CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.3. PHÂN TÍCH ĐẶC TRƢNG CẤU TRÚC CỦA FUCOIDAN
3.3.1. Các đặc trƣng cấu trúc thu đƣợc từ phổ hồng ngoại IR
Theo các tài liệu đã cơng bố về mối quan hệ giữa hoạt tính sinh học và các đặc điểm cấu trúc của fucoidan nhƣ thành phần đƣờng đơn, kiểu liên kết giữa các gốc đƣờng, hàm lƣợng và vị trí nhóm sulfate trên các gốc đƣờng,... trong đó hàm lƣợng các gốc sulfate và vị trí của chúng trên các gốc đƣờng là những yếu tố có ảnh hƣởng quan trọng nhất lên hoạt tính sinh học của fucoidan. Sulfate là một trong những yếu tố quan trọng nhất quyết định hoạt tính sinh học của fucoidan, theo các nhà khoa học, hoạt tính kháng đơng tụ máu và kháng ung thƣ của fucoidan phụ thuộc vào mật độ và vị trí của nhóm sulfate trên các gốc đƣờng [32]. Vì vậy, việc phân tích hàm lƣợng và vị trí nhóm sulfate trên các gốc đƣờng trong phân tử fucoidan sẽ giúp ta làm sáng tỏ về mối quan hệ giữa hoạt tính sinh học và đặc trƣng cấu trúc của chúng. Phổ hồng ngoại IR là một trong những phƣơng pháp đơn giản nhất thƣờng đƣợc sử dụng để xác định vị trí của nhóm sulfate trên các gốc đƣờng .
Phổ hồng ngoại là phƣơng pháp phân tích nhanh và thuận tiện để nghiên cứu cấu trúc phân tử thông qua việc sắp xếp các vạch phổ dao động tƣơng ứng với nhóm nguyên tử nhất định trong phân tử. Trong phân tích cấu trúc của polysaccharide, phƣơng pháp phổ IR cho biết các thơng tin về vị trí nhóm sulfate tồn tại trong phân tử fucoidan, từ đó cho biết về đặc trƣng cấu trúc của chúng. Theo các tài liệu tham khảo [26,79,80], các dao động hấp thụ ở vùng số sóng 820-828 cm-1 đặc trƣng cho liên kết C-O-S ở vị trí equatorial C2 hoặc/và C3, vùng 840-848 cm-1 đặc trƣng cho liện kết C-O-S ở vị trí axial C4, vùng 1240-1272 cm-1 đặc trƣng cho dao động hóa trị của S = O, vùng 1610-1625 cm-1 và 1410 cm-1 đặc trƣng cho dao động đối xứng và khơng đối
xứng của nhóm cacboxylat [26,79,80].
Khi khảo sát phổ IR hai phân đoạn F4, F5 chúng tôi nhận thấy tƣơng tự nhƣ phổ hồng ngoại của fucoidan chiết từ các loài rong nâu khác trên thế giới và ở Việt Nam, phổ hồng ngoại của các phân đoạn F4 và F5 chiết từ rong nâu Sargassum oligocystum tại vùng biển Nha Trang, Khánh Hịa cũng chứa những tín hiệu hấp thụ ở vùng 1240-1272 cm-1 (vùng dao động đặc trƣng của liên kết S = O) và vùng 800-848 cm-1 (vùng dao động của liên kết C - O - S) khẳng định sự có mặt của nhóm sulfate.
Trên phổ IR của phân đoạn F4 (hình 3.8) xuất hiện các tín hiệu hấp thụ tại 3453,84 cm-1
là của nhóm O-H, dải hấp thụ rộng tại 1254 cm-1
thuộc về các dao động hóa trị S=O của nhóm sulfate (S=O) là đặc trƣng cho các sulfate este. Dải hấp thụ ở 1643,92 cm−1
xác nhận sự có mặt của các axit uronic[80]. Dải hấp thụ tại 841,77 cm-1
khẳng định sự có mặt của nhóm sulfate tại vị trí equatorial C4 và/hoặc C-2, C-3 của vịng pyranose[28]. Dải hấp thụ ở 1053,77 cm−1
xác nhận có dao động đối xứng C-O-C hay có sự hiện diện của hemiacetal [95].
Hình 3.7. Phổ hồng ngoại IR của phân đoạn F4(Sargassum oligocystum) Phổ IR của phân đoạn F5 (hình 3.9): Dải hấp thụ tại 3417,06 cm-1
là của nhóm O-H, dải hấp thụ tại 1227,03 cm-1
(S=O) là đặc trƣng cho các sulfate este. Dải hấp thụ ở 1639,13 cm−1
axit [80]. Dải hấp thụ tại 854,86 cm-1
khẳng định sự có mặt của nhóm sulfate tại vị trí equatorial C-4 và/hoặc C-2, C-3 của vịng pyranose[28]. Dải hấp thụ ở 1056,76 cm−1
xác nhận có dao động đối xứng C-O-C hay có sự hiện diện của hemiacetal [95].
Hình 3.8. Phổ hồng ngoại IR của phân đoạn F5(Sargassum oligocystum) Nhƣ vậy, phổ IR cho ta biết sự có mặt của nhóm sulfate trong tất cả các
mẫu fucoidan nghiên cứu và thơng tin về vị trí của chúng trong các gốc đƣờng pyrannose thông qua dao động của liên kết C-O-S. Tƣơng tự nhƣ fucoidan của các loài rong nâu khác thuộc cùng chi Sargassum sinh trƣởng ở Việt Nam, nhóm sulfate của các phân đoạn fucoidan chiết từ rong nâu
Sargassum oligocystum chủ yếu ở vị trí C-4 và/hoặc C-2,C-3 của các gốc đƣờng pyranose.
Qua kết quả phân tích phổ hồng ngoại một lần nữa khẳng định sự có mặt của nhóm sulfate trong phân tử fucoidan, điều này cũng phù hợp với các kết quả phân tích thành phần monosaccharide ở bảng 3.3. Tuy nhiên phổ IR cũng chỉ cho biết một phần thơng tin về vị trí nhóm sulfate chiếm ƣu thế tại vị trí C-4, hay vị trí C-2, C-3 trên gốc đƣờng pyranose, để xác định chính xác vị trí của các nhóm sulfate chúng ta cần thêm những thơng tin từ phổ cộng hƣởng từ hạt nhân NMR.