ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - BÙI VĂN BÌNH NGHIÊN CỨU HOÁ HỌC VÀ NHẬN DẠNG MỘT SỐ NHÓM CHẤT CÓ TRONG CÂY ĐỎ NGỌN (CRATOXYLUM PRUNIFOLIUM KURTZ) LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ THÁI NGUYÊN - 2008 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - BÙI VĂN BÌNH NGHIÊN CỨU HOÁ HỌC VÀ NHẬN DẠNG MỘT SỐ NHÓM CHẤT CÓ TRONG CÂY ĐỎ NGỌN (CRATOXYLUM PRUNIFOLIUM KURTZ) Chuyên ngà nh: Hoá hữ u Mã số: 60.44.27 LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ Người hướng dẫ n khoa học: PGS.TS PHẠM VĂN THỈNH THÁI NGUYÊN - 2008 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN SKLM : Sắc kí lớp mỏng UV : Ultraviolet spectrocopy MS : Mass Spectroscopy EI-MS : Electron Impact Mass Spectroscopy LC-MS : Liqud chromatography - Mass Spectroscopy FT-IR : Fourier Transform Infrared Spectroscopy NMR : Nuclear Magnetic Resonance H-NMR : 13 C-NMR : H-Nuclear Magnetic Resonance 13 C- Nuclear Magnetic Resonance DEPT : Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer COSY : Correlated Spectroscopy HSQC : Heteronuc lear Spectroscopy- Quantum Coherence HMBC : Heteronuc lear multiple - Bond Correlation HIV : Human Immunodeficiency Virus U : Unit MỞ ĐẦU Việt Nam nằm vùng nhiệt đới, gió mùa, mưa thuận gió hoà nên hệ thực vật phong phú, đa dạng Đó nguồn tài nguyên sinh học quý giá thuộc loại tái tạo Ngay từ xa xưa cha ông ta biết khai thác nguồn tài nguyên quý báu để làm đồ ăn, thực phẩm, thuốc chữa bệnh, vật liệu xây dựng nhiên liệu phục vụ sống Trong giới thực vật có loài cung cấp thức ăn cho chúng ta, có loài cung cấp vật liệu, có loài cung cấp hương thơm, ngọt, có nhiều loài dùng để làm thuốc chữa bệnh, thuốc trừ sâu, cung cấp nguyên liệu cho ngành công nghiệp thực phẩm, mĩ phẩm dược phẩm Việt nam có vị trí thuận lợi thiên nhiên nên Y học dân tộc cổ truyền phát triển từ lâu đời, chiếm vị trí đặc biệt việc bảo vệ sức khoẻ nhân dân suốt hàng ngàn năm đấu tranh dựng nước giữ nước Tiếp thu truyền thống quý báu hệ cha ông, ngày Đảng Nhà nước ta xây dựng nhiều sách, nhiều hình thức động viên nhằm kế thừa phát huy tốt nguồn tài nguyên quý báu tái tạo phục vụ người có hiệu Nhiều cỏ trồng để dùng làm thuốc, nhiều loài dùng làm nguyên liệu cung cấp tinh dầu cho công nghiệp dược phẩm mỹ phẩm bạc hà, hao hoa vàng, hoa hồ i…, có loại dùng làm thực phẩm chức đồ uống loại trà, loại sâm v.v Trong số có đỏ (Cratoxylum prunifolium) thuộc loại mọc hoang dại phổ biến khắp vùng lãnh thổ nước ta Đặc biệt đỏ có nhiều tỉnh miền núi phía Bắc, Tây Nguyên Nam Bộ Cây đỏ dùng để làm thuốc làm nước uống phạm vi dân gian cách phổ biến nước châu Á, Việt Nam đặc biệt vùng đồng bào dân tộc miền núi phía Bắc nước ta Gần người ta phát d ịch chiết đỏ có tác dụng chữa bệnh gan, có tác dụng tốt với hệ thần kinh tác dụng không thua thuốc nhập ngoại Cây đỏ dùng dân gian có từ lâu, nghiên cứu hoá thực vật đỏ nhà khoa học ý đến số năm gần đây, để góp phần làm rõ thêm thành phần hoá thực vật đỏ tạo thuận lợi cho việc dùng, sử dụng thuốc làm dược liệu nguyên liệu cho mục đích khác, chọn đề tài: “Nghiên cứu hóa học nhận dạng số nhóm chất có đỏ (Cratoxylum prunifolium ) Đối tượng nghiên cứu đỏ mọc hoang, thu hái vào tháng 11 năm 2007 xã Thịnh Đức thành phố Thái Nguyên Chương TỔNG QUAN 1.1 Mô tả thực vật Theo tài liệu phân loại thực vật, đỏ gọi thành ngạnh, lành ngạnh tuỳ thuộc vào địa phương tên khoa học “Cratoxylum prunifolium Kurtz” thuộc họ Ban “Hypericaceae” [1, 2, 5, 8, 11] Cây đỏ phân bố rộng rãi vùng Nhiệt đới, Cận Nhiệt đới, Ôn đới, chủ yếu vùng ôn đới bán cầu Bắc Chi Cratoxylum Việt Nam có loài: Cratoxylum maingayi Kurz có tên lành ngạnh nhỏ, phân bố Bắc Trung Bộ Lâm Đồng; Cratoxylum prunifolium Kurz lành ngạnh hẹp phân bố vùng Đông Nam Bộ lãnh thổ VIệt Nam; Cratoxylum prunifolium Kurtz đỏ ngọn, gọi thành ngạnh đẹp mọc p hổ biến vùng Đông Bắc nước ta; Cratoxylum polyanthum Korth hay Cratoxylum ligustrinum Blume lành ngạnh; Cratoxylum cochinchinense Blumer gọi lành ngạnh Nam Bộ Hai loài cuối chủ yếu mọc Nam Bộ song phổ biến tỉnh Đông Bắc Bộ Cây đỏ - Cratoxylum prunifolium Kurtz thường thấy mọc tự nhiên hầu hết tỉnh miền núi trung du phía Bắc Việt Nam có nhiều Xuân Mai - Ba Vì, Hà Tây, Sapa, Phú Thọ, Thái Nguyên, Bắc Cạn, Lạng Sơn, Vĩnh Phú Cây đỏ phân bố phổ biến nước Châu Á như: Trung Quốc, Malaysia, Philipp in, Ấn Độ, Indonexia, Myanma, Thái Lan Đặc điểm sinh trưởng phát triển đỏ ngọn: Cây đỏ loại nhỏ, thân gỗ, có gai gốc (trong rừng lâu năm cao to) cành non có lông tơ, màu đỏ nên gọi đỏ [11] Lá hình mác dài 12 - 13 cm, rộng 3,5 - cm, mọc đối xứng, cuống ngắn - mm Mặt gân màu đỏ đến 1/3 non, gân có màu đỏ đến nửa Hoa mọc cành kẽ màu trắng hồng có lông màu tía Quả nang dài 15mm, rộng - 8mm Hạt hình trứng dài 6mm, rộng 3mm Hình 1.1 Ảnh đỏ (Cratoxylum Prunifolium Kurt, Hypericaceae) 1.2 Một số công dụng chi Cratoxylum Hầu hết loài thực vật thuộc chi Cratoxylum nhân dân sử dụng làm thuốc dân gian đ ể chữa bệnh, đ ể chăm sóc bồ i dưỡng sức khoẻ Cây đỏ Cratoxylum prunifolium thấy dùng phạm vi nhân dân, làm thuốc kích thích tiêu hoá, ăn ngon hàng ngày sau đau yếu, sau sinh Kinh nghiệm cho thấy ngày uống chừng 15 - 30 g khô hình thức sắc pha trà Có phối hợp với vối nấu nước uống cho tiêu cơm đem lại hiệu cao cho sức khoẻ người [11] Nhân dân ta vùng thu hái đỏ vào dịp tết Đoan Ngọ phơi khô để nấu nước uống cảm thấy thể mệt mỏ i Trong năm gần số tác giả nghiên cứu tác dụng chữa bệnh dịch chiết toàn phần thân đỏ Nhóm nghiên cứu Học viện Quân Y - Hà Nội cho biết đỏ độc, dịnh chiết toàn phần thân đỏ có tác dụng chống ôxi hoá tốt, hoạt tính đạt 69% tanakan đạt 48% [9] có tác dụng hoạt huyết, làm lưu thông máu, giảm đông trường hợp tăng đông [12] Bộ môn Dược học quân - Học Viện Quân Y sở nghiên cứu lâm sàng dịnh chiết đỏ Cratoxylum prunifolium chuột nhắt trắng thỏ có so sánh với thuốc tanakan hãng Beaufour Ipsen Pháp sản xuất đưa kết luận: Dịch chiết toàn phần đỏ dịch chiết etylaxetat đỏ có ảnh hưởng lên hoạt động hệ thần kinh mức độ khác nhau: - Dịch chiết etylaxetat d ịch chiết toàn phần đỏ ngọn, Tanakan có tác dụng hoạt hoá hệ thần kinh thực vật, thể tăng rõ hàm lượng Catecholamin máu động vật thí nghiệm sau uống thuốc - Dịch chiết etylaxetat đỏ có tác dụng tương đương Tanakan gây hoạt hoá đồng tế bào não thỏ thực nghiệm, thể làm giảm thành phần sóng chậm delta, tăng thành phần sóng alpha đ iện não đồ, dịch chiết toàn phần đỏ rõ tác dụng hoạt hoá hệ thần kinh trung ương - Dịch chiết etylaxetat đỏ có tác dụng làm tốt hai trình hưng phấn ức chế có điều kiện não động vật thí nghiệm (thông qua hoạt động phản xạ có điều kiện), tương đương với Tanakan tốt tác dụng dịch chiết toàn phần đỏ - Mức độ ảnh hưởng làm tăng cường chức hệ thần kinh trung ương chất theo thứ tự giảm dần: d ịch chiết etylaxetat đỏ ngọn, Tanakan, dịch chiết toàn phần đỏ [4] Đối với cao nước (cặn tổng) 30 - 80 mg/kg có hoạt tính kháng khuẩn với vi khuẩn staphylococcus auresu, Escherichia coli, Salmonella typhi Dịch chiết tổng số từ Cratoxylum cochinchinense Thái Lan người ta thử nghiệm cho thấy chúng có tác dụng chống nhiễm khuẩn, chống ôxi hoá, hoạt động tế bào [22, 23, 24] Ở Singapo dịch chiết Cratoxylum cochinchinense sử dụng nhân dân có tác dụng chống gốc tự để chữa bệnh liên quan đến căng thẳng, mệt mỏi [25] Tại Nhật Bản, từ rễ số loài thuộc chi Cratoxylum người ta bào chế thành thuốc làm tăng trí nhớ, chống lão hoá, ngủ người già Ở Trung Quốc, đỏ người ta chế b iến thành trà pha nước uống hàng ngày sử dụng cách rộng rãi Từ phần d ịch chiết etylaxetat đỏ tách xanthone có tác dụng kháng ấu trùng muỗ i gây sốt da vàng chất rotenon, chất có nhiều triển vọng làm thuốc chống mối [28] Phần dịch chiết etylaxetat Cratoxylum cochinchinense có tác dụng kìm hẵm peroxit hoá lip it màng tế bào gan, kìm hãm xuất lip it ác tính gây viêm gan có tác dụng bảo vệ gan tốt [27] Theo lương y, đỏ có vị ngọt, tính mát phận dùng non, vỏ cây, vỏ rễ Người bị đau bụng ăn không tiêu, uống nước nấu lành ngạnh giúp tiêu hoá tốt thường dùng 100g non nấu lít nước, thay nước uống hàng ngày Khi b ị cảm nắng, sốt dùng non 50g nấu với lít nước uống Trong dân gian Việt Nam, đỏ thấy dùng phạm vi nhân dân làm thuốc kích thích tiêu hóa, phục hồi sức khoẻ ốm đau, sinh đẻ, bảo vệ thành mạch, chống lão hoá, tăng trí nhớ người cao tuổi Người ta thu hái đỏ vào dịp Tết mồng tháng (Tết Đoan Ngọ) để làm thực vật nấu nước uống ủ sau đem phơi khô dùng Gần có vài tác giả Việt Nam nghiên cứu cho thấy đỏ có tác dụng chữa bệnh, có tác dụng chống gốc tự do, bảo vệ thành mạch, bảo vệ tế bào gan chống mù loà, chống ôxi hoá miễn dịch invitro rõ [7] Tại sở sản xuất kinh doanh thuốc thành phẩm, thực phẩm chức Y học cổ truyền Thái Nguyên, Bác sĩ Hoàng Sầm sử dụng dịch chiết đỏ để làm thực phẩm chức năng, thay chè làm nước uống, chữa bệnh nan y như: ngứa, ghẻ lở, ronan thần kinh, ngủ, miệng đắng ăn không ngon, giảm trí nhớ… 1.3 Tình hình nghiên cứu hóa học thực vật chi Cratoxylum 1.3.1 Các hợp chất có khung triterpen Theo tài liệu [19] từ dịch chiết n-hexan thực vật Cratoxylum cochinchinense tách triterpen có vòng ngưng tụ nhóm lupeol β-mangostin phân lập triterpen có hai vòng ngưng tụ Sau tách phương pháp sắc kí dựa vào kết phân tích phổ chất tách người ta đề nghị công thức cấu tạo hợp chất triterpen hai vòng là: R I.a: (13E,17E)-polypoda-8 (26),13,17,21-tetraen-3β-ol; (R= β-OH) I.b:  -polypodatetraene; (R= H) Phổ 13C –NMR β - Sitosterol Phổ DEPT β - Sitosterol Phổ IR axit gallic Phổ UV axit gallic Phổ 1H – NMR axit gallic Phổ 13C – NMR axit gallic MỤC MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 Mô tả thực vật 1.2 Một số công dụng chi Cratoxylum 1.3 Tình hình nghiên cứu hóa học thực vật chi Cratoxylum 1.3.1 Các hợp chất có khung triterpen 1.3.2 Các chất axit hữu 1.3.3 Các chất có khung xanthone 1.3.4 Một số đại diện khung anthraquinon 15 1.3.5 Một số đại diện khung flavonoit 16 1.4 Những nghiên cứu hoá thực vật loài Cratoxylum prunifolium 17 Chương PHẦN THỰC NGHIỆM 19 2.1 Đối tượng phương pháp nghiên cứu 19 2.1.1 Thu mẫu cây, xá c định tên kh oa học phương pháp xử lý mẫu 19 2.1.2 Phương pháp phân lập hợp chất từ dịch chiết 19 2.1.3 Phương pháp khảo sá t xác đ ịnh cấu trúc h oá học cá c hợp chất 20 2.2 Dụng cụ, hoá chất thiết bị nghiên cứu 20 2.2.1 Dụng cụ hoá chất 20 2.2.2 Thiết bị nghiên cứu 21 2.3 Các dịch chiết từ đỏ (Cratoxylum prunifolium Kurtz) 21 2.3.1 Các dịch chiết 21 2.3.2 Khảo sát định tính dịch chiết 23 2.3.3 Thử hoạt tính sinh học 23 2.4 Chiết suất, phân lập tinh chế chất từ đỏ 25 2.4.1 Dịch chiết clorofom 26 2.4.1.1 Taraxeron (Friendoolean - 14- en-3-on) (ĐC1) 26 2.4.1.2 Stigmast- 5,22- đien-24R-3β-ol 27 2.4.1.3 β- Sitosterol 27 2.4.2 Dịch chiết etylaxetat (ĐE) 28 Chương THẢO LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 29 3.1 Nguyên tắc chung 29 3.2 Phân tích định tính phát nhóm chất 30 3.3 Phân lập nhận dạng hợp chất có dịch chiết khác đỏ 30 3.3.1 Taraxeron ( hay Frendoolean -14-en-3-on) (ĐC-1) 30 3.3.2 Stingmast -5,22-dien-24R-3β-ol (ĐC-2) 38 3.3.3 β-sitosterol (ĐC-3) 44 3.3.4 Axit gallic (ĐE-1) 50 3.4 Thử hoạt tính sinh học 56 KẾT LUẬN 57 KIẾN NGHỊ 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 58 DANH MỤC CÁC Bảng 2.1 Khối lượng chất tổng số chiết phân đoạn đỏ (Cratoxylum prunifolium Kurtz) 22 Bảng 2.2 Phát nhóm chất đỏ 23 Bảng 2.3 Kết thử hoạt tính sinh học dịch chiết thô từ đỏ (Cratoxylum prunifolium) 25 Bảng 3.1 Phổ 13C-NMR 1H-NMR taraxeron (ĐC-1) từ đỏ 33 Bảng 3.2 Phổ 13C-NMR chất ĐC-2 stingmasterol [16] 39 Bảng 3.3 Phổ 13C-NMR chất ĐC-3 β-sitosterol [16] 45 Bảng 3.4 Số liệu phổ NMR ĐE-1 số liệu phổ NMR phần mềm ACD/NMR axit gallic 50 DANH MỤC CÁC Hình 1.1 Ảnh đỏ (Cratoxylum Prunifolium Kurt, Hypericaceae) Hình 2.1 Ảnh gây ức chế xung quanh giếng thạch 24 Hình 3.1 34 Hình 3.2 35 Hình 3.3 36 Hình 3.4 37 Hình 3.5 40 Hình 3.6 41 Hình 3.7 42 Hình 3.8 43 Hình 3.9 46 Hình 3.10 47 Hình 3.11 48 Hình 3.12 49 Hình 3.13 52 Hình 3.14 53 Hình 3.15 Phổ 1H-NMR chất axit gallic 54 Hình 3.16 Phổ 13C-NMR chất axit gallic 55 DANH MỤC CÁC Sơ đồ 2.1 Quy trình ngâm chiết 22 [...]... phát hiện thấy có ancalo it, các xianua trong các dịch chiết của lá đỏ ngọn Kết quả của các phản ứng định tính để xác định các nhóm hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh lý cao được chỉ ra ở bảng 2.2 3.3 Phân lập và nhận dạng các hợp chất có trong các dịch chiết khác nhau của cây đỏ ngọn Các dịch chiết từ cây đỏ ngọn (Cratoxylum prunifolium) đều là những hỗn hợp phức tạp chứa các hợp chất khác nhau... hiện các nhóm hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh lý cao trong thực vật [3] cho thấy trong d ịch chiết bằng clorofom của lá cây đỏ ngọn có chứa các axit hữu cơ, streroit, triterpeno it Ở dịch chiết bằng etylaxetat của lá cây đỏ ngọn có chứa các hợp chất polypheno l, các hợp chất flavono it, cũng ở phần d ịch chiết này đã tách được axit gallic và dẫn xuất của nó Trong dịch chiết n-butano l có chứa... hiệu để phát hiện các nhóm hợp chất thiên nhiên có trong hoạt tính sinh lí cao trong thực vật [3] chúng tô i thu được kết quả thử định tính với các nhóm chất, kết quả được chỉ ra ở bảng 2.2 Bảng 2.2 Phát hiện các nhóm chất trong cây đỏ ngọn Stt Nhóm chất Thuốc thử đặc hiệu Hiện tượng Kết quả 1 Saponin Tạo bọt Bọt bền trong axit ++ 2 Glicozttim Kelle-Kiliani Vàng nâu - 3 Cumarin Axit và kiềm Kết tủa bông... Cratoxylum prunifolium các tác giả Thái Lan lại phát hiện được một anthraquinon mà cấu trúc của nó được tác giả mô tả có dạng XV OH O OH OH O O XV: Anthraquinon Chương 2 PHẦN THỰC NGHIỆM 2.1 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 2.1.1 Thu mẫu cây, xác định tên khoa học và phương pháp xử lý mẫu Nguyên liệu để nghiên cứu gồm lá cây đỏ ngọn, thu hái vào tháng 11 năm 2007 tại xã Thịnh Đức - Thành phố Thái Nguyên Cây. .. thụ của nhóm xeton (C=O) ở νmax = 1720cm-1, liên kết đôi (C=C) ở νmax = 1500cm-1, các nhóm CH3 ở νmax = 3050cm-1 và các nhóm CH ở νmax = 2940cm-1, không phát hiện thấy các vân hấp thụ của nhóm OH Điều này có thể khẳng định được hợp chất ĐC-1 không có chức rượu mà là có chức xeton Phổ 1H-NMR và phổ DEPT: cho biết hợp chất ĐC-1 có tín hiệu của 8 nhóm CH3 đều ở dạng singlet (xem hình 3.2 và 3.4) có các... Cratoxylum prunifolium có chứa các flavonoit, tanin pyrocatechic phitosterol saponin triterpen và các axit hữu cơ, đường khử Tác giả còn cho biết ở cây đỏ ngọn của Việt Nam không thấy có ancaloit và anthraquinon Từ vỏ cây đỏ ngọn Cratoxylum prunifolium Phạm Đình Hùng, Nguyễn Diệu Liên Hoa và các cộng sự tại Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh đã phân lập được macluraxanthone, 1,7-đihidroxanthone và hai... thấy nguyên tử cacbon ở trạng thái lai hoá sp2 thuộc nhóm =CH có độ chuyển dịch hoá học δ = 117,19ppm Nguyên tử cacbon bậc 4 cũng ở trạng thái lai hoá sp2 tham gia vào liên kết đôi với nguyên tử này có độ chuyển dịch hoá học ở δ = 157,59ppm Phổ 13C-NMR còn cho một tín hiệu ở trường rất yếu tương ứng với độ chuyển dịch hoá học δ = 217,43ppm đặc trưng cho cacbon trong nhóm cacbonyl tại vị trí C-3 Như vậy,... không thấy vân đặc trưng của nhóm OH mà lại thấy xuất hiện vân đặc trưng của C=O Các nguyên tử H đối với nhóm C=O thấy chỉ có 2H với δ = 2,50ppm (2H, dd, J = 7,1 và 11Hz), còn có 2 proton ở vị trí  của nhóm =CH (tại C16) có độ chuyển dịch hoá học δ = 2,27ppm (2H, dd, J = 3,3 và 4,08 và 6,39) Trên cơ sở phân tích các tính chất hoá học, nhất là phân tích các thông tin có được từ phổ LC- MS, FT-IR,... cột, chất hấp phụ dùng là silicagel, các hệ dung môi rửa giải thích hợp và thường phải lặp lại nhiều lần Việc tinh chế các chất thường dùng phuơng pháp kết tinh lại trong dung mô i hoặc hệ dung mô i thích hợp Nhờ cách làm đó đã thu được các đơn chất có độ tinh khiết cao, đáp ứng các yêu cầu để khảo sát tính chất hoá lý và xác định quang phổ của chúng Khi phân lập các thành phần hoá học từ lá cây đỏ ngọn. .. lấy chất từ lá thực vật (Cratoxylum prunifolium) được thực hiện theo cách 1 (sơ đồ 2.1) Các dịch chiết tổng số và các phần chiết thô đem thử nghiệm với các tác động sinh học và độc tố tế bào nhằm giúp cho việc định hướng tìm kiếm các chất có hoạt tính sinh lý cao trong những dịch chiết Kết quả thử hoạt tính với vi sinh vật kiểm định nêu trong bảng (2.2) 3.2 Phân tích định tính và phát hiện các nhóm chất