Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hóa học và nhận dạng một số nhóm chất có trong cây đỏ ngọn (cratoxylum prunifolium kurtz)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - BÙI VĂN BÌNH NGHIÊN CỨU HỐ HỌC VÀ NHẬN DẠNG MỘT SỐ NHĨM CHẤT CÓ TRONG CÂY ĐỎ NGỌN (CRATOXYLUM PRUNIFOLIUM KURTZ) LUẬN V ĂN THẠ C SĨ HOÁ HỌC THÁI NGUYÊN - 2008 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - BÙI VĂN BÌNH NGHIÊN CỨU HỐ HỌC VÀ NHẬN DẠNG MỘT SỐ NHĨM CHẤT CÓ TRONG CÂY ĐỎ NGỌN (CRATOXYLUM PRUNIFOLIUM KURTZ) Chuyên ngành: Hoá hữu Mã số: 60.44.27 LUẬN V ĂN THẠ C SĨ HOÁ HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS PHẠM VĂN THỈNH THÁI NGUYÊN - 2008 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN SKLM : Sắc kí lớp mỏng UV : Ultraviolet spectrocopy MS : Mass Spectroscopy EI-MS : Electron Impact Mass Spectroscopy LC-MS : Liqud chromatography - Mass Spectroscopy FT-IR : Fourier Transform Infrared Spectroscopy NMR : Nuclear Magnetic Resonance H-NMR : 13 C-NMR : H-Nuclear Magnetic Resonance 13 C- Nuclear Magnetic Resonance DEPT : Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer COSY : Correlated Spectroscopy HSQC : Heteronuclear Spectroscopy- Quantum Coherence HMBC : Heteronuclear multiple - Bond Correlation HIV : Human Immunodeficiency Virus U : Unit Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Việt Nam nằm vùng nhiệt đới, gió mùa, mưa thuận gió hoà nên hệ thực vật phong phú, đa dạng Đó nguồn tài nguyên sinh học quý giá thuộc loại tái tạo Ngay từ xa xưa cha ông ta biết khai thác nguồn tài nguyên quý báu để làm đồ ăn, thực phẩm, thuốc chữa bệnh, vật liệu xây dựng nhiên liệu phục vụ sống Trong giới thực vật có lồi cung cấp thức ăn cho chúng ta, có lồi cung cấp vật liệu, có lồi cung cấp hương thơm, ngọt, có nhiều lồi dùng để làm thuốc chữa bệnh, thuốc trừ sâu, cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp thực phẩm, mĩ phẩm dược phẩm Việt nam có vị trí thuận lợi thiên nhiên nên Y học dân tộc cổ truyền phát triển từ lâu đời, chiếm vị trí đặc biệt việc bảo vệ sức khoẻ nhân dân suốt hàng ngàn năm đấu tranh dựng nước giữ nước Tiếp thu truyền thống quý báu hệ cha ông, ngày Đảng Nhà nước ta xây dựng nhiều sách, nhiều hình thức động viên nhằm kế thừa phát huy tốt nguồn tài nguyên quý báu tái tạo phục vụ người có hiệu Nhiều cỏ trồng để dùng làm thuốc, nhiều loài dùng làm nguyên liệu cung cấp tinh dầu cho công nghiệp dược phẩm mỹ phẩm bạc hà, hao hoa vàng, hoa hồi…, có loại dùng làm thực phẩm chức đồ uống loại trà, loại sâm v.v Trong số có đỏ (Cratoxylum prunifolium) thuộc loại mọc hoang dại phổ biến khắp vùng lãnh thổ nước ta Đặc biệt đỏ có nhiều tỉnh miền núi phía Bắc, Tây Nguyên Nam Bộ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Cây đỏ dùng để làm thuốc làm nước uống phạm vi dân gian cách phổ biến nước châu Á, Việt Nam đặc biệt vùng đồng bào dân tộc miền núi phía Bắc nước ta Gần người ta phát dịch chiết đỏ có tác dụng chữa bệnh gan, có tác dụng tốt với hệ thần kinh tác dụng khơng thua thuốc nhập ngoại Cây đỏ dùng dân gian có từ lâu, nghiên cứu hố thực vật đỏ nhà khoa học ý đến số năm gần đây, để góp phần làm rõ thêm thành phần hoá thực vật đỏ tạo thuận lợi cho việc dùng, sử dụng thuốc làm dược liệu nguyên liệu cho mục đích khác, chúng tơi chọn đề tài: “Nghiên cứu hóa học nhận dạng số nhóm chất có đỏ (Cratoxylum prunifolium) Đối tượng nghiên cứu đỏ mọc hoang, thu hái vào tháng 11 năm 2007 xã Thịnh Đức thành phố Thái Nguyên Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Chương TỔNG QUAN 1.1 Mô tả thực vật Theo tài liệu phân loại thực vật, đỏ gọi thành ngạnh, lành ngạnh tuỳ thuộc vào địa phương tên khoa học “Cratoxylum prunifolium Kurtz” thuộc họ Ban “Hypericaceae” [1, 2, 5, 8, 11] Cây đỏ phân bố rộng rãi vùng Nhiệt đới, Cận Nhiệt đới, Ơn đới, chủ yếu vùng ơn đới bán cầu Bắc Chi Cratoxylum Việt Nam có lồi: Cratoxylum maingayi Kurz có tên lành ngạnh nhỏ, phân bố Bắc Trung Bộ Lâm Đồng; Cratoxylum prunifolium Kurz lành ngạnh hẹp phân bố vùng Đông Nam Bộ lãnh thổ VIệt Nam; Cratoxylum prunifolium Kurtz đỏ ngọn, gọi thành ngạnh đẹp mọc phổ biến vùng Đông Bắc nước ta; Cratoxylum polyanthum Korth hay Cratoxylum ligustrinum Blume lành ngạnh; Cratoxylum cochinchinense Blumer cịn gọi lành ngạnh Nam Bộ Hai lồi cuối chủ yếu mọc Nam Bộ song phổ biến tỉnh Đông Bắc Bộ Cây đỏ - Cratoxylum prunifolium Kurtz thường thấy mọc tự nhiên hầu hết tỉnh miền núi trung du phía Bắc Việt Nam có nhiều Xn Mai - Ba Vì, Hà Tây, Sapa, Phú Thọ, Thái Nguyên, Bắc Cạn, Lạng Sơn, Vĩnh Phú Cây đỏ phân bố phổ biến nước Châu Á như: Trung Quốc, Malaysia, Philippin, Ấn Độ, Indonexia, Myanma, Thái Lan Đặc điểm sinh trưởng phát triển đỏ ngọn: Cây đỏ loại nhỏ, thân gỗ, có gai gốc (trong rừng lâu năm cao to) cành non có lơng tơ, màu đỏ nên gọi đỏ [11] Lá hình mác dài 12 - 13 cm, rộng 3,5 - cm, mọc đối xứng, cuống ngắn - mm Mặt gân màu đỏ đến 1/3 non, gân có màu đỏ đến Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn nửa Hoa mọc cành kẽ màu trắng hồng có lơng màu tía Quả nang dài 15mm, rộng - 8mm Hạt hình trứng dài 6mm, rộng 3mm Hình 1.1 Ảnh đỏ (Cratoxylum Prunifolium Kurt, Hypericaceae) 1.2 Một số công dụng chi Cratoxylum Hầu hết loài thực vật thuộc chi Cratoxylum nhân dân sử dụng làm thuốc dân gian để chữa bệnh, để chăm sóc bồi dưỡng sức khoẻ Cây đỏ Cratoxylum prunifolium thấy dùng phạm vi nhân dân, làm thuốc kích thích tiêu hoá, ăn ngon hàng ngày sau đau yếu, sau sinh Kinh nghiệm cho thấy ngày uống chừng 15 - 30 g khơ hình thức sắc pha trà Có phối hợp với vối nấu nước uống cho tiêu cơm đem lại hiệu cao cho sức khoẻ người [11] Nhân dân ta vùng thu hái đỏ vào dịp tết Đoan Ngọ phơi khô để nấu nước uống cảm thấy thể mệt mỏi Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Trong năm gần số tác giả nghiên cứu tác dụng chữa bệnh dịch chiết toàn phần thân đỏ Nhóm nghiên cứu Học viện Quân Y - Hà Nội cho biết đỏ độc, dịnh chiết toàn phần thân đỏ có tác dụng chống ơxi hố tốt, hoạt tính đạt 69% tanakan đạt 48% [9] có tác dụng hoạt huyết, làm lưu thơng máu, giảm đông trường hợp tăng đông [12] Bộ môn Dược học quân - Học Viện Quân Y sở nghiên cứu lâm sàng dịnh chiết đỏ Cratoxylum prunifolium chuột nhắt trắng thỏ có so sánh với thuốc tanakan hãng Beaufour Ipsen Pháp sản xuất đưa kết luận: Dịch chiết toàn phần đỏ dịch chiết etylaxetat đỏ có ảnh hưởng lên hoạt động hệ thần kinh mức độ khác nhau: - Dịch chiết etylaxetat dịch chiết toàn phần đỏ ngọn, Tanakan có tác dụng hoạt hố hệ thần kinh thực vật, thể tăng rõ hàm lượng Catecholamin máu động vật thí nghiệm sau uống thuốc - Dịch chiết etylaxetat đỏ có tác dụng tương đương Tanakan gây hoạt hoá đồng tế bào não thỏ thực nghiệm, thể làm giảm thành phần sóng chậm delta, tăng thành phần sóng alpha điện não đồ, cịn dịch chiết tồn phần đỏ khơng thể rõ tác dụng hoạt hoá hệ thần kinh trung ương - Dịch chiết etylaxetat đỏ có tác dụng làm tốt hai trình hưng phấn ức chế có điều kiện não động vật thí nghiệm (thơng qua hoạt động phản xạ có điều kiện), tương đương với Tanakan tốt tác dụng dịch chiết toàn phần đỏ - Mức độ ảnh hưởng làm tăng cường chức hệ thần kinh trung ương chất theo thứ tự giảm dần: dịch chiết etylaxetat đỏ ngọn, Tanakan, dịch chiết tồn phần đỏ [4] Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Đối với cao nước (cặn tổng) 30 - 80 mg/kg có hoạt tính kháng khuẩn với vi khuẩn staphylococcus auresu, Escherichia coli, Salmonella typhi DÞch chiÕt tỉng sè tõ Cratoxylum cochinchinense Thái Lan đà c ng-ời ta thử nghiệm cho thấy chúng có tác dụng chèng nhiễm khuẩn, chống ơxi hố, hoạt động tế bào [22, 23, 24] Ở Singapo dịch chiết Cratoxylum cochinchinense sử dụng nhân dân có tác dụng chống gốc tự để chữa bệnh liên quan đến căng thẳng, mệt mỏi [25] Tại Nhật Bản, từ rễ số loài thuộc chi Cratoxylum người ta bào chế thành thuốc làm tăng trí nhớ, chống lão hố, ngủ người già Ở Trung Quốc, đỏ người ta chế biến thành trà pha nước uống hàng ngày sử dụng cách rộng rãi Từ phần dịch chiết etylaxetat đỏ tách xanthone có tác dụng kháng ấu trùng muỗi gây sốt da vàng chất rotenon, chất cịn có nhiều triển vọng làm thuốc chống mối [28] Phần dịch chiết etylaxetat Cratoxylum cochinchinense có tác dụng kìm hẵm peroxit hố lipit màng tế bào gan, kìm hãm xuất lipit ác tính gây viêm gan có tác dụng bảo vệ gan tốt [27] Theo lương y, đỏ có vị ngọt, tính mát phận dùng non, vỏ cây, vỏ rễ Người bị đau bụng ăn không tiêu, uống nước nấu lành ngạnh giúp tiêu hoá tốt thường dùng 100g non nấu lít nước, thay nước uống hàng ngày Khi bị cảm nắng, sốt dùng non 50g nấu với lít nước uống Trong dân gian Việt Nam, đỏ thấy dùng phạm vi nhân dân làm thuốc kích thích tiêu hóa, phục hồi sức khoẻ ốm đau, sinh đẻ, bảo vệ thành mạch, chống lão hoá, tăng trí nhớ người cao tuổi Người ta thu hái đỏ vào dịp Tết mồng tháng (Tết Đoan Ngọ) để làm thực vật nấu nước Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn uống ủ sau đem phơi khơ dùng Gần có vài tác giả Việt Nam nghiên cứu cho thấy đỏ có tác dụng chữa bệnh, có tác dụng chống gốc tự do, bảo vệ thành mạch, bảo vệ tế bào gan chống mù lồ, chống ơxi hoá miễn dịch invitro rõ [7] Tại sở sản xuất kinh doanh thuốc thành phẩm, thực phẩm chức Y học cổ truyền Thái Nguyên, Bác sĩ Hoàng Sầm sử dụng dịch chiết đỏ để làm thực phẩm chức năng, thay chè làm nước uống, chữa bệnh nan y như: ngứa, ghẻ lở, ronan thần kinh, ngủ, miệng đắng ăn không ngon, giảm trí nhớ… 1.3 Tình hình nghiên cứu hóa học thực vật chi Cratoxylum 1.3.1 Các hợp chất có khung triterpen Theo tài liệu [19] từ dịch chiết n-hexan thực vật Cratoxylum cochinchinense tách triterpen có vịng ngưng tụ nhóm lupeol β-mangostin cịn phân lập triterpen có hai vịng ngưng tụ Sau tách phương pháp sắc kí dựa vào kết phân tích phổ chất tách người ta đề nghị công thức cấu tạo hợp chất triterpen hai vòng là: R I.a: (13E,17E)-polypoda-8 (26),13,17,21-tetraen-3β-ol; (R= β-OH) I.b:  -polypodatetraene; (R= H) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 94 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 95 Phổ 13C –NMR β - Sitosterol Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 96 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 97 Phổ DEPT β - Sitosterol Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 98 Phổ IR axit gallic Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 99 Phổ UV axit gallic Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 100 Phổ 1H – NMR axit gallic Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 101 Phổ 13C – NMR axit gallic Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 102 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 103 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 104 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 105 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 Mô tả thực vật 1.2 Một số công dụng chi Cratoxylum 1.3 Tình hình nghiên cứu hóa học thực vật chi Cratoxylum 1.3.1 Các hợp chất có khung triterpen 1.3.2 Các chất axit hữu 1.3.3 Các chất có khung xanthone 1.3.4 Một số đại diện khung anthraquinon 15 1.3.5 Một số đại diện khung flavonoit 16 1.4 Những nghiên cứu hố thực vật lồi Cratoxylum prunifolium 17 Chương PHẦN THỰC NGHIỆM 19 2.1 Đối tượng phương pháp nghiên cứu 19 2.1.1 Thu mẫu cây, xác định tên khoa học phương pháp xử lý mẫu 19 2.1.2 Phương pháp phân lập hợp chất từ dịch chiết 19 2.1.3 Phương pháp khảo sát xác định cấu trúc hoá học hợp chất 20 2.2 Dụng cụ, hoá chất thiết bị nghiên cứu 20 2.2.1 Dụng cụ hoá chất 20 2.2.2 Thiết bị nghiên cứu 21 2.3 Các dịch chiết từ đỏ (Cratoxylum prunifolium Kurtz) 21 2.3.1 Các dịch chiết 21 2.3.2 Khảo sát định tính dịch chiết 23 2.3.3 Thử hoạt tính sinh học 23 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 106 2.4 Chiết suất, phân lập tinh chế chất từ đỏ 25 2.4.1 Dịch chiết clorofom 26 2.4.1.1 Taraxeron (Friendoolean - 14- en-3-on) (ĐC1) 26 2.4.1.2 Stigmast- 5,22- đien-24R-3β-ol 27 2.4.1.3 β- Sitosterol 27 2.4.2 Dịch chiết etylaxetat (ĐE) 28 Chương THẢO LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 29 3.1 Nguyên tắc chung 29 3.2 Phân tích định tính phát nhóm chất 30 3.3 Phân lập nhận dạng hợp chất có dịch chiết khác đỏ 30 3.3.1 Taraxeron ( hay Frendoolean-14-en-3-on) (ĐC-1) 30 3.3.2 Stingmast -5,22-dien-24R-3β-ol (ĐC-2) 38 3.3.3 β-sitosterol (ĐC-3) 44 3.3.4 Axit gallic (ĐE-1) 50 3.4 Thử hoạt tính sinh học 56 KẾT LUẬN 57 KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 107 DAN H MỤC CÁ C B ẢN G Bảng 2.1 Khối lượng chất tổng số chiết phân đoạn đỏ (Cratoxylum prunifolium Kurtz) 22 Bảng 2.2 Phát nhóm chất đỏ 23 Bảng 2.3 Kết thử hoạt tính sinh học dịch chiết thô từ đỏ (Cratoxylum prunifolium) 25 Bảng 3.1 Phổ 13C-NMR 1H-NMR taraxeron (ĐC-1) từ đỏ 33 Bảng 3.2 Phổ 13C-NMR chất ĐC-2 stingmasterol [16] 39 Bảng 3.3 Phổ 13C-NMR chất ĐC-3 β-sitosterol [16] 45 Bảng 3.4 Số liệu phổ NMR ĐE-1 số liệu phổ NMR phần mềm ACD/NMR axit gallic 50 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 108 DAN H MỤC CÁ C H ÌN H Hình 1.1 Ảnh đỏ (Cratoxylum Prunifolium Kurt, Hypericaceae) Hình 2.1 Ảnh gây ức chế xung quanh giếng thạch 24 Hình 3.1 34 Hình 3.2 35 Hình 3.3 36 Hình 3.4 37 Hình 3.5 40 Hình 3.6 41 Hình 3.7 42 Hình 3.8 43 Hình 3.9 46 Hình 3.10 47 Hình 3.11 48 Hình 3.12 49 Hình 3.13 52 Hình 3.14 53 Hình 3.15 Phổ 1H-NMR chất axit gallic 54 Hình 3.16 Phổ 13C-NMR chất axit gallic 55 DAN H MỤC CÁ C S Ơ Đ Ồ Sơ đồ 2.1 Quy trình ngâm chiết 22 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ...ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - BÙI VĂN BÌNH NGHIÊN CỨU HỐ HỌC VÀ NHẬN DẠNG MỘT SỐ NHĨM CHẤT CÓ TRONG CÂY ĐỎ NGỌN (CRATOXYLUM PRUNIFOLIUM KURTZ) Chuyên... thực vật đỏ tạo thuận lợi cho việc dùng, sử dụng thuốc làm dược liệu nguyên liệu cho mục đích khác, chúng tơi chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu hóa học nhận dạng số nhóm chất có đỏ (Cratoxylum prunifolium) ... pháp nghiên cứu 2.1.1 Thu mẫu cây, xác định tên khoa học phương pháp xử lý mẫu Nguyên liệu để nghiên cứu gồm đỏ ngọn, thu hái vào tháng 11 năm 2007 xã Thịnh Đức - Thành phố Thái Nguyên Cây đỏ ngọn,