Nghiên cứu thành phần hoá học của quả cây cọ hạ long (livistona halongensis t h nguyen kiew)

i O O O N N U N ÊN ỨU T T U N P ẦN ỦA QUẢ ÂY ÓA LON (Livistona Halongensis T.H.Nguyen & Kiew) u nn n u M s U gư g V T S : GS.TSKH TRẦ V N n , Năm 2012 SU ii O O O N N U N ÊN ỨU T T U N P ẦN ỦA QUẢ ÂY ÓA LON (Livistona Halongensis T.H.Nguyen & Kiew) U V T S N n , Năm 2012 iii ỜI MĐ Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Tác giả luận văn N u ễn ị uL iv M L LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu .2 Phƣơng pháp nghiên cứu 4.1 Các phƣơng pháp nghiên cứu lí thuyết .2 4.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Cấu trúc luận văn CHƢƠNG TỔNG QUAN .4 1.1 Mô tả thực vật .4 1.1.1 Đặc điểm chung hình thái họ Cau (Arecaceae) 1.1.1.1 Thân 1.1.1.2 Lá 1.1.1.3 Hoa 1.1.1.4 Quả 1.1.1.5 Hạt .5 1.1.2 Đặc điểm chung chi Cọ 1.1.2.1 Livistona halongensis T.H.Nguyen &Kiew-Cọ hạ long .6 1.1.2.2 Livistona chinensis (Jacq.) R.Br-Cọ xẻ, Kè tàu 1.1.2.3 Livistona saribus (Lour) Merr.ex A.Chev-Kè nam .8 1.1.2.4 Livistona tonkinensis - Kè bắc 1.2 Các ứng dụng 10 v 1.2.1 Giá trị sử dụng số loài họ Cau 10 1.2.1.1 Trồng làm cảnh 10 1.2.1.2 Dùng làm thuốc chữa bệnh 10 1.2.1.3 Lấy sợi .13 1.2.1.4 Ăn quả, lấy đƣờng, tinh bột .14 1.2.1.5 Cho dầu béo .14 1.2.1.6 Một số công dụng khác .14 1.2.2 Công dụng chi Cọ (Livistona) .15 1.2.2.1 Cọ hạ long (Livistona halongensis T.H.Nguyen &Kiew) 15 1.2.2.2 Cọ xẻ (Livistona chinensis (Jacq.) R.Br) 16 1.2.2.3 Kè nam (Livistona saribus (Lour) Merr.ex A.Chev) 16 1.2.2.4 Kè bắc (Livistona tonkinensis) .16 1.3 Tình hình nghiên cứu nƣớc giới họ Cau .16 1.3.1 Các nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính sinh học số loài họ Cau (Arecaceae) 16 1.3.1.1 Cây Cau (Areca catechu L.) 16 1.3.1.2 Cây Cọ dầu (Elaeis guineensis Jacq.) .18 1.3.1.3 Cây dừa (Cocos nucifera L.) .19 1.3.2 Các nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính sinh học chi Cọ (Livistona) 20 1.3.2.1 Cọ hạ long (Livistona halongensis T.H.Nguyen &Kiew) 20 1.3.2.2 Cọ xẻ (Livistona chinensis (Jacq.) R.Br) 22 CHƢƠNG CÁC NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 26 2.1 Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị nghiên cứu 26 2.1.1 Nguyên liệu 26 2.1.2 Hóa chất, thiết bị nghiên cứu .26 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 27 2.2.1 Phƣơng pháp chiết mẫu thực vật 27 2.2.2 Phƣơng pháp tách tinh chế chất 27 vi 2.2.3 Phƣơng pháp xác định cấu trúc hóa học chất .28 2.2.4 Phƣơng pháp lựa chọn chất hấp phụ dung môi chạy cột 28 2.2.4.1 Chọn chất hấp phụ .28 2.2.4.2 Lựa chọn dung mơi chạy cột sắc kí 28 2.2.5 Tỉ lệ lƣợng mẫu chất cần tách với kích thƣớc cột 29 2.2.5.1 Tỉ lệ lƣợng mẫu chất cần tách với lƣợng silicagen 29 2.2.5.2 Tỉ lệ chiều cao lƣợng silicagen đƣờng kính cột sắc kí 29 2.2.6 Cách nạp silicagen vào cột 29 2.2.6.1 Nạp silicagen dạng sệt 29 2.2.6.2 Nạp silicagen dạng khô .30 2.2.7 Cách nạp mẫu vào cột 31 2.2.7.1 Phƣơng pháp khô 31 2.2.7.2 Phƣơng pháp ƣớt .31 2.3 Các nghiên cứu thực nghiệm 31 2.3.1 Sơ đồ thực nghiệm .31 2.3.2 Chạy cột sắc kí phần cao MeOH 33 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Kết chạy cột sắc kí phần cao MeOH 35 3.2 Số liệu phổ chất tách đƣợc .43 3.2.1 Chất LHQM5.3 43 3.2.2 Chất LHQM8.2 43 3.2.3 Chất LHQM9.4.1 43 3.3 Xác định cấu trúc chất tách đƣợc 44 3.3.1 Chất LHQM5.3: β-sitosterol glucosid .44 3.3.2 Chất LHQM8.2: Catechin 54 3.3.3 Chất LHQM9.4.1: Butan-2,3-diol 2-O-β-D-Glucopyranosid 62 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 Kết luận 71 vii Kiến nghị .71 TÀI LIỆU THAM KHẢO .73 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT br : Broad (NMR) COSY : Correlation Spectroscopy d : Doublet (NMR) δ : Độ chuyển dịch hoá học (NMR) DCM : Diclometan DEPT : Distortionless enhancement by polarisation transfer DMSO : Dimethyl sulfoxide DMSO–d6 : DMSO đƣợc đơteri hoá D2O : Nƣớc đƣợc đơteri hoá EI : Electronic impact EtOAc : Ethyl acetate FT : Fourier transform Glc : β–D–glucose HMBC : Heteronuclear multiple bond correlation HMQC : Heteronuclear multiple quantum coherence IR : Infrared J : Hằng số tƣơng tác (NMR) m : Multiplet (NMR) Me : Methyl MeOH : Methanol MS : Mass spectrometry NMR : Nuclear magnetic resonance ppm : Parts per million Rf : Retention factor s : Singlet (NMR) t : Triplet (NMR) UV : Ultraviolet ix D MỤ Số hiệu Á Ì Tên hình hình Trang 1.1 Livistona halongensis T H Nguyen & Kiew 1.2 Livistona chinensis (Jacq.) R.Br 1.3 Livistona saribus (Lour.) Merr ex A Chev 1.4 Livistona tonkinensis 10 2.1 Sơ đồ thực nghiệm 32 2.2 Sơ đồ chiết mẫu Cọ hạ long 33 3.1 Sơ đồ phân tách tinh chế chất từ cao MeOH 35 3.2 Sơ đồ phân tách tinh chế chất từ LHQM5 36 3.3 Sơ đồ phân tách tinh chế chất từ LHQM8 38 3.4 Sơ đồ phân tách tinh chế chất từ LHQM9 39 3.5 Sơ đồ phân tách tinh chế chất từ LHQM9.4 40 3.6 Sơ đồ tổng quát phân tách tinh chế chất từ cao MeOH 42 3.7 Phổ 1H-NMR ((DMSO-d6, 500 MHz) chất LHQM5.3 45 3.8 Phổ 1H-NMR ((DMSO-d6, 500 MHz) chất LHQM5.3 46 3.9 Phổ 1H-NMR ((DMSO-d6, 500 MHz) chất LHQM5.3 47 3.10 Phổ 13C-NMR (CDCl3, 125 MHz) chất LHQM5.3 49 3.11 Phổ 13C-NMR (CDCl3, 125 MHz) chất LHQM5.3 50 3.12 Phổ 13C-NMR (CDCl3, 125 MHz) chất LHQM5.3 51 3.13 3.14 3.15 Phổ DEPT 13 C-NMR (CDCl3, 125 MHz) chất LHQM5.3 Phổ DEPT 13 C-NMR (CDCl3, 125 MHz) LHQM5.3 Phổ FT-IR (KBr) chất LHQM8.2 chất 52 53 55 x 3.16 Phổ 13 C – NMR (125 MHz, CD3OD) DEPT chất LHQM8.2 58 3.17 Phổ 1H – NMR (500 MHz, CD3OD) chất LHQM8.2 60 3.18 Phổ 1H – NMR (500 MHz, CD3OD) chất LHQM8.2 61 3.19 Phổ Phổ EI-MS chất LHQM9.4.1 63 3.20 Phổ 1H-NMR ((DMSO-d6, 500 MHz) chất LHQM9.4.1 65 3.21 Phổ 1H-NMR ((DMSO-d6, 500 MHz) chất LHQM9.4.1 66 3.22 Phổ 13C-NMR (CDCl3, 125 MHz) chất LHQM9.4.1 68 3.23 Phổ 13C-NMR (CDCl3, 125 MHz) chất LHQM9.4.1 69 3.24 Sơ đồ phân mảnh hợp chất LHQM8.2 phản ứng Retro-Diels-Alder 57 63 Hình 3.19 Phổ EI-MS chất LHQM9.4.1 64 Phổ 1H 13C- NMR cho thấy phân tử chất bao gồm monosaccarit phần aglycon có chứa hai nhóm sec-metyl δH 1,15 (3H, d, J = 6,31) 1,17 (3H, d, J = 6,38) Tín hiệu proton anome H-1’ xuất δH 4,36 (d, J = 7,75) Ngồi phổ 1H-NMR cịn xuất tín hiệu proton khoảng δH 3,19-3,88 65 Hình 3.20 Phổ 1H-NMR ((CD3OD, 500 MHz) chất LHQM9.4.1 66 Hình 3.21 Phổ 1H-NMR (CD3OD, 500 MHz) chất LHQM9.4.1 67 Phổ 13C-NMR cho tín hiệu 10 cacbon có: + Một nhóm metylen mang oxi δH 62,73 + nhóm metyl (δH 14,20 18,22) + nhóm metyl có gắn với oxi 68 Hình 3.22 Phổ 13C-NMR (CDCl3, 125 MHz) chất LHQM9.4.1 69 Hình 3.23 Phổ 13C-NMR (CDCl3, 125 MHz) chất LHQM9.4.1 70 Kết hợp liệu phổ 1H- 13 C-NMR chứng tỏ chất LHQM9.4.1 bao gồm phần aglycon dẫn xuất dihydroxyl-butan gắn với monosaccarit Với số liệu phổ nhƣ phân tích đƣa công thức phân tử chất LHQM9.4.1 C10H20O7 Qua so sánh với tài liệu tham khảo [16] chứng minh công thức cấu tạo chất LHQM9.4.1 butan-2,3-diol 2-O-β-D-Glucopyranosid Hợp chất đƣợc tìm thấy từ lồi Foeniculum vulgare nhƣng dƣới dạng hỗn hợp đồng phân (butan-2ξ,3ξ-diol 2-O-β-DGlucopyranosid) [16] Qua phân tích số liệu phổ NMR cho thấy chất LHQM9.4.1 đƣợc phân lập dƣới dạng đồng phân hình học mà khơng có tín hiệu kèm hỗn hợp hai đồng phân nhƣ tài liệu [16] Trong khuôn khổ luận văn thời gian có hạn, chúng tơi chƣa thể xác định xác cấu hình vị trí C-2 C-3 chất LHQM9.4.1 Để xác định cấu hình tuyệt đối chất LHQM9.4.1 cần phải thực thêm số phép đo phổ NMR số chuyển hóa hóa học 71 ẾT U VÀ IẾ Kết luận Trong khuôn khổ đề tài luận văn thạc sĩ, nghiên cứu đƣợc vài thành phần hoá học Cọ hạ long (Livistona halongensis T.H.Nguyen & Kiew) với kết đạt đƣợc nhƣ sau: Thành phần hoá học Từ dịch chiết MeOH Cọ hạ long (Livistona halongensis T.H.Nguyen & Kiew), phƣơng pháp sắc kí cột silicagel, sắc kí cột sephadex LH – 20 kết hợp với sắc kí lớp mỏng, phƣơng pháp kết tinh phƣơng pháp phổ đại nhƣ IR, MS, NMR, tách xác định đƣợc cấu trúc hợp chất, bao gồm: Chất LHQM5.3: β-sitosterolglucosid ( β-sitosterol-3-O-β–D-glucopyranosid, daucosterol) Đây chất rắn vơ định hình, nóng chảy 269oC – 279oC Chất LHQM8.2: Catechin C15H14O6 (2R,3S)-2-(3,4-dihydroxyphenyl)-3,4dihydro-2H-chromene-3,5,7-triol Catechin flavonoid polyphenolic đƣợc phân lập từ nhiều nguồn tự nhiên nhƣ trà, hạt nho, gỗ vỏ nhƣ keo gỗ gụ Catechin có nhiều tính chất dƣợc l nhƣ hoạt tính chống oxi hóa, kháng ung thƣ chống viêm nhiễm Nhìn chung, chế tác dụng catechin quét gốc tự thể ức chế số enzyme nhƣ cytochrome P450, enzyme tham gia vào trình khởi phát ung thƣ Chất LHQM9.4.1: Butan-2,3-diol 2-O-β-D-Glucopyranosid (C10H20O7) Kiến n ị Tiếp tục phân lập phân đoạn lại dịch chiết MeOH chạy cột sắc kí để xác định thành phần hố học Đồng thời thử hoạt tính sinh học chất tách đƣợc để có nhìn tổng thể hố thực vật c ng nhƣ hoạt tính sinh học Cọ hạ long, loài thực vật đƣợc phát đặc hữu Hạ 72 Long, góp phần làm tăng giá trị sử dụng c ng nhƣ chữa bệnh thuốc dân gian Nghiên cứu thành phần hố học hoạt tính sinh học Livistona tonkinensis, lồi chƣa đƣợc nghiên cứu 73 TÀI IỆU T ẾN M Ả Ệ [1] Trần Thị Phƣơng Anh (2008), Nghiên cứu phân loại họ Cau (Arecaceae Schultz – Sch.) Việt Nam, Luận án tiến sĩ sinh học, Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật, Viện KH&CNVN [2] Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Trung, Bùi Xuân Chƣơng, Nguyễn Thƣợng Dong, Đỗ Trung Đàm, Phạm Văn Hiển, V Ngọc Lỗ, Phạm Duy Mai, Phạm Kim Mãn, Đoàn Thị Nhu, Nguyễn Tập, Trần Toàn (2004), Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam, NXB KHKT, Hà Nội [3] Võ Văn Chi (1996), Từ điển thuốc Việt Nam, NXB Y học, Hà Nội, Việt Nam [4] Trần Đình Đại (1998), Khái quát hệ thực vật Việt Nam, Hội thảo Việt – Đức hoá học hợp chất thiên nhiên, Hà Nội [5] Nguyễn Văn Đàn Đoàn Thị Nhu (chủ biên) (1990), Cây thuốc Việt Nam, Viện Dược liệu, NXB KHKT Hà Nội [6] Phạm Hoàng Hộ (2000), Cây cỏ Việt Nam, III, tr 401 – 427, NXB Trẻ [7] Trần Văn Lộc, Phạm Đức Thắng, Đỗ Thị Thu Thảo, Trần Văn Sung (2010), “Các hợp chất sterol triterpen phân lập từ cọ Hạ Long (Livistona halongensis)”, Tạp chí hố học, tập 48 (số 48B), tr 499–555 [8] Đỗ Tất Lợi (2004), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, NXB Y học [9] Trần Đình L cộng (1993), 1900 lồi có ích Việt Nam, NXB Thế giới [10] Nguyễn Kim Phi Phụng (2007), Các phương pháp cô lập hợp chất tự nhiên, NXB ĐHQG Tp HCM, tr – 73; 151 – 206; 323 – 334 ẾN AN [11] Asumi Saika et al (2008), “Anti–human cytomegalovirus activity of constituents from Sasa albo–marginata (Kumazasa in Japan)”, Antiviral chemistry & Chemotherapy 19, p 125–132 74 [12] Biswas R Dasgupta A, Mitra A, et al (2005), “Isolation, purification and characterization of four pure compounds from the root extract of Pluchea indica (L) Less and the potentiality of the root extract and the pure compounds for antimicrobial activity”, European Bulletin of Drug Research, Vol 13, 63-70 [13] Cheung S., Tai J (2005), “In vitro studies of the dry fruit of Chinese fan palm Livistona chinensis”, Oncol Report, 14 (5), 1331 – [14] E Ann Hudson, P Anh Dinh, Testsuo Kokubun, Monique S J Simmonds, and Andreas Ghescher (2000), “Chracterization of Potentially Chemopreventive Phenols in extracts of Brown Rice that Inhibit the growth of human breast and colon cancer cells”, Cancer Epidemiology, Biomarker & preventions, Vol p 1163 – 1170 [15] Fresney R.I (1993), Culture of animal Cells - A manual of basis techniques, 3rd Edition, John Wiley & Sons Inc., New York [16] J Kitajima, T Ishikawa, Y Tanaka (1998), “Water-soluble constituents of fennel Alkyl glycosides”, Chem Phar Bull, 46 (10), 1643-1646 [17] Kaur G., Singh R.P (2008), “Antibacterial and membrane damaging activity of fruit extract”, Food and chemical toxicology, Vol 46 (7), 2429 – 34 [18] Liu Zhing, Cui Jian – Guo, Liu Hong – Xing (2007), “Chemical constituents from leaves of L chinensis,Guangxi plant”, J Nat Prod, Vol.27 No.01, 56 [19] Maurer–Menestrina J Sassaki G.L., Simas F.F., Gorin P.A., Iacomini M (2003) “Structure of a highly substituted beta–xylan of the gum exudate of the palm Livistona chinensis (Chinese fan)”, Carbohydr Res, 338 (18), 1843–50 [20] Muneo Tsukiyama, Yuko Ito, Noriko Nakashima, Chinami Urata, Masaki Arashima, Hidenobu Okumura and Akiyoshi Takada (2007), The possibility of the prediction of slimming by in vitro test combination, Proc 6th World Congress on Alternatives & Animal Use in the Life Sciences, August 21 – 25, 2007, Tokyo, Japan, AATEX 14, Special Issue, 679 – 683 75 [21] Ridley H N (1899), “The flora of Singapore (Pamae)”, Journal of the Straits Branch of the Royal Asiatic Society, p 172 – 179, Singapore [22] Scudiero D.A., Shoemaker R.H., Kenneth D.P., Monks A., Tierney S., Nofziger T.H., Currens M.J., Seniff D., Boyd M.R (1988), “Evaluation of a soluable tetrazolium/formazan assay for cell growth and drug sensitivity in culture using human and other tumor cell lines”, Cancer Reseach 48: 4827 – 4833 [23] Singh R.P., Kaur G (2008), “Hemolytic activity of aqueous extract of Livistona fruits”, Food and chemical toxicology, Vol 46 (2), 553 – [24] Xiaobin Zeng, Qian Qiu, Chenguang Jiang, Yuntiao Jing, Guofu Qiu, Xiangjiu He (2011), “Antioxidant flavanes from Livistona chinensis”, Fitoterapia, vol 82, issue 4, pp 609 – 614 [25] Zhong Z.G., Zhang F.F., Zhang W.Y., Cui J.G (2007), “Study on the anticancer effects of extracts from roots of Livistona chinensis TC in vitro”, Zhong Yao – Cai, Vol, 30 (1), 60 – PMID 17539307 ... h? ??p ch? ?t tự nhiên – Thu thập, xử lí thơng tin mạng Internet, tham khảo cơng trình nghiên cứu nƣớc giới loài – T? ??ng quan t? ?i liệu đặc điểm h? ?nh thái thực v? ?t, thành phần h? ?? h? ??c, ho? ?t tính sinh h? ??c. .. pha chế số thuốc tiêm nhƣ novocain, streptomycin 1.3.2 Các nghiên cứu thành phần hoá h? ??c ho? ?t tính sinh h? ??c chi Cọ (Livistona) 1.3.2.1 Cọ h? ?? long (Livistona halongensis T. H. Nguyen & Kiew)  Cọ. ..  Cọ h? ?? long loài thực v? ?t đặc h? ??u Vịnh H? ?? Long – Vi? ?t Nam, loài đƣợc nghiên cứu thành phần hoá h? ??c ho? ?t tính sinh h? ??c Trong báo đăng T? ??p chí H? ?? h? ??c, nhóm t? ?c giả Trần Văn Lộc, Phạm Đức Thắng,