Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất từ lá cây phát lãnh công ( fissistigma petelotii merr) ở hoà bình

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng Đại học Vinh --------0o0-------- Cao đức danh Nghiên cứu Tách và xác định cấu trúc một số hợp chất từ quả cây giác đế miên ( Goniothalamus tamirensis Pierre ) ở nghệ an Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ Mã số: 60.44.27 Luận văn thạc sĩ hóa học Ngời hớng dẫn khoa học: PGS.TS. Lê Văn Hạc Vinh, 2010 1 Lời cảm ơn Luận văn này được hoàn thành tại Phòng thí nghiệm Hoá hữu cơ, Khoa Hoá Học, Trường Đại học Vinh, Viện Sinh vật Biển - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến: PGS. TS. Lê Văn Hạc đã giao đề tài, hướng dẫn tận tình chu đáo, tạo mọi điều kiện về vật chất và tinh thần trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. PGS. TS Hoàng Văn Lựu, PGS. TS Đinh Xuân Định đã giúp đỡ, góp ý cho tôi trong quá trình hoàn thành luận văn. NCS - Th.S. Trần Đăng Thạch đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm, phân tích và giải phổ. TS. Trần Đình Thắng đã góp ý và giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình hoàn thành luận văn này. BGH trường THPT Hương Khê, Hà Tĩnh đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình hoàn thành luận văn. Đồng thời tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn Hoá Hữu cơ và các thầy cô trong Khoa Hoá, Khoa Sau đại học, Trường Đại học Vinh, Các anh chị trong Viện Sinh vật Biển - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Các anh chị trong lớp CH16 Hoá Hữu cơ và bạn bè, gia đình, người thân đã động viên và giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành luận văn này. Vinh, ngày 30 tháng 11 năm 2010 Tác giả 2 Cao Đức Danh DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT * Các phương pháp sắc ký: CC : Column Chromatography (sắc ký cột) TLC : Thin Layer Chromatography (sắc ký lớp mỏng) * Các phương pháp phổ : MS : Mass Spectroscopy (phổ khối lượng). EI - MS : Electron Impact Mass Spectroscopy (phổ khối va chạm electron). 1 H - MNR : Proton Magnetic Resonance Spectronscopy (phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton) 13 C- NMR : carbon Magnetic Resonance Spectronscopy (phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13 ) DEPT : Distotionless Enhancement by polarisaton Transfer HSQC : Heteronuclear Single Quantum Correlation (Phổ tương quan đa lượng tử ) HMBC : : Heteronuclear Multiple Bond Correlation (Phổ tương quan dị hạt nhân qua nhiều liên kết ) COSY : Correlated Spectroscopy. - Các danh mục khác : s: Singlet brs: Singlet tù d: dublet t: tritplet TMS: Tetramethylsilan DMSO : DimethylSulfoxide 3 MỤC LỤC Trang Mở đầu ……………………………… ….………………………… . 5 1. Lý do chọn đề tài …………………….…… ………………………. 6 2. Nhiệm vụ nghiên cứu ……………………………… .………… . 6 3. Đối tượng nghiên cứu ………………………………… . Chương 1: Tổng quan về họ Na (Annonaceae) 7 1.1. Họ Na (Annonaceae) . 9 1.2. Sơ lược về chi Goniothalamus họ Na . 9 1.2.1. Đặc điểm thực vật của các loại thuộc chi Goniothalamus (Annonaceae) . 10 1.2.2. Các nghiên cứu về hoá thực vật một số loài thuộc chi Goniothalamus (Annonaceae) . 16 1.3. Cây giác đế miên (Goniothalamus tamirensis Pierre) 23 1.3.1. Thực vật học . 1.3.2. Thành phần hoá học . 23 25 Chương 2. Phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm 28 2.1 Phương pháp nghiên cứu 28 2.1.1 Phương pháp xử lí mẫu 28 2.1.2. Phương pháp phân lập các hợp chất 28 2.1. 3. Phương pháp khảo sát cấu trúc hợp chất 28 2.2. Thực nghiệm . 29 2.2.1. Hoá chất và thiết bị 29 2.2.1.1. Hoá chất 29 2.2.1.2. Dụng cụ và thiết bị . 2.2.2 Nghiên cứu tách hợp chất từ cây giác đế miên ……….…… . Chương 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Xác định cấu trúc chất A ………………………………………… 29 30 32 32 3.1.1. Phổ ESI – MS của chất A 32 3.1.2. Phổ 1 H - NMR của hợp chất A . 35 3.1.3. Phổ 1 C - NMR của hợp chất A 38 3.1.4. Phổ DEPT của hợp chất A. 41 3.1.5. Phổ COSYGP của hợp chất A 43 4 3.1.6. Phổ HSQC của hợp chất A . 47 3.1.7. Phổ HMBC của hợp chất A . 50 3.2. Xác định cấu trúc chất B 56 3.2.1. Phổ ESI – MS của chất B 56 3.2.2. Phổ 1 H - NMR của hợp chất B 60 3.2.3. Phổ 1 C - NMR của hợp chất B 61 3.2.4. Phổ DEPT của hợp chất B 65 3.2.5. Phổ HMBC của hợp chất B . 67 3.2.6. Phổ HSQC của hợp chất B ……………………………………… 71 Kết luận .…………………………………………………………… 75 Tài liệu tham khảo …………………………………………………… 76 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Ngày nay hoá học đang bước vào thời kỳ phát triển mạnh mẽ. Dựa trên nền tảng tri thức hiện đại đã đạt được nhiều thành tựu to lớn. Hóa học các hợp chất thiên nhiên nói chung và đặc biệt là hóa học các hợp chất có hoạt tính sinh học nói riêng đã và đang được thu hút bởi sự quan tâm của các nhà khoa học vì những ứng dụng quý báu của những hợp chất này trên lĩnh vực: y học, công nghiệp, nông nghiệp…v.v Với nguồn thảo dược đóng vai trò rất quan trọng với 10884 loài thuộc 2257 chi và 305 họ, trong đó khoảng 1850 loài cây phân bố trong 244 họ thực 5 vật khác nhau. Theo số liệu thống kê gần đây, hệ thực vật học Việt Nam có trên 10.000 loài trong đó có khoảng 3.200 loài cây được sử dụng trong y học dân tộc và 600 loài cây cho tinh dầu. Đó là nguồn nguyên liệu trực tiếp hoặc những chất dẫn đường để tìm kiếm các loại biệt dược mới. Có khoảng 60% các loại thuốc đang được lưu hành hiện nay hoặc đang trong giai đoạn thử nghiệm đều có nguồn gốc từ các hợp chất thiên nhiên [4]. Họ Na (Annonaceae) là họ lớn nhất của bộ Mộc lan (Magnoliales) còn được gọi là họ Mãng cầu, là một họ thực vật có hoa bao gồm các loại cây thân gỗ, cây bụi hay dây leo. Với khoảng 2.300 đến 2.500 loài trong 120 - 130 chi, đây là họ lớn nhất của bộ Mộc lan (Magnoliales). Các chi điển hình của họ này là Annona (na, mãng cầu xiêm), Goniothalamus (dẻ, lan tây). Họ này sinh trưởng chủ yếu ở vùng nhiệt đới, và chỉ có một ít loài sinh sống ở vùng ôn đới. Khoảng 900 loài ở Trung và Nam Mỹ, 450 loài ở châu Phi, và các loài khác ở châu Á.[4] Bên cạnh đó, một số loài như hoàng lan (Cananga odorata) còn chứa tinh dầu thơm và được sử dụng trong sản xuất nước hoa hay đồ gia vị, thuốc chữa bệnh như nhiễm trùng, bệnh gan, tiêu chảy…. Các loài cây thân gỗ còn dùng làm củi. Các nghiên cứu dược lý đã tìm thấy khả năng kháng nấm kháng khuẩn và đặc biệt là khả năng sử dụng trong hoá học trị liệu của một số thành phần hoá học của là và vỏ cây.[4] Mặc dù các cây họ Na (Annonaceae) có giá trị kinh tế cao cũng như có các hoạt tính sinh học quý được sử dụng rộng rãi trong dân gian, song việc nghiên cứu về thành phần hoá học của nó chưa được tiến hành nhiều ở Việt Nam. Chính vì vậy mà chúng tôi chọn đề tài: “NGHIÊN CỨU TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT TỪ QUẢ CÂY GIÁC ĐẾ MIÊN (Goniothalamus tamirensis Pierre ) Ở NGHỆ AN”. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu: 6 Trong luận văn này, chúng tôi có nhiệm vụ sau: 2.1. Chiết chọn lọc với các loại dung môi thích hợp để thu được hỗn hợp các hợp chất từ quả cây giác đế miên (Goniothalamus tamirensis Pierre ) 2.2. Phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất từ quả cây giác đế miên (Goniothalamus tamirensis Pierre ) 3. Đối tượng nghiên cứu: Dịch chiết phần quả cây giác đế miên (Goniothalamus tamirensis Pierre) thuộc họ Na (Annonaceae). CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ HỌ NA (ANNONACEAE) 1.1. Họ Na (Annonaceae) Họ Na (Annonaceae) còn được gọi là họ Mãng cầu, là một họ thực vật có hoa bao gồm các loại cây thân gỗ, cây bụi hay dây leo. Với khoảng 2.300 đến 2.500 loài trong 120 - 130 chi, đây là họ lớn nhất của bộ Mộc lan (Magnoliales). Chi điển hình của họ này là Annona (na, mãng cầu xiêm). Họ này sinh trưởng chủ yếu ở vùng nhiệt đới, và chỉ có một ít loài sinh sống ở vùng ôn đới. Khoảng 900 loài ở Trung và Nam Mỹ, 450 loài ở châu Phi, và các loài khác ở châu Á [2]. 7 Trong họ Na hầu như gặp tất cả các dạng sống chủ yếu, chỉ trừ các cây thân cỏ và các dạng sống phụ sinh và ký sinh. Trong số các cây mọc đứng, thường gặp các cây gỗ nhỏ, hiếm khi là cây bụi rất nhỏ hoặc ngược lại, lá các cây thân gỗ lớn [5]. Trong số các chi có ở Châu Á, dạng dây leo than gỗ hoặc cây bụi được đặc trưng cho các chi Anomianthus, Artabotrys, Cyanthostemma, Desmos, Fissistigma, Friesodielsia, Melodorum, Mitrella, Uvaria . [2]. Lá của tất cả các loài họ Na không có lá kèm, mọc cách, đơn, nguyên, mép là nguyên, với gân long chim (hiếm khi là long chân vịt). Gân chính nổi rõ ở mặt dưới và thường lõm ở mặt trên, nhưng ở các chi Artabotrys, Cyathocalyx, Stelechocarpus, . gân chính lại nổi rõ ở hai mặt. Hoa ở họ Na thường là lưỡng tính, hiếm khi hoa đơn tính, hoặc có khi hoa tạp tính, hoa mọc đơn độc hoặc hợp thành các dạng cụm hoa khác nhau, ở nách lá hoặc ngoài nách lá, ở đỉnh cành hoặc hoa mọc trên than già không lá. Trong họ Na có hai kiểu nhị chính. Kiểu thứ nhất được gọi là “kiểu Uvarioid”, trong kiểu này, trung đới khá dày và dài vượt quá bao phấn để tạo thành mào trung đới. Kiểu thứ hai là “kiểu Muillusiod” có trung đới mỏng và hẹp, khiến bao phấn lồi lên so với trung đới. Phần lớn các loài họ Na có nhuỵ gồm các lá noãn rời. Từ đó thấy cơ quan sinh sản cái gồm những lá noãn riêng biệt. Mỗi lá noãn được chia thành bầu, vòi nhuỵ và núm nhuỵ. Sau khi thụ phấn mỗi ká noãn tạo thành một quả riêng. Họ Na có các chi như sau: Afroguatteria Alphonsea Ambavia Anaxagorea Annickia Annona Anomianthus Anonidium Artabotrys Asimina Asteranthe Balonga 8 Bocagea Bocageopsis Boutiquea Cananga Cardiopetalum Cleistochlamys Cleistopholis Craibella Cremastosperma Cyathocalyx Cyathostemma Cymbopetalum Dasoclema Dasymaschalon Deeringothamnus Dendrokingstonia Dennettia Desmopsis Desmos Diclinanona Dielsiothamnus Disepalum Duckeanthus Duguetia Ellipeia Ellipeiopsis Enicosanthum Ephedranthus Exellia Fissistigma Fitzalania Friesodielsia Froesiodendron Fusaea Gilbertiella Goniothalamus Greenwayodendron Guamia Guatteria Guatteriella Guatteriopsis Haplostichanthus Heteropetalum Hexalobus Hornschuchia Isolona Letestudoxa Lettowianthus Malmea Marsypopetalum Meiocarpidium Meiogyne Melodorum Mezzettia Mezzettiopsis Miliusa Mischogyne Mitrella Mitrephora Mkilua Monanthotaxis Monocarpia Monocyclanthus Monodora Neostenanthera Neo-uvaria Onychopetalum Ophrypetalum Oreomitra Orophea Oxandra Pachypodanthium Papualthia Petalolophus Phaeanthus Phoenicanthus Piptostigma Platymitra Polyalthia Polyceratocarpus Popowia Porcelia Pseudartabotrys Pseudephedranthus Pseudoxandra Pseuduvaria Pyramidanthe Raimondia Reedrollinsia Richella Rollinia Ruizodendron Sageraea Sanrafaelia Sapranthus Schefferomitra Sphaerocoryne Stelechocarpus Stenanona Tetrameranthus Toussaintia Tridimeris Trigynaea Trivalvaria Unonopsis Uvaria Uvariastrum Uvariodendron 9 Uvariopsis Woodiellantha Xylopia 1.2. Sơ lược về chi Goniothalamus (Blume) Hook. f. & Thoms - giác đế thuộc họ Na Chi Goniothalamus có các cây bụi hoặc gỗ nhỏ. Hoa lưỡng tính. Phần quả ngồi hoặc có cuống ngắn. Có khoảng 110 loài, phân bố ở Chất Á đến Niu Ghinê, ập trung nhiều ở Đông Nam Á [1,5] Ở Việt Nam có 19 loài: G. ninhianus Ban - giác đế Lâm Đồng, G. expansus Craib - giác Đế xoà, G. tenuifolius King - giác đế lá mỏng, G. macrocalyx Ban - màu cau trắng, G. chinensis Merr. & Chun - giác đế Trung Hoa, G. chartacues P.T. Li - chân kiềng, G. undulatus Ridl. - giác đế lượn sóng, G. tamirensis Pierre ex Fin. & Gagnep. - giác đế miên, G. vietnamensis Ban - bổ béo đen, G. gabriacianus ( Baill.) Ast - giác đế Sài Gòn, G. touranensis Ast - giác đế Đà Nẵng, G. elegans Ast - giác đế thanh lịch, G. multiovulatus Ast - giác đế nhiều noãn, G. albiflorus Ban - giác đế hoa trắng, G. wightii Hook. f. & Thoms. - giác đế Ấn Độ, G. donnaiensis Fin. & Gagnep. - giác đế nhung, G. yunnanensis W. T. Wang - giác đế Vân Nam, G. gracilipes Ban - giác đế cuống dài. [3] Các loài cây này thường được sử dụng để trị bệnh thấp khớp, sốt, giảm đau, kích thích tiêu hoá. 1.2.1. Đặc điểm thực vật của các loài thuộc chi Goniothalamus ( Blume) Hook. f. & Thoms - giác đế (Annonaceae) ở Việt Nam 1.2.1.1. Goniothalamus albflorus Ban – giác đế hoa trắng Phân bố: Thừa thiên Huế (Phú Lộc, Nam Đông: Vũng Tròn, Khe Ao; Lộc Trì, Hương Lộc, Hương Phú, Hương Giang), Kon Tum (Đác Giây, Đác Môn). 10