Tách n butyl b d fructopyranozit từ cây ráy (alocasia macrorrhiza (l ) schott) ở hà tĩnh

Lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn này tôi xin chân thành cảm ơn tới: - Thầy giáo PGS.TS.Hoàng Văn Lựu đã giao đề tài và tận tình hớng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm đề tài này. - NCS.Trần Đình Thắng; Th.S.Trần Hậu Lự đã giúp đỡ tôi trong quá trình làm thực nghiệm. - Các thầy, cô giáo trong khoa Hoá đã giảng dạy tôi trong suốt qúa trình học tập. - Nhân đây tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, ngời thân và bạn bè đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập và hoàn thành đề tài này. Xin chân thành cảm ơn ! Sinh viên Trịnh Anh Viên Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh Khoa hoá học -------------------- KHoá luận tốt nghiệp đại học Tên đề tài: tách n - butyl - - d - fructo piranozit từ cây ráy (alocasia macrorrhiza(L)schott) Giáo viên hớng dẫn: PGS.TS.Hoàng Văn Lựu Sinh viên thực hiện : Trịnh anh Viên Lớp : 43B2 - Hoá Vinh 5/2006 Mở đầu 1. Lý do chọn đề tài. Nớc ta có diện tích khoảng 330.000 km 2 , nằm ở trung tâm Đông Nam châu á và trải dài trên 15 o độ vĩ (1650 km), có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình hàng năm khá cao (trên 22 o C), lợng ma hàng năm lớn (trung bình 1200 - 2800 mm), độ ẩm tơng đối cao (trên 80%). Những đặc thù về môi trờng nh vậy đã tạo cho nớc ta một hệ thực vật phong phú và đa dạng. Theo số liệu thống kê gần đây hệ thực vật Việt Nam có trên 10000 loài [4], trong đó có khoảng 3200 loài cây đợc sử dụng trong y học dân tộc và 600 loài cây cho tinh dầu [2]. Đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên rất quý báu của đất nớc. Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đang đóng một vai trò hết sức quan trọng trong đời sống con ngời. Chúng đợc dùng để sản xuất thuốc chữa bệnh, thuốc bảo vệ thực vật, nguyên liệu cho công nghiệp thực phẩm, h- ơng liệu và mỹ phẩm. Ngày nay, thảo dợc vẫn đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong việc sản xuất dợc phẩm nh là nguồn nguyên liệu trực tiếp, gián tiếp hoặc cung cấp những chất dẫn đờng cho việc tìm kiếm các biệt dợc mới. Các số liệu cho thấy rằng, khoảng 60% các loại thuốc đang đợc lu hành hiện nay hoặc đang trong giai đoạn thử nghiệm lâm sàng cuối cùng có nguồn gốc từ các hợp chất thiên nhiên. Chi Ráy (Alocasia) có khoảng 70 loài, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới châu á và Đông Bắc Australia. ở ấn Độ có 12 loài, Malaysia 13 loài và Việt Nam có 11 loài. Ráy là loài có kích thớc lớn nhất so với những loài khác cùng chi, phân bố rộng rãi từ ấn Độ, Srilanca đến Nam Trung Quốc, Lào, Việt Nam và các nớc khác ở vùng Đông Nam á. ở một số nơi, cây còn đợc trồng ở công viên để làm cảnh. ở Việt Nam, ráy phân bố tập trung ở các tỉnh miền núi phía bắc, trong khi đó ở miền nam, thờng thấy ở độ cao khoảng 800m trở lên. Thân rễ ráy đợc dùng trong phạm vi kinh nghiệm nhân dân, chủ yếu chữa bệnh ngoài da nh mề đay đơn ngứa, lở khó chữa, sần da chảy nớc (nấu nớc tắm rửa), mụn nhọt, ghẻ, đơn sng bàn tay, bàn chân, trĩ rò, trợt ngã bị thơng, rắn cắn (giã đắp) sng vú (giã với cám, đắp). Nhân dân còn dùng thân rễ ráy cắt rồi xát vào chổ bị tấy ngứa do tiếp xúc với lá han. Chính vì vậy chúng tôi chọn đề tài Tách n-butyl- -D- Fructopyranozit từ cây ráy (Alocasia macrorrhiza (L.) Schott) ở Hà Tĩnh từ đó góp phần xác định thành phần hoá học và tìm ra nguồn nguyên liệu cho ngành hoá dợc. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu. Trong luận văn này, chúng tôi có nhiệm vụ phân lập và xác định cấu trúc hơp chất này từ cây ráy. 3. Đối tợng nghiên cứu. Đối tợng nghiên cứu là củ của cây ráy (Alocasia macrorrhiza (L.) Schott) thuộc họ Ráy (Araceae) ở Hà Tĩnh. Chơng I Tổng quan 1.1. Họ Ráy (Araceae) Đặc điểm thực vật và phân loại. Họ Ráy có 105 chi với gần 3000 loài phân bố ở hầu khắp vùng nhiệt đới. Chi Alocasia có khoảng 70 loài, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới châu á và Đông Bắc Australia. ở ấn độ có 12 loài, Malaysia 13 loài và Việt Nam có 11 loài. Ráy là loài có kích thớc lớn nhất so với những loài khác cùng chi, phân bố rộng rãi từ ấn Độ, Srilanca đến Nam Trung Quốc, Lào, Việt Nam và các nớc khác ở vùng Đông Nam á. ở một số nơi, cây còn đợc trồng ở công viên để làm cảnh. Chi Alocasia thuộc họ Araceae có khoảng 11 loài là các thực vật thân thảo và đợc thống kê trong bảng 1 [2], [4]. Bảng 1. Các loài Alocasia ở Việt Nam Số Tên khoa học Tên Việt Nam Nơi tìm thấy 1 A. macrorrhiza (L.) Schott. Ráy hải vụ Đông Dơng, ấn Độ. 2 A. odora (Roxb.) C. Koch Ráy bạc hà Cây trồng khắp nơi 3 A. indica(L.) Kunth. Ráy ấn Độ Hà Nội, Định Quán 4 A. cucullata (L.) G. Don. Chim mì vu Cát Bà, Hải Phòng 5 A. cuspidata Engler Ráy mũi tên Miền Trung, Nam Bộ 6 A. decumbens Buchet Ráy nằm Lạng Sơn, miền Trung 7 A. evrardii Gagn Ráy Evrard Đà Lạt 8 A. hainanica N. E. Rr Ráy Hải Nam Ba Vì, Hà Tây 9 A. lecomtei Engler Ráy Lecomtei Trồng làm cảnh 10 A. longiloba Miq. Ráy lá dài Đà Nẵng, Phú Quốc 11 A. tonkinensis Engler Ráy Bắc bộ Ninh Bình 1.2. Cây ráy (Alocasia macrorrhiza (L.) Schott). Tên khoa học: Alocasia macrorrhiza (L.) Schott. thuộc họ Ráy (Araceae). 1.2.1. Thực vật học Cây thảo, cao 0,5-1m, có thể đến 2-3m ở chổ đất ẩm, nhiều mùn. Thân rễ dài và mập, mọc bò ngang, có nhiều đốt. Lá to, có cuống mập, dài và bẹ toàn thân, hình trái xoan-mũi mác, gốc hình tim có hai tai to, đầu tù hoặc hơi nhọn, mép lợn sóng, hai mặt nhẵn, mặt trên màu lục sẫm bóng. Cụm hoa là một bông mo, mọc ở kẻ lá; mo gồm phần dới phình thành ống thuôn, màu lục nhạt, mang hoa cái hình trụ, phần trên hình phiến, đầu nhọn, màu lục hay vàng nhạt, dài gấp đôi phần ống, sớm rụng, bao bọc hoa không sinh sản và hoa đực; hoa đực có các nhị tụ lại thành hai hình thoi hoặc hình 6 cạnh; hoa cái có bầu thuôn dài. Quả mọng, hình trứng, màu đỏ. Hình 1: ảnh cây ráy ở Việt Nam, cây ráy phân bố tập trung ở các tỉnh miền núi phía bắc, trong khi đó ở miền nam, thờng thấy ở độ cao khoảng 800m trở lên. Cây đặc biệt a ẩm, hơi chịu bóng, mọc ở ven rừng hay dọc hành lang ven suối. Trong các quần hệ rừng núi đá vôi ẩm ở Lai Châu, Sơn La, Hoà Bình, Tuyên Quang, Yên Bái, Bắc Cạn, Thái Nguyên, Cao Bằng, Lạng Sơn . ráy mọc tơng đối tập trung thành những đám lớn đến hàng ngàn mét vuông. Trong một số rừng nguyên sinh ẩm, cây ráy cũng đợc coi là cây tiên phong trên đất trống. Tuy nhiên, sau khi có cây gỗ xâm nhập, che bóng hoàn toàn, quần thể ráy dới tán dần dần bị đào thải. Cây ráy ra hoa quả hàng năm, tái sinh tự nhiên chủ yếu từ hạt. Cây còn có khả năng tái sinh dinh dỡng khoẻ, bằng cách mọc chồi gốc sau khi bị chặt hoặc tạo thành cây con từ các khúc thân khi đợc vùi xuống đất. 1.2.2. Thành phần hoá học Trong số 11 loài, có 1 loài đợc nghiên cứu sàng lọc hóa thực vật ở Việt Nam và mới chỉ có 2 loài đợc nghiên cứu ở ngoài nớc . Những nghiên cứu gần đây cho biết, trong cây ráy (Alocasia macrorrhiza) có một số hợp chất nh: Thân rễ cây ráy chứa chất alocasin. Theo tài liệu Trung Quốc, ráy có trigochin, isotrigochin, các men, -glucosidase, campestrol, các vitamin A, D 2 . Tài liệu ấn Độ cho rằng chất kích ứng da của cây ráy là do oxalat canxi. Cây ráy còn chứa 20-45% tinh bột. Vish W. W. cho biết chất oxalat canxi bị giảm đến 41,3% khi ủ ở nhiệt độ 18-23 o trong 7 ngày. Còn khi ủ với lợng tơng đơng nớc, thì lợng oxalat có thể giảm 84,4%. Wada K., Sakai H. xác định chuỗi axit amin của các chất isoprotein Fd A và Fd B chiết đợc từ cây ráy Papua New Ghinea là chuỗi đơn polypepsid gồm 97 và 98 đơn vị. cả hai đều có trọng lợng phân tử là 10,800 Da. Many E. đã chiết từ cây ráy một chất ức chế trypsin và chymotrypsin, chất này gồm 184 chuỗi axit amin có trọng lợng phân tử là 19774 Da. Sandluc R. S. và Arora J. S. lại chiết đợc chất lectin: hematoglutinin, lymphoglutinin và spermaglutinin từ 7 loài ráy ở ấn Độ. Wang D. cũng chiết đợc từ cây ráy một chất ức chế trypsin là A. M. T. I. bằng phơng pháp sắc ký, lọc gel sephadex. Chất này ức chế một đầu (single heade inhibition) bền vững ở các pH và nhiệt độ khác nhau. Ngoài ra trong cây ráy còn có các -caroten, retinol, vitamin D 2 , - caroten 0-300mg/kg 22. Thiamin 12-123 àg/100g riboflavin (12-59àg/100g) và axit nicotinic 220-1310 àg/100g. Ngoài những hợp chất trên đây trong cây còn có các hợp chất lipit, các axit béo và triglochinin dới đây và các glycolipit: trigalactosyldiglycerit, tetragalactosyldiglycerit [10]. OH O 1 16 (35) axit palmitic OH O 12 9 18 (36a) axit linoleic OH O 9 18 (36b) axit oleic O O O O OH OH OH OH CH 2 OH CN HO (37) triglochinin Bên cạnh những hoạt tính sinh học có ích nói trên thì một số loài trong chi Alocasia lại là những thực vật gây độc thần kinh, ức chế một số hooc môn nh trypsin hoặc kích thích tăng bạch cầu lymphocyte khi sử dụng chúng làm nguồn thực phẩm . N. Q. Tiến, P. H. Ngọc và những ngời khác đã tách và xác định đợc cấu trúc hợp chất ceramid mới (2S, 3S, 4R) 2N-[(2R)-2 hydroxyl hecxacosanyl)- tetradecan-1,3,4 triol từ dịch chiết từ thân cây ráy thu đợc từ tỉnh Hoà Bình, Việt Nam [10]. O ) ( OR NH RO H H OR OR 1 2 3 4 7 14 1 ' 2 ' 3 ' 20 26 ' ( ) b a 1 R=H 1b R=Ac O OH MeO ( ) 1 2 ' 3 ' 21 26 ' 1a 1.2.3. Sử dụng và hoạt tính sinh học. Thân rễ cây ráy đợc dùng trong phạm vi kinh nghiệm nhân dân, chủ yếu chữa bệnh ngoài da nh mề đay đơn ngứa, lở khó chữa, sần da chảy nớc (nấu n- ớc tắm rửa), mụn nhọt, ghẻ, đơn sng bàn tay, bàn chân, trĩ rò, trợt ngã bị th- ơng, rắn cắn (giã đắp) sng vú (giã với cám, đắp). Nhân dân còn dùng thân rễ ráy cắt rồi xát vào chổ bị tấy ngứa do tiếp xúc với lá han. ở Quảng Tây, Trung Quốc, thân rễ cây ráy đợc dùng uống chữa sốt rét, thũng độc, ngứa lở rụng hết lông. Ngày 10-15g. Trong Y học dân gian ấn Độ, dịch ép từ thân cây ráy có tác dụng chữa bọ cạp cắn. ở Java, rễ và lá cây ráy là thuốc gây sng huyết da trị đau khớp [2]. Chơng II Phơng pháp nghiên cứu 2.1. Phơng pháp lấy mẫu Mẫu tơi sau khi lấy về đợc rửa sạch, để nơi thoáng mát hoặc sấy khô ở 40 0 C. Việc xử lý tiếp các mẫu bằng phơng pháp chng cất lôi cuốn hơi nớc hoặc chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp để thu đợc hỗn hợp các hợp chất dùng cho nghiên cứu đợc nêu ở phần thực nghiệm. 2.2. Phơng pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các chất. Để phân tích và phân tách cũng nh phân lập các hợp chất, sẽ sử dụng các phơng pháp sắc ký nh: - Sắc ký cột (CC) - Sắc ký lớp mỏng (TLC). - Các phơng pháp kết tinh phân đoạn. 2.3. Phơng pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất Cấu trúc các hợp chất đợc khảo sát nhờ sự kết hợp các phơng pháp phổ: - Phổ khối lợng (EI-MS) - Phổ cộng hởng từ hạt nhân 1 H-NMR - Phổ cộng hởng từ hạt nhân 13 C-NMR - Phổ DEPT - Phổ HSQC - Phổ HMBC.