2.1.1. Hóa chất
Dung môi: n-hexane, chloroform, ethyl acetate, acetone, acetic acid, methanol, ethanol, n-butanol (chemsol, Việt Nam)
Thuốc thử hiện hình vết trên bảng sắc ký lớp mỏng: dung dịch H2SO4 20%, nung nóng.
Sắc ký lớp mỏng pha thường: TLC silica gel 60 F254 (250 µm, Merck, Germany)
Sắc ký lớp mỏng pha đảo: TLC RP-18 F254 (250 µm, Merck, Germany)
Sắc ký cột pha thường: silica gel 60 (40-63 μm, Merck, Germany)
2.1.2. Thiết bị
Các cột sắc ký.
Bình triển khai sắc ký lớp mỏng.
Máy cô quay chân không (Buchi)
Bếp cách thuỷ (Memmert)
Đèn soi UV: bước sóng 254/ 365 nm (spectroline ENF-240 C/FE, USA)
Cân phân tích (Sartorious BL 210S)
Máy cộng hưởng từ hạt nhân (Bruker Avance) tần số 500 MHz cho phổ 1H-NMR và 125 MHz cho phổ 13C-NMR tại phòng NMR, Viện Hóa học-Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội.
Máy đo phổ HSQC, HMBC tại trung tâm các phương pháp phổ ứng dụng, Viện Hóa học-Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội.
2.1.3. Phương pháp tiến hành
Sử dụng các kĩ thuật sắc ký, kết tinh để phân lập và tinh chế một số hợp chất có trong các cao phân đoạn.
Sử dụng phương pháp phổ nghiệm, chủ yếu là phổ NMR để xác định cấu trúc của các hợp chất phân lập được.
2.2. Nguyên liệu
Mẫu cây dùng trong nguyên cứu đề tài là rễ cây hà thủ ô trắng (Streptocaulon juventas (Lour) Merr.) được thu hái ở Tịnh Biên tỉnh An Giang vào tháng 10 năm 2016.
Mẫu cây đã được Th.S Hoàng Việt, trường Đại học Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh nhận danh tên khoa học là “Streptocaulon juventas”, họ Thiên lý (Asclepiadaceae).
Mẫu nguyên liệu được rửa sạch, loại bỏ sâu bệnh, phơi khô trong bóng râm, rồi xay thành bột mịn (20 kg bột khô).
2.3. Điều chế các loại cao
Bột khô rễ cây hà thủ ô trắng đun hoàn lưu với dung môi methanol 3 giờ/lần x 3 lần, ở nhiệt độ 64-65oC. Dịch chiết đem thu hồi dung môi ở áp suất thấp thu được cao methanol.
Cao methanol được phân tán vào nước và chiết lỏng – lỏng với dung môi chloroform, cô quay dịch chiết thu được cao chloroform. Quá trình thực hiện được tóm tắt theo sơ đồ 1.
Sơ đồ 1: Quy trình điều chế cao chloroform từ rễ cây hà thủ ô trắng 2.4. Phân lập một số hợp chất hữu cơ trong cao chloroform
Áp dụng phương pháp sắc ký cột silica gel pha thường trên cao chloroform của rễ cây Hà thủ ô trắng để tách thành các phân đoạn có độ phân cực khác nhau. Theo dõi quá trình SKC bằng phương pháp sắc ký bản mỏng, soi đèn UV, hiện vết bằng dung dịch H2SO4
20% và nung nóng. Kết quả thu được 13 phân đoạn được đánh số từ C1 đến C13. Các kết quả được trình bày cụ thể trong bảng 2.1 và sơ đồ 2.1-2.2.
Bột rễ hà thủ ô trắng (20 kg)
Bã khô Dịch methanol
Methanol thu hồi Cao methanol (2.02 kg)
Cao chloroform
(400g) Dịch còn lại
- Trích nóng với methanol - Lọc bã
- Chiết lỏng – lỏng với dung môi chloroform. - Cô quay thu hồi dung môi
Bảng 2.1. Kết quả sắc ký cột silica gel trên cao chloroform
STT Phân đoạn Dung môi giải ly
Khối lượng (g)
Sắc ký
lớp mỏng Ghi chú
1 C1 H 3.6 Nhiều vết Chưa khảo sát
2 C2 H: EA 99:1 8 Nhiều vết Chưa khảo sát
3 C3 H: EA 98:2 8.4 Nhiều vết Chưa khảo sát
4 C4 H:EA 95:5 5.6 Nhiều vết Khảo sát
5 C5 H:EA 9:1 6 Nhiều vết Chưa khảo sát
6 C6 H:EA 85:15 7.2 Nhiều vết Khảo sát 7 C7 H:EA 8:2 5.1 Nhiều vết Khảo sát 8 C8 H:EA 1:1 5 Nhiều vết Khảo sát 9 C9 EA 6.2 Nhiều vết Khảo sát
10 C10 EA:Me 9:1 31 Nhiều vết Chưa khảo sát
11 C11 EA:Me:H2O
8:1:1 62 Nhiều vết Chưa khảo sát
12 C12 EA:Me:H2O
4:1:1 53.5 Nhiều vết Chưa khảo sát
13 C13 EA:Me:H2O
2:1:1 78.1 Vệt dài Chưa khảo sát
2.4.1. Phân lập một số hợp chất hữu cơ trong phân đoạn C4
Thực hiện SKC silica gel trên phân đoạn C4 (5,6 g) với hệ dung môi giải ly H:C: EA có độ phân cực tăng dần thu được 5 phân đoạn C4.1-4.5 (bảng 2.2).
Phân đoạn C4.4 (600,9 mg) được tiếp tục SKC silica gel với hệ dung môi H: EA có độ phân cực tăng dần thu được hợp chất D3 (201,5 mg).
Bảng 2.2. Kết quả sắc ký cột silica gel trên phân đoạn C4
STT Phân
đoạn Dung môi giải ly Khối lượng (mg)
Sắc ký lớp
mỏng Ghi chú
1 C4.1 H 20.4 Nhiều vết Chưa khảo sát
2 C4.2 H:C:EA (9:0,5:0,5) 1840.4 Nhiều vết Chưa khảo sát
3 C4.3 H:C:EA (8:1:1) 1836.2 Nhiều vết Chưa khảo sát
4 C4.4 H:C:EA (6:2:2) 600.9 Nhiều vết Khảo sát, thu được D3
5 C4.5 C:EA (1:1) 140.6 Nhiều vết Chưa khảo sát
2.4.2. Phân lập một số hợp chất hữu cơ trong phân đoạn C6
Thực hiện SKC silica gel trên phân đoạn C6 (7,2 g) với hệ dung môi giải ly H:C có độ phân cực tăng dần thu được 5 phân đoạn C6.1-6.5 (bảng 2.3).
Phân đoạn C6.4 (412 mg) được tiếp tục SKC silica gel với hệ dung môi H: EA (9:1), thu được hợp chất H1 (20 mg).
Bảng 2.3. Kết quả sắc ký cột silica gel trên phân đoạn C6
STT Phân
đoạn Dung môi giải ly Khối lượng (mg)
Sắc ký lớp
mỏng Ghi chú
1 C6.1 H:C ( 85:15) 1286,0 Nhiều vết Chưa khảo sát
2 C6.2 H:C (8:2) 1762,1 Nhiều vết Chưa khảo sát
3 C6.3 H:C (75:25) 652,9 Nhiều vết Chưa khảo sát
4 C6.4 H:C (6:4) 412,0 Nhiều vết Khảo sát thu được H1
2.4.3. Phân lập một số hợp chất hữu cơ trong phân đoạn C7
Thực hiện SKC silica gel trên phân đoạn C7 (5,1 g) với hệ dung môi giải ly H: Ac có độ phân cực tăng dần thu được 4 phân đoạn C7.1-7.4 (bảng 2.4)
Phân đoạn C7.3 (602 mg) được tiếp tục SKC silica gel với hệ dung môi C: H (7:3), thu được hợp chất B5.1 (201 mg).
Bảng 2.4. Kết quả sắc ký cột silica gel trên phân đoạn C7
STT Phân đoạn Dung môi giải ly Khối lượng (mg) Sắc ký lớp mỏng Ghi chú
1 C7.1 H:Ac (95:5) 987,3 Nhiều vết Chưa khảo sát
2 C7.2 H:Ac (9:1) 1640.5 Nhiều vết Chưa khảo sát
3 C7.3 H:Ac
(85:15) 602,0 Nhiều vết Khảo sát thu được B5.1
4 C7.4 H:Ac (8:2) 1001,4 Nhiều vết Chưa khảo sát
2.4.4. Phân lập một số hợp chất hữu cơ trong phân đoạn C8
Thực hiện SKC silica gel trên phân đoạn C8 (5 g) với hệ dung môi giải ly C: Me có độ phân cực tăng dần thu được 4 phân đoạn C8.1-8.4 (bảng 2.5)
Thực hiện SKC silica gel trên phân đoạn C8.3 (175 mg) với hệ dung môi C: Me: AcOH (99:0,8:0,2) thu được hợp chất E1 (122,5 mg).
Thực hiện SKC silica gel trên phân đoạn C8.4 (1225 mg) với hệ dung môi giải ly EA: Me (98:2) có độ phân cực tăng dần thu được 4 phân đoạn nhỏ C8.4.1- C8.4.4 (bảng 2.5). Tiếp tục thực hiện SKC silicagel trên phân đoạn C8.4.3 (286 mg) với hệ dung môi C: Me: AcOH (99:0,7:0,3) thu được 2 hợp chất G1 (50.3 mg) và G2 (148 mg).
Bảng 2.5. Kết quả sắc ký cột silica gel trên phân đoạn C8
STT Phân đoạn Dung môi giải ly lượng Khối (mg)
Sắc ký
lớp mỏng Ghi chú
1 C8.1 C 100% 1358,4 Nhiều vết Chưa khảo sát
2 C8.2 C:Me (99:1) 1191,6 Nhiều vết Chưa khảo sát
3 C8.3 C:Me (98:2) 175 Nhiều vết Khảo sát thu được E1
4 C8.4 C:Me (95:5) 1225,0 Nhiều vết Khảo sát thu được G1;G2
2.4.5. Phân lập một số hợp chất hữu cơ trong phân đoạn C9
Thực hiện SKC silica gel trên phân đoạn C9 (6,2 g) với hệ dung môi giải ly C: Me có độ phân cực tăng dần thu được 4 phân đoạn C9.1-9.4 (bảng 2.6).
Phân đoạn C9.3 (854,5 mg) được tiếp tục SKC silica gel với hệ dung môi EA: Me (99:1) thu được 2 hợp chất F1 (45 mg) và F2 (60 mg).
Bảng 2.6. Kết quả sắc ký cột silica gel trên phân đoạn C9
STT Phân
đoạn Dung môi giải ly
Khối lượng
(mg)
Sắc ký
lớp mỏng Ghi chú
1 C9.1 C:Me (98:2) 1323,9 Nhiều vết Chưa khảo sát
2 C9.2 C:Me (97:3) 967,1 Nhiều vết Chưa khảo sát
3 C9.3 C:Me (96:4) 854,5 Nhiều vết Khảo sát thu được F1, F2
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Khảo sát cấu trúc hợp chất D3
Hợp chất D3 (201,5 mg) thu được từ phân đoạn C4.4có những đặc điểm như sau: - Dạng bột màu trắng, tan tốt trong dung môi chloroform.
- Sắc ký lớp mỏng cho một vết duy nhất khi hiện hình bằng H2SO4 20%, hơ nóng bảng mỏng cho vết có màu nâu, sau một thời gian vết nâu chuyển sang màu tím.
Phổ 1H-NMR (CDCl3): Phụ lục 1a.
Phổ 13C-NMR (CDCl3): Phụ lục 1b.
Phổ HSQC (CDCl3): Phụ lục1c.
Phổ HMBC (CDCl3): Phụ lục 1d. BIỆN LUẬN CẤU TRÚC
Phổ 1H-NMR của hợp chất D3 (phụ lục 1a) cho thấy sự hiện diện tín hiệu cộng hưởng của hai proton olefin tại δH 4.68 (1H, d, J = 2.0 Hz) và δH 4.56 (1H, d, J= 0.5 Hz). Trên phổ 1H-NMR còn cho thấy tín hiệu cộng hưởng của proton methine gắn oxygen tại δH
3.18 (1H, dd, J = 11.5; 5.0 Hz), tín hiệu cộng hưởng của bảy nhóm methyl trong khoảng δH 0.76 đến δH 1.68 ppm. Ngoài ra, phổ proton còn có sự hiện diện của các tín hiệu cộng hưởng proton methylene và methine trong khoảng δH 1.36 đến δH 2.37 ppm.
Phổ 13C-NMR của hợp chất D3 (phụ lục 1b) cho thấy sự hiện diện của 30 carbon trong khoảng δC 14 đến 155 ppm. Gồm có tín hiệu cộng hưởng của bảy carbon methyl, mười một carbon methylene trong đó có một carbon olefin tại δC 109.3 (C–29), bảy carbon methine trong đó có một carbon gắn oxygen tại δC 79.03 (C–3) và năm carbon tứ cấp trong đó có một carbon olefin tại δC 151 (C–20).
Từ các dữ kiện của phổ NMR và tài liệu tham khảo [15], hợp chất D3 được dự đoán là triterpenoid có khung sườn lupane có một liên kết đôi và một nhóm hydroxyl.
Phổ HMBC của hợp chất D3 (phụ lục 1d) cho thấy có sự tương quan của hai proton
olefin tại δH 4.68 (H-29) và δH 4.56 (H-29) với carbon δC 19.3 (C–30) và δC 48.0 (C–19). Đồng thời proton nhóm methine δH 2.37 (H–19) tương quan với carbon olefin δC 109.3 (C–29), δC 151.1 (C–20), carbon nhóm methyl δC 19.3 ( C–30), chứng minh sự hiện diện của nối đôi đầu mạch tại vị trí C-20 và C-29. Ngoài ra, phổ HMBC còn cho thấy sự tương quan của proton methine gắn oxygen δH 3.18 (H–3) với carbon δC 15.4 (C–24) và δC 28.0 (C–23), proton nhóm methyl δH 0.76 (H–24) với carbon δC 79.0 (C–3), δC 28.0 (C–23), chứng minh sự hiện diện của nhóm hydroxyl tại vị trí C-3. Các tương quan HMBC khác được thể hiện trong hình 3.1 và bảng 3.1.
Từ các số liệu phổ trên, kết hợp với so sánh tài liệu tham khảo (bảng 3.1) [15], cấu trúc của D3 được đề nghị là lupeol
Hình 3.1. Cấu trúc hợp chất D3 Vị trí carbon Loại carbon Hợp chất D3 (CDCl3) Hợp chất lupeol (CDCl3)
Bảng 3.1. Dữ liệu phổ của hợp chất D3 δH (ppm), J (Hz) δC (ppm) HMBC (1H13C) δC (ppm) 1 -CH2- 38.9 38.1 2 -CH2- 25.2 27.4 3 >CH-O- 3.18 (dd; 11.0; 4.5) 79.0 C-23; 24 79.0 4 >C< 38.7 38.7 5 >CH- 0.67 (d; 9.5) 55.3 C-3; 4; 6; 25 55.3 6 -CH2- 18.3 18.3 7 -CH2- 34.3 34.3 8 >CH< 40.8 40.9 9 >CH- 50.5 50.4 10 >C< - 37.2 37.2 11 -CH2- 21.0 20.9 12 -CH2- 27.5 25.2 13 >CH- 38.1 38.9 14 >C< - 42.9 42.9 15 -CH2- 27.4 27.5 16 -CH2- 35.6 35.6 17 >C< - 43.0 43.0 18 >CH- 48.3 48.3 19 >CH- 2.37 (m) 48.0 C-13; 18; 20; 21;29 48.0 20 >C= - 151.0 150.9 21 -CH2- 1.6 (m) 30.0 29.9 22 -CH2- 40.0 40.0 23 -CH3 0.97 (s) 28.0 C-3; 4; 5; 24 28.0 24 -CH3 0.76 (s) 15.4 C-3; 5; 23 15.4 25 -CH3 0.83 (s) 16.0 C-1; 9; 10 16.1 26 -CH3 1.03 (s) 16.1 C-7; 8; 9 16.0 27 -CH3 0.94 (s) 14.6 C-8; 13; 14 14.6 28 -CH3 0.79 (s) 18.1 C-17; 18 18.0 29 =CH2 4,68 (d; 2.0) 4,56 (d; 0.5) 109.3 C-19; 30 109.3 30 -CH3 1.68 (s) 19.3 C-19; 20; 29 19.3
Hình 3.2. Tương quan HMBC quan trọng của hợp chất D3 3.2. Khảo sát cấu trúc hợp chất H1
Hợp chất H1 (20 mg) thu được được từ phân đoạn C6.4.1 của cao chloroform với các đặc điểm như sau:
- Dạng tinh thể hình vẩy không màu, tan tốt trong dung môi chloroform.
- Sắc ký lớp mỏng cho một vết duy nhất khi hiện hình bằng H2SO4 20%, hơ nóng bảng mỏng cho vết có màu tím.
Phổ 1H-NMR (CDCl3): Phụ lục 2a.
Phổ 13C-NMR (CDCl3): Phụ lục 2b.
Phổ HSQC (CDCl3): Phụ lục 2c.
Phổ HMBC (CDCl3): Phụ lục 2d. BIỆN LUẬN CẤU TRÚC
Phổ 1H-NMR của hợp chất H1 (phụ lục 2a) cho thấy sự hiện diện tín hiệu cộng hưởng của proton hai nhóm methine gắn oxygen tại δH 4.48 (1H, m) và δH 3.72 (1H, t, J = 7.5; 14.5 Hz). Trên phổ 1H-NMR còn cho thấy tín hiệu cộng hưởng của proton tám nhóm methyl δH 0.85 (3H, s); δH 0.86 (3H, s); δH 0.87 (3H, s); δH 0.88 (3H, s); δH 0.96 (3H, s), δH 1.11 (3H, s); δH 1.13 (3H, s); δH 1.20 (3H, s) ppm và proton nhóm methyl gắn nhóm rút điện tử tại δH 2.03 (3H, s). Ngoài ra, phổ proton còn có sự hiện diện của các tín hiệu cộng hưởng proton methylene và methine trong khoảng δH 1.2 đến δH 1.9 ppm.
Phổ 13C-NMR của hợp chất H1 (phụ lục 2b) cho thấy sự hiện diện của 32 carbon trong khoảng δC 15.5 đến 171 ppm. Gồm có tín hiệu cộng hưởng của chín carbon methyl, mười carbon methylene, sáu carbon methine trong đó có hai carbon methine gắn oxygen tại δC
80.9 (C–3) và δC 83.3 (C–24), bảy carbon tứ cấp trong đó có một carbon carbonyl tại δC
171 (C-32), hai carbon gắn oxygen tại δC 83.3 (C–24) và δC 86.4 (C–20).
Từ các dữ kiện của phổ NMR và tài liệu tham khảo [16]-[17], hợp chất H1 được dự đoán là triterpenoid có khung sườn dammarane.
Phổ HMBC của hợp chất H1 (phụ lục 2d) cho thấy có sự tương quan của proton δH
4.48 (H–3) với carbon δC 16.4 (C–28); δC 23.5 (C–2); δC 37.9 (C-4) và carbon carbonyl δC 171 (C-32). Đồng thời proton δH 2.03 (H–31) tương quan với carbon carbonyl δC 171 (C-32) và carbon gắn oxygen δC 80.9 (C–3) chứng minh sự hiện diện của nhóm acetoxyl tại vị trí C-3. Ngoài ra, phổ HMBC còn cho thấy sự tương quan của proton nhóm methyl δH 0.85 (H–29) với carbon δC 16.4 (C–28); δC 80.9 (C–3); δC 37.9 (C-4); δC 56 (C-5). Proton δH 1.47 (H–16) tương quan với carbon δC 86.4 (C-20) và δC 50 (C-17), proton δH
1.20 (H–23) tương quan với carbon δC 23.7 (C-26) và hai carbon gắn oxygen δC 83.3 (C– 24), δC 71.4 (C–24). Proton δH 3.72 (H–24) tương quan với carbon δC 23.7 (C–26), δC
27.4 (C–27).Các tương quan HMBC khác được thể hiện trong hình 3.4 và bảng 3.2.
Từ các số liệu phổ trên kết hợp với so sánh tài liệu tham khảo (bảng 3.2) [16]-[17], cấu trúc của H1 được đề nghị là 3α-acetyl-20,24-epoxy-dammaran-25-ol. Hóa học lập thể của C-20 và C-24 chưa được xác định.
Hình 3.3. Cấu trúc hợp chất H1
Bảng 3.2. Dữ liệu phổ của hợp chất H1 Vị trí carbon Loại carbon Hợp chất H1 (CDCl3) Hợp chất 3a (CDCl3) [16] Hợp chất 3b (CDCl3) [17] δH (ppm) J (Hz) δC (ppm) HMBC (1H13C) δC (ppm) δC (ppm) 1 -CH2- 38.8 38.7 34.3 2 -CH2- 26.1 23.7 24.8 3 >CH-O- 4.48 (m) 80.9 C-2; 29; 32 80.9 78.5 4 >C< - 37.9 37.9 36.8 5 >CH- 0.8 (m) 56.0 C-4; 7; 29 56.0 50.6 6 -CH2- 18.2 18.2 18.2 7 -CH2- 1.28 (m) 1.53 (m) 35.2 C-5; 8; 9; 18 35.2 35.3 8 >C< - 40.4 40.3 40.6 9 >CH- 1.35 (m) 50.7 C-8; 10; 12 50.6 50.8 10 >C< - 37.1 37.1 37.2 11 -CH2- 23.5 21.5 21.7 12 -CH2- 27.3 25.5 27.1 13 >CH- 1.56 (m) 43.0 43.2 42.8 14 >C< - 49.5 50.0 50.2 15 -CH2- 1.45 (m) 1.07 (m) 31.5 C-14; 17; 30 31.0 31.6 16 -CH2- 1.47 (m) 1.78 (m) 25.7 C-17; 20 26.8 25.9 17 >CH- 1.8 (m) 50.0 C-16 50.4 49.9 18 -CH3 0.96 (s) 15.5 C-7; 8; 9 15.5 15.6 19 -CH3 0.86 (s) 16.3 16.3 16.1 20 >C-O- - 86.4 85.8 86.7 21 -CH3 1.1 (s) 24.3 25.0 27.4 22 -CH2- 35.7 37.3 35.2 23 -CH2- 1.5 (m) 1.2 (m) 21.6 C-24; 25 36.1 26.4 24 >CH-O- 3.72 (dd; 14.5; 7.5) 83.3 C-26; 27 85.2 86.4 25 >C-O- - 71.4 38.05 70.4 26 -CH3 1.13 (s) 23.7 C-27; 24;25 17.6 24.1 27 -CH3 1.2 (s) 27.4 C-24; 25 18.7 28.0
* Hợp chất 3a: β-alnincanyl acetate
* Hợp chất 3b: 3α-acetyl- 20S, 24S- epoxy- 25-hydroxyldammarane
3.3.Khảo sát cấu trúc hợp chất E1
Hợp chất E1 (122,5 mg) thu được được từ phân đoạn C8.3 của cao chloroform với các đặc điểm như sau:
- Dạng tinh thể hình kim, không màu, tan tốt trong dung môi methanol.
- Sắc ký lớp mỏng cho một vết duy nhất khi hiện hình bằng H2SO4 20%, hơ nóng bảng mỏng cho vết có màu nâu rêu.
Phổ 1H-NMR (CD3OD): Phụ lục 3a.
Phổ 13C-NMR (CD3OD): Phụ lục 3b.
Phổ HSQC (CD3OD): Phụ lục 3c.
Phổ HMBC (CD3OD): Phụ lục 3d. BIỆN LUẬN CÁU TRÚC
Phổ 1H-NMR của hợp chất E1 (phụ lục 3a) cho thấy sự hiện diện tín hiệu cộng hưởng của proton ba nhóm methyl tại H 1.19 (3H, d, J = 6.0 Hz); H 0.8 (3H, s) và H 1.05 (3H,
s). Trên phổ 1H-NMR còn cho thấy tín hiệu cộng hưởng của proton olefin tại H 5.37 (1H,