Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất flavonoit từ lá cây sắn dây (pueraria lobata (willd ) ohwi) ở việt nam

Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng Đại học vinh TRẦN ANH SƠN PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT FLAVONOIT TỪ LÁ CÂY SẮN DÂY (PUERARIA LOBATA (WILLD.) OHWI) Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC S HO HC Vinh 2011 Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng Đại học vinh PHN LP V XC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT FLAVONOIT TỪ LÁ CÂY SẮN DÂY (PUERARIA LOBATA (WILLD.) OHWI) Ở VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH: HOÁ HỮU CƠ Mã số: 60.44.27 LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC Người hướng dẫn khoa học: Học viên cao học: Vinh – 2011 TS TRẦN ĐÌNH THẮNG TRẦN ANH SƠN LỜI CẢM ƠN Luận văn đƣợc hồn thành phịng thí nghiệm Hố hữu cơ- Trƣờng Đại học Vinh, Viện hoá học - Trung tâm Khoa học Tự nhiên Công nghệ Quốc gia Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc TS.Trần Đình Thắng - Khoa Hố học - Trƣờng Đại học Vinh giao đề tài tận tình hƣớng dẫn nhƣ tạo điều kiện thuận lợi suốt q trình làm luận văn Bên cạnh tơi nhận đƣợc giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo: - PGS TS Hồng Văn Lựu nghiên cứu đóng góp ý kiến giúp tơi hoàn thành luận văn - PGS TS Lê Văn Hạc nghiên cứu đóng góp ý kiến giúp tơi hồn thành luận văn Cũng tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến thầy giáo Khoa Hoá, Khoa sau đại học – Trƣờng Đại học Vinh, anh chị em khóa Cao học 17 lớp Cao học 17 Hữu ngƣời thân bạn bè tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Vinh, tháng 10 năm 2011 T ần Anh S n MỤC LỤC M ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Nhiệm v đề tài Chƣơng 1: T NG QU N 1.1 Chi Sắn dây Pueraria DC) 1.1.1 Đ c m thực vật phân bố 1.1.2 M t số loài chi sắn dây 1.1.2.1 Pueraria phaseoloits 1.1.2.2 Pueraria thomsonii 1.1.2.3 Pueraria thunbergiana 1.1.2.4 Pueraria tuberosa 1.1.2.5 Pueraria mirifica 1.1.3 Thành phần hóa học 1.1.3.1 Các hợp chất poliphenol poliphenol glicosit 10 1.1.3.2 Các hợp chất triterpenoid 13 1.2 Cây nghiên cứu 15 1.2.1 Đ c m thực vật 15 1.2.2 Thành phần hóa học 17 1.2.2.1 Flavonoit 17 1.2.2.2 Các thành phần d bay 25 1.2.3 Sử d ng hoạt tính sinh học 27 Chƣơng 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 32 2.1 Phƣơng pháp lấy mẫu 32 2.2 Thiết bị phƣơng pháp 32 2.2.1 Hoá chất 32 2.2.2 Các phƣơng pháp sắc ký 32 2.2.2.1 Sắc ký mỏng 32 2.2.2.2 Sắc ký c t 32 2.2.3 D ng c thiết bị 32 2.2.4 Phân lập hợp chất 33 Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 Phân lập 35 3.2 Xác định cấu trúc hợp chất 67 35 3.2 Xác định cấu trúc hợp chất 68 54 KẾT LUẬN 77 TÀI LIỆU TH M KHẢO 78 DANH MỤC CÁC ẢNG Bảng 1.1 Phân bố loài thu c chi sắn dây Bảng 1.2 Các hợp chất poliphenol poliphenol glicosit 11 Bảng 1.3 Các hợp chất triterpenoit có lồi thu c chi Sắn dây 14 Bảng 2.1 Các thành phần d bay có củ loài Pueraria lobata 26 Bảng 3.1 Số liệu phổ 13C- NMR hợp chất 67 36 Bảng 3.2 Số liệu phổ 13C- NMR hợp chất 68 55 DANH MỤC SƠ ĐỒ S đồ 2.1 Chiết hợp chất sắn dây 33 S đồ 2.2 Tách hợp chất sắn dây 34 DANH MỤC HÌNH ẢNH H nh 1.1 Bản đ phân bố chi sắn dây giới Hình 1.2 Ảnh sắn dây 16 Hình 3.1 Phổ EI-MS hợp chất 67 38 Hình 3.2 Phổ 1H-NMR hợp chất 67 39 Hình 3.3 Phổ 1H-NMR hợp chất 67 40 Hình 3.4 Phổ 1H-NMR hợp chất 67 41 Hình 3.5 Phổ 13C-NMR hợp chất 67 42 Hình 3.6 Phổ 13C-NMR hợp chất 67 43 Hình 3.7 Phổ DEPT hợp chất 67 44 Hình 3.8 Phổ DEPT hợp chất 67 45 Hình 3.9 Phổ HMBC hợp chất 67 46 Hình 3.10 Phổ HMBC hợp chất 67 47 Hình 3.11 Phổ HMBC hợp chất 67 48 Hình 3.12 Phổ HMBC hợp chất 67 49 Hình 3.13 Phổ HSQC hợp chất 67 50 Hình 3.14 Phổ HSQC hợp chất 67 51 Hình 3.15 Phổ HSQC hợp chất 67 52 Hình 3.16 Phổ COSY hợp chất 67 53 Hình 3.17 Phổ COSY hợp chất 67 53 Hình 3.18 Phổ COSY hợp chất 67 54 Hình 3.19 Phổ EI-MS hợp chất 68 58 Hình 3.20 Phổ 1H-NMR hợp chất 68 59 Hình 3.21 Phổ 1H-NMR hợp chất 68 60 Hình 3.22 Phổ 1H-NMR hợp chất 68 61 Hình 3.23 Phổ 13C-NMR hợp chất 68 62 Hình 3.24 Phổ 13C-NMR hợp chất 68 63 Hình 3.25 Phổ 13C-NMR hợp chất 68 64 Hình 3.26 Phổ DEPT hợp chất 68 65 Hình 3.27 Phổ DEPT hợp chất 68 66 Hình 3.28 Phổ HMBC hợp chất 68 67 Hình 3.29 Phổ HMBC hợp chất 68 68 Hình 3.30 Phổ HMBC hợp chất 68 69 Hình 3.31 Phổ HMBC hợp chất 68 70 Hình 3.32 Phổ HSQC hợp chất 68 71 Hình 3.33 Phổ HSQC hợp chất 68 72 H nh 3.34 Phổ HSQC hợp chất 68 73 Hình 3.35 Phổ COSY hợp chất 68 74 Hình 3.36 Phổ COSY hợp chất 68 74 Hình 3.37 Phổ mơ 1H-NMR hợp chất 68 75 Hình 3.38 Phổ mô 13C-NMR hợp chất 68 76 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT CC: Column Chromatography Sắc kí c t) FC: Flash Chromatography Sắc ký c t nhanh) TLC: Thin Layer Chromatography Sắc kí lớp mỏng) IR: Infrared Spectroscopy Phổ h ng ngoại) MS: Mass Spectroscopy Phổ khối lƣợng) EI-MS: Electron Impact-Mass Spectroscopy Phổ khối va chạm electron) ESI-MS: Electron Spray Impact-Mass Spectroscopy Phổ khối lƣợng phun mù electron) H-NMR: Proton Magnetic Resonance Spectroscopy Phổ c ng hƣ ng từ hạt nhân proton) 13 C-NMR: Carbon Magnetic Resonance Spectroscopy Phổ c ng hƣ ng 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: Tetrametylsilan DMSO: DiMetylSulfoxit Đ.n.c.: Đi m nóng chảy MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Bạn hay thù Friend or Foe ), m t câu hỏi đƣợc đ t với nhiều quốc gia nhiều lồi sinh vật có sắn dây, m t loài thực vật ngày lấn chiếm đất đai tr ng trọt nơng dân, k từ đƣợc du nhập vào nƣớc từ châu Á Ban đầu, sắn dây Pueraria lobata) đƣợc xem nhƣ m t loại kinh tế đƣợc khuyến khích tr ng Các nhà nơng nghiệp báo cáo lợi ích lồi nông nghiệp lâm nghiệp nhƣ m t loại cải tạo đất thu c họ Đậu với nốt sần c ng sinh với vi khu n cố định đạm đ c trƣng), chống xói mịn, ngu n b t củ chứa nhiều tinh b t), ngu n dinh dƣỡng vật nuôi thân ăn đƣợc chứa thành phần dinh dƣỡng đa dạng) ngu n thảo dƣợc củ sắn dây làm thuốc) Vậy nhƣng nông dân, qn đ i phủ nƣớc coi sắn dây loài xâm lấn gây hại cho nông nghiệp hệ sinh thái chúng phát tri n lan tràn, chiếm d ng đất tr ng trọt, bãi tập, tiêu diệt thảm thực vật, b i to địa b ng sức sống mạnh m , dai d ng leo bám, riết ghê gớm Ngoài sắn dây có hiệu tạo tinh b t khơng cao, khơng th gieo giống b ng máy móc, thân khó thu gom đóng kiện Các quốc gia phải tiêu tốn thời gian, công sức tiền bạc đ ki m soát lan tràn sắn dây b ng nhiều biện pháp nhƣ sinh học, hóa học, đốt, ch t cào v.v Vậy nhƣng nhiều nƣớc khác khắp giới, nhiều Đông Nam Á, nơi mà sắn dây loài địa, nhƣ Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, Việt Nam, Thái Lan v.v sắn dây có ch đứng vững y học cổ truyền Các b phận, đ c biệt r củ sắn dây dùng đ chữa nhiều chứng bệnh nhƣ củ sắn dây có tác d ng hạ sốt, giãn đ ng mạch vành mạch máu nên có th chữa đau tức ngực, điếc đ t ng t hay cao huyết áp, hoa sắn dây chữa ng đ c rƣợu, sắn dây lấy nƣớc uống bã đắp chữa rắn cắn Trong khu vƣờn 68 Hình 3.29 Phổ HMBC hợp chất 68 69 Hình 3.30 Phổ HMBC hợp chất 68 70 Hình 3.31 Phổ HMBC hợp chất 68 71 Hình 3.32 Phổ HSQC hợp chất 68 72 Hình 3.33 Phổ HSQC hợp chất 68 73 H nh 3.34 Phổ HSQC hợp chất 68 74 Hình 3.35 Phổ COSY hợp chất 68 Hình 3.36 Phổ COSY hợp chất 68 75 Hình 3.37 Phổ mơ 1H-NMR hợp chất 68 76 Hình 3.38 Phổ mô 13C-NMR hợp chất 68 77 KẾT LUẬN Nghiên cứu thành phần hóa học thân sắn dây Pueraria lobata (Willd), Ohwi) thành phố Vinh, Nghệ n thu đƣợc m t số kết nhƣ sau: B ng phƣơng pháp ngâm chiết với dung môi chọn lọc r i cất thu h i dung môi thu đƣợc cao tƣơng ứng cao etylaxetat 267g), cao butanol 192 g), cao hexan 38 g), pha nƣớc Phân lập hợp chất từ cao butanol b ng phƣơng pháp sắc ký kết tinh phân đoạn thu đƣợc hợp chất 67 68 Đã tiến hành sử d ng phƣơng pháp phổ khối lƣợng EI-MS), phổ c ng hƣ ng từ hạt nhân 1H-NMR, 13 C-NMR DEPT đ xác định cấu trúc hợp chất tách đƣợc Từ liệu phổ cho ph p kh ng định chất 67 daidzin Hợp chất tách đƣợc từ sắn dây (Pueraria lobata(Willd), Ohwi) Đã tiến hành sử d ng phƣơng pháp phổ khối lƣợng EI-MS), phổ c ng hƣ ng từ hạt nhân 1H-NMR, 13C-NMR DEPT, HMBC, HSQC đ xác định cấu trúc hợp chất tách đƣợc Từ liệu phổ cho ph p kh ng định chất 68 rutin Rutin có tác d ng tăng cƣờng sức chịu đựng sức bền thành mạch mao mạch, làm cho thành mạch d o đàn h i hơn, tăng tính th m thấu, phòng ngừa nguy giòn đứt, vỡ mạch 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Vi t [1] Nguy n Tiến Bân Chủ biên) 2003) Danh mục lồi thực vật Việt Nam Nhà xuất Nơng nghiệp, Hà N i [2] Đ Huy Bích c ng (2004), thuốc đ ng vật làm thuốc Việt Nam, Nhà xuất Khoa học k thuật, Hà N i [3] Vũ Văn Chuyên, Lê Trần Chấn, Trần Hợp 1987), Địa lý họ Việt Nam, Nhà xuất Khoa học k thuật, Hà N i [4] Nguy n Thƣợng Dong c ng 2006) Nghiên cứu thuốc từ thảo dược Nhà xuất Khoa học k thuật, Hà N i [5] Trần Đình Đại 1998) Khái quát hệ thực vật Việt Nam H i thảo Việt-Đức hóa học hợp chất thiên nhiên Hà N i, 16-18 April, tr17-27 [6] Nguy n Văn Đàn, Nguy n Viết Tựu 1985) Phương pháp nghiên cứu hóa học thuốc Nhà xuất Y học, Hà N i [7] Phạm Hoàng H 1992) Cây cỏ Việt Nam Montreal [8] Đào Hữu Vinh, Nguy n Xuân Dũng, Trần Thị M Kinh, Phạm Hùng Việt 1985) Các phương pháp sắc ký Nhà xuất Khoa học K thuật, Hà N i [9] Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam (Tập 2) (2004) Nhà xuất Khoa học K thuật, Hà N i [10] Hoàng Trọng Quang, Nguy n Thị Kim Liên Dược điển(2004) Nhà xuất Khoa học- H i đ ng Dƣợc di n 79 Tiếng Anh [11] Anthony C Dweck (2002) Personal Care Magazine 3, 1, p.7-10 [12] Arao T., Kinjo J., Nohara T and Isobe R (1995), Oleanene-type triterpene glycosits from Puerariae radix II Isolation of saponins and the application of tandem mass spectrometry to their structure determination Chem Pharm Bull., 43, 1176–1179 [13] Arao, T., Kinjo, J., Nohara, T and Isobe, R (1995) Oleanene-type triterpene glycosits from Puerariae Radix II Isolation of saponins and the application of tandem mass spectrometry to their structure determination Chem Pharm Bull., 43, 1176–1179 [14] Arao, T., Kinjo, J., Nohara, T and Isobe, R (1997) Oleanene-type triterpene glycosits from Puerariae Radix IV Six new saponins from Pueraria lobata Chem Pharm Bull., 45, 362–366 [15] Bown, Deni: The Royal Horticultural Society Encyclopaedia of Herbs and their uses Dorling Kindersley Book 1995 ISBN không cấp [16] Burkill, H.M The useful plants of West Topical Africa Edition 1985 Tập 3, Families J-L Royal Botanic Gardens Kew ISBN 0947643-64-8 [17] Dictionary of Natural product on CD-Rom, Chapman and Hall-CRC (2005) [18] Fedoreyev S.A., Bulgakov V.P., Grishchenko O.V., Veselova M.V., Krivoschekova O E., Kulesh N I., Denisenko V.A., Tchernoded G.K., Zhuravlev Y.N (2008), Isoflavonoid composition of a callus culture of the relict tree Maackia amurensis Rupr et Maxim J Agric Food Chem 56(16) 7023-31 [19] G M Cragg, S A Schepartz, M Suffness, and M R Grever, J Nat Prod 56, 1657 (1993) [20] 80 Hirakura, K., Morita, M., Nakajima, K., Sugama, K., Takagi, K., Nijitsu, K., Ikeya, Y., Maruno, M and Okada, M (1997) Phenolic glucosit from the root of Pueraria lobata Phytochemistry, 46, 921– 928 [21] http://www.efloras.org/florataxon.aspx?flora_id=5&taxon_id=127620 Last access: 19h30 22/09/2011 [22] Ingham, J.L., Tahara, S and Dziedzic, S.Z (1988) Coumestans from the roots of Pueraria mirifica.Z Naturforsch., 43C, 5–10 [23] Keung H.M (2002) The genus Pueraria Taylor & Francis, pp 19 ISBN 0–415–28492–9 [24] Khan, R., Agrawal, P.K and Kapil, R.S (1996) Puetuberosanol, an epoxychalcanol from Pueraria tuberosa Phytochemistry, 42, 243– 244 [25] Kim JM, Lee YM, Lee GY, Jang DS, Bae KH, Kim JS (2006), Constituents of the roots of Pueraria lobata inhibit formation of advanced glycation end products (AGEs), Arch Pharm Res., 29 (10) 821-825 [26] Kinjo, J., Furusawa J., Baba J., Takeshita T., Yamasaki, M and Nohara, T (1987), Studies on the constituents of Pueraria lobata III Isoflavonoids and relatd compounds in the roots and the voluble stems Chem Pharm Bull., 35, 4846–4850 [27] Kinjo, J., Furusawa, J., Baba, J., Takeshita, T., Yamasaki, M and Nohara, T (1987) Studies on the constituents of Pueraria lobata III Isoflavonoids and relatd compounds in the roots and the voluble stems Chem Pharm Bull., 35, 4846–4850 [28] Kinjo, J., Takeshita, T., Abe, Y., Terada, N., Yamashita, H., Yamasaki, M., Takeuchi, K., Murakami, K., Tomimatsu, T and Nohara, T (1988) Studies on the constituents of Pueraria lobata IV 81 Chemical constituents in the flowers and the leaves Chem Pharm Bull., 36, 1174–1179 [29] Miyazawa, M and Kameoka, H (1988) Volatile flavor componnts of Puerariae Radix (Pueraria lobata Ohwi) Agric Biol Chem., 52, 1067–1055 [30] Nadkarni, K.M., Nadkarni, A.K.: Indian Matria Medica - with Ayurvedic, Unani-Tibbi, Siddha, Allopathic, Homeopathic, Naturopathic and Home remedies Volume 1999 Popular Prakashan Privat Ltd., Bombay, India ISBN 81-7168-142-9 [31] Ohshima, Y., Okuyama, T., Takahashi, K., Takizawa, T and Shibata, S (1988) Isolation and high performance liquid chromatography (HPLC) of isoflavonoids from the Pueraria root Planta Med., 68, 250–268 [32] Ohshima, Y., Okuyama, T., Takahashi, K., Takizawa, T and Shibata, S (1988) Isolation and high performance liquid chromatography (HPLC) of isoflavonoids from the Pueraria root Planta Med., 68, 250–268 [33] Prasain J.K., Reppert A., Jons K., Moore D.R., Barnes S., Lila M.A (2007), Itntification of isoflavon glycosits in Pueraria lobata cultures by tandem mass spectrometry, Phytochem Anal 18(1) 50-9 [34] Price, K.R and Fenwick, G.R (1985) Naturally occurring estrogens in foods – A review Food Addit Contam., 2, 73–106 [35] Quisumbing, Eduardo: Medicinal Plants of the Philippines Katha Publishing Company JMC PRESS, Quezon City, Philippines 1978 ISBN No unknown [36] Rong, H., Stevens, J.F., Deinzer, M.L., De Cooman, L and De Keukeleire, D (1998) Itntification of isoflavons in the roots of Pueraria lobata Planta Med., 64, 620–627 [37] 82 Shurtleff, W and Aoyagi, A (1977) The book of Kudzu A culinary and healing guit Autumn Press, pp 102 [38] Shurtleff, W and Aoyagi, A (1977) The book of Kudzu A culinary and healing guit Autumn Press, pp 88 [39] Thakur, R.S.; Puri, H.S.; Husain, Akhtar: Major Medicinal Plants of India 1989 Central Institute of Medicinal and Aromatic Plants, Lucknow, India [40] Walz, E (1931) Isoflavon- und Saponin-glucosit in Soja hispida Justus Liebigs Ann Chem., 498, 118–155 [41] WHO monographs on selected medicinal plants (Volume 1) World Health Organization Geneva 1999 [42] Wing Ming Keugn (2002) The genus pueraria, Harvard Medical School, Boston, USA First published 2002 [43] Zhu, You-Ping: Chinese Matria Medica - chemistry, pharmacology and applications Harwood Academic Publishers 1998 ISBN 905702-285-0 ... tạo Tr-ờng Đại học vinh PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT FLAVONOIT TỪ LÁ CÂY SẮN DÂY (PUERARIA LOBATA (WILLD. ) OHWI) Ở VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH: HOÁ HỮU CƠ Mã số: 60.44.27 LUẬN VĂN THẠC... với h? ?) dung mơi thích hợp đ thu đƣợc h n hợp hợp chất từ sắn dây – Sử d ng phƣơng pháp sắc ký kết tinh phân đoạn đ phân lập hợp chất – Sử d ng phƣơng pháp phổ đ xác định cấu trúc hợp chất thu... tài nghiên cứu Phân lập xác định cấu trúc m t số flavonoid từ sắn dây (Pueraria lobata Willd .) Ohwi) Việt Nam nh m làm sáng tỏ thành phần hóa học sắn dây, xác định thành phần có hoạt tính sinh