bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh ==== ==== Nguyễn chí công tách và xác định cấu trúc một số hợp chất từ hoa cây sắn thuyền (Syzygium resinosum (Gagnep) Merr.Et Perry) ở Thanh Hóa Chuyên ngành: hóa hữu cơ Mã số: 60.44.27 LUậN VĂN THạC Sĩ Hóa học Ngời hớng dẫn khoa học: PGS.TS. HOàNG VĂN LựU Vinh - 2009 1 Lời cảm ơn Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới: * PGS.TS. Hoàng Văn Lựu - Khoa Hoá học - Trờng Đại học Vinh, ngời đã giao đề tài và tận tình hớng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận văn này. * PGS.TS. Chu Đình Kính - Phòng cấu trúc - Viện hoá học - Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam, Ths. Nguyễn Văn Thanh đã giúp tôi trong phần thực nghiệm, ghi phổ và đánh giá các kết quả phổ thực nghiệm. * PGS. TS. NGƯT. Lê Văn Hạc, TS. Trần Đình Thắng đã góp ý, chỉ dẫn cho tác giả để đề tài đợc hoàn thiện hơn. * Ban chủ nhiệm khoa Hoá, Ban chủ nhiệm Khoa Đào tạo Sau Đại học, Tổ bộ môn Hoá Hữu cơ - Trờng Đại học Vinh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài. Tôi xin đợc gửi lời cảm ơn tới ngời thân, bạn bè và các bạn đồng nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi, động viên và cổ vũ tinh thần cho tôi trong suốt thời gian qua. Vinh, tháng 12 năm 2009 Tác giả 2 Mở đầu 1. Lý do chọn chọn đề tài Ngày nay, hóa học các hợp chất thiên nhiên bùng nổ một cách mạnh mẽ. Do đặc tính thân thiện và an toàn, con ngời đang tích cực tách chế, xác định và thử hoạt tính các chất tách đợc từ cây cỏ với mong muốn tìm ra đợc các hợp chất phục vụ cho đời sống của con ngời trong các lĩnh vực nh: dợc học, thực phẩm, hơng liệu, mỹ phẩm . Nhân dân Việt Nam từ xa xa đến nay đã có nhiều kinh nghiệm sử dụng các loài cây cỏ trong tự nhiên để làm thuốc chữa bệnh (chủ yếu ở dạng chế phẩm thô). Các công trình nghiên cứu, điều tra các cây thuốc ở Việt Nam cho thấy số lợng các loài cây dùng để làm thuốc lên tới 2184 loài phân bố trong 224 họ thực vật. Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, cận xích đạo, lợng ma nhiều, độ ẩm cao nên có thảm thực vật rất phong phú. Mặc dù cho đến nay, việc nghiên cứu hệ thực vật ở nớc ta cha đợc tiến hành đầy đủ và quy mô (còn nhiều địa phơng cha đợc nghiên cứu nh một số khu vực núi cao thuộc vùng Tây Bắc, Đông Bắc, Trờng Sơn). Nhng theo tổng hợp từ các nguồn tài liệu của nhiều tác giả thì ở Việt Nam hiện nay có trên 7.000 loài thực vật học bậc cao (con số này còn cách xa con số dự đoán của các nhà nghiên cứu về thực vật học) [10]. Trong số đó đã có trên 2000 loài thực vật đã đợc nhân dân ta sử dụng làm nguồn lơng thực, thực phẩm, lấy gỗ, tinh dầu, thuốc chữa bệnh 3 Trong nhiều loài thực vật đó, họ sim (Myrtaceae) cũng là một họ lớn, gồm khoảng 100 chi và gần 3000 loài phân bố chủ yếu ở các nớc nhiệt đới và châu Đại Dơng. ở nớc ta, họ Sim có khoảng 13 chi với gần 100 loài, chủ yếu đợc dùng để làm thuốc chữa bệnh, trong đó có cây sắn thuyền (syzygium resinosum) Merr.et Perry đợc trồng lấy vỏ xàm thuyền, dùng để chữa kiết lỵ mãn tính, chữa tiêu chảy cho trẻ em và lá dùng để sát khuẩn, chữa vết thơng bị nhiễm trùng, chữa vết thơng chảy mủ dai dẳng. Cây sắn thuyền mọc hoang và đợc trồng khắp các tỉnh thành ở phía Bắc n- ớc ta. Cây sắn thuyền đợc sử dụng nhiều trong cuộc sống dân gian nhng cha đợc nghiên cứu nhiều về thành phần hoá học. Chính vì vậy chúng tôi đã mạnh dạn chọn đề tài Tách và xác định cấu trúc một số hợp chất từ hoa cây sắn thuyền (Syzygium resinosum (Gagnep) Merr.et Perry) ở Thanh Hóa với mục đích xác định thành phần hóa học của cây sắn thuyền và góp phần tìm nguồn nguyên liệu cho ngành dợc liệu và hơng liệu. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu Trong luận văn này chúng tôi có các nhiệm vụ: - Lấy mẫu hoa cây sắn thuyền - Ngâm chiết với dung môi metanol - Phân lập các hợp chất bằng phơng pháp sắc ký cột và sắc ký lớp mỏng - Xác định cấu trúc của các hợp chất bằng các phơng pháp phổ: EI- MS, 1 H NMR, 13 C NMR, DEPT. 3. Đối tợng nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu là cây sắn thuyền, mẫu đợc lấy tại Huyện Triệu Sơn Tỉnh Thanh Hóa. 4 5 Chơng 1 Tổng quan 1.1. Họ Sim 1.1.1. Đại cơng về thực vật học và hoá học cây họ Sim Họ Sim (Myrtaceae) là họ lớn của bộ sim (Myrtales) thuộc phân lớp hoa hồng lớp hoa lá mầm của ngành thực vật hạt kín. Trên thế giới họ sim gồm 100 chi, 3000 loài phân bố ở các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới, chủ yếu là Châu Mỹ và Châu úc [7]. ở Việt Nam họ Sim gồm 13 chi gần 100 loài đợc phân bố khắp 3 miền: Bắc, Trung, Nam. Các cây thuộc họ Sim có thể là cây gỗ lớn, cây nhỏ, hay cây bụi đợc trồng trong vờn nhà cho quả ăn, cho tinh dầu hay mọc hoang dại ở đồng bằng trung du, miền núi. Lá mọc đối, đơn nguyên, không có lá kèm. Hoa của chúng tập hợp thành cụm, hình chùm, đôi khi mọc đơn độc. Các lá đài dính lại với nhau ở dới thành hình chén, cánh hoa rời nhau và dính trên mép ống đài. Nhị rất nhiều, bất định và xếp không theo một trật tự nào, nhị thờng cuộn lại ở trong nụ, chỉ nhị rời hay dính nhau ở dới thành ống ngắn. Bộ nhị có số lá noãn thờng bằng số cánh hoa hoặc ít hơn, dính lại với nhau thành bầu dới hoặc bầu giữa với số ô tơng ứng số lá noãn, đính noãn trụ giữa, một vòi, một đầu nhụy. Quả mọng, thịt, thờng do đế hoa phát triển thành, cũng có khi quả khô mở; Quả mang đài tồn tại ở đỉnh. Hạt không có nội nhũ [10]. Nhiều cây thuộc họ Sim chứa tinh dầu nh cây tràm (Melaleuca leucadendron. Linn); cây chổi xuể (Baeckia frutescens Linn); cây bạch đàn chanh (Eucalyptus citriodora Hook.F). Tinh dầu của các loại cây này đã đợc khai thác và sử dụng trong công nghiệp hơng liệu, y học. Các cây khác thuộc họ sim có nhiều công dụng chữa bệnh nh: Cây ổi (Psidium guajava Linn.), quả khi còn xanh có vị chát dùng để chữa tiêu chảy; quả chín có tác dụng nhuận tràng, lá non và búp ổi 6 non chữa bệnh đi ngoài; vỏ và rể đợc dùng chữa bệnh đi ngoài, chữa vết thơng, vết loét; cây sim (Rhodomyrtus tomemntosa (Ait.), Hassk.), cây sim mọc hoang rất nhiều tại các đồi núi trọc miền trung du của nớc ta và một số nớc Châu á nh Trung Quốc, Malaixia, philipin, các nớc vùng nhiệt đới châu á. Lá và hạt làm thuốc đau bụng lỵ, chữa vết thơng vết loét, quả đợc dùng để ăn, ngâm rợu; cây đơn tớng quân (Syzygium formosum Var.). Cây đơn tớng quân đợc trồng nhiều ở Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Bắc Cạn và Hà Nội. Lá có chứa chất kháng sinh mạnh đặc biệt là ở nụ. Ngoài ra, có thể sắc uống chữa mẩn ngứa, mề đay, dị ứng, viêm họng đỏ, viêm phế quản; cây sắn thuyền (Syzygium resimosum Gagnep., Merr et Perry), lá ăn gỏi, đắp các viết thơng chảy mủ lâu ngày, chữa bỏng, làm các vết thơng chóng khô; cây vối (Cleistocalyx operculatus (Roxb). Merr et Perry) lá và nụ nấu nớc uống thay chè vừa thơm vừa tiêu cơm, nớc lá tắm cho trẻ em, chữa bệnh chốc đầu, trong vỏ cây vối có chất chữa đợc bệnh đau bụng đi ngoài [4, 7, 8, 11]. Nớc sắc từ lá vối, có tác dụng lên vi khuẩn gây ra bệnh đờng ruột, các vi khuẩn gây bệnh viêm da, có tác dụng trợ tim. Những nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học Trung Quốc còn phát hiện khả năng loại gốc tự do và hoạt tính kháng khối u của một số chất trong cây vối. Trong họ Sim chi lớn nhất là eugenia (trên thế giới có 600 loài, ở nớc ta có 26 loài đợc chuyển vào chi Syzygium). Những cây trong chi này phần lớn là cây gỗ trung bình và đa số là cây hoang dại. Trong chi này có cây thuốc quí là cây đinh hơng (E. Caryophyllata Thunb = Syzygium aromaticum Merr. et Perry) những ứng dụng của nó đã có từ lâu, ngời Trung Quốc ngày xa đã dùng dinh h- ơng làm thơm hơi thở. Trong ứng dụng làm thuốc, đinh hơng làm thuốc chữa các chứng đau bụng, cam răng, nôn mửa. Trong y học hiện đại, đinh hơng đợc dùng chế rợu, làm thuốc kích thích sự tiêu hóa và làm chất sát trùng mạnh, trong nhiều vụ dịch, ngời ta nhai đinh hơng để phòng bệnh. Công dụng lớn nhất 7 của đinh hơng là dùng để chiết lấy eugenol, từ chất này ngời ta tổng hợp ra chất thơm vanilin, cây đinh hơng còn đợc dùng làm gia vị. Một số loài thuộc chi Eugenia đã đợc tách ra và đặt vào chi mới nh cây gioi (Syzygium jambos (L.) Alston = eugenia jambos L.), có quả ăn ngon. Cây tràm hay chè đồng (Malaleuca leucadendron L.) là cây to có vỏ xốp, bong từng mảnh rát dễ bóc. Lá hình mác nhọn, cuống ngắn, gân hình cung, hoa có màu vàng nhạt mọc thành bông. Cây mọc hoang thành rừng thuần loại đất phèn ở ven biển, còn gặp ở một số vùng biển phía Bắc, nhiều nhất là ở miền Nam. Ngoài nớc ta ra, cây tràm còn thấy mọc hoang ở một số nớc Đông Nam á nh Indonexia, Campuchia, Malaixia, Philipin. Lá dùng cất tinh dầu, sắc để uống có lợi tiêu hóa, chữa ho, xông. Tinh dầu ở dạng nguyên chất dùng để xoa bóp chữa đau nhức, tê thấp, ho, cảm. Dung dịch loãng của tinh dầu (5 - 10%) dùng nhỏ mủi chống cúm, ngạt mũi. Pha thật loãng tinh dầu có tác dụng tốt khi rửa các vết thơng. Cây chổi xuể (Baeckea frutescens L.), thờng gặp mọc xen lẫn với các cây sim, mua. Là cây bụi thấp, phân nhánh nhiều, có lá hình sợi dễ rụng, cây có lá dùng để chng cất dầu thơm gọi là dầu chổi để xoa bóp, khi pha với rợu thì thành rợu chổi. Trên các đồi trọc, trong các công viên, các vờn và đờng cái có trồng nhiều loài thuộc chi Eucalyptus. Chúng là cây nhập nội, trên thế giới có hơn 300 loài, phân bố chủ yếu ở châu úc và Malaysia, sống trong những điều kiện sinh thái khác nhau. Hầu hết là cây lớn, có thể cao tới 100 m. Nhiều loài cho tinh dầu khác nhau. Gỗ của chúng tốt có thể dùng vào nhiều việc khác nhau. ở nớc ta hiện có trồng nhiều loài nh: Bạch đàn trắng (E. camaldulensis Dehahardt) có gỗ dùng làm tà vẹt, và làm bột giấy. Cây bạch đàn lá liễu hay long duyên (E. exserta F. v. Muell.) là cây trồng làm cảnh ở các công viên, có gỗ nâu, cứng dùng trong xây dựng hay làm gỗ trụ mỏ; dầu làm thuốc sát trùng, trị cảm, giảm ho. Cây bạch đàn chanh (E. maculata H.K. var. Citriodora (Hoof. F)) trồng làm 8 cảnh và gây rừng vệ sinh, có gỗ màu xám, thơm cứng dùng đóng thuyền, rễ và lá cành dùng cất tinh dầu thơm, dùng làm thuốc bổ dạ dày, giải cảm, giảm đau đầu, giảm ho, sát trùng, chữa viêm cuống phổi. Cây bạch đàn nhựa (E. Resinifera Sm.) có lá nhỏ dài hẹp, dùng làm thuốc ho long đờm. Cây bạch đàn đỏ hay bạch đàn lá mít (E. robusta J. E. Smith) trồng lấy bóng mát, có gỗ dùng làm trụ cầu, nền tầu, trụ mỏ, tà vẹt, bột giấy, còn đợc dùng làm thuốc chữa cảm, sát trùng, giảm ho. Cây bạch đàn lá nhỏ hay khuynh diệp (E. Tercticornis J. E. Smith) có gỗ không bị mối mọt và chiu nớc mặn, dùng làm tà vẹt, đóng thành tàu và cũng đợc dùng làm thuốc long đờm, sát trùng và chữa ho [3, 4, 8]. 1.1.2. Thành phần hóa học cây họ Sim ở Việt nam * Cây vối (Eugenia operculata Roxb.) (Syn. Cleistocalyx operculatus (Roxb.) Merr. et. Perry). Theo tác giả Hoàng Văn Lựu [6], lần đầu tiên nghiên cứu thành phần hoá học cây vối ở Nghệ An đã thu đợc kết quả sau: - Khi xác định thành phần hoá học của tinh dầu lá vối lấy ở ba địa điểm khác nhau tại Nghệ An (Quế Phong; Tân Kỳ; thành phố Vinh) thấy hàm lợng tinh dầu lá vối cao nhất ở huyện Quế Phong là 0,40%, thấp nhất là ở thành phố Vinh (0,10%) còn các địa phơng khác ở Nghệ An là 0,2%, phát hiện đợc có chín cấu tử chính trong đó có bốn thành phần chiếm tỷ lệ cao nhất (thành phần chính): myrcen, (E)-- ocimen, (Z)-- ocimen và - caryophyllen đợc dẫn ra ở bảng 1: Bảng 1: Thành phần hoá học của các cấu tử chính trong tinh dầu lá vối ở các địa phơng khác nhau ở Nghệ An Thành phần hoá học Hàm lợng % trong tinh dầu Vinh Tân Kỳ Quế Phong - pinen 3,7 6,0 10,4 Myrcen 24,6 42,5 1,2 9 (Z) - - ocimen 32,1 17,0 68,3 (E) - - ocimen 9,4 12,5 10,1 - carryophyllen 14,5 10,0 0,8 Caryopyllen oxit 2,9 0,8 Xác định thành phần của tinh dầu nụ vối non và nụ vối già: Hàm lợng tinh dầu của nụ vối non là 0,48%, nụ vối già là 0,18%, phát hiện có 36 hợp chất (ngoài ra còn có mọt số chất khác cha xác định đợc), trong đó các thành phần chính đợc dẫn ra ở bảng 2: Bảng 2: Thành phần hoá học của tinh dầu nụ vối non và nụ vối già Thành phần hoá học Tỷ lệ % trong tinh dầu nụ vối non Tỷ lệ % trong tinh dầu nụ vối già - thujen vết vết - pinen 3,2 2,4 Camphen vết vết - pinen 0,3 0,2 - myrcen 35,1 38,0 p - cymen vết vết Limonen 0,2 vết (Z) - - ocimen 34,6 32,5 (E) - - ocimen 13,3 12,3 Linalool 0,1 0,5 Perillen vết 0,1 Neo - allo - ocimen 1,4 0,5 - terpineol vết 0,3 Neryl axetat vết vết Geranyl axetat 0,2 0,1 - copaen vết 0,2 - gurunen vết 0,2 - gurunen 1,2 2,0 - humulen 1,0 0,6 - carryophyllen 4,6 4,2 Allo-aromandendren vết vết German cren D 0,3 vết - selinen 0,3 0,1 10