Luận văn tốt nghiệp khảo sát thành phần hóa học của cao ethyl acetate của địa y roccella sinensis (nyl ) hale thu hái

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HĨA BỘ MƠN HĨA HỮU CƠ _ _ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CAO ETHYL ACETATE CỦA ĐỊA Y ROCCELLA SINENSIS (NYL.) HALE THU HÁI Ở BÌNH THUẬN Người hướng dẫn : ThS Dương Thúc Huy Sinh viên thực : Phan Hoài Thu Mã số sinh viên : 35106049 Tp Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2013 LỜI MỞ ĐẦU Ngay từ thời trung đại, nhiều người làm nghề y sử dụng loài địa y làm thuốc chữa bệnh như: Lobaria pulmonaria chữa bệnh phổi, Parmelia sulcata chữa bệnh sọ não, …Ngày địa y sử dụng làm số loại thuốc dân gian Người da đỏ Florida người Trung Quốc sử dụng số loại địa y khác làm thuốc, đặc biệt thuốc long đờm Ahmadjian Nilsson công bố địa y Cetraria islandica bán rộng rãi tiệm bào chế thuốc Thụy Điển dùng để điều trị bệnh đái tháo đường, bệnh phổi bệnh viêm mũi Peltigera canina sử dụng Ấn Độ dược phẩm làm giảm đau gan Ngồi cơng dụng chữa bệnh, địa y sử dụng làm thực phẩm, mỹ phẩm, xà phòng, nước hoa Các loại hợp chất khác dẫn suất depside chiết từ chi Evernia, Parmelia Ramalina, số có mùi hương hấp dẫn dùng xà phòng nước hoa Đặc biệt, địa y xem chất thị sinh học cho ô nhiễm môi trường Với cơng dụng đó, địa y nhiều nhà hóa dược nghiên cứu, nhiều hợp chất tự nhiên cô lập số xác định có hoạt tính kháng khuẩn, kháng ung thư, kháng virut, giảm đau, hạ sốt, … Địa y thực vật bậc thấp, kết cộng sinh tảo nấm Nhờ dạng sống này, địa y sống nhiều nơi đất, đá, thân cây, điều kiện khác nghiệt khô hạn vùng nhiệt đới Ở Việt Nam, người ta dễ dàng tìm thấy có mặt địa y nơi quen thuộc với phân bố phong phú đa dạng Vậy mà từ trước đến Việt Nam chưa có tác giả nghiên cứu hóa học ứng dụng địa y Để góp phần vào phát triển khoa học Việt Nam, lựa chọn loại địa y Roccella sinensis (Nyl.) Hale (họ Rocellaceae) thu hái thành phố huyện Liên Hương, tỉnh Bình Thuận, Việt Nam để nghiên cứu MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU MỤC LỤC .2 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .4 DANH MỤC HÌNH ẢNH-SƠ ĐỒ-BẢNG BIỂU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 KHÁI QUÁT VỀ ĐỊA Y 1.1.1 Định nghĩa phân loại địa y 1.1.2 Vai trò hợp chất tự nhiên địa y [4] 1.1.3 Một số ứng dụng địa y 1.2 HOẠT TÍNH CỦA CÁC HỢP CHẤT TỪ ĐỊA Y 1.3 NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VỀ CÁC HỢP CHẤT CÓ TRONG ĐỊA Y 1.4 MÔ TẢ THỰC VẬT ROCCELLA SINENSIS (NYL.) HALE (ROCCELLACEACE) 1.5 MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ TRONG ĐỊA Y THUỘC CHI ROCCELLA ĐÃ ĐƯỢC NGHIÊN CỨU 1.5.1 Các acid béo 1.5.2 Các hợp chất carbohydrat 1.5.3 Các hợp chất chromane chromone 1.5.4 Các hợp chất dibenzofurane 1.5.5 Các hợp chất depside 10 1.5.6 Các hợp chất carotenoid 10 1.5.7 Các hợp chất aliphatic vòng 10 1.5.8 Các hợp chất chứa N 10 1.5.9 Cơng thức hóa học hợp chất 10 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 13 2.1 HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ .13 2.1.1 Hóa chất .13 2.1.2 Thiết bị .13 2.2 KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU 13 2.3 ĐIỀU CHẾ CÁC LOẠI CAO 14 2.4 CÔ LẬP CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ TRONG CAO ETYL AXETAT 15 2.4.1 Sắc kí cột cho cao EA1 15 2.4.2 Sắc kí cột silica gel áp dụng cho phân đoạn EA1.2 (15.137g) 16 2.4.3 Sắc kí cột silica gel áp dụng cho phân đoạn EA1.2.3 (1.920g) 17 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 18 3.1 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RS-C1a 19 3.2 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RS-C2 .19 3.3 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RS-C1 20 3.4 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RS- C15 23 Chương 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 26 4.1 KẾT LUẬN 26 4.2 ĐỀ XUẤT: 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO .28 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT S Mũi đơn (Singlet) d Mũi đôi (Doublet) t Mũi ba (Triplet) m Mũi đa (Multiplet) brs Mũi đơn rộng m/z Mass to charge ratio Transfer NMR Cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear magnetic resonance) HSQC Heteronuclear Single Quantum Correlation HMBC Heteronuclear Multiple Bond Coherence H-NMR Proton Nuclear Magnetic Resonance 13 Carbon Nuclear Magnetic Resonance DEPT High-Perfo Distortionless Enhancement by Polarization Transfer J Hằng số tương tác spin-spin ppm Part per million UV Tia cực tím (Ultra violet) HR-ESI-MS Hight Resolution- Electro Spray Ionization -Mass Spectrometry ED Ether dầu EA Ethyl acetate C Chloroform Me Methanol Ac Acid Acetic C-NMR DANH MỤC HÌNH ẢNH-SƠ ĐỒ-BẢNG BIỂU 1.Hình ảnh Trang Hình 1: Ba dạng địa y 06 Hình 2: Sinh tổng hợp hợp chất từ địa y 08 Hình 3: Địa y Roccella sinensis 08 Sơ đồ Sơ đồ 1: Sơ đồ điều chế loại cao 15 Sơ đồ 2: Các phân đoạn tạo thành từ cao EA.1 18 Bảng Bảng 1: Sắc kí cột silica gel phân đoạn EA1 16 Bảng 2: Sắc kí cột silica gel phân đoạn EA1.2 16 Bảng 3: Sắc kí cột silica gel phân đoạn EA1.2.3 17 Bảng 4: Bảng số liệu hợp chất RS-C2 dung môi 20 acetone Bảng 5: Bảng số liệu hợp chất RS-C1 dung môi 22 DMSO Bảng 6: Bảng số liệu hợp chất RS-C1 dung môi 23 acetone Bàng Bảng số liệu phổ 1H-NMR hợp chất RS-C1 RS- 24 C15 dung môi acetone CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 KHÁI QUÁT VỀ ĐỊA Y 1.1.1 Định nghĩa phân loại địa y Địa y dạng thực vật bậc thấp đặc biệt, kết cộng sinh nấm (mycobiont) thành phần quang hợp (photobiont) thường tảo (green alga) hay vi khuẩn lam (cyanobacterium) Hiện có khoảng 17000 lồi địa y tìm thấy Địa y thường chia làm ba dạng chính: dạng khảm (crustose), dạng phiến (foliose) dạng sợi (frucose) Thành phần tảo địa y sản sinh carbohydrate q trình quang hợp, cịn thành phần nấm sản sinh hợp chất tự nhiên (để chống tia UV, ngăn chặn sâu bọ loài động vật ăn cỏ, …), cung cấp nước khoáng chất Kết từ cộng sinh giúp địa y sinh trưởng sống sót điều kiện khắc nghiệt, chủ yếu vùng vĩ độ cao, vùng nhiệt đới, diện khắp nơi đá, đất, cây, thân cây, kim loại, thủy tinh [2] Địa y dạng khảm Địa y dạng phiến Địa y dạng sợi Hình 1: Ba dạng địa 1.1.2 Vai trị hợp chất tự nhiên địa y [4] Bảo vệ trồng bậc thấp bậc cao Các hợp chất thơm hấp thụ tia UV, bảo vệ địa y chống lại xạ có hại Các carboxylic acid từ địa y tác chất tạo phức mạnh giúp cho địa y lấy khoáng chất từ vật chủ nơi địa y bám vào (substrate) Giúp xua đuổi thú ăn thịt côn trùng 1.1.3 Một số ứng dụng địa y Địa y sử dụng làm thực phẩm, làm phẩm nhuộm, nguyên liệu thô sản xuất nước hoa y học cổ truyền 1.2 HOẠT TÍNH CỦA CÁC HỢP CHẤT TỪ ĐỊA Y Địa y sản sinh lượng lớn hợp chất hữu cơ, đa số có hoạt tính sinh học nhiều loại chúng đặc hiệu địa y hoá học hợp chất tự nhiên Tuy vậy, khảo sát hoá học địa y bị hạn chế nguồn cung có hạn, địa y phát triển chậm Những nghiên cứu gần cho thấy việc ni cấy địa y phịng thí nghiệm khơng dễ dàng, khoảng 10% địa y nuôi cấy thành công, nhiên chúng lại chứa hợp chất hữu khác hẳn với hợp chất có loại địa y tự nhiên [1] Lê Hồng Duy [2] nghiên cứu ni cấy thành cơng 10 % khoảng 50 lồi địa y lấy từ Việt Nam Tuy đạt thành công mặt cô lập hợp chất hợp chất cô lập từ địa y nuôi cấy khác so với hợp chất địa y tự nhiên Khoảng gần 1000 hợp chất địa y cô lập Nghiên cứu hoạt tính sinh học khả dược học hợp chất tự nhiên từ địa y thống kê đầy đủ Boustie (2007) [6], Huneck (1999) [7], Muller (2001) [8] kháng khuẩn, kháng virus, chống oxy hóa, kháng ung thư, kháng viêm, kháng enzyme … 1.3 NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VỀ CÁC HỢP CHẤT CĨ TRONG ĐỊA Y Có nhiều hệ thống phân loại hợp chất hóa học từ địa y, hệ thống phân loại sử dụng nhiều hệ thống phân loại Shibata cộng đề nghị[3] Các hợp chất hóa học địa y chia làm ba nhóm dựa theo nguồn gốc sinh tổng hợp chúng (hình 2)  Nguồn gốc polyketide: depside, depsidone, quinones, xanthones, chromones, aliphatic acid …  Nguồn gốc shikimic acid: terphenylquinone dẫn xuất tetronic acid  Nguồn gốc mevalonic acid: terpenoid, steroid Tảo Nấm Hình 2: Sinh tổng hợp hợp chất từ địa y [1] 1.4 MÔ TẢ THỰC VẬT ROCCELLA SINENSIS (NYL.) HALE (ROCCELLACEACE) Tên khoa học: Roccella sinensis (Nyl.) Hale Họ: Rocellaceae Mô tả thực vật: loại địa y dạng sợi thường mọc thân cao, sợi dài, mảnh, có màu xanh xám Hình 3: Địa y Roccella sinensis 1.5 MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ TRONG ĐỊA Y THUỘC CHI ROCCELLA ĐÃ ĐƯỢC NGHIÊN CỨU 1.5.1 Các acid béo Năm 1967, Huneck S cộng cô lập roccellaric acid (1) từ Roccella mollis[8] Năm 1994, Huneck cô lập roccellic acid (2) từ Roccella phycopis[9] 1.5.2 Các hợp chất carbohydrat Năm 1969, C F Culberson cô lập hợp chất meso-erythitol (3) từ Roccella phycopis[10] D-tagatose (4) từ Roccella fuciformis[10] Năm 1945, Anker R M., Cook A H cô lập ethyl orsellinate (5) từ Roccella fuciformis[11] Sau hợp chất tìm Dyke H J., Elix J A., Marcuccio S M.,Whitton A A (1987); Gavin J., Tabacchi R (1975); Hase T A., Suokas E,, McCoy K (1978) Sonn (1928) Năm 1969, C.F Culberson cộng cô lập (+)-montagnetol (6) từ Roccella montagnei[10] 1.5.3 Các hợp chất chromane chromone Năm 1969, Alberhart D J., Overton K H., Huneck S cô lập lepraric acid (7) từ Roccella fuciformis[12] Năm 1972, Hucneck S., Follmann G tìm lobodirin (8) từ Roccella cerebriformis[13] Cũng năm Huneck cộng lập 2methyl-5-hidroxy-6hidroxymethyl-7- methoxychromone (9) từ Roccella fuciformis[13] Năm 1992, Huneck S., Jakupovic J., Follmann G cô lập mollin (10) roccellin (11) từ Roccellaria mollis[14] Năm 1992, Huneck S., Jakupovic J., Follmann G công bố hợp chất galapagin (12) từ Roccella galapagoensis Follm[14] 1.5.4 Các hợp chất dibenzofurane Năm 1991, Huneck S.và cộng cô lập 9-methyl pannarate (13) từ Roccella capesis Follm [15] Năm 1993, Huneck S cộng tìm thấy 3-Odemethylschizopeltic acid (14) từ Roccella hypomecha Bory[16] O O HO OH Phụ lục 3: Phổ 1H-NMR hợp chất RS-C2 HO O O OH Phụ lục 4: Phổ 13C-NMR hợp chất RS-C2 H 2' 3'4'OH HO CH3 O H HO H 1"CH 2" 3" 4" 8' 1' 5' H O 7O CH 6' H H OH H O CH3 HO OH 7' H Phụ lục 5: Phổ 1H-NMR hợp chất RS-C1 Phụ lục 5a: Phổ 1H-NMR giản rộng hợp chất RS-C1 2,2’-OH H 2' 3'4'OH HO CH3 O H HO H 5' H 1"CH 2" 3" 4"O8' 1' 7O CH H 6' H OH H O CH3 HO OH 7' H 3,3’ 4,4’-OH 5,5 ’ Phụ lục 6: Phổ 1H-NMR hợp chất RS-C1 dung môi Acetone 8,8’ H HO 2' 3'4'OH CH3 O H HO H 5' H 1"CH 2" 3" 4"O8' 1' 7O CH 6' H OH H H O CH3 HO OH 7' H 1”, 4” Hα 2”, 3” -OH 1”, 4” Hβ 2”, 3” Phụ lục 6a: Phổ 1H-NMR giản rộng RS-C1 dung môi Acetone H 2' 3'4'OH HO CH3 O H HO H 1"CH 2" 3" 4" 8' 1' 5' H O 7O CH 6' H H OH H O CH3 HO OH 7' H Phụ lục 7: Phổ 13C-NMR hợp chất RS-C1 H 3'4'OH 2' HO CH3 O H HO H 5' H 1"CH 2" 3" 4"O8' 1' 7O CH H 6' H OH H O CH3 HO OH 7' H Phụ lục 8: Phổ HSQC hợp chất RS-C1 H 2' 3'4'OH HO CH3 O H HO H 1"CH 2" 3" 4" 8' 1' 5' H O 7O CH 6' H H OH H O CH3 HO OH 7' H Phụ lục 8a: Phổ HSQC giản rộng hợp chất RS-C1 H 3'4'OH 2' HO CH3 O H HO H 5' H 1"CH 2" 3" 4"O8' 1' 7O CH H 6' H OH H O CH3 HO OH 7' H Phụ lục 9: Phổ HMBC hợp chât RS-C1 H HO 2' 3'4'OH CH3 O H2 HO H 5' H 1"C 2" 3" 4"O7' 1' 7O C 6' H H OH H2 O CH3 HO OH 8' H Phụ lục 9a: Phổ HMBC giản rộng hợp chất RS-C1 H 3'4'OH 2' HO CH3 O H2 HO H 5' H 1"C 2" 3" 4"O7' 1' 7O H C 6' H OH H2 O CH3 HO OH 8' H Phụ lục 9b: Phổ HMBC giản rộng hợp chất RS-C1 H 2' 3'4'OH CH3 O H2 H OH HO 5' H 1"C 2" 3" 4"O7' 1' 7O C H 6' H OH H2 O CH3 HO OH 8' H Phụ lục 11: Phổ 1H-NMR hợp chất RS-C15 H 3'4'OH 2' CH3 O H2 H OH HO 5' H 1"C 2" 3" 4"O7' 1' 7O C H 6' H OH H2 O CH3 HO OH 8' H Phụ lục 12: Phổ 13C-NMR hợp chất RS-C15 H 3'4'OH 2' CH3 O H2 H OH HO 5' H 1"C 2" 3" 4"O7' 1' 7O C H 6' H OH H2 O CH3 HO OH 8' H Phụ lục 13: Phổ HMBC hợp chất RS-C15 ... (2R,3R)-2,3-dihydroxybutane-1,4-diyl bis(2,4-dihydroxy-6methylbenzoate) Chương 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 4.1 KẾT LUẬN Từ mẫu địa y Roccella sinensis (Nyl. ) Hale, thu hái thân chín tầng,huyện Liên Hương,... đại học Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh, số 227, Nguyễn Văn Cừ, Quận 5, thành phố Hồ Chí Minh 2.2 KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU Tên khoa học: Roccella sinensis (Nyl. ) Hale Họ: Rocellaceae Địa y. .. (1.920g) 17 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 18 3.1 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RS-C1a 19 3.2 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RS-C2 .19 3.3 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA