Khảo sát thành phần hóa học cao ethyl acetate của loài địa y parmotrema planatilobatum (hale) hale

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HĨA HỌC BỘ MƠN HĨA HỌC HỮU CƠ  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CAO ETHYL ACETATE CỦA LOÀI ĐỊA Y PARMOTREMA PLANATILOBATUM (HALE) HALE GVHD: ThS Dương Thúc Huy SVTH: Đặng Công Khánh MSSV: K35106020 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2013 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HĨA HỌC BỘ MƠN HĨA HỌC HỮU CƠ  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CAO ETHYL ACETATE CỦA LOÀI ĐỊA Y PARMOTREMA PLANATILOBATUM (HALE) HALE GVHD: ThS Dương Thúc Huy SVTH: Đặng Công Khánh MSSV: K35106020 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2013 LỜI CẢM ƠN Với lòng trân trọng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn đến:  Thầy Dương Thúc Huy truyền đạt cho em nhiều kiến thức chun mơn, tận tình hướng dẫn, truyền đạt nhiều kinh nghiệm nghiên cứu quý báu tạo điều kiện thuận lợi suốt trình thực hoàn thành đề tài  Tất quý Thầy Cơ khoa Hóa, trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh tận tình truyền đạt kiến thức quý báu suốt thời gian em theo học thực đề tài  Các anh chị nghiên cứu sinh, học viên cao học bạn sinh viên mơn Hóa Hữu cơ, khoa Hóa, trường Đại học Khoa học Tự nhiên động viên, giúp đỡ suốt trình thực đề tài  Các bạn sinh viên lớp K35C, khoa Hóa, trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh bên cạnh giúp đỡ trình học tâp thực đề tài  Gia đình động viên tạo điều kiện tốt vật chất lẫn tinh thần để em hồn thành khóa học Xin chân thành cảm ơn! LỜI MỞ ĐẦU Ngay từ thời trung đại, nhiều người làm nghề y sử dụng loài địa y làm thuốc chữa bệnh như: Lobaria pulmonaria chữa bệnh phổi, Parmelia sulcata chữa bệnh sọ não[1], …Ngày địa y sử dụng làm số loại thuốc dân gian Người da đỏ Florida người Trung Quốc sử dụng số loại địa y khác làm thuốc, đặc biệt thuốc long đờm[1] Ahmadjian Nilsson[2] công bố địa y Cetraria islandica bán rộng rãi tiệm bào chế thuốc Thụy Điển dùng để điều trị bệnh đái tháo đường, bệnh phổi bệnh viêm mũi Peltigera canina sử dụng Ấn Độ dược phẩm làm giảm đau gan[1] Ngồi cơng dụng chữa bệnh, địa y cịn sử dụng làm thực phẩm, mỹ phẩm, xà phòng, nước hoa Các loại hợp chất khác dẫn suất depside chiết từ chi Evernia, Parmelia Ramalina, số có mùi hương hấp dẫn dùng xà phòng nước hoa Đặc biệt, địa y xem chất thị sinh học cho ô nhiễm môi trường Với công dụng đó, địa y nhiều nhà hóa dược nghiên cứu, nhiều hợp chất tự nhiên cô lập số xác định có hoạt tính kháng khuẩn, kháng ung thư, kháng virut, giảm đau, hạ sốt[3,4] , … Địa y thực vật bậc thấp, kết cộng sinh tảo nấm Nhờ dạng sống này, địa y sống nhiều nơi đất, đá, thân cây, điều kiện khác nghiệt khô hạn vùng nhiệt đới Ở Việt Nam, người ta dễ dàng tìm thấy có mặt địa y nơi quen thuộc với phân bố phong phú đa dạng Vậy mà từ trước đến Việt Nam chưa có tác giả nghiên cứu hóa học ứng dụng địa y Để góp phần vào phát triển khoa học Việt Nam, lựa chọn loài địa y Parmotrema planatilobatum (Hale) Hale họ Parmeliaceae thu hái thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng, Việt Nam DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT s : Mũi đơn (Singlet) d : Mũi đôi (Doublet) t : Mũi ba (Triplet) m : Mũi đa (Multiplet) brs : Mũi đơn rộng m/z : Mass to charge ratio Transfer NMR : Cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance) HSQC : Heteronuclear Single Quantum Correlation HMBC : Heteronuclear Multiple Bond Coherence : Proton Nuclear Magnetic Resonance H-NMR 13 : Carbon Nuclear Magnetic Resonance DEPT : Distortionless Enhancement by Polarization Transfer J : Hằng số tương tác spin-spin ppm : Part per million UV : Tia cực tím (ultra violet) C-NMR HR-ESI-MS : Hight Resolution- Electro Spray Ionization- Mass Spectrometry P : Ether dầu hỏa EA : Ethyl acetate C : Chloroform Me : Methanol AcOH : Acetic acid H : Hexane DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU Hình ảnh Hình 1.1 Các dạng địa y (A: dạng khảm, B: dạng phiến, C: dạng bụi) Hình 1.2 Tản địa y Parmotrema planatilobatum (Hale) Hale Hình 3.1 Cơng thức hợp chất H-A7 17 Hình 3.2 Tương quan HMBC hợp chất H-A7 19 Sơ đồ Sơ đồ 2.1 Quy trình điều chế loại cao địa y 16 Sơ đồ 2.2 Quy trình sắc ký cột cao EA1 16 Bảng biểu Bảng 3.1 Dữ liệu phổ MNR hợp chất H-A7 19 Bảng 3.2 Dữ liệu phổ NMR hợp chất H-PP7 Gyrophoric acid 22 Bảng 3.3 Dữ liệu phổ NMR hợp chất M-1 D-Mannitol 22 Bảng 3.4 Hằng số ghép proton hợp chất M-1 D-Mannitol 23 Bảng 3.5 Dữ liệu phổ NMR hợp chất H-TA1 D-Arabinitol 25 Bảng 3.6 Hằng số ghép proton hợp chất H-TA1 25 D-Arabinitol KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: DƯƠNG THÚC HUY MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU MỤC LỤC .4 CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 MÔ TẢ THỰC VẬT 1.2 MÔ TẢ THỰC VẬT PARMOTREMA PLANATILOBATUM (HALE) HALE.7 1.2.1 Đặc điểm thực vật 1.2.2 Phân loại hợp chất thường có địa y 1.3 NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VỀ CHI PARMOTREMA 1.3.1 Các hợp chất theo qui trình sinh tổng hợp polyketid .8 1.3.1.1 Các acid béo 1.3.1.2 Các acid béo vòng 1.3.1.3 Các hợp chất phenol đơn vòng .8 1.3.1.4 Depside 1.3.1.5 Depsidone .8 1.3.1.6 Xanthone 1.3.2 Các hợp chất theo qui trình sinh tổng hợp mevalonic acid .9 1.3.3 Các hợp chất tạo nên trình sinh tổng hợp tảo CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 14 2.1 HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ .14 2.1.1 Hóa chất 14 2.1.2 Thiết bị 14 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP GVHD: DƯƠNG THÚC HUY 2.2 KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU 14 2.3 ĐIỀU CHẾ CÁC LOẠI CAO 15 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 17 3.1 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất H-A7 .17 3.2 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất H-PP7 .19 3.3 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất M-1 22 3.4 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất H-TA1 24 CHƯƠNG KẾT LUẬN 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO .28 CHƯƠNG 1.1 TỔNG QUAN MÔ TẢ THỰC VẬT Địa y loại thực vật bậc thấp đặc biệt, kết cộng sinh nấm (mucobyont) phận quang hợp (photobiont phycobyont), thường tảo vi khuẩn cyanobacterium[1] Thông thường địa y chia làm dạng: - Dạng khảm (crustose lichen): Bề mặt tản địa y khảm mỏng bám chặt vào bề mặt chủ sợi nấm có lõi - Dạng phiến (foliose lichen): Tản địa y dạng phiến có hình dạng tờ giấy mỏng Bề mặt khác biệt rõ rệt Tản bám lỏng lẻo bề mặt chủ rễ giả - Dạng bụi (fruiticose lichen): Địa y dạng bụi có hình thức giống bụi nhỏ, đứng bề mặt chủ xõa xuống Hình 1.1 Các dạng địa y (A :dạng khảm, B: dạng phiến, C: dạng bụi) Ðịa y diện thân cây, đất đá Trên đá chúng sinh vật tiên phong, tộc đoàn chiếm mơi trường chúng phá hủy đá acid mà chúng tiết ra, tạo hạt đất nhỏ Những chất hữu từ địa y thối rữa làm tăng thành phần đất Các acid tiết thay đổi theo loài thường dùng để định danh địa y Ðể hiểu chất địa y giải thích nguồn gốc chúng, nhà thực vật học thử tổng hợp địa y từ tế bào tảo nấm Mặc dù hai thành phần nuôi cấy riêng rẽ việc tổ hợp lại thành địa y thật khó khăn Trong năm gần đây, cộng sinh tạo ra, chúng có hình dạng phần giống với địa y chưa phải cấu trúc thật địa y 1.2 MÔ TẢ THỰC VẬT PARMOTREMA PLANATILOBATUM (HALE) HALE 1.2.1 Đặc điểm thực vật Tên khoa học: Parmotrema planatilobatum (Hale) Hale Họ: Parmeliacee Mơ tả thực vật: Tản đính lỏng lẻo, màu xanh xám Thùy rộng từ 0.5-0.8 cm, tròn, mép nối liền khía tai bèo, có tiêm Hình 1.2 Tản địa y Parmotrema planatilobatum (Hale) Hale mao mỏng, dài 1-2 mm Bề mặt có đốm Bào tử màu trắng với mảnh chất màu tím K+ (skyrin) Mặt màu đen với vùng biên nâu trơn, rễ giả dài, mảnh Ở tản có xẻ dạng chân vịt, có lơng, hình dạng san hơ, bề mặt phẳng nhiều ít, có lơng phổ biến gần biên thùy, rìa phần Có thể dạng đĩa cịn non, khơng bào tử 1.2.2 Phân loại hợp chất thường có địa y Có nhiều hệ thống phân loại hợp chất hóa học từ địa y, hệ thống phân loại hay dùng Đó hệ thống phân loại Shibata cộng đề ra[1] Các hợp chất hóa học địa y chia làm bốn nhóm chính: - Nguồn gốc acid shikimic: terphenylquinone dẫn xuất acid tetronic - Nguồn gốc acid mevalonic: triterpenoid - Nguồn gốc acetate-malonate: acid dây dài acid phenol carboxylic - Nguồn gốc amino acid: dẫn xuất diketopiperazine 1.3 NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VỀ CHI PARMOTREMA Chi Parmotrema (Họ Parmeliaceae) loài địa y phiến phổ biến vùng nhiệt đới, giới có khoảng 220 loài thuộc chi số chúng nghiên cứu mặt hóa dược, tập trung nhiều năm gần cho kết khả quan Phụ lục Phổ 13C-NMR hợp chất H-A7 Phụ lục 3a Tương quan HSQC hợp chất H-A7 Phụ lục 3b Tương quan HSQC hợp chất H-A7 Phụ lục 4a Tương quan HMBC hợp chất H-A7 Phụ lục 4b Tương quan HMBC hợp chất H-A7 Phụ lục 4c Tương quan HMBC hợp chất H-A7 Phụ lục Khối phổ hợp chất H-A7 Phụ lục Phổ 1H-NMR hợp chất H-PP7 Phụ lục 6a Phổ 1H-NMR mở rộng hợp chất H-PP7 H-PP7-DMSO-13C Phụ lục Phổ 13C-NMR hợp chất H-PP7 H-PP7-DMSO-13C Phụ lục 7a Phổ 13C-NMR mở rộng hợp chất H-PP7 6’ Phụ lục Phổ 1H-NMR hợp chất M-1 Phụ lục Phổ 13C-NMR hợp chất M-1 HO H H CH2OH H OH OH CH2OH Phụ lục 10 Phổ 1H-NMR hợp chất H-TA1 HO H H CH2OH H OH OH CH2OH Phụ lục 11 Phổ 13C-NMR hợp chất H-TA1 ...TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HĨA HỌC BỘ MƠN HĨA HỌC HỮU CƠ  KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CAO ETHYL ACETATE CỦA LOÀI ĐỊA Y PARMOTREMA PLANATILOBATUM (HALE). .. cơ lập lồi địa y Parmotrema planatiolobatum (Hale) Hale sau: 3-(3-(methoxycarbonyl)-2,5-dimethylphenyl) 4-methyl 2,6-dihydroxy-5,7dimethyl-9-oxo-9H-xanthene-3,4-dicarboxylate (H-A7) Gyrophoric... methanol thu loại cao như: cao ether dầu hỏa, cao ethyl acetate, cao acetone, cao methanol Tiến hành sắc ký cột cao ethyl acetate EA1 thu ba phân đoạn ký hiệu từ EA1.1 đến EA1.3 Chọn khảo sát phân đoạn