Khảo sát thành phần hóa học cao etyl acetat của loài địa y parmotrema sancti angelii (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 ETYL ACETAT CỦA LOÀI ĐỊA Y PARMOTREMA SANCTI-ANGELII (HALE) HALE THU HÁI Ở ĐÀ LẠT GVHD: Th.s Hồ Xuân Đậu SVTH: Nguyễn Thị Ái MSSV: K35106003 TP.HCM tháng 5/2013 Trang LỜI CẢM ƠN - Với lòng trân trọng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn đến:  Thầy Hồ Xuân Đậu, người truyền đạt cho em nhiều kiến thức chun mơn, tận tình hướng dẫn truyền đạt nhiều kinh nghiệm nghiên cứu quý báu suốt thời gian em học tập, thực hoàn thành đề tài  Thầy Dương Thúc Huy tận tình truyền đạt kinh nghiệm quý báu, quan tâm, nhiệt tình hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em suốt trình thực đề tài  Tất Q 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  Gia đình, bạn bè động viên tạo điều kiện tốt vật chất lẫn tinh thần suốt trình học tập hồn thành khóa luận  Cuối xin gửi lời cảm ơn đến Quý Thầy Cô, quý độc giả đọc, đóng góp ý kiến, chia sẻ khóa luận 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 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 phịng nước hoa Đặc biệt, địa y xem chất thị sinh học cho ô nhiễm mơi trường Với cơng 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 loại địa y Parmotrema Sancti-angelii Hale (Hale) thuộc chi Parmotrema (họ Parmeliaceae) thu hái thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng, Việt Nam để nghiên cứu MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA Y 1.2 NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VỀ CHI PARMOTREMA 1.2.1 Các hợp chất theo qui trình sinh tổng hợp polyketid 1.2.2 Các hợp chất theo qui trình sinh tổng hợp mevalonic acid 1.2.3 Các hợp chất tạo nên trình sinh tổng hợp tảo 1.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Chương : THỰC NGHIỆM 11 2.1 HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ 11 2.1.1 Hóa Chất 11 2.1.2 Thiết Bị 11 2.2 KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU 11 2.3 ĐIỀU CHẾ CÁC LOẠI CAO 12 2.4 TÁCH CÁC PHÂN ĐOẠN TỪ CAO EA3 14 2.4.1 Sắc kí cột silica gel cho phân đoạn EA3.1 ( sơ đồ 2.2, 5.17g) 14 2.4.2 Sắc kí cột silicagel cho phân đoạn EA3.3 (sơ đồ 2.2, 15.78g) 14 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 16 3.1 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT PS–A3 16 3.2 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT PS – A7 19 Chương 4: KẾT LUẬN 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 22 DANH MỤC 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 MR Cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear magnetic resonance) HSQC Heteronuclear Single Quantum Correlation HMBC Heteronuclear Multiple Bond Coherence H-NMR Proton Nuclear Magnetic Resonance 13 C-NMR Carbon Nuclear Magnetic Resonance DEPT High-Perfo Distortionless Enhancement by Polarization Transfer J Hằng số tương tác spin-spin ppm Part per million UV Tia cực tím (Ultra violet) HR-ESI-MS Hight Resolution- Electro Spray Ionization -Mass Spectrometry ED Ether dầu EA Ethyl acetate C Chloroform Me Methanol Ac Acid Acetic Trang Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA Y Địa y loại thực vật bậc thấp đặc biệt, kết cộng sinh nấm (mucobyont) phận quang hợp (photobiont phycobyont), thường tảo vi khuẩn cyanobacterium Thông thường đại 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: 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 đồn chiếm mơi trường chúng phá hủy đá acid mà chúng tiết ra, tạo hạt đất nhỏ Những chất hữu từ địa y thối rửa 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 Trang 1.2 NGHIÊN CỨU HĨA HỌC VỀ CHI PARMOTREMA Chi Parmotrema (Parmeliaceae) lồi địa y phiến phổ biến vùng nhiệt đới, giới có khoảng 220 lồi thuộc chi số chúng nghiên cứu mặt hóa dược, tập trung nhiều năm gần cho kết khả quan 1.2.1 Các hợp chất theo qui trình sinh tổng hợp polyketid 1.2.1.1 Các acid béo Năm 2001, Sassaki GL[6] cô lập acid béo số loài địa y thuộc chi Parmotrema 9-oxodecanoic acid (1), 9-metyltetradecanoic acid (2), 6metyltetradecanoic acid (3), 3-hydroxydecanoic acid (4), nonanedioic acid (5) decanedioic acid (6) 1.2.1.2 Các acid béo vòng Năm 1990, F David[7] cộng cô lập praesoredioic acid (7) protopraesorediosic acid (8) từ Parmotrema praesorediosum Ngoài ra, từ chi Parmotrema phân lập lichesterinic acid (9) protolichesterinic acid (10) 1.2.1.3 Các hợp chất phenol đơn vịng Cũng năm này, Irma S Rojas[8] cơng bố có mặt orcinol (11), metyl-β-orsellinate (12) metyl haematommate (13) Parmotrema tinctorum (Nyl.) Hale Năm 2000, từ địa y Parmotrema stuppeum (Nyl.) Hale, Javaprakasha G K.[9] cô lập orsenillic acid (14) metyl orsenillate (15) 1.2.1.4 Depside Năm 1999, Laily B Din[10] công bố lồi địa y thuộc chi Parmotrema có chứa hàm lượng lớn hợp chất bậc hai bao gồm depside loại ester tạo thành liên kết hai hay nhiều phân tử phenolcarboxylic acid atranorin (16) cloroatranorin (17) Năm 2002, Alcir Teixeira Gomes cộng sự[12] cô lập lecanoric acid (18) từ Parmotrema tinctorum (Nyl.) Hale Trang 1.2.1.5 Depsidone Trong lồi địa y thuộc chi Parmotrema có mặt depsidone[6,10,12,13] sau malonprotocetraric acid (19), protocetraric acid (20), furmaprotocetraric acid (21), succinprotocetraric acid (22), salazinic acid (23), consalazinic acid (24), α-collatolic acid (25), dehydrocollatolic acid (26), alectoronic acid (27), norstictic acid (28), hypostitic acid (29) 1.2.1.6 Xanthone Theo N K Honda cộng cô lập xanthone lichenxanthone (30) secalonic acid (31) Parmotrema dilatatum, Parmotrema lichnxanthonium Parmotrema sphaerospora[14] 1.2.2 Các hợp chất theo qui trình sinh tổng hợp mevalonic acid Năm 1993, Bazyli Czeczuga[16] nhận danh 17 carotenoid có mặt Parmotrema tinctorum dựa vào kỉ thuật HPLC so sánh với phổ IR α-carotene (33), β-carotene (34), β-eryptoxanthin (35), lutein (36), 3’-epilutein (38), zeaxanthin (39), luteinepoxide (40), antheraxanthin (41), violaxanthin (42), mutatoxanthin (43), flavoxanthin (44), echinenone (45), canthaxanthin (46), astaxanthin (47), neoxanthin (48), capsochrome (49), β-citraurin (50) 1.2.3 Các hợp chất tạo nên trình sinh tổng hợp tảo Năm 2005, Elaine R.Carbonero[16], nhà hóa học Brazil, định danh hai glucan với tên nigeran [(1 → 3), (1 → 4) - α - glucan] lichenan [(1 → 3), (1 → 4) - β - glucan] Parmotrema austrosinense, Parmotrema delicatulum, Parmotrema mantiqueirense, Parmotrema schindleri Parmotrema tinctorum Trang Công thức hóa học hợp chất: O 14 11 13 COOH 10 CH3 COOH - Oxodecanoic acid (2) - Metyltetradecanoic acid (1) CH3 14 13 11 10 COOH COOH OH - Metyltetradecanoic acid (3) HO OC - Hydroxydecanoic acid (4 ) COOH HOOC O COOH Praesorediosic acid (7) O O O O CH3 (CH2)12 O CH3 CH3 COOCH3 COOCH3 OH HO OH CHO CH3 Metyl β - orcinol carboxylat ( 12) Metyl haematommate (13) CH3 CH3 CH3 COOCH3 COOH HO CH3 Protolichesterinic acid (10) Lichesterinic acid (9) HO COOH COOH H2C (CH2)12 (CH2)14 Protopraesorediosic acid (8) COOH H3C COOH H2C (CH2)14 O Decanedioic acid (6) COOH O COOH Nonanedioic acid (5) H3C OH HO OH HO OH CH3 Orsellinic acid (14) Orcinol (11) Metyl orsellinate (15) Trang CH3 O C Cl OH O OH HO OCH3 C CH3 C OH O OH HO CH3 O CHO O CH3 CH3 C CHO OCH3 O CH3 Cloroatranorin (17) Atranorin (16) COOH O O CH3 C CH3 O O CH3 OH O C OH HO C OH OH O HO O CH3 O C CHO Lecanoric acid (18) OH O CH3 Malonprotocetraric acid (19 ) CH2OH CH3 O O C CH3O O OH O CH3 O CHO CH3 C OH C O HO O CH3 OH C O CH3 HO CH Hypostictic acid (29) Protocetraric acid (20 ) HOOC HOOC O O O O CH3 O CH3 O C C CHO OH O O CHO CH3 C O HO CH O Salazinic acid (23) O CH2OH C OH O HO OH Succinprotocetraric acid (22) CH2OH C C CH3 O CHO Fumarprotocetraric acid (21) CH3 O HO CH3 O OH O C OH O O HO O O OH O HO OH C O HO CH O Consalazinic acid (24 ) Trang PHỤ LỤC CH3 COOH HO OH Phụ lục 1: Phổ 1H-NMR hợp chất RS-C1a Trang 24 CH3 COOH HO OH Phụ lục 2: Phổ 13C-NMR hợp chất RS-C1a Trang 25 O O HO OH Phụ lục 3: Phổ 1H-NMR hợp chất RS-C2 Trang 26 O O HO OH Phụ lục 4: Phổ 13C-NMR hợp chất RS-C2 Trang 27 H 3'4'OH 2' HO CH3 O H HO H 5' H 1"CH 2" 3" 4"O8' 1' 7O CH H 6' H OH H O CH3 HO OH 7' H Phụ lục 5: Phổ 1H-NMR hợp chất RS-C1 Trang 28 Phụ lục 5a: Phổ 1H-NMR giản rộng hợp chất RS-C1 Trang 29 H 2' 3'4'OH HO CH3 O H HO H 5' H 1"CH 2" 3" 4"O8' 1' 7O CH H 6' H OH H O CH3 HO OH 7' H Phụ lục 6: Phổ 13C-NMR hợp chất RS-C1 Trang 30 H 2' 3'4'OH HO CH3 O H HO H 1"CH 2" 3" 4" 8' 1' 5' H O 7O CH H 6' H OH H O CH3 HO OH 7' H Phụ lục 7: Phổ HSQC hợp chất RS-C1 Trang 31 H 2' 3'4'OH HO CH3 O H HO H 5' H 1"CH 2" 3" 4"O8' 1' 7O CH H 6' H OH H O CH3 HO OH 7' H Phụ lục 7a: Phổ HSQC giản rộng hợp chất RS-C1 Trang 32 H 3'4'OH 2' HO CH3 O H HO H 5' H 1"CH 2" 3" 4"O8' 1' 7O CH H 6' H OH H O CH3 HO OH 7' H Phụ lục 8: Phổ HMBC hợp chât RS-C1 Trang 33 H 3'4'OH 2' HO CH3 O H HO H 5' H 1"CH 2" 3" 4"O8' 1' 7O CH H 6' H OH H O CH3 HO OH 7' H Phụ lục 8a: Phổ HMBC giản rộng hợp chất RS-C1 Trang 34 H 3'4'OH 2' HO CH3 O H HO H 5' H 1"CH 2" 3" 4"O8' 1' 7O CH H 6' H OH H O CH3 HO OH 7' H Phụ lục 8b: Phổ HMBC giản rộng hợp chất RS-C1 Trang 35 CH3 COOH 1" H OH 3" O 2' 3' OH HO O 2" 4' H OH 4" HOOC 1' 6' 5' 7' CH3 8' Phụ lục 9: Phổ 1H-NMR hợp chất RS-C15 Trang 36 CH3 COOH 1" H OH 3" O 2' 3' OH HO O 2" 4' H OH 4" HOOC 1' 6' 5' 7' CH3 8' Phụ lục 10: Phổ 13C-NMR hợp chất RS-C15 Trang 37 CH3 COOH 1" H OH 3" O 2' 3' OH HO O 2" 4" 4' H OH 5' HOOC 1' 6' 7' CH3 8' Phụ lục 11: Phổ HMBC hợp chất RS-C15 Trang 38 ... từ địa y thối rửa 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... dù hai thành phần nuôi c? ?y riêng rẽ việc tổ hợp lại thành địa y thật khó khăn Trong năm gần đ? ?y, cộng sinh tạo ra, chúng có hình dạng phần giống với địa y chưa phải cấu trúc thật địa y Trang... khoa học Parmotrema sanctiangelii (Hale) Hale (hình 2), họ Parmeliaceae Trang 11 Hình Tản địa y Parmotrema sancti-angelii Tên khoa học địa y xác định thạc sĩ Võ Thị Phi Giao, khoa Sinh học, Đại Học