Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của cây Sâm đại hành (Eleutherine Bullbosa (Miller) URB) Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của cây Sâm đại hành (Eleutherine Bullbosa (Miller) URB) luận văn tốt nghiệp thạc sĩ
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Ngọ Thị Phương Nghiên cứu sơ thành phần Hóa học Hoạt tính Sinh học Sâm đại hành (Eleutherine bulbosa (Miller) Urb Chuyên ngành: KỸ THUẬT HÓA HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Tuấn Anh Hà Nội – Năm 2013 LỜI CẢM ƠN Luận văn hồn thành Bộ mơn Cơng nghệ Hoá dược & Hoá chất bảo vệ thực vật - Viện Kỹ thuật Hoá học - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Phịng Hóa dược - Viện Hoá học hợp chất thiên nhiên - Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam Với kính trọng lịng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới: TS Nguyễn Tuấn Anh, Bộ mơn CN Hố dược Hố chất BVTV, Viện Kỹ thuật Hoá học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội; TS Lê Minh Hà, Phịng Hóa dược, Viện Hoá học hợp chất thiên nhiên - Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam Thày cô giao đề tài, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt q trình học tập, thực nghiệm hồn thiện luận văn Em xin chân thành cảm ơn thầy, Bộ mơn CN Hóa dược Hố chất BVTV - Viện Kỹ thuật Hóa học - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, tập thể cán phịng Hóa dược - Viện Hóa học hợp chất thiên nhiên tập thể lãnh đ ạo Viện Hóa học hợp chất thiên nhiên giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình thực nghiệm Viện Em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ em q trình học tập hồn thiện luận văn Hà Nội, ngày tháng 03 năm 2013 Tác giả luận văn Ngọ Thị Phương MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ VÀ BẢNG TRONG LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN .3 1.1 Giới thiệu chung họ Iridaceae 1.2 Giới thiệu chung chi Sâm đại hành 1.3 Cây Sâm đại hành I.3.1 Tên gọi, đặc điểm thực vật, phân bố Sâm đại hành I.3.2 Tác dụng dược lý Sâm đại hành số thuốc dân gian .5 I.3.3 Tổng hợp nghiên cứu thành phần hóa học Sâm đại hành I.3.4 Một số nghiên cứu đại hoạt tính sinh học chất phân lập từ Sâm đại hành .8 I.4 Vài nét hợp chất quinone .9 CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .11 II.1 Đối tượng nghiên cứu 11 II.2 Phương pháp chiết thực vật 11 II.3 Phương pháp sắc ký .12 II.3.1 Đặc điểm chung phương pháp sắc ký 12 II.3.2 Cơ sở phương pháp sắc ký 13 II.3.3 Phân loại phương pháp sắc ký 13 II.3.4 Sắc ký cột 13 II.3.5 Sắc ký lớp mỏng 15 II.4 Các phương pháp xác định cấu trúc hợp chất hữu .16 II.5 Phương pháp thử hoạt tính kháng viêm 16 II.5.1 Phương pháp gây viêm cục Fomalin 1% 18 II.5.2 Phương pháp xác định khả kháng viêm hoạt chất theo đường uống 18 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM 19 III.1 Thu hái xử lý mẫu 19 III.2 Thiết bị hóa chất 19 III.2.1 Thiết bị 19 III.2.2 Hóa chất 19 III.3 Điều chế cặn chiết 20 III.4 Thử hoạt tính kháng viêm cặn chiết theo đường uống 21 III.5 Phân lập chất từ cặn chiết .21 III.6 Dữ liệu phổ chất phân lập .23 III.6.1 Dữ liệu phổ hợp chất EB-1 (eleutherin) C 16H16O4 (M = 272) 23 III.6.2 Dữ liệu phổ hợp chất EB-2 (isoeleutherin) C 16H16O4 (M = 272) 23 III.6.3 Dữ liệu phổ hợp chất EB-3 (hongconin) C 16H16O5 (M = 288) 23 III.6.4 Dữ liệu phổ hợp chất EB-4 (7-acetyl-3,6-dihydroxy-8- methyltetralone) C13H14O4 (M = 234) .24 III.6.5 Dữ liệu phổ hợp chất EB-5 (1,3,6-trihydroxy-8-methyl- anthraquinone) C13H14O4 (M = 270) 24 CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25 IV.1 Kết thử hoạt tính kháng viêm cặn chiết .25 IV.2 Xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập 25 IV.2.1 Xác định cấu trúc hóa học hợp chất EB-1 25 IV.2.2 Xác định cấu trúc hóa học hợp chất EB-2 30 IV.2.3 Xác định cấu trúc hóa học hợp chất EB-3 33 IV.2.4 Xác định cấu trúc hóa học hợp chất EB-4 39 IV.2.5 Xác định cấu trúc hóa học hợp chất EB-5 42 KẾT LUẬN .48 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG B Ố TRONG KHN KHỔ LUẬN VĂN TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ VÀ BẢNG TRONG LUẬN VĂN Hình 1: Cây Sâm đại hành (Eleutherine bulbosa (Miller) Urb.) Hình 2: Cấu trúc khung benzoquinone Hình 3: Cấu trúc khung naphthoquinone Hình 4: Cấu trúc khung anthraquinone Hình 5: Cấu trúc khung phenanthraquinone Hình 6: Phổ IR hợp chất EB-1 Hình 7: Phổ ESI-MS hợp chất EB-1 Hình 8: Phổ 1H-NMR hợp chất EB-1 Hình 9: Phổ 13C-NMR hợp chất EB-1 Hình 10: Phổ DEPT hợp chất EB-1 Hình 11: Cấu trúc hóa học eleutherin Hình 12: Phổ IR hợp chất EB-2 Hình 13: Phổ ESI-MS hợp chất EB-2 Hình 14: Phổ 1H-NMR hợp chất EB-2 Hình 15: Phổ 13C-NMR hợp chất EB-2 Hình 16: Phổ DEPT hợp chất EB-2 Hình 17: Cấu trúc hóa học isoeleutherin Hình 18: Phổ IR hợp chất EB-3 Hình 19: Phổ ESI-MS hợp chất EB-3 Hình 20: Phổ 1H-NMR hợp chất EB-3 Hình 21: Phổ 13C-NMR hợp chất EB-3 Hình 22: Phổ DEPT hợp chất EB-3 Hình 23: Phổ HSQC (a) HMBC (b) hợp chất EB-3 Hình 24: Cấu trúc hóa học hongconin Hình 25: Phổ ESI-MS hợp chất EB-4 Hình 26: Phổ 1H-NMR hợp chất EB-4 Hình 27: Phổ 13C-NMR hợp chất EB-4 Hình 28: Một số tương tác HMBC hợp chất EB-4 Hình 29: Phổ HMQC (a) HMBC (b) hợp chất EB-4 Hình 30: Cấu trúc hóa học 7-acetyl-3,6-dihydroxy-8-methyltetralone Hình 31: Phổ ESI-MS hợp chất EB-5 Hình 32: Phổ 1H-NMR hợp chất EB-5 Hình 33: Phổ 13C-NMR hợp chất EB-5 Hình 34: Phổ HMQC (a) HMBC (b) hợp chất EB-5 Hình 35: Một số tương tác HMBC hợp chất EB-5 Hình 36: Cấu trúc hóa học 1,3,6-trihydroxy-8-methyl-anthraquinone Sơ đồ 1: Sơ đồ điều chế cặn chiết Sơ đồ 2: Sơ đồ phân lập chất Bảng 1: kết sàng lọc hoạt tính kháng viêm cặn chiết theo đường uống Bảng 2: Số liệu phổ 1H, 13C-NMR hợp chất EB-1 có so sánh với tài liệu tham khảo Bảng 3: Số liệu phổ 1H, 13C-NMR hợp chất EB-2 có so sánh với tài liệu tham khảo Bảng 4: Số liệu phổ 1H, 13C-NMR hợp chất EB-3 có so sánh với tài liệu tham khảo Bảng 5: Số liệu phổ 1H, 13C-NMR hợp chất EB-4 có so sánh với tài liệu tham khảo Bảng 6: Số liệu phổ 1H, 13C-NMR hợp chất EB-5 có so sánh với tài liệu tham khảo Bảng 7: Bảng tổng hợp chất phân lập từ Sâm đại hành DM-2 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN H-NMR CC ĐC DEPT DMSO Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton Proton Magnetic Resonance Spectroscopy Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13 Carbon 13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy Column Chromatography Sắc ký điều chế Distortionless Enhancement by Polirisation Transfer Dimethylsulfoxide IR UV Infrared Spectroscopy Ultraviolet – visible Spectroscopy MS ESI-MS EI-MS PMR HMBC HMQC HSQC MPLC HPLC EB EtOAc MeOH s Mass Spectroscopy Electron Spray Ionization Mass Spectra Electron Ionization Mass Spectra Proton Mass Spectra Heteronuclear Multiple Bond Coherence Heteronuclear Multiple Quantum Coherence Heteronuclear Single Quantum Coherence Spectroscopy Medium Pressure Liquid Chromatography High Pressure Liquid Chromatography Eleutherine bulbosa Etyl axetat Methanol singlet d t q dd m δC, δH ppm J SKLM doublet triplet quartet double doublet multiplet độ dịch chuyển hóa học proton cacbon part per million số tương tác spin-spin sắc ký lớp mỏng 13 C-NMR Học viên: Ngọ Thị Phương Luận văn thạc sĩ MỞ ĐẦU Do thiên nhiên ưu đãi, nằm khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, Việt Nam sở hữu thảm thực vật vô phong phú đa dạng với khoảng 12.000 loài thực vật bậc cao khác [1] Chúng sử dụng làm thức ăn cho người, động vật mà nhiều lồi số cịn sử dụng làm thuốc chữa trị nhiều loại bệnh khác cho người Có thể khẳng định thuốc có nguồn gốc thiên nhiên mục tiêu mà nhà khoa học nước giới quan tâm tính độc khả dung nạp tốt vào thể sống Các thuốc có nguồn gốc thiên nhiên khắc phục mặt hạn chế thuốc tổng hợp Thực tế chứng minh sau nhiều năm sử dụng, số sản phẩm thuốc có nguồn gốc tổng hợp bộc lộ nhược điểm: gây tai biến tác dụng phụ có hại lâu dài sức khỏe người mà phải hàng chục năm sau phát ra… Họ Iridaceae bao gồm khoảng 2000 loài, thuộc khoảng 65 chi, phân bố rộng khắp giới, họ quan trọng giới thực vật Từ xa xưa, người khắp giới biết sử dụng loài thuộc họ Iridaceae làm thức ăn, vật trang trí, gia vị đặc biệt làm thuốc chữa bệnh Ở Việt Nam, họ Iridaceae có chi chi Sâm đại hành nằm danh sách chi bảo tồn [2] Sâm đại hành, tên khoa học Eleutherine bulbosa (Miller) Urb loài thuộc chi Sâm đại hành có Việt Nam Nó cịn có tên gọi khác Sâm cau, Tỏi mọi, Kiệu đỏ hay số vùng gọi Tỏi Lào hay Hành Lào Sâm đại hành theo thuốc dân gian dùng làm thuốc bổ máu, chữa mệt mỏi, tiêu độc, có tác dụng tốt chốc đầu trẻ em, nhọt đầu đinh, viêm da mủ, viêm họng cấp mãn tính, chàm nhiễm trùng, tổ đỉa, vẩy nến… Ngoài ra, số nơi giới sử dụng làm thuốc diệt giun sán, chữa rối loạn kinh nguyệt kinh nguyệt đau đớn, bệnh rối loạn hay nhiễm khuẩn đường ruột, làm thuốc chống sinh sản nhanh đẻ non [3]; củ Sâm đại hành dùng làm thuốc xổ điều trị ung thư [11] Sâm đại hành đóng vai trị to lớn việc dùng làm thuốc chữa bệnh, nhiên Việt Nam lại chưa có cơng trình nghiên cứu cách hệ thống thành phần hóa học hoạt tính sinh học Sâm đại hành Do đó, mục tiêu luận văn đặt Học viên: Ngọ Thị Phương Luận văn thạc sĩ bước đầu nghiên cứu sơ thành phần hóa học hoạt tính sinh học Sâm đại hành (Eleutherine bulbosa (Miller) Urb.) Mục đích nghiên cứu: Tổng quan tài liệu (trong nước) Sâm đại hành Điều chế khảo sát hoạt tính sinh học cặn chiết Sâm đại hành Phân lập xác định cấu trúc hóa học hợp chất từ cặn chiết có hoạt tính Sâm đại hành ... nghiên cứu cách hệ thống thành phần hóa học hoạt tính sinh học Sâm đại hành Do đó, mục tiêu luận văn đặt Học viên: Ngọ Thị Phương Luận văn thạc sĩ bước đầu nghiên cứu sơ thành phần hóa học hoạt tính. .. cứu thành phần hóa học Sâm đại hành I.3.4 Một số nghiên cứu đại hoạt tính sinh học chất phân lập từ Sâm đại hành .8 I.4 Vài nét hợp chất quinone .9 CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG... hoạt tính sinh học Sâm đại hành (Eleutherine bulbosa (Miller) Urb.) Mục đích nghiên cứu: Tổng quan tài liệu (trong nước) Sâm đại hành Điều chế khảo sát hoạt tính sinh học cặn chiết Sâm đại hành Phân