CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.3. PHÂN TÍCH ĐẶC TRƢNG CẤU TRÚC CỦA FUCOIDAN
3.3.2. Các đặc trƣng cấu trúc thu đƣợc từ phổ cộng hƣởng từ hạt nhân
nhân NMR
* Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H-NMR:
Kết quả đo phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 1H-NMR của các mẫu phân đoạn fucoidan đƣợc chỉ ra trên hình 3.10, hình 3.11. Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân của các polysaccharide nói chung và của fucoidan nói riêng đều hết sức phức tạp với độ phân giải khơng cao do có rất nhiều pic trùng chập và chen lấn nhau. Vì vậy, rất khó để giải thích thỏa đáng các tín hiệu trên phổ 1H- NMR. Mặc dù vậy, cũng giống nhƣ các loại fucoidan đã đƣợc cơng bố trƣớc đó, trên phổ proton 1H-NMR có những tín hiệu cộng hƣởng đặc trƣng để nhận biết fucoidan, đó là các tín hiệu xuất hiện trong vùng anomeric (5,0-5,5 ppm) của H1 và ở vùng trƣờng cao 1,2-1,5 ppm của proton H6 của vòng α- L-Fucopyranose.
Để thu đƣợc phổ NMR có độ phân giải tốt mẫu fucoidan đƣợc tiến hành thủy phân nhẹ với điều kiện đƣa ra trong phần phƣơng pháp nghiên cứu. Phổ 1H-NMR của fucoidan phân đoạn F4 và F5 (hình 3.10, hình 3.11), tƣơng tự nhƣ phổ cộng hƣởng từ hạt nhân của fucoidan từ các loài rong nâu đã nghiên cứu trƣớc đây. Phổ 1
H-NMR của hai phân đoạn F4, F5 thu đƣợc có các tín hiệu proton vùng anomeric ở khoảng 5,0-6,0 ppm, các tín hiệu trong vùng 4,0-5,0 ppm là thuộc về proton H2-H5 của vòng pyranose [26,27,95]. Các tín hiệu mạnh trong vùng trƣờng cao với độ dịch chuyển hóa học từ 1,6-1,7 ppm là các tín hiệu đặc trƣng cho nhóm metyl - CH3 của vịng L-fucose. Bên cạnh đó trên phổ 1H-NMR cũng xuất hiện các tín hiệu xác nhận sự có mặt của gốc đƣờng galactose thơng qua các tín hiệu ở độ dịch chuyển hóa học 4,5 ppm và 5,5 ppm đặc trƣng cho proton H6 và H1 của vịng β-D-galactose.Qua đó cho thấy tất các các tín hiệu nói trên chứng minh mẫu phân đoạn F4 và F5 thu nhận đƣợc là fucoidan. Kết hợp các phổ IR và NMR cùng với kết quả phân tích thành phần hóa học có thể nhận thấy hai phân đoạn F4 và F5 thuộc nhóm galactofucan sulfate.
C6 α-L-Fup
Hình 3.9. Phổ 1
H-NMR của phân đoạn F4
C6 α-L-Fup
Hình 3.10. Phổ 1
H-NMR của phân đoạn F5
*Phổ 13C-NMR:
Kết quả đo phổ cộng hƣởng từ hạt nhân 13C-NMR của phân đoạn F4 đƣợc đƣa ra trên hình 3.12.
α- L-Fucp-C2-C5
OAc(CH3)
C6-D-Galp
Hình 3.11. Phổ 13
C-NMR của phân đoạn F4
α-L-Fucp-C2-C5 β-D-Galp-C6
OAc(CH3) α-L-Fucp-C1
Hình 3.12. Phổ 13
C-NMR của phân đoạn F4
Giống nhƣ nhiều fucoidan rong biển khác trên thế giới đã đƣợc cơng bố, fucoidan rong nâu ở Việt Nam cũng có phổ 13C-NMR rất phức tạp với nhiều vùng tín hiệu trùng lặp lên nhau do trong phân tử của chúng đƣợc cấu
tạo bởi các gốc đƣờng fucose (C6H12O5) và hexose (C6H12O6) khác nhau, điều này rất khó để giải thích đƣợc một cách đầy đủ về cấu trúc của chúng. Trên phổ 13C-NMR của phân đoạn F4 có những đặc điểm đặc trƣng cho cấu trúc của gốc α-L-Fucp đó là và các tín hiệu trong vùng trƣờng thấp 97-102 ppm đặc trƣng cho cacbon α-anomeric (C1) của gốc đƣờng 1→3)-α-L- fucopyranose, vùng tín hiệu 67-86 ppm là vùng của cacbon C2-C5 vịng
13
pyranoid. Bên cạnh đó, phổ C-NMR cũng cho thấy sự có mặt của gốc đƣờng β-D-Galactose thơng qua các tín hiệu đặc trƣng cho cacbon C6 không liên kết và cacbon C1 của gốc β-D-Galactose tƣơng ứng ở độ dịch chuyển hóa học trong vùng 61-62 ppm và 103-104 ppm.
Nhƣ vậy, qua phân tích phổ 13C-NMR chúng tôi thấy rằng các mẫu fucoidan nghiên cứu có đặc trƣng cấu trúc đúng nhƣ dự đốn từ kết quả phân tích thành phần monosaccharide, chúng thuộc nhóm galactofucan sulfate.
Tóm lại: Bằng các phƣơng pháp chiết tách và sắc kí trao đổi ion hai phân
đoạn polysaccharide sulfate F4 và F5 đã đƣợc tách chiết và phân đoạn tinh chế từ rong nâu Sargassum oligocystum. Kết quả phân tích thành phần hóa học cho thấy hai phân đoạn này thuộc nhóm galactofucan sulfate với tỉ lệ Fuc:Gal lần lƣợt là (2:1) và (3,4:1) và hàm lƣợng sulfate tƣơng ứng là 46,2 % (F4) và 36,0 % (F5). Các kết quả phân tích phổ hồng ngoại và cộng hƣởng từ hạt nhân cũng cho thấy là phổ đặc trƣng của fucoidan sulfate hóa cao với nhóm sulfate chủ yếu ở vị trí C4 của vịng pyranose và một lƣợng nhỏ ở các vị trí C2 và/hoặc C3. Kiểu liên kết chính giữa các gốc đƣờng là liên kết 1→3)-α-L-Fucp.