- 1 - BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ………… o0o………… LÊ VIẾT LƯỢNG NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT TỪ LÁ CÂY DỜI DƠI (Fissistigma polyanthoides (DC.) PhamH.) Ở QUỲ CHÂU, NGHỆ AN LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC VINH , 2011 - 2 - BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ………… o0o………… LÊ VIẾT LƯỢNG NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT TỪ LÁ CÂY DỜI DƠI ( Fissistigma polyanthoides (DC.) PhamH.) Ở QUỲ CHÂU, NGHỆ AN Chuyên ngành : Hóa hữu cơ Mã số : 60.44.27 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. LÊ VĂN HẠC VINH , 2011 - 3 - LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới PGS. TS. Lê Văn Hạc, người đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành luận văn này. Chúng tôi rất biết ơn Th.S. NCS. Trần Đăng Thạch đã tạo điều kiện giúp đỡ tận tình trong phần thực nghiệm. PGS. TS. Hoàng Văn Lựu và TS. Lê Đức Giang đã tận tình chỉ bảo và có những ý kiến đóng góp quý báu cho luận văn này. Chúng tôi chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu của ban chủ nhiệm, các thầy cô trong khoa hóa, khoa sau đại học trường Đại Học Vinh và Viện hóa học – Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia. Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới ban giám hiệu, tập thể giáo viên và học sinh trường THPT Vũ Quang và THPT Lý Tự Trọng, sở GD –ĐT Hà Tĩnh đã giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lời cho tôi trong quá trình học tập. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình, bạn bè và đồng nghiệp đã luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt thời gian qua. Tác giả Lê Viết Lượng - 4 - MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 1.Lý do chọn đề tài 1 2.Nhiệm vụ nghiên cứu .2 3.Đối tượng nghiên cứu 2 Chương 1: TỔNG QUAN 1.1. Họ Na 3 1.2. Chi Fissistigma .8 1.3. Cây dời dơi ( Fissistigma polyanthoides (DC).Merr)……… .…………………… .23 Chương 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM .25 2.1. Phương pháp nghiên cứu .25 2.2. Thực nghiệm 26 2.3. Nghiên cứu tách hợp chất từ lá cây dời dơi 27 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .29 3.1. Phân lập và xác định cấu trúc hợp chất A .29 3.1.1. Phân lập chất A 29 3.1.2. Xác định cấu trúc chất A .29 3.2. Phân lập và xác định cấu trúc hợp chất B .49 3.2.1. Phân lập chất B .49 3.2.2. xác định cấu trúc chất B 49 KẾT LUẬN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 - 5 - DANH MỤC CÁC BẢNG VÀ HÌNH Bảng 3.1. Số liệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1 H-NMR của A. Bảng 3.2. Số liệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13 C-NMR của A Bảng 3.3. Số liệu phổ DEPT của chất A Bảng 3.4. Số liệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1 H-NMR của B. Bảng 3.5. Số liệu số liệu phổ 13 C -NMR của hợp chất B Bảng 3.6. Số liệu phổ DEPT của hợp chất B. Hình 3.1 : Phổ khối lượng phun mù electron (ESI-MS) positive chất A Hình 3.2: Phổ khối lượng phun mù electron (ESI-MS) negative chất A Hình 3.3: Phổ 1 H-NMR của hợp chất A Hình 3.4: Phổ 1 H-NMR của hợp chất A (Phổ giản) Hình 3.5: Phổ 13 C-NMR của hợp chất A Hình 3.6: Phổ 13 C-NMR của hợp chất A (phổ giãn). Hình 3.7: Phổ DEPT của hợp chất A Hình 3.8. Phổ HMBC của hợp chất A Hình 3.9. Phổ HMBC của hợp chất A (phổ giãn) Hình 3.10: Phổ HSQC của hợp chất A Hình 3.11: Phổ HSQC của hợp chất A( phổ giãn) Hình 3.12: Phổ COSY của hợp chất A Hình 3.13: Phổ khối lượng phun mù electron (ESI-MS) positive chất B Hình 3.14 : Phổ khối lượng phun mù electron (ESI-MS) negative chât B Hình 3.15: Phổ 1 H-NMR của hợp chất B. Hình 3.16: Phổ 1 H-NMR của hợp chất B (phổ giãn). Hình 3.17: Phổ 13 C-NMR của hợp chất B. Hình 3.18: Phổ 13 C-NMR của hợp chất B (phổ dãn). Hình 3.19: Phổ DEPT của hợp chất B - 6 - Hình 3.20: Phổ DEPT của hợp chất B (phổ giãn). Hình 4.21: Phổ HSQC của chất B. Hình 3.22: Phổ HSQC của chất B(Phổ giản). Hình 3.23: Phổ HMBC của chất B. Hình 3.24: Phổ HMBC của chất B(Phổ giản). Hình 3.25: Phổ COSYGP của chất B. Hình 3.26: Phổ COSYGP của chất B (phổ giản). - 7 - Mở đầu 1.Lý do chọn đề tài Việt Nam là một trong những quốc gia có nguồn thực vật phong phú và đa dạng. Theo số liệu thống kê gần đây hệ thực vật Việt Nam có trên 10.000 loài, trong đó có khoảng 3.200 loài cây được sử dụng trong y học dân tộc và 600 loài cây cho tinh dầu. Đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên rất quý báu của đất nước có tác dụng lớn đối với quá trình phát triển kinh tế, xã hội và đời sống con người, đặc biệt trong lĩnh vực y học, tuy nhiên việc khai thác và sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên này đang là một câu hỏi lớn cho các nhà khoa học và quản lý. Từ thời nguyên thủy con người đã biết sử dụng một số cây thảo mộc để chữa bệnh và làm thức ăn trong đời sống hằng ngày. Cùng với tiến trình phát triển của lịch sử xã hội loài người, những hiểu biết này dần được đúc rút thành những kinh nghiệm quý báu có giá trị cho tới ngày nay. Tuy nhiên việc sử dụng, khai thác có hiệu quả và đặc biệt hiểu rõ thành phần hóa học của các loại thảo mộc này thì đang còn rất hạn chế nên việc bảo vệ, phát triển các loài cây quý hiếm chưa được chú trọng. Vì vậy việc nghiên cứu thành phần hóa học, phân tách, tổng hợp hoặc bán tổng hợp các hợp chất thiên nhiên từ thực vật đang là một trong những vấn đề được quan tâm hàng đầu hiện nay. Nhằm góp phần vào việc phân loại cây theo thành phần hóa học cũng như việc khai thác và sử dụng như thế nào có hiệu quả nhất nguồn tài nguyên quý giá này. Trong hệ thực vật Việt Nam, cây họ Na (Annonaceae) rất phong phú và đa dạng về mặt chủng loại, chiếm một phần đáng kể trong toàn bộ thảm thực vật. Họ Na (Annonaceae) là họ lớn nhất của bộ Mộc lan (Magnoliales). Chi điển hình của họ này là Annona. Một số loài được trồng làm cây cảnh, đặc biệt là Polythia longifoliapendula (lá bó sát thân). Các loài cây thân gỗ còn dùng làm củi. Một số loài có quả lớn, nhiều thịt ăn được bao gồm các loài của chi Annona (na, na Nam Mỹ, mãng cầu xiêm) hay chi Asimina (đu đủ Mỹ) hoặc chi Rollinia. - 8 - Bên cạnh đó, một số loài như Hoàng lan (Cananga odorata) còn chứa tinh dầu thơm và được sử dụng trong sản xuất nước hoa hay đồ gia vị. Vỏ cây, lá và rễ của một số loài được sử dụng trong y học dân gian chữa bệnh nhiễm trùng, bệnh ho, bệnh gan, bệnh vàng da do gan, bệnh tiêu chảy…. Các nghiên cứu dược lý đã tìm thấy khả năng kháng nấm, kháng khuẩn và đặc biệt là khả năng sử dụng trong hóa học trị liệu của một số thành phần hóa học của lá và vỏ cây. Mặc dù các cây họ Na (Annonaceae) có giá trị kinh tế cao cũng như có các hoạt tính sinh học quý được sử dụng rộng rãi trong dân gian, song việc nghiên cứu về thành phần hoá học của nó chưa được tiến hành nhiều ở Việt Nam. Xuất phát từ thực tế trên chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất từ lá cây dời dơi (Fissistigma polyanthoides (DC.) PhamH.) ở Quỳ Châu, Nghệ An” Từ đó góp phần vào việc xác định thành phần cũng như cấu trúc của các hợp chất tách ra từ cây dời dơi (Fissistigma polyanthoides) và tìm nguồn nguyên liệu cho nghành công nghiệp dược liệu và hương liệu. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu Nhiệm vụ của chúng tôi trong luận văn này là: - Lấy mẫu cây dời dơi ( Fissistigma polyanthoides). Ngâm và chiết mẫu với dung môi thích hợp để thu được các hợp chất từ cây Dời dơi ( Fissistigma polyanthoides). - Phân lập các hợp chất bằng phương pháp sắc ký cột và sắc ký lớp mỏng. - Làm sạch các chất bằng phương pháp rửa và kết tinh phân đoạn. - Xác định cấu trúc của các hợp chất bằng phương pháp phổ. 3. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu là dịch chiết từ lá cây dời dơi ( Fissistigma polyanthoides) thuộc họ Na (Annonaceae) ở Quỳ Châu (Nghệ An). - 9 - CHƯƠNG I: TÔNG QUAN 1.1. Họ Na (Annonaceae) 1.1.1. Đặc điểm thực vật Họ Na (Annonaceae) còn được gọi là họ Mãng cầu, đây là họ lớn nhất của bộ Mộc lan (Magnoliales), có khoảng 2.300 đến 2.500 loài trong khoảng 120-130 chi. Đây là loài thực vật có hoa bao gồm thân gỗ, cây bụi hay cây dây leo. Trong hơn 120 chi của họ Na thì chi lớn nhất là Uvaria (bù dẻ, bù quả…), ở nước ta chi này có khoảng 16 loài. Theo Leboeuf và các cộng sự, họ Na phân bố rất nhiều trên thế giới nhưng chủ yếu là ở các nước thuộc vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như châu Á, châu Phi, châu Úc, Trung và Nam Mỹ trong đó nhiều nhất là ở Châu Á. Cây Na thường cao 2- 8 m. Lá đơn, nguyên, mọc cách, phiến lá hình mũi mác, dài 9-13 cm, rộng 3-5 cm, màu xanh đậm mặt trên hơn mặt dưới, mặt dưới có ít lông ở gân lá và nhiều đốm vàng không rõ vách ở phần thịt lá, gân lá hình lông chim nổi rõ mặt dưới, 7-9 cặp gân phụ, các cặp gân phụ mọc đối hoặc không đối nối với nhau ở bìa phiến, cuống lá hình trụ gần tròn, dài 0,8-1 cm, đáy phình to và xanh đậm hơn. Không có lá kèm. Hoa màu xanh, đều, lưỡng tính, cuống hoa màu xanh, dài 0,8-1,1 cm, lá bắc dạng vẩy tam giác cao 1 mm, màu xanh, tồn tại lâu, đế hoa lồi. Đài hoa: 3 lá đài đều, rời, màu xanh, mặt ngoài có nhiều lông, hình tim, dài 2 mm, rộng 3 mm. Tràng hoa: 3 cánh hoa đều, rời, màu xanh, mặt ngoài có lông, hình mác thuôn nhọn dày mập dọc theo phần giữa cánh, móng lõm vào phía trong tạo hình lòng muỗng có màu đỏ, dài 1,8-3 cm, rộng 0,6-1 cm. Bộ nhị: nhiều nhị rời, đều, dài 1-2 mm, đính xoắn ốc trên đế hoa lồi, bao phấn màu trắng, 2 ô thuôn hẹp, nứt dọc, hướng ngoài, đính gốc, chung đới kéo dài tạo phụ bộ hình đĩa quặp xuống, hạt phấn màu trắng, rời, hình bầu dục thuôn nhỏ 2 đầu, có rãnh, dài 45 µm, rộng 27,5 µm. Bộ nhụy: nhiều lá noãn rời, màu trắng, dài 2-3 mm, xếp khít nhau trên đế hoa lồi, mỗi lá noãn có 1 noãn đính đáy, vòi nhụy và đầu nhụy khó phân biệt, dạng bản mỏng thẳng đầu nhọn, màu trắng, dài 1-2 mm. Quả tụ, mỗi lá noãn cho ra 1 quả mọng riêng biệt và tất cả các quả này dính vào nhau tạo thành một khối hình tim hoặc hình cầu đường kính 7-10 cm, - 10 - mặt ngoài màu xanh chia nhiều rãnh, thịt quả màu trắng, mềm và ngọt khi chín. Hạt hình bầu dục một đầu thuôn tròn, vỏ hạt màu đen nhẵn bóng, dài 2-3 cm. Ở Việt Nam, theo Nguyễn Tiến Bân đã xác định họ Na có 29 chi, 179 loài, 3 phân loài và 20 thứ [1,2]. 1.1.2. Ứng dụng của một số chi họ Na Các cây họ Na được sử dụng trong y học để chữa một số bệnh. Vỏ cây, lá và rễ của một số loài cây họ Na (Annonaceae) được dùng để điều trị các loại bệnh như nhiễm trùng, bệnh ho, bệnh về gan, bệnh tiêu chảy, bệnh sốt rét, bệnh viêm tuyến vú, ung thư…Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về dược lý và tìm thấy khả năng kháng nấm, kháng khuẩn và đặc biệt là khả năng sử dụng trong hóa học trị liệu của một số thành phần hóa học của lá, rễ, quả và vỏ cây họ Na (Annonaceae). Ứng dụng một số chi Na phân bố phổ biến ở Việt Nam [1, 2]: 1.1.2.1. Chi bù dẻ (Uvaria): Bù dẻ hay còn gọi là bù quả, đây là một trong những chi lớn nhất của họ Na, ở Việt Nam có khoảng 16 loài. - Kỳ hương (Uvaria micrantha): Vỏ làm thuốc bổ, giúp tiêu hoá. - Bù dẻ trườn (Uvaria microcarpa ): Chứa hợp chất tonkinelin có hoạt tính chống ung thư bạch huyết, quả chín ăn được. - Bù dẻ hoa nhỏ ( Uvaria micrantha): Rễ có mùi thơm có tác dụng thông hơi, lợi tiêu hóa và giảm đau. Vỏ cây dùng làm thuốc bổ, giúp tiêu hoá. Thường dùng chữa chứng đầy bụng, khó tiêu và chữa đau lưng nhức mỏi. - Bù dẻ lá lớn (Uvaria cordata): Rễ có vị cay, đắng, có tác dụng trừ phong thấp, bổ gân cốt. Rễ thường dung chữa bệnh khó tiêu, đầy bụng, ỉa chảy. Lá có thể dùng tươi giã đắp hoặc phơi khô tán bột dùng rịt. Đồng bào Tây Nguyên thường dùng lá làm men chế rượu. 1.1.2.2. Chi quần đầu (Polyalthia): Chi quần đầu hay còn gọi cây huyền diệp, ở Việt Nam có 27 loài. - Chùm rụm (Polyalthia intermedia ): Lá dùng để chữa bệnh ho ra máu. - Ngấn chày (Polyalthia thorelie ): Vỏ đắng dùng chữa bệnh đau dạ dày.