Nghiên cứu thành phần hóa học của cây sắn thuyền (syzygium resinosum (gagnep) merr et perry) ở thanh hóa

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh === === Nguyễn Văn Thọ Nghiên cứu thành phần hoá học của hoa cây sắn thuyền(syzygiumresinosum (gagnep) Merr. Et perry) ở thanh hoá Luận văn thạc sĩ hoá học Chuyên ngành: hoá hữu cơ Mã số: 60. 44. 27 Ngời hớng dẫn khoa học: Pgs.ts. hoàng văn lựu Vinh - 2009 1 Lời cảm ơn Luận văn này đợc hoàn thành tại bộ môn Hoá học Hữu cơ, Phòng thí nghiệm chuyên đề, Phòng cấu trúc Viện Hoá học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn: - PGS.TS. Hoàng Văn Lựu - Khoa Hoá - Đại học Vinh đã giao đề tài, tận tình hớng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và làm luận văn này. - PGS.TS. Chu Đình Kính - Phòng Cấu trúc - Viện Hoá học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tôi trong việc ghi phổ và đánh giá các kết quả phổ thực nghiệm. - TS. Trn ỡnh Thng, TS. Nguyn Xuõn - Khoa Hoỏ - i hc Vinh đã góp ý, chỉ dẫn cho tác giả trong quá trình học tập và nghiên v hon thnh lun vn. - NCS.ThS. Nguyễn Văn Thanh đã góp ý, giúp đỡ tác giả trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. - Ban chủ nhiệm khoa Hoá, Ban chủ nhiệm khoa Đào tạo Sau Đại học, bộ môn Hoá Hữu cơ đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài. Cuối cùng, tôi xin đợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới những ngời thân trong gia đình, bạn bè và các đồng nghiệp đã tạo những điều kiện thuận lợi và cổ vũ tinh thần cho tôi trong suốt quá trình thực hiện bản luận văn này. Vinh, tháng 12 năm 2009 Tỏc gi Nguyễn Văn Thọ 2 Mở đầu 1. Lý do chọn chọn đề tài Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, cận xích đạo, lợng ma nhiều, độ ẩm cao nên có thảm thực vật rất phong phú. Nhng cho đến nay, việc nghiên cứu hệ thực vật ở nớc ta cha đợc tiến hành đầy đủ và quy mô. Theo tổng hợp từ các nguồn tài liệu của nhiều tác giả thì ở Việt Nam hiện nay có trên 7.000 loài thực vật học bậc cao (con số này còn cách xa con số dự đoán của các nhà nghiên cứu về thực vật học) [10]. Trong số đó đã có trên 2000 loài thực vật đã đợc nhân dân ta sử dụng làm nguồn lơng thực, thực phẩm, lấy gỗ, tinh dầu, thuốc chữa bệnh Trong nhiều loài thực vật đó, họ Sim (Myrtaceae) cũng là một họ lớn, gồm khoảng 100 chi và gần 3000 loài phân bố chủ yếu ở các nớc nhiệt đới và châu Đại Dơng. ở nớc ta, họ Sim có khoảng 13 chi với gần 100 loài, chủ yếu đợc dùng để làm thuốc chữa bệnh, trong đó có cây sắn thuyền (Syzygium resinosum (Gagnep) Merr.et Perry đợc trồng lấy vỏ xàm thuyền, dùng để chữa kiết lỵ mãn tính, chữa tiêu chảy cho trẻ em và lá dùng để sát khuẩn, chữa vết thơng bị nhiễm trùng, chữa vết thơng chảy mủ dai dẳng. Cây sắn thuyền mọc hoang và đợc trồng khắp các tỉnh thành ở phía Bắc n- ớc ta. Cây sắn thuyền đợc sử dụng nhiều trong cuộc sống dân gian nhng cha đợc nghiên cứu nhiều về thành phần hoá học. Chính vì vậy tôi đã chọn đề tài Nghiên cứu thành phần hoá học của hoa cây sắn thuyền (Syzygium resinosum (Gagnep) Merr.et Perry) ở Thanh Hóa với mục đích xác định thành phần hóa học của cây sắn thuyền và góp phần tìm nguồn nguyên liệu cho ngành dợc liệu, hơng liệu. 3 2. Nhiệm vụ nghiên cứu Trong luận văn này chúng tôi có các nhiệm vụ: - Lấy mẫu hoa cây sắn thuyền - Ngâm chiết với dung môi metanol và các dung môi hữu cơ. - Phân lập các hợp chất bằng phơng pháp sắc ký cột và sắc ký lớp mỏng. - Xác định cấu trúc của các hợp chất bằng các phơng pháp phổ: EI- MS, 1 H NMR, 13 C NMR. 3. Đối tợng nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu là hoa cây sắn thuyền. Mẫu đợc lấy tại huyện Triệu Sơn tỉnh Thanh Hóa. 4 Chơng 1 Tổng quan 1.1. Họ Sim 1.1.1. Đại cơng về thực vật học và hoá học cây họ Sim Họ Sim (Myrtaceae) là họ lớn của bộ Sim (Myrtales) thuộc phân lớp hoa hồng lớp hoa lá mầm của ngành thực vật hạt kín. Trên thế giới, họ sim gồm 100 chi, 3000 loài phân bố ở các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới, chủ yếu là châu Mỹ và châu úc [7]. ở Việt Nam họ Sim gồm 13 chi gần 100 loài đợc phân bố khắp 3 miền: Bắc, Trung, Nam. Các cây thuộc họ sim có thể là cây gỗ lớn, cây nhỏ, hay cây bụi đợc trồng trong vờn nhà cho quả ăn, cho tinh dầu hay mọc hoang dại ở đồng bằng trung du, miền núi. Lá mọc đối, đơn nguyên, không có lá kèm. Hoa của chúng tập hợp thành cụm, hình chùm, đôi khi mọc đơn độc. Các lá đài dính lại với nhau ở dới thành hình chén, cánh hoa rời nhau và dính trên mép ống đài. Nhị rất nhiều, bất định và xếp không theo một trật tự nào, nhị thờng cuộn lại ở trong nụ, chỉ nhị rời hay dính nhau ở dới thành ống ngắn. Bộ nhị có số lá noãn thờng bằng số cánh hoa hoặc ít hơn, dính lại với nhau thành bầu dới hoặc bầu giữa với số ô tơng ứng số lá noãn, đính noãn trụ giữa, một vòi, một đầu nhuỵ. Quả mọng, thịt, thờng do đế hoa phát triển thành, cũng có khi quả khô mở; quả mang đài tồn tại ở đỉnh. Hạt không có nội nhũ [10]. Nhiều cây thuộc họ Sim chứa tinh dầu nh cây tràm (Melaleuca leucadendron. Linn); cây chổi xuể (Baeckia frutescens Linn); cây bạch đàn chanh (Eucalyptus citriodora Hook.F). Tinh dầu của các loại cây này đã đợc khai thác và sử dụng trong công nghiệp hơng liệu, y học. Các cây khác thuộc họ sim có nhiều công dụng chữa bệnh nh: Cây ổi (Psidium guajava Linn.), quả khi còn xanh có vị chát dùng để chữa tiêu chảy; quả chín có tác dụng nhuận tràng, lá non và búp ổi non chữa bệnh đi ngoài; vỏ và rễ đợc dùng chữa bệnh đi ngoài, 5 chữa vết thơng, vết loét; cây sim (Rhodomyrtus tomemntosa (Ait.), Hassk.), cây sim mọc hoang rất nhiều tại các đồi núi trọc miền trung du của nớc ta và một số nớc Châu á nh Trung Quốc, Malaixia, Philipin, các nớc vùng nhiệt đới châu á. Lá và hạt làm thuốc đau bụng lỵ, chữa vết thơng vết loét, quả đợc dùng để ăn, ngâm rợu; cây đơn tớng quân (Syzygium formosum) đợc trồng nhiều ở Phú Thọ và Vĩnh Phúc, Bắc Cạn, Hà Nội, lá có chứa chất kháng sinh mạnh đăc biệt là ở nụ. Ngoài ra, có thể sắc uống chữa mẩn ngứa, mề đay, dị ứng, viêm họng đỏ, viêm phế quản. Cây sắn thuyền (Syzygium resimosum (Gagnep). Merr et Perry), lá ăn gỏi, đắp các viết thơng chảy mủ lâu ngày, chữa bỏng, làm các vết thơng chóng khô; cây vối (Cleistocalyx operculatus (Roxb). Merr et Perry) lá và nụ nấu nớc uống thay chè vừa thơm vừa tiêu cơm, nớc lá tắm cho trẻ em, chữa bệnh chốc đầu, trong vỏ cây vối có chất chữa đợc bệnh đau bụng đi ngoài, [4, 7, 8, 11]. Nớc sắc từ lá vối, có tác dụng lên vi khuẩn gây ra bệnh đờng ruột, các vi khuẩn gây bệnh viêm da, có tác dụng trợ tim. Những nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học Trung Quốc còn phát hiện khả năng loại gốc tự do và hoạt tính kháng khối u của một số chất trong cây vối. Trong họ Sim, chi lớn nhất là eugenia (trên thế giới có 600 loài, ở nớc ta có 26 loài đợc chuyển vào chi Syzygium). Những cây trong chi này phần lớn là cây gỗ trung bình và đa số là cây hoang dại. Trong chi này có cây thuốc quí là cây đinh hơng (E. caryophyllata Thunb = Syzygium aromaticum Merr. et Perry) những ứng dụng của nó đã có từ lâu, ngời Trung Quốc ngày xa đã dùng đinh h- ơng làm thơm hơi thở. Trong ứng dụng làm thuốc, đinh hơng làm thuốc chữa các chứng đau bụng, cam răng, nôn mửa. Trong y học hiện đại, đinh hơng đợc dùng chế rợu, làm thuốc kích thích sự tiêu hóa và làm chất sát trùng mạnh, trong nhiều vụ dịch, ngời ta nhai đinh hơng để phòng bệnh. Công dụng lớn nhất của đinh hơng là dùng để chiết lấy eugenol, từ chất này ngời ta tổng hợp ra chất thơm vanilin, cây đinh hơng còn đợc dùng làm gia vị. Một số loài thuộc chi Eugenia đã đợc tách ra và đặt vào chi mới nh cây gioi (Syzygium jambos (L.) 6 Alston) có quả ăn ngon, cây vối (Cleislocalyx operculatus (Roxb.) Merr. et Perry) trồng lấy lá và nụ để uống nớc. Cây Tràm hay chè đồng (Malaleuca leucadendron L.) là cây to có vỏ xốp, bong từng mảnh rát dễ bóc. Lá hình mác nhọn, cuống ngắn, gân hình cung, hoa có màu vàng nhạt mọc thành bông. Cây mọc hoang thành rừng thuần loại đất phèn ở ven biển, còn gặp ở một số vùng biển phía Bắc, nhiều nhất là ở miền Nam. Ngoài nớc ta ra, cây tràm còn thấy mọc hoang ở một số nớc Đông Nam á nh Indonexia, Campuchia, Malaixia, Philipin. Lá dùng cất tinh dầu, sắc để uống có lợi tiêu hóa, chữa ho, xông. Tinh dầu ở dạng nguyên chất dùng để xoa bóp chữa đau nhức, tê thấp, ho, cảm. Dung dịch loãng của tinh dầu (5 - 10%) dùng nhỏ mũi chống cúm, ngạt mũi. Pha thật loãng tinh dầu có tác dụng tốt khi rửa các vết thơng. Cây chổi xuể (Baeckea frutescens L.), thờng gặp mọc xen lẫn với các cây sim, mua. Là cây bụi thấp, phân nhánh nhiều, có lá hình sợi dễ rụng, cây có lá dùng để chng cất dầu thơm gọi là dầu chổi để xoa bóp, khi pha với rợu thì thành rợu chổi. Nhiều loài thuộc chi Eucalyptus là cây nhập nội, trên thế giới có hơn 300 loài, phân bố chủ yếu ở châu úc và Malaysia, sống trong những điều kiện sinh thái khác nhau. Hầu hết là cây lớn, có thể cao tới 100 m. Nhiều loài cho tinh dầu khác nhau. Gỗ của chúng tốt có thể dùng vào nhiều việc khác nhau. ở nớc ta hiện có trồng nhiều loài nh: Bạch đàn trắng (E. camaldulensis Dehahardt) có gỗ dùng làm tà vẹt, và làm bột giấy. Cây bạch đàn lá liễu hay long duyên (E. exserta F. v. Muell.) là cây trồng làm cảnh ở các công viên, có gỗ nâu, cứng dùng trong xây dựng hay làm gỗ trụ mỏ; dầu làm thuốc sát trùng, trị cảm, giảm ho. Cây bạch đàn chanh (E. maculata H.K. var. citriodora (Hoof. F)) trồng làm cảnh và gây rừng, có gỗ màu xám, thơm cứng dùng đóng thuyền, rễ và lá cành dùng cất tinh dầu thơm, dùng làm thuốc bổ dạ dày, giải cảm, giảm đau đầu, giảm ho, sát trùng, chữa viêm cuống phổi. Cây bạch đàn nhựa (E. resinifera Sm.) có lá nhỏ dài hẹp, dùng làm thuốc ho long đờm. Cây bạch đàn đỏ hay bạch đàn lá mít (E. robusta J. E. Smith) trồng bóng mát, có gỗ dùng làm trụ cầu, 7 nền tầu, trụ mỏ, tà vẹt, bột giấy, còn đợc dùng làm thuốc chữa cảm, sát trùng, giảm ho. Cây bạch đàn lá nhỏ hay khuynh diệp (E. tercticornis J. E. Smith) có gỗ không bị mối mọt và chiu nớc mặn, dùng làm tà vẹt, đóng thành tàu và cũng đợc dùng làm thuốc long đờm, sát trùng và chữa ho [3, 4, 8]. 1.1.2. Thành phần hóa học cây họ Sim ở Việt Nam * Cây sim (Rhodomyrtus tomenetosat Ait Hassk) Cây sim đã đợc sử dụng nhiều trong các vị thuốc dân gian, nh dùng búp và lá non sắc uống, chữa bệnh tiêu chảy, kiết lỵ hoặc rửa vết thơng, vết loét. Rể cây sim thu hái quanh năm. Quả vào mùa thu và mùa hè phơi khô làm thuốc. Rễ và lá sim đợc dùng trị viêm dạ dày. Quả sắc nớc uống cho bệnh nhân thiếu máu khi thai nghén. Dịch chiết metanol lá sim vùng Tây Sumatra- Indonexia có hoạt tính kháng khuẩn đáng kể với Escherichia coli và Staphylococcus aureus. Theo tác giả Hoàng Văn Lựu, Trần Đình Thắng và Nguyễn Xuân Dũng đã nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu hoa sim ở Nghệ An. Kết quả đợc dẫn ra ở bảng 1. Bảng 1: Thành phần hóa học của tinh dầu hoa Sim ở Nghệ An Hợp chất % Hợp chất % - thujen 1, 6 - terpineol 4, 3 - pinen 74, 5 (E)-verbenon 0, 1 Camphen vết (E)- carveol 0, 3 2, 4 (10)- thujadien 0, 2 (E)-3-caren-4-ol 0, 2 - pinen 1, 0 5-etyl-3, 3, 4-trimetyl-hepten-2-on 0, 1 p-cymen 0, 8 MW=150 2, 0 1, 8-cineol 0, 6 Trans-3 (10)-caren-4-ol ? vết Limonen 1, 7 -caryophyllen vết MW=152 0, 2 C 10 H 15 OH MW=152 0, 9 Isoamyl-isovalerat vết Benzyl isovalerat và đồng phân 0, 2 -campholenol 0, 8 C 10 H 13 OH, MW=150 1, 8 8 (E)-pinocarveol 1, 3 C 15 H 14 O 3 , MW=236 0, 1 (E)-2-caren-4-ol 1, 0 Caryophyllen oxit 2, 3 Terpinen-4-ol 0, 3 Globulol 0, 1 Myrtenal 0, 3 Cadalen 0, 2 Borneol Vết Hợp chất khác 3, 1 Nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu rễ sim (Rhodomyrtus tomentosa Ait. Hassk.) của Việt Nam, tác giả Hoàng Văn Lựu xác định thấy trong tinh dầu rễ sim có 49 hợp chất trong đó đã nhận diện đợc 27 hợp chất đ- uợc thể hiện ở bảng sau: Bảng 2: Các hợp chất có trong tinh dầu rễ sim TT Hợp chất % TT Hợp chất % 1 - Thujen 0, 5 15 Đồng phân este của axit butanoic 1, 0 2 - Pinen 55, 1 16 -Terpineol 0, 3 3 Camphen 0, 1 17 Phenylmetyl este của axit pentanoic 0, 4 4 Sabinen 0, 5 18 3-metyl phenyl metyl este axit butanoic 0, 8 5 - Pinen 2, 0 19 - Caryophylen 14, 0 6 - Myrcen Vết 20 -Humulen 2, 0 7 - Terpinen 0, 1 21 1, 4-bis (1, 1- dimetyl etyl)benzen 1, 0 8 p- Cymen 0, 1 22 - Cadinen 2, 0 9 d-Limonen 2, 5 23 - Cadinen 0, 5 10 (Z)- -Ocimen 0, 6 24 Spathoulenol 0, 8 11 (E)- -Ocemen 0, 2 25 Caryophyllen oxit 1, 8 12 - Terpinen 0, 3 26 8-Hydroxy-endo cycloisolongifolen 0, 9 13 2-Metyl-3-metyl butyl este của axit butanoic 0, 4 27 10, 10-Dimetyl-2, 6- dimetenbixiclo[7.20] undecan-5-beta-ol 0, 4 14 Nonanal 0, 4 9 Qua bảng trên nhận thấy thành phần chính từ tinh dầu rễ sim là - pinen (55, 1%) và - caryophyllen (14, 0%). So với thành phần hóa học của tinh dầu hoa sim thì hàm lợng -pinen nhỏ hơn (55, 1% và 74, 5%), nhng hàm lợng của - caryophylen thì lớn hơn (14, 0% so với lợng vết trong tinh dầu hoa sim). Wai Haan Hui và cộng sự [20] đã phân lập từ dịch chiết ete dầu hỏa của lávà cành cây Sim các lupeol, - amyrin, - amyrenonol (3-- hydroxy-oleanan -12- en -11- on), betulin, và một diol cha xác định R 1 , C 30 H 50 O 2 và trong cành có các chất lupeol, - amyrin, taraxerol, betulin-3 axetat, betulin và có thể là hai hợp chất mới R 2 , C 32 H 48 O 5 và R 3 , C 32 H 50 O 5 . Một hỗn hợp các sitosterol, stigmasterol và campesterol cũng đã đợc phân lập từ dịch chiết của lá và cành. Wai Haan Hui và cộng sự [27] đã phân lập từ dịch chiết ete dầu hỏa cây sim (Rhodomyrtus tomentosa) phân lập 2 triterpenoit mới, R 4 từ lá và R 5 từ cành, ngoài ra các hợp chất R 1 , R 2 , R 3 và các hợp chất đã biết khác cũng đã đợc phân lập. R 1 và R 4 đựơc xác định là 21- -H-hop 22 (29)-en-3--/30-diol và 3- -hydroxy-21-- H-hop 22 (29)-en-30-al tơng ứng, và R 2 , R 3 và R 5 là 3-- acetoxy-11; 12 -epoxyoleanan-28, 13--olide, 3-- acetoxy, 12- -hydroxyoleanan-28, 13--olide và 3--acetoxy-12-oxo-oleanan-28, 13--olide tơng ứng. Dịch chiết etanol của lá chứa các axit betulinic, ursolic và aliphitolic và trong cành chứa các axit betulonic, betulinic và oleanolic. (1) R=H, R 1 = CH 2 OH (2) R=Ac, R 1 = CH 2 Ac (3) R=H, R 1 = CHO (4) R=Ac, R 1 = CHO 10 . Trờng đại học vinh === === Nguyễn Văn Thọ Nghiên cứu thành phần hoá học của hoa cây sắn thuyền( syzygiumresinosum (gagnep) Merr. Et perry) ở thanh hoá. nghiên cứu nhiều về thành phần hoá học. Chính vì vậy tôi đã chọn đề tài Nghiên cứu thành phần hoá học của hoa cây sắn thuyền (Syzygium resinosum (Gagnep) Merr. et