Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất triterpenoit từ cây chân chim (schefflera actinophylla) ở việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH LÊ THỊ HÀ PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT TRITERPENOIT TỪ CÂY CHÂN CHIM (SCHEFFLERA ACTINOPHYLLA) Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số: 60.44.01.14 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGHỆ AN - 2017 Luận văn hoàn thành Bộ mơn Hóa hữu Viện Sư phạm tự nhiên - Trường Đại học Vinh Người hướng dẫn khoa học: PGS TS HOÀNG VĂN LỰU Phản biện 1: Phản biện 2: Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn Thạc sĩ Trường Đại học Vinh Vào hồi ngày 22 tháng năm 2017 Có thể tìm hiểu luận văn thư viện Trường Đại học Vinh MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hố học hợp chất thiên nhiên nói chung đặc biệt hố học hợp chất có hoạt tính sinh học nói riêng đóng vai trò to lớn đời sống người, nhiều hợp chất thiên nhiên dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp dược phẩm, công nghiệp thực phẩm, hương liệu mỹ phẩm Nước ta nằm vùng nhiệt đới, có khí hậu nóng ẩm nên hệ thực vật đa dạng phong phú Hiện theo ước tính nhà thực vật học, Việt Nam có 12.000 lồi, có khoảng 3.000 loài thuốc sử dụng y học dân tộc 600 lồi cho tinh dầu, có khoảng 60% loại thuốc lưu hành giai đoạn thử nghiệm có nguồn gốc từ hợp chất thiên nhiên, chủ yếu từ thuốc [11] Vì vậy, việc nghiên cứu thành phần hoá học phân loại thuốc loại tinh dầu, có mục đích làm tốt công tác điều tra nguồn tài nguyên thiên nhiên, để từ có kế hoạch sử dụng, bảo tồn phát triển chúng cách có hiệu Cây chân chim thuốc quý, rẻ tiền, chữa nhiều bệnh chưa thấy có tác dụng phụ Chính chúng tơi chọn đề tài " Phân lập xác định cấu trúc số hợp chất triterpenoit từ chân chim ( Schefflera actinophylla) Việt Nam", nhằm góp phần đóng góp vào việc xác định thành phần hố học ngũ gia bì chân chim Mục đích nghiên cứu Xác định cấu trúc số hợp chất triterpenoit chân chim Nhiệm vụ nghiên cứu Trong luận văn này, chúng tơi có nhiệm vụ: - Thu thập chân chim ( Schefflera actinophylla) - Phơi khô, xay nhỏ ngâm chiết dung mơi thích hợp chưng cất thu hồi dung môi để thu cao chiết - Phân lập xác định cấu trúc hợp chất phân lập Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu dịch chiết từ vỏ thân chân chim ( Schefflera actinophylla) lấy Vườn quốc gia Vũ Quang, huyện Vũ Quang, tỉnh Hà Tĩnh Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp sắc ký - Phương pháp kết tinh phân đoạn - Phương pháp phổ CHƯƠNG : TỔNG QUAN 1.1 Đặc điểm thực vật họ Nhân Sâm (Araliaceae) 1.2 Chi Schefflera 1.3 Thành phần hóa học chi Schefflera 1.3.1 Các hợp chất triterpen saponin tritecpen 1.3.2 Các hợp chất flavonoit 1.3.3 Các hợp chất khác 1.4 Tác dụng dược lý chi Schefflera: 1.4 Cây nghiên cứu ngũ gia bì chân chim (Schefflera actinophylla ) 1.4.1 Thực vật học 1.4.1 Thành phần hóa học CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 2.1 Phương pháp nghiên cứu 2.1.1 Phương pháp lấy mẫu Mẫu thu hái vào thời điểm thích hợp năm Mẫu tươi sau lấy rửa sạch, để nơi thoáng mát sấy khô 400C Việc xử lý tiếp mẫu phương pháp chiết chọn lọc với dung môi thích hợp để thu hỗn hợp hợp chất dùng cho nghiên cứu nêu phần thực nghiệm 2.1.2 Phương pháp phân tích, phân tách hỗn hợp phân lập chất Để phân tích phân tách phân lập hợp chất, sử dụng phương pháp sắc ký như: - Sắc ký lớp mỏng (TLC) - Cột thường (CC) - Sắc ký cột nhanh (FC) - Sắc ký lỏng cao áp (HPLC) - Các phương pháp kết tinh phân đoạn 2.1.3 Phương pháp khảo sát cấu trúc hợp chất Cấu trúc hợp chất khảo sát nhờ kết hợp phương pháp phổ: - Phổ tử ngoại (UV) - Phổ hồng ngoại (IR) - Phổ khối lượng phân giải cao (HR-EI-MS) - Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR - Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR - Phổ DEPT - Phổ HMBC - Phổ HSQC 2.2.Thực nghiệm 2.1.1 Hố chất Các dung mơi dùng để ngâm chiết mẫu thực vật dùng loại tinh khiết (pure), dùng cho loại sắc ký lớp mỏng sắc ký cột sử dụng loại tinh khiết phân tích (PA) Dung môi sử dụng là: hexan, metanol, butanol, etylaxetat, axeton, nước cất 2.1.2 Dụng cụ thiết bị - Nhiệt độ nóng chảy đo máy Yanaco MP-S3 - Phổ hồng ngoại đo máy Bruker 270-30, viên nén KBr - Máy khối phổ phân giải cao HR-ESI-MS Bruker TOF-Q 10187 (Phịng Phân tích Trung tâm, Đại học Khoa học Tự nhiên TP HCM) - Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR đo máy Bruker 500MHz, phổ 13C-NMR, DEPT, HMBC, HSQC đo máy Bruker 125 MHz 2.3 Nghiên cứu hợp chất từ chân chim 2.3.1 Phân lập hợp chất Mẫu vỏ thân chân chim (Schefflera actinophylla), phơi khô, xay nhỏ ngâm chiết với metanol nhiệt độ phòng (7 ngày) Dịch chiết cất loại dung môi, cho cao metanol Phân bố cao metanol nước, sau lắc với n-hexan, etylaxetat, clorofom Cất loại dung môi, cho cao tương ứng 2.3.2 Xử lý cao phương pháp tách chất Tiến hành sắc kí cột với cao etyl axetat với hệ dung môi rửa gải n-hexan-etylaxetat với tỉ lệ tăng dần độ phân cực, thu hợp chất A B Vỏ thân khô Ngâm metanol Cất loại metanol Cao metanol Bã mẫu Chiết với dung môi n-hexan etylaxetat clorofom Dịch chiết clorofom Dịch chiết etylaxetat Dịch chiết n-hexan Cất thu hồi dung môi Cất thu hồi dung mơi Cao etyaxetat Cao n-hexan Cao clorofom Sắc kí cột n-hexan : etylaxetat 25 : 30 Chất A Chất B Cất thu hồi dung môi CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Xác định cấu trúc hợp chất A Phổ 1H-NMR hợp chất A quan sát thấy tín hiệu singlet nhóm metyl: H-24 δH 0,726 ppm (3H); H-23 δH 0,872 ppm(3H) ; H-25 δH 0,885ppm (3H); H-29 δH 0,954 ppm (3H); H-26 δH 1,001ppm (3H); H-30 δH 1,009ppm (3H); H-27 δH 1,051ppm (3H) H-28 δH 1,182 ppm Ngồi ra, phổ 1H-NMR cịn có tín hiệu Phổ 13C-NMR, DEPT kết hợp với phổ HSQC thấy xuất tín hiệu 30 ngun tử cacbon, có tín hiệu ngun tử cacbon cacbonyl nhóm xeton vịng (C 213,21ppm); nhóm metyl (C 6,82; 14,67; 17,95; 18,67; 20,27; 31,799; 32,45; 35,37 ppm) Phổ HSQC hợp chất A ta thấy có tương quan: proton H-23 δH 0,872ppm C-23 δC 6,82 ppm; proton H-24 δH 0,726 ppm C-24 δC 14,67 ppm; proton H-25 δH 0,885 ppm C-25 δC 17,95ppm; proton H-26 δH 1,001 ppm C-26 δC 20,27ppm; proton H-27 δH 1,051 ppm C-27 δC 18,67ppm; proton H-28 δH 1,182 ppm C-28 δC 32,45ppm; proton H-29 δH 0,954 ppm C-29 δC 35,37ppm; proton H-30 δH 1,009 ppm C-30 δC 31,79ppm Kết hợp phổ 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, HMBC, HSQC so sánh với tài liệu tham khảo [ 21] xác định cấu trúc hợp chất A là: Oleanan-3-one Bảng 3.1 : Bảng số liệu phổ NMR hợp chất A δC(ppm) δ*C(ppm)[ ] CH2 22,29 22,29 CH2 41,54 41,54 CH 213,21 213,6 C 58,25 58,2 CH 42,16 42,1 CH2 41,32 41,2 CH2 18,26 18,24 C 53,13 53,5 CH 37,47 37,4 10 C 59,52 59,4 11 CH2 35,03 35,3 12 CH2 30,52 30,5 13 CH 39,27 39,25 14 C 38,32 38,29 15 CH2 32,11 32,09 16 CH2 36,04 36,0 17 C 30,02 30,0 18 CH 42,83 42,78 19 CH 35,65 35,6 20 C 28,19 28,12 21 CH2 32,80 32,7 22 CH2 39,72 39,7 C DEPT δH 23 CH3 0,872 6,82 6,84 24 CH3 0,726 14,67 14,66 25 CH3 0,885 17,95 17,96 26 CH3 1,001 20,27 20,27 27 CH3 1,051 18,67 18,68 28 CH3 1,182 32,45 32,4 29 CH3 0,954 35,37 35,4 30 CH3 1,009 31,79 31,79 Hình 3.1: Phổ 1H-NMR hợp chất A Hình 3.2: Phổ giãn 1H-NMR hợp chất A Hình 3.3: Phổ giãn 1H-NMR hợp chất A Hình 3.4: Phổ giãn 1H-NMR hợp chất A 10 Hình 3.7: PhổCOSY hợp chất A Hình 3.8: Phổ COSY hợp chất A 12 Hình 3.9: Phổ COSY hợp chất A Hình 3.10: Phổ DEPT hợp chất A 13 Hình 3.11: Phổ DEPT hợp chất A Hình 3.12: Phổ HMBC hợp chất A 14 Hình 3.13: Phổ HMBC hợp chất A Hình 3.14: Phổ HMBC hợp chất A 15 Hình 3.16: Phổ HMBC hợp chất A Hình 3.17: Phổ HSQC hợp chất A 3.2 Xác định cấu trúc hợp chất B 16 Phổ 1H-NMR hợp chất A quan sát thấy tín hiệu singlet nhóm metyl: H-23 δH 0,83 ppm (3H); H-24 δH 0,85 ppm(3H) ; H-25 δH 0,98ppm (3H); H-26 δH 0,89 ppm (3H); H-27 δH 0,77ppm (3H); H-29 δH 0,99ppm (3H); H-30 δH 1,0ppm (3H) H-32 δH 2,05 ppm (3H) Ngồi ra, phổ 1H-NMR cịn có tín hiệu proton vivylic H-19 δH 5,12ppm (s) proton H-3 δH 4,48 ppm Phổ 13C-NMR, DEPT kết hợp với phổ HSQC thấy xuất tín hiệu 32 ngun tử cacbon, có tín hiệu nguyên tử cacbon cacbonyl nhóm acetyl (C 180,88ppm , 171,07ppm); nguyên tử C cuả liên kết đôi (C 136,74 ppm C-18; 133,34 ppm C-19 ) nhóm metyl (C 29,73 ppm C-23; 29,73 ppm C-24; 16,01 C-25; 16,51 C-26; 14,89 C27; 29,09 C-29; 30,36 C-30 34,49 C-32) tín hiệu C-3 liên kết vơi nhóm acetoxy OCOCH3 C 80,95 ppm Phổ HSQC hợp chất A ta thấy có tương quan: proton H-23 δH 0,83ppm C-23 δC 29,73 ppm; proton H-24 δH 0,85 ppm C-24 δC 16,01 ppm; proton H-25 δH 0,98 ppm C-25 δC 16,01ppm; proton H-26 δH 0,89 ppm C-26 δC 16,51ppm; proton H-27 δH 0,77 ppm C-27 δC 14,89ppm; proton H-29 δH 0,99 ppm C-29 δC 29,09ppm; proton H-30 δH 1,0 ppm C30 δC 30,36ppm; proton H-32 δH 2,05 ppm C-32 δC 34,49ppm ; proton vinylic H-19 δH 5,12ppm (s) C-19 δC 133,34 ppm ; proton H-3 δH 4,48 ppm C-3 δC 80,95ppm Bảng 3.2 : Bảng số liệu phổ NMR hợp chất B δC(ppm) δ*C(ppm)[ ] CH2 37,83 38,8 CH2 27,93 27,3 CH-OCOCH3 80,95 78,3 C 38,63 38,8 CH 55,60 55,4 C DEPT δH 4,48 17 CH2 18,13 18,2 CH2 34,49 34,5 C 40,70 40,6 CH 51,09 51,1 10 C 37,15 37,1 11 CH2 20,94 20,9 12 CH2 26,00 25,9 13 CH 41,38 41,2 14 C 42,59 42,5 15 CH2 29,39 29,3 16 CH2 33,37 33,5 17 C 47,95 48,1 18 CH 136,74 136,9 19 CH 133,34 132,3 20 C 32,07 32,0 21 CH2 33,46 33,5 22 CH2 33,53 33,5 23 CH3 0,83 27,93 28,09 24 CH3 0,85 27,93 27,9 25 CH3 0,98 16,01 15,4 26 CH3 0,89 16,51 15,9 27 CH3 0,77 14,89 14,9 28 C=O 171,07 176,8 29 CH3 0,99 29,09 29,1 30 CH3 1,0 30,36 30,3 31 C=O 32 CH3 5,12 180,88 2,05 34,49 Kết hợp phổ 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, HMBC, HSQC so sánh với tài liệu tham khảo [Priyalal L.Majumder, Rabindranath N 18 Maiti, Shyamal K Panda and Dipak Mal (1979).Structure of Moronic Acid.J.Org.Chem.,Vol.44, No15: 2811-2812 ] xác định cấu trúc hợp chất B là: 3-acetoxy-oleanan-18-en-28-oic acid (3-acetyl morolic acid) Hình 3.20: Phổ 1H-NMR hợp chất B 19 Hình 3.21: Phổ giãn 1H-NMR hợp chất B Hình 3.21: Phổ giãn 1H-NMR hợp chất B 20 Hình 3.22: Phổ 13C-NMR hợp chất B Hình 3.23: Phổ 13C-NMR hợp chất B 21 Hình 3.24: Phổ 13C-NMR hợp chất B Hình 3.25: PhổCOSY hợp chất B 22 Hình 3.26: PhổCOSY hợp chất B Hình 3.27: PhổCOSY hợp chất B 23 Hình 3.28: PhổDEPT hợp chất B Hình 3.29: PhổDEPT hợp chất B 24 Hình 3.30: Phổ HMBC hợp chất B Hình 3.34: Phổ HSQC hợp chất B 25 KẾT LUẬN Nghiên cứu số hợp chất triterpenoit từ chân chim (Schefflera actinophylla) Vườn quốc gia Vũ Quang, huyện Vũ Quang, tỉnh Hà Tĩnh, thu số kết sau: Mẫu chân chim (Schefflera actinophylla), phơi khô, xay nhỏ ngâm chiết với metanol nhiệt độ phòng (7 ngày) Dịch chiết cất loại dung môi, cho cao metanol Phân bố cao metanol nước, sau lắc với n-hexan, etylaxetat, clorofom Cất loại dung môi, cho cao tương ứng Tiến hành sắc kí cột với cao etyl axetat với hệ dung môi rửa gải n-hexan-etylaxetat với tỉ lệ tăng dần độ phân cực, thu hợp chất A B Sử dụng phương pháp phổ đại: Phổ tử ngoại (UV), phổ hồng ngoại (IR), phổ khối lượng phân giải cao (HR-ESI-MS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR, phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C-NMR, phổ DEPT, HSQC, HMBC, để xác định cấu trúc hợp chất tách Từ kết phổ đối chiếu với tài liệu tham khảo cho phép khẳng định: - Chất A oleanan-3-one - Chất B 3-acetoxy-oleanan-18-en-28-oic acid (3-acetyl morolic acid) Đây lần chất phân lập xác định từ ngũ gia bì chân chim (Schefflera actinophylla) Việt Nam 26 ... hiệu Cây chân chim thuốc quý, rẻ tiền, chữa nhiều bệnh chưa thấy có tác dụng phụ Chính chọn đề tài " Phân lập xác định cấu trúc số hợp chất triterpenoit từ chân chim ( Schefflera actinophylla) Việt. .. actinophylla) Việt Nam" , nhằm góp phần đóng góp vào việc xác định thành phần hố học ngũ gia bì chân chim Mục đích nghiên cứu Xác định cấu trúc số hợp chất triterpenoit chân chim Nhiệm vụ nghiên... dung mơi thích hợp để thu hỗn hợp hợp chất dùng cho nghiên cứu nêu phần thực nghiệm 2.1.2 Phương pháp phân tích, phân tách hỗn hợp phân lập chất Để phân tích phân tách phân lập hợp chất, sử dụng