Tách và xác định cấu trúc một số hợp chất từ lá và rễ cây sắn thuyền ( syzygium resinosum (gagnep) merr et perry) ở thanh hóa

1 Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng đại học vinh ========== Nguyễn Thị Thanh mận Tách xác định cấu trúc số hợp chất từ rễ sắn thuyền (Syzygium resinosum (gagnep) Merr Et Perry) hóa Luận văn thạc sỹ hóa học VINH, 2012 Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng đại học vinh ========== NGUYễN Thị ThANH MậN Tách xác định cấu trúc số hợp chất từ rễ sắn thuyền (Syzygium resinosum (gagnep) Merr Et Perry) hóa Chuyên ngành: Hóa hữu MÃ số: 60 44 27 Luận văn thạc sỹ hóa học Ng-ời h-ớng dẫn khoa học: PGS.TS Hoàng Văn Lựu VINH, 2012 LỜI CẢM ƠN Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, xin chân thành gửi lời cảm ơn tới: PGS.TS Hồng Văn Lựu - Khoa Hố học - Trường Đại học Vinh, người giao đề tài tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hồn thiện luận văn PGS.TS Chu Đình Kính - Viện Hố học - Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi q trình ghi phổ xác định cấu trúc hợp chất TS Trần Đình Thắng PGS.TS.NGƯT Lê Văn Hạc có ý kiến đóng góp quý báu cho luận văn Ths - NCS Nguyễn Văn Thanh giúp đỡ tơi q trình làm thực nghiệm Nhân dịp này, tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo, giáo Khoa Hố học, Khoa Sau đại học - Trường Đại học Vinh; thầy giáo, cô giáo Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam; anh chị đồng nghiệp, gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các ký hiệu, chữ viết tắt Danh mục bảng Danh mục hình vẽ, đồ thị MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Nhiệm vụ nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Chƣơng 1: TỔNG QUAN ĐẠI CƢƠNG VỀ THỰC VẬT HỌC VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CHI SYZYGIUM 1.1 Chi Syzygium 1.1.1 Đặc điểm thực vật học 1.1.2 Một số loài thuộc chi syzygium 1.1.2.1 Cây đinh hương (syzygium aromaticum) 1.1.2.2 Cây đơn tướng quân (syzygium formosum var ternifolium) 1.1.2.3 Cây vối rừng (syzygium cumini) 1.1.2.4 Trâm hoa nhỏ (syzygium hancei) 1.1.2.5 Trâm Lào (syzygium Laosencis) 1.1.2.6 Trâm cà mà (syzygium buxifolium) 1.1.2.7 Cây gioi (syzygium jambos) 1.1.2.8 Cây điều đỏ (syzygium malaccense) Trang 1.1.3 Những nghiên cứu thành phần hoá học thực vật chi Syzygium 1.1.3.1 Các hợp chất triterpenoit a Triterpen khung oleanan b Triterpen khung ursan 10 c Triterpen khung lupan 11 1.1.3.2 Các hợp chất steroit 12 1.1.3.3 Các hợp chất acetophenon 14 1.1.3.4 Các flavonoit 14 a Hợp chất flavanon 15 b Các hợp chất flavon 16 c Các hợp chất flavonol 17 1.1.3.5 Các hợp chất chalcon 20 1.2 Đại cương thực vật học hóa học sắn thuyền 21 1.2.1 Tên gọi 21 1.2.2 Phân bố 21 1.2.3 Mô tả thực vật 21 1.2.4 Thành phần hóa học sắn thuyền 22 1.2.5 Tác dụng dược lý 25 Chƣơng 2: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC 28 NGHIỆM 2.1 Phương pháp lấy mẫu 28 2.2 Phương pháp tách phân lập hợp chất 28 2.3 Phương pháp khảo sát cấu trúc hợp chất 28 2.4 Thiết bị hóa chất 28 2.4.1 Thiết bị 28 Trang 2.4.1 Hoá chất 28 2.5 Tách xác định cấu trúc hợp chất 29 2.5.1 Tách hợp chất 29 2.5.1.1 Chuẩn bị mẫu 29 2.5.1.2 Phân lập hợp chất từ rễ sắn thuyền 30 2.2.2 Xác định cấu trúc hợp chất 36 Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 Xác định cấu trúc hợp chất TDR413 từ rễ sắn thuyền 37 3.1.1 Bảng số liệu cộng hưởng từ hạt nhân chất TDR413 37 3.1.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H–NMR hợp chất TDR 413 39 3.1.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C - NMR hợp chất TDR413 42 3.1.4 Phổ Dept hợp chất TDR413 45 3.1.5 Phổ HMBC hợp chất TDR413 47 3.1.6 Phổ HSQC hợp chất TDR413 50 3.1.7 Xác định cấu tạo hợp chất TDR413 53 3.2 Xác định cấu trúc hợp chất TD5 từ rễ sắn thuyền 55 3.2.1 Bảng số liệu cộng hưởng từ hạt nhân chất TD5 55 3.2.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H – NMR TD5 58 3.2.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C - NMR hợp chất TD5 60 3.2.4 Phổ Dept hợp chất TD5 63 3.2.5 Phổ COSRGP hợp chất TD5 66 3.2.6 Phổ HMBC hợp chất TD5 68 3.2.7 Phổ HSQC hợp chất TD5 73 3.2.8 Xác định cấu tạo hợp chất TD5 KẾT LUẬN 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ TỪ VIẾT TẮT NMR : Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân) H-NMR : Proton Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton) 13 C-NMR : Carbon – 13, Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13) DEPT : Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer  (ppm) : Độ chuyển dịch hoá học s : Singlet d : Doublet t : Triplet DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1: Số liệu trình chạy cột cao sắn thuyền 31 Bảng 2.2: Số liệu trình chạy cột cao rễ sắn thuyền 34 Bảng 3.1: Số liệu cộng hưởng từ hạt nhân hợp chất 37 TDR413 Bảng 3.2: Số liệu cộng hưởng từ hạt nhân hợp chất TD5 56 ẢNH, SƠ ĐỒ Trang Ảnh 1.1: Ảnh chụp sắn thuyền 22 Sơ đồ 2.1: Sơ đồ tách chất từ rễ sắn thuyền 33 Sơ đồ 2.2: Sơ đồ tách chất từ sắn thuyền 35 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 3.1: Phổ 1H - NMR hợp chất TDR413 39 Hình 3.4: Phổ 13C - NMR hợp chất TDR413 42 Hình 3.7: Phổ DEPT hợp chất TDR413 45 Hình 3.9: Phổ HMBC hợp chất TDR413 47 Hình 3.13: Phổ HSQC hợp chất TDR413 51 Hình 3.16: Phổ 1H - NMR hợp chất TD5 58 Hình 3.19: Phổ 13C - NMR hợp chất TD5 61 Hình 3.21: Phổ DEPT hợp chất TD5 63 Hình 3.24: Phổ COSYGP hợp chất TD5 66 Hình 3.27: Phổ HMBC hợp chất TD5 69 10 Hình 3.31: Phổ HSQC hợp chất TD5 73 80 Hình 3.28: Phổ giãn HMBC hợp chất TD5 81 Hình 3.29: Phổ giãn HMBC hợp chất TD5 82 Hình 3.30: Phổ giãn HMBC hợp chất TD5 83 3.2.7 Phổ HSQC hợp chất TD5 Hình 3.31: Phổ HSQC hợp chất TD5 84 Hình 3.32: Phổ giãn HSQC hợp chất TD5 85 3.2.8 Xác định cấu tạo hợp chất TD5 Phổ 1H - NMR hợp chất TD5 có tín hiệu cộng hưởng đặc trưng sau: Phần   Sitosterol : Tín hiệu cộng hưởng Proton H3  = 4,6 ppm Tín hiệu cộng hưởng Proton H6  = 5,37 ppm Tín hiệu cộng hưởng Proton nhóm CH3: 3H18  = 0,68 ppm (s) 3H19  = 1,02 ppm (s) 3H 21  = 0,92 ppm (s) (d, j= 6,5 Hz) 3H26  = 0,83 ppm (s) (d, j= 7,0 Hz) 3H27  = 0,84 ppm (s) (d, j= 7,0 Hz) 3H29  = 0,85 ppm (s) Phần axít icosanoic: Ba proton nhóm CH3 vị trí 20’: 3H 20’( = 0,87 ppm) Hai proton nhóm CH2 vị trí 2’: 2H 2’( = 2,26 ppm; ( t,j = 7,5 Hz )) Phổ 13C-NMR hợp chất TD5 có tín hiệu cộng hưởng đặc trưng sau: Phần   Sitosterol : số liệu phổ 13C-NMR hợp chất TD5 phù hợp với cấu trúc   Sitosterol theo tài liệu [42] Các nguyên tử cacbon liên kết đôi C5, C6 có độ chuyển dịch hóa học ( = 139,7 ppm 122,6 ppm) Nguyên tử cacbon C3 liên kết với oxy có độ chuyển dịch hóa học  = 73,1 ppm Các nguyên tử cacbon nhóm CH3 có giá trị  sau: C18  = 11,8 ppm C19  = 19,8 ppm C21  = 18,8 ppm C26  = 19,1 ppm C27  = 19,3 ppm C29  = 12,0 ppm 86 Phần axít icosanoic: Ngun tử cacbon C1’ có giá trị  = 173,3 ppm Nguyên tử cacbon C20’ (CH3) có giá trị  = 14,1 ppm Từ số liệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR 13C-NMR, so sánh dự kiện phổ máy đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân so sánh với tài liệu [17], [42] nhận diện hợp chất TD5   Sitosteryl arachidate este   Sitosterol với axit arachidic(icosanoic axit) có cơng thức phân tử C49H88O2 công thức cấu tạo sau: 26 21 12 O 20' 10 1' 18 O 13 23 27 24 17 11 18 25 20 19 22 16 14 15   Sitosteryl arachidate 28 29 87 KẾT LUẬN Bằng phương pháp chiết với dung môi metanol, sau chiết với dung mơi clorofom chưng cất thu hồi dung môi áp suất thấp, thu cao tương ứng Cao Clorform sử dụng sắc ký cột với pha tĩnh silicagel, hệ dung môi rửa giải Clorform - metanol với độ phân cực tăng dần thu phân đoạn khác Tiến hành rửa kết tinh nhiều lần kiểm tra độ sắc ký lớp mỏng thu số hợp chất tương đối có hợp chất kí hiệu TD5 từ sắn thuyền, TDR413 từ rễ sắn thuyền Sử dụng phổ cộng hưởng từ hạt nhân chiều (1H - NMR, 13C - NMR, DEPT), kết hợp với tài liệu so sánh nhận diện cấu trúc hợp chất TDR413 là: C48H93NO10 có cơng thức cấu tạo là: O 18' 15 1' 2' HN HO OH 6'' OH O HO 2'' 14 O HO OH 1'' 24 OH 1- -  - D – glucopyranosyl – – (2’- hydrroxy octa decananoyl) – 14 ( E / Z ) – tetracosene – 1,3,4 – triol Hợp chất TD5 là:   Sitosterol với axit arachidic (icosanoic axit) có cơng thức phân tử C49H88O2 công thức cấu tạo nhƣ sau: 26 21 12 O 20' 10 1' 18 O 13 23 27 24 17 11 18 25 20 19 22 16 14 15   Sitosteryl arachidate 28 29 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO A TIẾNG VIỆT [1] Võ Văn Chi (1999), Từ điển thuốc Việt Nam, Nhà xuất Y học, TP HCM [2] Nguyễn Xuân Dũng, Đào Hữu Vinh cộng (1985), Các phương pháp sắc ký, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [3] Trần Đình Đại (1998), Khái quát thực vật Việt Nam, Hội thảo Việt Đức hóa học hợp chất thiên nhiên, Hà Nội, tr.17-27 [4] Nguyễn Văn Đàn, Nguyễn Viết Tựu (1985), Phương pháp nghiên cứu hóa học thuốc, Nhà xuất Y học [5] Lê Thị Anh Đào, Nguyễn Xuân Dũng, Hoàng Văn Lựu (1997), Nghiên cứu thành phần hóa học vối Nghệ An, Tạp chí hóa học, T 35, số 3, tr.47-51 [6] Nguyễn Văn Đậu, Nguyễn Thị Thuận, Đỗ Thị Thanh (2007), Phân lập số hợp chất từ vối, Tuyển tập cơng trình hội nghị khoa học cơng nghệ hóa học hữu tồn quốc lần thứ IV, Hà Nội, tr.311-315 [7] Nguyễn Hữu Đĩnh, Trần Thị Đà (1999), Một số phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc, Nhà xuất Giáo dục [8] Phạm Hoàng Hộ (2003), Cây cỏ Việt Nam, Nhà xuất Trẻ, TP HCM, tr.783-796 [9] Nguyễn Quang Huy, Phan Tuấn Nghĩa, Ngô Văn Quang, Phan Văn Kiên (2007), Axit asiatic phân lập từ sắn thuyền (Syzygium resinosum) có tác dụng lên vi khuẩn Streptoccus mutans, Tạp chí Dược học số 7, tr.19-22 [10] Văn Ngọc Hướng, Nguyễn Xuân Sinh (2003), Isolation and 89 Identification of two triterpenoids from leaves of Syzygium resinosum Gagnep, 8th Eurasia Conference on chemical Science, Hanoi, tr.355359 [11] Đỗ Tất Lợi (1999), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất Y học, Hà Nội, tr.395 [12] Hoàng Văn Lựu (1996), Nghiên cứu thành phần hóa học số thuộc họ Sim (Myrtaceae) Nghệ An, Luận án Tiến sĩ khoa hóa học, Trường đại học Sư phạm Hà Nội [13] Hoàng Văn Lựu, Nguyễn Xuân Dũng, Lê Thị Anh Đào (1994), Đặc trưng hóa học tinh dầu hoa vối (Cleistocalyx operculatus Roxb Merr et Perry) Việt Nam, Thông báo khoa học, Đại học sư phạm Hà Nội, tr.32-34 [14] Hoàng Văn Lựu, Nguyễn Quang Tuệ (2004), Thành phần hóa học gioi, Tạp chí phân tích Hóa, Lý Sinh học, Tập 9, số 1, tr.20-23 [15] Nguyễn Đức Minh (1975), Tính kháng khuẩn thuốc Việt Nam, Nhà xuất Y học [16] Phạm Thị Hồng Minh, Nguyễn Quyết Tiến, Nông Thị Liễu (2009), Tuyển tập báo cáo khoa học, Hội nghị khoa học công nghệ sinh học toàn quốc Thái Nguyên, tr.253-257 [17] Nguyễn Văn Thanh, Hồng Văn Lựu, Chu Đình Kính, Phạm Thị Thanh Mỹ (2008), Xác định cấu trúc số hợp chất tách từ rễ sắn thuyền (Syzygium resinosum (Gagnep , Merr Et Perry), Tạp chí Hóa học, 46 (5A), tr.260-264 [18] Y học cổ truyền Tuệ Tĩnh [19] Http://www.dictionary.bachkhoatoanthu.gov.vn [20] Phùng Văn Trung, Nguyễn Ngọc Hạnh, Mai Phương Mai(2009), Nghiên cứu thành phần hóa học trái mướp đắng momordica 90 charantial hoạt tính ức chế  -Glucosidase (in vivo) charantin, Tạp chí Hóa học, 47(4A) Trang 478-482 B TIẾNG ANH [21] Jaki BU, Franzblau SG, Chadwick LR, Lankin DC, Zhang F, Wang Y, Pauli GF (2008), Purity-activity relationships of natural products: the case of anti-TB active ursolic acid, J Nat Prod, 71(10), pp.1742-1748 [22] Byung Sun Min, Cao Van Thu, Nguyen Tien Dat, Nguyen Hai Dang, Han-Su Jang and Tran Manh Hung (2008), Antioxidative Flavonoids from Cleistocalyx operculatus Buds, Chemical & Pharmaceutical Bulletia, 56 (12), pp.1725-1728 [23] Chapman & Hall/CRC, DNP on CD-ROM, Version 15:1 [24] Churng - Werng Chang, Tian-Shung Wu, Yih-Shoa Hsieh, Sheng-Chu KuO, and Pei-Dawn Lee Chao, (1999), Terpenoids of Syzygium formosanum, J Nat Prod, 62 (2), pp.327-328 [25] Dao Trong Tuan, Bui Thanh Tung, Nguyen Phi Hung, Thuong Phuong Thien, Sung Sik Yoo, Eun Hee Kim, Sang Kyum Kim and Won Keun Oh (2010), C-methylated flavonoids from Cleistocalyx operculatus and their Inhibitory effects on novel influenza A (H1N1) neuraminidase, J Nat Prod, 73 (10), pp.1636-1642 [26] Kadliya S.El Deeb, Rwaida A.Al-Haidari, Jaber S.Mossa, AbdelMonem Ateya, (2003), Phytochemical and pharmacological studies of Maytenus forsskaoliana, Saudi Pharmaceutical Journal, 11 (4) pp 184191 [27] Fernandez M.A, De las Heras B, Garcia M.D, Saenz M.T (2001), New insights into the mechanism of action of the anti - inflammatory triterpen lupeol, Journal of Pharmacy and Pharmacology, 53 (11), 91 pp.1533-1539 [28] Ibrahim I Mahmoud, Mohamed S.A Marzuok, Fatma A.Moharram, Mohamed R.Gindi and Amel M.K Hassan (2001), Acylated flavonol glycosides from Eugenia jambolana (Syzygium jambos) leaves, Phytochemistry volume 58 (8), pp.1239-1244 [29] Yoshiki Kashiwada, Hui-Kang Wang, Tsuneatsu Nagao, Susumu Kitanaka, Ichiro Yasuda, Toshihiro Fujioka, Takashi Yamagishi, L Mark Cosentino, Mutsuo Kozuka, Hikaru Okabe, Yasumasa Ikeshiro, Chang-Qi Hu, Eric Yeh, and Kuo-Hsiung Lee (1998), Anti-AIDS agents 30 Anti-HIV activity of Oleanolic acid, Pomolic acid, and structurally related triterpenoids, J Nat Prod 61 (9), pp.1090-1095 [30] Kenji Shiojima, Yoko Arai, Kazuo Masuda, Yoichi Takase and Hiroyuki Ageta (1992), Mass Spectra of Pentacyclic Triterpenoids, 40, pp.1683-1690 [31] Kuiate JR, Mouokeu S, Wabo HK, Tane P (2007), Antidermatophytic triterpenoids from Syzygium jambos (L.) alston (Myrtaceae), Phytother Res, 21(2), pp.149 - 152 [32] Kuo-Hsiung Lee, Yuh-Meei Lin, Tian-Shung Wu, De-Cheng Zhang, Takashi Yamagishi, et al (1988), The cytotoxic Principles of Prunella vulgaris, Psychotria serpens, and Hyptis capitata: Ursolic Acid and Related Derivatives, Planta Med, 54 (4), pp.308-311 [33] Mahmoud L Nassar (2006), Flavonoid triglycosides from the seed of Syzygium aromaticum, Carbohydrate Research, 341 (1), pp.160-163 [34] Mahmoud L Nassar, Ahmed H.Gaara, Ahmed H.EL-Ghorab, Abdel Razic H Farrag Hui Shen, Enamul Hua and Tom J.Marby (2007), Chemical constituents of clove (Syzygium aromaticum, Fam Myrtaceae) and their antioxidant activity, Rev Latinoamer Quim 35/3 92 [35] Matsutake Higa, Kazuhito Ogihara, and Seiichi Yogi (1998), Bioactive naphthoquinone derivatives from Diospyros maritima BLUME, Chemical & Pharmaceutical Bulletia, 46, pp1189-1193 [36] Min BS, Jung HJ, Lee JS, Kim YH, Bok SH, Ma CM, Nakamura N, Hattori M, and Bae K (1999), Inhibitory effect of triterpenes from Crataegus pinatifida on HIV-I protease, Planta Med, 65(4), pp 374375 [37] Moriarity DM, Huang J, Yancey CA, Zhang P, Setzer WN, Lawton RO, Bates RB, Caldera S (1998), Lupeol is the cytotoxic principle in the leaf extract of dendropanax of querceti, Planta Med, 64 , pp 370372 [38] Myint Myint Khine (2006), Isolation and Characterization of phytoconstituents from Myanmar Medicinal Plants, Dissertation, pp2933 [39] Slowing K, Sollhunber M, Carretero E, Villar A (1994), Flavanoids glycosides from Eugenia jambos, phytochemistry, 37 (1), pp255-258 [40] Zhang Fengxian, Liu Meifang and Lu Renrong (1990), Chemical constituents from the bud of Cleistocalyx operculatus, Acta Botanica Sinica 32 (6), pp.469 [41] Lanh Thi Ngoc, Nguyen Khac Hong, Pham Quoc Long, Nguyen Quyet Tien, Pham Thi Hong Minh, Nguyen Ngoc Tuan, Pham Hoang Ngoc(2008), primary results on the chemical composition of typhonium trilobatum journal of chemistry, Vol 46(5A) page 422-462 [42] Kuo H.Y, Yeh M.H (1997) chemical constituents of heartrwood of Bauhinia purpurea, J chin Chem Soc, 44, 379-383 93 94 ... hố học sắn thuyền, chúng tơi chọn đề tài ? ?Tách xác định cấu trúc số hợp chất từ rễ sắn thuyền? ?? (Syzygium resinosum (gagnep) Merr et Perry), Thanh Hóa Nhiệm vụ nghiên cứu - Lấy mẫu rễ sắn thuyền. .. lập hợp chất từ rễ sắn thuyền 30 2.2.2 Xác định cấu trúc hợp chất 36 Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 37 3.1 Xác định cấu trúc hợp chất TDR413 từ rễ sắn thuyền 37 3.1.1 Bảng số liệu cộng hưởng từ. .. ========== NGUYễN Thị ThANH MậN Tách xác định cấu trúc số hợp chất từ rễ sắn thuyền (Syzygium resinosum (gagnep) Merr Et Perry) hóa Chuyên ngành: Hóa hữu MÃ số: 60 44 27 Luận văn thạc sỹ hóa học Ng-ời