Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất flavonoit từ cây lãnh công xám (fissistigma glaucescens (hance) merr ) ở hà tĩnh luận văn thạc sỹ hóa học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN THỊ THU PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT FLAVONOIT TỪ CÂY LÃNH CÔNG XÁM (FISSISTIGMA GLAUCESCENS (HANCE) MERR.) Ở HÀ TĨNH LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGHỆ AN - 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN THỊ THU PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT FLAVONOIT TỪ CÂY LÃNH CÔNG XÁM (FISSISTIGMA GLAUCESCENS (HANCE) MERR.) Ở HÀ TĨNH CHUYÊN NGÀNH: HÓA HỮU CƠ Mã số: 60.44.27 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS TS LÊ VĂN HẠC NGHỆ AN - 2012 LỜI CẢM ƠN Luận văn thực phịng thí nghiệm chun đề Hố hữu cơ, Khoa Hố; Trung tâm Kiểm định An tồn Thực phẩm Mơi trường, Trường Đại học Vinh; Viện Hố học - Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến PGS TS Lê Văn Hạc giao đề tài, tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện suốt q trình thực luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn TS Trần Đình Thắng giúp đỡ tơi tận tình q trình làm thí nghiệm, phân tích kết Tơi xin chân thành cảm ơn PGS TS Hoàng Văn Lựu; PGS TS Nguyễn Hoa Du đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho luận văn ThS Đỗ Ngọc Đài giúp thu mẫu thực vật TS Trần Huy Thái (Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam) giúp định danh mẫu thực vật Nhân dịp này, xin gửi lời cảm ơn đến thầy, cơ, cán bộ mơn Hố Hữu cơ, Khoa Hố, 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 10 năm 2012 Tác giả Nguyễn Thị Thu MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Nhiệm vụ nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Họ Na (Annonaceae) 1.1.1 Đặc điểm thực vật phân bố 1.1.2 Thành phần hóa học 1.1.2.1 Các hợp chất diterpenoit kauran 1.1.2.2 Các hợp chất lignan 1.1.2.3 Các hợp chất acetogenin 1.1.2.4 Các hợp chất styrylpyron 1.1.2.5 Các hợp chất flavonoit 10 1.1.2.6 Hợp chất benzoit 10 1.1.2.7 Các hợp chất steroit 11 1.1.2.8 Terpenoit (dạng non- kauran) 11 1.1.2.9 Các hợp chất khác 11 1.1.2.10 Các hợp chất alkaloit 11 1.1.3 Ứng dụng số chi họ Na 12 1.2 Chi Fissistigma 13 1.2.1 Đặc điểm thực vật 13 1.2.2 Thành phần hoá học 13 1.2.3 Sử dụng hoạt tính sinh học 23 1.3 Cây nghiên cứu 24 1.3.1 Đặc điểm thực vật 24 1.3.2 Thành phần hoá học 25 1.3.3 Sử dụng hoạt tính sinh học 26 Chƣơng PHƢƠNG PHÁP VÀ THỰC NGHIỆM 27 2.1 Phương pháp nghiên cứu 27 2.1.1 Phương pháp lấy mẫu 27 2.1.2 Phương pháp phân tích, phân tách hỗn hợp phân lập hợp chất 27 2.1.3 Phương pháp khảo sát cấu trúc hợp chất 27 2.2 Hoá chất, dụng cụ thiết bị 28 2.2.1 Hoá chất 28 2.2.2 Dụng cụ thiết bị 28 2.3 Nghiên cứu hợp chất từ lãnh công xám 28 2.3.1 Phân lập hợp chất 28 2.3.2 Các kiện vật lý 30 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31 3.1 Phân lập 31 3.2 Xác định cấu trúc hợp chất A 31 3.3 Xác định cấu trúc hợp chất B 44 KẾT LUẬN 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 DANH SÁCH BẢNG Trang Bảng 1.1 Các hợp chất diterpenoit kauran Bảng 1.2 Các hợp chất acetogenin Bảng 3.1 Số liệu phổ 1H-NMR 13C-NMR hợp chất A 32 Bảng 3.2 Số liệu phổ 13C- NMR hợp chất B 44 DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1 Ảnh lá, hoa lãnh công xám 25 Hình 3.1 Cơng thức apigenin-8-C-β-D-galactopyranozit 33 Hình 3.2 Phổ khối lượng (EI-MS) hợp chất A 33 Hình 3.3 Phổ 1H-NMR hợp chất A 34 Hình 3.4 Phổ 1H-NMR hợp chất A 34 Hình 3.5 Phổ 1H-NMR hợp chất A 35 Hình 3.6 Phổ 13C-NMR hợp chất A 35 Hình 3.7 Phổ 13C-NMR hợp chất A 36 Hình 3.8 Phổ DEPT hợp chất A 36 Hình 3.9 Phổ DEPT hợp chất A 37 Hình 3.10 Phổ HSQC hợp chất A 38 Hình 3.11 Phổ HSQC 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 HMBC hợp chất A 43 Hình 3.16 Cơng thức quercetin- 3-O-rutinozit 46 Hình 3.17 Phổ EI-MS hợp chất B 46 Hình 3.18 Phổ 1H-NMR hợp chất B 47 Hình 3.19 Phổ 1H-NMR hợp chất B 47 Hình 3.20 Phổ 13C-NMR hợp chất B 48 Hình 3.21 Phổ 13C-NMR hợp chất B 48 Hình 3.22 Phổ DEPT hợp chất B 49 Hình 3.23 Phổ DEPT hợp chất B 49 Hình 3.24 Phổ HMBC hợp chất B 50 Hình 3.25 Phổ HMBC hợp chất B 51 DANH SÁCH SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1 Phân lập hợp chất lãnh công xám 29 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 COSY: Correlation Spectroscopy s: singlet br s: singlet tù t: triplet d: dublet dd: dublet duplet dt: dublet triplet m: multiplet TMS: Tetramethylsilan DMSO: DiMethylSulfoxide Đ.n.c.: Điểm nóng chảy MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Việt Nam nằm vùng trung tâm Đông Nam Á, hàng năm có lượng mưa nhiệt độ trung bình tương đối cao Với khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng, ẩm cho rừng Việt Nam hệ thực vật đa dạng phong phú Theo số liệu thống kê gần hệ thực vật Việt Nam có 10.000 lồi, có khoảng 3.200 lồi sử dụng y học dân tộc 600 loài cho tinh dầu Đây nguồn tài nguyên thiên nhiên quý báu đất nước, có tác dụng to lớn đời sống sức khỏe người Từ trước đến nay, giới hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học ln đóng vai trị quan trọng đời sống người Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp dược phẩm, công nghiệp thực phẩm, hương liệu mỹ phẩm… Thảo dược nguồn nguyên liệu trực tiếp cung cấp chất dẫn đường để tìm kiếm loại biệt dược Theo số liệu thống kê cho thấy có khoảng 60% loại thuốc lưu hành giai đoạn thử nghiệm có nguồn gốc từ hợp chất thiên nhiên [12] Họ Na (Annonaceae) họ lớn Mộc lan (Magnoliales) Chi điển hình họ Annona Một số loài trồng làm cảnh, đặc biệt Polythia longifoliapendula (lá bó sát thân) Các lồi thân gỗ cịn dùng làm củi Một số lồi có qủa lớn, nhiều thịt ăn bao gồm loài chi Annona (na, na Nam Mỹ, mãng cầu xiêm) hay chi Asimina (đu đủ Mỹ) chi Rollinia Bên cạnh đó, số lồi hồng lan (Cananga odorata) cịn chứa tinh dầu thơm sử dụng sản xuất nước hoa hay đồ gia vị Vỏ cây, rễ số loài sử dụng y học dân gian chữa bệnh nhiễm trùng, bệnh ho, bệnh gan, bệnh vàng da gan, bệnh tiêu chảy… Các nghiên cứu dược lý tìm thấy khả kháng nấm, kháng khuẩn đặc biệt khả sử dụng hóa học trị liệu số thành phần hóa học vỏ Mặc dù họ Na (Annonaceae) có giá trị kinh tế cao có hoạt tính sinh học q nêu trên, song việc nghiên cứu thành phần hoá học chưa tiến hành nhiều Việt Nam Chi Fissistigma chi quan trọng họ Na (Annonaceae), với khoảng 80 loài, phân bố rộng rãi châu Á Australia, đặc biệt Đông Nam Á Malaysia, Indonesia, Thái Lan, Campuchia, Lào Việt Nam Một số loài thuộc chi dùng để làm thuốc chữa bệnh cơ, chấn thương, thần kinh toạ, viêm khớp, kháng viêm khả chống khối u Chính chúng tơi chọn đề tài: “Phân lập xác định cấu trúc số hợp chất flavonoit từ lãnh công xám (Fissistigma glaucescens (Hance) Merr.) Hà Tĩnh”, từ góp phần xác định cấu trúc hoá học số hợp chất tìm nguồn ngun liệu cho ngành hố dược Nhiệm vụ nghiên cứu Phân lập xác định cấu trúc số hợp chất từ lãnh công xám (Fissistigma glaucescens (Hance) Merr.) Hà Tĩnh Trong luận văn này, chúng tơi có nhiệm vụ: - Chiết chọn lọc với dung mơi thích hợp để thu hỗn hợp hợp chất từ lãnh công xám (Fissistigma glaucescens (Hance) Merr.) - Phân lập xác định cấu trúc hợp chất từ lãnh công xám (Fissistigma glaucescens (Hance) Merr.) Đối tƣợng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu dịch chiết lãnh công xám (Fissistigma glaucescens (Hance) Merr.) thuộc họ Na (Annonaceae) Hà Tĩnh 40 Hình 3.12 Phổ HMBC hợp chất A 41 Hình 3.13 Phổ HMBC hợp chất A 42 Hình 3.14 Phổ HMBC hợp chất A 43 Hình 3.15 Phổ HMBC hợp chất A 44 3.3 Xác định cấu trúc hợp chất B Hợp chất B chất bột màu vàng, đ.n.c 214-2150C Phổ khối lượng EI-MS hợp chất B cho pic ion m/z 610 [M]+ tương ứng với công thức phân tử C27H30O16 Phổ 13C-NMR DEPT hợp chất B xuất tín hiệu tương ứng 27 cacbon, có 15 cacbon thuộc khung flavon 12 cacbon thuộc vào gốc đường Phổ 1H-NMR cho thấy tín hiệu doublet  6,19 6,38 ppm (1H, J = 1,8 Hz) đặc trưng cho hai proton C-6 C-8 vịng A ba tín hiệu tương tác với theo hệ ABX  7,55 (2H, dd, J = 8,5, 2,0 Hz) 6,85 ppm (1H, d, J = 8,8 Hz) gán cho H-2’, H-6’ H-5’ Sự có mặt tín hiệu proton anomeric δ 5,34 (d, J=7,0 Hz) 4,38 (br.s) chứng tỏ phân tử có đường đơi Các tín hiệu gốc đường rutinozơ gồm glucozơ (δ 101,3, 74,2, 76,5, 70,1, 76,5, 67,1), (δ 100,1, 70,5, 70,7, 71,9, 68,3, 17,8) rhamnozơ (δ 103,0, 74,1, 72,2, 72,1, 70,2, 18,1) gán trợ giúp phổ 13C-NMR Bảng 3.2 Số liệu phổ 13C- NMR hợp chất B Cacbon DEPT Độ chuyển dịch hoá học C (ppm) Thực nghiệm Tài liệu [18] C 156,7 156,5 C 133,4 133,4 C 177,5 177,4 C 161,3 161,3 CH 98,8 98,6 C 164,2 164,3 C 93,7 93,7 C 156,5 156,7 45 10 C 104,0 104,0 1’ C 121,3 121,3 2’ CH 116,3 115,4 3’ CH 144,8 144,8 4’ C 148,5 148,5 5’ C 115,3 116,4 6’ CH 121,7 121,6 1’’ CH 101,3 101,3 2’’ CH 74,2 74,3 3’’ CH 76,5 76,5 4’’ CH 70,1 70,1 5’’ CH 76,5 76,0 6’’ CH2 67,1 67,1 1’’’ CH 100,1 100,8 2’’’ CH 70,5 70,5 3’’’ CH 70,7 70,7 4’’’ CH 71,9 71,9 5’’’ CH 68,3 68,3 6’’’ CH3 17,8 17,9 Qua số liệu phổ so sánh với tài liệu [18] kết luận chất B flavonoit có tên quercetin- 3-O-rutinozit hay (quercetin-3-O-[-Lrhamnopyranozyl-(1→6)--D-glucopyranozit), cịn gọi rutin Hợp chất phân lập từ Ruta graveolens tìm thấy nhiều họ thực vật, có hoạt tính chống oxy hố làm bền thành mạch máu [18] 46 ' ' OH 6, HO O 1' 6''' ' ' OH O OH 10 O O O 6" 5" 1'' HO 2" 3" 5''' CH3 4''' O 4" 1''' HO 2''' 3''' OH OH OH OH Hình 3.16 Cơng thức quercetin- 3-O-rutinozit Hình 3.17 Phổ EI-MS hợp chất B 47 Hình 3.18 Phổ 1H-NMR hợp chất B Hình 3.19 Phổ 1H-NMR hợp chất B 48 Hình 3.20 Phổ 13C-NMR hợp chất B Hình 3.21 Phổ 13C-NMR hợp chất B 49 Hình 3.22 Phổ DEPT hợp chất B Hình 3.23 Phổ DEPT hợp chất B 50 Hình 3.24 Phổ HMBC hợp chất B 51 Hình 3.25 Phổ HMBC hợp chất B 52 KẾT LUẬN Nghiên cứu thành phần hoá học cành lãnh công xám (Fissistigma glaucescens (Hance) Merr.), Hà Tĩnh thu số kết sau: - Bằng phương pháp ngâm chiết với dung môi chọn lọc, cất thu hồi dung môi, thu cao tương ứng cao hexan (142g), cao clorofom (291g), cao butanol (155g) - Phân lập hợp chất từ cao clorofom việc sử dụng phương pháp sắc ký silicagel kết tinh phân đoạn thu chất A - Phân lập hợp chất từ cao butanol việc sử dụng phương pháp sắc ký silicagel kết tinh phân đoạn thu chất B - Sử dụng phương pháp phổ đại: phổ khối lượng (EI-MS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, HMBC, HSQC để xác định cấu trúc hợp chất tách Các kết phổ cho phép khẳng định chất A apigenin-8-C-β-D-galactopyranozit Chất B quercetin- 3-O-rutinozit 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Tiến Bân (chủ biên) (2003), Danh mục loài thực vật Việt Nam, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Tiến Bân (2000), Họ Na (Annonaceae), Thực vật chí Việt Nam, Flora of Vietnam, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Vũ Văn Chuyên, Lê Trần Chấn, Trần Hợp (1987), Địa lý họ Việt Nam, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Thượng Dong người khác (2006), Nghiên cứu thuốc từ thảo dược, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Trần Đình Đại (1998), Khái quát hệ thực vật Việt Nam Hội thảo Việt-Đức Hoá học hợp chất thiên nhiên, Hà Nội, 16-18 April, tr 17-27 Nguyễn Văn Đàn, Nguyễn Viết Tựu (1985), Phương pháp nghiên cứu hoá học thuốc, Nhà xuất Y học, Hà Nội Phạm Hoàng Hộ (1992), Cây cỏ Việt Nam, Montreal Trần Văn Sung (2002), Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hoá hữu cơ, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Đào Hữu Vinh, Nguyễn Xuân Dũng, Trần Thị Mỹ Linh, Phạm Hùng Việt (1985), Các phương pháp sắc ký, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Tiếng Anh 10 Ahammadsahib K I., Hollingworth R M., McGovren J P., Hui Y H., McLaughlin, J L., (1993), Mode of action of bullatacin: a potent antitumor and pesticidal Annonaceous acetogenin, Life Sci., 53, 11131120 11 Buckingham J., (2005), Dictionary of natural product., Chapman 54 HallInc London., 3, 53660 12 Gales L., and Damas A.M., (2005), Xanthones–A structural perspective, Cur Med Chem., 2, 2499-2515 13 Kanokmedhakul S., Kanokmedhakul K., Kantikeaw I., Phonkerd N., (2006), 2-substituted furans from the roots of Polyalthia evecta, J Nat Prod., 69(1) 68-72 14 Kanokmedhakul S., Kanokmedhakul K., Ohtani I.I., Isobe M., (1998), A diynoic acid from Polyalthia evecta, Phytochem., 47 (1) 131-133 15 Kuo R.Y., Chang F C., and Wu Y.C., (2002), Chemical constituents and their pharmacological activities from Formosan Annonaceous plants, Chin Pharm J., 54, 155-173 16 Pinto M.M.M., Sousa M.E., and Nascimento M.S.J., (2005), Xanthone derivatives: new insights in biological activities, Cur Med Chem., 2, 2517-2538 17 Riscoe M., Kelly J.X., and Winter R., (2005), Xanthones as antimalarial agents: discovery, mode of action, and optimization, Cur Med Chem., 2, 2539-2549 18 Silva A.M.S., and Pinto D.C.G.A., (2005), Structure elucidation of xanthone derivatives: studies of nuclear magnetic resonance spectroscopy, Cur Med Chem., 2, 2481-2497 19 Sorachai S., (2003), Chemical constituents from the twigs of Mangifera odorata and antioxidation properties, Thesis of Organic Chemistry, Songkla University, Thailand 20 Vieira L.M.M., and Kijjoa A., (2005), Naturally-occurring xanthones: recent developments, Cur Med Chem., 2, 2413-2446 21 Yu D Y., (1999), Recent works on anti-tumor constituent from Annonaceae plants in China, Pur Appl Chem., 71(6), 1119-1122 22 Lee J H., Ku C H., Baek N I., Kim S H., Park H W., and Kim D K., (2004), Phytochemical constituents from Diodia teres, Arch Pharm Res., 27(1), 40-43 ... tơi chọn đề tài: ? ?Phân lập xác định cấu trúc số hợp chất flavonoit từ lãnh công xám (Fissistigma glaucescens (Hance) Merr. ) Hà Tĩnh? ??, từ góp phần xác định cấu trúc hoá học số hợp chất tìm nguồn... hợp để thu hỗn hợp hợp chất từ lãnh công xám (Fissistigma glaucescens (Hance) Merr. ) - Phân lập xác định cấu trúc hợp chất từ lãnh công xám (Fissistigma glaucescens (Hance) Merr. ) Đối tƣợng nghiên... DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN THỊ THU PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT FLAVONOIT TỪ CÂY LÃNH CÔNG XÁM (FISSISTIGMA GLAUCESCENS (HANCE) MERR. ) Ở HÀ TĨNH CHUYÊN NGÀNH: HÓA