Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất từ quả cây từ bi biển ( vitex trifolia l ) ở nghệ an

0 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN VĂN THỂ PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT TỪ QUẢ CÂY TỪ BI BIỂN (VITEX TRIFOLIA L.) Ở NGHỆ AN LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC VINH - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN VĂN THỂ PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT TỪ QUẢ CÂY TỪ BI BIỂN ( VITEX TRIFOLIA L.) Ở NGHỆ AN Chuyên ngành: HOÁ HỮU CƠ Mã số: 60.44.01.14 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS HOÀNG VĂN LỰU VINH - 2016 LỜI CẢM ƠN Luận văn thực phịng thí nghiệm chun đề Hố Hữu - Khoa Hố học - Trường Đại học Vinh Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, tơi xin chân thành cảm ơn: - PGS.TS Hoàng Văn Lựu giao đề tài, tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện suốt trình thực luận văn - PGS.TS Trần Đình Thắng giúp đỡ tơi tận tình q trình làm thí nghiệm, phân tích kết PGS.TS Lê Đức Giang đọc đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho luận văn Nhân dịp này, xin gửi lời cảm ơn đến thầy, cô, cán bộ mơn Hố Hữu cơ, khoa Hố học, phòng Đào tạo Sau đại học-Trường Đại học Vinh; bạn đồng nghiệp; học viên cao học; sinh viên; gia đình người thân động viên giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Vinh, tháng năm 2016 Tác giả Nguyễn Văn Thể i MỤC LỤC Trang Mở đầu 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 5.1 Phương pháp phân tích, phân tách hỗn hợp phân lập hợp chất 5.1 1.1 Phương pháp khảo sát cấu trúc hợp chất Chương Tổng quan Chi Vitex 1.1.1 Đặc điểm thực vật 1.1.2 Thành phần hóa học chi Vitex 24 1.1.3 Tác dụng dược lý - Công dụng 24 1.2 Cây từ bi biển – Vitex Trifolia L 24 1.2.1 Đặc điểm từ bi biển 25 1.2.2 Thành phần hóa học 26 1.2.2.1 Thành phần hóa học từ bi biển (Vitex trifolia L.) 26 1.2.2.2 Thành phần hóa học từ bi biển (Vitex trifolia L.): 27 1.2.3 Tác dụng dược lý 28 1.2.3.1 Tác dụng kháng khuẩn, kháng nấm 29 1.2.3.2 Tác dụng tế bào ung thư 30 Chương Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 30 2.1 Phương pháp nghiên cứu 30 2.1.1 Phương pháp lấy mẫu 30 2.1.2 Phương pháp phân tích, phân tách hỗn hợp phân lập hợp chất 2.1.3 Phương pháp khảo sát cấu trúc hợp chất 30 31 ii 2.2 Hóa chất, dụng cụ thiết bị 31 2.2.1 Hóa chất 31 2.2.2 Dụng cụ thiết bị 31 2.3 Nghiên cứu hợp chất từ từ bi biển 33 Chương Kết thảo luận 33 3.1 Xác định cấu trúc hợp chất A 47 3.2 Xác định cấu trúc hợp chất B 57 Kết luận 58 Tài liệu tham khảo iii DANH MỤC HÌNH Trang Hình 1.1 Ảnh lá, hoa, từ bi biển (Vitex Trifolia.L) 25 Hình 3.1.Cơng thức 5-hydroxy-3,6,7,3’,4’-pentamethoxy flavone 35 Hình 3.2 Phổ 1H-NMR hợp chất A 36 Hình 3.3 Phổ 1H-NMR hợp chất A 37 Hình 3.4 Phổ 1H-NMR hợp chất A 38 Hình 3.5 Phổ 13C-NMR hợp chất A 39 Hình 3.6 Phổ 13C-NMR hợp chất A 40 Hình 3.7 Phổ DEPT hợp chất A 41 Hình 3.8 Phổ DEPT hợp chất A 42 Hình 3.9 Phổ HMBC hợp chất A 43 Hình 3.10 Phổ HMBC hợp chất A 44 Hình 3.11 Phổ HMBC hợp chất A 45 Hình 3.12 Phổ HSQC hợp chất A 46 Hình 3.13 Phổ HSQC hợp chất A 47 Hình 3.14 Cơng thức cấu tạo chất B 49 Hình 3.15 Phổ 1H-NMR hợp chất B 49 Hình 3.16 Phổ 1H-NMR hợp chất B 50 Hình 3.17 Phổ 13C-NMR hợp chất B 51 Hình 3.18 Phổ 13C-NMR hợp chất B 52 Hình 3.19 Phổ DEPT hợp chất B 53 Hình 3.20 Phổ HMBC hợp chất B 54 Hình 3.21 Phổ HMBC hợp chất B 55 Hình 3.22 Phổ HSQC hợp chất B 56 iv DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 1.1 Thành phần hóa học chi Vitex Bảng 3.1 Dữ liệu phổ NMR hợp chất A 34 Bảng 3.2: Dữ liệu phổ NMR hợp chất B 48 DANH MỤC SƠ ĐỒ Trang Sơ đồ 2.1 Sơ đồ xử lý mẫu 34 Sơ đồ 2.2: Xử lý cặn chiết MeOH 35 Sơ đồ 2.3: Phân lập hợp chất cặn Butanol 36 v DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT CC: Column Chromatography (Sắc kí cột) FC: Flash Chromatography (Sắc ký cột nhanh) TLC: Thin Layer Chromatography (Sắc kí lớp mỏng) IR: Infrared Spectroscopy (Phổ hồng ngoại) MS: Mass Spectroscopy (Phổ khối lượng) EI-MS: Electron Impact-Mass Spectroscopy (Phổ khối va chạm electron) ESI-MS: Electron Spray Impact-Mass Spectroscopy (Phổ khối lượng phun mù electron) H-NMR: Proton Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton) 13 C-NMR: Carbon Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon-13) DEPT: Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer HSQC: Heteronuclear Single Quantum Correlation HMBC: Heteronuclear Multiple Bond Correlation s: singlet br s: singlet tù t: triplet d: doublet dd: doublet douplet dt: doublet triplet m: multiplet TMS: Tetramethylsilan DMSO: Dimethylsulfoxide MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Từ bi biển mạn kinh Vitex trifolia L Quả hạch, hình cầu, đường kính – mm, mặt ngồi màu nâu đen xám đen, phủ lơng nhung màu xám nhạt sương, có rãnh dọc nơng, đầu dẹt, đỉnh lõm, đáy có đài tồn màu xám nhạt cuống ngắn Lá đài bao bọc 1/3 – 2/3 quả, có răng, có xẻ tương đối sâu, phủ kín lơng tơ mượt Quả nhẹ cứng, khó đập vỡ Mặt cắt ngang có ơ, ô có hạt, mùi thơm đặc biệt, vị nhạt, cay Mùa hoa cho từ tháng – 11 Theo y học cổ truyền nước từ bi biển có vị cay, tính hàn, quy kinh : can, phế, bàng quang; có tác dụng phát tán phong nhiệt Dùng để chữa đau đầu, đầu nhức, mắt hoa, mắt đau [2] Hiện từ bi biển sử dụng điều trị số bệnh như: cảm mạo phong nhiệt, nhức đầu, chóng mặt, nhức bên thái dương, giảm đau; đau mắt, đỏ mắt, nhiều nước mắt, hoa mắt, mắt mờ nhìn khơng rõ; lợi ửng đau; phong thấp, gân cốt đau, tê buốt; tiêu hóa khơng bình thường, viêm ruột, ỉa chảy Lá giã đắp ngồi chữa địn ngã tổn thương Hạt, làm gối để trị đau đầu Trên giới có nhiều nghiên cứu tác dụng dược lý Vitex trifolia L công bố tạp chí, báo cáo khoa học với tác dụng như: hạ sốt nhẹ, kháng khuẩn, kháng virus, kháng histamine, diệt nấm, trùng, tác động dịng tế bào ung thư Chính chúng tơi chọn đề tài: “Phân lập xác định cấu trúc số hợp chất từ từ bi biển (Vitex trifolia L.) Nghệ An” từ góp phần xác định thành phần hóa học số hợp chất tách tìm thêm nguồn ngun liệu cho ngành hóa dược Mục đích nghiên cứu Phân lập xác định cấu trúc số hợp chất flavonoit từ từ bi biển (Vitex trifolia L.) Nghệ An Nhiệm vụ nghiên cứu Chiết chọn lọc với dung mơi thích hợp để thu hỗn hợp hợp chất từ từ bi biển (Vitex trifolia L.) Nghệ An Sử dụng phương pháp phân tích xác định cấu trúc số hợp chất dịch chiết từ từ bi biển (Vitex trifolia L.) Nghệ An Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu dịch chiết từ từ bi biển (Vitex trifolia L.) Nghệ An Phạm vi nghiên cứu số hợp chất flavonoit từ từ bi biển (Vitex trifolia L.) Nghệ An 45 Hình 3.10: Phổ HMBC hợp chất A 46 Hình 3.11: Phổ HMBC hợp chất A 47 Hình 3.12: Phổ HSQC hợp chất A 48 Hình 3.13 Phổ HSQC hợp chất A 49 3.2 Xác định cấu trúc hợp chất B Phổ 1H-NMR có tín hiệu vòng thơm H 7,67ppm, d,( J=2,0 Hz H-2’); 7,54ppm,d d, (J=8,5, 2,5Hz, H-6') , 6,88 ppm, d, (J=8,5 Hz H-5') proton vòng benzen bị vị trí 1’, 3’ 4’ Hai proton lại vòng thơm A xuất với pic doublet H 6,18 ppm,d, J=2,0 Hz 6,40, d, J=2,0 Hz ppm proton H-6 H-8 Phổ 13 C-NMR DEPT (xem bảng 3.2) hợp chất B xuất tín hiệu 15 cacbon thuộc khung flavon Bảng 3.2: Dữ liệu phổ hợp chất B Vị trí DEPT H(ppm} H(ppm} [ 22 ] DMSO-d6 C(ppm} C(ppm} [ 22 ] DMSO-d6 C 146,9 146,8 C 135,8 135,7 C=O 175,8 175,6 C 160,8 160,6 CH 6,18,d, J=2,0 6,18,d, Hz C CH J=2,0 98,2 Hz 163,9 6,40, d, J=2,0 6,40, d, J=2,0 93,4 Hz 98,2 163,8 93,5 Hz C 156,2 156,2 10 C 103,1 103,0 1’ C 122,0 122,0 2’ CH 7,67, d, J=2,0 7,67, d, J=2,5 115,1 115,2 Hz Hz 3’ C 145,1 145,0 4’ C 147,7 147,5 5’ CH 6,88, d, J=8,5 6,88, d, J=8,5 115,6 115,5 Hz 6’ CH 7,54,d J=8,5 2,5Hz Hz d, 7,54,d d, J=8,5 120,0 2,5Hz 120,1 50 Kết hợp phổ 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, HMBC, HSQC so sánh với tài liệu tham khảo [22] Sang Wook Chang, Ki Hyun Kim, II Kyun Lee, Sang Un Choi and Kang Ro Lee(2009) Phytochemical Constituents of Geranium eriostemon Natural Product Sciences 15(5): 151-155] xác định cấu trúc hợp chất B là: Quercetin 5' HO OH 10 3' 1' O OH 4' 6' 2' OH OH O Hình 3.14 Cơng thức cấu tạo Quercetin Hình 15 : Phổ 1H-NMR hợp chất B 51 Hình 16: Phổ 1H-NMR hợp chất B Hình 17 : Phổ 13C-NMR hợp chất B 52 Hình 18 : Phổ 13C-NMR hợp chất B Hình 19 : Phổ DEPT hợp chất B 53 Hình 20 : Phổ HMBC hợp chất B 54 Hình 21 : Phổ HMBC hợp chất B 55 Hình 22 : Phổ HSQC hợp chất B 56 KẾT LUẬN Nghiên cứu thành phần hoá học từ bi biển (Vitex trifolia L.) Nghệ An thu số kết sau: - Mẫu từ bi biển (Vitex trifolia) L xay vỡ ngâm chiết với metanol lần điều kiện thường 15 ngày Cất thu hồi dung môi 625,5 g cặn chiết metanol Cặn chiết hòa lít nước cất chiết phân bố với hexan, etyl axetat butanol - Cao Butanol phân tách cột silicagel, dung môi giải hấp CH2Cl2/CH3OH, CHCl3/CH3OH thu hợp chất A hợp chất B - Sử dụng phương pháp phổ đại: phổ khối lượng (EI-MS, ESIMS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR, 13C-NMR chiều, DEPT, HMBC, HSQC chiều để xác định cấu trúc hợp chất tách Các kết phổ cho phép khẳng định: Chất A : 5-hydroxy-3,6,7,3’- tetramethoxy flavone Chất B : Quercetin 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Văn Bời (2004), Thành phần hóa học tinh dầu mạn kinh (Vitex trifolia L.f, ) Thừa Thiên Huế, Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế Đỗ Tất Lợi (1999), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, NXB Y học, Hà Nội, [tr 618 – 619] Viện dược liệu (2006), Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam – tập 2, NXB Khoa học – kĩ thuật, Hà Nội, [tr.224 – 225] Tiếng Anh Alam G, Wahyuono S, Ganjar IG, Hakim L, Timmerman H, Verpoorte R (2002), “Tracheospasmolytic activity of viteosin – A and vitexicarpin isolatedfromVitex trifolia” Planta Med, [68, tr.1047 – 1049] Azhar-ul-Haq Ali Shah (2005), Phytochemical investigation on the Chemical Costituents of Vitex negundo Linn and submitted for Amaranthus spinosus Linn Thesis the fulfillment of the degree of Doctor of Philosophy International Center for Chemical Sciences H.E.J Research Institute of Chemistry Dr PanJwani Center for molecular Medicine and drug Research University of Karachi, Karachi -75270, Pakistan Geetha V, Doss A, Doss AP (2004), “Antimi ceobial potential of Vitextrifolia L.”, Ancient science of life, Vol XXWIII [4, tr.30 – 32] Gu Q, Zhang XM, Zhou J, Qiu SX, Chen JJ (2008), “One new dihydrobenzofuran lignan from Vitex trifolia”, Journal of Asian Natural Products Research , [10]:[6, tr.499 – 502] Jeet S Jangwan, Rita P Aquino, Teresa Mencherini, Patrizia Picerno, Raghubir Singh (2013) Chemical constituents of ethanol extract of leaves and molluscicidal activityof crude extracts from Vitex trifolia Linn Herba Polonica Vol 59.[No4, tr.20-32] 58 Hernández MM, Heraso C, Villarreal ML, Vargas-Arispuro I, Aranda E(1999), “Biological activities of crude plant extracts fromVitex trifolia L (Verbenaceae)”, Journal of Ethnopharmacology [67, tr.37 – 44] 10 Hossain MM, Paul N, Sohrab MH, Rahman E, Rashid MA (2001), “Antibacterial activity of Vitex trifolia”, Fitoterapia [72, tr.695 – 697] 11 Kiuchi F, Matsuo K, Ito M, Qui TK, Honda G (2004),“New Norditerpenoids with Trypanocidal Activity fromVitex trifolia”, Chem Pharm Bull, [52].[12, tr.1492 – 1494] 12 L Cathrine Phytochemical studies on Vitex leucoxylon L.f (Verbenaceae) used In Indian Systems of Medicine Doctor of Philosophy in chemistry Thesis (2011) Bharathidasan University, Tiruchirappalli 13 Li WX, Cui CB, Cai B, Yao XS (2005), “Labdane – type diterpenes asnew cell cycle inhibitors and apoptosis inducers from Vitex trifolia L.”, Journal of Asian Natural Products Research, [7:2, tr.95 – 105] 14 Li WX, Cui CB, Cai B, Yao XS, Wang HY (2006), “Flavonoids from Vitex trifolia L.inhibit cell cycle progression at G2/M phase and induce apoptosis in mammalian cancer cells”, Journal of Asian Natural Products Research, [7:4, tr.615 – 626] 15 Masateru Ono, Yasuyuki Iro, and Toshihiro Nohara (2001) Four New Halimane-Type Diterpenes, Vitetrifolins D-G, from the Fruit of Vitex trifolia Chem Pharm Bull [49(9), tr 1220-1222] 16 Matsui M, Adib Conquy M, Coste A, Kumar Roiné S, Pipy B, Laurent D,Pauillac S.(2012), “Aqueous extract of Vitex trifoliaL inhibits LPSdependentregulation of inflammatory mediators in RAW 264.7 macrophages through inhibition of Nuclear Factor kappa B translocation and expression”, Journalof Ethanopharmacology, [143, 24 – 32] 17 Pereira A C., Oliveira D F., Silva G H., Figueiredo H C., Cavalheiro A J., Carvalho D A., Chalfoun S M., (2008), Identification of the antimicrobial substances produced by Solanum palinacanthum (Solanaceae)., An Acad Bras Cienc, [80 (3), p 427-432] 59 18 Sintayehu B., Asres K., Raghavendra Y., (2012), Radical scavenging activities of the leaf extracts and a flavonoid glycoside isolated from Cineraria abyssi ca Sch Bip Exa Rich.,J Appl Pharm Sci., [2 (4), p 44-49] 19 Tiwari N, Yadav AK, Gupta MM (2013), “Validated high performance thin layer Chromatographic method for the simultaneous quantification of diterpenoids in Vitex trifolia L”, J Sep Sci, [36 (14), tr.2373 – 2378] 20 Wu J, Zhou T, Zhang SW, Zhang XH, Xuan LJ (2009), “Cytotoxic terpenoids from the fruits of Vitex trifolia L.” Plant Med, [75(4), tr.367 – 370] 21 Zheng CJ, Zhu JY, Yu W, Ma XQ, Rahman K, Qin LP (2013), “Labdane – Type Diterpenoids from the Fruits of Vitex trifolia”, Journal of Natural Products, [76, tr.287 – 291] 22 Sang Wook Chang, Ki Hyun Kim, II Kyun Lee, Sang Un Choi and Kang Ro Lee(2009) Phytochemical Constituents of Geranium eriostemon Natural Product Sciences [15(5): 151-155] ... cứu Phân l? ??p xác định cấu trúc số hợp chất flavonoit từ từ bi biển (Vitex trifolia L. ) Nghệ An Nhiệm vụ nghiên cứu Chiết chọn l? ??c với dung mơi thích hợp để thu hỗn hợp hợp chất từ từ bi biển (Vitex. .. chiết từ từ bi biển (Vitex trifolia L. ) Nghệ An Phạm vi nghiên cứu số hợp chất flavonoit từ từ bi biển (Vitex trifolia L. ) Nghệ An Chương TỔNG QUAN 1.1 Chi Vitex 1.1.1 Đặc điểm thực vật: Chi Vitex. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN VĂN THỂ PHÂN L? ??P VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT TỪ QUẢ CÂY TỪ BI BIỂN ( VITEX TRIFOLIA L. ) Ở NGHỆ AN Chuyên ngành: HOÁ HỮU CƠ Mã số: 60.44.01.14 LUẬN