Góp phần nghiên cứu các hợp chất có hoạt tính sinh học trong thân rễ cây ngải tiên Bousigon Hedychium Bousigonianum Pierre ex Gagn

Góp phần nghiên cứu các hợp chất có hoạt tính sinh học trong thân rễ cây ngải tiên Bousigon Hedychium Bousigonianum Pierre ex Gagn Góp phần nghiên cứu các hợp chất có hoạt tính sinh học trong thân rễ cây ngải tiên Bousigon Hedychium Bousigonianum Pierre ex Gagn luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  ĐỖ THỊ HIỀN GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU CÁC HỢP CHẤT CĨ HOẠT TÍNH SINH HỌC TRONG THÂN RỄ CÂY NGẢI TIÊN BOUSIGON (HEDYCHIUM BOUSIGONIANUM PIERRE EX GAGN) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI − 2012 TRƢỜNG ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  ĐỖ THỊ HIỀN GÓP PHẦN NGHIÊN CỨU CÁC HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TRONG THÂN RỄ CÂY NGẢI TIÊN BOUSIGON (HEDYCHIUM BOUSIGONIANUM PIERRE EX GAGN) Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số: 60 44 27 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS Văn Ngọc Hƣớng HÀ NỘI − 2012 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Khái quát chi Hedychium 1.1.1 Đặc điểm thực vật học 1.1.2 Thành phần hóa học chi Hedychium 1.2.1.Tecpenoid tinh dầu chi Hedychium 1.2.2 Sesquiterpenoid diterpenoid 1.1.2.3 Các hợp chất C6 – C3 18 1.1.2.4 Các hợp chất C6 – C3 – C6 19 1.1.2.5 Các hợp chất Steroids 20 1.3 Các hợp chất có hoạt tính sinh học chi Hedychium 21 1.4 Tác dụng loài thuộc chi Hedychium 23 1.1.4.1 Tác dụng tinh dầu 23 1.1.4.2 Tác dụng chất chiết từ thân rễ 25 1.5 Tình hình nghiên cứu chi Hedychium Việt Nam 29 1.2 Tổng quan ngải tiên bousigon 30 1.2.1 Xuất xứ 30 1.2.2 Một số đặc điểm thực vật 30 CHƢƠNG 2: ĐỀ TÀI, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 31 2.1 Đề tài, mục tiêu nhiệm vụ 31 2.1.1 Tên đề tài 31 2.1.2 Mục tiêu đề tài 31 2.1.3 Nhiệm vụ đề tài 31 2.2 Các phƣơng tiện nghiên cứu 32 2.2.1 Thiết bị nghiên cứu 32 2.2.2 Dụng cụ 32 2.2.3 Các hóa chất 33 2.3 THỰC NGHIỆM 33 2.3.1 Mẫu thực vật phƣơng pháp xử lí: 33 2.3.2 Điều chế tinh dầu thân rễ ngải tiên bousigon 34 2.3.3 Phân tích nhận biết thành phần tinh dầu thân rễ ngải tiên bousigon 34 2.3.4 Chiết hợp chất có hoạt tính sinh học thân rễ ngải tiên bousigon 35 2.3.5 Thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định (Antimicrobial activity) 36 2.3.6 Khảo sát cặn chiết sắc ký lớp mỏng (SKLM) 36 2.3.7 Phân lập xác định cấu trúc phân tử chất cặn chiết 37 2.3.8 Các số vật lí số liệu phổ chất thu đƣợc 39 2.3.9 Khảo sát hoạt tính gây độc tế bào hợp chất phân lập đƣợc: 40 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42 3.1 Đối tƣợng đề tài nghiên cứu 42 3.2 Nghiên cứu tinh dầu thân rễ ngải tiên bousigon 42 3.2.1 Điều chế tinh dầu 43 3.2.2 Phân tích nhận biết thành phần tinh dầu 43 3.3 Nghiên cứu hợp chất có hoạt tính sinh học thân rễ ngải tiên bousigon 45 3.3.1 Chiết chọn lọc chất có hoạt tính sinh học thân rễ ngải tiên bousigon 45 3.3.2 Khảo sát hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định cặn chiết thân rễ ngải tiên bousigon 47 3.3.3 Phân lập hợp chất cặn chiết H C thân rễ ngải tiên bousigon 48 3.3.3.1 Khảo sát cặn chiết H C SKLM 48 3.3.3.2 Phân lập chất tinh khiết cặn chiết C H 49 3.3.4 Xác định cấu trúc phân tử chất phân lập đƣợc 50 3.3.4.1 Xác định cấu tạo phân tử hợp chất HB3 50 3.3.4.2 Xác định cấu trúc phân tử hợp chất HB5 52 3.3.4.3 Xác định cấu trúc phân tử HB7 54 3.3.5 Khảo sát hoạt tính chống ung thƣ hợp chất HB5 phân lập đƣợc từ thân rễ ngải tiên bousigon 57 KẾT LUẬN 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 MỤC LỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TLC (Thin-Layer Chromatography): Sắc kí lớp mỏng (SKLM, SKBM) EI-MS (Electron Impact-Mass Spectrocopy): Phổ khối lƣợng va chạm điện tử ESI-MS (Electron Sprayionisation-Mass Spectrocopy):Phổ khối lƣợng phun bụi điện tử H-NMR (Proton Nuclear Magnetic Resonance): Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton 13 C-NMR (Cacbon 13 Nuclear Magnetic Resonance): Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân cacbon - 13 DEPT (Disstortionless Enhancement by Polarition Transfer) HMBC (Heteronuclear Multiple-Bond Correlation) HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence) DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ VÀ CÁC HÌNH Bảng 1.1: Cơng thức hóa học chất đƣợc nhận dạng tinh dầu thuộc chi Hedychium Bảng 1.2: Các terpennoid đƣợc phân lập từ chi Hedychium Bảng 3.1: Các thành phần Tinh dầu thân rễ ngải tiên bousigon vùng Vĩnh Phúc Bảng 3.2: So sánh số thành phần tinh dầu thân rễ ngải tiên SaPa tinh dầu thân rễ ngải tiên bousigon Vĩnh Phúc Bảng 3.3 : Hoạt tính kháng VSVKĐ sản phẩm thân rễ ngải tiên bousigon Bảng 3.4: Kết khảo sát cặn H SKLM Bảng 3.5: Kết khảo sát cặn C SKLM Bảng 3.6: Số liệu phổ 13C-NMR hợp chất HB3 Bảng 3.7 Số liệu phổ 1H&13C-NMR hợp chất HB5 Bảng 3.8: Số liệu phổ 1H&13C-NMR hợp chất HB7 Bảng 3.9 Hàm lƣợng tế bào ung thƣ sống sót sau thử Bảng 3.10 Cƣờng độ gây độc tế bào ung thƣ Sơ đồ 3.1: Qui trình chiết hoạt chất sinh học thân rễ ngải tiên bousigon Sơ đồ 3.2 Các phân đoạn phân lập chất tinh khiết cặn H SKLM Hình 2.1: Thiết bị cất nƣớc hồi lƣu Hình 3.1: Cơng thức cấu tạo HB3 Hình 3.2: Cơng thức cấu tạo HB5 Hình 3.3: Cấú tạo agycon Hình 3.4 Cơng thức cấu tạo HB7 Ảnh 1.1: Thân rễ ngải tiên bousigon LỜI MỞ ĐẦU Nƣớc ta nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa nên hệ thực vật vơ đa dạng phong phú đặc biệt có tinh dầu làm thuốc Theo thống kê bƣớc đầu, nƣớc ta có 600 lồi có tinh dầu, nhƣng phần lớn chƣa đƣợc nghiên cứu đầy đủ, hệ thống triệt để Hệ thực vật phong phú đa dạng vùng, quốc gia đƣợc xem nguồn tài nguyên quí giá, có quan hệ trực tiếp tới đời sống ngƣời Hóa học hợp chất thiên nhiên với vai trị nghiên cứu thành phần hóa học tìm hiểu hoạt tính sinh học thuốc mang ý nghĩa khoa học thực tiễn Việc nghiên cứu hợp chất có hoạt tính sinh học thuốc dân tộc vấn đề hấp dẫn khoa học mà cịn đóng góp cho việc sử dụng thuốc có hiệu hơn, xác Góp phần phong phú cho hệ thực vật Việt Nam, lại gần gũi với đời sống nhân dân phải kể đến họ gừng (Zingiberaceae) Nhu cầu sử dụng sản phẩm từ họ gừng làm thuốc hƣơng liệu giới nƣớc ngày tăng Các nghiên cứu họ gừng đến nhiều nhƣng ln điều hấp dẫn với nhà nghiên cứu Trong họ gừng có chi mà Việt Nam chƣa đƣợc nghiên cứu rộng rãi chi ngải Hedychium Trong giới với nhiều nghiên cứu báo cáo chi hấp dẫn hƣơng thơm hoa hợp chất có hoạt tính sinh học thú vị thuộc dãy  - lacton diterpen ,  khơng no Đây hợp chất có hoạt tính chống ung thƣ, chống viêm mạnh đƣợc nhà khoa học giới quan tâm cách đặc biệt Với định hƣớng nhƣ chọn đề tài: “ Góp phần nghiên cứu hợp chất có hoạt tính sinh học thân rễ ngải tiên bousigon (Hedychium bousigonianum Pierre ex Gagn) ” CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Khái quát chi Hedychium 1.1.1 Đặc điểm thực vật học Hedychium (chi ngải) chi thuộc họ gừng (Zingiberaceae) gồm lâu năm phổ biến với chiều cao phát triển khoảng 120 – 180 cm Chi thƣờng đƣợc gọi với tên chi hoa loa kèn gừng chi loại thân thảo, thân rễ mập phân nhánh Chi có nguồn gốc từ vùng đất nhiệt đới Châu Á dãy Himalaya Các lồi chi thƣờng có hoa đẹp, rực rỡ hấp dẫn mùi hƣơng Tại Nam Á, chi Hedychium có 80 lồi Các nghiên cứu gần báo cáo có 41 lồi Ấn Độ, có 17 lồi đặc hữu Ấn Độ [29] Ba loài chi Hedychium từ Thái Lan đƣợc nhận dạng phân lập năm 1995 H samuiense, H tomentosum H biflorum.[30] Theo ―Cây cỏ Việt Nam‖ Phạm Hồng Hộ Việt Nam chi Hedychium có 12 lồi, phân bố hầu hết tỉnh từ Bắc chí Nam [4] 1) Hedychium coronarium Koen Thƣờng gọi ngải tiên Địa thực vật: Dạng giống gừng, thơm, phiến to, không lơng, mép cao 2-3 cm Phát hoa chót thân, có nhiều hoa xanh, hoa trắng thơm Đài ống dài; vành có tai hẹp, dài; tiểu nhụy lép dạng cánh hoa to; tiểu nhụy thụ; môi to, thùy Nang cao 2,5 cm; mảnh vàng; hột đỏ Phân bố Lào Cai, Đà Lạt, Hà Giang 2) Hedychium coronarium var flavescens (Lodd.) Hook Gọi ngải tiên vàng vàng Cành ngắn, có sợi; thân cao đến 2m, đáy đo đỏ Lá có phiến thon dài, mặt láng, mặt dƣới có lơng; mép cao 3-4 cm Phát hoa thơng; đài có ống có lơng; vành có ống dài đến 10 cm; phiến vàng lợt; mơi có bớt vàng sẫm Hoa thơm ngọt, màu vàng 3) Hedychium coronarium var flavum K.Schum Gọi ngải tiên vàng Thân cỏ cao, cành ngắn; thân đo đỏ dƣới Lá có phiến thon, chót có dài 4- cm; mép cao đến 5cm Phát hoa hình bắp cao đến 15cm, hoa có lơng chót, mang – hoa; hoa vàng; ống vành dài cm, mơi to, chẻ chót 4) Hedychium bousigonianum Pierre ex Gagn Gọi Ngải tiên Bousigon Thân cỏ, cao 1-1,2 m Căn hành to – mm Lá có phiến thon hẹp, nhọn, dài 30 – 50 cm, rộng cm, không lông Gié thƣa, dài 20 cm; hoa có lơng, dài 2,5 cm; hoa to, vàng; tiểu nhụy lép hẹp, dài 4cm; môi xoan, chẻ đến ½; nỗn sào có lơng Thƣờng mọc rừng Đà Lạt 5) Hedychium coccineum Hamilt Ngải tiên đỏ Địa thực vật: cao 1,5 – 2m Lá có phiến dài 25 – 50 cm, rộng 3- cm, đáy tà, có hình tim; mép cao 1- 2,5 cm; hoa đỏ; đài dài cm, cánh hoa cm; mơi thùy, nỗn có lơng Thƣờng mọc nơi đất ẩm lầy, vùng núi cao 6) Hedychium ellipticum Sm , Ngải tiên bầu dục Cỏ cao m Lá có phiến bầu dục, to 20 – 40 x 10-15 cm, mỏng, có điểm trong; mép nâu, cao cm; bẹ không lông Phát hoa nghiên, dày, to 12x3-4 cm; hoa không lông, cao cm; hoa trắng, cao cm; vành có lơng nhung; nỗn sào có lơng Mọc nơi triền núi 7) Hedychium gardnerianum Roscoe Ngải tiên Gardner Kanili Ginger, Ginger Lily Địa thực vật: Cao đến m, dạng nhƣ gừng Lá có phiến bầu dục, khơng cuống; mép cao Phát hoa đứng cao; hoa xanh, 2x1 cm; đài vảy; hoa vàng bua; ống hoa dài 5-6 cm; cánh hoa hẹp, dài cm, rộng – mm; tiểu nhụy lép dẹp, vàng tƣơi; môi vàng chanh, xoan có thùy; tiểu nhụy thụ màu cam đậm, chi tía, chứa nuốm giữa, lục; nỗn sào khơng lơng Thích hợp với đất cầm thủy: Đà Lạt 8) Hedychium forresti Diels var latebracteatum K Lars Ngải tiên hoa rộng Địa thực vật: cao 1,2 m, thơm Lá có phiến thon nhọn, to 40 x 10 cm; mép cao 2,5 – cm; bẹ không lông Phát hoa cao 15 cm; hoa dài -4 cm; hoa vàng tƣơi; mơi tam giác, có thùy xoan thon, sống nơi cao 1500 m 9) Hedychium poilanei K lars Ngải tiên Poilane Phụ lục 16: Phổ HSQC hợp chất HB5 84 Phụ lục 17: Phổ HMBC hợp chất HB5 85 Phụ lục 18: Phổ IR hợp chất HB7 86 Phụ lục 19: Phổ khối hợp chất HB7 87 Phụ lục 20: Phổ 1H-NMR hợp chất HB7 88 Phụ lục 21: Phổ 13C-NMR HB7 89 Phụ lục 22: Phổ DEPT hợp chất HB7 90 Phụ lục 23a: Phổ HSQC hợp chất HB7 91 Phụ lục 23b: Phổ HSQC hợp chất HB7 92 Phụ lục 24a: Phổ HMBC hợp chất HB7 93 Phụ lục24b: Phổ HMBC hợp chất HB7 94 Phụ lục 25a: Phổ COSY hợp chất HB7 95 Phụ lục 25b: Phổ COSY hợp chất HB7 96 Phụ lục 25c: Phổ COSY hợp chất HB7 97 Phụ lục 25d: Phổ COSY hợp chất HB7 98 ... sinh hoạt ngải tiên Bousigon với đề tài:― Góp phần nghiên cứu hợp chất có hoạt tính sinh học thân rễ ngải tiên bousigon ( Hedychium bousigonianum Pierre ex Gagn) ‖ Đối tƣợng nghiên cứu thân rễ ngải. .. cứu hợp chất có hoạt tính sinh học thân rễ ngải tiên bousigon ( Hedychium bousigonianum Pierre ex Gagn) ‖ 2.1.2 Mục tiêu đề tài a Nghiên cứu thành phần hóa học thân rễ ngải tiên bousigon b Nghiên. .. [16] 1.1.3 Các hợp chất có hoạt tính sinh học chi Hedychium Vì thân rễ lồi hedychium có tinh dầu, nên nghiên cứu hoạt chất sinh học chất thân rễ trƣớc hết nghiên cứu hoạt tính sinh học tinh dầu