Nghiên cứu phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất hóa học có trong cao chiết nước rễ cây đinh lăng polyscias fruticosa (l ) harms

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LÊ THỊ HẬU PHÚC NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT HÓA HỌC CÓ TRONG CAO CHIẾT NƯỚC RỄ CÂY ĐINH LĂNG [POLYSCIAS FRUTICOSA (L.) HARMS] LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Đà Nẵng – Năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LÊ THỊ HẬU PHÚC NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT HÓA HỌC CÓ TRONG CAO CHIẾT NƯỚC RỄ CÂY ĐINH LĂNG [POLYSCIAS FRUTICOSA (L.) HARMS] Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số: 60 44 27 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN THỊ HOÀNG ANH Đà Nẵng - Năm 2013 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực, đồng tác giả cho phép sử dụng chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Lê Thị Hậu Phúc MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu .2 Phương pháp nghiên cứu .2 4.1 Các phương pháp nghiên cứu lý thuyết 4.2 Các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Cấu trúc luận văn Tổng quan tài liệu nghiên cứu .3 CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 NHỮNG CÂY THUỐC HỌ ARALIACEAE CÓ Ở VIỆT NAM 1.1.1 Sâm Việt Nam [Panax vietnamensis Ha et Grushv.] 1.1.2 Sâm vũ diệp [Panax bipinnatifidus Seem] 1.1.3 Tam thất [Panax notogingseng (Burk.) F H Chen] 1.1.4 Ngũ gia bì chân chim [Schefflera octophylla (Lour.) Harms.].10 1.2 NHỮNG CÂY THUỐC HỌ ARALIACEAE CÓ Ở THẾ GIỚI 11 1.2.1 Sâm Triều Tiên [Panax gingseng C.A Meyer] 12 1.2.2 Sâm Liên Xô [Eleutherococos senticosus Rupr Et Maxim] 13 1.2.3 Sâm Mỹ [Panax quinquefolium L.] 15 1.3 CHI POLYSCIAS 16 1.3.1 Cây đinh lăng [Polyscias fruticosa (L.) Harms] .16 1.3.2 Cây đinh lăng tròn [Polyscias balfouriana Bail.] 19 1.3.3 Cây đinh lăng trổ [Polyscias guilfoylei Bail.] 19 1.3.4 Cây đinh lăng [Polyscias serrata Balf.] 20 1.3.5 Cây đinh lăng ráng [Polyscias filicifolia Balf.] 21 1.3.6 Cây đinh lăng dĩa [Polyscias scutellaria (Burm f.) Merr.] 22 1.4 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÂY ĐINH LĂNG 23 1.4.1 Các nghiên cứu thành phần hóa học đinh lăng .24 1.4.2 Các nghiên cứu hoạt tính sinh học đinh lăng 31 1.5 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÁC CÂY TRONG CHI POLYSCIAS 35 1.5.1 Cây đinh lăng ráng [Polyscias filicifolia Balf.] 35 1.5.2 Cây đinh lăng dĩa [Polyscias scutellaria (Burm f.) Merr.] 35 1.5.3 Cây đinh lăng tròn [Polyscias balfouriana Bail.] 36 1.5.4 Cây đinh lăng [Polyscias serrata Balf.] 37 1.5.5 Cây đinh lăng trổ [Polyscias gulfoylei Bail.] 37 CHƯƠNG CÁC NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 38 2.1 NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT, THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 38 2.1.1 Nguyên liệu .38 2.1.2 Hóa chất, thiết bị nghiên cứu 38 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39 2.2.1 Phương pháp chiết mẫu thực vật .39 2.2.2 Phương pháp tách tinh chế chất 39 2.2.3 Phương pháp xác định cấu trúc hóa học chất .40 2.2.4 Phương pháp lựa chọn chất hấp phụ dung môi chạy cột sắc ký [17] 40 2.2.5 Tỉ lệ lượng mẫu chất cần tách với kích thước cột 42 2.2.6 Cách nạp silica gel vào cột .42 2.2.7 Cách nạp mẫu vào cột 44 2.2.8 Theo dõi trình giải ly cột 45 2.3 CÁC NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 46 2.3.1 Sơ đồ điều chế cao chiết .46 2.3.2 Chạy cột sắc ký phần cao MeOH 47 2.3.3 Chạy cột sắc ký phần cao CH2Cl2 .50 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 53 3.1 SỐ LIỆU PHỔ VÀ CẤU TRÚC CỦA CHẤT DL – 01 53 3.2 SỐ LIỆU PHỔ VÀ CẤU TRÚC CỦA CHẤT DL – 02 66 3.3 SỐ LIỆU PHỔ VÀ CẤU TRÚC CỦA CHẤT DL – 03 .72 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao) DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT CÁC KÝ HIỆU J: Hằng số tương tác (Hz) δ: Độ chuyển dịch hoá học (ppm) CÁC CHỮ VIẾT TẮT brs: Singlet tù COSY: Correlation Spectroscopy d: Doublet (NMR) dd: Doublet of doublet DEPT: Distortionless enhancement by polarisation transfer DMSO: Dimethyl sulfoxide D2O: Nước đơteri hoá FT – IR: Fourier transform – Infrared HMBC: Heteronuclear multiple bond correlation HSQC: Heteronuclear single quantum correlation m: Multiplet (NMR) MeOD: Methanol đơteri hóa MeOH: Methanol NMR: Nuclear magnetic resonance MS: Mass spectrometry ppm: Parts per million Rf: Retardation factors s: Singlet (NMR) t: Triplet (NMR) TMS: Tetra methylsilane UV: Ultraviolet DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang 2.1 Sắc ký cột 3,15 gam cao MeOH 48 2.2 Sắc ký cột 900 mg cao CH2Cl2 50 Số liệu phổ 1H- 13C-NMR (500 125 MHz, 3.1 D2O, DMSO) chất DL - 01 tách từ rễ 55 đinh lăng chất sucrose tài liệu 3.2 3.3 Số liệu phổ 13 C-NMR (MeOD, 125MHz) thành phần DL - 02 Số liệu phổ 1H 13C-NMR chất DL - 03 67 72 DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình hình Trang 1.1 Panax vietnamensis Ha et Grushv 1.2 Panax bipinnatifidus Seem 1.3 Panax notogingseng (Burk.) F H Chen 1.4 Schefflera octophylla (Lour.) Harms 10 1.5 Panax gingseng C.A Meyer 12 1.6 Eleutherococos senticosus Rupr Et Maxim 14 1.7 Panax quinquefolium L 15 1.8 Polyscias fruticosa (L.) Harms 17 1.9 Polyscias balfouriana Bail 19 1.10 Polyscias guilfoylei Bail 20 1.11 Polyscias serrata Balf 21 1.12 Polyscias filicifolia Balf 22 1.13 Polyscias scutellaria (Burm f.) Merr 23 2.1 Sơ đồ điều chế cao chiết 46 2.2 Sơ đồ tổng quát phân lập tinh chế chất từ cao H2O 52 3.1 Phổ 1H–NMR (500 MHz, D2O) chất DL – 01 56 3.2 3.3 3.4 3.5 Phổ 1H–NMR (500 MHz, D2O) chất DL – 01 (giãn rộng) Phổ 13 C–NMR (500 MHz, D2O) chất DL – 01 Phổ 13 C–NMR (500 MHz, D2O) chất DL – 01 (Giãn rộng) Phổ COSY chất DL – 01 57 58 60 65 3.6 Phổ COSY chất DL – 01 (giãn rộng) 62 3.7 Phổ HSQC chất DL – 01 63 3.8 Phổ HSQC chất DL – 01 (giãn rộng) 64 3.9 Phổ HMBC chất DL – 01 65 3.10 Phổ HMBC chất DL – 01 (giãn rộng) 68 3.11 Phổ 1H–NMR (500 MHz, DMSO) chất DL – 02 69 3.12 Phổ 13 C–NMR (125 MHz, MeOD) chất DL – 02 70 3.13 Phổ 13 C–NMR (125 MHz, MeOD) chất DL – 02 71 3.14 Phổ DEPT (125 MHz, MeOD) chất DL – 02 72 3.15 Phổ 1H–NMR (500 MHz, CDCl3) chất DL – 03 73 3.16 3.17 Phổ 1H–NMR (500 MHz, CDCl3 ) chất DL – 03 (giãn rộng) Phổ DEPT 13C–NMR (125 MHz, CDCl3) chất DL – 03 74 75 67 cân hai dạng đồng phân với tỉ lệ a-D-glucopyranose chiếm 34% b-D-glucopyranose chiếm 66% [33] Ngồi ra, thành phần khác hỗn hợp đồng phân a-D-fructofuranose b-Dfructofuranose Điều thể rõ qua hai tín hiệu cacbon bậc 103,00 đồng phân a 99,16 ppm đặc trưng đồng phân b đơn vị đường fructose Ngoài ra, tín hiệu nhóm -CH2OH đồng phân tìm thấy phổ 13C-NMR, tín hiệu là: 63,89; 64,39; 64,67 65,52 Số liệu phổ 13C-NMR (bảng 3.2) xếp dựa vào việc so sánh với tài liệu tham khảo [34], [35] Số liệu phổ 13C-NMR (MeOD, 125MHz) thành phần DL-02 trình bày bảng 3.2 Bảng 3.2 Số liệu phổ 13C-NMR (MeOD, 125MHz) thành phần DL-02 a-D- b-D- glucopyranose glucopyranose (Gα) (Gβ) (Fα) (Fβ) 93,67 97,97 103,00 99,16 72,91 76,06 77,79 69,16 74,58 77,58 76,56 71,68 71,51 71,55 83,05 70,82 73,49 77,78 64,67 65,52 62,50 62,58 63,89 64,39 C a-D- b-D- fructofuranose fructofuranose 68 Hình 3.11 Phổ 1H–NMR (500 MHz, DMSO) chất DL - 02 69 Hình 3.12 Phổ 13 C–NMR (125 MHz, MeOD) chất DL - 02 F1α F1β G1β Hình 3.13 Phổ 13 G1α F4α F2α F3β G4α G4β G2α G2β G5α F3α G3α G3β F5β F2β F4β F5α F6α G6β F5β F6β G6α 70 C–NMR (125 MHz, MeOD) chất DL - 02 F1α F1β G1β G1α F4α F3β G2α F5β G2β G5α G3β F3α G3α F2α G4β G4α F2β F4β F5α F6α F5β F6β G6β G6α 71 Hình 3.14 Phổ DEPT (125 MHz, MeOD) chất DL - 02 72 3.3 SỐ LIỆU PHỔ VÀ CẤU TRÚC CỦA CHẤT DL – 03 2-formyl-5-hydroxymethylfuran (DL-03) Phổ 1H-NMR (hình 3.16) chất cho thấy tín hiệu proton, bao gồm tín hiệu doublet olefinic proton dH = 7,23 6,52; tín hiệu singlet 9,53 ppm nhóm aldehyd tín hiệu singlet nhóm hydroxymethyl (-CH2OH) 4,67 ppm Phổ 13C-NMR phổ DEPT (hình 3.17) chất DL-03 hồn tồn phù hợp với số liệu phổ proton, cho biết phân tử có ngun tử cacbon Chúng gồm tín hiệu đặc trưng cho nhóm aldehyd 177,79 ppm; tín hiệu nhóm CH2OH 57,19 ppm, hai cacbon bậc bốn hai nối đôi 152,04 161,21 ppm hai tín hiệu CH tương ứng với hai olefinic proton 109,92 123,44 ppm Các số liệu phổ phân tích đây, kết hợp với so sánh với số liệu tài liệu [19] cho phép kết luận cấu trúc chất DL-03 2-formyl-5hydroxymethylfuran [24], [28] Số liệu phổ 1H 13C-NMR chất DL-03 trình bày bảng 3.3: Bảng 3.3 Số liệu phổ 1H 13C-NMR chất DL-03 Vị trí H 13 C - 152,05 (C) 7,23 (1H, d, J = 3,4) 123,40 (CH) 6,51 (1H, d, J = 3,4) 109,92 (CH) - 161,08 (C) CH2OH 4,67 (2H, s) 57,21 (CH2) CHO 9,53 (1H, s) 177,77 (C) H-3 H-4 73 Hình 3.15 Phổ 1H–NMR (500 MHz, CDCl3) chất DL – 03 74 Hình 3.16 Phổ 1H–NMR (500 MHz, CDCl3) chất DL - 03 (giãn rộng) 75 Hình 3.17 Phổ DEPT 13C–NMR (125 MHz, CDCl3) chất DL – 03 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1.Kết luận Trong khuôn khổ đề tài luận văn thạc sĩ, nghiên cứu vài thành phần hoá học rễ đinh lăng [Polyscias fruticosa (L.) Harms], họ Ngũ gia bì (Araliaceae) với kết đạt sau: Ba hợp chất phân lập từ cao chiết nước rễ đinh lăng [Polyscias fruticosa (L.) Harms] phương pháp sắc ký cột Phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân chiều, hai chiều, kết hợp so sánh với số liệu tài liệu tham khảo xác định cấu trúc chúng là: Chất DL – 01: saccharose (a-D-glucopyranosyl-(1→2)-b-D- fructopyranosid hay sucrose) Chất DL – 02: hỗn hợp glucose fructose (gồm thành phần aD-glucopyranose, b-D-glucopyranose, a-D-fructofuranose, b-D- fructofuranose) Chất DL – 03: 2-formyl-5-hydroxymethylfuran Kiến nghị Trong khuôn khổ luận văn thạc sĩ với thời gian hạn hẹp, chưa phân lập hợp chất có hoạt tính sinh học từ rễ đinh lăng thu hái tỉnh Nam Định Để góp phần tìm kiếm hoạt chất, tạo sở khoa học cho thuốc sử dụng cao chiết nước rễ đinh lăng nước ta, cần có nghiên cứu hóa học hoạt tính sinh học 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT [1] Nguyễn Trần Châu Đỗ Mai Anh (2007), Nghiên cứu khả tạo rễ từ nuôi cấy IN-VITRO nuôi trồng thủy canh để thu nhận saponin Đinh lăng Polyscias fruticosa (L.) Harms (Araliaceae), Luận văn thạc sĩ hóa học, Trường đại học KHTN TPHCM [2] Võ Văn Chi (1996), Từ điển thuốc Việt Nam, Nhà xuất Y học, Hà Nội, Việt Nam, 293 - 295 [3] Nguyễn Duy Cương, Nguyễn Hữu Quỳnh số biên tập viên (1999), Từ điển bách khoa dược học, Nhà xuất từ điển bách khoa Hà Nội, II [4] Nguyễn Phương Dung (2004), Ảnh hưởng dịch chiết chứa saponin triterpen từ số họ Arraliaceae hệ Enzym Monooxygenase, Luận án tiến sĩ sinh học, Trường đại học KHTN TPHCM [5] Nguyễn Thị Thúy Hằng (2008), Khảo sát thành phần hóa học Đinh lăng dĩa Polyscias scutellaria (Burm.f.) Merr họ Nhân sâm (Araliaceae), Luận văn thạc sĩ hóa học, Trường đại học KHTN TPHCM [6] Phạm Hoàng Hộ (1999), Cây cỏ Việt Nam, Nhà xuất trẻ, I, 776 [7] Phạm Hoàng Hộ (2000), Cây cỏ Việt Nam, Nhà xuất trẻ TP Hồ Chí Minh, III, 415 - 416 [8] Nguyễn Thị Thu Hương, Lương Kim Bích (2001), “Nghiên cứu tác dụng chống trầm cảm stress Đinh Lăng”, Tạp chí dược liệu, 6(2+3), 84 - 86 78 [9] Ngô Ứng Long (1977), Tác dụng tăng lực bổ chung Đinh Lăng, Tóm tắt cơng trình Đinh Lăng 1964 - 1974, Nội san Đại học Quân Y, 41 - 45 [10] Ngô Ứng Long Nguyễn Khắc Viện (1985), Tạp chí dược học, 17 [11] Đỗ Tất Lợi (1991), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 828 [12] Trần Đình Lý cộng (1993), 1900 lồi có ích Việt Nam, Nhà xuất Thế giới a, 260 b, 261 [13] Võ Xuân Minh cộng (1991), “Góp phần nghiên cứu thành phần hóa học dạng bào chế Đinh Lăng”, Tạp chí dược học, (3), 19- 21 [14] Võ Xuân Minh (1992), Nghiên cứu saponin Đinh Lăng dạng bào chế từ Đinh Lăng, Luận án PTS Khoa học Y Dược, trường Đại Học Dược Hà Nội [15] Nguyễn Thị Nguyệt cộng (1992), “Một số kết nghiên cứu saponin Đinh Lăng”, Tạp chí dược học, (3), 15 - 16 [16] Nguyễn Thời Nhậm cộng (1990), Tóm tắt kết nghiên cứu Đinh Lăng 1986 - 1989 [17] Nguyễn Kim Phi Phụng (2007), Các phương pháp cô lập hợp chất, NXB ĐHQG TP HCM, – 73; 151 – 206; 323 – 334 [18] Nguyễn Tấn Thiện (2003), Góp phần tìm hiểu thành phần hóa học Đinh lăng Polyscias fruticosa (L.) Harms thuộc họ Nhân sâm (Araliaceae), Luận văn thạc sĩ hóa học, Trường đại học KHTN TPHCM [19] Phạm Nguyễn Kim Tuyến (2008), Tìm hiểu thành phần hóa học số thuộc chi Hedyotis mọc Việt nam điều chế số dẫn 79 xuất thioflavon từ flavon cô lập được, Luận án tiến sĩ, Thành phố HCM [20] Nguyễn Thị Ánh Tuyết (2009), Tìm hiểu thành phần hóa học số thuộc chi Polyscias, Họ Nhân sâm (Araliaceae), Luận án tiến sĩ hóa học, Trường đại học KHTN TPHCM [21] Nguyễn Thị Ánh Tuyết, Nguyễn Thúy Anh Thư, Nguyễn Thị Thúy Hằng, Nguyễn Ngọc Sương, Nguyễn Thị Kim Phụng (2009), “Saponin từ Đinh lăng trổ (Polyscias guifoylei Bail) Họ Nhân sâm (Araliaceae)”, Tạp chí phát triển khoa học cơng nghệ, 12(10) [22] Nguyễn Khắc Viện (1989), Góp phần nghiên cứu tác dụng dược lý cao rễ Đinh Lăng số chức thể, Luận án PTS Y học, Học viện quân y TIẾNG ANH [23] Chaboud A., Rougny A., Proliac A., Raynaud J., Cabalion P (1995), Pharmazie, 50(5), 371 [24] Ferreira L.,Vidal M M.,Geraldes C F G C.,Gil M H (2000), Preparation and characterisation of gels based on sucrose modified with glycidyl methacrylat, Carbohydrate Polymers, 41, 15-24 [25] Kim, K et al (1974), Agric Biol Chem., 38, 53 [26] Paphassarang S., Raynaud J., Lussignol M., and Becchi M (1989), ”Triterpenoid Saponin from Polyscias scutellaria”, Phytochemistry, 28(5), 1539-1541 [27] Paphassarang S., Raynaud J., Lussignol M., and Becchi M (1989), ”Triterpenoic glycoside from Polyscias scutellaria”, Journal of Natural Products, 52(2), 239-422 [28] Proliac A., Chaboud A., Rougny A.(1996), Pharmazie, 51(8), 611 - 612 [29] Vichi, S et al (2007), Food Chem., 102, 1260 80 [30] Yamamura S., Ohtani K., Kasai R., Yamasaki K., Vo Duy Huan, Nguyen Thoi Nham, Hoang Minh Chau (1998), Phytochemistry, 47(3), 451 INTERNET [31] http://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90inh_l%C4%83ng (ngày truy cập 25/5/2013) [32] http://chothuoc24h.com/?mod=Product&action=list&ID=112&page=6 (ngàytruycập25/5/2013) [33]http://www.intechopen.com/source/html/39448/media/image2.Jpeg (ngày truy cập 25/5/2013) [34] http://www.ymdb.ca/spectras/2749 (ngày truy cập 28/5/2013) [35] http://www.omicronbio.com/obnmr.html (ngày truy cập 28/5/2013) [36] http://vi.wikipedia.org/wiki/Sâm_Tây_Bá_Lợi_Á 28/5/2013) (ngày truy cập QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN (bản sao) ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG LÊ THỊ HẬU PHÚC NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT HÓA HỌC CÓ TRONG CAO CHIẾT NƯỚC RỄ CÂY ĐINH LĂNG [POLYSCIAS FRUTICOSA (L. ) HARMS] Chuyên... tỉnh Nam Định - Phân lập, tinh chế số hợp chất hóa học có mẫu cao chiết nước rễ đinh lăng - Xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập Phương pháp nghiên cứu 4.1 Các phương pháp nghiên cứu lý... trình nghiên cứu thành phần hóa học nói chung cao chiết nước nói riêng cịn hạn chế Vì vậy, chọn đề tài ? ?Nghiên cứu phân lập xác định cấu trúc số hợp chất hóa học có cao chiết nước rễ đinh lăng [Polyscias