Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học vinh === === nguyễn thị Tách xác định cấu trúc số hợp chất từ rễ vèi (Cleistocalyx operculatus (Roxb) Merr Et Perry ) ë nghÖ an Chuyên ngành: hóa hữu Mà số: 60 44 27 LUËN V¡N TH¹C sÜ Hãa häc Ngêi híng dÉn khoa häc: PGS.TS HOµNG V¡N LùU Vinh, 2009 Lời cảm ơn Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc, xin chân thành gửi lời cảm ơn tới: PGS.TS Hoàng Văn Lựu - Khoa Hoá học - Trờng Đại học Vinh, ngời đà giao đề tài tận tình hớng dẫn, giúp đỡ suốt trình học tập, nghiên cứu hoàn thiện luận văn PGS.TS Chu Đình Kính - Viện Hoá học - Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, ngời đà tận tình hớng dẫn, giúp đỡ trình ghi phổ xác định cấu trúc hợp chất PGS.TS.NGƯT Lê Văn Hạc,TS Trần Đình Thắng đà có ý kiến đóng góp cho luận văn Nhân dịp này, xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo, cô giáo Khoa Hoá học, Trờng Đại học Vinh; thầy giáo, cô giáo Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam; anh, chị Cao học 14, Cao học 15 - Hóa hữu cơ; bạn sinh viên K46 - Hóa học; gia đình, ngời thân bạn bè đà động viên giúp đỡ vật chất lẫn tinh thần để hoàn thành đợc luận văn Vinh, ngày 09 tháng 01 năm 2010 Nguyễn Thị Hằng Mục lục Trang Mở đầu 1 Lý chọn đề tài NhiƯm vơ nghiªn cøu Đối tợng nghiên cứu Ch¬ng 1: Tỉng quan 1.1 Hä Sim 1.1.1 Đặc điểm thực vật phân bố .3 1.1.2 Giíi thiƯu mét sè c©y hä Sim 1.1.2.1 C©y sim .6 1.1.2.2 C©y gioi 10 1.1.2.3 C©y chỉi x 11 1.1.2.4 Cây tràm 12 1.1.2.5 Cây bạch đàn 13 1.1.2.5.1 Cây bạch đàn chanh .14 1.1.2.5.2 Cây bạch đàn trắng 15 1.1.2.6 C©y ỉi 16 1.1.2.7 C©y s¾n thun .18 1.2 Cây nghiên cứu .20 1.2.1 Đặc điểm thực vật phân bố 20 1.2.1.1 Đặc điểm thực vật 20 1.2.1.2 Ph©n bè 21 1.2.2 Thành phần hóa học vối 21 1.2.3 T¸c dơng dỵc lÝ 31 Chơng Phơng pháp nghiên cứu thực nghiệm 32 2.1.1 Phơng pháp nghiên cứu .32 2.1.1 Phơng pháp lấy mẫu 32 2.1.2 Phơng pháp phân tích, tách phân lập hợp chất 32 2.1.3 Phơng pháp khảo sát cấu trúc hợp chất .32 2.2 Thực nghiÖm 33 2.2.1 Thiết bị hoá chất 33 2.2.1.1 ThiÕt bÞ 33 2.2.1.2 Hãa chÊt 33 2.2.2 Tách xác định cấu trúc hợp chất 34 2.2.2.1 Tách hợp chất 34 2.2.2.1.1 Thu h¸i mÉu 34 2.2.2.1.2 Chiết tách hợp chất từ rễ vối 34 2.2.2.2 Xác định cấu trúc hợp chất .37 2.2.2.3 C¸c sè liƯu vật lý quang phổ hợp chất đợc .37 Chơng Kết thảo luận 38 3.1 X¸c định cấu trúc hợp chất TDRV21 từ rễ vối 38 3.2 Xác định cấu trúc hợp chất TDRV31 từ rễ vối 49 KÕt luËn 61 Tµi liƯu tham kh¶o .62 Mở đầu Lý chọn đề tài Từ cuối kỉ XX đến nay, hóa học hợp chất thiên nhiên bùng nổ cách mạnh mẽ Với đời sống ngày cao hơn, ăn, mặc đà đầy đủ ngời lại bắt đầu tìm đến đẹp hơn, trờng thọ Do đặc tính thân thiện an toàn, giới có hàng nghìn phòng thí nghiệm ngày đêm tách chế, xác định thử hoạt tính chất tách đợc từ cỏ với mong muốn tìm đợc hợp chất phục vụ cho đời sống cđa ngêi c¸c lÜnh vùc nh: Y häc hơng liệu Thiên nhiên Việt Nam phong phú đa dạng, có nhiều loại thực vật động vật quý dùng làm thuốc chữa bệnh nh thức ăn hàng ngày Trong đời sống ngời dân Việt Nam từ xa xa nay, đà có phong tục sử dụng loài cỏ tự nhiên để làm thuốc chữa bệnh (chủ yếu dạng chế phẩm thô) Các công trình nghiên cứu, điều tra thuốc Việt Nam cho thấy số lợng loài dùng để làm thuốc lên tới 1.850 loài phân bố 224 họ thực vật Việt Nam n»m vïng khÝ hËu nhiƯt ®íi giã mïa, cận xích đạo, lợng ma nhiều, độ ẩm cao nên có thảm thực vật phong phú Mặc ®Õn nay, viƯc nghiªn cøu hƯ thùc vËt ë níc ta cha đợc tiến hành cách đầy đủ quy mô, nhng theo tổng hợp từ nguồn tài liệu nhiều tác giả Việt Nam có 7.000 loài thực vật học bậc cao [6], số đà có 2000 loài thực vật đà đợc nhân dân ta sử dụng làm nguồn lơng thực, thực phẩm, lấy gỗ, tinh dầu, thuốc chữa bệnh Trong nhiều loài thực vật đó, họ Sim (Myrtaceae) họ lớn, gồm khoảng 100 chi gần 3000 loài phân bố chủ yếu nớc nhiệt đới châu Đại Dơng nớc ta, họ Sim có khoảng 13 chi với gần 100 loài, chủ yếu đợc dùng để làm thuốc chữa bệnh, có vối (Cleistocalyx operculatus (Roxb) Merr et Perry) sắn thuyền (Syzygium Resinosum (Gagnep) Merr et Perry) Cây vối nh sắn thuyền mọc hoang đợc trồng hầu khắp tỉnh nớc ta, đợc sư dơng nhiỊu cc sèng d©n gian nhng cha đợc nghiên cứu nhiều thành phần hóa học Chính vậy, đà chọn đề tài Tách xác định cấu trúc củaTách xác định cấu trúc số hợp chất từ rễ vối (Cleistocalyx operculatus (Roxb) Merr et Perry) ë NghÖ An” nh»m góp phần xác định thành phần hóa học vối tìm nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp dợc liệu, công nghiệp hơng liệu Nhiệm vụ nghiên cøu - LÊy mÉu rƠ c©y vèi - Ng©m víi dung môi metanol dung môi khác - Phân lập hợp chất phơng pháp sắc ký cột sắc ký lớp mỏng - Làm chất phơng pháp rửa kết tinh phân đoạn - Xác định cấu trúc hợp chất phơng pháp phổ: (MS), phổ cộng hởng từ hạt nhân mét chiỊu( 1H - NMR, 13C - NMR, DEPT), phỉ cộng hởng từ hạt nhân hai chiều (COSY; HMBC, HSQC ) phần mềm phổ mô ACD/HNMRDB Đối tợng nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu rễ vối mẫu lấy thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An Chơng 1: Tổng quan 1.1 Họ sim (Myrtaceae) 1.1.1 Đặc điểm thực vật phân bố Họ Sim (Myrtaceae) họ lớn Sim (Myrtales) hay gọi Đào kim nơng thuộc phân lớp Hoa hồng - lớp Hai mầm ngành thực vật hạt kín Trªn thÕ giíi hä Sim gåm 100 chi víi 3000 loài phân bố vùng nhiệt đới nhiệt đới, chủ yếu Châu Mỹ Châu úc [4] ë ViƯt Nam, hä Sim gåm 13 chi víi gần 100 loài đợc phân bố khắp miền: Bắc, Trung, Nam Các thuộc họ Sim gỗ lớn, nhỏ, hay bụi đợc trồng vờn nhà cho ăn, cho tinh dầu hay mọc hoang dại đồng trung du, miền núi Lá mọc đối, đơn nguyên, kèm Hoa chúng tập hợp thành cụm, hình chùm, mọc đơn độc Các đài dính lại với dới thành hình chén, cánh hoa rời dính mép ống đài Nhị nhiều, bất định xếp không theo trật tự nào, nhị thờng cuộn lại nụ, nhị rời hay dính dới thành ống ngắn Bộ nhị có số noÃn thờng số cánh hoa hơn, dính lại với thành bầu dới bầu với số ô tơng ứng số noÃn, đính noÃn trụ giữa, vòi, đầu nhuỵ Quả mọng, thịt, thờng đế hoa phát triển thành, có khô mở; Quả mang đài tồn đỉnh Hạt nội nhũ [11, 15, 21] Nhiều thuộc họ Sim chứa tinh dầu nh tràm (Melaleuca leucadendron Linn.); c©y chỉi x (Baeckia frutescens Linn.); c©y bạch đàn chanh (Eucalyptus citriodora HookF.) Tinh dầu loại đà đợc khai thác sử dụng công nghiệp hơng liệu, y học Các khác thuộc họ Sim có nhiều công dụng chữa bệnh nh: C©y ỉi (Psidium guajava Linn.); c©y sim (Rhodomyrtus tomemntosa (Ait.), Hassk.); đơn tớng quân (Syzygium formosum ); vối (Cleistocalyx operculatus (Roxb) Merr et Perry); sắn thuyền (Syzygium resimosum Gagnep Merr et Perry) [4, 11, 25] Trong lÞch sử, họ Myrtaceae đà đợc chia thành hai phân họ * Phân họ Myrtoideae có nhiều cùi thịt đối mép trơn Phần lớn chi họ có ba dạng phôi dễ nhận Các chi Myrtoideae khó phân biệt đà chín Phân họ Myrtoideae đợc tìm thấy khắp giới khu vực nhiệt đới cận nhiệt đới, với trung tâm đa dạng nằm Trung Mỹ, Nam Mỹ, đông bắc Australia Malaixia * Phân họ Leptospermoideae có khô, không nứt (quả nang) mọc so le hay theo vòng xoắn Phân họ Leptospermoideae chủ yếu đợc tìm thấy Australia Nhiều chi miền tây Australia có bị suy thoái mạnh hoa mang đặc điểm điển hình cho vùng sinh trởng khô cằn Sự phân chia họ Myrtaceae thành Leptospermoideae Myrtoideae đà bị nhiều tác giả nghi ngờ có Johnson Brigg (1984), ông đà xác định 14 tông hay nhánh họ Myrtaceae, phát họ Myrtaceae đa nghành Phân tích mức độ phân tử Wilson, OBrien ngời khác vào năm 2001 đà phát thấy 11 phân nhóm rõ nét phạm vi họ này, bao gồm nhiều phân nhóm đà đợc Johnson Brigg xác định Phân tích phân tử sau Sytsma Litt (2002) đà phát phân nhóm Myrtoideae Trung Nam Mỹ phù hợp với phân họ đa nghµnh Leptospermoideae Trong hä Sim, chi lín nhÊt lµ Eugenia (trên giới có 600 loài, nớc ta có 26 loài đợc chuyển vào chi Syzygium) Những chi phần lớn gỗ trung bình đa số hoang dại Trong chi có thuốc quí đinh hơng (E Caryophyllata Thunb hay Syzygium aromaticum Merr et Perry), cã nơ dïng lµm thuốc gia vị Một số loài thuộc chi Eugenia đà đợc tách đặt vào chi nh c©y gioi (Syzygium jambos (L.) Alston Eugenia jambos L) cã ăn ngon, vối (Cleislocalyx operculatus (Roxb.) Merr et Perry) đợc trồng lấy nụ để uống nớc Cây tràm hay chè đồng (Malaleuca leucadendron L.) to cã vá xèp, bong tõng m¶nh rÊt dƠ bãc Lá hình mác nhọn, cuống ngắn, gân hình cung, hoa có màu vàng nhạt mọc thành Cây mọc thành rừng loại đất phèn ven biển, gặp số vùng biển phía Bắc Vỏ dùng để xảm thuyền, dùng cất tinh dầu Trên ®åi ®Êt ë vïng trung du cã c©y chỉi x (Baeckea frutescens L.), thờng gặp mọc xen lẫn với sim, mua Là bụi thấp, phân nhánh nhiều, có hình sợi dễ rụng, có dùng để chng cất dầu thơm gọi dầu chổi để xoa bóp, pha với rợu thành rợu chổi Trên đồi trọc, công viên, vờn đờng có trồng nhiều loài thuộc chi Eucalyptus Chúng nhập nội, giới có 300 loài, phân bố chủ yếu châu úc Malaysia, sống điều kiện sinh thái khác Hầu hết lớn, cao tới 100 m Nhiều loài cho tinh dầu khác Gỗ chúng tốt dùng vào nhiều việc khác nớc ta có trồng nhiều loài nh: bạch đàn trắng (E camaldulensis Dehahardt) có gỗ dùng làm tà vẹt, làm bột giấy Cây bạch đàn liễu hay long duyên (E exserta F v Muell) trồng làm cảnh công viên, có gỗ nâu, cứng dùng 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 cảnh gây rừng vệ sinh, có gỗ màu xám, thơm cứng dùng đóng thuyền, rễ cành dùng cất tinh dầu thơm, dùng làm thuốc bổ dày, giải cảm, giảm đau đầu, giảm ho, sát trùng, chữa viêm cuống phổi Cây bạch đàn nhựa (E Resinifera Sm.) có nhỏ dài hẹp, dùng làm thuốc ho long đờm Cây bạch đàn đỏ hay bạch đàn l¸ mÝt (E robusta J E Smith) trång lÊy bãng mát, có gỗ dùng làm trụ cầu, tầu, trụ mỏ, tà vẹt, bột giấy, đợc dùng làm thuốc chữa cảm, sát trùng, giảm ho Cây bạch đàn l¸ nhá hay khuynh diƯp (E Tercticornis J E Smith) có gỗ không bị mối mọt chịu nớc mặn, dùng làm tà vẹt, đóng thành tàu đợc dùng làm thuốc long đờm, sát trùng chữa ho 1.1.2 Giíi thiƯu mét sè c©y thc hä Sim 1.1.2.1 C©y sim (Rhodomyrtus tomenetosa Ait Hassk) C©y sim gọi hồng sim, đào kim nơng, dơng lê, co nim (Thái), mác nim (Tày) có tên khoa học Rhodomyrtus tomenetosa đợc sử dụng nhiều vị thuốc dân gian nh dùng búp sim non sắc uống chữa bệnh tiêu chảy, kiết lỵ dùng để rửa vết thơng, vết loét Rễ sim thu hái quanh năm, vào mùa thu mùa hè Theo tác giả Hoàng Văn Lựu, Trần Đình Thắng Nguyễn Xuân Dũng đà nghiên cứu thành phần hóa häc cđa tinh dÇu hoa sim ë NghƯ An [4] Kết đợc dẫn bảng Bảng 1: Thành phần hóa học tinh dầu hoa sim Nghệ An Thành phần hóa học Thành phần hóa học % % 1,6  - terpineol 4,3  - thujen 74,5 (E) - verbenon 0,1  - pinen camphen vÕt (E) - carveol 0,3 2,4 (10)- thujadien 0,2 (E) - - caren -4 -ol 0,2 1,0 5-etyl3,3,4-trimetyl -hepten-2-on 0,1 - pinen p - cymen 0,8 MW=150 2,0 1,8 - cineol 0,6 Trans - 3(10) - caren -4 -ol vÕt Limonen 1,7  - caryophyllen vÕt MW=152 0,2 C10H15OH MW=152 0,9 Isoamyl - isovalerat vết Benzyl isovalerat đồng phân 0,2 0,8 C10H13OH, MW=150 1,8  - campholenol (E) - pinocarveol 1,3 C15H14O3, MW=236 0,1 (E) - - caren -4 -ol 1,0 Caryophyllen oxit 2,3 Terpinen- 4- ol 0,3 Globulol 0,1 Myrtenal 0,3 Cadalen 0,2 Borneol VÕt Hỵp chÊt khác 3,1 Qua bảng trên, nhận thấy thành phần hoá học tinh dầu hoa sim : - pinen, α - thujen, limonen, α - tecpineol, caryophyllen oxit Khi nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu rễ sim (Rhodomyrtus tomentosa Ait Hassk), tác giả Hoàng Văn Lựu [2] xác định thấy có 49 hợp chất đà nhận diện đợc hợp chất đợc nêu bảng Bảng 2: Thành phần hóa học tinh dầu rễ sim Nghệ An Thành phần hóa học % Thành phần hóa học % 0,5 §ång ph©n este cđa axit butanoic 1,0  - Thujen 55,1  - Terpineol 0,3  - Pinen Camphen 0,1 Phenylmetyl este cña axit pentanoic 0,4 Sabinen 0,5 3-metyl phenyl metyl este axit 0,8 butanoic 2,0 14,0  - Pinen  - Caryophylen 10 ... gian nhng cha đợc nghiên cứu nhiều thành phần hóa học Chính vậy, đà chọn đề tài Tách xác định cấu trúc củaTách xác định cấu trúc số hợp chất từ rễ vối (Cleistocalyx operculatus (Roxb) Merr et Perry). .. C¸c sè liƯu vËt lý quang phổ hợp chất đợc .37 Chơng Kết thảo luận 38 3.1 Xác định cấu trúc hợp chất TDRV21 từ rễ vối 38 3.2 Xác định cấu trúc hợp chất TDRV31 từ rễ vối 49 KÕt luËn... T¸ch xác định cấu trúc hợp chất 34 2.2.2.1 Tách hợp chất 34 2.2.2.1.1 Thu h¸i mÉu 34 2.2.2.1.2 Chiết tách hợp chÊt tõ rƠ c©y vèi 34 2.2.2.2 Xác định cấu trúc hợp chất