Tách và xác định cấu trúc một số flavonoit, tritecpenoit từ nụ và hoa cây vối (cleistocalyx operculatus (roxb) merr et perry) ở nghệ an

Ch¬ng I: I.1 I.1.1 I.1.2 I.1.2.1 I.1.2.2 I.1.2.3 I.1.2.4 I.1.2.5 I.2 I.2.1 I.2.2 I.2.3.1 I.2.3.2 I.2.4 I.2.4.1 I.2.4.2 Ch¬ng II II.1 II.2 II.3 Ch¬ng III III III.1.1 III.1.2 III.2 III.2.1 III.2.2 III.2.3 Chơng IV IV.1 IV.2 IV.3 Mở Đầu Tổng quan Họ Sim Đại cơng thực vật học hoá học họ Sim Đại cơng thực vật học hoá học vối Tên gọi Phân bố Mô tả thực vật Thành phần hoá học Sử dụng hoạt tính sinh học Flavonoit Đại cơng flavonoit Vài nét cấu tạo axit oleanolic Phổ cộng hởng từ hạt nhân Phổ khối lợng (MS) Các phơng pháp sắc ký Phơng pháp sắc ký lớp mỏng Phơng pháp sắc ký cột PHơNG PHáP nghiên cứu Phơng pháp lấy mẫu Phơng pháp phân tích, tách phân lập chất Phơng pháp khảo sát cấu trúc hợp chất Thực nghiệm Thiết bị hoá chất Thiết bị Hoá chất Thực nghiệm Thu hái mẫu Nghâm, chiết flavonoit từ nụ hoa vối (sắc ký cột) Tách, kết tinh lại thu đợc chất rắn Kết vào thảo luận Xác định cấu trúc hợp chất A mẫu HVT1 Xác định cấu trúc hợp chất B mẫu HVT2 Xác định cấu trúc hợp chất C mẫu HVT3 Kết luận Tài liệu tham khảo 6 7 7 15 15 15 23 25 30 35 35 36 38 38 38 38 39 39 39 39 39 39 40 40 43 43 58 74 90 91 Lời cảm ơn Luận văn đợc hoàn thành môn hoá học Hữu cơ, phòng thí nghiệm chuyên đề, phòng thí nghiệm hoá hữu trờng Đại học Vinh; Phòng cấu trúc Viện hoá học - Viện khoa học công nghệ Việt Nam Với lòng biết ơn sâu sắc, xin chân thành cảm ơn: * PGS TS Hoàng Văn Lựu đà giao đề tài, tận tình hớng dẫn giúp đỡ suốt trình học tập làm luận văn * PGS TS Chu Đình Kính - Phòng cấu trúc - Viện hoá học - Viện khoa học công nghệ Việt Nam đà tận tình giúp đỡ việc ghi phổ đánh giá kết phổ thực nghiệm * PGS TS, NGƯT Lê Văn Hạc; TS Nguyễn Công Dinh đà góp ý, dẫn cho tác giả trình học tập nghiên cứu * Ban chủ nhiệm khoa Hoá, Ban chủ nhiệm khoa Đào tạo sau Đại học, Tổ môn hoá hữu cơ, phòng thí nghiệm hoá hữu cơ; Ths: Đậu Xuân Đức, cán phụ trách phòng thí nghiệm, Ban chủ nhiệm Khối THPT chuyên trờng Đại học Vinh đà tạo điều kiện thuận lợi cho trình học tập thực đề tài Cuối cùng, xin đợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới ngời thân gia đình, bạn bè đồng nghiệp đà tạo điều kiện thuận lợi cổ vũ tinh thần cho suốt trình thực luận văn Vinh, tháng 12 năm 2005 Tác giả Mở đầu Hoá học ngày bớc vào thời kỳ phát triển mạnh mẽ Dựa tảng tri thức khoa học đại, thành tựu đạt đợc nghiên cứu sản xuất hoá học ngày đa dạng, phong phú Hoá học hợp chất thiên nhiên nói chung đặc biệt hoá học hợp chất có hoạt tính sinh học nói riêng đÃ, tiếp tục thu hút đợc quan tâm nhà khoa học ứng dụng quý báu hợp chất lĩnh vùc quen thc: Y häc, c«ng nghiƯp, n«ng nghiƯp Trong ®êi sèng cđa ngêi d©n ViƯt Nam tõ xa xa nay, đà có phong tục sử dụng loài cỏ tự nhiên để làm thuốc chữa bệnh (chủ yếu dạng chế phẩm thô) Các công trình nghiên cứu, điều tra thuốc Việt Nam cho thấy số lợng loài dùng để làm thuốc lên tới 1.850 loài phân bố 224 hä thùc vËt.[14] ViÖt Nam n»m vïng khÝ hËu nhiệt đới gió mùa, cận xích đạo, lợng ma nhiều, độ ẩm cao nên có thảm thực vật phong phú Mặc dù nay, việc nghiên cứu hệ thực vật nớc ta cha đợc tiến hành đầy đủ quy mô (còn nhiều địa phơng cha đợc nghiªn cøu nh mét sè khu vùc nói cao thc vùng Tây Bắc, Đông Bắc, Trờng Sơn) Nh) Nhng theo tổng hợp từ nguồn tài liệu nhiều tác giả Việt Nam có 7.000 loài thực vật học bậc cao (con số cách xa số dự đoán nhà nghiên cøu vỊ thùc vËt häc) [10] Trong sè ®ã ®· có 2000 loài thực vật đà đợc nhân dân ta sử dụng làm nguồn lơng thực, thực phẩm, lấy gỗ, tinh dầu, thuốc chữa bệnh) Nh Trong nhiều loài thực vật đó, họ Sim (Myrtaceae) họ lớn, gồm khoảng 100 chi gần 3000 loài phân bố chủ yếu nớc nhiệt đới châu Đại Dơng nớc ta họ Sim có khoảng 13 chi với gần 100 loài, chủ yếu đợc dùng để làm thuốc chữa bệnh, có vối (Cleistocalyx operculatus (Roxb)., Merr Et Perry) đợc trồng lấy nụ nấu nớc uống thay chè vừa thơm vừa tiêu cơm, nớc tắm cho trẻ em, chữa bệnh chốc đầu, vỏ vối có chất chữa đợc bệnh đau bụng ngoài, [4, 7, 8, 15 ] Cây vối mọc hoang đợc trồng hầu khắp tỉnh thành nớc ta, đợc sử dụng nhiều sống dân gian nhng cha đợc nghiên cứu nhiều thành phần hoá học Chính đà chọn đề tài Tách xác định cấu trúc cđa mét sè flavonoit vµ tritecpenoit tõ nơ vµ hoa c©y vèi Cleistocalyx operculatus (Roxb) Merr Et Perry ë NghƯ An nhằm góp phần xác định thành phần hoá học vối tìm nguồn nguyên liệu cho ngành dợc liệu, hơng liệu * Nhiệm vụ nghiên cứu: Trong luận văn có nhiệm vơ: - LÊy mÉu nơ vµ hoa vèi - ChiÕt với dung môi metanol - Phân lập hợp chất phơng pháp sắc ký cột sắc ký lớp mỏng - Xác định cấu trúc hợp chất phơng pháp phổ: MS, 1H NMR, 13C NMR * Đối tợng nghiên cứu: Đối tợng nghiên cứu nụ hoa vối, lấy mẫu thành phố Vinh , tỉnh Nghệ An Chơng Tổng quan I.1 Họ Sim I.1.1 Đại cơng thực vật học hoá học họ Sim Họ Sim (Myrtaceae) họ lớn Sim (Myrtales) thuộc phân lớp hoa hồng lớp hoa mầm ngành thực vật hạt kín Trên giới họ Sim gồm 100 chi, 3000 loài phân bố vùng nhiệt đới nhiệt đới, chủ yếu Châu Mỹ Ch©u óc [7] ë ViƯt Nam hä Sim gåm 13 chi gần 100 loài đợc phân bố khắp miền: Bắc, Trung, Nam Các thuộc họ Sim gỗ lớn, nhỏ, hay bụi đợc trồng vờn nhà cho ăn, cho tinh dầu hay mọc hoang dại đồng trung du, miền núi Lá mọc đối, đơn nguyên, kèm Hoa chúng tập hợp thành cụm, hình chùm, mọc đơn độc Các đài dính lại với dới thành hình chén, cánh hoa rời dính mép ống đài Nhị nhiều, bất định xếp không theo trật tự nào, nhị thờng cuộn lại nụ, nhị rời hay dính dới thành ống ngắn Bộ nhị có số noÃn thờng số cánh hoa hơn, dính lại với thành bầu dới bầu với số ô tơng ứng số noÃn, đính noÃn trụ giữa, vòi, đầu nhuỵ Quả mọng, thịt, thờng đế hoa phát triển thành, có khô mở; Quả mang đài tồn đỉnh Hạt nội nhũ.[10] Nhiều thuộc họ Sim chứa tinh dầu nh Tràm (Melaleuca leucadendron Linn); chổi (Baeckia frutescens Linn); bạch đàn chanh (Eucalyptus citriodora Hook.F) Tinh dầu loại đà đợc khai thác sử dụng công nghiệp hơng liệu, y học Các khác thuộc họ Sim có nhiều công dụng chữa bệnh nh: Cây ổi (Psidium guajava Linn.), để ăn, non chữa bệnh ngoài; sim (Rhodomyrtus tomemntosa (Ait.), Hassk.), hạt làm thuốc đau bụng lỵ; đơn tớng quân (Syzygium formosum Var.) sắc uống chữa mẩn ngứa, mề đay, dị ứng, viêm họng đỏ, viêm phế quản; sắn thuyền (Syzygium resimosum Gagnep., Merr Et Perry), ăn gỏi, đắp viết thơng chảy mủ lâu ngày, chữa bỏng, làm vết thơng chóng khô; vối (Cleistocalyx operculatus (Roxb) Merr Et Perry) nụ nấu nớc uống thay chè vừa thơm vừa tiêu cơm, nớc tắm cho trẻ em, chữa bệnh chốc đầu, vỏ vối có chất chữa đợc bệnh đau bụng ngoài, [4, 7, 8, 11 ] Hợp chất đặc trng họ Sim là: Flavonoit, tritecpenoit, steroit I.1.2 Đại cơng thực vật học hoá học vối Cleistocalyx operculatus (Roxb) Merr Et Perry) I.1.2.1 Tên gọi: Cây vối có tên khoa học Cleistocalyx operculatus (Roxb) Merr Et Perry; (Eugenia operculata (Roxb).; (Syzygium nervosum DC.) thuéc hä Sim (Myrtaceae) I.1.2.2 Phân bố: Cây mọc hoang đợc trồng hầu hết tỉnh nớc ta, chủ yếu để lấy nụ nấu nớc uống Còn thấy vùng nhiệt đới Châu á, Trung Quốc I.1.2.3 Mô tả thực vật: Cây nhỡ, cao m, cành non tròn hay tựa hình bốn cạnh, nhẵn Lá có cuống dài, dai, cứng, hình trứng rộng, dài – 20 cm, réng – 10 cm Hai mặt có đốm nâu, cuống 1- 1,5 cm, Hoa gần nh cuống, nhỏ, màu lục trắng nhạt, hợp thành hoa tựa hình tháp toả kẽ đà rụng Quả hình cầu, hay tựa hình trứng, đờng kính cỡ 12 mm, xù xì Toàn cành non, nụ vò có mùi thơm dễ chịu đặc biệt vối [7] Hình1: ảnh chụp vối (ngày 05 tháng 06 năm 2005) I.1.2 Thành phần hoá học: Các nhà hoá học Trung Quốc [18], [19] đà nghiên cứu thành phần hoá học tinh dầu lá, tinh dầu nụ Vối vùng Quảng Đông, Quảng Tây Vân Nam Lá vối chứa 0,08% tinh dầu (Mẫu lấy Quảng Châu) với 19 thành phần đợc dẫn bảng Bảng 1: Thành phần hoá học tinh dầu Vối Quảng Châu Trung Quốc STT Tên hợp chất Thành phần % 10 11 12 13 14 15 16 17 18  - pinen  - pinen  - myrcen Z -  - Ocimen E -  - Ocimen 2,5,5 – trimetyl – 1,6 – heptadien 3,4 – dimetyl - 2,4,6 – octatrien Carvyl acetat Terpinyl acetat Geraniol (Z) – caryophyllen Aromadendren Humulen  - muurolen  - guaien  - guaien Nerolidol Octahy®ro – 3,6,8,8 – tetrametyl – 3a, metanazulen  - cadinol 0,85 1,80 1,80 53,18 4,50 0,90 1,27 1,28 0,15 1,03 3,62 0,55 1,05 0,36 0,66 0,47 2,16 4,19 19 0,54 Tõ nô hoa, tác giả đà tách đợc 0,18% tinh dầu với 24 hợp chất (Mẫu lấy Quảng Châu Trung Quốc) đợc dẫn bảng 2: Bảng 2: Thành phần hoá học tinh dầu nụ hoa vối Quảng Châu TQ STT Tên hợp chất - pinen  - pinen  - myrcen (Z) -  - ocimen 2,7 – dimetyl – 1,6 – octatrien Linalol 3,4 dimetyl - 2,4,6 octatrien Fenchen Thành phần % 4,70 1,80 7,25 8,35 1,10 0,75 1,40 0,40 10 11 12 13 Metyl salisilat 0,10 Geranyl acetat 0,1 Terpinyl acetat 0,57 Genaniol 2,28 Cis – 1,3 dimetyl – – izopropyl – 1,47 bicyclo [4,4,0] deca – 1,4 – dien 14 Humulen 2,47 15 2,10  - muurolen 16 Cis – caryophyllen 3,46 17 1,01  - guaien 18 Alloaromadendren 2,06 19 2,01  - cadinel 20 Nerolidol 0,38 21 Farnesol 0,32 Zhang Fengxion vµ céng sù [20] đà tách đợc chất từ nụ vối sau đà loại bỏ tinh dầu phơng pháp chng cất lôi nớc, chất từ chúng đà đợc xác định: 2, dihydroxy methoxy – 3’ , 5’ – dimetyl – chalcon CH3 HO OH H3C C OCH3 O C18H18O4 MW = 298 5,7 – dihydroxy – 6,8 – dimethyl flavanon CH3 HO O H3C C OH O C17H16O4 MW = 284 –hydroxy – – methoxy – 6,8 – dimethyl flavanon CH3 HO O H3C C OCH3 O C18H18O4 MW = 298 etyl galat axit galic axit ursolic  - sitosterol axit xinamic * Theo tác giả Hoàng Văn Lựu [5], lần nghiên cứu thành phần hoá học Vối Nghệ An đà thu đợc kết sau: - Xác định đợc thành phần hoá học tinh dầu vối ba địa điểm khác Nghệ An (Quế Phong; Tân Kỳ; thành phố Vinh) thấy hàm lợng tinh dầu vối cao hun Q Phong lµ 0,40%, thÊp nhÊt lµ ë thµnh phố Vinh (0,10%) địa phơng khác Nghệ An 0,2% Tác giả đà phát đợc: có chín cấu tử có bốn thành phần chiếm tỷ lệ cao (thành phần chính): myrcen, (E) -  - ocimen, (Z) -  - ocimen vµ caryophyllen đợc dẫn bảng Bảng 3: Thành phần hoá học cấu tử tinh dầu vối địa phơng khác Nghệ An Thành phần hoá học - pinen  - pinen myrcen limonen (Z) -  - ocimen (E) -  - ocimen neo – allo – ocimen  - carryophyllen Caryopyllen oxit Vinh 3,7 0,6 24,6 0,3 32,1 9,4 1,0 14,5 2,9 Hàm lợng % tinh dầu Tân Kỳ Quế Phong 6,0 10,4 0,3 0,5 42,5 1,2 0,1 0,5 17,0 68,3 12,5 10,1 0,5 0,1 2,5 10,0 0,8 0,8 Xác định thành phần tinh dầu nụ vối non nụ vối già: Hàm lợng tinh dầu nụ vối non 0,48%, nụ vối già 0,18%, phát có 36 hợp chất (ngoài có mọt số chất khác cha xác định đợc), thành phần đợc dẫn bảng Bảng 4: Thành phần hoá học tinh dầu nụ vối non nụ vối già: Thành phần hoá học Tỷ lệ % tinh dầu nơ vèi non Tû lƯ % tinh dÇu nơ vèi giµ 3,2 35,1 34,6 13,3 1,2 1,0 1,0 1,4 4,6 2,4 38,0 32,5 12,3 2,0 0,6 0,1 0,5 4,2  - pinen  - myrcen (Z) -  - ocimen (E) -  - ocimen  - gurunen  - humulen Ledren neo – allo – ocimen  - carryophyllen Xác định đợc thành phần hoá học tinh dầu hoa vối: có hàm lợng tinh dầu 0,28%, phát 37 hợp chất (ngoài có số chất khác cha xác định đợc), có thành phần là: Bảng 5: Thành phần hoá học tinh dầu hoa vối: Thành phần hoá học Tỷ lƯ % tinh dÇu 1,8 2,9 32,3 2,4 29,1 12,0 5,3 1,5 1,1 1,8  - pinen  - pinen  - myrcen Limonen (Z) -  - ocimen (E) -  - ocimen  - carryophyllen  - gurunen - humulen Carryophyllen ocid Tách đợc chất tõ nô vèi: - 2’,4’ – dihydroxy – 6’ – metoxy – 3’ , 5’ – dimetyl chalcon 10 ... Tách xác định cấu trúc số flavonoit tritecpenoit từ nụ hoa vối Cleistocalyx operculatus (Roxb) Merr Et Perry Nghệ An nhằm góp phần xác định thành phần hoá học vối tìm nguồn nguyên liệu cho ngành... 2,5 10,0 0,8 0,8 Xác định thành phần tinh dầu nụ vối non nụ vối già: Hàm lợng tinh dầu nụ vối non 0,48%, nụ vối già 0,18%, phát có 36 hợp chất (ngoài có mọt số chất khác cha xác định đợc), thành... (Syzygium resimosum Gagnep., Merr Et Perry), ăn gỏi, đắp viết thơng chảy mủ lâu ngày, chữa bỏng, làm vết thơng chóng khô; vối (Cleistocalyx operculatus (Roxb) Merr Et Perry) nụ nấu nớc uống thay chè