Phân lập và xác định cấu trúc của một số hợp chất triterpenoit từ cây ngũ gia bì chân chim (schefflera myriocarpa) ở hà tĩnh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH -0 - NGUYỄN THỊ HƢỜNG PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT TRITERPENOIT TỪ CÂY NGŨ GIA BÌ CHÂN CHIM (SCHEFFLERA MYRIOCARPA) Ở HÀ TĨNH LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Vinh, 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH -0 NGUYỄN THỊ HƢỜNG PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT TRITERPENOIT TỪ CÂY NGŨ GIA BÌ CHÂN CHIM (SCHEFFLERA MYRIOCARPA) Ở HÀ TĨNH Chuyên ngành : HÓA HỮU CƠ Mã số : 60.44.01.14 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học : PGS TS LÊ VĂN HẠC Vinh, 2015 LỜI CẢM ƠN Luận văn đƣợc thực phịng thí nghiệm chun đề Hóa hữu Khoa hóa, Trung tâm kiểm định chất lƣợng an tồn thực phẩm mơi trƣờng, Trƣờng Đại Học Vinh ; Viện Hóa học, Viện Khoa học Cơng nghệ Việt Nam Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc đến : - PGS TS Lê Văn Hạc, Trƣờng Đại Học Vinh giao đề tài, tận tình hƣớng dẫn, tạo điều kiện suốt trình thực luận văn - PGS TS Trần Đình Thắng, Phó Trƣởng Khoa Hóa Học, Trƣờng Đại Học Vinh giúp đỡ, bảo tận tình, đóng góp ý kiến cho luận văn - PGS TS Hồng Văn Lựu, mơn Hóa hữu - Khoa Hóa - Trƣờng Đại học Vinh đọc đóng góp ý kiến cho luận văn Tơi xin cảm ơn Phịng Phân tích Trung tâm, Đại học Khoa học Tự nhiên TP HCM Viện Hóa học, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam giúp hồn thành kết luận văn Nhân dịp này, tơi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô, cán bộ, mơn hóa hữu cơ, khoa hóa học, anh chị nghiên cứu sinh, học viên cao học, bạn sinh viên phịng thí nghiệm chun đề hóa hữu cơ, gia đình ngƣời thân giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Vinh, tháng 10 năm 2015 Học viên Nguyễn Thị Hƣờng MỤC LỤC Trang TRANG BÌA PHỤ LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH HIỆU CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu NỘI DUNG CHƢƠNG : 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 14 1.3.3 Các hợp chất khác 16 1.4 Cây ngũ gia bì chân chim 18 1.4.1 Thực vật học 18 1.4.2 Thành phần hóa học 19 1.4.3 Sử dụng hoạt tính sinh học 20 CHƢƠNG : PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 21 2.1 Phƣơng pháp nghiên cứu 21 2.1.1 Phƣơng pháp lấy mẫu 21 2.1.2 Phƣơng pháp phân tích, phân tách hỗn hợp phân lập chất 21 2.1.3 Phƣơng pháp khảo sát cấu trúc hợp chất 21 2.2.Thực nghiệm 22 2.1.1 Hoá chất 22 2.1.2 Dụng cụ thiết bị 22 2.3 Nghiên cứu hợp chất từ ngũ gia bì chân chim 22 2.3.1 Phân lập hợp chất 22 2.3.2 Xử lý cao phƣơng pháp tách chất 22 CHƢƠNG : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25 3.1 Xác định cấu trúc hợp chất A 25 3.2 Xác định cấu trúc hợp chất B 39 KẾT LUẬN 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 PHỤ LỤC 58 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT TLC : (Thin layer Chromatography): Sắc ký lớp mỏng CC : (Column Chromatography): Sắc ký cột thƣờng FC : (Flash Chromatography): Sắc ký cột nhanh HPLC : Sắc ký lỏng cao áp HPLC UV : Ultraviolet : phổ tử ngoại IR : (Infrared Spectroscopy): Phổ hồng ngoại H-NMR : (Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton 13 C-NMR : (Cacbon 13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy) Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân cacbon 13 DEPT : (Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer): Phổ DEPT HSQC : Heteronuclear Single Quantum Correlation HMBC : Heteronuclear Multiple Bon orrelation EI-MS Phổ khối lƣợng s: Singlet br s : Singlet tù dd : doublet doublet m: multiplet DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Bảng số liệu phổ NMR hợp chất A 25 Bảng 2.2 Bảng số liệu phổ NMR hợp chất B 43 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 3.1 Phổ EI-MS hợp chất A 29 Hình 3.2 Phổ 1H-NMR hợp chất A 30 Hình 3.3 Phổ 1H-NMR hợp chất A 31 Hình 3.4 Phổ 1H-NMR hợp chất A 32 Hình 3.5 Phổ 13C -NMR hợp chất A 33 Hình 3.6 Phổ 13C-NMR hợp chất A 34 Hình 3.7 Phổ HSQC hợp chất A 35 Hình 3.8 Phổ HSQC hợp chất A 36 Hình 3.9 Phổ HSQC hợp chất A 37 Hình 3.10 Phổ HMBC hợp chất A 38 Hình 3.11 Phổ HMBC hợp chất A 39 Hình 3.12 Phổ HMBC hợp chất A 40 Hình 3.13 Phổ HMBC hợp chất A 41 Hình 3.14 Phổ HMBC hợp chất A 42 Hình 3.15 Phổ EI-MS hợp chất B 46 Hình 3.16 Phổ 1H-NMR hợp chất B 47 Hình 3.17 Phổ 1H-NMR hợp chất B 48 Hình 3.18 Phổ 1H-NMR hợp chất B 49 Hình 3.19 Phổ 13C-NMR hợp chất B 50 Hình 3.20 Phổ 13C-NMR hợp chất B 51 Hình 3.21 Phổ 13C-NMR hợp chất B 52 Hình 3.22 Phổ DEPT hợp chất B 53 Hình 3.23 Phổ DEPT hợp chất B 54 Hình 3.24 Phổ HSQC hợp chất B 55 Hình 3.25 Phổ HSQC hợp chất B 56 Hình 3.26 Phổ HSQC hợp chất B 57 Hình 3.27 Phổ HMBC hợp chất B 58 Hình 3.28 Phổ HMBC hợp chất B 59 Hình 3.29 Phổ HMBC hợp chất B 60 Hình 3.30 Phổ HMBC hợp chất B 61 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hoá học hợp chất thiên nhiên nói chung đặc biệt hố học hợp chất có hoạt tính sinh học nói riêng đóng vai trị to lớn đời sống ngƣời, nhiều hợp chất thiên nhiên đƣợc dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp dƣợc phẩm, công nghiệp thực phẩm, hƣơng liệu mỹ phẩm Nƣớc ta nằm vùng nhiệt đới, có khí hậu nóng ẩm nên hệ thực vật đa dạng phong phú Hiện theo ƣớc tính nhà thực vật học, Việt Nam có 12.000 lồi, có khoảng 3.000 lồi thuốc đƣợc sử dụng y học dân tộc 600 loài cho tinh dầu, có khoảng 60% loại thuốc đƣợc lƣu 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 nhƣ phân loại thuốc loại tinh dầu, có mục đích làm tốt cơng tác điều tra nguồn tài nguyên thiên nhiên, để từ có kế hoạch sử dụng, bảo tồn phát triển chúng cách có hiệu Cây ngũ gia bì chân chim thuộc họ Nhân sâm có hoạt tính sinh học quý đƣợc Viện nghiên cứu Việt Nam nƣớc nhƣ Nhật Bản, Ba Lan phối hợp nghiên cứu để chiết xuất nhiều chất dùng y học, có tác dụng tốt điều trị bệnh nội khoa Trong Đơng y, ngũ gia bì vị thuốc có tác dụng làm mạnh gân cốt, trừ phong, đau nhức xƣơng khớp, đau bụng, trẻ em vận động bắp yếu, hạn chế lại, có tác dụng tốt đến hệ thần kinh trung ƣơng, chống suy nhƣợc thần kinh, tăng trí nhớ Ngồi cịn có tác dụng tốt điều trị bệnh mạn tính ngƣời cao tuổi, tăng sức đề kháng, bồi dƣỡng sức khoẻ Ngũ gia bì chân chim thuốc quý, rẻ tiền, chữa đƣợc nhiều bệnh chƣa thấy có tác dụng phụ Chính chọn đề tài " Phân lập xác định cấu trúc số hợp chất triterpenoit từ ngũ gia bì chân chim (Schefflera myriocarpa) Hà Tĩnh", nhằm góp phần đóng góp vào việc xác định thành phần hố học ngũ gia bì chân chim Mục đích nghiên cứu Xác định đƣợc cấu trúc số hợp chất triterpenoit ngũ gia bì chân chim Nhiệm vụ nghiên cứu Trong luận văn này, chúng tơi có nhiệm vụ: - Thu thập ngũ gia bì chân chim - Phơi khơ, say nhỏ ngâm ngũ gia bì chân chim dung môi chọn lọc chƣng cất thu hồi dung mơi, sau chiết phần cao đặc dung mơi thích hợp để đƣợc hỗn hợp chất dịch chiết tƣơng ứng - Tách hợp chất từ dịch chiết từ ngũ gia bì chân chim xác định cấu trúc hợp chất thu đƣợc phƣơng pháp phổ đại Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu dịch chiết từ vỏ thân ngũ gia bì chân chim (Schefflera myriocarpa) lấy Vƣờn quốc gia Vũ Quang, huyện Vũ Quang, tỉnh Hà Tĩnh Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp sắc ký - Phƣơng pháp kết tinh phân đoạn - Phƣơng pháp phổ 44 Hình 3.19: Phổ 13C-NMR hợp chất B Hình 3.20: Phổ 13C-NMR hợp chất B 45 Hình 3.21: Phổ 13C-NMR hợp chất B Hình 3.22: Phổ DEPT hợp chất B 46 Hình 3.23: Phổ DEPT hợp chất B 47 Hình 3.24: Phổ HSQC hợp chất B 48 Hình 3.25: Phổ HSQC hợp chất B 49 Hình 3.26: Phổ HSQC hợp chất B 50 Hình 3.27: Phổ HMBC hợp chất B 51 Hình 3.28: Phổ HMBC hợp chất B 52 Hình 3.29: Phổ HMBC hợp chất B 53 Hình 3.30: Phổ HMBC hợp chất B 54 KẾT LUẬN Nghiên cứu số hợp chất triterpenoit từ ngũ gia bì chân chim (Schefflera myriocarpa) Vƣờn quốc gia Vũ Quang, huyện Vũ Quang, tỉnh Hà Tĩnh, thu đƣợc số kết nhƣ sau: Mẫu ngũ gia bì chân chim (Schefflera myriocarpa), sấy 40OC xay nhỏ đƣợc chiết với metanol nhiệt độ phòng Dịch chiết đƣợc cất loại dung môi, cho cao metanol Phân bố cao metanol nƣớc, sau lắc lần lƣợt với n-hexan, etylaxetat, axeton Cất loại dung môi, cho cao tƣơng ứng Các cao đƣợc phân tách sắc ký cột với chất nhồi silicagel, hệ dung môi rửa giải n-hexan:etylaxetat tăng dần độ phân cực thu đƣợc 40 phân đoạn, hệ dung môi rửa giải n-hexan:axeton tăng dần độ phân cực thu đƣợc 55 phân đoạn Các phân đoạn đƣợc phân tách tiếp sắc ký cột kết tinh lại, thu đƣợc chất rắn kết tinh không màu Sử dụng phƣơng pháp phổ đại: Phổ khối lƣợng (EI-MS), phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H-NMR, phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 13C-NMR, phổ DEPT, HSQC, HMBC, để xác định cấu trúc hợp chất tách đƣợc Từ kết phổ đối chiếu với tài liệu tham khảo cho phép khẳng định: - Chất A axit betulinic - Chất B axit 3α-hydroxy-lup-20(29)-en-23,28-dioic Đây lần chất đƣợc phân lập xác định từ ngũ gia bì chân chim (Schefflera myriocarpa) Việt Nam 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt Chu Đình Kính (1995) Phƣơng pháp phổ NXB Viện Hóa học – Trung tâm KHTN CNQG Dƣợc điển Việt Nam (1978) NXB Y học Hà Nội, tập (351,578) Đào Hữu Vinh, Nguyễn Xuân Dũng (1985) Các phƣơng pháp sắc ký NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Đỗ Tất Lợi (2000) Những thuốc vị thuốc Việt Nam - NXB Y học Hà Nội Giang Thị Kim Liên, Nguyễn Thanh Tâm, Nguyễn Thị Hoàng Anh, Trần Văn Sung, Đào Hùng Cƣờng (2011), 3α,29 – dihydroxy – 12 oleanen – 23,28 – dioic acid triterpen từ Schefflera farinosa Merr Tạp chí Hóa học, T49 (6) tr 738-742 Nguyễn Đình Triệu (2001) Các phƣơng pháp phổ ứng dụng hóa học NXB Khoa hóa ĐH KHTN – ĐHQG Hà Nội Nguyễn Đình Triệu (2003) Các phƣơng pháp vật lí ứng dụng hóa học NXB ĐHQG Hà Nội Nguyễn Đình Triệu, Nguyễn Đình Thành (2001) Các phƣơng pháp phân tích vật lí hóa lí NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội Nguyễn Thƣợng Dong (chủ biên), Trần Công Luận, Nguyễn Thị Thu Hƣơng Sâm Việt Nam số thuốc họ nhân sâm Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội – 2007 Chƣơng III – Một số thuốc khác họ nhân sâm Việt Nam 10 Nguyễn Văn Đàn, Nguyễn Viết Tựu (1985) Các phƣơng pháp nghiên cứu thuốc NXB Y học 56 11 Võ Văn Chi, Dƣơng Đức Tiến (1987) Phân loại thực vật, thực vật học bậc cao – NXB ĐH THCN Tài liệu Tiếng Anh 12 Chaturvedula V S P., Indra P., (2012), Isolation and Structural Characterization of Lupane Triterpenes from Polypodium Vulgare., Res J Pharmaceutical Sci., 1(1), 23-27] 13 Chen, Y, et al, (2015), Antinociceptive and anti – inflammatory activities of chefflera octophylla extracts Jounal of Ethropharmacology 14 Chem Pharm Bull 58, (2001), 1596-1601 15 C-Q Wang et al, (2014), Phytochemistry Letter 10, 268-271 16 C-Q Wang et al, (2015), Phytochemistry Letter 11, 95-101 17 C Wu et al, (2014), Fitoterapia 92, 127-132 18 F.R Melek et al, (2003), Phytochemistry 63, 401-407 19 Journal of Naturanl Products, (1996), 59, 1043-1046 20 Journal of Naturanl Products, (1997), Vol.60, No.7 21 Journal of Naturanl Products, (2008), Vol.71, No.8 22 L A Topojou et al, (2006), Biochemical Systematics and Ecology 34, 887-889 23 Min Z., Shiling Y., Phillipson J D., Norman G B., Pam M G., David V B., (1996), Four New Triterpene Glycosides from Schefflera bodinieri Roots., J Nat Prod., 59, 1043-1046 24 Min Zhu et al, (1996), Phytochemistry, Vol.43, No 6, 1313-1318 25 Nunziatina T., Cosimo P., Aurora B., Pietro V., (1997), Triterpenoid Saponins from Schefflera divaricate., J Nat Prod., 60, 663-668 57 26 N.T Phat et al, (2015), Phytochemistry Letters 11, 102-105 27 Orasa P., Pittaya T., Walter C T., Kelvin P., (1994), Triterpenoid glycosides from Schefflera lucantha., Phytdem., 35 (4), p 987-592 28 Planta Med 2003 Aug;69(8):750-6 Cytotoxic saponins from Schefflera fagueti Cioffi G(1), Braca A, Autore G, Morelli I, Pinto A, Venturella F, De Tommasi N 29 Santosh K S., (1989), an acetylated saponin from Schefflera impressa., J Nat Prod., 52 (6), p 1342-1344 30 Srivastava S K., Jain D C., (1989), Triterpenoid saponins from plants of Araliaceae., Phytochem., 28 (2), p 644- 647 31 Srivastava S K., (1992), A new triterpenoid saponin from Schefflera impressa., 55 (6), p 810-813 32 T P Nguyen et al, (2015), Natural Product Researche : Formerly Natural Product Letters 33 Wu C, Duan Y H., Tang W., Li M M., Wu X., Wang G C., Zhou G X., Li Y L., Ye W C., (2014), New ursane-type triterpenoid saponins from the stem bark of Schefflera heptaphylla., Fitoterapia., 92, p 127–132 34 W-Z Yang et al, (2014), Phytochemistry 106, 7-24 35 Y Li et al, (2005), Antiviral Research 68, 1-9 36 Y Wang et al, (2014), Carbohydrate Research 385, 65-71 58 PHỤ LỤC Phổ 1H-NMR, 13C-NMR, HSQC, HMBC chất A Phổ 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, HSQC, HMBC chất B ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH -0 NGUYỄN THỊ HƢỜNG PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT TRITERPENOIT TỪ CÂY NGŨ GIA BÌ CHÂN CHIM (SCHEFFLERA MYRIOCARPA) Ở HÀ TĨNH... (Schefflera myriocarpa) Hà Tĩnh" , nhằm góp phần đóng góp vào việc xác định thành phần hố học ngũ gia bì chân chim Mục đích nghiên cứu Xác định đƣợc cấu trúc số hợp chất triterpenoit ngũ gia bì chân chim. .. khoẻ Ngũ gia bì chân chim thuốc quý, rẻ tiền, chữa đƣợc nhiều bệnh chƣa thấy có tác dụng phụ Chính chọn đề tài " Phân lập xác định cấu trúc số hợp chất triterpenoit từ ngũ gia bì chân chim (Schefflera