Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng đại học vinh Nguyễn thúc thu Tách xác định cấu trúc số hợp chất từ cao etyl axetat rễ s¾n thun syzygium resinosum (gagnep) merr Et perry LN V¡N THạC Sĩ hóa học Vinh - 2010 Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng đại học vinh Nguyễn thúc thu Tách xác định cấu trúc số hợp chất từ cao etyl axetat rễ sắn thuyền syzygium resinosum (gagnep) merr Et perry Chuyên ngành: hóa hữu M· sè: 60 44 27 LUËN V¡N TH¹C SÜ Hãa häc Ng-êi h-íng dÉn khoa häc: PGS.TS HOµNG V¡N LùU Vinh - 2010 Lời cảm ơn Luận văn đ-ợc hoàn thành Phòng thí nghiệm Hoá hữu - Tr-ờng Đại học Vinh, Phòng cấu trúc - Viện Hoá học - Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc, xin chân thành cảm ơn: PGS.TS Hoàng Văn Lựu - Khoa Hoá học - Tr-ờng Đại học Vinh đà giao đề tài tận tình h-ớng dẫn, giúp đỡ suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thiện luận văn PGS.TS Chu Đình Kính - Viện Hoá học - Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, ng-ời đà tận tình h-ớng dẫn, giúp đỡ trình ghi phổ xác định cấu trúc hợp chất TS Trần Đình Thắng, TS Nguyễn Xuân đà quan tâm, dẫn đóng góp nhiều ý kiến quý báu cho luận văn NCS ThS Nguyễn Văn Thanh đà giúp đỡ nhiều trình thực nghiệm Nhân dịp này, xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo, cô giáo khoa Hoá học, Tr-ờng Đại học Vinh; thầy giáo, cô giáo Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam; gia đình, ng-ời thân bạn bè đà động viên giúp đỡ để hoàn thành luận văn Vinh, tháng 12 năm 2010 Tác giả Nguyễn Thúc Thu Mục lục Trang Mở đầu 1 Lý chọn đề tài NhiƯm vơ nghiªn cøu Đối t-ợng nghiên cứu Ch-¬ng Tæng quan 1.1 Chi Syzygium 1.1.1 Đặc điểm thực vật phân loại 1.1.2 Mét sè loµi thuéc chi Syzygium 1.1.2.1 Cây đinh h-ơng (Syzygium aromaticum) 1.1.2.2 Trâm cà mà (Syzygium buxifolium) 1.1.2.3 Vèi rõng (Syzygium cumini) 1.1.2.4 Đơn t-ớng quân (Syzygium formosum var Ternifolium) 1.1.2.5 Tr©m hoa nhá (Syzygium hancei) 1.1.2.6 C©y gioi (Syzygium jambos) 1.1.2.7 Điều đỏ (Syzygium malaccense) 1.1.2.8 Trâm lào (Syzygium laosensis) 1.1.3 Thành phần hóa học 1.2 Đại c-ơng thực vật học hóa học sắn thuyền 15 1.2.1 Tªn gäi 15 1.2.2 Ph©n bè 15 1.2.3 Thành phần hóa học 16 1.2.4 Tác dụng d-ợc lý 18 Ch-ơng Ph-ơng pháp nghiên cứu thực nghiệm 19 2.1 Ph-ơng pháp nghiên cứu 19 2.1.1 Ph-ơng pháp lấy mẫu 19 2.1.2 Ph-ơng pháp phân tích, tách phân lập chất 19 2.1.3 Ph-ơng pháp khảo sát cấu trúc hỵp chÊt 19 2.2 Thùc nghiÖm 20 2.2.1 Thiết bị hóa chất 20 2.2.1.1 ThiÕt bÞ 20 2.2.1.2 Ho¸ chÊt 20 2.2.2 Tách xác định cấu trúc hỵp chÊt 20 2.2.2.1 Tách hợp chất 20 2.2.2.2 Xác định cấu trúc hợp chất 24 Ch-ơng Kết thảo luận 25 3.1 Xác định cÊu tróc chÊt hỵp chÊt A (TDR 9) 25 3.2 Xác định cấu trúc hỵp chÊt B (TDR 161) 33 KÕt luËn 43 Danh mơc c«ng tr×nh 44 Tài liệu tham khảo 45 Danh mơc b¶ng Trang B¶ng 2.1 Số liệu trình chạy cột cao rễ sắn thuyền 21 Bảng 3.1 Số liệu cộng h-ởng từ hạt nhân 1H - NMR 13C - NMR cđa hỵp chÊt A 32 Bảng 3.2 Số liệu cộng h-ởng từ hạt nhân 1H - NMR 13C - NMR hợp chất B 41 Danh mục hình Trang Hình 1.1 ảnh chụp sắn thuyền 16 Hình 2.1 Sơ đồ tách hợp chất từ rễ sắn thuyền 23 Hình 3.1 Phổ 1H - NMR hợp chất A 26 H×nh 3.2 Phỉ 1H - NMR (phỉ gi·n) cđa hỵp chÊt A 27 H×nh 3.3 Phỉ 13C - NMR cđa hỵp chÊt A 29 H×nh 3.4 Phỉ 13C - NMR (phỉ gi·n) cđa hỵp chÊt A 30 Hình 3.5 Phổ DEPT hợp chất A 31 H×nh 3.6 Phỉ 1H - NMR cđa hỵp chÊt B 34 H×nh 3.7 Phỉ 1H - NMR (phỉ gi·n) cđa hỵp chÊt B 35 H×nh 3.8 Phỉ 13C - NMR cđa hỵp chÊt B 37 H×nh 3.9 Phỉ 13C - NMR (phỉ gi·n) hợp chất B 38 Hình 3.10 Phỉ DEPT cđa hỵp chÊt B 39 H×nh 3.11 Phỉ DEPT (phỉ gi·n) cđa hỵp chÊt B 40 Mở đầu Lý chọn đề tài Hoá học nói chung hoá học hợp chất thiên nhiên nói riêng ngày đóng vai trò to lớn xà hội Do đặc tính thân thiện an toàn, giới có nhiều phòng thí nghiệm tích cực tách chế, xác định thử hoạt tính sinh học hợp chất tách đ-ợc từ cỏ với mong muốn tìm đ-ợc hợp chất phục vụ cho đời sống ng-ời c¸c lÜnh vùc: y häc, thùc phÈm, mÜ phÈm, h-ơng liệu Toàn giới có Việt Nam đứng tr-ớc đe doạ to lớn tình trạng khan nguồn lực thiên nhiên Là thành viên WTO, Việt Nam b-ớc vào kỉ XXI với nhiều áp lực cạnh tranh đa dạng thách thøc míi cđa sù héi nhËp qc tÕ Tr-íc thùc trạng đó, ch-ơng trình nghiên cứu khoa học công nghệ trọng điểm quốc gia phát triển công nghiệp hoá d-ợc đến năm 2020 đà đ-ợc Thủ t-ớng phê duyệt triển khai Vì vậy, 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 Thiên nhiên Việt Nam phong phú đa dạng, có nhiều loài thực vật động vật quý dùng làm thuốc chữa bệnh nh- thức ăn hàng ngày Trong đời sống ng-ời dân ViƯt Nam tõ x-a cho tíi nay, ®· cã phong tục sử dụng loài cỏ thiên nhiên dùng làm thuốc chữa bệnh (chủ yếu d-ới dạng chế phẩm thô) Các công trình nghiên cứu, điều tra thuốc Việt Nam cho thấy số l-ợng loài dùng để làm thuốc lên tới 1850 loài phân bè 224 hä thùc vËt [14, 18, 19, 20] ViƯt Nam n»m vïng nhiƯt ®íi giã mïa, cËn xích đạo, l-ợng m-a nhiều, độ ẩm cao nên có thẩm thực vật phong phú đa dạng Trong nhiều loài thực vật đó, họ Sim (Myrtaceae) họ lớn, gồm khoảng 100 chi với 3000 loài phân bố chủ yếu n-ớc nhiệt đới châu Đại D-ơng n-ớc ta, họ Sim có khoảng 13 chi với gần 100 loài, chủ yếu đ-ợc dùng để làm thuốc chữa bệnh, lấy gỗ lấy tinh dầu có sắn thuyền (syzygium resinosum (Gagnep) Merr et Perry) Cây sắn thuyền mọc hoang đ-ợc trồng hầu hết tỉnh phía Bắc n-ớc ta, đ-ợc nhân dân sử dụng phục vụ sống th-ờng ngày dùng làm thuốc chữa bệnh nh-ng lại ch-a đ-ợc nghiên cuu nhiều thành phần hoá học Chính vậy, đà chọn đề tài "Tách xác định cấu trúc số hợp chất từ cao etylaxetat rễ sắn thuyền" nhằm góp phnn xác định thành phần hoá học, cấu trúc hoá học hoạt tính sinh học thực vật này, nh- tìm nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp d-ợc liệu, công nghiệp h-ơng liệu Nhiệm vụ nghiên cứu - Lấy mẫu rễ sắn thuyền - Ngâm với dung môi MeOH dung môi khác - Phân lập hợp chất ph-ơng pháp sắc ký cột sắc ký lớp mỏng - Làm chất ph-ơng pháp rửa kết tinh phân đoạn - Xác định cấu trúc hợp chất ph-ơng pháp: Phổ khối l-ợng (EI-MS), phổ cộng h-ởng từ hạt nhân chiều ( 1H - NMR, 13 C - NMR, DEPT) Đối t-ợng nghiên cứu Đối t-ợng nghiên cứu rễ sắn thuyền, mẫu lấy huyện Triệu Sơn, tỉnh Thanh Hóa Ch-ơng Tổng quan 1.1 chi syzygium 1.1.1 Đặc điểm thực vật phân loại Syzygium chi thực vật có hoa thuộc họ Đào kim n-ơng Chi chứa khoảng 500 loài có mặt khu vực nhiệt đới cận nhiệt đới Chúng có quan hệ họ hàng gần với chi Eugenia Một số nhà thực vật học đ-a chi Syzygium vào chi Eugenia Phần lớn loài thân gỗ bụi th-ờng xanh Một vài loài đ-ợc trồng làm cảnh chúng có tán đẹp số loài đ-ợc trồng để lấy ăn dạng t-ơi hay dùng làm mứt thạch 1.1.2 Một số loài thuộc chi Syzygium 1.1.2.1 Cây đinh h-ơng (Syzygium aromaticum) Đinh h-ơng có tên khoa học Syzygium aromaticum, th-ờng xanh cao đến 10-20m Lá hình bầu dục lớn hoa màu đỏ thẫm, mọc thành cụm đầu cành Các chồi hoa ban đầu có màu nhạt trở thành màu lục, sau chúng phát triển thành màu đỏ t-ơi Các hoa đ-ợc thu hoạch chúng dài khoảng 1,5-2cm Đinh h-ơng có nguồn gốc Indonesia đ-ợc sử dụng nh- loại gia vị gần nh- văn hóa ẩm thực Đinh h-ơng đ-ợc trồng chủ yếu Indonesia Madagascar Nó đ-ợc trồng Zanzibar, ấn Độ, Srilanca Công dụng: Tinh dầu đinh h-ơng có chất gây tê kháng vi trùng Nó đ-ợc dùng để khử mùi hôi thở hay để cải thiện tình trạng đau Nó thành phần - eugenol - đ-ợc nha sĩ sử dụng để làm dịu đau sau nhổ sâu Trong y học cổ truyền, ng-ời ta dùng nụ hoa đinh h-ơng phơi khô nh- vị thuốc với tác dụng làm ấm tỳ, 3.2 Xác định cấu trúc hợp chất B (TDR 161) - Phổ cộng h-ởng từ hạt nhân 1H - NMR (hình 3.6; 3.7) Phổ cộng h-ởng từ hạt nhân H - NMR hợp chất B có tín hiệu cộng h-ởng đặc tr-ng nh- sau: Tín hiệu cộng h-ởng proton thơm vòng C có độ chuyển dịch hóa häc: = 7,64 ppm (dd), J1 = Hz; J2 = Hz (H2 vµ H6) = 7,40 ppm (triplet) (H3 vµ H5) = 7,38 ppm (m) (H4) TÝn hiƯu céng h-ëng cđa hai proton etylenic HA HB có độ chuyển dịch hóa học: = 8,14 ppm (doublet), J = 15,5 Hz (HA) = 7,86 ppm (doublet), J = 15,5 Hz (HB) H»ng sè t-ơng tác J = 15,5 Hz t-ơng ứng với số t-ơng tác trans proton HA HB Proton thơm vòng A H3 có độ chuyển dịch hãa häc = 6,10 ppm TÝn hiÖu céng h-ëng cđa proton cđa hai nhãm metoxy cã ®é chun dịch hóa học = 3,90 ppm 3,86 ppm Proton nhóm OH vị trí có độ chun dÞch hãa häc = 13,88 ppm, cđa nhãm OH ë vÞ trÝ 6’ cã = 6,93 ppm Hình 3.6 Phổ 1H - NMR hợp chất B H×nh 3.7 Phỉ 1H - NMR (phỉ gi·n) cđa hợp chất B - Phổ cộng h-ởng từ hạt nhân 13C - NMR (h×nh 3.8; 3.9) Phỉ céng h-ëng tõ hạt nhân 13C - NMR hợp chất B có tín hiệu cộng h-ởng 17 nguyên tử Cacbon Trong có số tín hiệu cộng h-ởng đặc tr-ng sau: Nguyªn tư Cacbon cđa nhãm C = O có độ chuyển dịch hóa học = 192,44 ppm Hai nguyên tử Cacbon nối đôi CA CB có độ chuyển dịch hóa học: = 126,72 ppm (CA) = 143,41 ppm (CB) Các nguyên tử Cacbon vòng thơm A liên kết với nhóm OH, OCH3 có độ chuyển dịch hóa học: = 163,10 ppm (C6’) = 158,36 ppm (C4’) = 150,96 ppm (C2’) TÝn hiƯu céng h-ëng cđa hai nguyªn tư Cacbon cđa hai nhãm OCH3: = 61,40 ppm vµ 55,98 ppm H×nh 3.8 Phỉ 13C - NMR cđa hợp chất B Hình 3.9 Phổ 13C - NMR (phổ giÃn) hợp chất B Hình 3.10 Phổ DEPT hợp chất B Hình 3.11 Phổ DEPT (phổ giÃn) hợp chất B Chi tiết số liệu phổ hợp chất B đ-ợc thể bảng 3.2 Bảng 3.2 Số liệu cộng h-ởng từ hạt nhân 1H - NMR 13C - NMR hợp chất B H - NMR (ppm) 13 C - NMR (ppm) TT Nhãm C CH 7,64 (dd) J1 = 8Hz, J2 = 2Hz 128,86 CH 7,40 (t) 128,58 CH 7,38 130,24 CH 7,40 (t) 128,58 CH 7,64 (dd) J1 = 8Hz, J2 = 2Hz 128,86 A CH B CH 1’ C 128,00 2’ C - OH 150,96 3’ CH 4’ C - OCH3 158,36 5’ C - OCH3 104,30 6’ C - OH 163,10 135,45 8,14 (d) J = 15,5Hz 7,86 (d) J = 15,5Hz 6,10 (s) 126,72 143,41 92,80 OCH3 3,86 (s) 61,40 OCH3 3,90 (s) 55,98 C=O 192,44 Tõ c¸c sè liƯu phổ cộng h-ởng từ hạt nhân 1H - NMR 13C - NMR hợp chất B, so sánh với phổ chuẩn đà xác định đ-ợc cấu trúc hợp chÊt B lµ: 2’, 6’ - dihydroxy - 4’, 5’ - dimetoxy - chalcon Công thức cấu tạo: O OH 2' 1' 3' H C A B 6' 4' CH3O 5' CH3O H OH Kết luận Tiến hành nghiên cứu đề tài luận văn, đà thu đ-ợc số kết nh- sau: Từ rễ sắn thuyền, sử dụng ph-ơng pháp chiết với dung môi metanol Cao metanol đ-ợc phân tán vào n-ớc, sau chiết lần l-ợt với dung m«i: n-hexan, clorofom, etylaxetat, n-butanol Tõ cao etylaxetat,sư dơng ph-ơng pháp sắc ký cột với pha tĩnh silicagel, hệ dung môi rửa giải etylaxetat : metanol đà tách đ-ợc hai hợp chất A B Sử dụng ph-ơng pháp phổ cộng h-ởng từ hạt nhân, so sánh với phổ chuẩn đà xác định đ-ợc cấu trúc hợp chất A axit vanilic hợp chất B lµ 2’, 6’ - dihydroxy - 4’, 5’ - dimetoxy - chalcon Danh mục công trình Nguyễn Văn Thanh, Hoàng Văn Lựu, Chu Đình Kính, Phan Thị Thu, Nguyễn Thúc Thu (2010), Phân lập xác định cấu trúc số hợp chất từ rễ sắn thuyền Syzygium resinosum (Gagnep) Merr Et Perry, Tạp chí D-ợc học Tài liệu tham khảo Đỗ Huy Bích ng-ời khác (2004), Cây thuốc động vật làm thc ë ViƯt Nam, Nxb Khoa häc vµ Kü tht, Hà Nội Nguyễn Xuân Dũng, Đào Hữu Vinh cộng (1985), Các ph-ơng pháp sắc ký, Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Xuân Dũng, Hoàng Văn Lựu, Tạ Thị Khôi 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, 661-662 Nguyễn Xuân Dũng, Trần Đình Thắng, Hoàng Văn Lựu, Nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu hoa sim, Tạp chí D-ợc liệu, số 4, tập 4, tr.108 - 109 Lê Thị Anh Đào, Nguyễn Xuân Dũng, Hoàng Văn Lựu (1997), Nghiên cứu thành phần hóa học vối Nghệ An, Tạp chí Hãa häc, tËp 35, sè 3, tr.47 - 51 Nguyễn Văn Đậu, Nguyễn Thị Thuận, Đỗ Thị Thanh (2007), Phân lập số hợp chất từ vối, Tuyển tập công trìnhHhội nghị khoa học công nghệ hóa học hữu toàn quốc lần thứ IV, Hà Nội, tr.311 - 315 Phan Minh Giang, Trần Thị Hà, Nguyễn Hồng Anh, Phan Tống Sơn (2007), Nghiên cứu hãa thùc vËt c©y sim (rhodomyrtus tomentosa (Ait) Hassk Myrtaceae”, Tuyển tập công trình Hội nghị khoa học công nghệ hóa học hữu toàn quốc lần thứ IV, Hµ Néi, tr.340 - 345 Ngun 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 D-ợc học số Văn Ngọc H-ớng, Nguyễn Xu©n Sinh (2003), “Isolasion and Identification of two triterpenoids from the leaves of Syzygium resinosum Gagnep” 8th Eurasia conference on chemical sciences, Ha Noi, october 21 - 24, p.p.355 10 Đỗ Tất Lợi (2005), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, Nxb Y học 11 Hoàng Văn Lựu (1996), Nghiên cứu thành phần hóa học số thuộc hä Sim (Myrtaceae) ë NghƯ An, Ln ¸n Phã tiÕn sĩ khoa học Hóa học - Tr-ờng Đại học S- phạm Hà Nội 12 Hoàng Văn Lựu, Nguyễn Xuân Dũng, Lê Thị Anh Đào (1994), Đặc tr-ng hóa học tinh dÇu hoa vèi (cleistocalyx operculatus Roxb Merr et Perry) cđa Việt Nam, Thông báo khoa học, Đại học S- phạm Hà Nội I, (4), 32 - 34 13 Hoàng Văn Lựu, Nguyễn Quang Tuệ (2004), Thành phần hóa học gioi, Tạp chí Phân tích hóa, lý sinh häc, TËp 9, sè 1, tr.20 - 23 14 NguyÔn Đức Minh (1975), Tính kháng khuẩn thuốc Việt Nam, Nxb Y häc 15 Ngun Duy Nh- (2008), “TrÞ tiêu chảy ổ, Tạp chí Khoa học phổ thông, số 87, tr.14 - 16 16 Nguyễn Văn Thanh (2008), Tách xác định cấu trúc số hợp chÊt tõ c©y vèi cleistocalyx operculatus (Roxb) Merr Et Perry Nghệ An sắn thuyền syzygium resinosum (gagnep) Merr Et Perry Thanh Hóa, Luận văn Thạc sĩ Hoá học - Tr-ờng Đại học Vinh 17 Trịnh Thị Thuỷ, Trần Văn Sung (1993 - 1994), Kết nghiên cøu hãa häc mét sè c©y thc ViƯt Nam”, Tun tËp c¸c b¸o c¸o Khoa häc - ViƯn Hãa häc, 213 18 Hoàng Thị Sản (2001), Phân loại thực vật, Nxb Y häc 19 C l Ye, J W Liu, D Z Wei, Y H Lu, F Quian (2005), Cancer chemother Pharmacol, 55(5), 447 - 452 20 Corie Djadjo, Michel Delmee, Joelle Quetin - Leclercq, Antimicrobial activity of bark extract of Syzygium jambor (L) Alston (Myrtaceae), Journal of Ethnopharmacology 71, 108 - 109 21 Dachriyanus Salni, Meloyn V Sargent, Brian W Skelton, Iwang Soediro, Mumu Sutisna, Allan H White and Elin Yulinal (2002), Rhodomyrtone, an antibiotic from Rhodomyrtus tomentosa, Austr J Chem, 55, 229 - 232 22 Karla Slowing, Monica Sollhuber, Emilia Carretero and Angel Villor (1994), Flavonoid glycosid from Eugenia jambor, Phytochemistry, Vol 37 No 1, pp 255 - 258 23 Ebrhard Breitmaier (2002), Structure elucidation by NMR in Organic chemistry, John Wiley & son, ltd, p, 1-65 24 Myint Myint Khine (2006), Isolation and Characterization of phytoconstituents from Myanmar Medicinal Plants, Dissertation, p, 29-33 25 L, John Goad, Toshihiro Akihisa (1997), Analysis of Sterols, Blackie Academic & Professional 26 Zhang Fengxian, Liu Meifang and Lu Renrong (1990), Chemical constituents from the bud of Cleistocalyx operculatus, Zhwu xuebao 32 (6), 469 27 Wai Hean Hui and Man Moon Li (1997), Two new tritecpenoids from Rhodomyrtus tomentosa, Phytochemitry, Vol 15, pp 1741 - 1743 28 Min B.S., Thu C.V., §at N.T., Jang H.S and Hung T.M (2008), Antioxidative flavonoids from Cleistocalyx operculatus buds, Chemical and Pharmaceutical Bulletin, 56 (12), 1725 - 1728 29 Dictionary of Natural product on CD - Rom (2005), Chapman and Hall - CRC ... đại học vinh Nguyễn thúc thu Tách xác định cấu trúc số hợp chất từ cao etyl axetat rễ sắn thuyền syzygium resinosum (gagnep) merr Et perry Chuyên ngành: hóa hữu Mà số: 60 44 27 LUậN VĂN TH¹C SÜ... 2.2.2 Tách xác định cấu trúc hợp chất 20 2.2.2.1 Tách hợp chất 20 2.2.2.2 X¸c định cấu trúc hợp chất 24 Ch-ơng Kết thảo luËn 25 3.1 Xác định cấu trúc chất hợp chất. .. phần hoá học Chính vậy, đà chọn đề tài "Tách xác định cấu trúc số hợp chất từ cao etylaxetat rễ sắn thuyền" nhằm góp phnn xác định thành phần hoá học, cấu trúc hoá học hoạt tính sinh học thực vật