Luận văn tốt nghiệp khảo sát sơ bộ thành phần hóa học phân đoạn nước cây mỏ quạ cudrania tricuspidata

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA HÓA HỌC - NGUYỄN THỊ NGA KHẢO SÁT SƠ BỘ THÀNH PHẦN HÓA HỌC PHÂN ĐOẠN NƢỚC CÂY MỎ QUẠ CUDRANIA TRICUSPIDATA KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chun ngành: Hóa hữu Ngƣời hƣớng dẫn khoa học PGS.TS NGUYỄN VĂN BẰNG HÀ NỘI, 2017 LỜI CẢM ƠN Trƣớc hết em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Văn Bằng ngƣời tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ em suốt thời gian hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn TS Hoàng Lê Tuấn Anh anh chị phịng Nghiên cứu cấu trúc – Viện Hóa sinh biển – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam nhiệt tình bảo giúp đỡ em trình nghiên cứu Viện Qua đây, em xin đƣợc gửi lời cảm ơn tới thầy khoa Hóa học, Trƣờng đại học Sƣ phạm Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ em suốt thời gian học tập trƣờng Khóa luận tốt nghiệp khơng tránh khỏi thiếu sót em mong nhận đƣợc góp ý, bảo thầy cô bạn Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 26 tháng năm 2017 Sinh viên Nguyễn Thị Nga LỜI CAM ĐOAN Đề tài “Khảo sát sơ thành phần hóa học phân đoạn nƣớc Mỏ quạ (Cudrania tricuspidata) ’’ cơng trình nghiên cứu riêng dƣới hƣớng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Văn Bằng Các kết quả, số liệu nêu khóa luận trung thực đƣợc làm từ thực nghiệm phòng Nghiên cứu cấu trúc, Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam Các kết không trùng với kết đƣợc công bố trƣớc Sinh viên Nguyễn Thị Nga MỤC LỤC MỞ ĐẦU Nhiệm vụ đề tài là: CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Nghiên cứu tổng quan Mỏ quạ 1.1.1 Thực vật học 1.1.2 Mô tả 1.1.3 Phân bố sinh thái 1.1.4 Bộ phận dùng 1.1.5 Tính vị cơng dụng 1.1.6 Thành phần hóa học 1.1.7 Hoạt tính sinh học 11 1.2 Các phƣơng pháp chiết mẫu thực vật 12 1.2.1 Chọn dung môi chiết 12 1.2.2 Quá trình chiết 14 1.3 Tổng quan phƣơng pháp sắc kí 15 1.4 Một số phƣơng pháp hóa lý xác định cấu trúc hợp chất hữu 19 1.4.1 Phổ hồng ngoại (Infraed Spectroscopy – IR) 19 1.4.2 Phổ khối lượng (Mass Spectroscopy – MS) 20 1.4.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy – NMR) 21 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Mẫu thực vật 24 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 24 2.2.1 Phương pháp xử lý chiết mẫu 24 2.2.2 Phương pháp phân tích, phân tách hỗn hợp phân lập hợp chất 24 2.2.3 Phương pháp xác định cấu trúc hợp chất 25 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM 27 3.1 Phân lập hợp chất 27 3.2 Hằng số vật lí liệu phổ chất 29 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 4.1 Xác định cấu trúc hợp chất 30 4.2 Xác định cấu trúc hợp chất 36 KẾT LUẬN 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 13 C-NMR Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân cacbon 13 Carbon - 13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy H-NMR Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton Proton Magnetic Resonance Spectroscopy H-1H COSY 1H - 1H Chemical Shif Correlation Spectroscopy 2D-NMR Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân hai chiều Tow - Dimensional NMR CC Sắc ký cột Column Chromatography DEPT Distortionless Ebhancement by Polarisation Transfer ESI-MS Phổ khối lƣợng phun điện tử Electron Sprayt Ionization mass spectroscopy FAB – MS Phổ khối lƣợng bắn phá nguyên tử nhanh Fast Atom Bombing Mass Spectroscopy FI-MS Phổ khối lƣợng ion hóa thƣờng Field Ionization HMBC Heteronuclear Multiple Bond Connectivity HMQC Heteronuclear Multiple Quantum Connectivity HSQC Heteronuclear Single Quantum Coherence HR-FAB-MS Phổ khối lƣợng phân giải cao bắn phá nguyên tử nhanh High Resolution Fast Atom Bombardment Mass Spectroscopy IR Phổ hồng ngoại Infrared Spectroscopy MS Phổ khối lƣợng Mass Spectroscopy NOESY Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy TLC Sắc ký lớp mỏng Thin Layer Chromatography DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH BẢNG Bảng 4.1: Số liệu phổ hợp chất MQ30 chất tham khảo 35 Bảng 4.2: Số liệu phổ hợp chất MQ4 chất tham khảo 42 HÌNH Hình 1.1: Hình ảnh cây, hoa Mỏ quạ Hình 3.1: Sơ đồ phân lập phân đoạn nƣớc Mỏ quạ 28 Hình 4.1.1: Cấu trúc hóa học tƣơng tác HMBC hợp chất 30 Hình 4.1.2: Phổ proton 1H hợp chất 31 Hình 4.1.3: Phổ cacbon 13C hợp chất 31 Hình 4.1.4: Phổ HMBC hợp chất 32 Hình 4.1.5: Phổ HMBC hợp chất (tiếp) 33 Hình 4.1.6: Phổ HSQC hợp chất 34 Hình 4.2.1: Cấu trúc hóa học tƣơng tác HMBC hợp chất 36 Hình 4.2.2: Phổ proton 1H hợp chất 37 Hình 4.2.3: Phổ cacbon 13C hợp chất 37 Hình 4.2.4: Phổ cacbon DEPT hợp chất 38 Hình 4.2.5: Phổ HMBC hợp chất 39 Hình 4.2.6: Phổ HMBC hợp chất (tiếp) 40 Hình 4.2.7: Phổ HSQC hợp chất 40 Hình 4.2.8: Phổ HSQC hợp chất (tiếp) 41 MỞ ĐẦU Cùng với phát triển xã hội ngƣời phải đối đầu với nguy mắc bệnh hiểm nghèo Ngun nhân nhiễm bầu khơng khí, nhiễm nguồn nƣớc Từ địi hỏi việc nghiên cứu tìm loại thuốc có nguồn gốc từ hợp chất thiên nhiên cho hiệu cao, tác dụng phụ, độc tính lại dễ tìm nguồn nguyên liệu để ứng dụng y học, nơng nghiệp mục đích khác phục vụ lợi ích ngƣời vấn đề đƣợc nhà khoa học quan tâm Hiện có khoảng 60-70% loại thuốc chữa bệnh đƣợc lƣu hành giai đoạn thử nghiệm lâm sàng có nguồn gốc từ hợp chất thiên nhiên [14] Nƣớc ta nằm khu vực nhiệt đới gió mùa có khí hậu nóng ẩm, lƣợng mƣa hàng năm lớn nên có nhiều điều kiện thuận lợi cho thảm thực vật phát triển Nƣớc ta nƣớc có nguồn tài ngun thiên nhiên vơ phong phú đa dạng Theo ƣớc tính Việt Nam có khoảng 12000 lồi thực vật, có nhiều loại thảo dƣợc quý [17] Từ xa xƣa nhân dân ta biết dùng loại thảo dƣợc để chữa bệnh tận nhiều thuốc quý đƣợc lƣu truyền Những thuốc cổ truyền đóng vai trị vơ quan trọng với phát triển ngành y học nói chung ngành hóa học hợp chất thiên nhiên nói riêng Trong giới thực vật, Mỏ quạ (tên khoa học Cudrania tricuspidata) loài đƣợc sử dụng nhƣ dƣợc liệu quý Theo kinh nghiệm dân gian, Mỏ quạ thƣờng đƣợc dùng chữa vết thƣơng phần mềm, bổ thận, lƣơng huyết, hoạt huyết, phá ứ, chữa ứ tích lâu năm, bế kinh, đau lƣng gối phong thấp, làm thuốc khƣ phong [18] Ngồi ra, cịn chứa thành phần hóa học có hoạt tính chống oxy hóa, bảo vệ thần kinh, chống béo phì, kháng viêm hay kháng insulin gan Do vậy, nhƣ lồi thuốc quý, cần đƣợc nghiên cứu để giải thích tác dụng chữa bệnh tạo sở để tìm kiếm phƣơng thuốc điều trị bệnh Xuất phát từ ý nghĩa thực tiễn nên chọn đề tài cho khóa luận tốt nghiệp là: “Khảo sát sơ thành phần hóa học phân đoạn nƣớc Mỏ quạ (Cudrania tricuspidata)” Nhiệm vụ đề tài là: Thu mẫu Mỏ quạ (Cudrania tricuspidata), xử lý mẫu tạo dịch chiết Phân lập hợp chất phân đoạn nƣớc từ Mỏ quạ Xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập đƣợc CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Nghiên cứu tổng quan Mỏ quạ 1.1.1 Thực vật học Cây Mỏ quạ đƣợc phân loại thực vật học theo cách xác định nhƣ sau: Giới : Plantae Angiospermae Eudicots Rosids Bộ : Rosales Họ : Moraceae Tông : Moreae Chi : Cudrania Loài : C Tricuspidata 1.1.2 Mô tả [1], [18], [19] Cây Mỏ quạ hay cịn đƣợc gọi với tên khác nhƣ: hồng lồ, vàng lồ, xuyên phá thạch, sọng vàng, gai mang, mỏ quạ ba mũi Nó có tên khoa học Cudrania tricuspidata (Carr.) Bur, thuộc họ Dâu tằm – Moraceae Mỏ quạ loài nhỏ, thân mềm yếu, nhiều cành, tạo thành bụi, có mọc thành nhỡ, chịu khơ hạn khỏe, có nhựa mủ trắng, rễ hình trụ có nhiều nhánh, mọc ngang dài, gặp đá xuyên qua đƣợc (do có tên xuyên phá thạch có nghĩa phá chui qua đá) Vỏ thân màu tro nâu, có nhiều biểu bì khổng màu trắng, thân cành có nhiều gai, gai già cong xuống trông nhƣ mỏ quạ (do có tên mỏ quạ) Lá mọc cách, hình trứng thn, hai đầu nhọn, mặt nhẵn, bóng, mép nguyên, có phiến xoan, dài 5-14cm, rộng 3-4,5cm, đầu có mũi dài, gốc tù, gân bên 6-7 đôi, cuống dài 1013mm Hoa đầu nách lá, cặp, hoa đực có đài, nhị, hoa có Hình 4.1.4: Phổ HMBC hợp chất 32 Hình 4.1.5: Phổ HMBC hợp chất (tiếp) 33 Hình 4.1.6: Phổ HSQC hợp chất 34 Bảng 4.1: Số liệu phổ hợp chất MQ30 chất tham khảo a a,b H HMBC mult (J = Hz) (HC) C - - 103.6 C 6.61 (brs) - 183.5 184.3 C - - 161.0 160.8 C - 99.3 99.6 CH 6.29 (s) 5, 7, 8, 10 162.2 163.4 C - - 105.4 108.2 C - - 156.0 156.6 C - - 10 107.4 105.3 C - - 1' 123.7 123.8 C - - 2' 129.3 129.5 CH 7.87 (d, 8.5) 2, 4’ 3' 116.9 117.0 CH 6.95 (d, 8.5) 1’, 4’ 4' 161.9 162.7 C - - 5' 116.9 117.0 CH 6.95 (d, 8.5) - 6' 129.3 129.5 CH 7.87 (d, 8.5) - 1'' 22.4 22.6 CH2 3.54 (d, 6.5) 7, 8, 9, 2’’, 3’’ 2'' 123.6 123.6 CH 5.26 (t, 6.5) 8, 4’, 5’ 3'' 132.1 132.6 C - - 4'' 25.8 25.9 CH3 1.84 (s) 2’’, 3’’, 4’’ 5'' 18.1 18.2 CH3 1.71 (s) 2’’, 3’’, 5’’ C C#[1] C[a,b] DEPT 165.0 166.2 103.9 đo CD3OD, b đo 125 MHz, c đo 500 MHz 35 4.2 Xác định cấu trúc hợp chất Hợp chất thu đƣợc dƣới dạng bột màu vàng Phổ 1H 13 C-NMR tƣơng tự nhƣ hợp chất 1, ngoại trừ biến nhóm γ, γdimethylallyl tín hiệu bổ sung đƣờng β-D-glucose [δH 5,06 (d, J = 7,5 Hz, H-1’’); cacbon δC 99,9 (C-1 ’’); 73,2 (C-2’’); 77,2 (C-3’’); 69,6 (C-4’’); 76,4 (C-5’’) 60,3 (C-6’’) ] Đƣờng β-D- glucose đƣợc xác định C-7 với tƣơng quan HMBC từ proton δH 6,42 (H-6) 6,79 (H-8) tới cacbon δC 163,7 (C-7) từ proton δH 5,06 H-1’’) đến cacbon δC 163,7 (C-7) Trên sở liệu so sánh với giá trị [6] (Bảng 1), hợp chất đƣợc xác định kaempferol-7-O-β-D-glucopyranoside Hình 4.2.1: Cấu trúc hóa học tương tác HMBC hợp chất 36 Hình 4.2.2: Phổ proton 1H hợp chất Hình 4.2.3: Phổ cacbon 13C hợp chất 37 Hình 4.2.4: Phổ cacbon DEPT hợp chất 38 Hình 4.2.5: Phổ HMBC hợp chất 39 Hình 4.2.6: Phổ HMBC hợp chất (tiếp) Hình 4.2.7: Phổ HSQC hợp chất 40 Hình 4.2.8: Phổ HSQC hợp chất (tiếp) 41 Bảng 4.2: Số liệu phổ hợp chất MQ4 chất tham khảo C C#[1] C[a,b] a,b H HMBC mult (J = Hz) (HC) 147.6 147.5 - 136.1 nd - 176.1 176.2 - 160.4 160.4 - 98.9 98.8 6.42 (d, 2.0) 162.8 162.7 - 94.5 94.4 6.79 (d, 2.0) 155.8 155.8 - 10 104.7 104.7 - 1' 121.6 121.6 - 2' 129.7 129.6 8.08 (d, 9.0) 3' 115.5 115.5 6.93 (d, 9.0) 4' 159.4 159.4 - 5' 115.5 115.5 6.93 (d, 9.0) 6' 129.7 129.6 8.08 (d, 9.0) 1'' 100.0 99.9 5.06 (d, 7.5) 2'' 73.1 3.26 (t, 9.0) 3'' 77.2 3.44 (dd, 6.0, 1.5) 4'' 69.6 3.18 (t, 9.0) 5'' 76.4 3.11 (t, 9.0) 6'' 60.3 3.71 (brd, 10.0) 3.48 (dd, 11.5, 6.0) a đo DMSO-d6, b đo 125 MHz, c đo 500 MHz 42 KẾT LUẬN Đã phân lập đƣợc chất đƣợc kí hiệu MQ30 (1) MQ4 (2) từ phân đoạn nƣớc Mỏ quạ (Cudrania tricuspidata) Bằng phƣơng pháp phổ đại nhƣ 1H-NMR, 13 C-NMR, HMBC HSQC phân tích biện luận xác định đƣợc cấu trúc hóa học hợp chất licoflavone C kaempferol-7-O-β-D-glucopyranoside Licoflavone C Kaempferol-7-O-β-D-glucopyranoside 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Võ Văn Chi (1997), Từ điển thuốc Việt Nam, Tập 2, Nhà xuất Y học PGS.TS Nguyễn Hữu Đĩnh (2013), PGS.TS Đỗ Đình Rãng, Hóa học hữu cơ, Nhà xuất Giáo dục Đỗ Bích Huy, Đặng Quang Trung, Bùi Xuân Chƣơng, Nguyễn Thƣợng Dong, Đỗ Trung Đàm, Phạm Văn Hiển, Vũ Ngọc Lộ, Phạm Duy Mai, Phạm Kim Mãn, Đoàn Thị Thu, Nguyễn Tập Trần Toàn (2004) Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam, Tập II, Nhà xuất Khoa học Cơng nghệ Hà Nội Trần Đình Sơn, Vũ Thị Kim Ngọc, Nguyễn Thị Hồng Điệp, Phan Thanh Hải (2008), Phổ cộng hưởng từ hạt nhân, Quyển I, Nhà xuất Y học Hà Nội Trần Đình Sơn, Vũ Thị Kim Ngọc, Nguyễn Thị Hồng Điệp, Phan Thanh Hải (2008), Phổ cộng hưởng từ hạt nhân, Quyển I, Nhà xuất Y học Hà Nội Tiếng anh Arch Pharm Res, Vol 28 (4), 395-399, 2005 Cannell, R.J.P (1998), Natural Products Isolation Dong-Cheol Kim, Chi-Su Yoon, Tran Hong Quang, Wonmin Ko, Jong-Su Kim, Hyuncheol Oh and Youn-Chul Kim Prenylated Flavonoids from Cudrania tricuspidata Suppress Lipopolysaccharide-Induced Neuroinflammatory Activities in BV2 Microglial Cells Duc Do Khac, Sung Tran Van, Angela Martha Campos, Yean- Yves Lallemand and Marcel Fetizon (1990), Ellagic acid compounds from Diplopanax stahyanthus, Phytochemistry, Vol.29(1), 251-256 44 10 Jaeyoung Kwon, Nguyen Tuan Hiep,Dong-Woo Kim, Sungeun Hong, Yuanqiang Guo, Bang Yeon Hwang, Hak Ju Lee,Woongchon Mar, and Dongho Lee, Chemical Constituents Isolated from the Root Bark of Cudrania tricuspidata and Their Potential Neuroprotective Eff ects 11 K R Markham, B Ternai, R Stanley, H Geiger and T J Mabry (1978), Tetrahedron, 34, 1389-1392 12 Kiichiro kajiyama, Sachio demizu, Yukio hiraga, Kaoru kinoshita, Kiyotaka koyama, Kunio takahashi, Yukwoshi tamura, Kenzo okada and Takeshi kinoshit New prenylflavones and dibenzoylmethane from glycyrrhiza inflata Journal of natural products Vol 55 No pp 1197-1203, September 1992 13 Lobe Songue, Kouam, Etienne Dongo, Theophile Ngando Mpondo and Robert L White (2012), Article Chemical Constituents from Stem Bark and Roots of Clausena anisata Jules 14 Peter J Houghton and Lu Ming Lian (1986), Triterpenes from Desfonatainia spinosa, Phytochemistry, Vol 15(8), 1939-1944 15 Yang Hee Jo, Seon Beom Kim, Qing Liu, Seon-Gil Do, Bang Yeon Hwang, Mi Kyeong Lee, Comparison of pancreatic lipase inhibitory isoflavonoids from unripe and ripe fruits of Cudrania tricuspidata 16 Yang Hee Jo, Seon Beom Kim, Qing Liu, Bang Yeon Hwang, and Mi Kyeong Lee, Prenylated Xanthones from the Roots of Cudrania tricuspidata as Inhibitors of Lipopolysaccharide-Stimulated Nitric Oxide Production Tài liệu wed 17.https://vi.wikipedia.org/wiki/T%C3%A0i_nguy%C3%AAn_sinh_v%E1% BA%ADt_Vi%E1%BB%87t_Nam 45 18.http://www.thuocvuonnha.com/c/mo-qua-gai-va-mo-qua-qua/thuoc-vuonnha 19.http://agarwood.org.vn/cay-mo-qua-va-cong-dung-chua-benh-cua-cay-moqua-3410.html 20.http://goutaz.com/tac-dung-cua-cay-mo-qua-doi-voi-benh-gout/ 21.http://www.egiadinh.com/mo-qua-la-cay-gi-co-tac-dung-the-nao-voi-suckhoe-d111.html 46 ... khóa luận tốt nghiệp là: ? ?Khảo sát sơ thành phần hóa học phân đoạn nƣớc Mỏ quạ (Cudrania tricuspidata) ” Nhiệm vụ đề tài là: Thu mẫu Mỏ quạ (Cudrania tricuspidata) , xử lý mẫu tạo dịch chiết Phân. .. tài ? ?Khảo sát sơ thành phần hóa học phân đoạn nƣớc Mỏ quạ (Cudrania tricuspidata) ’’ cơng trình nghiên cứu riêng dƣới hƣớng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Văn Bằng Các kết quả, số liệu nêu khóa luận. .. chất phân đoạn nƣớc từ Mỏ quạ Xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập đƣợc CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Nghiên cứu tổng quan Mỏ quạ 1.1.1 Thực vật học Cây Mỏ quạ đƣợc phân loại thực vật học theo