Tách và xác định cấu trúc một số hợp chất từ rễ cây sài hồ nam (pluchea pteroroda hemsl ) ở thành phố vinh nghệ an

Lời cảm ơn Luận văn này đợc thực hiện tại khoa Hoá học, trờng Đại học Vinh, Viện Hoá học - Viện khoa học và công nghệ Việt Nam. Với tấm lòng trân trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình và hớng dẫn chu đáo của PGS.TS. Lê Văn Hạc - khoa Hoá học - trờng Đại học Vinh. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn: - GS.TSKH. Nguyễn Xuân Dũng, trờng Đại học khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội. - PGS. TS. Hoàng Văn Lựu, khoa Hoá học, trờng Đại học Vinh Đã đóng góp nhiều ý kiến quý giá cho luận văn. -PGS.TS. Chu Đình Kính, Viện Hóa hoc- Viện khoa học và công nghệ Việt Nam. Đã thẩm định và đánh giá kết quả. - NCS. Nguyễn Thị Chung, đã tạo điều kiện giúp đỡ trong quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới tất cả các thầy cô giáo trong khoa Hoá học - trờng Đại học Vinh, các anh, chị NCS, cao học, bạn bè, đồng nghiệp, gia đình và ngời thân đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài. Vinh, tháng 12 năm 2005 Hoàng Thị Hải Sơn Hoàng Thị Hải Sơn Mở đầu 1.Lý do chọn đề tài Thảm thực vật Việt Nam phát triển phong phú và đa dạng, ớc tính có khoảng 12.000 loài cây, thuộc 2.557 chi và 305 họ. Trong đó có khoảng 1.850 loài cây thuốc, 657 loài cho tinh dầu [8]. Đây là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá đối với nhiều lĩnh vực trong cuộc sống, đặc biệt là đối với nền y học. Vì thế nghiên cứu các hợp chất tách ra từ thiên nhiên là việc làm cấp thiết để tận dụng và khai thác cũng nh quản lý nguồn lợi này một cách bền vững và hợp lý. Họ Cúc là một họ lớn của thực vật, có khoảng 100 loài đợc dùng làm thuốc chữa bệnh dới dạng các chế phẩm thô sơ nh thuốc sắc, rợu thuốc, cao . [8]. Nhiều cây họ Cúc đã đợc dùng trong công nghiệp, hơng liệu, mỹ phẩm, nông nghiệp . Chi Pluchea Cass thuộc họ Cúc ở Việt Nam có 4 loài, trong đó có loài sài hồ nam (Pluchea pteropoda Hemsl.). Cây mọc hoang dại vùng nớc lợ, nớc mặn ven biển miền Bắc, duyên hải miền Trung. ở Nghệ An cây sài hồ nam mọc phổ biến ở bờ đê chắn sóng hoặc đợc trồng làm hàng rào. Nhiều bộ phận của cây nh lá, thân, rễ đợc dân gian dùng làm thuốc chữa bệnh. Tuy nhiên, những hiểu biết về thành phần hoá học của cây còn nhiều hạn chế, trên thế giới cha có công trình nào nghiên cứu, còn ở Việt Nam mới chỉ bắt đầu. Hiện nay vẫn cha có công trình nào nghiên cứu về thành phần hoá học của rễ cây sài hồ nam ở thành phố Vinh Nghệ An. Xuất phát từ tình hình thực tế và tầm quan trọng của hợp chất thiên nhiên, chúng tôi chọn đề tài: Tách và xác định cấu trúc một số hợp chất từ rễ cây sài hồ nam (Pluchea pteropoda Hemsl) ở thành phố Vinh - Nghệ An. Nhằm Luận văn thạc sỹ hóa học 2 Hoàng Thị Hải Sơn bổ sung thêm dữ liệu về cây sài hồ nam, từ đó có thể tìm kiếm, mở rộng hớng ứng dụng. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu Phân lập và xác định cấu trúc hoá học của một số hợp chất trong rễ cây sài hồ nam. 3. Đối tợng nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu là dịch chiết rễ cây sài hồ nam (Pluchea pteropoda Hemsl) thuộc họ cúc (Compositae). Luận văn thạc sỹ hóa học 3 Hoàng Thị Hải Sơn Chơng 1 Tổng quan 1.1. Vài nét về cây họ Cúc: Họ Cúc (Compositae hay asteraceae) là một trong những họ lớn nhất của thực vật hạt kín. Đó là một họ quan trọng của hệ thực vật thế giới cũng nh hệ thực vật Việt Nam. Theo M.E.Kirpieznikov [10] (1981), họ Cúc có khoảng 1150 1300 chi với hơn 20.000 loài, phân bố trên toàn thế giới nhất là vùng khí hậu á nhiệt đới và ôn đới. Họ Cúc ở Việt Nam có 2 phân họ, 13 tông, 114 chi và 336 loài [1]. Trong đó có 161 loài đã biết giá trị kinh tế, chiếm gần 50% số loài, cây thuốc chiếm 96 loài, cây cảnh 28 loài, cây làm rau ăn 30 loài, cây cho tinh dầu và dầu béo 12 loài, cây làm phân xanh 5 loài, cây có tác dụng diệt trừ sâu và côn trùng 5 loài. Cây họ Cúc thờng là cây thảo, ít khi là cây to, rễ cây thờng phồng lên thành củ, lá đơn và thờng mọc so le, ít khi mọc đối, có khi thành hình hoa thị, không có lá kèm, phiến ít khi nguyên, thờng khía răng hay chia thuỳ. Đặc điểm cụm hoa: đầu gồm nhiều hoa, mọc ở kẽ những vảy và bao bọc bởi một tổng bao lá bắc. Hoa có thể đều, hình ống hay không đều, hình lỡi nhỏ. Năm cánh hoa liền nhau thành một tràng. Năm nhị dính liền nhau bởi bao phấn thành một ống. Hai lá noãn, bầu hạ một ô đựng một noãn, vòi dài, đầu nhụy xẻ đôi, có lông mu. Quả bé, nhiều khi có mào lông hay có móc. Hạt không có nội mủ. Một số khác có ống nhựa mủ, một số loài khác có ống tiết. Chất dự trữ trong củ là insulin [3]. Cây họ Cúc mọc ở nhiều nơi, những chi nh Eupatorium, Erigeon, Arteria . vẫn có thể phát triển mạnh ở những vùng đất hoang, đất bạc màu. ở Việt Nam các chi có nhiều là Blumea, Vevnonia, Latuca, Euparium, Ginura, Luận văn thạc sỹ hóa học 4 Hoàng Thị Hải Sơn Sencio . Gần đây một số chi đã đợc nghiên cứu là: Artemisia, Agretum, Eupatorium, Pluchea, Blumea . F. Bohlman và các cộng sự nghiên cứu thực vật họ Cúc ở châu á, ở châu Âu, Trung Quốc và Nam Mỹ, một số ở vùng Nam Phi. Kết quả đã phân lập đợc từ họ Cúc trên 2.500 hợp chất mới và xác định cấu trúc của chúng [15]. Trong các chất trên đặc trng nhất vẫn là các hợp chất secquitecpen, secquitecpen lacton, cumarin, ancaloit . 1.2. Chi Pluchea Cass. 1.2.1. Hình thái phân bố và phân loại: Chi Pluchea Cass thuộc họ Cúc có tất cả khoảng 80 loài, mọc phổ biến ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới châu á, Bắc và Nam Mỹ, châu Phi và châu úc [14]. Trong đó có khoảng 40 loài phân bố ở vùng nhiệt đới, châu á có 10 loài. Theo khảo sát của các nhà khoa học Trung Quốc, ở Đài Loan có 4 loài [14]: Pluchea carolinensis (Jacq) G.Don; Pluchea indica (L ) Less; Pluchea pteropoda Hemsl và Pluchea sagittalis (Lam) Cabera. ở Việt Nam, chi Pluchea Cass có 4 loài gặp khá phổ biến là: Pluchea eupatorioides Kurz (cây lức, nát cam) là cây bụi nhỏ, cao khoảng 2 m, mọc nhiều ở Sơn La, Lạng Sơn, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Thừa Thiên Huế. Pluchea polygonata Gagnep (cây cúc bông, hoa mật) là cây bụi thấp, cao khoảng 1 ữ 1,5m, chủ yếu mọc ở các tỉnh Gia Lai, Kon Tum, Đắc Lắc, Lâm Đồng, không mọc gần bờ biển. Pluchea indica (L ) Less, (cây cúc tần, từ bi) là cây bụi cao khoảng 2 ữ 3m. Phân bố ở khắp các tỉnh đồng bằng miền Bắc và miền Trung. Luận văn thạc sỹ hóa học 5 Hoàng Thị Hải Sơn Pluchea pteropoda Hemsl (cây sài hồ nam, nam sài hồ .) là cây nửa bụi, cao 0,5 ữ 2m, mọc hoang dại ven biển miền Bắc, duyên hải miền Trung. Sau đây là một số loài cây thuộc chi Pluchea Cass đã đợc nghiên cứu về thành phần hoá học: 1. Pluchea arguta Boiss. 2. Pluchea chingoyo. 3. Pluchea carolonnesis (Jacq) G.Don. 4. Pluchea dioscoridis (L ) DC. 5. Pluchea fastiginata Guiseb. 6. Pluchea foetida DC (P.camphorata DC). 7. Pluchea indica (L ) Less. 8. Pluchea lanceolata (DC) CB clank. 9. Pluchea adorata Cass. 10. Pluchea purpurescens. 11. Pluchea quitoc (DC) (P. sagittalis). 12. Pluchea rosea. 13. Pluchea salicifolia. 14. Pluchea sericia (Nutt) caville. 15. Pluchea suaveolens. 16. Pluchea symphytifolia (Miler) Gillis. 17. Pluchea pteropoda Hemsl. Luận văn thạc sỹ hóa học 6 Hoàng Thị Hải Sơn 1.2.2. Sử dụng các cây thuộc chi Pluchea Cass. Nhiều loài cây thuộc chi Pluchea Cass đợc dùng trong y học dân gian. Ngời da đỏ ở Mehico dùng nớc sắc lá cây P. symphytifolia (Miler) Gillis để chữa đau bụng, ỉa chảy, ký sinh trùng đờng ruột. ở Brazin, ngời ta dùng Pluchea quitoc làm thuốc long đờm, tiêu hoá và tê thấp. ở ấn Độ, dùng Pluchea lanceolata làm thuốc giảm đau, hạ sốt đầy bụng, chống viêm. Pluchea indica có ở Pakistan, ấn Độ, Thái Lan, Việt Nam . dùng làm thuốc lợi tiểu, giảm đau, chữa loét hành tá tràng, chống viêm, bổ gan, kháng nấm, kháng khuẩn, trị giun, làm săn da, chữa rắn cắn [9]. 1.2.3. Thành phần hoá học của chi Pluchea Cass Chi Pluchea Cass đợc nhiều nhà khoa học nghiên cứu về thành phần hoá học và đã tìm ra đợc nhiều hợp chất khác nhau. Theo thống kê các công trình nghiên cứu từ năm 1982 ữ 2000, có tất cả 107 chất đợc tìm thấy trong chi Pluchea Cass. Các hợp chất đặc trng là tinh dầu, ankinyl thiophen, falavonoit, tritecpenoit, secquitecpenoit và các hợp chất khác. 1.2.3.1. Tinh dầu: Trong số 17 loài đợc nghiên cứu phát hiện thấy có 9 loài cho tinh dầu. Đó là: Pluchea quitoc (DC) (P.sagittaliss) chứa 47% tinh dầu với thành phần chính là các monotecpen: p cymol, d camphor, d camphen . Cây Pluchea foetida chứa 0,025% tinh dầu, chủ yếu là xineol, endesman, antyl thiophen [9]; cây Pluchea fastiginata Guiseb cho tinh dầu có thành phần khá phức tạp, đã nhận dạng đợc 32 trong số 29 cấu tử với thành phần chính là các mototecphen nh - pinen (15 ữ 19%), sabiben (7 ữ 10%), secquiteepen nh - caryophylen (15 ữ 19%), - cadinen (3 ữ 7%), - murolen (2 ữ 2,3%) [16]. Pluchea indica (L ) Lees, đợc nghiên cứu ở Việt Nam cho thấy hàm l- ợng tinh dầu dao động trong khoảng 0,04 ữ 0,08%, thành phần chính là - Luận văn thạc sỹ hóa học 7 Hoàng Thị Hải Sơn silinen, 7 - - H silphiperfol 5 en, - copaen . Phần trên mặt đất đặc trng bởi - silinen. Còn phần rễ là - copaen. Tinh dầu cây Pluchea pteropoda Hemsl chiếm 0,08% [5], chủ yếu là secquitecpen. 1.2.3.2. Hợp chất secquitecpenoit: Các hợp chất seequitecpen rất phổ biến trong thực vật chi Pluchea Cass, chủ yếu thuộc loại khung eudesman (1), ngoài ra còn gặp một số kiểu khung khác nhng không nhiều nh guain (2), eremophilan (3) [3,3,3] propelan (4). Các hợp chất eudesman tìm thấy thờng có nhóm chức olefin, hydroxyl, cacbonyl, cacboxylic và các dẫn xuất của chúng thờng có dạng 7 epi eudesman, eudesmanolit, audesmanolit glucozit, eudesman 8 on . Luận văn thạc sỹ hóa học 8 (2) guaian (4) [3,3,3] - propelan (3) eremophilan (1) eudesman Hoàng Thị Hải Sơn Hầu hết tồn tại ở dạng lỏng hoặc gôm. Trong các dẫn xuất thì eudesman 8 on (5) là phổ biến, chiếm 64% các hợp chất chung eudesman đã biết ở 9/17 loài thực vật chi Pluchea Cass đã đợc nghiên cứu: Từ cây Pluchea arguta xác định đợc 17 hợp chất là dẫn xuất của eudesman 8 on, còn Pluchea quitoc là 18 hợp chất [9]. 1.2.3.3. Hợp chất ankinyl thiophen: Trong số các thực vật chi Pluchea Cass đợc nghiên cứu cho tới nay đã phát hiện đợc 14 hợp chất ankinyl thiophen có trong 6 loài: P. odorata. P. symphytifo, P. dioscoridis, P. foetida, P. suaveolence, P. indica. R 1 C C C C C C R 2 Từ cây Pluchea indica (L.) Less, Chakravarty và cộng sự đã tách và xác định đợc cấu trúc của hai dẫn xuất ankinyl thiophen mới là: 2 (pro 1 inyl) 5 (5,6 dihydroxyhex 1,3 diinyl) thiophen (7) và 2 (prop 1 inyl) 5 (6 axetoxy 5 hydroxyhex 1,3 diinyl) thiophen (8). Luận văn thạc sỹ hóa học 9 (6) S (5) eudesman 8 - on O S S OH OH Hoàng Thị Hải Sơn CH 3 C C C C C C CH - CH 2 OH (7) CH 3 C C C C C - CH 2 CH Ac (8) Từ cây Pluchea Pteropoda Hemsl, lần đầu tiên phát hiện thấy một dẫn xuất thiophen là 2-(pent-1,3-divinyl)-5-(3,4-dihydroxybut-1-ynyl)-thiophen (9) [7] CH 3 C C C C C C CH - CH 2 - OH (9) 1.2.3.4 Hợp chất sterol Hợp chất sterol, thành phần quan trọng cấu tạo nên màng tế bào của sinh vật, nhóm chất gặp phổ biến trong cơ thể động vật, đặc biệt là động vật có xơng sống, cũng tìm thấy ở một số loài thực vật chi Pluchea Cass - sitosterol có trong P. chingoyo, P. arguta, P. dioscordis, P. sericea, P. pteropoda Hemsl. Stigmasterol: P. quitoc, P. arguta [19], P. chingoyo, P. lanceolata [19], P. dioscoridis [17, 21], P. pteropoda Hemsl - sitosterol - 3 - O -D-glucozit: P.dioscoridis [21], P.indica [27], P.pteropoda Hemsl. Từ cây P.pteropoda Hemsl, các tác giả Đoàn Thanh Tờng, Nguyễn Thị Chung và cộng sự đã phân lập và nhận dạng đợc: - sitosterol, - sitosterol glucozit [9], stigmasterol [6,9] 1.2.3.5 Hợp chất tritecpenoit Các hợp chất tritecpenoit ít phổ biến hơn trong chi Pluchea Cass, thờng phát hiện ở dạng aglycon tự do hoặc este axetat, cha thấy ở dạng O glucozit. Luận văn thạc sỹ hóa học 10 S OH