Chất bột vô định hình màu trắng.
Công thức phân tử C47H76O17, M = 912.
1
H-NMR (500 MHz, CD3OD) và 13C-NMR (125 MHz, CD3OD) xem bảng 2.
SV. Nguyễn Thị Tâm 29 K40C – Hóa học
CHƢƠNG 4: THẢO LUẬN KẾT QUẢ
4.1. Xác định cấu trúc hóa học của hợp chất 1
Hợp chất 1 phân lập đƣợc dƣới dạng chất bột vô định hình màu trắng. Trên phổ 1
H-NMR của hợp chất này cho thấy tín hiệu proton của bảy nhóm nhóm methyl tại δH 0.77, 0.83, 0.93, 0.95, 0.97, 0.99, 1.18 (mỗi tín hiệu 3H, singlet); một proton olefin tại δH 5.27 (1H, br s); một proton anome tại δH
5.40 (1H, d, J = 8.0 Hz), gợi ý hợp chất này có một đơn vị đƣờng. Các tín hiệu proton của phần đƣờng, tín hiệu proton dạng singlet của bảy nhóm methyl thuộc phần aglycone và sự xuất hiện một số lƣợng lớn các tín hiệu proton ở vùng trƣờng cao (δH 0.76 ~ 2.06) cho phép dự đoán đây là một hợp chất saponin có cấu trúc khung aglycone dạng olean
Phân tích phổ 13
C-NMR và DEPT của 1 nhận thấy xuất hiện tín hiệu cộng hƣởng của 36 nguyên tử carbon bao gồm: một nhóm carbonyl (δC
SV. Nguyễn Thị Tâm 30 K40C – Hóa học 178.1) và bảy carbon khác không liên kết với hydro (C), 11 nhóm methine
(CH), 10 nhóm methylene (CH2), và 7 methyl (CH3). Sự xuất hiện tín hiệu của một proton olefin và hai carbon olefin (δC 123.8 và 144.8) trên phổ 1
H- và 13C-NMR của hợp chất 1 cho thấy sự có mặt của một liên kết đôi C=C đã bị thế ba proton trong cấu trúc của 1.
SV. Nguyễn Thị Tâm 31 K40C – Hóa học Vị trí các nhóm thế và qui kết các giá trị phổ 1
H- và 13C-NMR của hợp chất 1 đƣợc thực hiện bằng phân tích phổ cộng hƣởng từ hạt nhân hai chiều HSQC và HMBC. Tƣơng tác HMBC từ H-24 (δH0.77) tới C-3 (δC 79.7)/ C- 4 (δC 39.9)/ C-5 (δC 56.8)/ C-23 (δC 28.7) và giá trị độ chuyển dịch hóa học của C-3 cho phép xác định một liên kết C-O tại C-3. Đồng thời các tƣơng tác trực tiếp HSQC gồm H-3/C-3, H-24/C-24, H-23/C-23 cho phép qui kết các giá trị phổ 1H-, 13C- tại các vị trí này. Tƣơng tác HMBC từ H-25 (δH 0.97) tới C-1 (δC 39.8)/ C-5 (δC 56.8)/ C-9 (δC 49.0)/ C-10 (δC 38.1) và tƣơng tác trực tiếp trên phổ HSQC (H-1/C-1, H-9/C-9, H-25/C-25) cho phép qui kết các giá trị phổ tại C-1, C-9, C-10, và C-25. Tƣơng tác HMBC từ H-26 (δH
0.83) tới C-7 (δC 33.1)/ C-8 (δC 40.7)/ C-9 (δC 49.0)/ C-14 (δC 42.9) và tƣơng tác trực tiếp trên phổ HSQC (H-7/C-7, H-26/C-26) cho phép qui kết các giá trị phổ tại C-7, C-8, C-14, và C-26. Tƣơng tác HMBC từ H-27 (δH
1.18) tới C-8 (δC 40.7)/ C-13 (δC 144.8)/ C-14 (δC 42.9)/ C-15 (δC 28.9) và tín hiệu carbon không liên kết với hydro ở vùng Csp2của C-13 cho thấy vị trí liên kết đôi C=C tại C-12/C-13 kết hợp với tƣơng tác trực tiếp trên phổ
SV. Nguyễn Thị Tâm 32 K40C – Hóa học HSQC (H-27/C-27, H-15/C-15, H-12/C-12) cho phép quy kết các giá trị phổ
tại C-12, C-13, C-15, và C-27. Các tƣơng tác HMBC từ H-29 (δH 0.95) và H- 30 (δH 0.93) tới C-19 (δC 47.2), C-20 (31.5), C-21 (33.9) và các tƣơng tác trực tiếp trên phổ HSQC (H-29/C-29, H-30/C-30, H-19/C-19, H-21/C-21) cho phép quy kết các giá trị phổ tại C-18, C-19, C-20, C-21, C-29, và C-30. Các tƣơng tác COSY giữa H-3/H-2, H-5/H-6, H-12/H-11, H-15/H-16, H- 18/H-19, H-21/H-22 cho phép qui kết các giá trị phổ tại C-2, C-6, C-11, C- 16, C-18, và C-22. Hai tín hiệu carbon còn lại δC 48.0 và 178.1 lần lƣợt qui kết cho giá trị độ chuyển dịch hóa học của C-17 và C-28. Giá trị độ chuyển dịch hóa học của C-28 đặc trƣng cho nhóm chức carboxylic đã bị ester tại C- 28 của cácj hợp chất triterpen dạng olean-28-oic acid. Tiếp đó, số liệu phổ của các đơn vị đƣờng trong hợp chất 1 cũng đƣợc qui kết bằng phân tích phổ hai chiều HSQC, HMBC. Tƣơng tác HMBC giữa H-1ʹ (δH5.40) với aglyone C-28 (δC 178.1). Các số liệu phổ carbon của hợp phần đƣờng tại δC 95.7, 73.9, 78.3, 71.1, 78.7, và 62.4 cho thấy sự có mặt của một đơn vị đƣờng glucose liên kết với alycon tại C-28.
SV. Nguyễn Thị Tâm 33 K40C – Hóa học
Nhƣ vậy, cấu trúc hóa học của hợp chất 1 đã đƣợc xác định là 28-O- β-D-glucopyranosyl ester oleanolic acid, với công thức phân tử C36H58O8 và số khối M=618.
Hình 4.1.e: Phổ 2 chiều HSQC của hợp chất 1
SV. Nguyễn Thị Tâm 34 K40C – Hóa học Bảng 4.1.1: Số liệu phổ của hợp chất 1 C #δC δC a,b 1 δH a,c (J, Hz) 1 38.4 39.8 1.01 (m)/ 1.64 (m) 2 27.3 27.9 1.58 (m)/ 1.64 (m) 3 78.6 79.7 3.16 (dd, 4.0, 11.0) 4 38.3 39.9 - 5 55.0 56.8 0.76 (m) 6 18.0 19.5 1.42 (m)/1.58 (m) 7 31.7 33.1 1.62 (m)/ 1.73 (m) 8 38.4 40.7 - 9 47.4 49.0 3.32 (m) 10 36.7 38.1 - 11 22.7 24.5 1.92 (m)/ 2.06 (m) 12 122.4 123.8 5.27 (br s) 13 143.1 144.8 - 14 41.0 42.9 - 15 27.7 28.9 1.10 (m)/ 1.82 (m) 16 22.7 24.0 1.92 (m) 17 45.6 48.0 - 18 41.5 42.6 2.87 (m) 19 46.7 47.2 1.17 (m)/ 1.72 (m) 20 30.3 31.5 - 21 33.6 33.9 1.33 (m)/ 1.49 (m) 22 32.7 34.9 1.22 (m)/ 1.41 (m) 23 29.4 28.7 0.99 (s) 24 15.2 16.3 0.77 (s) 25 15.0 15.9 0.97 (s) 26 16.5 17.7 0.83 (s) 27 26.5 26.3 1.18 (s) 28 176.9 178.1 - 29 23.1 23.9 0.95 (s) 30 32.5 33.4 0.93 (s) 28-O-ß-D-glucopyranosyl 1′ 94.0 95.7 5.40 (d, 8.0) 2′ 72.2 73.9 3.35 (m) 3′ 76.5 78.3 3.41 (m) 4′ 69.6 71.1 3.37 (m) 5′ 76.5 78.7 3.36 (m) 6′ 61.3 62.4 3.68 (m)/ 3.81 (m)
aĐo trong CD3OD, b125 MHz, c500 MHz, #C28-O-β-D-glucopyranosyl ester
SV. Nguyễn Thị Tâm 35 K40C – Hóa học
4.2. Xác định cấu trúc hóa học của hợp chất 2
Hợp chất 2 phân lập đƣợc dƣới dạng bột vô định hình màu trắng. Trên phổ 1
H-NMR của hợp chất này cho thấy tín hiệu proton của bảy nhóm nhóm methyl tại δH 0.72, 0.83, 0.93, 0.96, 0.99, 1.19 (mỗi tín hiệu 3H, singlet); và 1.28 (3H, d, J = 6.0 Hz); một proton olefin tại δH 5.26 (1H, br s); ba proton anome tại δH 4.52 (1H, d, J = 5.5 Hz), 4.54 (1H, d, J = 7.5 Hz), 5.18 (1H, br s) gợi ý hợp chất này có ba đơn vị đƣờng. Các tín hiệu proton của phần đƣờng, tín hiệu proton dạng singlet của sáu nhóm methyl thuộc phần aglycone và sự xuất hiện một số lƣợng lớn các tín hiệu proton ở vùng trƣờng cao (δH 0.72 2.02) cho phép dự đoán đây là một hợp chất saponin có cấu trúc khung aglycone dạng oleane tƣơng tự 1.
Phân tích phổ 13
C-NMR và DEPT của 2 nhận thấy xuất hiện tín hiệu cộng hƣởng của 47 nguyên tử carbon bao gồm: một nhóm carboxyl (δC
181.9) và sáu carbon khác không liên kết với hydro (C), 22 nhóm methine (CH), 11 nhóm methylene (CH2), và 7 methyl (CH3). Sự xuất hiện tín hiệu
SV. Nguyễn Thị Tâm 36 K40C – Hóa học của một proton olefin và hai carbon olefin (δC 123.5 và 145.2) trên phổ 1
H- và 13C-NMR của hợp chất 2 cho thấy sự có mặt của một liên kết đôi C=C đã bị thế ba proton
Vị trí các nhóm thế và qui kết các giá trị phổ 1
H- và 13C-NMR của hợp chất 2 đƣợc thực hiện bằng phân tích phổ cộng hƣởng từ hạt nhân hai chiều HSQC, HMBC, và COSY. Tƣơng tác HMBC từ H-24 (δH 0.72) tới C-3 (δC
Hình 4.2.b: Phổ cacbon 13C của hợp chất 2
SV. Nguyễn Thị Tâm 37 K40C – Hóa học 82.4)/ C-4 (δC 43.9)/ C-5 δC 48.0)/ C-23 (δC 64.5) và giá trị độ chuyển dịch
hóa học của C-3 và C-23 cho phép xác định một liên kết C-O tại C-3 và một nhóm hydroxy tự do tại C-23. Đồng thời các tƣơng tác trực tiếp HSQC gồm H-3/C-3, H-24/C-24, H-23/C-23 cho phép qui kết các giá trị phổ 1H-, 13C- tại các vịtrí này. Tƣơng tác HMBC từ H-25 (δH 0.99) tới C-1 (δC 39.6)/ C-5/ C-9 (δC 48.9)/ C-10 (δC 37.6) và tƣơng tác trực tiếp trên phổ HSQC (H-1/C- 1, H-9/C-9, H-25/C-25) cho phép qui kết các giá trị phổ tại C-1, C-9, C-10, và C-25. Tƣơng tác HMBC từ H-26 (δH 0.83) tới C-7 (δC 33.4)/ C-8 (δC
40.4)/ C-9 / C-14 (δC 42.9) và tƣơng tác trực tiếp trên phổ HSQC (H-7/C-7, H-26/C-26) cho phép qui kết các giá trị phổ tại C-7, C-8, C-14, và C-26. Tƣơng tác HMBC từ H-27 (δH 1.19) tới C-8 / C-13 (δC 145.2)/ C-14/ C-15 (δC 28.8) và tín hiệu carbon không liên kết với hydro ở vùng Csp2 của C-13 cho thấy vị trí liên kết đôi C=C tại C-12/C-13 kết hợp với tƣơng tác trực tiếp trên phổ HSQC (H-27/C-27, H-15/C-15, H-12/C-12) cho phép quy kết các giá trị phổ tại C-12, C-13, C-15, và C-27. Các tƣơng tác HMBC từ H-29 (δH
0.93) và H-30 (δH 0.96) tới C-19 (δC 47.2), C-20 (31.6), C-21 (34.9) và các tƣơng tác trực tiếp trên phổ HSQC (H-29/C-29, H-30/C-30, H-19/C-19, H- 21/C-21) cho phép quy kết các giá trị phổ tại C-18, C-19, C-20, C-21, C-29, và C-30. Các tƣơng tác COSY giữa H-3/H-2, H-5/H-6, H-12/H-11, H-15/H- 16, H-18/H-19, H-21/H-22 cho phép qui kết các giá trị phổ tại C-2, C-6, C- 11, C-16, C-18, và C-22. Hai tín hiệu carbon còn lại δC 47.6 và 181.9 lần lƣợt qui kết cho giá trịđộ chuyển dịch hóa học của C-17 và C-28. Giá trị độ chuyển dịch hóa học của C-28 đặc trƣng cho nhóm chức carboxylic tự do tại C-28 của các hợp chất triterpen dạng olean-28-oic acid. Tiếp đó, số liệu phổ của các đơn vị đƣờng trong hợp chất 2 cũng đƣợc qui kết bằng phân tích phổ hai chiều COSY, HSQC, HMBC. Tƣơng tác HMBC giữa H-1ʹ (δH 4.52) với aglyone C-3 (δC 82.4), chuỗi tƣơng tác quan sát đƣợc trên phổ COSY gồm
SV. Nguyễn Thị Tâm 38 K40C – Hóa học H-1ʹ/ H-2ʹ/ H-3ʹ/ H-4ʹ/ H-5ʹ cùng với các tƣơng tác trực tiếp trên phổ HSQC
của các proton này cho phép qui kết các giá trị phổ của đơn vị đƣờng arabinose và liên kết O-glycoside của đƣờng này với aglycone tại C-3. Tƣơng tác HMBC giữa Hʺ-1 (δH 5.18) và C-2ʹ (δC 76.9), cùng với chuỗi các tƣơng tác COSY H-1ʺ/ H-2ʺ/ H-3ʺ/ H-4ʺ/ H-5ʺ/ H-6ʺ cho phép qui kết các giá trị phổ của đơn vịđƣờng rhamnose, và liên kết (1→2) giữa đơn vị đƣờng rhamnose với đơn vị đƣờng arabinose. Các số liệu phổ carbon còn lại của hợp phần đƣờng tại δC 105.7, 75.3, 77.7, 71.2, 77.7, 62.4 và tƣơng tác HMBC giữa H-1‴ (δH 4.54) với C-3ʺ (δC 82.7) cho thấy sự có mặt của một đơn vị đƣờng glucose tự do ở cuối chuỗi mạch trisaccharide và liên kết với đơn vị rhamose bởi liên kết (1→3) O-glycoside. Hóa lập thể của khung aglycone của hợp chất 2 tiếp đó đƣợc minh chứng dựa trên phân tích phổ tƣơng tác không gian ROESY. Các tƣơng tác ROESY giữa H-25/H-26, H- 18/H-30 cho thấy các proton này gần nhau trong không gian và cùng định hƣớng beta nhƣ sinh tổng hợp của các hợp chất thứ cấp khung oleane. Tƣơng tự nhƣ vậy, tƣơng tác ROESY giữa H-5/H-9/H-27 cũng minh chứng cho sự định hƣớng alpha của các proton này. Ngoài ra trên phổ ROESY của 2 còn quan sát thấy tƣơng tác giữa H-25 (δH 0.99) và H-24 (δH 0.72) cho thấy nhóm methyl C-24 cũng định hƣớng beta, tức là nhóm hydroxymethyl C-23 định hƣớng alpha. Tƣơng tác ROESY giữa H-3 (δH 3.64) và H-5 (δH 1.29) cho phép xác định proton H-3 định hƣớng alpha giống H-5, hay nhóm oxygen thế ở C-3 định hƣớng beta.
SV. Nguyễn Thị Tâm 39 K40C – Hóa học
.
Hình 4.1.e: Phổ 2 chiều HSQC của hợp chất 2 Hình 4.1.d: Phổ COSY của hợp chất 2
SV. Nguyễn Thị Tâm 40 K40C – Hóa học Nhƣ vậy, cấu trúc hóa học của hợp chất 2 đã đƣợc xác định là
hederagenin-3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-α-L- rhamnopyranosyl- (1→2)-α-L-arabinopyranoside , ứng với công thức phân tử C47H76O17, M=92
Hình 4.1.f: Phổ 2 chiều HMBC của hợp chất 2
SV. Nguyễn Thị Tâm 41 K40C – Hóa học Bảng 4.2.2: Số liệu phổ của hợp chất 2 C @δC 2 δC a,b δH a,c (J, Hz) 1 39.2 39.6 0.99 (m)/1.63 (m) 2 26.5 26.5 1.75 (m)/1.90 (m) 3 81.4 82.4 3.64 (m) 4 43.8 43.9 - 5 47.8 48.0 1.29 (m) 6 18.3 18.8 1.38 (m)/1.52 (m) 7 33.0 33.4 1.29 (m)/1.64 (m) 8 39.9 40.4 - 9 48.4 48.9 1.65 (m) 10 37.1 37.6 - 11 24.0 24.5 1.91 (m) 12 122.6 123.5 5.26 (br s) 13 145.3 145.2 - 14 42.4 42.9 - 15 28.6 28.8 1.10 (m)/1.80 (m) 16 24.0 24.0 1.61 (m)/2.02 (m) 17 46.9 47.6 - 18 42.3 42.7 2.86 (br d, 10.5) 19 46.8 47.2 1.16 (m)/1.71 (m) 20 31.1 31.6 - 21 34.4 34.9 1.22 (m)/1.40 (m) 22 30.1 33.8 1.56 (m)/1.77 (m) 23 64.3 64.5 3.35 (d, 11.5)/3.58 (d, 11.5) 24 14.3 13.7 0.72 (s) 25 16.3 16.4 0.99 (s) 26 17.7 17.8 0.83 (s) 27 26.4 26.5 1.19 (s) 28 181.1 181.9 - 29 33.5 33.6 0.93 (s) 30 24.0 24.0 0.96 (s) 3-O-α-L-arabinopyranosyl 1′ 104.8 104.9 4.52 (d, 5.5) 2′ 75.6 76.9 3.67 (m) 3′ 74.8 73.9 3.68 (m) 4′ 69.6 69.6 3.80 (m) 5′ 66.2 65.6 3.53 (dd, 3.5, 11.0) 3.86 (br d, 11.0) 6′ - - - 2′- O-α-L-rhamnopyranosyl 1′′ 101.4 101.7 5.18 (br s) 2′′ 71.6 71.0 4.26 (br s)
SV. Nguyễn Thị Tâm 42 K40C – Hóa học 3′′ 82.8 82.7 3.90 (m) 4′′ 72.8 72.5 3.59 (m) 5′′ 69.7 70.1 3.93 (m) 6′′ 18.4 18.1 1.28 (d, 6.0) 3′-O-ß-D-glucopyranosyl 1′′′ 106.5 105.7 4.54 (d, 7.5) 2′′′ 75.6 75.3 3.33 (m) 3′′′ 78.4 77.7 3.41 (dd, 8.5, 9.0) 4′′′ 71.6 71.2 3.34 (m) 5′′′ 78.3 77.7 3.34 (m) 62.5 62.4 3.89*/3.71 (dd, 4.5, 11.5)
aĐo trong CD3OD, b125 MHz, c500 MHz, @δC hederagenin-3-O-β-D-
SV. Nguyễn Thị Tâm 43 K40C – Hóa học
KẾT LUẬN
Bằng các phƣơng pháp chiết và sắc kí kết hợp nhƣ sắc kí cột nhồi silica gel pha thƣờng, sắc kí cột nhồi silicagel pha đảo, sắc kí lớp mỏng điều chế đã phân lập đƣợc hai hợp chất tritecpen saponin, kết quả thu đƣợc nhƣ sau:
1) Hợp chất (1): 28-O-β-D-glucopyranosyl ester oleanolic acid
2) Hợp chất (2): hederagenin-3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-α-L- rhamnopyranosyl-(1→2)-α-L-arabinopyranoside
Cấu trúc hóa học của các hợp chất 1 và hợp chất 2 đƣợc xác định bằng các phƣơng pháp phổ hiện đại bao gồm phổ cộng hƣởng hạt nhân một chiều và hai chiều.
SV. Nguyễn Thị Tâm 44 K40C – Hóa học
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
[1] Nguyễn Tiến Bân (2003), Từ điển thực vật thông dụng, tập 2, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ thuật.
[2] Võ Văn Chi (2004), Từ điển thực vật thông dụng, tập 2, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật.
[3] Phạm Hoàng Hộ (2000), Cây cỏ Việt Nam, quyển 2, nxb.Trẻ, thành phố Hồ Chí Minh.
[4] Nguyễn Văn Đạt, Trần ThịPhƣơng Anh (2013),Bƣớc đầu xây dựng khóa định loại các chi trong họ Ngũ Gia Bì (Araliaceae) ở Việt Nam.
Tiếng Anh.
[5] Committee E.(2007), Flora of China.13, 436-438.
[6] De Tommasi,Nunziatuna, Autore Giuseppina, Bellino Aurora, Pinto Aldo, Pizza Cosima, Sorrentino Raffaella,63 (3), 308-314.
[7] Jebb, Matthew HP (1998), A reviesion of the genus Trevesia (Araliaeae). Glasra.3(2), 85-113.
[8] Kannika banyaphu, Panee Sirisa – ard, Preeyaws Na Ubol, Surapol Nathaka Karnkitkul, Sunee Chansakaou, Tran Van On (2012), Phytochemical, an tioxidant and antibacterial activities of medicinal plants used in Northern Thailand as postpartum herbal bath recipes by the Mien (Yac) community, Phytopharmacology.2(1), 92-105.
[9] Sripanidkulchai B, Wongpanich V, Laupattarakasem P, Suwansaksri J, Jirakulsomchok D, (2001), Diuretic effetic of selected Thai indigenous medicinal plants in rats. J Ethnopharmacol. May; 75 (2-3):185-90.
[10] Duc Do Khac, Sung Tran An, Angela Martha Campos, Jean – Yves Lallemand and Marcel Fetizon, Ellagic acid compounds from Diplopanax stachy anthus, Phytochemical, Vol.29(1), pp25 – 256 (1990).
[11]. Peter J.Houghton and Lu Minh Lian, Triterpenes from Desfontainiaspinosa, Phytochemical, Vol.25 (8) , pp 1939 – 1944 (1986).
[12] Liang Guang – Yi, Alexander I.Gray amh Peter G.Waterman, Pentacylic triterpenes from the fruits of Rosa sterilis, Journal of Natural Products, Vol.52, pp 162 -167 (1989).
SV. Nguyễn Thị Tâm 45 K40C – Hóa học [13] M.Cláudia Marx Young, A. Potomati, E. Paulo Chu, M.
Haraguchi, M. Yamamoto, and T. Kawano, 13C NMR analysis of monodesmosidic saponinis from Gomphrena macrocephala. Phytochemistry, 1997. 46(7): p. 1267-1270 .
[14] K.M. Hasanur Rahman, Joyanto Kumar Nandi, Samira Sultana, Shahnaz Rahman, Shahadat Hossan, Mohammed Rahmatullah (2014),