Nghiên cứu thành phần hoá học hoa sim (rhodomyrts tomentosa (ait ) hassk)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH ===  === BÙI THỊ KIỀU OANH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC HOA SIM (RHODOMYRTUS TOMENTOSA (AIT.) HASSK) LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC VINH - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH ===  === BÙI THỊ KIỀU OANH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC HOA SIM (RHODOMYRTUS TOMENTOSA (AIT.) HASSK) CHUYÊN NGÀNH: HÓA HỮU CƠ MÃ SỐ: 60 44 27 LUẬN VĂN THẠC SĨ HĨA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS HỒNG VĂN LỰU VINH - 2011 LỜI CẢM ƠN Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc, tơi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới PGS.TS Hoàng văn Lựu - Khoa Hóa học - Trƣờng Đại học Vinh, ngƣời giao đề tài tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tơi suốt q trình học tập, nghiên cứu hoàn thiện luận văn NCS Nguyễn văn Thanh giúp đỡ tơi q trình nghiên cứu phần thực nghiệm PGS.TS Chu Đình Kính - Viện Hố học - Viện Khoa học Công Nghệ Việt Nam, giúp đỡ tơi suốt q trình ghi phổ xác định cấu trúc hợp chất PGS.TS Nguyễn Khắc Nghĩa, PGS.TS Đinh Xuân Định sửa chữa đóng góp ý kiến quý báu cho luận văn Nhân dịp này, tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo, cô giáo Khoa Hoá học, Khoa Sau Đại học, Trƣờng Đại học Vinh; Các thầy giáo, cô giáo Viện Khoa học Công Nghệ Việt Nam; gia đình, ngƣời thân bạn bè đồng nghiệp động viên, giúp đỡ trình thực luận văn MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn Mục lục Danh mục 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 CHƢƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Họ Sim 1.1.1 Đặc điểm thực vật học 1.1.2 Ứng dụng số chi thuộc họ Sim 1.2 Chi Rhodomyrtus 1.2.1 Đặc điểm thực vật phân loại [28] 1.2.2 Thành phần hóa học 1.3 CÂY SIM (Rhodomyrtus tomentosa) 10 1.3.1 Tên gọi 10 1.3.2 Phân bố 10 1.3.3 Mô tả thực vật 10 1.3.4 Thành phần hóa học sim 12 1.3.5 Sử dụng hoạt tính sinh học 29 CHƢƠNG II CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM 32 2.1 CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.1.1 Phƣơng pháp lấy mẫu 32 2.1.2 Phƣơng pháp phân tích, tách phân lập chất 32 2.1.3 Phƣơng pháp khảo sát cấu trúc hợp chất 32 2.2 THỰC NGHIỆM 33 Thiết bị hoá chất 33 2.2.1 2.2.1.1 Thiết bị 33 2.2.1.2 Hoá chất 34 Tách xác định cấu trúc hợp chất 34 2.2.2 2.2.2.1 Tách hợp chất 34 CHƢƠNG III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 XÁC ĐỊNH CẤU TẠO CỦA HỢP CHẤT C (TDH 35) 38 3.1.1 Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H- NMR 38 3.1.1 Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 13C - NMR phổ DEPT 39 3.2 XÁC ĐỊNH CẤU TẠO CỦA HỢP CHẤT D (TDH 36) 49 3.2.1 Phổ khối lƣợng MS 49 3.2.2 Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H - NMR 49 KẾT LUẬN 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ TỪ VIẾT TẮT NMR : Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân) H-NMR : Proton Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton) 13 C-NMR : Carbon – 13, Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân cacbon 13) DEPT : Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer  (ppm) : Độ chuyển dịch hoá học s : Singlet d : Doublet DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Thành phần hoá học tinh dầu rễ sim Nghệ An 18 Bảng 1.2: Thành phần hóa học tinh dầu hoa sim Nghệ an 20 Bảng 2.1: Số liệu trình chạy cột cao clorofom hoa sim 35 Bảng 3.1: Số liệu cộng hƣởng từ hạt nhân hợp chất C 39 Bảng 3.2: Số liệu cộng hƣởng từ hạt nhân hợp chất C 40 Bảng 3.3: Số liệu cộng hƣởng từ hạt nhân hợp chất D 49 ẢNH, SƠ ĐỒ Trang Ảnh 1.1: Ảnh hoa hồng sim 11 Ảnh 2.1: Ảnh tiểu sim 11 Sơ đồ 2.1: Sơ đồ phân lập chất từ hoa sim 36 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 3.1: Phổ 1H -NMR hợp chất C 42 Hình 3.2: Phổ H- NMR hợp chất C (phổ giản) 43 Hình 3.3: Phổ 13 C- NMR hợp chất C 45 Hình 3.4: Phổ 13 C- NMR hợp chất C (phổ giản) 46 Hình 3.5: Phổ DEPT hợp chất C 47 Hình 3.6: Phổ DEPT hợp chất C (phổ giản) 48 Hình 3.7: Phổ khối lƣợng MS hợp chất D 51 Hình 3.8: Phổ 1H - NMR hợp chất D 52 Hình 3.9: Phổ 1H - NMR hợp chất D (phổ giản) 53 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hoá học hợp chất thiên nhiên lĩnh vực quan trọng phát triển sớm lịch sử tiến hố lồi ngƣời Từ xƣa đến ngƣịi biết sử dụng cỏ tự nhiên để làm thuốc chữa bệnh Việc dùng cỏ để chữa bệnh hầu nhƣ không gây tác dụng phụ, nên từ cuối kỉ XX đến tƣơng lai, hóa học hợp chất thiên nhiên phát triển cách mạnh mẽ Trên giới có nhiều phịng thí nghiệm tích cực tách chiết, xác định thử hoạt tính chất tách đƣợc từ cỏ với mong muốn tìm đƣợc hợp chất phục vụ cho đời sống ngƣời lĩnh vực nhƣ: nông nghiệp, công nghiệp, dƣợc phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm đặc biệt y học Do khai thác bừa bãi ngƣời mà nguồn tài nguyên thiên nhiên cạn kiệt nhanh chóng Vì việc nghiên cứu khai thác sử dụng có hiệu hoạt chất thiên nhiên, phân tách, tổng hợp bán tổng hợp từ nguồn tài nguyên quý giá vấn đề quan trọng Việt Nam nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, cận xích đạo, lƣợng mƣa nhiều, độ ẩm cao nên có thảm thực vật phong phú đa dạng, có nhiều lồi đƣợc sử dụng làm thuốc chữa bệnh Hiện Việt Nam có 10.000 lồi [6], có khoảng 3.800 loài thực vật bậc cao bậc thấp (kể nấm) đƣợc sử dụng y học dân tộc 600 loài cho tinh dầu [6] Đây nguồn tài nguyên thiên nhiên quý báu đất nƣớc Trong nhiều lồi thực vật đó, họ Sim (Myrtaceae) họ lớn Ở nƣớc ta, họ Sim có khoảng 13 chi với gần 100 lồi, chủ yếu đƣợc dùng để làm thuốc chữa bệnh Cây sim lồi thuộc họ Sim, phổ biến Việt Nam, có nhiều lợi ích đƣợc số nƣớc Châu Á nghiên cứu, đƣa vào ứng dụng nhiều lĩnh vực Cây sim đƣợc sử dụng nhiều vị thuốc dân gian nhƣ dùng búp sim sắc uống chữa bệnh tiêu chảy, kiết lị, dùng để rửa vết thƣơng, vết loét, sim sấy khô dùng làm thuốc… Cho đến có số cơng trình nghiên cứu thành phần hoá học tinh dầu rễ sim, thành phần hoá học hoa sim, tinh dầu hoa sim … Với mục đích nghiên cứu tìm hiểu thành phần hố học hợp chất có hoạt tính sinh học hoa sim, góp phần làm tăng hiểu biết nguồn thực vật làm thuốc phong phú quý giá Việt Nam Cũng nhƣ tìm nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp dƣợc liệu công nghiệp hƣơng liệu … Tôi chọn hoa sim làm đối tƣợng nghiên cứu, với tên đề tài: “Nghiên cứu thành phần hoá học hoa sim (Rhodomyrtus tomentosa Ait Hassk)” Nhiệm vụ nghiên cứu - Lấy mẫu hoa sim - Ngâm hoa sim với dung môi metanol - Loại bỏ dung môi, thu phần cao đặc - Chiết phần cao đặc dung mơi thích hợp để thu đƣợc hỗn hợp dịch chiết tƣơng ứng - Phân lập chất phƣơng pháp sắc ký cột sắc kí lớp mỏng - Làm chất phƣơng pháp rửa kết tinh phân đoạn - Sử dụng phƣơng pháp: phổ khối lƣợng (EI – MS), phổ cộng hƣởng từ hạt nhân chiều (H1 – NMR, C13 – NMR, DEPT) để xác định cấu trúc hợp chất thu đƣợc Đối tƣợng nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu hoa sim (Rhodomyrtus tomentosa Ait Hassk) thuộc họ Sim ( Myrtaceae) tỉnh Thanh hoá CHƢƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Họ Sim 1.1.1 Đặc điểm thực vật học Họ Sim hay họ Đào kim nƣơng (Myrtaceae) họ thực vật hai mầm ngành thực vật hạt kín, đƣợc đặt Đào kim nƣơng (Myrtales) Đào kim nƣơng, sim, đinh hƣơng, ổi, bạch đàn, tiêu Jamaica ổi dứa thuộc họ Trên giới họ Sim có 3000 loài, phân bố khoảng 100 chi, chúng có mặt vùng nhiệt đới ơn đới, chủ yếu Châu Mỹ châu Úc [9] Ở nƣớc ta họ Sim gồm 13 chi, 100 loài phân bố khắp ba miền Bắc, Trung, Nam Các thuộc họ Sim gỗ lớn, nhỡ, hay bụi, đƣợc trồng vƣờn nhà cho ăn, cho tinh dầu, hay mọc hoang dại đồng trung du, miền núi Chi lớn họ Sim chi Eugenia (trên giới có khoảng 600 lồi, nƣớc ta có 26 lồi, nhiều loài đƣợc chuyển vào chi Syzygium) Những chi phần lớn gỗ trung bình đa số hoang dại Cây thuốc quý chi đinh hƣơng (E caryophyllata Thunb = Syzygium aromaticum Merr et Perry), có nụ dùng làm thuốc gia vị Một số loài thuộc chi Eugenia đƣợc tách đặt vào chi nhƣ gioi (Syzygium jambos (L.) Alston = Eugenia jambos L.) có ăn ngon; vối (Cleislocalyx operculatus (Roxb.) Merr et Perry = E operculata Roxb) trồng lấy nụ để uống nƣớc Trên đồi đất laterit vùng trung du, thƣờng gặp mọc xen lẫn với sim, mua chổi (Baeckea frutescens L.) 44 45 Hình 3.3: Phổ 13 C- NMR hợp chất C 46 Hình 3.4: Phổ 13 C- NMR hợp chất C (phổ giản) 47 Hình 3.5: Phổ DEPT hợp chất C 48 Hình 3.6: Phổ DEPT hợp chất C (phổ giản) 49 3.2 XÁC ĐỊNH CẤU TẠO CỦA HỢP CHẤT D (TDH 36) Chất D trạng thái tinh thể màu trắng, nhiệt độ nóng chảy 69,6oC, nhiệt độ sôi 361,1oC Cấu trúc chất D đƣợc xác định phƣơng pháp phổ: phổ khối lƣợng MS, phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H - NMR 3.2.1 Phổ khối lƣợng MS Phổ khối lƣợng (EI-MS) chất D cho pic ion phân tử M+ = 284, hợp chất D có khối lƣợng phân tử 284, ứng với cơng thức phân tử C18H36O2 3.2.2 Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H - NMR Phổ 1H - NMR hợp chất D cho thấy tín hiệu triplet có độ chuyển dịch hoá học δ = 0,78 ppm (3H, J = 7,0 Hz, H-18) đặc trƣng cho nhóm CH3 Tín hiệu triplet có độ dịch chuyển hố học δ = 2,15 ppm J = 6,5 Hz đặc trƣng cho nhóm CH2 liên kết với nhóm COOH Tín hiệu multiplet có độ dịch chuyển hoá học δ = 1,50 ppm đặc trƣng cho nhóm CH2 (H3) Tín hiệu cộng hƣởng 28 proton 14 nhóm CH2 (từ H4 đến H17) có độ dịch chuyển hoá học δ = 1,16 ppm Bảng 3.3: Số liệu cộng hƣởng từ hạt nhân hợp chất D (Dung môi CDCl3; T= 300 0K, thiết bị Brucker tần số 500 MHz) Số C Nhóm C H-NMR (ppm) COOH CH2 2,15 J=6,5 Hz CH2 1,50  17 CH2 1,16 18 CH3 0,78 J=7,0 Hz 50 Từ số liệu phổ khối lƣợng (EI-MS) phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H – NMR hợp chất D, so sánh với tài liệu công bố xác định đƣợc cấu tạo hợp chất D axit Stearic CH3(CH2)16COOH (85) 18 (85) Axit Stearic COOH 51 Hình 3.7: Phổ khối lƣợng MS hợp chất D 52 Hình 3.8: Phổ 1H - NMR hợp chất D 53 Hình 3.9: Phổ 1H - NMR hợp chất D (phổ giản) 54 KẾT LUẬN Từ cao clorofom hoa sim phƣơng pháp sắc kí cột silicagen hệ dung môi rửa giải clorofom : metanol, với tỷ lệ tăng dần độ phân cực tách đƣợc hai hợp chất C D Cấu trúc hai hợp chất C D đƣợc xác định phƣơng pháp phổ: phổ khối lƣợng MS, phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H – NMR, phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 13C - NMR Kết cho thấy hợp chất C α- amyrin axetat, hợp chất D axit Stearic 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt Cây thuốc động vật làm thuốc Việt Nam (2005), Viện Dƣợc liệu, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Võ Văn Chi (1997), Từ điển thuốc Việt Nam, tr 1047- 1048, Nhà xuất Y học, thành phố Hồ Chí Minh Nguyễn Xuân Dũng, Trần Đình Thắng, Hồng Văn Lựu (1999), Nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu hoa sim, Tạp chí dược liệu, (4) tr 108, 109 Nguyễn Xuân Dũng, Đào Hữu Vinh cộng (1985), phương pháp sắc ký, NXB Khoa học Kỹ thuật Phan Minh Giang, Trần Thị Hà, Nguyễn Thị Hồng Anh, Phan Tống Sơn (2007), Nghiên cứu Hóa thực vật sim (Rhodomyrtus tomentosa Ait Hassk, Myrtaceae), Hội nghị khoa học cơng nghệ Hóa học Hữu tồn quốc lần thứ tư, Hà Nội tháng 10/2007, tr 340-345 Phạm Hoàng Hộ (2000), Cây cỏ Việt Nam, Nhà xuất Trẻ Đỗ Tất Lợi (2005), thuốc vị thuốc Việt Nam, Nhà xuất Y học Hoàng Văn Lựu (2003), Thành phần hóa học tinh dầu rễ sim (Rhodomyrtus tomentosa Ait Hassk) Việt Nam, Tạp chí Hóa học ứng dụng, 9, tr 29-31 Trần Đình Lý (Chủ biên) cộng (1994), 1900 lồi có ích Việt Nam, Nhà xuất giới, Hà Nội 10 Nguyễn Đức Minh (1975), Tính kháng khuẩn thuốc Việt Nam, NXB Y học 11 Hoàng Thị Sản (2001), Phân loại thực vật, NXB Y học 56 12 Trịnh Thị Thuỷ, Trần Văn Sung (1993 - 1994), "Kết nghiên cứu hóa học số thuốc Việt Nam" Tuyển tập báo cáo Khoa học - Viện Hóa học, 213 Tiếng Anh 13 Nguyen Xuan Dung, Hoang Van Luu, Ta Thi Khoi and Piet A Leclercq (1984), "GC and GC/MS Analysis of the leaf oil of cleistocalyx operculatus (Roxb) Merr et Perry", Journal of Essential Oil Reseach, 6, 661662 14 Nguyen Huu Tung, Yan Ding, Eun Michoi, Phan Van Kiem, Chau van Minh and Young Ho Kim (2009), New anthracene glycoside from Rhodomyrtus tomentosa stimulate ostcoblastic differentiation of MC 3T3 - E1 cells Archives of pharmacal research volume 32, Number 4, 515 – 520 15 Chike A., Lgboechi, Parfitt R T and Rowan M G., Two dibenzofuran derivatives from fruit of Rhodomyrtus macrocarpa phytochemistry, volume 23 issue 5, 1984 Pages: 1139-1141 16 Dachriyanus S., Melvyn S., Sargent V., Brian W., IWang Soediro, Mumu Sutisna, Allan H., White and Elin Yulinah (2002), Rhodomyrtone, from Rhodomyrtus tomentosa an Antibiotic- Aust.j.chem 55, pp 229-232 17 Dachriyanus S., Fahmi R., Sargent M.V , Skelton B.W., Brian W., White A.H (2004), 5-Hydroxy-3,3’,4’,5’,7’-pentamethoxyflavone (combretol), Acta Cryst (1) E60, 086-8 18 Gao Y., Lai X., Chen X (1999), Study on extraction and stability of Rhodomyrtus tomentosa pigment, Huaxue Shijie (6) 40, 303-5 19 He L., Lihua Z., Jianbao T., Qui H., Su Y (1998), Properties and extraction of pigment from Rhodomyrtus tomentosa (Ait.) Hassk Jingxi Huagong Bianjibu (6) 15, 27-9 57 20 Hiranrat A., Mahabasarkam W (1 December 2008), New acuyphloro glucinols from the leaver of Rhodomyrtus tomentosa, Tetrahedron Volume 64, issue 49, 11193-11197 21 Hou A., Wu Y., Liu Y., Flavone glycosides and an ellagitannin from Downy Rosemyrte (Rhodomyrtus tomentosa), Zhongcaoyao (9) 30, 645-8 22 Hui W H and Li M M (1975), Triterpenoids and steroids from Rhodomyrtus tomentosa- Phytochemistry, v 14, pp 833 - 834 23 Hui W H and Li M M (1976), Two new triterpenoids from Rhodomyrtus tomentosa- Phytochemistry, v 15, pp 1741- 1743 24 John W & Sons, Ltd (1997) 25 Liu Y., Hou A., Ji C., Wu Y (1998), Isolation and stucture of hydrolysable tannins of Rhodomyrtus tomentosa (Ait) Hassk, Tianran Chanwu Yanjiu Yu Kaifa Bianjibu (1) 10, 14-9 26 Miyake Y., Nojima J., Skin cosmetics and skin-beautifying foods containing Rhodomyrtus tomentosa extracts, Jpn Kokai Tokkyo Koho JP 2006199678 (2006) 19 tr 27 Miyake Y., The hair restor, the antiandrogen agent, testosterone alphareductase inhibitor, and hair cosmetics, Jpn Kokai Tokkyo Koho JP 2006169133 (2006) tr 28 “Rhodomyrtus” Australian plant Name Index (APNI), IBIS database, Centre for plant Biodiversity Research, Australian Government, Canberra Ritrieved 2008-11-02 29 Ruqiang H., Qian D., Chunhong L., Study on purification and stability of the pigment from fructus rhodomyrti, Abs Chem Soc.20-29 March.2007 (2007) 30 Ruqiang H., Yonglu C.Sr., Study on the oxidation resistance of fructus rhodomyrti, Abs Chem Soc 10-14 Sept.2006 (2006) 58 31 Wang X., A chinese medicinal composition with antiaging and yang invigorating effects, Faming Zhuanli Shenqing Gongkai Shuomingshu CN 1203096 (1998) 32 Wu Y., Chinese medicinal preparation for treating diseases of swine digestive tract, Faming Zhuanli Shenqing Gongkai Shuomingshu CN 1201688 (1998) 33 Yao J., Manufacture of a soft capsule treating gynecological diseases, Faming Zhuanli Shenqing Gongkai Shuomingshu CN 1730011 (2005) 8tr 34 Yang Y., Medicinal composition for treating migraine, Faming Zhuanli Shenqing Gongkai Shuomingshu CN 1824075 (2006) 13 tr 35 Ye S., Herb tea spleen invigorating effect, Faming Zhuanli Shenqing Gongkai Shuomingshu CN 101002590 (2007) 36 Zhang S., Kan Y., Chinese al dripping pills containing extracts from Duchesnea and Oldenlandia and others for treating gynecologic inflammations, Faming Zhuanli Shenqing Gongkai Shuomingshu CN 1969995 (2007) 15 tr ... loét, sim sấy khô dùng làm thuốc… Cho đến có số cơng trình nghiên cứu thành phần hoá học tinh dầu rễ sim, thành phần hoá học hoa sim, tinh dầu hoa sim … Với mục đích nghiên cứu tìm hiểu thành phần. .. Tôi chọn hoa sim làm đối tƣợng nghiên cứu, với tên đề tài: ? ?Nghiên cứu thành phần hoá học hoa sim (Rhodomyrtus tomentosa Ait Hassk)? ?? Nhiệm vụ nghiên cứu - Lấy mẫu hoa sim - Ngâm hoa sim với dung... TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH ===  === BÙI THỊ KIỀU OANH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC HOA SIM (RHODOMYRTUS TOMENTOSA (AIT.) HASSK) CHUYÊN NGÀNH: HÓA HỮU CƠ MÃ SỐ: 60 44 27 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người