hình ảnh TLC phân đoạn FPFDF1.1,1.2 40 Hình 3.16 Sơ đồ phân lập hợp chất FPFDC1 41 Hình 3.17 Hình ảnh chất FPFDC1 sắc ký đồ TLC 41 Hình 3.18 Cấu trúc hợp chất FPFDC1 42 Hình 3.19 Phổ ESI-MS FPFDC1 .43 Hình 3.20 Phổ 13C-NMR FPFDC1 44 Hình 3.21 Phổ DEPT FPFDC1 45 Hình 3.22 Phổ 1H-NMR FPFDC1 .46 Hình 3.23 Phổ 1H-NMR giãn rộng FPFDC1 47 Hình 3.24 Phổ HSQC FPFDC1 48 Hình 3.25 Phổ COSY FPFDC1 49 Hình 3.26 Phổ HMBC FPFDC1 50 Hình 3.27 Tương tác phổ COSY, HMBC FPFDC1 51 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý lựa chọn đề tài Mục tiêu đề tài .2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chi F.pumila L 1.2 Đặc điểm thực vật Trâu cổ .11 1.3 Các nghiên cứu hóa thực vật chi Ficus .11 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1 Đối tượng nghiên cứu 16 2.2 Hóa chất thiết bị nghiên cứu .16 2.3 Phương pháp nghiên cứu 18 2.3.1 Phương pháp ngâm chiết 18 2.3.2 Phương pháp sắc ký 19 2.3.3 Phương pháp xác định cấu trúc hợp chất thiên nhiên .22 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29 3.1 Quá trình điều chế cặn dịch chiết Dichlormethane Trâu cổ .29 3.2 Quá trình phân lập chất từ dịch chiết CH2Cl2 Trâu cổ 33 3.2.1 Khảo sát thành phần định tính lựa chọn dung mơi .33 3.2.2 Q trình phân lập chất .35 3.3 Xác định cấu trúc hợp chất FPFDC1 .42 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .52 Kết luận .52 Kiến nghị 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO .53 MỞ ĐẦU Lý lựa chọn đề tài Từ xa xưa, để tồn tự nhiên người biết tìm kiếm vị thuốc từ cỏ mọc hoang để chữa bệnh Những hiểu biết cỏ có lợi có hại truyền miệng, ghi chép, đúc kết thành kinh nghiệm qua nhiều hệ Ngày nay, qua hàng ngàn năm phát triển y học cổ truyền Việt Nam có thuốc dân gian đa dạng phong phú Trong có nhiều thuốc, vị thuốc có tác dụng tốt lâm sàng chưa nghiên cứu thành phần hóa học, tác dụng dược lý độc tính Chính việc nghiên cứu để khai thác, kế thừa, ứng dụng phát triển nguồn thực vật làm thuốc vấn đề có ý nghĩa khoa học, kinh tế xã hội lớn nước ta Con đường hữu hiệu để phát chất có hoạt tính tiềm năng, có khả phát triển thành thuốc chữa bệnh cho người từ hợp chất nhiên nhiên Các phương pháp thường sử dụng cơng nghệ tách chiết, có nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học phát sản xuất, phục vụ cho sống người Với 12.000 loài thực vật phong phú đa dạng, nhiều lồi sử dụng thuốc y học cổ truyền cho thấy giá trị to lớn từ nguồn dược liệu thiên nhiên Việt Nam Error: Reference source not found Nhiều loài dược liệu dùng làm thuốc Lược vàng có tác dụng điều trị bệnh tiểu đường, Cà gai leo có tác dụng hỗ trợ điều trị ung thư gan, Trinh nữ hồng cung có tác dụng điều trị u sơ cổ tử cung, Xạ đen có nhiều tác dụng quý chữa trị số loại bệnh ung thư, … Do ngày nhà hóa học hữu tiếp tục nghiên cứu phân lập xác định cấu trúc hợp chất khác từ loài thực vật có Trâu cổ nhằm làm sáng tỏ thành phần hóa học chúng, định hướng khoa học việc sử dụng loài thực vật phát hoạt chất có tác dụng sinh học Chi Trâu cổ có tên khoa học Ficus, Việt Nam có 99 lồi nhiều lồi sử dụng y học cổ truyền điều trị hiệu số bệnh trị bệnh phong thấp, giảm đau, nhiệt, trị viêm khớp xương, dùng để trị mụn nhọn, ngứa lở; số lồi cịn dùng để bồi bổ sức khỏe, góp phần mở tiềm nghiên cứu hóa thực vật loài Error: Reference source not found Dựa tài liệu tham khảo cho thấy chưa có cơng trình khoa học cơng bố thành phần hóa học Trâu cổ địa bàn tỉnh Phú Thọ Xuất phát từ lý trên, nhằm mục tiêu tìm kiếm hợp chất thiên nhiên từ loài thực vật Việt Nam, góp phần làm sáng tỏ thành phần hóa học tạo sở khoa học cho việc sử dụng lồi thảo dược, chúng tơi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học từ cặn chiết CH 2Cl2 Trâu cổ (Ficus pumila L.)” Mục tiêu đề tài - Điều chế cặn chiết CH2Cl2 Trâu cổ phân lập chất từ cặn chiết dichloromethane Trâu cổ - Xác định cấu trúc hợp chất phân lập từ cặn chiết dichloromethane Trâu cổ phương pháp phổ Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Ý nghĩa khoa học: Kết đề tài góp phần cung cấp thơng tin cho lĩnh vực nghiên cứu hóa thực vật thành phần hóa học Trâu cổ (Ficus pumila L.) - Ý nghĩa thực tiễn: Nội dung đề tài tài liệu tham khảo cho cán bộ, sinh viên nghiên cứu hóa học hợp chất thiên nhiên Kết đề tài góp phần cung cấp sở khoa học định hướng cho việc nghiên cứu sử dụng Trâu cổ Thông qua việc thực đề tài tăng cường khả năng, kĩ chiết tách, phân lập hợp chất thiên nhiên, trang bị hiểu biết phương pháp phổ CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chi F.pumila L Chi Trâu cổ có tên khoa học Ficus, thuộc họ Dâu tằm (tên khoa học Moraceae) Theo tác giả Võ Văn Chi “Từ điển thực vật thông dụng” cung cấp thông tin chi Trâu cổ cho thấy chi có khoảng 800 loài Các loài thuộc chi Trâu cổ tập trung vùng khí hậu nhiệt đới; phần lớn vùng Ấn Độ, Mã Lai Error: Reference source not found Đặc điểm thực vật chung loài Trâu cổ dạng gỗ lớn, gỗ nhỡ dạng dây leo Về đặc điểm lồi có kiểu mọc so le, mọc đối Các lồi có đặc điểm kèm thường rụng sớm Hoa loài Trâu cổ gọi “sung” gồm đến hoa kín chứa nhiều hoa Trong đế hóa sung có hoa đực, hoa hoa trung tính Hoa đọc phía trên, hoa phía cịn hoa trung tính tiêu giảm thành đài hoa Error: Reference source not found Ở Việt Nam, chi Trâu cổ có 99 lồi, nhiều lồi sử dụng dân gian Error: Reference source not found (1) F abelii Miq – Tên theo Tiếng Việt: Sung chè, Rù rì Cây rù rì mọc bụi với chiều cao khoảng 1-2m, cành cuống có lơng dày xám Lá rù rì mọc so le có hình trứng ngược thn hình dải với chiều dài 4-8cm, chiều rộng 1-2cm, phần mặt bóng cịn mặt đầy lơng xám, gốc nhọn tù trịn; gân bên có 7-10 đôi; phần cuống dài 48mm Cụm hoa Rù rì có hình trứng ngược trịn hay hình lê có chiều dài 7-18mm đường kính 5-10mm, có lơng mịn, cuống dài 620mm chín có màu đo đỏ Rù rì phân bố chủ yếu Trung Quốc, Ấn Độ, Lào, Mianma Việt Nam Ở nước ta thường mọc hoang rừng, ven sơng suối từ Lạng Sơn, Hà Tây, Thanh Hóa vào Thừa Thiên – Huế Ở Vân Nam ( Trung Quốc), thân dùng làm thuốc chữa nhiệt lợi niệu thống Hình 1.1 Cây rù rì (2) F altissima Blume – Tên theo Tiếng Việt: Đa tía, Đa Cây Đa tía dạng gỗ lớn, có chiều cao lên đến 25m, khơng có rễ phụ, cành ngang Lá Đa tía mọc so le, có hình bầu dục trái xoan với chiều dài 8-21cm, chiều rộng 4-12cm, bo tròn gốc tù có mũi nhọn đầu, phiến dày, dai nhẵn bóng mặt 3-5 gân gốc, gân bên 4-5 đơi Cây Đa tía có cuống dài 2,8-5,5cm, dẹt, khía rãnh Lá kèm có lơng Trên giới Đa tía tập trung phân bố từ Ấn Độ, Trung Quốc, Việt Nam đến Malaixia, Inđônêxia Philippin Ở nước ta thường trồng rộng rãi nhiều nơi Lạng Sơn, Phú Thọ, Hà Tây Khánh Hòa, Ninh Thuận, Quảng Trị Ở Trung Quốc rễ phụ dùng làm thuốc chữa bệnh như: nhiệt giải độc, hoạt huyết, giảm đau Hình 1.2 Cây đa tía (3) F carica L – Tên theo Tiếng Việt: Sung ngọt, Vả tây Vả tây gỗ nhỏ, thường mọc dạng bụi với độ cao trung bình 34m, song thân có chu vi tới 1m Lá Vả tây dai, nạc, có lơng, dài rộng khoảng 10-20cm, chúng có hình chân vịt dạng tim nhiều hay ít, đa dạng, thường có 5-7 thùy cách góc lõm sâu; phiến màu xanh sẫm trên, xanh nhạt ráp Quả Vả tây to, hình dạng lê, hình gụ hay gần hình cầu, màu thay đổi chín Cây Vả tây thường tập trung vùng cận Đông (Xyri, Iran, Á Tiểu Á, Hy Lạp) trở thành mọc hoang dại vùng Địa Trung Hải Quả chín ăn nên thường dùng để ăn tươi phơi khô Chà Ở Ấn Độ Vả tây thường dùng làm thức ăn bổ dưỡng, dịch xanh dùng để hủy mụn hạt cơm thường Hình 1.3 Quả vả tây (4) F elastica Roxb Ex Horn – Tên theo Tiếng Việt: Đa búp đỏ Cây Đa búp đỏ dạng gỗ lớn, chiều cao lên đến 30m có tán xịe rộng, nhiều rễ phụ to thân cành Cây có nhiều cành, khỏe có màu nâu xám, nhẵn Cây Đa búp đỏ có mọc so le, phiến thn dài hình trái xoan, tù gốc mũi nhọn đầu, có 3-5 gân gốc, mặt màu xanh lục bóng Lá kèm bọc lấy non thành búp đỏ đầu cành dài, màu đỏ, mềm sớm rụng Cây Đa búp đỏ thường phân bố chủ yếu Mianma, Malaixia, Ấn Độ, Neepan, Việt Nam Ở nước ta nhập vả trồng nhiều thành phố lớn, trở thành mọc hoang dại vùng đồng vùng núi cao đến 1000m Các phận có nhiều tác dụng thường dùng làm thuốc giải cảm cho mồ hôi; tua rễ lợi tiểu, thường dùng để chữa phù nề, sơ gan cổ trướng; mủ dùng để chữa mụn nhọt Hình 1.4 Cây đa búp đỏ (5) F erecta Thunb Var Beecheyana Kinh - Tên theo Tiếng Việt: Sung thiên tiên Sung thiên tiên dạng gỗ, nhỡ, cao 1-8m, cành to 5mm, lóng ngắn, lúc non có lơng nằm Phiến hình bầu dục thon, dài 7-18cm, rộng 3,5 – 9cm, đầu nhọn, gốc hẹp hình tim, gân từ gốc chạy đến ½ phiến, gân bên đôi, cuống dài 1,5cm; kèm 1cm Quả sung độc, trịn trịn, đường kính 1-1,8cm, cuống dài 2,3 cm; bao chung có bắc nhỏ; hoa đực rải rác, có bắc, 2-3 nhị; hoa có đài, vịi nhụy dài; bé 1-3mm