Nghiên cứu thành phần và hoạt tính flavonoid từ rễ cây hoàng cầm scutellaria baicalensis

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGUYỄN THỊ THƠM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Nguyễn Thị Thơm NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN VÀ HOẠT TÍNH FLAVONOID TỪ RỄ CHUN NGÀNH KỸ THUẬT HĨA HỌC CÂY HỒNG CẦM (Scutellaria baicalensis) LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Chuyên ngành Kỹ Thuật Hóa Học KHĨA 2016B Hà Nội - 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Nguyễn Thị Thơm NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN VÀ HOẠT TÍNH FLAVONOID TỪ RỄ CÂY HỒNG CẦM (Scutellaria baicalensis) Chuyên ngành: Kỹ Thuật Hóa Học LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Chuyên ngành Kỹ thuật hóa học NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS, TS VŨ ĐÌNH HỒNG TS NGUYỄN HỮU TÙNG Hà Nội - 2018 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU CHƯƠNG – TỔNG QUAN 1.1 Khái quát họ Hoa môi - Lamiaceae 1.2 Giới thiệu chi Scutellaria 1.3 Cây hoàng cầm 1.3.1 Đặc điểm sinh học 1.3.2 Thành phần hóa học 10 1.3.3 Tác dụng dược lý 11 1.3.4 Các bệnh trồng số loại vi khuẩn có hại cho trồng .13 1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài .13 1.4.1 Tình hình nghiên cứu nước 13 1.4.2 Tình hình nghiên cứu nước 15 CHƯƠNG - ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1 Mẫu thực vật nghiên cứu .19 2.2 Hóa chất, thiết bị dụng cụ 19 2.3 Phương pháp nghiên cứu 20 2.3.1 Các phương pháp phân lập chất .20 2.3.2 Các phương pháp xác định cấu trúc chất phân lập được 21 2.3.3 Phương pháp thử hoạt tính ức chế vi khuẩn 21 CHƯƠNG - THỰC NGHIỆM 22 3.1 Chuẩn bị mẫu chiết 22 3.1.1 Thu thập mẫu thực vật .22 3.1.2 Quá trình ngâm phân lập cặn chiết 22 3.2 Phân lập chất xác định cấu trúc từ cao chiết rễ hoàng cầm 24 3.2.1 Khảo sát sơ cao chiết etyl axetat sắc ký lớp mỏng 24 3.2.2 Phân đoạn hóa cao chiết etyl axetat 24 3.2.3 Phân lập chất SB1, SB4 SB5 .25 3.3 Dữ liệu phổ hợp chất phân lập được .26 3.3.1 Dữ liệu phổ chất SB1 26 3.3.2 Dữ liệu phổ chất SB4 27 3.3.3 Dữ liệu phổ chất SB5 27 3.4 Thử nghiệm hoạt tính ức chế vi khuẩn 27 3.4.1 Thử khả ức chế vi khuẩn khuếch tán giếng đĩa thạch 27 3.4.2 Thử khả ức chế vi khuẩn xác định nồng độ MIC 28 CHƯƠNG - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 4.1 Xác định cấu trúc hợp chất phân lập được 30 4.1.1 Xác định cấu trúc hợp chất SB1 .30 4.1.2 Xác định cấu trúc hợp chất SB4 .33 4.1.3 Xác định cấu trúc hợp chất SB5 .37 4.2 Kết khả ức chế vi khuẩn 40 4.2.1 Kết ức chế vi khuẩn khuếch tán giếng đĩa thạch .40 4.2.2 Kết ức chế vi khuẩn xác định nồng độ MIC 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 PHỤ LỤC 52 LỜI CẢM ƠN Với lòng kính trọng biết ơn, tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS, TS Vũ Đình Hồng– Bộ mơn CN Hóa dược BVTV, Viện Kỹ thuật hóa học, đại học Bách Khoa Hà Nội; TS Nguyễn Hữu Tùng- Bộ mơn Hóa dược Kiểm sốt chất lượng thuốc, Trường đại học Y dược, đại học Quốc gia Hà Nội TS Lê Đăng Quang – Trung tâm nghiên cứu Phát triển hợp chất có hoạt tính sinh học, Viện hóa cơng nghiệp Việt Nam với đề tài “Nghiên cứu chế tạo cao chiết từ Hoàng Cầm (Scutellaria baicalensis Georg.) để làm chế phẩm BVTV kháng nấm gây bệnh đạo ôn lúa” Mã số: 049.17.ĐT/HĐ-KHCN tận tình hướng dẫn giúp đỡ cho tơi suốt q trình thực đề tài hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn thầy cô giảng viên công tác Bộ mơn Hóa dược HCBVTV – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, anh chị em Phòng thí nghiệm hợp chất có hoạt tính sinh học – Viện hóa học, Phịng thí nghiệm đại học Y dược – đại học Quốc gia Hà Nội, Viện hóa học công nghiệp Việt Nam Viện bảo vệ thực vật tạo điều kiện giúp đỡ suốt khóa học thời gian thực luận văn Nhân đây, tơi muốn bày tỏ lịng cảm ơn gia đình, bạn bè, đờng nghiệp động viên, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn! Học viên Nguyễn Thị Thơm LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học độc lập riêng Các số liệu sử dụng phân tích luận án có ng̀n gốc rõ ràng, công bố theo quy định Các kết nghiên cứu luận án tự tìm hiểu, phân tích cách trung thực, khách quan phù hợp với thực tiễn Việt Nam Các kết chưa công bố nghiên cứu khác Nếu không nêu trên, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm đề tài Người cam đoan Nguyễn Thị Thơm DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT TLC (Thin layer chromatography): Sắc kí lớp mỏng MS (Mass Spectroscopy): phổ khối lượng H-NMR: phổ cộng hưởng từ proton 13 C-NMR: phổ cộng hưởng từ cacbon DEPT: Distortionless enhancement by polarization transfer H: n-Hexan E: Etyl axetat M: Metanol W: Nước EA: Etyl axetat m/z: khối lượng/điện tích d: doublet dd: doublet of doublet s: singlet t: triplet δH: độ dịch chuyển hóa học proton δC: độ dịch chuyển hóa học carbon J: số tương tác tính Hz BVTV: Bảo vệ thực vật MIC: nồng độ ức chế tối thiểu IC50: nồng độ ức chế 50% ED50: liều có hiệu 50% số vật thí nghiệm DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Nồng độ tối thiểu ức chế (MIC) baicalein, fluconazole (FLC) amphotericin B (AMB) kháng lại chủng Candida 14 Bảng 1.2: Kết thử hoạt tính chống oxy hóa dịch chiết chất phân lập được 16 Bảng 1.3: Kết thử hoạt tính độc tế bào dịch chiết chất phân lập được từ hoàng cầm .17 Bảng 3.1 Các phân đoạn thu được từ cao chiết rễ hoàng cầm 25 Bảng 4.1 Dữ liệu phổ 1H-NMR 13 C-NMR 32 hợp chất SB1 so sánh phổ 13C-NMR với wogonin 32 Bảng 4.2 Dữ liệu phổ 1H-NMR 13 C-NMR 36 hợp chất SB4 so sánh phổ 13C-NMR với baicalein 36 Bảng 4.3 Dữ liệu phổ 1H-NMR 13 C-NMR 39 hợp chất SB5 so sánh phổ 13C-NMR với baicalin 39 Bảng 4.4 : Kết đo kích thước vịng vơ khuẩn đĩa thạch .40 Bảng 4.5 : Kết đo hiệu ức chế vi khuẩn 43 Bảng 4.6 : Hiệu ức chế vi khuẩn cao chiết chất 46 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Hình ảnh hồng cầm Hình 1.2: Một số chất hoàng cầm 11 Hình 3.1 Quy trình chiết tách mẫu hoàng cầm .23 Hình 3.2 Sắc kí lớp mỏng chất SB4, SB5 26 Hình 3.3 Sơ đồ phân lập chất từ rễ hoàng cầm 26 Hình 4.1: Cấu trúc hóa học chất SB1 .30 Hình 4.2 : Phổ HRESI – MS chất SB1 30 Hình 4.3 : Phổ 1H - NMR chất SB1 31 Hình 4.4 : Phổ 13C - NMR chất SB1 .31 Hình 4.5: Cấu trúc hóa học chất SB4 .33 Hình 4.6: Phổ HRESI – MS chất SB4 34 Hình 4.7: Phổ 1H-NMR chất SB4 34 Hình 4.8 : Phổ 13C-NMR chất SB4 35 Hình 4.9: Cấu trúc hóa học chất SB5 .37 Hình 4.10: Phổ HRESI - MS chất SB5 37 Hình 4.11: Phổ 1H-NMR chất SB5 38 Hình 4.12: Phổ 13C-NMR chất SB5 38 Hình 4.13 : Dịch chiết etyl axetat ức chế chủng vi khuẩn Xanthomonas axonopodis (001), Ralstonia solanacearum (002) 41 Hình 4.14: Dịch chiết n-hexan ức chế chủng vi khuẩn Xanthomonas axonopodis (001) 42 Hình 4.15: Dịch chiết MeOH rễ Hồng cầm ức chế chủng vi khuẩn Xanthomonas axonopodis (001) .42 Hình 4.16: SB1 ức chế chủng vi khuẩn Xanthomonas axonopodis (001) Clavibacter michiganensis (003) 42 Hình 4.17 SB4 ức chế chủng vi khuẩn Xanthomonas axonopodis (001); 43 Ralstonia solanacearum (002) Clavibacter michiganensis (003) 43 Hình 4.18: khả ức chế vi khuẩn dịch chiết .45 Hình 4.19 Khả ức chế vi khuẩn hợp chất phân lập 45 53 Phụ lục 1: Phổ 1H - NMR chất SB1 54 55 Phụ lục 2: Phổ 13C - NMR chất SB1 56 57 58 Phụ lục 3: Phổ HRESI - MS chất SB1 59 Phụ lục 4: Phổ 1H-NMR chất SB4 60 Phụ lục 5: Phổ 13C-NMR chất SB4 61 62 Phụ lục 6: Phổ HRESI – MS chất SB4 63 Phụ lục 7: Phổ 1H-NMR chất SB5 64 65 66 Phụ lục 8: Phổ 13C-NMR chất SB5 67 Phụ lục 9: Phổ HRESI - MS chất SB5 ... ? ?Nghiên cứu thành phần hoạt tính flavonoid từ rễ hoàng cầm (Scutellaria baicalensis) ” để giải vấn đề nêu Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu khảo sát phân lập chất từ rễ hoàng cầm (Scutellaria baicalensis) ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Nguyễn Thị Thơm NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN VÀ HOẠT TÍNH FLAVONOID TỪ RỄ CÂY HỒNG CẦM (Scutellaria baicalensis) Chuyên... loại sau gặp ẩm biến thành màu đen khơng dùng làm thuốc 1.3.2 Thành phần hóa học Thành phần hóa học hoàng cầm đa dạng Các kết nghiên cứu cho thấy, thành phần hóa học hồng cầm bao gồm dẫn xuất