Nghiên cứu thành phần hóa học thân cây cà phê coffea robusta

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH NCKH CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC THÂN CÂY CÀ PHÊ COFFEA ROBUSTA S K C 0 9 MÃ SỐ: T2020-13TĐ S KC 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 5/2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC THÂN CÂY CÀ PHÊ COFFEA ROBUSTA Mã số: T2020-13TĐ Chủ nhiệm đề tài: TS VÕ THỊ NGÀ TP Hồ Chí Minh, Tháng 5/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC & THỰC PHẨM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC THÂN CÂY CÀ PHÊ COFFEA ROBUSTA Mã số: T2020-13TĐ Chủ nhiệm đề tài: TS Võ Thị Ngà Thành viên đề tài: TS Hồng Minh Hảo TS Hồ Phương TP Hồ Chí Minh, Tháng 5/2021 DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI Thành viên TS Võ Thị Ngà TS Hoàng Minh Hảo TS Hồ Phương Đơn vị công tác Khoa CN HH-TP, Trường ĐHSPKT TPHCM Khoa CN HH-TP, Trường ĐHSPKT TPHCM Khoa CN HH-TP, Trường ĐHSPKT TPHCM Chun mơn Hố hữu Hoá hữu Hoá hữu MỤC LỤC Trang Mục lục i Danh mục sơ đồ iii Danh mục hình ảnh iii Danh mục bảng biểu iii Danh mục phụ lục iv Danh mục chữ viết tắt v Thông tin kết nghiên cứu Information on research results MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Mô tả thực vật 1.2 Những nghiên cứu thành phần hoá học cà phê 1.3 Những nghiên cứu hoạt tính sinh học cà phê 13 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM 15 2.1 Hoá chất thiết bị 15 2.2 Nguyên liệu 16 2.3 Điều chế loại cao cô lập hợp chất 16 2.4 Thử nghiệm hoạt tính ức chế α-glucosidase 17 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 19 3.1 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất HN1 19 3.2 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất Y01 24 3.3 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất HN2 26 3.4 Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất KK01 27 i 3.5 Thử nghiệm hoạt tính ức chế α-glucosidase 29 KẾT LUẬN 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 PHỤ LỤC 37 ii DANH MỤC SƠ ĐỒ Trang Sơ đồ 2.1 Quy trình tóm tắt trích ly cô lập hợp chất từ cà phê robusta, Coffea canephora 18 DANH MỤC HÌNH ẢNH Trang Hình 1.1 Một số phận cà phê Hình 2.1 Hình ảnh nguyên liệu dùng nghiên cứu 16 Hình 3.1 Một số tương quan COSY HMBC quan trọng HN1 20 Hình 3.2 Một số tương quan NOESY quan trọng HN1 21 Hình 3.3 Cấu trúc hoá học hợp chất HN1, coffecanolic acid 21 Hình 3.4 Một số tương quan HMBC quan trọng Y01 25 Hình 3.5 Cấu trúc hố học hợp chất Y01, sumaresinolic acid 25 Hình 3.6 Một số tương quan HMBC quan trọng HN2 27 Hình 3.7 Cấu trúc hố học hợp chất HN2, oleanolic acid 27 Hình 3.8 Một số tương quan HMBC quan trọng KK01 28 Hình 3.9 Cấu trúc hoá học hợp chất KK01, 3-O-acetyloleanolic acid 29 DANH MỤC BẢNG BIỂU Trang Bảng 3.1 Số liệu phổ nghiệm 1H 13 C NMR hợp chất cô lập từ cà phê robusta, Coffea canephora 22 Bảng 3.2 Giá trị IC50 khả ức chế a-glucosidase cao chiết 30 Bảng 3.3 Giá trị IC50 khả ức chế a-glucosidase các hợp chất cô lập 30 iii DANH MỤC PHỤ LỤC Trang Phụ lục 1a Phổ HR-ESI-MS HN1 37 Phụ lục 1b Phổ FT-IR nmax (film) HN1 37 Phụ lục 1c Phổ 1H–NMR (CDCl3, 500 MHz) HN1 38 Phụ lục 1d Phổ 13C–NMR (CDCl3, 125 MHz) HN1 39 Phụ lục 1e Phổ 1H–1H COSY NMR (CDCl3) HN1 40 Phụ lục 1f Phổ HSQC NMR (CDCl3) HN1 41 Phụ lục 1g Phổ HMBC NMR (CDCl3) HN1 42 Phụ lục 1h Phổ NOESY NMR (CDCl3) HN1 43 Phụ lục 2a Phổ ESI-MS Y01 44 Phụ lục 2b Phổ 1H–NMR (CDCl3, 500 MHz) Y01 45 Phụ lục 2c Phổ 13C–NMR (CDCl3, 125 MHz) Y01 46 Phụ lục 2d Phổ HSQC NMR (CDCl3) Y01 47 Phụ lục 2e Phổ HMBC NMR (CDCl3) Y01 48 Phụ lục 3a Phổ ESI-MS HN2 49 Phụ lục 3b Phổ 1H–NMR (CDCl3, 500 MHz) HN2 50 Phụ lục 3c Phổ 13C–NMR (CDCl3, 125 MHz) HN2 51 Phụ lục 3d Phổ HSQC NMR (CDCl3) HN2 52 Phụ lục 3e Phổ HMBC NMR (CDCl3) HN2 53 Phụ lục 4a Phổ ESI-MS KK01 54 Phụ lục 4b Phổ 1H–NMR (Acetone-d6, 500 MHz) KK01 55 Phụ lục 4c Phổ 13C–NMR (Acetone-d6, 125 MHz) KK01 57 Phụ lục 4d Phổ 13C DEPT–NMR (Acetone-d6, 125 MHz) KK01 58 Phụ lục 4e Phổ HSQC NMR (Acetone-d6) KK01 59 Phụ lục 4f Phổ HMBC NMR (Acetone-d6) KK01 60 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ‘ s COSY singlet, mũi đơn COrrelation SpectroscopY d doublet, mũi đôi dd doublet of doublets, mũi đôi-đôi DEPT EtOAc FT-IR HMBC HR–ESI–MS HSQC Distortionless Enhancement by Polarization Transfer Ethyl acetate Fourier Transform InfraRed Phổ hồng ngoại Heteronuclear Multiple Bond Correlation High Resolution ElectroSpray Ionization Mass Spectroscopy Heteronuclear Singlet Quantum Correlation J Hằng số ghép cặp M Khối lượng phân tử m multiplet, mũi đa MeOH NMR NOESY t Methanol Nuclear Magnetic Resonance Cộng hưởng từ hạt nhân Nuclear Overhauser Enhancement SpectroscopY triplet, mũi ba v TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CN HỐ HỌC & THỰC PHẨM CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp HCM, ngày tháng năm 2021 THƠNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Thơng tin chung: -Tên đề tài: Nghiên cứu thành phần hoá học thân cà phê Coffea robusta - Mã số: T2020-13TĐ - Chủ nhiệm: TS Võ Thị Ngà - Cơ quan chủ trì: Trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM - Thời gian thực hiện: Tháng 1/2020-12/2020 Gia hạn đến tháng 31/5/2021 Mục tiêu: Đây nghiên cứu thành phần hoá học thân cà phê robusta, Coffea canephora Nguồn nguyên liệu nguồn sinh khối lớn, thường bị chặt bỏ sau thời gian dài thu hoạch trái cà phê Thời gian sinh trưởng cà phê kéo dài khoảng 15-20 năm nên trình sinh tổng hợp kéo dài hội tích luỹ hoạt chất thân làm trở thành nguồn nguyên liệu có tiềm cao Tuy nhiên, đối tượng chưa nghiên cứu thành phần hóa học dược tính Mục tiêu nghiên cứu khảo sát thành phần hóa học, lập hợp chất hữu diện thân cà phê, thử nghiệm hoạt tính sinh học ức chế α-glucosidase Mục tiêu đề nhằm tìm kiếm tiềm chữa đái tháo đường nguyên liệu với thông tin liên hệ từ khả giảm đường huyết hạt cà phê nghiên cứu giới Từ đóng góp thơng tin cấu trúc hoá học vào kiến thức hoá học hợp chất thiên nhiên tìm kiếm nguồn dược liệu vào kho tàng dược liệu Việt Nam Tính sáng tạo: Nghiên cứu đóng góp thơng tin cấu trúc hố học hợp chất thiên nhiên, nhóm hợp chất phát chi Coffea, nhận hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase cao chiết số hợp chất tinh khiết cô lập từ thân cà phê robusta Cụ thể là, hợp chất coffecanolic acid (HN1), hợp chất triterpene khung oleanane lần phát có diện tự nhiên Tất bốn hợp chất triterpene khung oleanane, coffecanolic acid (HN1), sumaresinolic acid (Y01), oleanolic acid (HN2), 3-O-acetyloleanolic acid (KK01), lần cô lập từ thân cà phê robusta, Coffea canephora từ chi Coffea Phát khả ức chế enzyme α-glucosidase cao n-hexane với IC50 13.5 µg/mL bốn hợp chất triterpene lập (IC50 từ 83-203 µM) có hoạt tính tốt chứng dương acarbose (IC50 = 135.4 µg/mL # 209.8±0.3 µM) TAo eO ctAo DUC vA EAo rRUOI{G DH SII'PHAM 5Y THANH PHO IIO CHi MIhIH THUAT S6,fi,yrt iQD-DHSPKT xA uql crrfi NcniA yIET NAM DQc lfp - Tg - H4nh phric CQNG HoA Tp H6 Chi Minh, 7Tthdng ndm 2021 QUYET EINH vv Thhnh tap Hoi tldng nghiQm thu tld tni NCKII c6p Truimg trgng tli6m HIEU TRIIONG TRI,ONG EAI HQC SII PH4,M KY THUAT TP HO CIfi N4INII Cdn c* LuQt Gido duc dqi hqc ngdy 18 thdng ndm 2012 vd LuQt sfea diii, bO sung m1t s6 diiu ct)a LuQt Gido duc dqi hqc ngdy 19 thdng 1l ndm 2018; Cdn ctir Ngh! dinh 99/2019NE-CP ngdy 30 thdng I2 ndm 2019 cfia Chinh.ph( Qul ddn thi hdnh m1t t{aiiu ctta Lidt stra diii, bii sung m1t sd diiu ctia ann ti/i "a'ii*s LuQt gido duc dqi hpc; j0 yhdng ndm 2017 cila Th* tudng Chinh euyet dinh sd 937/QE-TTg ngdy a6t nA co chd host dQng cila Trudng Dqi hpc Su phsm phti 'K! vi vtQc ptA a"ygt d9 an tht di€m Thdnh ph6 H6 Cht Minh; ' thuQt Cdn cti Nini quyet s6 tttNg-HDT 08/01/2021 cila HQi d6ng trudng ban hdnh g"y ,ie t6-"hi" vd ioqt d1ng cia traon{Dqi hec su phqm K, thuQt Thdnh ph6 HA chi Minh; Cdn cilr Nghi EryAt sA ZZ1U/-UOT nsdy I6/3/2021 cila H\i d6ng trcdng vi cdng tdc ga Cnt rumn; cdn bQ tdnh dqi cil) truong Dqiipc Sa piqm K! thuQt Thdnh phii Cdn crb Qrryiit dinh $ 1027/8D-DHSPKT 20/6/2018 cfia Trudng Dsi hpc Su phqm Ky thuQlTp HCM vi vi€c baihdnh qrry dinhvi qudn l!, di tdi Khoa hpc vd C6ng nghQ 1cap truoltg; Cdni,i guyAt ilnh s6 1245/QE-DHSPKT, 04/5/2021 vi viQc phdn cdng nhiQm vq cila ldnh dqo trudng; Xdt di ngh! cila Trudng phdng KHCN-QHQT bAn cilr QITYET DS{H: ThAnh hp H6i d6ng nghiQm thu d0 tai Nghi6n ciru khoa hgc c6p Trucrng trgng di6m n1m 2020,t0n ctt tdi "Nghi6niuu tnaofr phAn ho6 hgc thdn cdy cd ph6 Coffea robusta", mE s6 T2020-I3TD, TS Vo ThiNgd ldm chri nhiem g6m c6c vi6n sau d6y: Chri tich HQi tl6ng PGS TS Trfnh Khdnh Scyn DH SPKT Tp Di6u l HCM ri Nhi TS DEng Dinh KhOi DH KHTN DHQG Tp HCM Uy vi6n, phan biQn Uy vi6n, phan biQn DH SPKT Tp HCM TS Bti Hiru Trung DH SPKT TP HCM Uy vi0n HQi d6ng DH SPKT Tp HCM Thu ky HOi d6ng TS Nguyfin Thi KS Nguy6n Edng Nam di{ thgc hien OC Ai theo Quyt5t sO 1OZZ/qO-EHSPKT ng.ity 201612018 cua Truong Dai hqc Su ph4m K! thuQt Tp HCM v9 viQc ban hinh quy dinh vA quan ly AA tai Khoa hgc vd C6ng nghQ c6p Trucrng vi t.u giii th6 sau hoin thinh nhiQm vp Didu Trucmg phdng Khoa hgc C6ng nghQ vd Quan hQ Qudc t6, Tru6,ng khoa CNHH&TP vd c6c a nfra"iO t6n o Ei6u chi.u t acn nniem thi hanh quyet dfnh nny Ei6u HQi d6ng c6 nhiQm v.u cl6nh gi6 toan dien viQc Noi nh$n: - Nhu