BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI NGUYỄN THỊ TƢƠI NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY RẬN TRÂU (DIOSCOREA SP.), HỌ CỦ NÂU (DIOSCOREACEA) Ở ĐÀ NẴNG LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC HÀ NỘI – 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI NGUYỄN THỊ TƢƠI NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT VÀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY RẬN TRÂU (DIOSCOREA SP.), HỌ CỦ NÂU (DIOSCOREACEA) Ở ĐÀ NẴNG LUẬN VĂN THẠC SĨ DƢỢC HỌC CHUYÊN NGÀNH: DƢỢC HỌC CỔ TRUYỀN MÃ SỐ: 60720406 Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Hoàng Tuấn HÀ NỘI – 2016 LỜI CẢM ƠN Trong trình nghiên cứu hoàn thành luận văn nhận nhiều giúp đỡ quý báu thầy cô giáo, chuyên gia lĩnh vực đồng nghiệp gia đình Trước hết xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng Sau Đại học, thầy cô giáo, kỹ thuật viên môn Dược liệu, Dược học cổ truyền Thực vật- Trường Đại học Dược Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho trình học tập nghiên cứu Tiếp theo, xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm cán đồng nghiệp Khoa Nông học Đại học Nông Lâm Thái Nguyên tạo điều kiện cho yên tâm học tập hoàn thành luận văn Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Hoàng Tuấn người thầy tận tình hướng dẫn, quan tâm bảo tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình học tập nghiên cứu Tôi xin cám ơn TS Đỗ Thị Hà, Trưởng khoa Hóa Thực vật- Viện Dược liệu anh chị kỹ thuật viên Khoa Hóa thực vật- Viện Dược liệu tận tình giúp đỡ tạo điều kiện cho nghiên cứu hoàn thành luận văn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS Nguyễn Thị Duyên, em Lê Thị Mai Anh, anh Nguyễn Văn Phương giúp đỡ hoàn thành luận văn Cuối lời cảm ơn sâu sắc nhất, muốn gửi tới gia đình, người thân bạn bè luôn bên cạnh ủng hộ trình học tập nghiên cứu Thái Nguyên, ngày 30 tháng năm 2016 Nguyễn Thị Tƣơi MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Chi Dioscorea L 1.1.1 Vị trí phân loại chi Diocorea L 1.1.2 Đặc điểm thực vật phân bố chi Dioscorea L 1.1.3 Các nghiên cứu phân loại thực vật chi Dioscorea L Việt Nam 1.1.4 Các nghiên cứu hóa học chi Dioscorea L 1.1.5 Ứng dụng chi Dioscorea L 1.1.5.1 Ứng dụng đời sống 1.1.5.2 Ứng dụng y học 1.2 Diosgenin 1.2.1 Công thức cấu tạo, tính chất lý, hóa học 1.2.2 Ứng dụng diosgenin 10 1.2.3 Các loài Dioscorea dùng làm nguồn nguyên liệu chiết xuất diosgenin 11 1.2.4.Các phương pháp định lượng diosgenin 13 1.3 Cây Rận Trâu 14 1.3.1 Đặc điểm thực vật 14 1.3.2 Thành phần hóa học 14 CHƢƠNG ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 2.1 Nguyên vật liệu, thiết bị 15 2.1.1 Nguyên liệu nghiên cứu 15 2.1.2 Các hóa chất, máy móc, thiết bị dùng nghiên cứu 15 2.2 Phương pháp nghiên cứu 16 2.2.1 Nghiên cứu thực vật 16 2.2.2 Nghiên cứu thành phần hóa học 17 2.2.2.1.Định tính số hợp chất hữu dược liệu phản ứng hóa học 17 2.2.2.2 Chiết xuất, phân lập hợp chất thân rễ Rận Trâu 21 2.2.2.3 Xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập 24 2.2.3 Định lượng diosgenin thân rễ Rận trâu 25 CHƢƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 27 3.1 Đặc điểm thực vật dược liệu 27 3.1.1 Mô tả đặc điểm thực vật, đặc điểm dược liệu giám định tên khoa học Rận trâu 27 3.1.2 Hình ảnh đặc điểm vi phẫu lá, thân thân rễ Rận trâu 29 3.1.2.1 Đặc điểm vi phẫu 29 3.1.2.2 Đặc điểm vi phẫu thân 30 3.1.2.3 Đặc điểm vi phẫu thân rễ 31 3.1.3 Đặc điểm bột lá, thân, thân rễ Rận trâu 32 3.1.3.1 Đặc điểm bột 32 3.1.3.2 Đặc điểm bột thân 33 3.1.3.3 Đặc điểm bột thân rễ 34 3.2 Kết nghiên cứu thành phần hóa học 35 3.2.1 Xác định sơ thành phần nhóm chất có dược liêu nghiên cứu 35 3.2.2 Chiết xuất, phân lập hợp chất saponin có thân rễ Rận trâu 37 3.2.2.1 Chiết xuất 37 3.2.2.2 Phân lập hợp chất saponin 38 3.2.3 Kết liệu phổ hợp chất phân lập 40 3.2.3.1 Hợp chất RT01 40 3.2.3.2 Hợp chất RT02 45 3.3 Định lượng diosgenin thân rễ Rận trâu 50 3.3.1 Chuẩn bị mẫu 50 3.3.2 Phân tích mẫu 51 3.3.3 Kết định lượng diosgenin thân rễ Rận trâu 55 CHƢƠNG BÀN LUẬN 56 4.1 Về thực vật 56 4.2 Về hóa học 57 4.3 Về định lượng diosgenin thân rễ Rận trâu 59 KẾT LUẬN 61 KIẾN NGHỊ 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 13 C-NMR: Carbon Nuclear Magnetic Resonance CDCl3: Deuterated chloroform COSY: Correlation spectroscopy 16-DPA: 10-dehydro pregnennolon acetat d: doublet DEPT: Detortionless enhancement by polarisationtrasfer H-NMR: Proton Nuclear Magnetic Resonance HPLC: High-performance liquid chromatography HPTLC: High performance thin layer chromatography HMBC: Heteronuclear multilpe bond cerelation HSQC: Heteronuclear single quantum corelation MS: Mass spectrum m/z: Khối lượng/điện tích ion NMR: Nuclear Magnetic Resonance NOESY: Nuclear Magnetic Resonance p/đ: Phân đoạn SD: Standard deviation (Độ lệch chuẩn) s: singlet STT: Số thự tự SKLM: Sắc ký lớp mỏng Rf: Hệ số di chuyển TT: Thuốc thử v/v: Thể tích/ thể tích DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Số lượng loài chi Dioscorea Việt Nam Bảng 1.2 Một số loài Dioscocrea Việt Nam Bảng 1.3 Các loài Dioscorea quan trọng sử dụng để sản xuất 11 diosgenin công nghiệp Bảng 3.1 Kết định tính sơ chất thân rễ Rận trâu 36 Bảng 3.2 Hàm lượng cắn phân đoạn chiết xuất từ thân rễ Rận 38 trâu Bảng 3.3 Số liệu phổ NMR hợp chất RT01 hợp chất tham 42 khảo Bảng 3.4 Số liệu phổ NMR hợp chất RT02 hợp chất tham 47 khảo Bảng 3.5 Kết khảo sát khoảng tuyến tính diosgenin 54 Bảng 3.6 Hàm lượng diosgenin thân rễ Rận trâu 55 DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1 Công thức cấu tạo diosgenin Hình 3.1.1 Một số đặc điểm hình thái Rận trâu 28 Hình 3.1.2 Vi phẫu Rận trâu 30 Hình 3.1.3 Vi phẫu thân Rận trâu 31 Hình 3.1.4 Vi phẫu thân rễ Rận trâu 32 Hình 3.1.5 Một số đặc điểm bột Rận Trâu 33 Hình 3.1.6 Một số đặc điểm bột thân Rận Trâu 34 Hình 3.1.7 Một số đặc điểm bột thân rễ Rận Trâu 35 Hình 3.2.1 Sơ đồ chiết xuất phân đoạn từ thân rễ Rận trâu 38 Hình 3.2.2 Sơ đồ phân lập hợp chất saponin từ thân rễ Rận trâu 40 Hình 3.2.3 Cấu trúc hợp chất RT01 45 Hình 3.2.4 Cấu trúc hợp chất RT02 50 Hình 3.3.1 Sắc ký đồ mẫu thử, mẫu chuẩn mẫu trắng 53 Hình 3.3.2 Phổ hấp thụ UV diosgenin chuẩn mẫu thử 53 Hình 3.3.3 Đồ thị biểu diễn đường chuẩn diosgenin 55 ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam quốc gia nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, có nhiều điều kiện thuận lợi cho sinh vật phát triển tạo hệ thực vật phong phú đa dạng Trong số có nhiều loài thuốc quý sử dụng Nguồn thuốc dân gian vốn sử dụng dược liệu phong phú đồng bào dân tộc kho tàng quý giá để khám phá Tuy nhiên việc sử dụng chúng chủ yếu theo kinh nghiệm dân gian hay y học cổ truyền lưu truyền từ đời qua đời khác, nhiều thuốc chưa nghiên cứu nghiên cứu chưa có hệ thống Vì việc nghiên cứu cỏ làm thuốc cách đầy đủ toàn diện điều cần thiết góp phần nâng cao tính an toàn hiệu điều trị Hiện ngành y nước dùng khoảng 100 loại chế phẩm hormon để chữa bệnh, khoảng 50 chứng bệnh thường không chữa thuốc khác Các chế phẩm sản xuất từ hormon động vật từ sapogenin alcaloid steroid thực vật (diosgenin, hecogenin, solasodin,…) [25] Khoảng 50- 60% dẫn chất steroid dùng làm thuốc toàn cầu sản xuất từ diosgenin Nhiều nước giới Việt Nam ý nghiên cỏ thuộc chi Dioscorea họ Củ nâu (Dioscoreaceae) với mục đích chiết xuất diosgenin sản xuất chế phẩm hormon steroid Nhu cầu lượng thân rễ Dioscorea để sản xuất diosgenin ngày lớn, nguồn nguyên liệu cung cấp diosgenin ngày giảm khai thác mức [27], [34], [36] Điều đòi hỏi cần tìm thêm nguồn nguyên liệu khác cung cấp diosgenin Trong chi Dioscorea giới có khoảng 600 loài, Việt Nam có 40 loài [8], [13], [40] Và nhiều loài số chưa nghiên cứu để xác minh hàm lượng diosgenin PHỤ LỤC 4: Sắc ký đồ HPLC mẫu chuẩn Sắc ký đồ HPLC mẫu thử [...]... tại Đà Nẵng mà người dân địa phương gọi là cây Rận trâu (từ đây chúng tôi gọi loài này là Rận trâu) Cho đến nay, theo tổng quan tài liệu chưa thấy có nghiên cứu nào sâu về cây này ở Việt Nam Vì vậy, chúng tôi thực hiện đề tài: Nghiên cứu đặc điểm thực vật và thành phần hóa học của cây Rận Trâu (Dioscorea sp.), họ Củ nâu (Dioscoreaceae) ở Đà Nẵng với mục tiêu : - Nghiên cứu đặc điểm thực vật, đặc điểm. .. học của cây Rận Trâu Vì vậy việc nghiên cứu thành phần hóa học của cây Rận Trâu là cần thiết, góp phần tăng giá trị ứng dụng của cây vào thực tế, một nguồn nguyên liệu chiết diosgenin tiềm năng, góp phần làm phong phú hơn những hiểu biết về hóa thực vật của các cây thuộc chi Dioscorea, bổ sung thêm thông tin vào cơ sở dữ liệu khoa học của Việt Nam 14 Chƣơng 2 ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1... đó: Y: diện tích pic a: giao điểm của đường chuẩn với trục tung b: Độ dốc của đường chuẩn Cx: Nồng độ của chất thử Dựa vào phương trình hồi quy này ta tính được nồng độ của chất thử Cx = 26 Chƣơng 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Đặc điểm thực vật và dƣợc liệu 3.1.1 Mô tả đặc điểm thực vật, đặc điểm dƣợc liệu và giám định tên khoa học của cây Rận trâu - Mô tả đặc điểm thực vật: Dây leo bằng thân quấn về bên... điểm thực vật, đặc điểm vi học và giám định tên khoa học của cây Rận trâu ở Đà Nẵng - Chiết xuất, phân lập và xác định cấu trúc hóa học của một số saponin từ thân rễ cây Rận trâu - Định lượng diosgenin trong thân rễ Rận trâu 2 Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 Chi Dioscorea L 1.1.1 Vị trí phân loại của chi Diocorea Vị trí phân loại của chi Dioscorea trong hệ thống phân loại thực vật của Takhatajan 1987 [4] như... đặc điểm hình thái thực vật giống tới 95% loài có tên khoa học là Dioscorea dissimulans Prain & Burk Tuy nhiên có một đặc điểm cần lưu ý đó là cây Rận trâu có cặp gai cong ở gốc cuống lá trong khi loài này chỉ có cặp u nhỏ Vì vậy quá trình thẩm định chính xác tên khoa học của cây Rận trâu vẫn đang tiếp tục Kết luận mẫu cây Rận trâu nghiên cứu là một loài thuộc chi Dioscorea, họ Củ Nâu (Dioscoreaceae). .. [8], [9], [13], [38], cùng với sự hỗ trợ của các chuyên gia phân loại thực vật để xác định tên khoa học của loài 2.2.2 Nghiên cứu về thành phần hóa học 2.2.2.1 Định tính một số hợp chất hữu cơ trong dƣợc liệu bằng phản ứng hóa học Chiết xuất, phân tích sơ bộ các nhóm chất hữu cơ trong dịch chiết toàn phần từ bột thân rễ cây Rận trâu bằng các phản ứng hóa học đặc trưng [5], [9] Định tính các nhóm chất... thành phần saponin trong thân rễ và thành phần này thường được coi là hoạt chất chính Các nghiên cứu về mặt hóa học của họ Củ nâu trước đây cho thấy có saponin steroid và sự có mặt của alcaloid trong một số loài trong chi Củ nâu (Dioscorea L.) Tuy nhiên việc nghiên cứu về các alcaloid chưa được chú ý đến nhiều Có rất nhiều công trình nghiên cứu saponin steroid trong chi Dioscorea L Các công trình nghiên. .. kính hiển vi để xác định đặc điểm bột và chụp ảnh dưới kính hiển vi  Giám định tên khoa học của mẫu nghiên cứu: Giám định tên khoa học của cây trên cơ sở phân tích các đặc điểm hình thái, đặc điểm của bộ phận sinh sản, so sánh đối chiếu với mẫu tiêu bản lưu 16 trữ tại một số phòng tiêu bản mẫu khô, đối chiếu với khóa phân loại thực vật trong các tài liệu chuyên sâu về thực vật [4], [8], [9], [13],... gong 1.1.4 Các nghiên cứu về hóa học của chi Dioscorea L Có nhiều công trình nghiên cứu về mặt hóa học của các cây thuộc chi Dioscorea Kết quả nghiên cứu cho thấy thành phần chủ yếu trong thân rễ của 5 các loài này là tinh bột Nhiều loài được xếp vào danh sách nguyên liệu để thu tinh bột (D alata) Tinh bột trong thân rễ của một số loài Dioscorea không chỉ sử dụng làm lương thực, thực phẩm mà còn làm... của Takhatajan 1987 [4] như sau: Ngành Ngọc Lan (Magnoliophyta) Lớp Hành (Liliopsida) Phân lớp hành (Liliidae) Bộ củ nâu (Dioscoreales) Họ củ nâu (Dioscoreaceae) Chi Dioscorea 1.1.2 Đặc điểm thực vật và phân bố và của chi Dioscorea L  Đặc điểm thực vật: Thực vật chí Đông Dương [42] mô tả: Cây cỏ lâu năm hoặc hàng năm Bộ phận dưới mặt đất giàu chất dự trữ (tinh bột) Thân leo, có những loài thì thân quấn