Tách và xác định cấu trúc của một số hợp chất từ vỏ cây vối (cleistocalys operculatus (roxb) merr et perry) ở nghệ an

Mở đầu 1 Lí do chọn đề tài Ngày nay hóa học đang bớc vào thời kì phát triển rất mạnh mẽ. Dựa trên nền tảng tri thức khoa học hiện đại, các thành tựu đã đạt đợc trong nghiên cứu và sản xuất hoá học ngày càng phong phú và đa dạng, nó đã đóng góp quan trọng vào việc nâng cao chất lợng cuộc sống của con ngời, không những thế hóa học còn là công cụ hỗ trợ đắc lực cho các nghành khoa học khác phát triển. Tr- ớc nhu cầu ngày càng cao của đời sống, đồng thời do đặc tính thân thiện và an toàn, hoá học các hợp chất thiên nhiên đã và đang đợc nhiều phòng thí nghiệm trên toàn thế giới nghiên cứu để tìm ra nhiều hợp chất mới, vì những ứng dụng quý báu của chúng trên nhiều lĩnh vực cho các ngành nh : công nghiệp, nông nghiệp, mĩ phẩm, thực phẩm, hơng liệu, dợc liệu và đặc biệt là trong Y học. Hệ thực vật Việt Nam rất phong phú và đa dạng, trong đó có nhiều loài thực vật quý làm thuốc chữa bệnh và thức ăn hàng ngày. Trong đời sống ngời dân Việt Nam từ xa xa cho đến nay, đã có phong tục sử dụng các loại cây cỏ tự nhiên để làm thuốc ( chủ yếu ở dạng chế phẩm thô). Các công trình nghiên cứu điều tra cây thuốc ở Việt Nam cho thấy số lợng các loài cây dùng để làm thuốc chữa bệnh lên tới 1.850 loài phân bố trong 224 họ thực vật 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 phong phú. Mặc dù cho đến nay việc tiến hành nghiên cứu hệ thực vật ở nớc ta cha đợc tiến hành một cách đầy đủ và quy mô, nhng 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 bậc cao.Trong đó có trên 2.000 loài thực vật 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 châu Đại Dơng .ở nớc ta họ Sim có khoảng 13 chi với gần 100 loài , chủ yếu dùng làm thuốc chữa bệnh, trong số đó có cây vối (Cleitocalyx operculatus ( Roxb) Merr. Et Perry ) đợc trồng lấy lá và nụ nấu nớc uống thay chè có tác dụng, vừa thơm vừa tiêu cơm, lá vối tơi hay khô đợc sắc đặc đợc coi là thuốc sát khuẩn chữa nhiều bệnh ngoài da nh ghẻ lở, mụn nhọt, nên thờng đợc dùng tắm cho trẻ em, trong vỏ cây vối có chất chữa bệnh tiêu chảy. đau bụng, ăn không tiêu , chữa bỏng , rễ vối có chất dùng chữa bệnh viêm gan, vàng da . Cây vối mọc hoang và đợc trồng nhiều tại hầu khắp các tỉnh ở nớc ta, đợc sử dụng nhiều trong cuộc sống dân gian nhng thành phần hoá học của vỏ vối cha đợc nghiên cứu nhiều. Chính vì vậy chúng tôi lựa chọn đề tài Tách và xác định cấu trúc của một số hợp chất từ vỏ cây vối (Cleistocalyx operculatus (Roxb) Merr. Et Perry ) ở Nghệ An nhằm góp phần xác định thành phần hoá học của vỏ cây vối và đồng thời phục vụ cho công tác điều tra cơ bản và định hớng sử dụng các hợp chất hoá học từ vỏ cây vối vào thực tiễn cuộc sống. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu - Lấy mẫu vỏ cây vối - Ngâm vỏ cây vối trong dung môi metanol - Chng cất thu hồi dung môi thu đợc phần cao đặc metanol - Chiết phần cao đặc với các dung môi khác để thu đợc các dịch chiết tơng ứng - Sử dụng các phơng pháp sắc ký cột, sắc ký lớp mỏng và kết tinh phân đoạn để phân lập các hợp chất từ các dịch chiết -Xác định cấu trúc của các hợp chất bằng phơng pháp phổ: Phổ cộng hởng từ hạt nhân 1 H-NMR, cộng hởng từ hạt nhân 13 C-NMR, DEPT. 3. Đối tợng nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu là bộ phận vỏ của cây vối, mẫu đợc thu tại thành phố Vinh tỉnh Nghệ An Chơng 1: tổng quan 1. Đại cơng về thực vật học và hoá học Các cây họ sim 1.1. Đại cơng về thực vật học Họ Sim ( Myrtaceae) là họ lớn nhất của bộ Sim ( Myrtales) hay còn gọi là bộ Đào kim nơng thuộc phân lớp Hoa hồng lớp Hai lá mầm của ngành thực vật hạt kín Trên thế giới họ Sim gồm 100 chi với 3000 loài phân bố ở các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới, chủ yếu là châu Mỹ và châu úc [1]. ở Việt Nam, họ Sim gồm 13 chi với 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. Các lá đài đính lại với nhau ở dới thành hình chén, cánh hoa rời nhau và đính 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 [1] Nhiều cây 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 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); cây sim (Rhodomyrtus tomentosa (Ait), Hassk.); cây đơn tớng quân (Syzygium formosum Var.); cây vối (Cleitocalyx operculatus (Roxb). Merr et Perry); cây sắn thuyền (Syzygium resinosum (Gagnep) Merr Et Perry .[ 2,3] Trong lịch sử họ Myrtaceae đã từng chia thành 2 phân họ ) Phân họ Myrtaceae có quả nhiều cùi thịt và lá đối mép trơn. Phần lớn các chi trong họ này có một trong 3 dạng phôi dễ nhận ra. Các chi của Myrtoideae đợc tìm thấy khắp thế giới trong các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới, với các trung tâm đa dạng nằm ở Trung Mỹ, Nam Mỹ, đông bắc Australia va Malaysia. ) Phân họ Leptospermoideae có quả khô, không nứt ( quả nang ) và các lá mọc so le hay theo vòng xoắn. Phân họ Leptospermoideae chủ yếu đợc tìm thấy ở Australia. Nhiều chi ở miền tây Australia có các lá bị suy thoái mạnh và các hoa mang đặc điểm điển hình cho vùng sinh trởng khô cằn hơn . Sự phân chia họ Myrtaceae thành Leptospermoideae và Myrtoideae đã bị nhiều tác giả nghi ngờ trong đó có Johnson và Brigg ( 1984), phát hiện ra là trong họ Myrtaceae là đa ngành. Phân tích ở mức độ phân tử của Wilson, Obrien và những ngời khác vào năm 2001đã phát hiện thấy 11 phân nhóm rõ nét trong phạm vi họ này, bao gồm nhiều phân nhóm đã đợc Johson và Brigg xác định. Phân tích phân tử sau đó của Sytsma và Litt (2002) đã phát hiện phân nhóm Myrtoideae ở Trung- Nam Mỹ phù hợp với phân họ đa ngành Leptoideae. 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 quý là cây đinh hơng (E.caryophyllataThunb= Syzygium aromaticumMerr. Et Perry), có nụ dùng làm thuốc, gia vị. Một số loài thuộc chi Eugenia đã đợc tách ra và đặt vào chi mới nh cây gioi ( Syzygium jambos(L) Alston, Eugenia jambos L.) có quả ăn ngon, cây vối (Cleislocalyx operculatus (Roxb) Merr. Et Perry) đợc trồng lấy lá và nụ để uống nớc Cây tràm hay chè đồng (Melaleca leucadendronL.) là cây to có vỏ xốp, bong từng mảnh rất dễ bóc. Lá hình mác nhọn, cuống ngắn, gân hình cung, hoa có màu vàng nhạt mọc thành bông. Cây mọc thành rừng thuần loại đất phèn ở ven biển, còn gặp ở một số vùng biển phía Bắc. Vỏ cây dùng để xảm thuyền, lá dùng cất tinh dầu. 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 tách dầu thơm gọi là dầu chổi để xoa bóp, khi pha với r- ợu thì thành rợu chổi Trên các đồi trọc, trong các công viên, các vờn và đờng cái có trồng nhiều loài thuộc chi Eucalytus. Chúng 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 10 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 vệ sinh, 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. reisinifera 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 lấy bóng mát, có gỗ dùng làm trụ cầu, 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 chịu nớc mặn, dùng làm tà vẹt, đóng thành tàu và cũng đợc dùng làm thuốc long đờm, sát trùng và chữa ho [3] . 1.2. Giới thiệu một số cây thuộc họ Sim 1.2.1. Cây sim (Rhodomyrtus tomentosa Ait. Hassk) Cây sim 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. Rễ 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[4] đã nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu hoa sim ở Nghệ An. Kết quả đ- ợc 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 (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 Khi 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 đợc 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 Qua bảng trên nhận thấy thành phần chính từ tinh dầu rễ sim là -pinen (55, 1%) và - caryophylen (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 hóa sim). Wai Haan Hui và cộng sự đã phân lập từ dịch chiết ete dầu hỏa của lávà cành cây Sim các lupeol, - amyrin, - amyrenonol, 3-- hydroxy-olean 12 en -11- on, betulin, và một điol cha xác định R 1 , C 30 H 50 O 2 và trong cành có các chất friedelin, lupeol, - amyrin, taraxerol, betulin-3 axetat, betulin và có thể hai lacton 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 [31] đã phân lập từ dịch chiết ete dầu hỏa cây sim (Rhodomyrtus tomentosa) 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 - epoxyleanan-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 (5) R=H, R 1 = CH 3 (6) R=Ac, R 1 = CH 3 (7) (8) R= -OH, -H (9) R=O Melvyn V. Sargent và cộng sự [25] đã phân lập từ dịch chiết etyl axetat của cây sim hợp chất 10, 11, 12, 13, 14, 15. Hợp chất 5 là hợp chất mới đặt tên là rhodomyrton có hoạt tính kháng khuẩn escherichia coli và staphylococus aureus. CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 OH CH 3 H H CH 3 Stigmasterol (10) CH 3 CH 3 O CH 3 CH 3 RO OH O CH 3 O CH 3 CH 3 O CH 3 H (12) R=H (11) R=Me O CH 3 O O CH 3 O OH OH CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 H CH 3 CH 3 (13) O O CH 3 O CH 3 CH 3 CH 3 OH CH 3 CH 3 O OH CH 3 CH 3 H CH 3 CH 3 O CH 3 CH 3 O CH 3 CH 3 O OH (14) (15) Theo tác giả Phan Minh Giang và cộng sự, từ nụ hoa cây sim, đã phân lập đợc các hợp chất stigmasterol và -sitosterol, Apigenin, axitgalic và Kaempferol-3-O--sambubiozit [7] (17) Apigenin (16) Axit galic . đề tài Tách và xác định cấu trúc của một số hợp chất từ vỏ cây vối (Cleistocalyx operculatus (Roxb) Merr. Et Perry ) ở Nghệ An nhằm góp phần xác định thành. hoá học của vỏ cây vối và đồng thời phục vụ cho công tác điều tra cơ bản và định hớng sử dụng các hợp chất hoá học từ vỏ cây vối vào thực tiễn cuộc sống.