TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA HÓA HỌC BỘ MÔN HÓA HỮU CƠ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CAO ETHYL ACETATE CỦA LOÀI ĐỊA Y ROCCELLA SINENSIS (NYL.) HALE THU HÁI Ở BÌNH THUẬN GVHD: Th.S DƯƠNG THÚC HUY SVTH: NGUYỄN THỊ THƯƠNG MSSV: K35106052 TPHCM, tháng năm 2013 LỜI CẢM ƠN  -Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Thầy Dương Thúc Huy, người truyền đạt cho em nhiều kiến thức chuyên môn, theo sát hướng dẫn tận tình truyền đạt cho em kinh nghiệm nghiên cứu quý báu suốt trình em thực đề tài khóa luận tốt nghiệp Thầy Nguyễn Thụy Vũ giúp đỡ em suốt trình thực đề tài Quý Thầy Cô trường Đại học Sư Phạm TP.HCM, người trực tiếp giảng dạy, truyền đạt kiến thức bổ ích cho em, tảng bản, hành trang vô quý giá, bước cho em bước vào nghiệp sau tương lai thời gian em thực khóa luận tốt nghiệp Các bạn sinh viên môn Hóa hữu khóa K35 K36 động viên, giúp đỡ chia sẻ buồn vui khó khăn em suốt trình thực đề tài Gia đình động viên, tạo điều kiện vật chất tinh thần để em hoàn thành tốt khóa học Kính chúc người vui vẻ, hạnh phúc, dồi sức khỏe thành công công việc Xin chân thành cảm ơn! DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT s : Mũi đơn (Singlet) d : Mũi đôi (Doublet) t : Mũi ba (Triplet) m : Mũi đa (Multiplet) q : Mũi bốn (Quartet) NMR : Cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear magnetic resonance) HSQC : Heteronuclear Single Quantum Correlation HMBC : Heteronuclear Multiple Bond Coherence : Proton Nuclear Magnetic Resonance : Carbon Nuclear Magnetic Resonance H-NMR 13 C-NMR J : Hằng số tương tác spin-spin ppm : Part per million UV : Tia cực tím (Ultra violet) EA : Ethyl acetate H : Hexane A : Acetone DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU Hình ảnh Hình 1: Ba dạng địa y Trang Hình 2: Sinh tổng hợp hợp chất từ địa y 13 Hình 3: Địa y sợi Roccella sinensis 14 Hình 4: Sự tương quan phổ HMBC hợp chất RS-H13 24 Hình 5: Sự tương quan phổ HMBC hợp chất RS-C9 26 Hình 6: Sắc kí lớp mỏng hợp chất RS-C3 28 Sơ đồ Sơ đồ 2.1: Quy trình điều chế loại cao địa y 21 Sơ đồ 2.2: Sơ đồ sắc kí cột cao ethyl acetate EA1 22 Bảng biểu Bảng 1: Số liệu phổ NMR hợp chất RS-C9 RS-H13 27 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA Y HOẠT TÍNH CỦA CÁC HỢP CHẤT TỪ ĐỊA Y NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VỀ CÁC HỢP CHẤT CÓ TRONG ĐỊA Y 12 Nghiên cứu hóa học chi Roccella 14 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM 18 Hóa chất thiết bị 18 Khảo sát nguyên liệu 18 Điều chế loại cao 18 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RS-H13 22 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RS-C9 23 THỰC HIỆN PHẢN ỨNG TẠO DẪN XUẤT ACETONIDE 26 CHƯƠNG KẾT LUẬN 27 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 LỜI MỞ ĐẦU Ngay từ thời trung đại, nhiều người làm nghề y sử dụng loài địa y làm thuốc chữa bệnh như: Lobaria pulmonaria chữa bệnh phổi, Parmelia sulcata chữa bệnh sọ não[1], …Ngày địa y sử dụng làm số loại thuốc dân gian Người da đỏ Florida người Trung Quốc sử dụng số loại địa y khác làm thuốc, đặc biệt thuốc long đờm[1] Ahmadjian Nilsson[2] công bố địa y Cetraria islandica bán rộng rãi tiệm bào chế thuốc Thụy Điển dùng để điều trị bệnh đái tháo đường, bệnh phổi bệnh viêm mũi Peltigera canina sử dụng Ấn Độ dược phẩm làm giảm đau gan[1] Ngoài công dụng chữa bệnh, địa y sử dụng làm thực phẩm, mỹ phẩm, xà phòng, nước hoa Các loại hợp chất khác dẫn suất depside chiết từ chi Evernia, Parmelia Ramalina, số có mùi hương hấp dẫn dùng xà phòng nước hoa Đặc biệt, địa y xem chất thị sinh học cho ô nhiễm môi trường, đặc biệt nơi có mật độ giao thông lớn Với công dụng đó, địa y nhiều nhà hóa dược nghiên cứu, nhiều hợp chất tự nhiên cô lập số xác định có hoạt tính kháng khuẩn, kháng ung thư, kháng virut, giảm đau, hạ sốt[3,4] , … Địa y thực vật bậc thấp đặc biệt, kết cộng sinh tảo nấm Nhờ dạng sống này, địa y sống nhiều nơi đất, đá, thân cây, điều kiện khắc nghiệt khô hạn vùng nhiệt đới Ở Việt Nam, người ta dễ dàng tìm thấy có mặt địa y với phân bố phong phú đa dạng Vậy mà từ trước đến Việt Nam chưa có nhiều tác giả nghiên cứu thành phần hóa học ứng dụng địa y Để góp phần vào phát triển khoa học Việt Nam, lựa chọn loại địa y roccella sinensis thuộc chi Roccella (họ Rocellaceae) thu hái huyện Liên Hương, tỉnh Bình Thuận, Việt Nam CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA Y 1.1 Khái niệm phân loại địa y Địa y, dạng thực vật bậc thấp đặc biệt, kết cộng sinh nấm (mycobiont) thành phần quang hợp (photobiont) thường tảo (green alga) hay vi khuẩn lam (cyanobacterium) Khoảng 17.000 loài địa y biết Địa y thường chia làm ba dạng chính: dạng khảm (crustose), dạng phiến (foliose) dạng sợi (frucose) Xanthoria sp., địa y khảm đá núi lửa miệng núi lửa Idaho, USA Xanthoparmelia cf lavicola, Địa y sợi Hypogymnia cf địa y phiến, đá tubulosa với Bryoria sp Tuckermannopsis sp bazan miền núi Canada Hình 1: Ba dạng địa y Thành phần tảo địa y sản sinh carbohydrate trình quang hợp, thành phần nấm sản sinh hợp chất tự nhiên (để chống tia UV, ngăn chặn sâu bọ loài động vật ăn cỏ, …), cung cấp nước khoáng chất Kết từ cộng sinh giúp địa y sinh trưởng sống sót điều kiện khắc nghiệt, chủ yếu vùng vĩ độ cao, vùng nhiệt đới, diện khắp nơi đá, đất, cây, thân cây, kim loại, thủy tinh [6] 1.2 Vai trò hợp chất tự nhiên địa y [8] - Bảo vệ trồng bậc thấp bậc cao - Các hợp chất thơm hấp thụ tia UV, bảo vệ địa y chống lại xạ có hại - Các carboxylic acid từ địa y tác chất tạo phức mạnh giúp cho địa y lấy khoáng chất từ vật chủ nơi địa y bám vào (substrate) - Giúp xua đuổi thú ăn thịt côn trùng 1.3 Một số ứng dụng địa y Địa y sử dụng làm thực phẩm, làm phẩm nhuộm, nguyên liệu thô sản xuất nước hoa y học cổ truyền Khoảng 700 địa y Evernia prunastri Pseudevernia furfuracea (gọi oakmoss) khai thác hàng năm Pháp cho ngành công nghiệp nước hoa.[5] Y học cổ truyền Trung quốc sử dụng 71 loài địa y 17 chi (9 họ) với mục đích làm thuốc chữa bệnh.[5] Địa y thuộc họ Parmeliaceae, Usneaceae, Cladionaceae sử dụng nhiều hết Một vài loại cao điều chế từ địa y sử dụng để trị bệnh khác Lobaria pulmonaria chữa bệnh phổi, Xanthoria parientina chữa bệnh vàng da, chi Usnea để dưỡng tóc, Cetraria islandica (được gọi Ireland moss) chữa nhiễm khuẩn tiêu chảy [5] HOẠT TÍNH CỦA CÁC HỢP CHẤT TỪ ĐỊA Y Địa y sản sinh lượng lớn hợp chất hữu cơ, đa số có hoạt tính sinh học nhiều loại chúng đặc hiệu địa y hoá học hợp chất tự nhiên Tuy vậy, khảo sát hoá học địa y bị hạn chế nguồn cung có hạn, địa y phát triển chậm Những nghiên cứu gần cho thấy việc nuôi cấy địa y phòng thí nghiệm không dễ dàng, khoảng 10 % địa y nuôi cấy thành công, nhiên chúng lại chứa hợp chất hữu khác hẳn với hợp chất có loại địa y tự nhiên [5] Lê Hoàng Duy [6] nghiên cứu nuôi cấy thành công 10 % khoảng 50 loài địa y lấy từ Việt Nam Tuy đạt thành công mặt cô lập hợp chất hợp chất cô lập từ địa y nuôi cấy khác so với hợp chất địa y tự nhiên Khoảng gần 1.000 hợp chất địa y cô lập Nghiên cứu hoạt tính sinh học khả dược học hợp chất tự nhiên từ địa y thống kê đầy đủ Boustie (2007) [9], Huneck (1999) [10], Muller (2001) [11] kháng khuẩn, kháng virus, chống oxy hóa, kháng ung thư, kháng viêm, kháng enzyme … 2.1 Hoạt tính điều tiết tăng trưởng thực vật bậc cao[5] Địa y hợp chất địa y Hoạt tính Barbatic acid, 4-O-demethylbarbatic Ức chế tăng trưởng rau diếp acid, diffractaic acid, evernic acid, lecanoric acid, β-orcinolcarboxylic acid, orsellinic acid Trang Ergochrome AA (secalonic acid A) Gây độc cho thực vật Evernic acid Giảm nồng độ chất diệp lục rau bina Lecanoric acid Nguyên nhân gây bất thường cho gốc Allium cepa Các hợp chất phenol đơn vòng Hoạt tính ức chế độc chất thực vật Các quinone từ Pyxine sp Ức chế nguyên phân rễ Allium cepa Usnic acid Ức chế nẩy mầm phát triển Lepidium sativum 2.2 Hoạt tính kháng virus hợp chất địa y[5] Hợp chất Virus enzyme virus Depsidone: virensic acid dẫn xuất Hệ enzyme đặc hiệu đính thể nguyên thực khuẩn vào nhiễm sắc thể virus HIV Butyrolactone acid: protolichesterinic acid Sao chép ngược HIV (+)-Usnic acid depside khác Virus Epstein-Barr (EBV) Emodin, 7-Cloroemodin, 7-Chloro-1O-methylemodin, 5,7Dichloroemodin, Hypericin HIV, cytomegalovirus virus khác 2.3 Hoạt tính kháng khuẩn kháng nấm hợp chất địa y[5] Hợp chất Vi khuẩn Usnic acid dẫn xuất Vi khuẩn gram (+), Bacteroides spp., Clostridium perfringens, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Staphylococcus spp., Enterococcus spp., Mycobacterium aurum Protolichesterinic acid Helicobacter pylori Trang 10 Methyl orsellinate, Ethyl orsellinate, Methyl β-orsellinate, Methyl haematommate Epidermophyton floccosum, Microsporum canis, M gypseum, Trichophyton rubrum, T mentagrophytes, Verticillium achliae, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Candida albicans Alectosarmentin Staphylococcus smegmatitis 1´-Chloropannarin, Pannarin Leishmania spp Emodin, Physcion Bacillus brevis Pulvinic acid dẫn xuất Drechslera rostrata, Alternaria alternata aureus, Mycobacterium Vi khuẩn hiếu khí vi khuẩn kỵ khí Leprapinic acid dẫn xuất Vi khuẩn Gram (+) Gram (-) 2.4 Các loại enzyme bị ức chế hợp chất địa y[5] Hợp chất địa y Enzyme bị ức chế Atranorin Trypsin, Pankreaselastase, Phosphorylase Baeomycesis acid 5-Lipoxygenase Bis-(2,4-dihydroxy-6-npropylphenyl)methane, Divarinol, cao chiết từ Cetraria juniperina, Hypogymnia physodes Letharia vulpina Tyrosinase Chrysophanol Glutathione reductase Confluentic acid, 2β-O-Methylperlatolic acid Monoaminoxidase B 4-O-Methylcryptochlorophaeic acid Prostataglandinsynthetase (+)-Protolichesterinic acid 5-Lipoxygenase (Sao chép ngược HIV) Vulpinic acid Phosphorylase Trang 11 Phụ lục 1: Phổ 1H-NMR hợp chất RS-H13 Trang 31 Phụ lục 1a: Phổ 1H-NMR hợp chất RS-H13 Trang 32 Phụ lục 2: Phổ 13C-NMR hợp chất RS-H13 Trang 33 Phụ lục 3: Phổ HSQC hợp chất RS-H13 Trang 34 Phụ lục 3a: Phổ HSQC hợp chất RS-H13 Trang 35 Phụ lục 4: Phổ HMBC hợp chất RS-H13 Trang 36 Phụ lục 4a: Phổ HMBC hợp chất RS-H13 Trang 37 Phụ lục 5: Phổ 1H-NMR hợp chất RS-C9 Trang 38 Phụ lục 5a: Phổ 1H-NMR hợp chất RS-C9 Trang 39 Phụ lục 5b: Phổ 1H-NMR hợp chất RS-C9 Trang 40 Phụ lục 6: Phổ 13C-NMR hợp chất RS-C9 Trang 41 Phụ lục 7: Phổ HSQC hợp chất RS-C9 Trang 42 Phụ lục 7a: Phổ HSQC hợp chất RS-C9 Trang 43 Phụ lục 8: Phổ HMBC hợp chất RS-C9 Trang 44 Phụ lục 8: Phổ HMBC hợp chất RS-C9 Trang 45 [...]... terphenylquinone và dẫn xuất của tetronic acid Trang 12 ♦ Nguồn gốc mevalonic acid: terpenoid, steroid Hình 2: Sinh tổng hợp của các hợp chất từ địa y [5] 4 Mô tả thực vật Roccella sinensis (Nyl. ) Hale (Roccellaceace) 4.1 Đối tượng nghiên cứu Trong nghiên cứu n y, đối tượng nghiên cứu là loài địa y Roccella sinensis (Roccellaceace) được thu hái ở Bình Thu n 4.2 Đặc điểm thực vật Tên khoa học: Roccella sinensis. .. 0:1 0) - Lọc, cô quay thu hồi dung môi Phần còn Cao EA1 Cao EA2 Cao EA3 Cao EA4 lại (21g) (11g) ( 30g) ( 64g) - Giải ly: Methanol - Lọc, cô quay thu hồi dung môi Cao Methanol (8g) Trang 20 Sơ đồ 2.2: Sơ đồ sắc kí cột trên cao ethyl acetate EA1 Cao EA1 (21g) - Sắc kí cột silica gel - Giải ly với hệ eter dầu: ethyl acetate Phân đoạn Phân đoạn Phân đoạn EA1.1 EA1.2 EA1.3 (2.780g) (15.137g) (2.178g) - Sắc... cả hai hợp chất n y đều là hợp chất mới 8 CH3 H 7 5 8 CH3 O 1 CH2 2' HO 3 H OH H 1' O HC 3' HC 4' O 7 5 1 6' 5' 1' O CH2 2' CH3 O O HO 7' CH3 3 H CH2OH OH HC 3' HC 4' OH O H2C O 6' 5' CH3 7' CH3 [5-(hydroxymethyl)-2,2-dimethyl-1,3- 2-(2,2-dimethyl-1,3-dioxolan-4-yl)- dioxolan-4-yl]methyl2,4-dihydroxy- 2-hydroxyethyl 2,4- 6-methylbenzoate (RS-H1 3) dihydroxy-6-methylbenzoate (RS-C 9) Trang 27 HƯỚNG NGHIÊN... được tạo thành ở điều kiện thường Trang 26 CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN Từ mẫu địa y Roccella sinensis (Nyl. ) Hale, họ Rocellaceae, thu hái trên thân c y chín tầng ở huyện Liên Hương, tỉnh Bình Thu n, Việt Nam Sau khi làm sạch, phơi khô, xay nhuyễn thu được 1.7 kg mẫu Tiến hành điều chế cao methanol thô (450g) Thực hiện sắc kí cột silica gel, giải ly lần lượt bằng dung môi hexan, hệ dung môi hexan: ethyl acetate. .. (C5 ) Proton H-3’ (ở δ H 4.3 2) cũng tương quan với carbon ở δ C 109.2 (C-5 ) Ngoài ra, hai nhóm methyl [δ H 1.44, 1.33] cũng tương quan với carbon ở δ C 109.2 (C-5 ) Tất cả điều n y khẳng định phần đường đã bị acetone hóa tại vị trí C-2’;C-3’ Như v y, cấu trúc của RSH13 được xác định RS-H13 được đề nghị là [5-(hydroxymethyl)-2,2-dimethyl-1,3dioxolan-4-yl]methyl 2,4-dihydroxy-6-methylbenzoate 8 CH3 O... và phần còn lại Thực hiện sắc ký cột silica gel trên phần còn lại, giải ly bằng dung môi methanol thu được cao Methanol 3.2 Sắc kí cột trên cao ethyl acetate EA1 Cao ethyl acetate EA1 chọn khảo sát được sắc kí cột giải ly với hệ dung môi eter dầu hỏa : ethyl acetate thu được 3 phân đoạn (EA1.1 - EA1. 3) Phân đoạn EA1.2 (15.137g) thực hiện sắc kí cột và giải ly với hệ dung môi eter dầu hỏa: ethyl acetate. .. và giải ly với hệ dung môi eter dầu hỏa : ethyl acetate (6 : 4) thu được hợp chất kí hiệu là RS-H13 Trang 19 Sơ đồ 2.1: Sơ đồ điều chế các loại cao của địa y Bột địa y Roccella siensis (1.7kg) -Ngâm, tận trích bằng methanol -Lọc, cô quay thu hồi dung môi Cao Methanol thô (400g) - Sắc kí cột silica gel - Giải ly: Hexan 100% - Lọc, cô quay, thu hồi dung môi Phần còn lại Cao H ( 250g) - Giải ly: H:A (9:1... –COO của đơn vị orsellinate Trên phổ HMBC th y proton n y tương quan với carbon nhóm carboxyl ở δ C 172.3 (C- 7), carbon ở δ C 77.0 (C-3 ), carbon ở δ C 71.3 (C-2 ) Điều n y tái khẳng định vị trí của nhóm methylen n y Thêm nữa, proton H-3’ (δ H 4.10, ở δ C 77. 0) có tương quan với carbon ở δ C 110.0 (C5 ) Proton H-4’ (ở δ H 3.9 8) cũng tương quan với carbon ở δ C 110.0 (C-5 ) Ngoài ra, hai nhóm methyl [δ... Rocellaceae Địa y mọc trên thân c y chín tầng ở chùa Hang, ở độ cao 300 mét so với mực nước biển, huyện Liên Hương, tỉnh Bình Thu n Mẫu ký hiệu US-B028, được lưu trong quyển tiêu bản thực vật, bộ môn Hóa hữu cơ, khoa Hóa, trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM Tên khoa học của các địa y được xác định bởi tiến sĩ Harrie J M Sipman, Khoa thực vật học, Đại học Freie, Berlin, Đức Trang 13 Hình 3: Địa y sợi Roccella. .. nhóm methylen ở [δ H 4.63, 4.44] dịch chuyển về vùng từ trường thấp nên phải liên kết ester với nhóm –COO của đơn vị orsellinate Trên phổ HMBC th y các proton của nhóm methylen n y tương quan với carbon nhóm carboxyl ở δ C 172.0 (C- 7), carbon ở δ C 75.8 (C-2 ) Điều n y tái khẳng định vị trí của nhóm methylen n y Thêm nữa, proton H-2’ (ở δ H 4.59, ở δ C 75. 8) có tương quan với carbon ở δ C 109.2 (C5 ) Proton ... CH3 7' CH3 [5-(hydroxymethyl)-2,2-dimethyl-1,3- 2-(2,2-dimethyl-1,3-dioxolan-4-yl)- dioxolan-4-yl]methyl2,4-dihydroxy- 2-hydroxyethyl 2,4- 6-methylbenzoate (RS-H13) dihydroxy-6-methylbenzoate (RS-C9)... loại địa y roccella sinensis thu c chi Roccella (họ Rocellaceae) thu hái huyện Liên Hương, tỉnh Bình Thu n, Việt Nam CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA Y 1.1 Khái niệm phân loại địa y Địa y, ... Trong nghiên cứu n y, đối tượng nghiên cứu loài địa y Roccella sinensis (Roccellaceace) thu hái Bình Thu n 4.2 Đặc điểm thực vật Tên khoa học: Roccella sinensis Họ: Rocellaceae Địa y mọc thân chín