XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC CHẤT PHÂN LẬP TỪ HOA TRÚC ĐÀO

CC, Silicagen; Aceton/CH 2Cl

a đo trong CD3OD, b125MHz,c500MHz

3.5. XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC CHẤT PHÂN LẬP TỪ HOA TRÚC ĐÀO

ĐÀO

 16

-dehydroadynerigenin (Hợp chất HF 2A)

Hợp chất HF 2A đƣợc phân lập dƣới dạng chất rắn màu vàng, nóng chảy ở 209-210oC. Phổ khối phun mù điện tử ESI-MS của hợp chất HF 2A cho pic [M+H]+ tại m/z 371. Phổ hồng ngoại (IR) có các dải hấp thụ đặc trƣng cho nhóm hydroxi (max 3362 cm-1), nhóm -lactone α,-không no (max 1789, 1742 cm-1), và liên kết đôi C=C (max 1628 cm-1). Phổ 13C có tín hiệu cộng hƣởng của 23 cacbon đƣợc phân biệt bằng kỹ thuật DEPT 90 và DEPT 135 thành một nhóm cacbonyl(C 174,28), 2 liên kết đôi (C 143,01 và 132,24; 157,68 và 112,82), 2 nhóm mehtyl (C 19,91 và 24,58), 9 nhóm metylen trong đó có một nhóm oxymetylen (C 71,40), và 3 nhóm metin sp3 trong đó có một nhóm hydroxymetin (C 66,49) và 4 cacbon bậc bốn sp3 trong đó có 2 carbon gắn với oxy. Trên phổ 1H NMR(500 MHz, CHCl3)δH, ở vùng trƣờng cao dễ dàng nhận thấy tín hiệu cộng hƣởng của 2 nhóm metyl dƣới dạng singlet ở H 1,04 (3H-19) và 1,21 (3H-18).

Hai tín hiệu cộng hƣởng dƣới dạng double doublet tại H 2,57 ( J= 20,0; 2,0 Hz, H-15) và 2,61 (J= 20,0; 2,0 Hz, H-15α) thuộc về 2 proton gemminal của một nhóm metylen. Ở vùng trƣờng thấp hơn có tín hiệu cộng hƣởng của một proton thuộc nhóm hydroxymetin dƣới dạng singlet rộng ở H 4,12, dạng cộng hƣởng của proton này cho biết nó có cấu hình α.

Tín hiệu cộng hƣởng của 2 proton nhóm oxymetylen xuất hiện dƣới dạng 2 double doublet ở H 4,97 (J = 16,5; 1,5 Hz, H-21α) và 4,91 (J = 16,5; 1,5 Hz; H- 21). Tín hiệu cộng hƣởng của proton không no xuất hiện dƣới dạng một triplet ở

H 6,07 (J = 3,0 Hz, H-16) và một singlet rộng ở H 5,94 (H-22). Ngoài ra còn có tín hiệu cộng hƣởng của các proron thuộc các nhóm metin và metylen khác tập trung ở vùng trƣờng cao H 1,10- 2,20 dƣới dạng các multiplet.

Hình 3.76: Phổ 13C-NMR(125 MHz, CHCl3)δC của hợp chất HF 2A

Hình 3.77: Phổ 1H-NMR(500 MHz, CHCl3)δH của hợp chất HF 2A

Kết hợp các dữ kiện phổ trên cho phép xác định đƣợc công thức phân tử của hợp chất này là C23H30O4. Từ công thức phân tử suy ra tổng số vòng và nối đôi

trong phân tử bằng 9, từ đó xác định đƣợc phân tử có chứa 3 liên kết đôi và 6 vòng, đồng thời xác định đƣợc rằng chất này có khung steroid có chứa vòng -lactone α,- không no. Khung steroid cùng với hệ - lactone α,-không no và một liên kêt đôi có chứa 5 vòng và 3 liên kết đôi.

Hình 3.78: Phổ DEPT của hợp chất HF 2A

So sánh các dữ kiện này với tài liệu [38],[84] đã công bố có thể khẳng định hợp chất HF 2A là 16-dehydroadynerigenin hay tên IUPAC là 3-hydroxy-8,14- epoxy-5-carda-16,20(22)-dienolide.

Hình 3.79: Cấu trúc hóa học của hợp chất 16-dehydroadynerigenin (HF 2A)

 16-digitoxigenin (Hợp chất HF2.1)

Hợp chất HF 2.1đƣợc phân lập dƣới dạng chất rắn màu trắng, điểm nóng chảy 240-241oC. Phổ của hợp chất HF 2.1 rất gần với hợp chất HF 2A. Phổ 13C-NMR (125 MHz, CHCl3)δC cũng có tín hiệu cộng hƣởng của 23 nguyên tử cacbon đƣợc

phân biệt nhờ kỹ thuật DEPT thành 2 nhóm metyl (C 16,85 và 24,29), 9 nhóm metylen trong đó có một nhóm oxymetylen (C 73,01), 6 nhóm metin trong đó có 2 nhóm metin không no (C 111,74 và 134,20), một nhóm hydroxymetin (C 67,05) và 2 nhóm metin sp3 và 6 cacbon bậc bốn trong đó có một nhóm cacbonyl (C

176,76), 2 cacbon bậc bốn không no (C 144,49 và 161,13), một cacbon sp3 gắn với oxy (C 86,13).

Phổ 1H-NMR(500 MHz, CHCl3)δH của hợp chất HF 2.1 có nhiều điểm tƣơng đồng với phổ của hợp chất HF 2.A nhƣ có tín hiệu của 2 nhóm methyl dƣới dạng 2 singlet ở H 0,99 và 1,27, hai proton gemminal của một nhóm metylen xuất hiện dƣới dạng 1 double doublet ở H 2,34 (J= 18,5; 3,5 Hz, H-15) và 1 doublet rộng ở

H 2,72 (br d, J= 18,5 Hz, H-15α). Ở vùng trƣờng thấp hơn cũng có tín hiệu cộng hƣởng của một proton thuộc nhóm hydroxymetin dƣới dạng singlet rộng ở H 4,07, hai proton của một nhóm oxymetylen dƣới dạng hai double doublet ở H 5,00 ( J = 16,5; 1,5 Hz; H-21) và 5,08 ( J = 16,5; 1,5 Hz, H-21α). Tín hiệu của 2 proton thuộc các liên kết đôi xuất hiện dƣới dạng 2 singlet rộng ở H 5,94 ( br s, H-22) và 6,20 (br s, H-16). Ngoài ra còn có tín hiệu cộng hƣởng của các proton thuộc các nhóm methylen và metin khác ở vùng trƣờng H 0,88 - 2,03.

Hình 3.80: Phổ 13C-NMR(125 MHz, CHCl3)δC của hợp chất HF 2.1 Trên phổ ESI-MS có pic [M+H]+ ở m/z 373, kết hợp dữ liệu này với các dữ

liệu phổ trên có thể xác định đƣợc công thức phân tử hợp chất HF 2.1 là C23H32O4. Từ đó suy ra trong phân tử có chứa tổng số vòng và liên kết đôi là 8. Qua các dữ liệu phổ trên, 3 liên kết đôi đã đƣợc xác định, nhƣ vậy có 5 vòng trong phân tử. Hợp chất HF 2.1 có các dữ liệu phổ rất gần với hợp chất HF 2A, chỉ khác nhau ở chỗ hợp chất HF 2.1 có nhiều hơn hợp chất HF 2A hai nguyên tử hydro nhƣng lại có ít hơn một vòng và có ít hơn hợp chất HF 2A một carbon bậc bốn gắn với oxy. Kết hợp tất cả các dữ liệu trên có thể kết luận hợp chất HF 2.1 có cấu trúc của phân đoạn HF 2A với sự mở vòng epoxy.

Hình 3.81: Phổ 1H-NMR(500 MHz, CHCl3)δH của hợp chất HF 2.1

So sánh các dữ kiện này với tài liệu đã công bố [84] có thể khẳng định hợp chất HF 2.1 là 16-anhydrogitoxigenin hay tên IUPAC là 3-(3,14-dihydroxy-10,13- dimethyl-1,2,3,4,5,6,7,8,9,11,12,15-dodecahydrocyclopenta[a]phenanthren-17-yl)- 2H-furan-5-one tên thƣờng gọi là 16

-digitoxigenin.

Hình 3.83: Cấu trúc hóa học của hợp chất 16-digitoxigenin

 Hợp chất quercetin (Hợp chất HF 5A)

Chất HF 5A đƣợc phân lập dƣới dạng bột màu vàng có điểm nóng chảy ở 304 - 305 oC. Trên phổ 1H NMR(500 MHz, CHCl3)δH chỉ thấy tín hiệu cộng hƣởng của 5 proton thuộc 2 hệ tƣơng tác spin-spin xuất hiện ở vùng trƣờng cộng hƣởng của các proton vòng thơm. Hệ tƣơng tác thứ nhất là một hệ AX thuộc về 2 proton ở vị trí meta với nhau trong một vòng benzen thế 4 lần [ H 6,28 (1H, d, J=2,0 Hz, H-6) và 7,61 (1H, d, J=2,0 Hz, H-8)]. Hệ tƣơng tác thứ hai là hệ ABX của 3 proton trong một vòng benzen thế 3 lần [H 6,13 (1H, d, J= 2,5 Hz, H-2’); 6,80 (1H, J= 8,5 Hz, H-5’) và 7,52 (1H, dd, J= 8,5, 2,0 Hz)]. Trên phổ 13C-NMR(1250 MHz, CHCl3)δC có tín hiệu cộng hƣởng của 15 cacbon tập trung ở vùng trƣờng thấp (C 93,40-175, 224) trong đó có 5 cacbon thuộc nhóm metin của nối đôi (=CH) [C 93,40 (C-8), 98,09 (C-6), 114,42 (C-2’), 114,83 (C-5’) và 120,32 (C-6’)], một nhóm cacbonyl (C 175,22), 7 cacbon bậc bốn gắn với oxi (C 135,29; 144,25; 146,07; 146,78; 156,46; 160,32; 163,55) 2 cacbon bậc bốn (C 102,98; 122,44).

Sự có mặt của nhóm cacbonyl trong phân tử một lần nữa đƣợc khẳng định qua sự có mặt của dải hấp thụ tại max 1664 cm-1 trên phổ hồng ngoại (IR). Phổ hồng ngoại còn cho biết sự có mặt của nhiều nhóm hydroxy trong phân tử thể hiện qua

các dải hấp thụ tại max 3200-3500 cm-1 và của vòng benzen thông qua các dải hấp thụ đặc trƣng cho dao động của liên kết C=C trong vòng thơm tại max 1614, 1523 cm-1. Ngoài ra còn có dải hấp thụ đặc trƣng cho dao động của liên kết C-O-C tại

max 1020 cm-1. Trên phổ khối phun mù điện tử ESI-MS cho pic [M-H]- ở m/z 301 mu.

Hình 3.84: Phổ 1H-NMR(500 MHz, CHCl3)δH của hợp chất HF 5ª

Hình 3.86: Phổ khối hợp chất HF 5A

Kết hợp các dữ kiện phổ nhƣ đã trình bày ở trên cho phép xác định chất một hợp chất flavonoid có công thức phân tử là C15H10O7. So sánh các dữ liệu phổ của chất HF 5A với các chất flavonoid đã đƣợc phân lập trƣớc đây [36],[66] cho phép xác định cấu trúc của chất HF 5A là quercetin và tên IUPAC là 2-(3,4- dihydroxyphenyl)-3,5,7-trihydroxy-4H-chromen-4-one. Quercetin là một hợp chất flavonol có nhiều hoạt tính sinh học và khá phổ biến trong một số loài thực vật. Chất này đã đƣợc biết đến với các hoạt tính chống oxi hóa, chống ung thƣ [38].

Hình 3.87: Cấu trúc hóa học của hợp chất quercetin

 Hợp chất kaempferol (Hợp chất HF 5.2.1)

Chất HF 5.2.1 đƣợc phân lập dƣới dạng tinh thể màu vàng, điểm nóng chảy 275-276 oC. Phổ 1H-NMR(500 MHz, CHCl3)δH của chất HF 5.2.1 chỉ có tín hiệu cộng hƣởng của 6 proton trong vòng thơm xuất hiện ở vùng trƣờng thấp. Hai proton tƣơng tác với nhau dạng AX có hằng số tƣơng tác nhỏ [H 6,19 (1H, d, J= 2,0 Hz,

H-6); 6,41 (1H, d, J=2,0 Hz, H-8)] thuộc về 2 proton của một vòng benzen thế 4 lần. Các tín hiệu còn lại thuộc về 4 proton của một vòng benzen thế 2 lần dạng

para [H 6,91 (2H, dd, J=7,0; 2,0 Hz, H-5’ và H-3’); 8,01 (2H, dd, J=7,0; 1,5 Hz, H- 6’ và H-2’)].

Phổ 13C-NMR(125 MHz, CHCl3)δC của chất HF 5.2.1 có tín hiệu cộng hƣởng của 15 cacbon xuất hiện ở vùng trƣờng thấp (C 94,46-177,39) trong đó có 6 cacbon thuộc các nhóm metin nối đôi (=CH) và một nhóm cacbonyl (C 177,39), 6 cacbon gắn với oxi (C 148,05; 137,13; 162,52; 165,58; 158,26; 160,55) và 2 cacbon bậc bốn (C 104,54 và 123,73).

Phổ hồng ngoại có dải hấp thụ chân rộng đặc trƣng cho dao động của các nhóm hydroxy ở max 3300-3500. Sự có mặt của các nhóm metin nối đôi (=CH) cũng đƣợc thể hiện qua sự có mặt của dải hấp thụ đặc trƣng cho liên kết C-H ở max

2829 cm-1. Nhóm cacbonyl cho dải hấp thụ đặc trƣng ở max 1661 cm-1. Sự có mặt của vòng benzen trong phân tử một lần nữa đƣợc khẳng định thông qua các dải hấp thụ đặc trƣng cho liên kết C=C của vòng thơm ở max 1612, 1507 và 1385 cm-1, liên kết C-O-C thể hiện dải hấp thụ đặc trƣng ở max 1178 cm-1. Các dữ kiện phổ trên cho phép xác định chất HF 5.2.1 là một hợp chất flavonoid.

Hình 3.89: Phổ 13C-NMR(125 MHz, CHCl3)δC của hợp chất HF 5.2.1

Phổ khối phun mù điện tử ESI-MS cho pic [M-H]- tại m/z 285 kết hợp với các dữ kiện phổ trên cho phép xác định công thức phân tử của chất 2 là C15H10O6. Kết hợp các dữ kiện phổ và so sánh dữ liệu của chất 2 với dữ liệu trong các tài liệu tham khảo [34], [38] cho phép kết luận chất HF 5.2.1 là kaempferol tên IUPAC là 3,5,7- trihydroxy-2-(4-hydroxyphenyl)-4H-chromen-4-one. Kaempferol là một chất flavonol đã đƣợc tìm thấy trong nhiều loài thực vật và đƣợc biết đến với các hoạt tính kháng viêm, lợi tiểu, chống oxi hóa, ức chế các enzym topoisomerase-II, adenosine deaminase, tyrosine kinase và xanthine oxidase.

Hình 3.90: Cấu trúc hóa học của hợp chất kaempferol

Trong hoa trúc đào có 4 hợp chất đã phân lập đƣợc trong đó có hai hợp chất glycosid và hai hợp chất flavonoid. Hai hợp chất 16

16

-digitoxigenin có độ độc cao, hai hợp chất flavonoid là quercetin, kaempferol, hai hợp chất flavonoid này tƣơng đối phổ biến trong một số cây khác nữa.