Khảo sát thành phần hóa học của phân đoạn có hoạt tính kháng khuẩn mạnh nhất từ cây cành giao euphorbia tirucallil

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HCM KHOA HÓA HỌC - - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA PHÂN ĐOẠN CĨ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN MẠNH NHẤT TỪ CÂY CÀNH GIAO EUPHORBIA TIRUCALLI L CHUYÊN NGÀNH HÓA HỮU CƠ TP HCM, ngày 05 tháng 05 năm 2019 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HCM KHOA HÓA HỌC - - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA PHÂN ĐOẠN CÓ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN MẠNH NHẤT TỪ CÂY CÀNH GIAO EUPHORBIA TIRUCALLI L CHUYÊN NGÀNH HÓA HỮU CƠ GVHD: TS DƯƠNG THÚC HUY SVTH: NGUYỄN THU THẢO MSSV: 41.01.201.068 Xác nhận Hội đồng phản biện: KÍ TÊN VÀ DUYỆT (Kí ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Bằng trân trọng lòng biết ơn, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Thầy Dương Thúc Huy ln nhiệt tình giảng dạy, quan tâm, hướng dẫn, giúp đỡ, động viên em trình học tập suốt thời gian thực khóa luận Thầy Khoa Hóa học, trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh nhiệt tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức khoa học bổ ích, quý báu cho em thời gian học tập trường Các bạn học tập khóa, bạn anh chị khóa trước phịng thí nghiệm giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm học tập vui, buồn, khó khăn q trình làm khóa luận Gia đình ln động viên, ủng hộ tinh thần vật chất để em hồn thành tốt khóa học khóa luận i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ v DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC PHỤ LỤC v PHẦN MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp đề tài Chương TỔNG QUAN 1.1 Đặc điểm thực vật cành giao 1.1.1 Mô tả chung 1.1.2 Vùng phân bố cành giao 1.2 Các nghiên cứu dược tính 1.2.1 Công dụng cành giao 1.2.2 Nghiên cứu dược tính 1.2.3 Độc tính 1.2.4 Ứng dụng khác 1.3 Các nghiên cứu thành phần hoá học Chương THỰC NGHIỆM Error! Bookmark not defined 2.1 Hóa chất, máy móc, thiết bị Error! Bookmark not defined 2.1.1 Hóa chất Error! Bookmark not defined 2.1.2 Thiết bị Error! Bookmark not defined 2.2 Mẫu nguyên liệu Error! Bookmark not defined 2.3 Quá trình li trích lập hợp chất Error! Bookmark not defined ii Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Error! Bookmark not defined 3.1 Khảo sát cấu trúc hợp chất Error! Bookmark not defined 3.2 Khảo sát cấu trúc hợp chất Error! Bookmark not defined Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Error! Bookmark not defined 4.1 Kết luận Error! Bookmark not defined 4.2 Đề xuất Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined iii DANH MỤC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT H-NMR Phổ cộng hưởng từ proton 1H 13 Phổ cộng hưởng từ carbon 13C Ac Acetone AcOH Acetic acid br Mũi dãn rộng (Broad) C Chloroform d Mũi đôi (Doublet) dd Mũi đôi đôi DMSO Dimethyl sulfoxide EA Ethyl acetate Et Ethanol H n-Hexane HMBC Tương quan 1H-13C qua 2, liên kết (Heteronuclear Multiple Bond C-NMR Coherence) HSQC Tương quan 1H-13C qua liên kết (Heteronuclear Single Quantum Correlation) J Coupling constant (Hằng số tương tác spin-spin) m Mũi đa (Multiplet) Me Methanol NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) s Mũi đơn (Singlet) SKC Sắc ký cột δ Chemical shift (Độ chuyển dịch hóa học) iv DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ Hình 1.1 Cây cành giao Hình 1.2 Các hợp chất lập từ E.tirucalli Hình 2.1 Cấu trúc hóa học hợp chất Hình 3.1 Tương quan HMBC hợp chất Hình 3.2 Tương quan HMBC hợp chất Sơ đồ 2.1 Quá trình ly trích lập hợp chất từ cành giao DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Hoạt tính nhựa cao chiết Bảng 1.2 Thành phần hóa học phận Bảng 3.1 Dữ liệu phổ NMR hợp chất (acetone-d6) Bảng 3.2 Dữ liệu phổ NMR hợp chất (acetone-d6) DANH MỤC PHỤ LỤC Phụ lục Phổ 1H-NMR hợp chất Phụ lục Phổ 13C-NMR hợp chất Phụ lục Phổ HMBC hợp chất Phụ lục Phổ HSQC hợp chất Phụ lục Phổ 1H-NMR hợp chất Phụ lục Phổ HMBC hợp chất v PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Việc sử dụng loại để làm thuốc phịng chữa bệnh điều khơng cịn xa lạ Vì ngày nay, với phát triển khoa học, hóa học hợp chất tự nhiên lĩnh vực nghiên cứu thành phần hóa học loại cây, thảo dược có thuốc dân gian, từ giúp tìm phương thuốc chữa bệnh Trong tự nhiên, có nhiều loại thuốc sử dụng theo kinh nghiệm dân gian mà chưa nghiên cứu cách có hệ thống, có cành giao Euphorbia tirucalli L Cành giao Euphorbia tirucalli L nằm từ điển thuốc Nam, nhiên nghiên cứu thành phần hóa học cành giao Euphorbia tirucalli L tương đối Vì đề tài “Khảo sát thành phần hóa học phân đoạn có hoạt tính kháng khuẩn mạnh từ cành giao Euphorbia tirucalli L.” chọn làm đề tài nghiên cứu nhằm hiểu rõ thành phần hóa học cây, tìm hợp chất có hoạt tính sinh học góp phần vào việc nghiên cứu hoạt tính sinh học làm đa dạng kho tàng thảo dược Việt Nam Mục đích nghiên cứu Mục tiêu đề tài lập số hợp chất từ thân cành giao Euphorbia tirucalii L Điều chế phân đoạn có độ phân cực khác từ cao ethanol Từ phân đoạn thực sắc ký cột để cô lập số hợp chất tinh khiết Xác định cấu trúc hóa học hợp chất lập phương pháp hóa lý đại (MS, IR, NMR, …) Đối tượng nghiên cứu Cây cành giao Euphorbia tirucalli L thu hái huyện Cư Jút, tỉnh Đắc Nông vào tháng năm 2018 Nhiệm vụ nghiên cứu Cơ lập xác định cấu trúc hóa học số hợp chất tự nhiên từ cao ethanol thân cành giao Euphorbia tirucalli L Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp sắc kí cột pha thường, gel Sephadex, sắc ký cột pha đảo kết hợp với sắc kí mỏng để lập hợp chất từ cao ethanol thân Xác định cấu trúc hợp chất tinh khiết phương pháp hóa lý với thiết bị đại: 1H-NMR, 13C-NMR, HSQC, HMBC, Những đóng góp đề tài Kết luận văn góp phần làm sáng tỏ thành phần hóa học có thân cành giao Euphorbia tirucalli L., nhằm góp phần vào danh mục hợp chất tự nhiên nghiên cứu từ này, cung cấp số thông tin khoa học đáng tin cậy thành phần hóa học cành giao Euphorbia tirucalli L Chương TỔNG QUAN 1.1 Đặc điểm thực vật cành giao Tên thông thường: Cành giao Tên gọi khác: nọc rắn, tôm, xương khô, xương cá hay san hô xanh Thuộc họ thầu dầu Euphorbiaceae Tên khoa học: Euphorbia tirucalli L Hình 1.1 Cây cành giao 1.1.1 Mơ tả chung [1] Cành giao thuộc lại nhỡ, cao tới 4-7 m Thân to cổ tay, nhiều cành gần mọc vịng, hình trụ, dài, màu lục cành san hô Lá nhỏ mảnh dẻ, hình mác hẹp, rụng sớm, dài 12-16 mm, rộng mm Hoa nhỏ, tập trung chỗ phân nhánh tận đầu cành, hoa đực hoa riêng Quả nang, có lơng, có mảnh vỏ Hạt hình trái xoan, nhẵn, có màu đen chín 1.1.2 Vùng phân bố cành giao Cành giao có nguồn gốc đảo Mangat (châu Phi) Năm 1970, phát thấy Việt Nam Cây cành giao xác định Linnaeus vào năm 1973 Cây cành giao có mặt hầu hết châu lục, đặc biệt vùng có khí hậu nhiệt đới khơ Nam Mỹ, châu Phi, châu Á 1.2 Các nghiên cứu dược tính 1.2.1 Công dụng cành giao Ở quốc gia khác nhau, cành giao có nhiều cơng dụng chữa bệnh khác nhau, cụ thể như: + Ở Trung Quốc, người ta dùng toàn cành giao để trị thiếu sữa, chữa nấm da, trị bệnh xương khớp + Ở Ấn Độ, dùng nhựa cành giao trị mụn cóc, thấp khớp, đau thần kinh, đau răng, trị ho, hen suyễn, đau tai,… + Ở Thái Lan, dùng nhựa tươi trị mụn cóc + Ở Indonesia, dùng nhựa trị bệnh da, trĩ, mụn mủ, bướu, táo bón + Ở Việt Nam, theo Đơng y, tồn cành giao có vị cay, chua, tính mát, có độc, có tác dụng thúc sữa, sát trùng, khử phong, tiêu viêm, giải độc Và theo kinh nghiệm dân gian dùng cành giao chữa bệnh ngồi da, chữa liệt dương, điều trị táo bón, trị bệnh trĩ hay chữa đau răng, chữa viêm xoang, viêm mũi dị ứng 1.2.2 Nghiên cứu dược tính Cao chiết phận thử nghiệm loại hoạt tính sinh học dược học, mơ tả Bảng 1.1 Bảng 1.1 Hoạt tính nhựa cao chiết Hoạt tính Nguồn Kháng virus [2], [3], [4] Nhựa Kháng viêm [5] Nhựa Kháng ung thư điều trị AIDS [6] Cao chiết Miễn dịch [7] Cao chiết Kháng khuẩn [8] Cao chiết Kháng oxi hóa chức bảo vệ gan [9] Cao chiết Chất diệt côn trùng sinh vật gây hại [10]: Nhựa Brevicoryne brassicae Aedes aegypti Culex quinquefasciatus Biomphalaria gabrata Lymneae natalensis 1.2.3 Độc tính Các nghiên cứu cho thấy tất loài Euphorbia chứa nhựa nhựa cành giao độc Tuy không gây chết người tiếp xúc trực tiếp với chúng làm tổn thương nặng da mắt + Đối với da: Khi nhựa cành giao dính vào da gây phồng rộp da mụn nước, gây bỏng gây vết loét da + Đối với mắt: Khi chẳng may bị dính vào mắt khiến mắt bị đau rát nặng, chí dẫn đến mù vài ngày Ngồi ra, thuốc dùng từ cành giao gây bỏng rát miệng, lưỡi cổ họng, gây buồn nôn nôn đau bụng, tiêu chảy, nặng gây loét dày 1.2.4 Ứng dụng khác Làm cảnh: dễ trồng, trồng hầu hết tỉnh nước Nguồn lượng thay thế: Nhựa chứa hàm lượng lớn triterpenoid có 30 carbon thực cắt mạch xăng có số octane cao Nguồn cao su: Nhựa chứa nhiều terpene resin chuyển hóa thành cao su với giá thành thấp Trong suốt chiến tranh giới thứ II, nhựa sử dụng Nam Phi [11] Nơng lâm nghiệp: Với đặc tính chống, hạn sử dụng vùng đất bán hạn hán để bảo vệ đất [11] 1.3 Các nghiên cứu thành phần hố học Euphorbia tirucalli L có chứa chất nhựa màu trắng sữa toàn cắt ngang Nhựa chiếm tới 28% trọng lượng khơ, gồm 21-27% hợp chất tan nước, 59-63% resin 12-14% hợp chất cao su [10] Cho đến nay, số lượng nghiên cứu thành phần hóa học Euphorbia tirucalli L tương đối thành phần hóa học chủ yếu hợp chất phytosterol, tritepene, diterpene, polyphenol…(Uchida Hidenobu Y.H cộng sự, 2009, [15]; Lin S.-J cộng sự, 2001, [11]; Yoshida T cộng sự, 1991, [12]) Nhựa Euphorbia tirucalli L nghiên cứu riêng cho thấy thành phần gồm diterpene thuộc khung sườn ingenane tigliane (Fuerstenberger G cộng sự, 1985, [14]; Fuerstenberger G., 1977, [13]) Năm 1977, Fuerstenberger G Hecker E cô lập hợp chất từ mủ Euphorbia tirucalli Đó hợp chất 12,13,20-tri-O-acetylphorbol (1), phorbol (2), 3,5,20-tri-O-acetylingenol (3) ingenol (4) [13] Năm 2001, Lin S.-J cô lập 14 hợp chất, 3,3',4-tri-O-methyl-4-Orutinosyl ellagic acid (22), gallic acid (23), 1-O-galloyl-β-D-glucoside (24), 1,2,3-tri-Ogalloyl-β-D-glucoside (25), corilagin (26), pedunculagin (27), casuariin (28), quercitrin(29), putranjivain B (30), putranjivain A (31), 3,3'-di-O-methyl gallic acid, 2,3-(S)-hexahydroxydiphenoyl-D-glucopyranoside, rutin 5-desgalloylstarchyurin [11] Bảng 1.2 Thành phần hóa học phận [12] Hợp chất hóa học Nguồn (bộ phận) 4-Deoxyphorbol di-ester (5) Nhựa Cycloeuphordenol (12) (triterpene) Nhựa Cyclotirucanenol (13) (triterpene) Nhựa Diterpene ester Nhựa Euphorbol (17) Nhựa Serine protease Nhựa Steroid Nhựa Trimethylellagic acid Nhựa Tirucalicine (6) (diterpene) Nhựa Euphorcinol (16) (pentacyclic triterpene) Vỏ thân Taraxerane triterpene (18) Vỏ thân Tirucallin A (19) (tannin) [15] Thân Tirucallin B (20) euphorbin F (21) (dimer) [15] Thân Euphorbin A (polyphenol) [12] Thân Euphol (14) β-amyrin (15) (triterpenoid) [15] Toàn Campesterol (7), stigmasterol (8), Toàn β-sitosterol (9), isofucosterol (10), cycloartenol (11) [15] Hình 1.2 Các hợp chất lập từ E.tirucalli Hình 1.2 Các hợp chất lập từ E.tirucalli (tiếp) Hình 1.2 Các hợp chất cô lập từ E.tirucalli (tiếp) 10 ... HỌC SƯ PHẠM TP HCM KHOA HÓA HỌC - - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA PHÂN ĐOẠN CĨ HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN MẠNH NHẤT TỪ CÂY CÀNH GIAO EUPHORBIA TIRUCALLI L CHUYÊN NGÀNH HÓA... phần hóa học phân đoạn có hoạt tính kháng khuẩn mạnh từ cành giao Euphorbia tirucalli L.” chọn làm đề tài nghiên cứu nhằm hiểu rõ thành phần hóa học cây, tìm hợp chất có hoạt tính sinh học góp phần. .. cành giao Euphorbia tirucalli L Cành giao Euphorbia tirucalli L nằm từ điển thuốc Nam, nhiên nghiên cứu thành phần hóa học cành giao Euphorbia tirucalli L tương đối Vì đề tài ? ?Khảo sát thành phần