BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH LÊ THỊ THU HÀ PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT TRITERPENOIT TỪ CÂY BỌT ẾCH (GLOCHIDION OBLIQUUM DECNE.) Ở NGHỆ AN LuËn V¨n th¹c sÜ ho¸ häc Vinh - 2010 1 B GIO DC O TO TRNG I HC VINH Lấ TH THU H PHN LP V XC NH CU TRC MT S HP CHT TRITERPENOIT T CY BT CH (GLOCHIDION OBLIQUUM DECNE.) NGH AN chuyên ngành : hoá hữu cơ Mã số: 60.44.27 Luận Văn thạc sĩ hoá học Ngi hng dn khoa hc: Ts Trần Đình Thắng Vinh - 2010 2 LỜI CẢM ƠN Luận văn được thực hiện tại các phòng thí nghiệm chuyên đề Hóa hữu cơ – khoa Hóa, Trung tâm kiểm định an toàn thực phẩm và môi trường, trường Đại học Vinh, Viện Hóa học – Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Tôi xin cảm ơn đến TS Trần Đình Thắng – khoa Hóa trường Đại học Vinh đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn đến PGS. TS Hoàng Văn Lựu, PGS.TS Lê Văn Hạc - khoa Hóa trường Đại học Vinh đã tạo điều kiện thuận lợi, động viên tôi trong quá trình làm luận văn. ThS Đỗ Ngọc Đài đã giúp thu mẫu thực vật. TS Trần Huy Thái (Viện Sinh thái và tài nguyên sinh vật, Viện Khoa học và công nghệ Việt Nam) giúp định danh mẫu thực vật. Nhân dịp này, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô, cán bộ bộ môn hóa Hữu cơ, khoa Hóa, khoa Đào tạo sau đại học, các bạn đồng nghiệp, học viên cao học, sinh viên, gia đình và người thân đã động viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Vinh, ngày 18 tháng 12 năm 2010 Lê Thị Thu Hà 3 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1.Lí do chọn đề tài 1 2. Nhiệm vụ nghiên cứu 2 3. Đối tượng nghiên cứu 3 Chương 1: TỔNG QUAN 1.1. Chi Glochidion 4 1.1.1. Đặc điểm thực vật và phân loại 4 1.1.2. Thành phần hóa học 8 1.1.2.1. Các hợp chất sesquiterpenoit 8 1.1.2.2. Các hợp chất tritecpenoit và steroid 11 1.1.2.3. Các hợp chất flavanoit 19 1.1.2.4.Các lignan 19 1.1.2.5. Các hợp chất alkaloidal glucosit 21 1.1.2.6. Các hợp chất tannin 23 1.1.2.7. Các hợp chất butenolide glucosit 25 1.1.2.8. Các hợp chất megastigmane glucosides 26 1.1.3. Sử dụng và tác dụng dược lí 28 1.2. Cây bọt ếch (Glochidion obliquum Decne.) 28 1.2.1. Đặc điểm thực vật 28 1.2.2. Thành phần hóa học 29 1.2.3. Sử dụng và tác dụng dược lí 30 Chương 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Phương pháp lấy mẫu 31 2.2. Phương pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các chất 31 2.3. Phương pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất 31 Chương 3: THỰC NGHIỆM 3.1. Thiết bị và phương pháp 32 3.1.1. Hoá chất 32 3.1.2. Các phương pháp sắc kí 32 3.1.2.1. Sắc kí lớp mỏng 32 3.1.2.2. Sắc kí cột 32 3.2. Dụng cụ và thiết bị 32 3.3. Nghiên cứu các hợp chất từ cây bọt ếch 32 3.3.1. Phân lập các hợp chất 32 3.2.2. Dữ kiện vật lí của các hợp chất 34 4 Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1. Phân lập một số hợp chất từ cây bọt ếch (Glochidion obliquum) 37 4.2. Xác định cấu trúc 37 4.2.1. Hợp chất 85 37 4.2.2. Hợp chất 86 53 4.2.3. Hợp chất 87 70 KẾT LUẬN 86 Danh mục công trình công bố Tài liệu tham khảo 87 DANH SÁCH BẢNG Trang Bảng 1.1: Một số loài thuộc chi Glochidion 4 Bảng 1.2: Các triterpenoid và steroid được phân lập từ ba loài 12 của chi Glochidion Bảng 1.3: Các triterpenoid được phân lập từ loài 14 Glochidion Macrophyllum và G. Puberum Bảng 1.4: Các flavanoit được phân lập từ loài 19 Glochidion zeylanicum Bảng 4.1: Số liệu phổ 13 C-NMR của hợp chất 85 38 Bảng 4.2: Số liệu phổ 13 C- NMR của hợp chất 86 53 Bảng 4.3: Số liệu phổ 13 C- NMR của hợp chất 87 71 5 DANH SÁCH HÌNH Trang Hình 1.1: Ảnh cây bọt ếch (Glochidion obliquum) 29 Hình 4.1: Phổ UVcủa hợp chất 85 40 Hình 4.2: Phổ IR của hợp chất 85 41 Hình 4.3: Phổ khối lượng phun mù electron (ESI-MS) positive 41 của hợp chất 85 Hình 4.4: Phổ 1 H-NMR của hợp chất 85 42 Hình 4.5: Phổ 1 H-NMR của hợp chất 85 42 Hình 4.6: Phổ 13 C-NMR của hợp chất 85 43 Hình 4.7: Phổ 13 C-NMR của hợp chất 85 43 Hình 4.8: Phổ DEPT của hợp chất 85 44 Hình 4.9: Phổ DEPT của hợp chất 85 44 Hình 4.10: Phổ HMBC của hợp chất 85 45 Hình 4.11: Phổ HMBC của hợp chất 85 46 Hình 4.12: Phổ HMBC của hợp chất 85 47 Hình 4.13: Phổ HMBC của hợp chất 85 48 Hình 4.14: Phổ HMBC của hợp chất 85 49 Hình 4.15: Phổ HSQC của hợp chất 85 50 Hình 4.16: Phổ HSQC của hợp chất 85 51 Hình 4.17: Phổ HSQC của hợp chất 85 52 Hình 4.18: Phổ tử ngoại (UV) của chất 86 56 Hình 4.19: Phổ IR của hợp chất 86 56 Hình 4.20: Phổ MS của hợp chất 86 57 Hình 4.21: Phổ 1 H-NMR của hợp chất 86 57 Hình 4.22: Phổ 1 H-NMR của hợp chất 86 58 6 Hình 4.23: Phổ 1 H-NMR của hợp chất 86 58 Hình 4.24: Phổ 13 C-NMR của hợp chất 86 59 Hình 4.25: Phổ 13 C-NMR của hợp chất 86 59 Hình 4.26: Phổ 13 C-NMR của hợp chất 86 60 Hình 4.27: Phổ DEPT của hợp chất 86 60 Hình 4.28: Phổ DEPT của hợp chất 86 61 Hình 4.29: Phổ HMBC của hợp chất 86 62 Hình 4.30: Phổ HMBC của hợp chất 86 63 Hình 4.31: Phổ HMBC của hợp chất 86 64 Hình 4.32: Phổ HMBC của hợp chất 86 65 Hình 4.33: Phổ HSQC của hợp chất 86 66 Hình 4.34: Phổ HSQC của hợp chất 86 67 Hình 4.35: Phổ HSQC của hợp chất 86 68 Hình 4.36: Phổ HSQC của hợp chất 86 69 Hình 4.37: Phổ tử ngoại (UV) của chất 87 73 Hình 4.38: Phổ IR của hợp chất 87 74 Hình 4.39: Phổ MS của hợp chất 87 74 Hình 4.40: Phổ 1 H-NMR của hợp chất 87 75 Hình 4.41: Phổ 1 H-NMR của hợp chất 87 75 Hình 4.42: Phổ 1 H-NMR của hợp chất 87 76 Hình 4.43: Phổ 13 C-NMR của hợp chất 87 76 Hình 4.44: Phổ 13 C-NMR của hợp chất 87 77 Hình 4.45: Phổ 13 C-NMR của hợp chất 87 77 Hình 4.46: Phổ DEPT của hợp chất 87 78 Hình 4.47: Phổ DEPT của hợp chất 87 78 Hình 4.48: Phổ HMBC của hợp chất 87 79 Hình 4.49: Phổ HMBC của hợp chất 87 80 Hình 4.50: Phổ HMBC của hợp chất 87 81 Hình 4.51: Phổ HSQC của hợp chất 87 82 7 Hình 4.52: Phổ HSQC của hợp chất 87 83 Hình 4.53: Phổ HSQC của hợp chất 87 84 Hình 4.54: Phổ COSY của hợp chất 87 85 DANH SÁCH SƠ ĐỒ Trang Sơ đồ 3.1: Phân lập hợp chất trong lá cây bọt ếch 34 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT CC: Column Chromatography (Sắc kí cột) FC: Flash Chromatography (Sắc kí cột nhanh) TLC: Thin Layer Chromatography (Sắc kí lớp mỏng) HPLC: High Performance Liquid Chromatography (Sắc kí lỏng cao áp) IR: Infrared Spectroscopy (Phổ hồng ngoại) UV:Ultraviolet-visible spectroscopy (Phổ tử ngoại) MS: Mass Spectroscopy (Phổ khối lượng) EI-MS: Electron Impact Mass Spectroscopy (Phổ khối va chạm electron) ESI –MS: Electron Spray Impact – Mass Spectrocopy (Phổ khối lượng phun mù electron ) 1 H-NMR: Proton Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton) 8 13 C-NMR: Carbon Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon-13) DEPT: Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer. HSQC: Heteronuclear Single Quantum Correlation HMBC: Heteronuclear Multiple Bond Correlation COSY: Correlation Spectrocopy s: singulet br s: singulet tù t: triplet d: dublet dd: dublet của duplet dt: dublet của triplet m: multiplet TMS: Tetramethylsilan DMSO: DiMethylSulfoxide Đ.n.c.: Điểm nóng chảy. MỞ ĐẦU 1.Lí do chọn đề tài Nước ta có diện tích khoảng 330.000 km 2 , nằm ở trung tâm Đông Nam Châu Á và trải dài trên 15 vĩ độ (1650 km), có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nhiệt độ trung bình hàng năm khá cao (trên 22 0 C), lượng mưa hàng năm lớn (trung bình 1200 – 2800 mm), độ ẩm tương đối cao (trên 80 0 C). Những đặc thù về môi trường như vậy đã tạo cho nước ta một hệ thực vật phong phú và đa dạng. Theo số liệu thống kê gần đây hệ thực vật Việt Nam có trên 10.000 loài [9], trong đó có khoảng 3.800 loài thực vật bậc cao và bậc thấp (kể cả nấm) được sử dụng trong y học dân tộc và 600 loài cây cho tinh dầu [3]. Đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên rất quý báu của đất nước. 9 Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đang đóng một vai trò hết sức quan trọng trong đời sống con người. Chúng được dùng để sản xuất thuốc chữa bệnh, thuốc bảo vệ thực vật, nguyên liệu cho công nghiệp thực phẩm, hương liệu và mỹ phẩm… Ngày nay, thảo dược vẫn đóng một vai trò quan trọng trong việc sản xuất dược phẩm như là nguồn nguyên liệu trực tiếp, gián tiếp hoặc cung cấp những chất dẫn đường cho việc tìm kiếm các biệt dược mới. Các số liệu cho thấy rằng, khoảng 60% các loại thuốc đang được lưu hành hiện nay hoặc đang trong giai đoạn thử nghiệm lâm sàng cuối cùng có nguồn gốc là các hợp chất thiên nhiên [7]. Tuy vậy, do diện tích rừng bị suy giảm nhanh chóng, nguồn tài nguyên thực vật ở nước ta đang đứng trước nguy cơ bị suy giảm nghiêm trọng về số lượng và tính đa dạng sinh học, nhiều loài cây trở nên khan hiếm trong đó có nhiều cây làm thuốc. Nhiều loại đã bị tuyệt chủng hoặc đang có nguy cơ bị tuyệt chủng. Việc nghiên cứu thành phần hóa học, hoạt tính sinh học của những cây cỏ nước ta trong những thập kỉ qua còn có nhiều hạn chế, chưa đáp ứng được yêu cầu điều tra tài nguyên thiên nhiên cũng như đóng góp vào việc định hướng sử dụng, bảo tồn và phát triển tài nguyên thực vật một cách hợp lí. Trước sự phát triển một cách vượt bậc của ngành sinh học phân tử, ngày nay các nhà khoa học trên thế giới lại tập trung nghiên cứu các hợp chất thiên nhiên. Nhiều hoạt tính sinh học quý báu của các hợp chất quen biết từ lâu mới được phát hiện. Nhiều cây cỏ lâu nay rất phổ biến và bình thường quanh ta lại chứa những hoạt chất có giá trị. Ví dụ, điển hình là việc phát hiện ra hoạt tính kháng HIV của axit betulinic và các dẫn xuất của nó, một loại hợp chất thuộc nhóm tritecpen tồn tại phổ biến trong thực vật. Thảm thực vật của rừng mưa nhiệt đới khu vực Đông Nam Á, trong đó có Việt Nam là vùng được rất nhiều các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm, nghiên cứu. Các loài thuộc chi Bọt ếch (Glochidion) thường chứa các triterpenoid trong đó có các lupeol như glochidion, glochidonol, glochidiol… Các 10