Nghiên cứu tổng hợp một số dẫn xuất của quercetin, xác định hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn của chúng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HOÀNG THỊ KIM DUNG ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU TỔNG HỢP MỘT SỐ DẪN XUẤT CỦA QUERCETIN, XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH KHÁNG NẤM, KHÁNG KHUẨN CỦA CHÚNG LUẬN VĂN CAO HỌC CHUN NGÀNH: CƠNG NGHỆ HĨA HỌC NĂM 2003 Luận văn Thạc só BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập- Tự Do- Hạnh Phúc NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HOÀNG THỊ KIM DUNG Phái: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 27/03/1976 Nơi sinh: Thanh Hóa Chuyên ngành: Công Nghệ Hóa Học – Hóa hữu Mã số : 02.10.04 I-TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu tổng hợp số dẫn xuất Quercetin, xác định hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn chúng II-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tiến hành tách chiết Rutin tổng hợp Quercetin - Nghiên cứu tổng hợp Pentaacetyl Quercetin - Nghiên cứu tổng hợp Zn-Quercetin - Xác định hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn Quercetin dẫn xuất III-NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 20 / 05 / 2002 IV-NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: / 02 /2003 V-HỌ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS Nguyễn Cửu Khoa VI- HỌ TÊN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 1: PGS.TS Trần Thị Việt Hoa VII- HỌ TÊN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 2: PGS.TS Nguyễn Ngọc Sương CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ NHẬN XÉT CÁN BỘ NHẬN XÉT Nội dung Đề Cương Luận án cao học thông qua Hội Đồng Chuyên Ngành Ngày PHÒNG QLKH-SĐH Học viên Hoàng Thị Kim Dung tháng năm CHỦ NHIỆM NGÀNH Luận văn Thạc só CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN CỬU KHOA Cán chấm nhận xét 1: PGS.TS TRẦN THỊ VIỆT HOA Cán chấm nhận xét 2: PGS.TS NGUYỄN NGỌC SƯƠNG Luận án bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN ÁN CAO HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ngày 22 tháng năm 2003 Học viên Hoàng Thị Kim Dung Luận văn Thạc só LỜI CẢM ƠN Con xin cảm ơn bố mẹ, anh chị – người thân yêu Xin chân thành cảm ơn: - Thầy Nguyễn Cửu Khoa tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt thời gian thực luận án này, - Cô Trần Thị Việt Hoa, thầy Phạm Thành Quân thầy cô Khoa Công Nghệ Hóa Học & Dầu Khí, trường Đại Học Bách Khoa Thành phố Hồ Chí Minh, - Phòng Quản Lý Khoa Học- Sau Đại Học, - Các thầy cô Hội đồng Bảo vệ Luận án , - Tập thể Phòng Công nghệ Hữu cao phân tử cô chú, anh chị, bạn đồng nghiệp Viện Công nghệ Hóa học, - Phòng Hóa sinh, Phòng Công nghệ hợp chất có hoạt tính sinh học – Viện Sinh học Nhiệt đới, - Trung Tâm Dịch Vụ Phân Tích & Thí Nghiệm Trung tâm đo lường tiêu chuẩn chất lượng khu vực 3, Viện Pasteur Tp.HCM, tất bạn nhiệt tình giúp đỡ, bảo động viên cho suốt thời gian qua Xin chân thành cảm ơn Học viên Hoàng Thị Kim Dung Luận văn Thạc só MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN ÁN LỜI CẢM ƠN TÓM TẮT MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH DANH MỤC PHỤ LỤC MỞ ĐẦU ………………….………………….………………….………………….………………….………………….… Trang PHẦN 1: TỔNG QUAN: I- RUTIN: I.1.Các loại có chứa Rutin:……………….………………………………………….………………… I.1.1.Cây Hòe: ………………….………………….………………….………………….……………………………… I.1.2.Cây Mạch ba góc: ………………….………………….…………………….………………….…………… I.1.3.Cây Nghễ: ………………….………………….………………….………………….…………………………… I.1.4.Cây Cửu lý hương: ………………….………………….………………….………………….…………… I.1.5 Một số loại khác:……………………………………………………………………………………… I.2.Cấu tạo Rutin: ………………………………………………………………………………………………… I.3.Tính chất Vật lý: ………………….…………………………….………………….………………….………… I.4.Ứng dụng Rutin Việt Nam: ………………….………………….……… II- QUERCETIN: ………………….………………….………………….………………….………………………… II.1.Cấu tạo: ………………….………………….………………….………………….…………………………………… II.2.Tính chất Vật lý: ………………………………………………………………………………………………… II.3.Phản ứng điều chế từ Rutin: ………………….………………….……………….………………… II.4.Hoạt tính ứng dụng Quercetin: ………………….………………….………………… II.4.1.Trong dược phẩm y tế:……………………………………………………………………………… II.4.2 Sử dụng làm thuốc thử phân tích:……………………………………………………………… II.4.3.Sử dụng bảo quản thực phẩm:………………………………………………………… II.4.4.Sử dụng làm phụ gia mỹ phẩm:………………………………………………………………… II.4.5.Sử dụng làm chất màu:………………………………………………………………………………… III- PENTAACETYL QUERCETIN:…………………………………………………………………… III.1.Cấu tạo: ………………….………………….………………….………………….………………………………… III.2.Tính chất Vật lý: ……………………………………………………………………………………………… III.3.Điều chế : ………………….………………….……………….…………………………………………………… III.4.Ứng dụng: ………………….………………….…………………………………………………………………… Học viên Hoàng Thị Kim Dung 3 5 7 10 10 10 11 11 15 15 15 15 18 18 18 18 18 Luận văn Thạc só IV- Zn-QUERCETIN:………………………………………………………………………………………………… IV.1.Cấu tạo: ………………….………………….………………….………………….………………………………… IV.2.Tính chất Vật lý: ……………………………………………………………………………………………… IV.3.Điều chế : ………………….………………….……………….…………………………………………………… IV.4.Ứng dụng: ………………….………………….…………………………………………………………………… V- XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH KHÁNG NẤM, KHÁNG KHUẨN:………… V.1 Các phương pháp định tính xác định hoạt tính:……………………………………… V.1.1 Phương pháp trộn thuốc vào môi trường thạch:………………………………… V.1.2 Phương pháp đục lỗ môi trường thạch:……………………………………… V.1.3 Phương pháp thấm giấy:……………………………………………………………………………… V.1.4 Phương pháp ống trụ “Heatley”:……………………………………………………… V.1.5 Phương pháp đào rãnh Fleming:…………………………………………………… V.1.6 Phương pháp viên nén Đặng Văn Ngữ:………………………………………………… V.1.7 Phương pháp thử chất kháng khuẩn bay hơi:………………………… V.1.8 Phương pháp sắc ký kháng khuẩn:………………………………………………………… V.2 Các loại vi khuẩn, nấm sử dụng để xác định hoạt tính:……… …………… V.2.1.Vi khuẩn:…………………………………………………………………………………………………………… V.2.2.Naám:……………………………………………………………………………………………………………………… 22 22 22 22 22 26 26 26 26 26 27 27 27 28 28 29 29 30 PHAÀN 2:PHƯƠNG PHÁP & KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU: ………………….………………….………………….………………….…… I- LỰA CHỌN, XỬ LÝ NGUYÊN LIỆU: …………………………………………………………… II- CHIẾT TÁCH RUTIN: ………………………………………………………………………………………… II.1.Phương pháp điều kiện chiết Rutin: ………………….………………….………………… II.2.Tinh chế định lượng Rutin: ………………….………………….………………………………… II.2.1.Tinh chế Rutin: ………………….………………….………………….……………………………………… II.2.2.Định lượng Rutin: ………………….………………….……………………………………………………… III- TỔNG HP QUERCETIN: ……………………………………………………………………………… III.1.Điều kiện quy trình tổng hợp: ………………….………………….…………………………… III.2.Tinh chế định lượng Quercetin: ………………….………………….……………………… III.2.1.Tinh chế Quercetin: ………………….………………….………………….…………………………… III.2.2.Định lượng Quercetin: ………………….………………….…………………………………………… IV- NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN TỔNG HP PENTAACETYL QUERCETIN: …………………………………………………………………………… IV.1.Khảo sát trình tổng hợp Quercetin thành Pentaacetyl Quercetin: ………………….……………………………………………………………… IV.1.1.Khảo sát thời gian phản ứng: ………………….………………….………………………… IV.1.2.Khảo sát lượng dung môi tham gia phản ứng: ………………….…………… IV.1.3.Khảo sát nhiệt độ phản ứng: ………………….…………………………….…………………… IV.2.Tinh chế định lượng Pentaacetyl Quercetin: ………………….…………….… IV.2.1.Tinh chế Pentaacetyl Quercetin:…… ………………….………………………………….… IV.2.2.Định lượng Pentaacetyl Quercetin: ………………….………………………………….… Học viên Hoàng Thị Kim Dung 32 34 35 35 37 37 38 40 40 41 41 42 44 44 45 46 47 49 49 49 Luận văn Thạc só V- NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN TỔNG HP Zn-QUERCETIN: ……………… V.1.Khảo sát trình tổng hợp Quercetin thành Zn-Quercetin:…………… V.1.1.Khảo sát thời gian phản ứng: ………………….………………….…………………………… V.1.2.Khảo sát lượng dung môi tham gia phản ứng: ………………….…………… V.1.3.Khảo sát nhiệt độ phản ứng: ………………….…………………………….……………………… V.2.Tinh chế Zn-Quercetin: ………………….…………….…………………………………………………… VI- NHẬN DANH SẢN PHẨM: …………………………………………………………………………… V.1.Nhận danh Rutin: ………………….………………….………………….………………….………………… VI.2.Nhận danh Quercetin: ………………….………………….………………….………………….……… VI.2.1 Sắc ký lớp mỏng, Tonc UV-Vis: ………………….………………………………………… VI.2.2 Phổ IR: ………………….………………….………………….………………….………………….…………… VI.2.3 Phân tích nguyên tố:……………………………………………………………………… VI.2.4 MS Trap………………………………………………………………………………………… VI.2.5.Phổ NMR: ………………….………………….………………….………………….………………….……… VI.3.Nhận danh Pentaacetyl Quercetin: ………………….………………….………….………… VI.3.1 Sắc ký lớp mỏng, Tonc UV-Vis: ………………….………………………………………… VI.3.2 Phổ IR: ………………….………………….………………….………………….………………….…………… VI.3.3 Phân tích nguyên tố:……………………………………………………………………… VI.3.4 MS Trap………………………………………………………………………………………… VI.3.5.Phổ NMR: ………………….………………….………………….………………….………………….………… VI.4.Nhận danh Zn-Quercetin: ………………….………………………….………………….…………… VI.4.1 Sắc ký lớp mỏng, Tonc UV-Vis: ………………….………………………………………… VI.4.2 Phổ IR: ………………….………………….………………….………………….………………….…………… VI.4.3 Phân tích nguyên tố:……………………………………………………………………… VI.4.4 MS Trap………………………………………………………………………………………… VII-XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH KHÁNG NẤM, KHÁNG KHUẨN: ……… 52 52 53 54 55 56 57 57 58 58 58 58 59 59 61 61 62 62 62 63 65 65 66 66 66 68 PHẦN 3: THỰC NGHIỆM: I- NGUYÊN LIỆU: ……………………………………………………………………………………………………… I.1.Xử lý nguyên liệu: ………………….………………….………………….………………….………………… I.2.Xác định độ ẩm: ………………….………………….………………….………………….…………………… II- TÁCH CHIẾT RUTIN: ………………………………………………………………………………………… II.1.Phương pháp điều kiện chiết tách Rutin: ……………………….…………………… II.2.Tinh chế định lượng Rutin: ………………….………………….………………….…………… II.2.1.Kết tinh lại ethanol:……………………………………………………………………………… II.2.2.Định lượng Rutin:……………………………………………………………………………………………… III- TỔNG HP QUERCETIN: :…………………………………………………………………………… III.1.Điều kiện để thủy phân Rutin thành Quercetin: ………………………………… III.2.Tinh chế định lượng Quercetin: ………………….………………….…………………… III.2.1.Kết tinh lại ethanol: ………………………………………………………………………… III.2.2.Định lượng Quercetin: ………………………………………………………………………………… Học viên Hoàng Thị Kim Dung 71 71 71 72 72 73 73 73 74 74 74 74 75 Luận văn Thạc só IV- NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN TỔNG HP PENTAACETYL QUERCETIN: :……………………………………………………………………………………………………………… IV.1.Khảo sát trình tổng hợp Pentaacetyl Quercetin: ………………….……… IV.2.Tinh chế định lượng Pentaacetyl Quercetin: ………………….…………….… IV.2.1.Kết tinh lại acetone+ethanol:…… ………………….………………………….… IV.2.2.Định lượng Pentaacetyl Quercetin: ………………….………………………………….… V- NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN TỔNG HP Zn-QUERCETIN: …………… VI- NHẬN DANH SẢN PHẨM: ………………………………………………………………………… VI.1.Nhaän danh Rutin: ………………….………………….………………….………………….…………… VI.2.Nhaän danh Quercetin: ………………….………………….………………….………………….…… VI.3.Nhaän danh Pentaacetyl Quercetin: ………………….………………….…….…………… VI.4.Nhận danh Zn-Quercetin: ………………….………….………………….………………….…… VII- XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH KHÁNG NẤM, KHÁNG KHUẨN:……… VII.1 Các loại vi khuẩn, nấm thử nghiệm:……………………………………………………… VII.2 Môi trường thử nghiệm:……………………………………………………………………………… VII.2 Chất thử nghiệm: :………………………………………………………………………………………… VII.4 Dụng cu:ï:………………………………………………………………………………………………………… VII.5.Tiến hành khảo sát: :…………………………………………………………………………………… PHẦN : KẾT LUẬN ………………….………………….………………….…………………… TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………….………………….………………….………………….……… PHỤ LỤC TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Học viên Hoàng Thị Kim Dung 76 76 76 76 77 78 79 79 79 80 81 82 82 82 83 83 83 84 87 Luận văn Thạc só DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1: Lượng kẽm cần cung cấp theo lứa tuổi ………………………………………… 24 Bảng 2: Nguồn cung cấp tự nhiên kẽm…… ……………………………… Bảng 3: Kết độ hấp thu A dung dịch Rutin chuẩn λ = 258nm …………………………………………………………………………………………………………… Bảng 4: Kết độ tinh sản phẩm Rutin… ………………………………………… Bảng 5: Kết độ hấp thu A dung dịch Quercetin chuẩn λ = 255nm………………………………………………………………………………………… Bảng 6: Kết độ tinh sản phẩm Quercetin… ………………………………… Bảng 7: Kết khảo sát biến đổi Quercetin thành Pentaacetyl Quercetin theo thời gian phản ứng………………………… … ………………………………… Bảng 8: Kết khảo sát biến đổi Quercetin thành Pentaacetyl Quercetin theo lượng dung môi tham gia phản ứng…… … ………………………………… Bảng 9: Kết khảo sát biến đổi Quercetin thành Pentaacetyl Quercetin theo nhiệt độ phản ứng…………………………… … ………………………………… Bảng 10: Kết độ hấp thu A dung dịch Pentaacetyl Quercetin chuẩn λ= 254nm…………………………………………………………………………………… Bảng 11: Kết độ tinh sản phẩm Pentaacetyl Quercetin………………… Bảng 12: Kết khảo sát biến đổi Quercetin thành Zn-Quercetin theo thời gian phản ứng…………………………………… … ………………………………… Bảng 13: Kết khảo sát biến đổi Quercetin thành Zn-Quercetin theo lượng dung môi tham gia phản ứng…… … ……………………………………… Bảng 14: Kết khảo sát biến đổi Quercetin thành Zn-Quercetin theo nhiệt độ phản ứng…………………………………… … ………………………………… Bảng 15: Kết phân tích nguyên tố Quercetin …………………………….…………………………………… … ………………………………… Bảng 16: 1H-NMR Quercetin ……………………………………………………………… Bảng 17: 13C-NMR Quercetin …………………………………………………………… Bảng 18: Kết phân tích nguyên tố Pentaacetyl Quercetin …………………………….…………………………………… … ………………………………… Bảng 19: 1H-NMR Pentaacetyl Quercetin ………………………………………… Bảng 20: 13C-NMR Pentaacetyl Quercetin ………………………………………… Bảng 21: Kết phân tích nguyên tố Zn-Quercetin …………………………….…………………………………… … ………………………………… Bảng 22: Kết xác định tính kháng nấm, kháng khuẩn………………………… 24 Học viên Hoàng Thị Kim Dung 38 39 42 43 45 46 48 49 50 53 54 55 58 59 60 62 63 64 66 68 Luận văn Thạc só DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, HÌNH Sơ đồ 1: Sơ đồ nghiên cứu …………………………………………………………………………… Sơ đồ 2: Xử lý nguyên liệu ………………………………………………………………………… Sơ đồ 3: Quy trình chiết Rutin ………………………………………………………………… Sơ đồ 4: Quy trình tinh chế Rutin ……………………………………………………………… Sơ đồ 5: Quy trình thủy phân Rutin thành Quercetin ………………………………… Sơ đồ 6: Quy trình tinh chế Quercetin ……………………………………………………… Sơ đồ 7: Quy trình tổng hợp Pentaacetyl Quercetin ………………………………… Sơ đồ 8: Quy trình tổng hợp Zn-Quercetin …………………… ………………………… Trang 33 34 36 37 40 41 44 52 Hình 1: Công thức cấu tạo Rutin ……………………………………………………… Hình 2: Công thức cấu tạo Quercetin ……………………………………………… Hình 3: Ví dụ trạng thái oxy hóa khử Quercetin…………………………… Hình 4: Công thức cấu tạo Pentaacetyl Quercetin ………… ……………… Hình 5: Công thức cấu tạo Zn-Quercetin …………………………………………… Hình 6: Hệ thống đun hồi lưu…………………………………………………………………… 10 14 18 22 72 Học viên Hoàng Thị Kim Dung Luận văn Thạc só Phụ lục 18: Khối phổ MS2 Pentaacetyl Quercetin Học viên Hoàng Thị Kim Dung Luận văn Thạc só Phụ lục 19: Khối phổ MS Zn-Quercetin Học viên Hoàng Thị Kim Dung Luận văn Thạc só Phụ lục 20: Khối phổ MS2 Zn-Quercetin Học viên Hoàng Thị Kim Dung Luận văn Thạc só Phụ lục 22: Phổ 1H-NMR Quercetin Học viên Hoàng Thị Kim Dung Luận văn Thạc só Phụ lục 23: Phổ 13C-NMR Quercetin Học viên Hoàng Thị Kim Dung Luận văn Thạc só Phụ lục 24: Phổ DEPT Quercetin Học viên Hoàng Thị Kim Dung Luận văn Thạc só Phụ lục 25: Phổ 1H-NMR Pentaacetyl Quercetin Học viên Hoàng Thị Kim Dung Luận văn Thạc só Phụ lục 26: Phổ 13C-NMR Pentaacetyl Quercetin Học viên Hoàng Thị Kim Dung Luận văn Thạc só Phụ lục 12: Kết phân tích nguyên tố Pentaacetyl Quercetin Phụ lục 27: Phổ DEPT Pentaacetyl Quercetin Học viên Hoàng Thị Kim Dung Luận văn Thạc só Hình 28: Zn-Quercetin thử chủng Pseudomonas aeruginosa Hình 29: Zn-Quercetin thử chủng E.coli Học viên Hoàng Thị Kim Dung Luận văn Thạc só Hình 30: Zn-Quercetin thử chủng Bacillus subtilis Hình 31: Zn-Quercetin thử chủng Staphylococcus aureus Học viên Hoàng Thị Kim Dung Luận văn Thạc só Hình 32: Zn-Quercetin thử chủng Enterococcus faecalis Hình 33: Quercetin thử chủng Staphylococcus aureus Học viên Hoàng Thị Kim Dung Luận văn Thạc só Hình 34: Pentaacetyl Quercetin thử chủng Staphylococcus aureus Hình 35: Rutin thử chủng Bacillus subtilis Học viên Hoàng Thị Kim Dung Luận văn Thạc só Hình 36: Rutin thử chủng Staphylococcus aureus Hình 37: Zn-Quercetin thử chủng Trichoderma sp Học viên Hoàng Thị Kim Dung Luận văn Thạc só Hình 38: Rutin thử chủng Aspergillus oryzae Hình 39: Zn-Quercetin thử chủng Aspergillus oryzae Học viên Hoàng Thị Kim Dung ... hữu Mã số : 02.10.04 I-TÊN ĐỀ TÀI: Nghiên cứu tổng hợp số dẫn xuất Quercetin, xác định hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn chúng II-NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Tiến hành tách chiết Rutin tổng hợp Quercetin... hóa nghiên cứu hợp chất cơkim Mục tiêu nghiên cứu đề tài: - Tách chiết Rutin Tổng hợp quercetin Nghiên cứu tổng hợp pentaacetyl quercetin Nghiên cứu tổng hợp phức Zn-quercetin Xác định tính kháng. .. xét nghiệm tính kháng nấm ,kháng khuẩn chúng Kết thực đề tài: Lần Việt Nam, tiến hành nghiên cứu phức Quercetin với kim loại (Zn), tổng hợp xác định cấu trúc hoạt tính kháng nấm, kháng khuẩn phức