Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học vinh --------------------- Nguyễn thị minh thơng Tách và xác định cấu trúc một số hợp chất từ hoa cây sim ( rhodomyrtus tomentosa ait. Hassk) ở hà tĩnh Chuyên ngành: Hoá hữu cơ Mã số : 60.44.27 Tóm tắt Luận văn thạc Sĩ hoá học Ngời hớng dẫn khoa học: Pgs. TS. Hoàng văn lựu Vinh - 2008 1 Lời cảm ơn! Luận văn đợc thực hiện tại phòng thí nghiệm chuyên đề Hoá hữu cơ, khoa Hoá Trờng Đại học Vinh, Viện Hoá Học Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam Tôi xin chân thành cảm ơn: PGS. TS Hoàng Văn Lựu - khoa Hoá - Trờng Đại Học Vinh là ngời thầy đã giao đề tài và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này. PGS. TS Lê Văn Hạc, TS Nguyễn Xuân khoa Hoá - Trờng Đại học Vinh đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu để bản luận văn đợc hoàn thiện hơn. TS Nguyễn Xuân khoa Hoá - Trờng Đại học Vinh đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu để bản luận văn đợc hoàn thiện hơn. TS Trần Đình Thắng đã tạo mọi điều kiện, chỉ bảo giúp đỡ tôi trong thời gian làm thí nghiệm tại Phòng thí nghiệm chuyên đề Hoá hữu cơ - Trờng Đại học Vinh. Nhân dịp này, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô, cán bộ khoa Hoá, khoa Sau đại học, các bạn đồng nghiệp, gia đình và bạn bè đã tạo điều kiện, động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Vinh, ngày tháng 12 năm 2007. Tác giả Nguyễn Thị Minh Thơng. 2 Mục lục Lời cảm ơn i Mục lục ii Danh mục bảng iv Danh mục hình v Mở đầu 1 Chơng 1. Tổng quan 3 1.1. Họ Sim 3 1.1.1. Đặc điểm thực vật 3 1.1.2. Thành phần hoá học các cây họ Sim 4 1.1.2.1. Cây vối 4 1.1.2.2. Cây gioi 10 1.1.2.3. Cây chổi xuể 14 1.1.2.4. Cây bạch đàn 15 1.1.3. ứng dụng của các cây họ Sim 23 1.2 Cây sim (Rhodomyrtus tomentosa) 24 1.2.1. Đặc điểm thực vật 24 1.2.2. Thành phần hóa học của cây sim 25 1.2.3. ứng dụng của cây sim 31 Chơng 2. Các PHƯƠNG PHáp nghiên cứu và thực nghiệm 32 2.1. Phơng pháp nghiên cứu 32 2.1. 1. Phơng pháp nghiên cứu 32 2.1.2. Phơng pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các chất 32 2.1.3. Phơng pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất 32 2.2. Thực nghiệm 33 2.2.1. Thiết bị và phơng pháp phân lập, xác định cấu trúc một số hợp chất từ hoa sim 33 2.2.1.1. Hóa chất 33 2.2.1.2 Các phơng pháp sắc ký 33 2.2.1.3. Dụng cụ và thiết bị 33 2.2.2. Nghiên cứu các hợp chất từ hoa sim 34 2.2.2.1. Phân lập các hợp chất 34 2.2.2.2. Phơng pháp tiến hành sắc ký cột cao etylaxetat 35 2.2.2.3. Phơng pháp sắc ký bản mỏng các phân đoạn cao etylaxetat 36 Chơng 3. kết quả và thảo luận 38 3.1 xác định cấu tạo của hợp chất A 1 38 3.1.1. Phổ khối lợng EI- MS của hợp chất A 1 38 3.1.2. Phổ cộng hởng từ hạt nhân 1 H- NMR của hợp chất A 1 39 3 3.1.3. Phổ cộng hởng từ hạt nhân 13 C - NMR của hợp chất A 1 40 3.1.4. Phổ cộng hởng từ hạt nhân một chiều DEPT của hợp chất A 1 40 3. 2. Xác định cấu tạo của hợp chất A 2 57 3.2.1. Phổ cộng hởng từ hạt nhân 1 H - NMR của hợp chất A 2 57 3.2.1. Phổ cộng hởng từ hạt nhân 13 C- NMR của hợp chất A 2 57 Kết luận 63 Tài liệu tham khảo 64 4 danh mục bảng Bảng 1.1 : Thành phần hóa học của tinh dầu lá vối ở Vinh 4 Bảng 1.2: Thành phần hóa học của tinh dầu nụ vối 6 Bảng 1.3: Thành phần hóa học của tinh dầu hoa vối 9 Bảng 1.4: Thành phần hóa học của tinh dầu lá gioi 10 Bảng 1.5: Thành phần hóa học dịch chiết ete dầu hỏa hoa gioi 12 Bảng 1.6: Thành phần hoá học của tinh dầu lá cây bạch đàn trắng 15 Bảng 1.7: Thành phần hoá học của tinh dầu lá cây bạch đàn liễu ở Việt Nam 17 Bảng 1.8: Thành phần hóa học của tinh dầu lá cây bạch đàn chanh 18 Bảng 1.9: Thành phần chính của tinh dầu lá cây bạch đàn lá mít 20 Bảng 1.10: Thành phần hóa học của tinh dầu lá tràm 21 Bảng 1.11: Thành phần hoá học của tinh dầu rễ sim ở Nghệ An 26 Bảng 1.12: Thành phần hóa học của tinh dầu hoa sim 27 Bảng 2.1: Các phân đoạn thu đợc của quá trình sắc ký cột cao etylaxetat 36 Bảng 2.2: Các phân đoạn thu đợc của quá trình sắc ký bản mỏng 37 Bảng 3.1: Số liệu phổ 13 C - NMR và 1 H - NMR của hợp chất A 1 40 Bảng 3.2: Số liệu phổ 13 C - NMR của hợp chất A 2 57 5 danh mục hình Hình 1.1: ảnh cây sim 24 Hình 3.1 : Phổ khối lợng của hợp chất A 1 42 Hình 3.2: Phổ 1 H -NMR của hợp chất A 1 43 Hình 3.3: Phổ 13 C- NMR của hợp chất A 1 44 Hình 3.4: Phổ 13 C- NMR của hợp chất A 1 45 Hình 3.5: Phổ DEPT của hợp chất A 1 46 Hình 3.6: Phổ DEPT của hợp chất A 1 47 Hình 3.7: Phổ HMBC của hợp chất A 1 48 Hình 3.8: Phổ HMBC của hợp chất A 1 49 Hình 3.9: Phổ HMBC của hợp chất A 1 50 Hình 3.10: Phổ HMBC của hợp chất A 1 51 Hình 3.11: Phổ HSQC của hợp chất A 1 52 Hình 3.12: Phổ HSQC của hợp chất A 1 53 Hình 3.13: Phổ mô phỏng của hợp chất A 1 54 Hình 3.14: Phổ mô phỏng của hợp chất A 1 55 Hình 3.15: Phổ mô phỏng của hợp chất A 1 56 Hình 3.16: Phổ 1 H- NMR của hợp chất A 2 59 Hình 3.17: Phổ 13 C- NMR của hợp chất A 2 60 Hình 3.18: Phổ 13 C- NMR của hợp chất A 2 61 Mở đầu 1. Lý do chọn đề tài Các hợp chất thiên nhiên nói chung, các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học nói riêng đang đóng vai trò ngày càng quan trọng trong đời sống, là nguồn cung cấp nguyên liệu phong phú cho các ngành công nghiệp, nông nghiệp, dợc phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm đặc biệt là trong y học. Hệ thực vật Việt Nam rất phong phú và đa dạng. Hiện nay có khoảng 10368 loài thực vật bậc cao, và dự đoán có thể là 12000 loài, trong đó cây làm thuốc có khoảng 600 loài. Nớc ta nằm ở vùng Đông Nam á khí hậu nhiệt đới gió mùa, thảm thực vật phong phú, đặc biệt là các cây họ Sim ( Myrtaceae) nh cây sim, cây vối, cây đinh hơng, cây gioi, 6 Sim là một loài rất phổ biến ở Việt Nam, nó đợc sử dụng nhiều trong các vị thuốc dân gian nh dùng búp và lá sim sắc uống chữa bệnh tiêu chảy, kiết lị, hoặc dùng để rửa vết thơng, vết loét, quả sim sấy khô dùng làm thuốc Cho đến nay trên thế giới đã có một số công trình nghiên cứu về thành hoá học của tinh dầu rễ sim, thành phần hoá học của hoa cây sim, của tinh dầu hoa sim, Tiếp tục nghiên cứu về thành phần hoá học của hoa cây sim, chúng tôi chọn đề tài: Tách và xác định cấu trúc một số hợp chất từ hoa cây sim (Rhodomyrtus tomentosa Ait. Hassk) ở Hà Tĩnh , nhằm điều tra cơ bản góp phần tìm ra nguồn nguyên liệu cho hoá dợc, hơng liệu, mỹ phẩm 2. Nhiệm vụ nghiên cứu - Thu thập hoa cây sim. - Ngâm hoa cây sim trong dung môi chọn lọc. - Chng cất thu hồi dung môi, thu phần cao đặc. - Chiết phần cao đặc trong dung môi thích hợp để thu đợc các hỗn hợp trong dịch chiết tơng ứng. - Sử dụng các phơng pháp sắc ký và kết tinh phân đoạn để phân lập các hợp chất từ các dịch chiết. - Sử dụng các phơng pháp phổ để xác định cấu trúc các hợp chất thu đợc. 3. Đối tợng nghiên cứu Đối tợng nghiên cứu là hoa cây sim (Rhodomyrtus tomentosa Ait. Hassk) thuộc họ Sim ( Myrtaceae) ở Hà Tĩnh. 7 Chơng 1 Tổng quan 1.1. Họ Sim 1.1.1. Đặc điểm thực vật Trên thế giới họ Sim gồm 90 chi, 3000 loài phân bố ở các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới, chủ yếu là ở châu Mỹ và châu úc [9]. ở nớc ta họ Sim gồm 12 chi, 60 loài phân bố khắp ba miền Bắc, Trung, Nam. Các cây thuộc họ Sim có thể là cây gỗ lớn, cây nhỡ, hay cây bụi, đợc trồng trong vờn nhà cho quả ăn, cho tinh dầu, hay mọc hoang dại ở đồng bằng trung du hay miền núi. Chi lớn nhất là Eugenia (trên thế giới có khoảng 600 loài, ở nớc ta có 26 loài nhiều loài đợc chuyển vào chi Syzygium). Những cây trong chi này phần lớn là cây gỗ trung bình và đa số là cây hoang dại. Cây thuốc quý ở chi này là cây đinh hơng (E. caryophyllata Thunb = Syzygium aromaticum Merr. et 8 Perry), có nụ dùng làm thuốc và gia vị. Một số loài thuộc chi Eugenia đã đợc tách ra và đặt vào chi mới nh cây gioi (Syzygium jambos (L.) Alston = Eugenia jambos L.), có quả ăn ngon, cây vối (Cleislocalyx operculatus (Roxb.) Merr. et Perry = E. operculata Roxb) trồng lấy lá và nụ để uống nớc. Dọc theo bờ biển miền Trung có cây tràm hay chè đồng (Melaleuca leucadendron L.) là cây to có vỏ xốp, bong từng mảng rất dễ bóc. Lá hình mác nhọn, cuống ngắn, gân hình cung, hoa có màu vàng nhạt mọc thành bông. Cây mọc thành rừng thuần loại ở đất phèn ven biển, cũng có trồng ở vùng biển phía Bắc Quảng Ninh. Còn gặp mọc hoang dại trên đồi cây bụi ở Bắc Thái. Vỏ cây dùng để xảm thuyền, lá dùng cất tinh dầu. Trên các đồi đất laterit ở vùng trung du, thờng gặp mọc xen lẫn với sim, mua có cây chổi xuể (Baeckea frutescens L.) là cây bụi thấp, phân nhánh nhiều, có lá hình sợi dễ rụng, cây có lá dùng để cất dầu thơm gọi là dầu chổi để xoa bóp, khi pha với rợu thì thành rợu chổi. Trên các đồi trọc, trong các công viên, các vờn và đờng cái có trồng nhiều loài thuộc chi Eucalyptus. Chúng là cây nhập nội, trên thế giới có hơn 300 loài, phân bố chủ yếu ở châu úc và Malaysia, sống trong những điều kiện sinh thái khác nhau. Hầu hết là cây lớn, có thể cao tới 100m (E. globulus Labill.). Nhiều loài cho tinh dầu khác nhau. Gỗ của chúng cũng tốt, cứng dùng đợc nhiều việc. ở nớc ta hiện có trồng nhiều loài nh bạch đàn trắng, long duyên, bạch đàn xanh . 1.1.2. Thành phần hoá học các cây họ Sim 1.1.2.1. Cây vối Bằng phơng pháp sắc ký khí phân giải cao, sắc ký khí- khối phổ ký liên hợp, tác giả Hoàng Văn Lựu [6] đã phân tích đợc thành phần hóa học của tinh dầu lá vối ở Vinh. Kết quả thu đợc thể hiện ở bảng 1.1. Bảng 1.1 : Thành phần hóa học của tinh dầu lá vối ở Vinh STT Hợp chất Tỉ lệ % 1 -pinen 3,7 9 2 sabinen vết 3 -pinen 0,6 4 myrcen 24,6 5 p- cymen vết 6 limonen 0,3 7 (Z)--ocimen 32,1 8 (E)--ocimen 9,4 9 terpinolen vết 10 linalool 0,5 11 perillen vết 12 allo-ocimen 1,0 13 nerylaxetat 0,2 14 genarylaxetat 0,7 15 -copaen vết 16 -gurjunen vết 17 -caryophyllen 14,5 18 -humullen 2,7 19 allo-aromadendren 0,3 20 germacrenD 0,4 21 -selinen 0,1 22 lenden 1,0 23 -murolen vết 24 -cadinen 0,3 25 calamenen vết 26 -cadinen 0,6 27 (Z)-nerolidol 0,2 28 caryophyllen oxid 2,9 29 Hợp chất cha xác định 3,8 Kết quả này chỉ ra 4 thành phần chính là myrcen( 24,6%), (Z)--ocimen (32,1%), (E)--ocimen (9,4%), -caryophyllen(14,5%) chiếm khoảng 80% tinh dầu. Các axetat nh nerylaxetat, genarylaxetat đóng góp cho mùi thơm dẽ chịu của tinh dầu lá vối. Tinh dầu hoa vối đợc tác giả Hoàng Văn Lựu [6] phân tích bằng phơng pháp sắc ký khí phân giải cao và kiểm tra lại bằng phơng pháp GC/MS tại Eindhoven - Hà Lan. Kết quả cho thấy thành phần chính của tinh dầu hoa vối là 10