Nghiên cứu chiết tách thành phần hóa học của cây sâm đất (ruelliea tuberosal l ) và ứng dụng vào thực phẩm chức năng hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo đường

BỘ CÔNG THƯƠNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KHOA HỌC KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌCCẤP TRƯỜNG Tên đề tài: Nghiên cứu chiết tách thành phần hóa học sâm đất (Ruellia tuberosa L.) ứng dụng vào thực phẩm chức hỡ trợ điều trị bệnh đái tháo đường Mã số đề tài: 184.TP17 Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Thị Thu Nguyệt Đơn vị thực hiện: Viện Công nghệ Sinh học Thực phẩm LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học trường Đại học Cơng Nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, chúng em vô biết ơn Ban lãnh đạo nhà trường tồn thể thầy giáo Viện Cơng nghệ Sinh học Thực phẩm tạo môi trường học tập tốt, trang bị kiến thức tảng vững để chúng em tiếp bước cho nghiệp học tập, nghiên cứu làm việc sau Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Nguyễn Ngọc Tuấn quan tâm, nhắc nhở, hướng dẫn bảo tận tình suốt thời gian thực đề tài, để chúng tơi hồn thành đề tài Qua q trình thực đề tài, chúng em có dịp hiểu rõ kiến thức mà thân học trường, để từ hệ thống lại kiến thức cần thiết, phát huy thêm nhiều học tinh thần làm việc khả hoạt động nhóm nâng cao thêm để làm hành trang chuẩn bị cho công việc sau Tiếp đến lời cảm ơn đến gia đình tất bạn bè hỗ trợ nhiệt tình suốt thời gian thực đề tài Do thời gian nghiên cứu đề tài có hạn, chúng tơi cố gắng để hồn thành đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót, kính mong nhận giúp đỡ, đóng góp ý kiến thầy cô bạn để báo cáo hồn thiện Cuối lời, chúng em xin kính chúc quý thầy cô Viện Công nghệ Sinh học Thực phẩm dồi sức khỏe, đạt nhiều thành tích nghiệp Chúng em xin chân thành cám ơn! TP.HCM, tháng 11 năm 2020 Nhóm sinh viên thực Mục Lục Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan sâm đất 1.1.1 Nguồn gốc: 1.1.2 Phân loại: 1.1.3 Đặc điểm sâm đất: 1.2 Tổng quan Steroid: 1.2.1 Khái niệm: 1.2.2 Cấu trúc khung bản: .4 1.2.3 Phân loại: 1.3 Tổng quan phương pháp trích ly: 1.3.1 Phương pháp chaỵ sắc ký cột 1.3.2 Nạp mẫu: 1.3.3 Phương pháp sắc ký mỏng (TLC): 11 1.3.4 Phương pháp xác định cấu trúc hợp chất tự nhiên: 13 1.3.5 Phương pháp xác định công thức phân tử định danh: 15 1.1.6 Phương pháp ức chê emzyme α-glucosidase .18 Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP 19 2.1 Nguyên liệu phương pháp .19 2.1.1 Nguyên liệu 19 2.1.2 Thiết bị dụng cụ .20 2.1.3 Quy trình xử lý mẫu 23 2.1.4 Tách cao phân đoạn Ethyl Acetat: 24 2.1.5 Tách cao phân đoạn EA2: 26 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 31 3.1 Khảo sát tính chất ban đầu SD-RTE9: 31 3.2 Phổ 1H NMR (500 MHz, CDCl3) 31 3.3 Phổ 13C NMR (125 MHz, CDCl3) 34 3.4 Phổ DEPT: 36 3.5 Kết 39 3.6 Kết xét nghiệm: .41 Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .45 4.1 Kết luận: .45 4.2 Kiến nghị: .45 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 46 Danh mục hình: Hình 1.1: Cây Sâm Đất (Ruellia tuberosa L.) Hình 1.2: Đánh chữ vòng theo đề nghị IUPAC Hình 1.3: Gonane .5 Hình 1.4: Cholane Hình 1.5: Cholestane .6 Hình 1.6: Bộ sắc ký cột Hình 1.7: Lựa chọn đường kính cột sơ .8 Hình 1.8: Hướng dẫn tỷ lệ silica gel/mẫu phụ thuộc vào khả tách mỏng.9 Hình 1.9: Hướng dẫn chạy sắc ký mỏng 12 Hình 1.10: Sơ đồ xác định cơng thức hố học 17 Hình 2.1: Lá sâm đất chọn làm mẫu 19 Hình 2.2: Bột sâm đất sau xay .20 Hình 2.3: Máy quay hiệu EYELA N – 1200A 21 Hình 2.4: Bảng mỏng đoạn EA 2.2 27 Hình 2.5: Bảng mỏng kết SD-RTE9 27 Danh mục bảng biểu: Phân loại khoa học sâm đất Tóm tắt nội dung phương pháp Error! Bookmark not defined Thời gian lam việc: Error! Bookmark not defined Thiết bị dụng cụ sử dụng 20 Khảo sát phân đoạn mẫu EA2.2 28 Khảo sát phân đoạn mẫu H2.2.2 29 Khảo sát phân đoạn mẫu EA2.2.2: 30 Danh mục ký tự viết tắt: Kí hiệu Tiếng Anh EA Ethyl acetate EOH Ethanol MeOH Methanol He n-Hexane CHCl3 Chloroform TLC chromatography Sắc ký lớp mỏng CC Column chromatography Sắc ký cột IR Infrared Spectroscopy Phổ hồng ngoại MS Mass Spectrum Phổ khối Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt NMR 13 Thin-layer Tiếng Việt C-NMR H-NMR Resonance Carbon Nuclear Magnetic Resonace Proton Nuclear Magnetic Resonace nhân Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton Distortionless DEFT Enhancement by Polarization Transfer Phổ DEPT HMBC HSQC Heteronuclear Multiple Bond Coherence Heteronuclear Single Quantum Correlation Phổ tương tác dị hạt nhân qua nhiều liên kết Phổ tương tác dị hạt nhân qua liên kết Độ chuyển dịch hóa  Chemical shif ppm Part per million Một phần triệu s Singlet Mũi đơn d Doublet Mũi đôi t Triplet Mũi ba q Quartet Mũi bốn m Multiplet Mũi đa J Coupling constrat Hằng số ghét spin-spin Hz Hert g gam mg milligam UV Ultra violet học Tia cực tím ĐẶT VẤN ĐỀ Trong loại thuốc dân gian, sâm đất (Ruellia tuberosa L.) có nhiều tác dụng hạ sốt, lợi tiểu, tiêu độc, chống đái tháo đường Ngồi ra, sâm đất thể nhiều hoạt tính sinh học chống oxi hóa, hạ đường huyết, kháng viêm, độc tính tế bào… Các nghiên cứu thành phần hóa học tác giả nước ngồi cho thấy thành phần có sâm đất hợp chất steroid, flavonoid, terpenoid, phenyl etanoid Sâm đất loại dược liệu sử dụng nhiều nhân gian để trị nhiều bệnh chưa có cơng bố khoa học hay cơng trình nghiên cứu xác thực điều Bên cạnh đó, sâm đất cịn sử dụng để ngâm rượu, nấu nước mát, giúp giải độc, nhiệt bổ sung số nguyên tố vi lượng vitamin Rễ dùng chữa đau răng, đau bụng, cảm mạo, bệnh gan, cao huyết áp, tiểu đường, nhiễm trùng đường tiểu Kinh nghiệm dân gian Nam thường dùng củ sâm đất nấu nước uống làm thuốc bổ Steroid chất béo hồ tan có nguồn gốc từ tự nhiên người tổng hợp Steroid tiền chất số vitamin định vitamin D, cholesterol Theo tìm hiểu chúng em, nước chưa có nghiên cứu cơng bố thành phần hóa học hoạt tính sinh học sâm đất Mục tiêu nhóm phân lập hay nhiều hợp chất tự nhiên thuộc nhiều nhóm chất khác có cao Ethyl Acetate Sâm Đất (Ruellia tuberosa L.) Đây lần sâm đất nghiên cứu cách có hệ thống theo phương diện phân lập hợp chất có tự nhiên nhóm chất Steroid, góp phần làm sáng tỏ kiến thức y học cổ truyền thuốc dân gian Vì nhóm chúng em thực đề tài “Nghiên cứu chiết tách thành phần hóa học sâm đất (Ruellia tuberosa L.) ứng dụng vào thực phẩm chức hỡ trợ điều trị bệnh đái tháo đường” để góp phần làm giàu danh mục hợp chất tự nhiên khẳng định khả trị bệnh sâm đất MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Tách chiết phân lập chất có hoạt tính sinh học từ thực vật, ứng dụng chất tìm hướng nghiên cứu nhóm chúng tơi Nhóm chúng tơi nghiên cứu sàng lọc, tách chiết phân lập hợp chất từ cao phân đoạn Ethyl Acetate sâm đất (Ruellia tuberosa L.) Xác định công thức phân tử tên hợp chất tìm thơng qua phương pháp hoá lý phương pháp phổ khối lượng MS, phổ cổng hưởng từ hạt nhân NMR Để phân lập, tách chiết làm hợp chất tự nhiên tìm cần phải kiểm sốt hệ dung mơi trích ly phù hợp với khả điện ly chất thực phương pháp sắc ký cột sắc ký bảng mỏng Mục tiêu lâu dài nghiên cứu tìm hiểu chế tác dụng điều trị sâm đất chống oxi hóa, hạ đường huyết, kháng viêm, độc tính tế bào… Hồn thành mục tiêu cung cấp thơng tin giải thích khả chữa bệnh thành phần, liều dùng quy trình chiết xuất hợp chất có hoạt tính từ loài Vậy mục tiêu đặt “Xác định công thức phân tử tên khoa học chất tìm sâm đất (Ruellia tuberosa L)” Để đạt mục tiêu trên, đề nghị mục tiêu cụ thể sau: - Phân lập tách chiết cao phân đoạn - Tinh hợp chất - Xác đinh công thức phân tử, tên khoa học hợp chất tìm - Ứng dụng cao methanol làm thực phẩm chức có khả ức chế α-glucoside Chương 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN hoạt động enzyme α-glucosidase Tuy nhiên, cần có nhiều nghiên cứu khẳng định công dụng trị bệnh Đái Tháo Đường mẫu thí nghiệm 44 Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1.Kết luận: Từ khối lượng ban đầu kg bột sâm đât mịn (3-4mm) ngâm cao Ethanol 96° ngâm dầm ngày thu cao tổng Ethyl Acetate Sau đó, phân đoạn cao cồn n-Hexan, Ethyl Acetate Methanol Chúng em thu cao phân đoạn HE, EA MeOH Sử dụng đoạn cao EA phân lập, thông qua phương pháp TLC, CC với số phương pháp quang phổ đại phổ khối lượng MS, phổ cổng hưởng từ (1H,13C,HSQC,HBPC) phân lập tách chiết, sau so sánh với số tài liệu tham khảo [16], [17] định danh Stigmast-4-en-3one steroid từ mẫu cao Ethyl Acetate sâm đất (Ruellia tuberosa L.) 4.2.Kiến nghị: Do thời gian có hạn, nhóm chúng em phải dừng lại sau hoàn thành việc phân lập, tách chiết định danh steroid Stigmast-4-en-3-one Các nghiên cứu steroid thực nghiệm sâm đất (Ruellia turberosa L), tách chiết phân lập theo cách nhóm em làm Trong thời gian tới tiến hành khảo sát đoạn cao phân đoạn chưa khảo sát tới sâm đất (Ruellia turberosa L) Đồng thời tiến hành áp dụng cao sâm đất vào y học 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO: Md Abdul Kader S.P., Md Aktar uzzaman Chowduri,Md Ekramul Haque, "Antibacterial, Antifungal And Insecticidal Activities Of Ruellia Tuberosa (L.) Root Extract" ISSN 1023-8654,vol J Bio-sci 20 no., pp 91-97, 2012 B Arirudran A.S., Vijayalakshmi Krishnamurthy, "Pharmacognostic and Preliminary Phytochemical Studies on Ruellia tuberosa L (Whole plant)" Pharmacognosy Journal,vol Vol no 22, pp 29-33, 2011 Chiobouaphong Phakeovilay P.S., Wannaporn Disadee,Prasat Kittakoop,Somsak Ruchirawat,Tripetch Kanchanapoom, "Phenylethanoid and flavone glycosides from Ruellia tuberosa L." DOI 10.1007/s11418-012-06587,vol Vol 67 no., pp 228–233, 2013 Lê Tiến Dũng M.Đ.T., Phạm Thị Nhật Trinh, Trần Thị Ngọc, "''Hợp CHất Flavonoid Phenyl etanoid từ nổ Ruellia tuberosa L.''" Tập Chí Hố Học,vol 51 no., pp 119-121, 2013 USDA, " "Ruellia tuberosa"" Natural Resources Conservation Service PLANTS Database,vol no., pp., 2015 D.H.B.v.c., "Cây Thuốc Động Vật Làm Thuốc Việt Nam" Nhà Xuất Bản Khoa Học Kỹ Thuật,vol 539 no., pp 359, 2006 Hộ P.H., "Cây Cỏ Việt Nam" Nhà Xuất Bản Trẻ,vol Book no., pp 735 1999 SA Bhawani O.S., R Hashim, MN Mohamad Lbrahim, "Thin-Layer Chromatographic Analysis of Steroids: A Review" Tropical Journal of Pharmaceutical Research,vol Vol (3) no., pp 301-313, june 2010 Khoa P.T.N.C., "Phân Tích Hố Học" Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Mính,vol GT.01.h(V) ĐHQG.HCM-13 no., pp 190-194, 2013 10 Phụng N.K.P., "Phương Pháp Cô Lập Hợp Chất Hữu Cơ" Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Mính,vol 732-2006/CXB/4772/ĐHQGTPHCM no., pp 47-72, 2007 11 Joanna Nowakowska P.P., Krzesimir Ciura, Jakub Piotrowicz, "A simple TLC and HPTLC method for separation of selected steroid drugs" Central European Journal of Chemistry VERSITA,vol DOI: 10.2478/s11532-013-0258-8 no., pp 1303, january 2013 12 Cường T.M., "Áp dụng phương pháp sắc ký cột sắc ký lớp mỏng vào giảng dạy hố học phổ thơng" Trường Đại học Khoa học Tự nhiên; Khoa Hóa Học,vol 60.44.29 no., pp., 2011 13 Daya L Chothani M.B.P., S.H Mishra, "HPTLC Fingerprint Profile and Isolation ofMarker Compound of Ruellia tuberosa" Hindawi Publishing Corporation Chromatography Research International,vol volume 2012, Article ID 180103, 0.1155/2012/180103 no., pp 6, 2012 14 N.T Hoa P.H.D., D.N Quang, ""Cytotoxic Steroid from the stem barks of Pandannus tectorius"" Research Journal of Phytochemistry 8,vol no., pp 52-56, 2014 15 Su K M Gong j.Z., "study on chemical composition of nauclea officinalis leaves" Int J Chem,vol no., pp 77-81, 2009 16 Xiao Jun Li Z.Z.L., Kwan-Woo Kim, Xiang Wang, Zhi Li, Youn-Chul Kim, Chang Soo Yook, Xiang Qian Liu., "Chemical Constituents from Leaves of Pileostegia viburnoides Hook.f.et Thoms" Natural Product Sciences,vol 22(3)(2016) no., pp 154-161, 2016 17 Andi Rifki Rosandy N.M., Kamal, Noraini Talip, Rozida Khalid, Muntaz Abu Bakar, ""Isolation of four Steroid form the leaves of fern Adiantum latifolium Lam"" MALAYSIAN JOURNAL OF ANALYTICAL SCIENCES,vol 21 (2017) no., pp 298-303, 2017 18 Kui Su M.G., Jing Zhou., "Study on Chemical Composition of Nauclea Officinalis Leaves" International Journal Of Chemical CCSE,vol no 2, pp 78-82, 2009 Phục lục: Phụ lục 1: Phổ HMPC-1 PL2 Phụ lục 2: Phổ HMPC-2 PL3 Phụ lục 3: Phổ HMPC-3 PL4 Phụ lục 4: Phổ HMPC-4 PL5 Phụ lục 5: Phổ HMPC-5 PL6 Phụ lục 7: Phổ HMPC-6 PL7 Phụ lục 8: Phổ HSQC-1 PL8 Phụ lục 9: Phổ HMQC-2 PL9 Phụ lục 10: Phổ HSQC-3 PL10 Phụ lục 11: Phổ HSQC-4 PL11 PL1 Phụ lục 1: Phổ HMPC-1 PL2 Phụ lục 2: Phổ HMPC-2 PL3 Phụ lục 3: Phổ HMPC-3 PL4 Phụ lục 4: Phổ HMPC-4 PL5 Phụ lục 5: Phổ HMPC-5 PL6 Phụ lục 7: Phổ HMPC-6 PL7 Phụ lục 8: Phổ HSQC-1 PL8 Phụ lục 9: Phổ HMQC-2 PL9 Phụ lục 10: Phổ HSQC-3 PL10 Phụ lục 11: Phổ HSQC-4 PL11 ... nhóm chúng em thực đề tài ? ?Nghiên cứu chiết tách thành phần hóa học sâm đất (Ruellia tuberosa L.) ứng dụng vào thực phẩm chức hỡ trợ điều trị bệnh đái tháo đường? ?? để góp phần làm giàu danh mục hợp... khả trị bệnh sâm đất MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Tách chiết phân lập chất có hoạt tính sinh học từ thực vật, ứng dụng chất tìm hướng nghiên cứu nhóm chúng tơi Nhóm chúng tơi nghiên cứu sàng lọc, tách chiết. .. dụng nhiều nhân gian để trị nhiều bệnh Trong số có thuốc đông y thường sử dụng sâm đất để làm thuốc bổ, giảm ho, hen suyễn Các nghiên cứu thành phần hóa học tác giả ngồi nước cho thấy thành phần