Tách và xác định cấu trúc một số hợp chất từ cành vỏ cây trám đen (canarium nigrum (lour ) engl ) thuộc họ trám (burseraceae) ở nghệ an

Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh ====0o0=== võ thị ngọc tân tách và xác địng cấu trúc một số hợp chất từ cành cây trám đen (Canarium nigrum (lour.) raeusch.) thuộc họ trám (burseraceae) ở nghệ an Chuyên ngành : hoá hữu cơ Mã số: 60.44.27 Luận văn thạc sĩ hoá học Ngời hớng dẫn khoa học: PGS.TS. hoàng văn lựu Vinh- 2005 1 Mở đầu 1. Lý do chọn đề tài: Việt Nam nằm ở vùng trung tâm Đông Nam châu á có khí hậu nhiệt đới gió mùa, hàng năm có lợng ma và nhiệt độ trung bình tơng đối cao. Với khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng, ẩm đã cho rừng Việt Nam một hệ thực vật đa dạng và phong phú. Hiện nay theo con số thống kê cha đầy đủ về hệ thực vật cho thấy có trên 10.000 loài. Trong đó có khoảng trên 3.200 loài cây thuốc, đợc sử dụng trong y học dân tộc và trên 600 loài cho tinh dầu. Việc tiến hành nghiên cứu hoạt tính sinh học, cũng nh nghiên cứu thành phần hoá học của các loại cây cỏ trong hệ thực vật ở nớc ta, suốt nhiều thập niên qua còn có nhiều hạn chế, cha đáp ứng đợc những yêu cầu đặt ra đó là: Điều tra tài nguyên, định hớng sử dụng, bảo tồn và phát triển tài nguyên thực vật một cách khoa học và hợp lý. Trớc đây, trên thế giới các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đã và đang đóng một vai trò hết sức quan trọng trong đời sống của con ngời. Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học, đợc dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp dợc phẩm làm thuốc chữa bệnh, công nghiệp thực phẩm, hơng liệu và mỹ phẩm Trong đó thảo dợc đóng một vai trò hết sức quan trọng để sản xuất dợc phẩm, nó là nguồn nguyên liệu trực tiếp, hoặc là những chất dẫn đờng để tìm kiếm các loại biệt dợc mới. Ngày nay, trớc sự phát triển và lớn mạnh hàng ngày của ngành sinh học phân tử. Các nhà khoa học trên thế giới đã tập trung nghiên cứu các hợp chất thiên nhiên. Theo các số liệu thống kê cho thấy rằng có khoảng trên 60% các loại thuốc đang đợc lu hành hiện nay hoặc đang trong giai đoạn thử nghiệm có nguồn gốc từ các hợp chất thiên nhiên. Họ Trám, ở Việt Nam có các loài thuộc chi Canarium cho nhựa trực tiếp và cho tinh dầu quí, các loài cho dầu béo nh Proteum serratium Engl. 2 ở huyện Thanh Chơng, tỉnh Nghệ An các loại cây trám có giá trị kinh tế cao nh : trám trắng, trám đen đợc trồng tập trung lại thành vờn rừng, đồi rừng trong chuyển dịch cơ cấu cây trồng, thuộc dự án 327 nhằm góp phần xoá đói giảm nghèo. Mặc dù, các cây họ Trám (Burseraceae) có giá trị kinh tế cao, cũng nh có các hoạt tính sinh học quí, đợc sử dụng rộng rãi trong dân gian, song việc nghiên cứu về thành phần hoá học của nó cha đợc tiến hành nhiều. Đề tài Tách và xác định cấu trúc một số hợp chất từ cành cây trám đen (Canarium nigrum (Lour.) Engl.) ở Nghệ An", nhằm góp phần đóng góp vào việc xác định thành phần hoá học của các cây họ Trám để tìm ra nguồn nguyên liệu cho ngành dợc phẩm, sản xuất hơng liệu cho ngành mỹ phẩm. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu: Trong luận án này, chúng tôi có các nhiệm vụ: - Lấy mẫu cành cây trám đen. - Chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp để thu đợc hỗn hợp các hợp chất từ cành cây trám đen (Canarium nigrum (Lour.) Engl.). - Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất từ cành cây trám đen. 3. Đối tợng nghiên cứu: Đối tợng nghiên cứu là dịch chiết cành cây trám đen (Canarium nigrum (Lour.) Engl.). Mẫu lấy ở huyện Thanh chơng , tỉnh Nghệ An. 3 Chơng I Tổng quan 1.1. Họ Trám. 1.1.1. Đặc điểm thực vật và phân loại. Họ Trám là họ tơng đối lớn gồm khoảng 20 chi và 600 loài, phân bố khắp vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Chủ yếu là cây gỗ không lớn (ít khi cây bụi) với lá rộng, đôi khi lá rất lớn, lá thờng mọc cách, ít khi mọc đối, thờng kép lông chim, đôi khi kép 3 lá chét, có khi lá tiêu giảm xuống chỉ còn 1 lá, thờng không có lá kèm [3]. Họ Trám (Burseraceae) đợc chia làm 3 tông: Protieae, Bursereae và Canarieae dựa trên cơ sở cấu trúc của quả. Tông Protieae quả gồm 2- 5 quả hạch rời hoặc xếp sát nhau nhng không bao giờ hợp. Trong tông này gồm 6 chi, điển hình nhất là là chi Protium có gần 90 loài trong đó hơn 60 loài phân bố ở rừng nhiệt đới châu Mỹ, chủ yếu Bắc Brazin thuộc hạ lu sông Amazôn. Chi Tetragastris gần 10 loài phân bố ở châu Mỹ nhiệt đới từ Brazin đến Tây ấn. Chi Garuga gồm 7 loài phân bố từ ấn Độ đến Philippin và phía Bắc Australia. Tông Bursereae có quả hạch hợp với nhau, vỏ quả ngoài nứt theo cánh, có 5 chi, Aucoumea, có một loài ở phía tây châu Phi nhiệt đới, Boswellia hơn 20 loài ở phía đông bắc châu Phi, bán đảo ả Rập và ấn Độ. Chi Bursera khoảng 100 loài ở châu Mỹ nhiệt đới, chủ yếu ở Mehico. Chi Commiphora có hơn 100 loài phân bố từ quần đảo Maxcaren, Madagaxca và Nam Phi đến Etiopia và Xu Đăng, bán đảo ả Rập và ấn Độ. Tông Canarieae có quả với vỏ ngoài nguyên vẹn, gồm 6 chi, điển hình nhất đó là chi Canarium gồm 150 loài phân bố ở vùng nhiệt đới chủ yếu là ở nhiệt đới châu á và sau đó châu Phi, chỉ có 1 loài ở vùng Tây ấn. Chi Santiria khoảng 50 loài phân bố từ Malaysia đến quần đảo Philippin và Ghi nê. 4 Họ Trám cho nhiều ví dụ về tiến hoá hình thái từ cây gỗ lớn rừng nhiệt đới đến cây gỗ nhỏ và cây bụi savan. A. Engler đã đa ra ví dụ: chi Commiphora, các loài của chi này tiêu giảm lá từ lá kép lông chim với nhiều cặp lá chét tiêu giảm chỉ còn 3 lá hoặc 1 lá. Ví dụ tơng tự thuộc chi Bursera. Một trong những đặc điểm đặc biệt của họ Trám là sự có mặt của rất nhiều ống tiết trong phloem, trong đó tích luỹ các hợp chất nhựa và dầu thơm. Các loài thuộc chi Boswellia Roxb. cho nhựa frankincens; các loài Bursera Jacq., Canarium L. cung cấp nhựa elemi; các loài Commiphora Jacq. cho nhựa myrrh, bdellium và các loại nhựa khác; loài Protium heptaphyllum Marchand cung cấp Brazilian elemi, loài Canarium ovatum cung cấp Manila elemi. ở Việt Nam chi Canarium có chín loài: C. nigrum (Lour.) Engl, C. album (Lour.) Raeuch, C. bengalense Roxb, C. littorale Bl. var. purourascens (Benn.) Leenth, C. littorale Bl. var. rufuni Benn, C. parum Leenh, C. pimela Leenh, C. subulatum Guill, và C. tonkinenese Engl [7]. 1.1.2. Thành phần hoá học của chi Canarium. 1.1.2.1. Monotecpenoit Monotecpenoit không vòng, một vòng, và hai vòng đợc tìm thấy rộng rãi trong chi canarium. Monotecpenoit không vòng CH 2 OH OH CH 2 OH (1) Myrcen (2) Citronellol (3) linalool (4) Geraniol Monotecpenoit một vòng 5 H CHO COOH O (5) Limonen (7) Phellandral (8) Carvon (9) axit phellandric (10) Thujen (6) phellandren Monotecpenoit hai vßng (13) Camphen OH O (12) Verbanol (14) Verbanon 1.1.2.2. Secquitecpen H¬n 30 secquitecpenoit kh¸c nhau ®·®îc t×m thÊy trong chi canarium. O H HO H HO OH H H H (14) Caryophyllen (15) Maaliol (16) Canaron H (17) Epikhusinol (18)(+)-junenol (20)Ar-curcumen 6 (13) δ- Cadinen (19) β- Bisabolen α- Pinen (22) Humulen (23) Elemol 1.1.2.3. Tritecpen Nhựa Trám chứa tritecpen 4 vòng và 5 vòng. Chúng có thể phân thành 4 nhóm: nhóm euphan/tirucallan (24) 4 vòng và nhóm lupan (25), ursan (25) và oleanan (26) 5 vòng. (24) euphane/tirucallan (25) lupan (26) ursan (27) oleanan 1.1.2.3.1. Nhóm euphan/tirucallan Đại diện của nhóm này là axit elemolic (28) và axit isomasticadienoic (29), đã đợc phân lập từ cây Canarium schweinfurthii và Dacryodes edulis. Cấu trúc liên quan axit elemadienonic và axit elemadienolic và epimer của chúng đã đợc phân lập từ cây C. schweinfurthii . Sapelin A (30) và sapelin B (31) từ cây Bursera klugii. 7 (21) - Santalen R 1 R 2 R 3 R 1 R 2 R 3 R 3 =HOOC COOH O OH R 3 = OH O OH (5) R 1 =H; R 2 =O; (6) R 1 R 2 =O; R 3 = (7) R 1 =H; R 1 =OH; (8) R 1 =H; R 2 =OH;R 3 = (9) R 1 R 2 =O; R 3 = 1.1.2.3.2. Nhóm lupan Vòng A của các tritecpen nhóm lupan tìm thấy ở ba mức oxi hoá khác nhau trong họ Trám (Bảng 1) bắt đầu từ lupeol chung (32), phổ biến trong chi Bursera cho đến lupeonon (33) trong chi Comiphora, đáng chú ý là axit 3,4- secotritecpen canaric (34) tìm thấy trong các loài của chi Canarium và Dacryodes. Bảng 1: Các tritecpenoit nhóm lupan lupeol lupeonon axit canaric Bowellia frereana + Bowellia carteri Busera delpechiana + B. galleotiana + B. gorullensis + B. miccrophylla + B. simaruba + Commiphora myrrha + Dacryodes edulis + 8 HO O HOOC Loài 1.1.2.3.3. Nhóm ursan Tritecpenoit nhóm uran trong họ trám đợc thể hiện ở bảng 2. Bảng 2: Tritecpenoit nhóm ursan -bowellic -amyrin -myrenon (axit commic B) axit commic D axit commic E Aucouma klaineana + Boswellia carteri + B. dalzielli + B. frereana + Busera delpechiana + B. galleotiana + B. gorullensis + B. schlechtendaii + B. sessiliflora + B. simaruba + Canarium schweinfurthii + C. zeylanicum + + Commiphora myrrha + C. yracanthoides + + + + Dacryodes edulis + Trattinnickia apsera + 9 HO O COOH HO COOH HO HO COOH HO HO OH Loài 1.1.2.3.4. Nhóm oleanan Các tritecpenoit nhóm oleanan trong họ trám đợc thể hiện ở bảng 3. Bảng 3: Các tritecpenoit nhóm oleanan -amyrin -amyrenon axit -boswellic axit commic C Aucouma klaineana + Boswellia carteri + B. dalzielli + B. frereana + Busera delpechiana + B. galleotiana + B. gorullensis + B. schlechtendaii + B. sessiliflora + B. simaruba + Commiphora pyracanthoides + + Commiphora tenuis + Trattinnickia apsera + Maniladiol (35) phân lập từ Manila elemi (Canarium luzonicum). Một số hợp chất đáng chú ý, axit 2,3- secooleanan-12-en-2,3,28- tricacboxylic (36) đã đợc phân lập từ lõi gỗ cây Bursera graveolens. Nó là dẫn xuất oxi hoá tách đôi vòng A tơng ứng với axit oleanic. 10 HO O COOH HO COOH HO HO Loài