P3 Nghiên cứu về thành phần hóa học hạt cây móc mèo

Khảo sát thành phần hóa học hạt cây móc mèo núi Caesalpinia bonducella Flem.

3. NGHIÊN CỨU

3.1. GIỚI THIỆU CHUNG
Trong luận văn này, chúng tôi tiến hành khảo sát thành phần hóa học của hạt
cây móc mèo núi thu hái ở xã Vĩnh Lương, thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa
vào tháng 10 năm 2007. Hạt được đập vỏ, lấy phần nhân, sấy khô, nghiền nhuyễn
rồi trích với metanol theo phương pháp đun hoàn lưu, lọc, thu hồi dung môi thu
được cao metanol thô. Cao metanol đem hòa tan vào nước rồi trích lần lượt với các
dung môi eter dầu hỏa, cloroform, acetat etyl thu được các cao tương ứng.
Cao eter dầu hỏa: thực hiện sắc ký cột hấp phụ trên silica gel với nhiều hệ
dung ly có độ phân cực khác nhau, chúng tôi đã cô lập được 1 hợp chất ký hiệu là
CB4.
Cao cloroform: thực hiện sắc ký cột hấp phụ trên silica gel với nhiều hệ dung
ly có độ phân cực khác nhau, chúng tôi đã cô lập được 7 hợp chất ký hiệu là CB1,
CB2, CB3, CB5, CB6, CB7 và CB8.
3.2. BIỆN LUẬN VÀ KẾT QUẢ
Bằng các phương pháp phổ nghiệm hiện đại
1
H,
13
C, DEPT, COSY, HSQC,
HMBC và ROESY-NMR, kết hợp với khối phổ phân giải cao (HR-LC-MS); cấu
trúc của các hợp chất trên được xác định là: caesalpinin K (CB1); 1,2,7-
triacetoxycaesaldekarin A (CB2); 7-acetoxycaesalpinin P (CB3); caesalpin H
(CB2); caesalpinin MP (CB5); caesalpinin E (CB6); caesalpinin J (CB7) và CB8.
CB3
7-Acetoxycaesalpinin P
CB2

1,2,7-Triacetoxycaesaldekarin A
O
OAc
OAc
OH
CB1
Caesalpinin K
CB4
Caesalpin H
OH
OAc
O
OH
AcO
OAc
O
OAc
OAc
OH
AcO
O
OAc
OAc
OH
OAc
OH

Học viên cao học: Vũ Thị Thúy Dung -
12-
GVHD: TS. Nguyễn Trung Nhân

Khảo sát thành phần hóa học hạt cây móc mèo núi Caesalpinia bonducella Flem.


Sau đây là phần biện luận cấu trúc của hợp chất cô lập được.
3.2.1. Khảo sát phổ của hợp chất CB1
OH
OAc
O
OH

Hợp chất CB1 thu được dưới dạng tinh thể hình kim, không màu, kết tinh
trong eter dầu hỏa, tan trong cloroform. Sắc kí lớp mỏng với hệ dung ly eter dầu
hỏa : acetat etyl (6:4), hấp thu UV ở bước sóng 254 và 365 nm, hiện màu bằng
dung dịch H
2
SO
4
20%, đun nóng thấy xuất hiện vết tròn màu xanh đen có R
f
= 0,49.
Phổ
1
H-NMR (phụ lục 1) cho thấy hợp chất CB1 có 2 proton olefin ghép với
nhau bởi hằng số ghép nhỏ [δ
H
7,23 (1H; d; J=2,0 Hz; H-16); 6,21 (1H; d; J=2,0
Hz; H-15)], kết hợp với phổ
13

C-NMR (phụ lục 2) có sự hiện diện của 4 carbon sp
2

ở δ
C
100-160 ppm chứng tỏ cấu trúc hợp chất CB1 có vòng furan.
Phổ
1
H-NMR còn cho tín hiệu cộng hưởng ứng với sự hiện diện của 2 proton
metin mang oxygen δ
H
4,90 (1H; t; J=2,5 Hz; H-1) và δ
H
4,20 (1H; td; J=10,5; 6,0
Hz; H-7). Bên cạnh đó, phổ
1
H còn cho thấy có 3 nhóm metyl tứ cấp [δ
H
1,07 (3H,
s, H-18); 1,11 (3H, s, H-19); 1,14 (3H, s, H-20)], 1 nhóm metyl tam cấp [δ
H
1,11
(3H; d; J=7,0 Hz)] và 1 nhóm –CH
3
của acetoxy [δ
H
2,09 (3H, s)].
Bên cạnh đó, phổ DEPT-90 và DEPT-135 (phụ lục 3) cho thấy sự hiện diện
của: 1 carbon carbonyl, 4 carbon sp
2

(2 carbon tứ cấp và 2 carbon metin) và 17
Học viên cao học: Vũ Thị Thúy Dung -
13-
GVHD: TS. Nguyễn Trung Nhân


Khảo sát thành phần hóa học hạt cây móc mèo núi Caesalpinia bonducella Flem.

carbon sp
3
(5 carbon metyl, 4 carbon metylen, 5 carbon metin, 3 carbon tứ cấp).
Vùng trường 60-80 ppm có sự hiện diện của 3 carbon mang oxygen [δ
C
67,7 (C-7);
75,9 (C-1); 78,6 (C-5)] kết hợp với sự hiện diện của 1 carbon carbonyl xác nhận có
2 nhóm –OH trong cấu trúc phân tử của hợp chất CB1.
Từ các dữ liệu phổ
1
H,
13
C và DEPT-NMR nhận thấy hợp chất CB1 có
CTPT là C
22
H
32
O
5
với độ bất bão hòa là 7. Phổ đồ cho thấy có 3 liên kết đôi, suy ra
hợp chất có 4 vòng. Vậy hợp chất CB1 là một cassan furanoditerpen.
Để có thêm thông tin về cấu trúc và độ dịch chuyển hóa học của các proton

và carbon trong hợp chất CB1, chúng tôi tiến hành ghi phổ COSY (phụ lục 4),
HSQC (phụ lục 5) và HMBC (phụ lục 6) của hợp chất này.
Dựa vào tương quan giữa proton olefin δ
H
6,21 (1H; d; J=2,0 Hz; H-15) với
carbon metin δ
C
140,7; hai carbon tứ cấp (δ
C
122,2 và δ
C
148,4) trong phổ HMBC
chứng tỏ các carbon này lần lượt là C-16, C-13, C-12.
Phổ HMBC còn cho tương quan giữa proton metin δ
H
3,11 (1H, m, H-14)
với C-15; C-13 và C-12. Đồng thời H-14 cũng cho tương quan với một carbon
metyl δ
C
17,0 và hai carbon metin khác (δ
C
= 32,0; 42,7) tương ứng lần lượt với C-
17, C-9 và C-8.
Bên cạnh đó, tương quan HMBC giữa proton metylen [δ
H
2,28 (1H; dd;
J=16,5; 6,5 Hz; H-11) và δ
H
2,43 (1H; dd; J=16,5; 10,5 Hz; H-11) với C-13, C-12,
C-9, C-8 và với một carbon tứ cấp δ

C
43,5 ppm. Do đó carbon này sẽ là C-10.
Ngoài ra, phổ HMBC có hai nhóm metyl tứ cấp tương quan lẫn nhau: H-19
(δ
H
1,11; s) với C-18 (δ
C
28,1) và H-18 (δ
H
1,07; s) với C-19 (δ
C
25,2); đồng thời
cùng tương quan với hai carbon tứ cấp (δ
C
= 38,5; 78,6) và một carbon metylen ở
δ
C
30,0 được xác định lần lượt là C-4, C-5 và C-3.
Mặt khác, tương quan giữa proton metyl δ
H
1,14 (3H, s, H-20) với C-5, C-9,
C-10 và carbon metin δ
C
75,9 trong phổ HMBC xác nhận các carbon này là C-1.
Học viên cao học: Vũ Thị Thúy Dung -
14-
GVHD: TS. Nguyễn Trung Nhân


Khảo sát thành phần hóa học hạt cây móc mèo núi Caesalpinia bonducella Flem.

Dựa vào tương quan COSY giữa proton metin δ
H
4,90 (1H; t; J=2,5 Hz; H-1)
với proton metylen δ
H
1,94 (1H, m) chứng tỏ proton này là H-2.
Phổ COSY còn cho tương quan giữa proton metin δ
H
4,20 (1H; td; J=10,5;
6,0 Hz; H-7) với H-8 và với proton metylen [δ
H
2,12 (1H; dd; J=14,0; 6,0 Hz); δ
H

1,63 (1H; ddd; J=14,0; 10,5; 2,5 Hz)] xác định proton metylen này là H-6.
Trên phổ HMBC còn cho thấy tương quan giữa H-1 với carbon carbonyl δ
C

169,8 và proton metyl δ
H
2,09 (3H, s) với carbon carbonyl δ
C
169,8 chứng tỏ tại C-
1 có gắn nhóm acetoxy.
Các tương quan HMBC chính và tương quan COSY của hợp chất CB1 được
trình bày trong hình 1.

Hình 1: Tương quan HMBC chính và tương quan COSY của hợp chất CB1
Dựa vào những lập luận trên, kết hợp so sánh với tài liệu tham khảo

[23]
,
chúng tôi nhận thấy có sự trùng khớp dữ liệu phổ
1
H và
13
C-NMR giữa hợp chất
CB1 và caesalpinin K. Hợp chất này đã được cô lập trong hạt của cây Caesalpinia
bonducella Flem.
[19]
. Từ đó, chúng tôi đề nghị cấu trúc của hợp chất CB1 chính là
caesalpinin K
Bảng 1: Số liệu phổ
1
H-NMR,
13
C-NMR và tương quan HMBC của hợp chất CB1
trong dung môi CDCl
3
.
Vị trí C Loại C
δ
H
(ppm) δ
C

HMBC (
1
H →
13

C
Học viên cao học: Vũ Thị Thúy Dung -
15-
GVHD: TS. Nguyễn Trung Nhân


Khảo sát thành phần hóa học hạt cây móc mèo núi Caesalpinia bonducella Flem.

2
J
3
J
1 >CH- 4,90 (1H; t; J= 2,5 Hz) 75,9

10 3, 5, 1-OCO-

1,77 (1H, m) 1 2
-CH
2
-
1,94 (1H, m)
22,5
4
1,16 (1H, m) 4 1, 18, 19 3
-CH
2
-
1,76 (1H, m)
30,0
4 5

4 >C< 38,5
5
≥C-OH
78,6
1,63 (1H; ddd; J=14,0; 10,5; 2,5
Hz)
7 6
-CH
2
-
2,12 (1H; dd; J=14,0; 6,0 Hz)
35,4
5, 7 4, 10
7 >CH-OH 4,20 (1H; td; J=10,5; 6,0 Hz) 67,7

14
8 >CH- 1,75 (1H, m) 42,7 14
9 >CH- 2,67 (1H; m) 32,0 8
10 >C< 43,5
2,28 (1H, dd, J=16,5; 6,5 Hz) 9, 12 8, 13 11
-CH
2
-
2,43 (1H, dd, J=16,5; 10,5 Hz)
22,0
9, 12 10, 13
12 >C= 148,4
13 >C= 122,2
14 >CH- 3,11 (1H, m) 27,4 8, 13, 17 9, 12
15 -CH= 6,21 (1H; d; J=2,0 Hz) 109,7 13, 16 12

16 -CH= 7,23 (1H; d; J=2,0 Hz) 140,7 15 12, 13
17
-CH
3

1,11 (3H; d; J=7,0 Hz) 17,0 14 8, 13
18
-CH
3

1,07 (3H, s) 28,1 4 3, 5, 19
19
-CH
3

1,11 (3H, s) 25,2

4 3, 5, 18
20
-CH
3

1,14 (3H, s) 17,7 10 1, 5, 9
169,8 1-OAc
-OCOCH
3

2,09 (3H, s)
21,4 1-OCO-
7-OH 2,98 (1H; d; J=2,5 Hz) 6 5

Học viên cao học: Vũ Thị Thúy Dung -
16-
GVHD: TS. Nguyễn Trung Nhân


Khảo sát thành phần hóa học hạt cây móc mèo núi Caesalpinia bonducella Flem.

3.2.2. Khảo sát phổ của hợp chất CB2

Hợp chất CB2 thu được dưới dạng tinh thể hình kim, không màu, kết tinh
trong eter dầu hỏa, tan trong cloroform, . Sắc kí lớp mỏng với hệ dung
ly eter dầu hỏa : acetat etyl (6:4), không hấp thu UV ở bước sóng 254 và 365 nm,
hiện màu bằng dung dịch H
2
SO
4
20%, đun nóng thấy xuất hiện vết tròn màu xanh
đen có R
f
= 0,52.
o
nc
t = 252,4 C
o
Phổ HR-LC-MS (phụ lục 7) cho mũi ion ở [M+H]
+
535,2553. Do đó CTPT
của hợp chất CB2 được đề nghị là C
28

H
38
O
10
.
Phổ
1
H-NMR (phụ lục 8) cho các mũi cộng hưởng ứng với sự hiện diện của
2 proton olefin [δ
H
7,22 (1H; d; J=1,5 Hz; H-16); 6,17 (1H; d; J=1,5 Hz; H-15)] và
4 proton metin mang oxygen [δ
H
5,21 (1H, m, H-2); 5,24 (1H; d; J=6,5 Hz; H-1);
5,46 (1H; dd, J=9,0; 1,5 Hz; H-6); 5,52 (1H; t; J=9,0 Hz; H-7)]. Bên cạnh đó, phổ
1
H còn cho thấy có 3 nhóm metyl tứ cấp [(δ
H
1,36 (3H, s, H-20); 1,23 (3H, s, H-
18); 1,25 (3H, s, H-19)]; 1 nhóm metyl tam cấp δ
H
1,12 (3H; d; J=7,0 Hz; H-17) và
4 nhóm metyl của acetoxy (δ
H
= 1,98; 2,01; 2,08; 2,10).
Phổ
13
C-NMR (phụ lục 9) kết hợp với DEPT-90 và DEPT-135 (phụ lục 10)
cho tín hiệu cộng hưởng ứng với sự hiện diện của: 4 carbon carbonyl, 4 carbon sp
2

(2 carbon tứ cấp, 2 carbon metin) và 20 carbon sp
3
(8 carbon metyl, 2 carbon
metylen, 7 carbon metin, 3 carbon tứ cấp).
Từ các dữ liệu trên nhận thấy cấu trúc của hợp chất CB2 có 1 nhóm –OH, 4
nhóm acetoxy và có cấu trúc tương tự với caesalpinin K, nhưng có sự khác biệt tại
vị trí C-2, C-6 và C-7. Phổ COSY (phụ lục 11), HSQC (phụ lục 12), HMBC (phụ
lục 13) cho thấy các vị trí H-2 (δ
H
5,21), H-6 (δ
H
5,46) và H-7 (δ
H
5,52) trong hợp
Học viên cao học: Vũ Thị Thúy Dung -
17-
GVHD: TS. Nguyễn Trung Nhân


Khảo sát thành phần hóa học hạt cây móc mèo núi Caesalpinia bonducella Flem.

chất CB2 đều dịch chuyển về vùng trường thấp hơn so với H-2 (δ
H
1,77; 1,94), H-6
(δ
H
1,63; 2,12) và H-7 (δ
H
4,20) trong caesalpinin K. Điều này chứng tỏ ngoài

nhóm acetoxy tại vị trí C-1 còn có sự hiện diện của nhóm acetoxy lần lượt tại C-2,
C-6 và C-7.
Các tương quan HMBC chính và tương quan COSY của hợp chất CB2 được
trình bày trong bảng 2.

Hình 2: Tương quan HMBC chính và tương quan COSY của hợp chất CB2
Hóa học lập thể của CB2 được xác định dựa vào các tương quan trên phổ
ROESY (phụ lục 14) như sau:
Phổ ROESY của hợp chất CB2 cho thấy có tín hiệu tương quan giữa H-2 và
H-20, H-20 và H-11 chứng tỏ vòng A và B, cũng như vòng B và C trong cấu trúc
của hợp chất CB2 có cấu hình trans so với nhau và xác nhận nhóm acetoxy tại C-2
ở vị trí xích đạo. Bên cạnh đó, tương quan ROESY giữa H-2 với H-19, H-20 với H-
1 chứng tỏ H-19 và nhóm acetoxy tại C-1 ở vị trí trục; còn nhóm acetoxy tại C-6 ở
vị trí xích đạo do tương quan ROESY giữa H-20 và H-6.
Trong cấu trạng ghế của vòng B, do H-7 chẻ mũi ba với hằng số ghép J=7,0
Hz nên H-7 ở vị trí trục. Vì thế nhóm acetoxy tại C-7 ở vị trí xích đạo. Phổ ROESY
còn cho thấy tương quan giữa H-9 với H-17 chứng tỏ C-17 ở vị trí trục.
Từ những lập luận trên, kết hợp với dữ liệu của các hợp chất đã cô lập được
từ cây Caesalpinia bonducella Flem., cấu trúc của hợp chất CB2 được đề nghị là
Học viên cao học: Vũ Thị Thúy Dung -
18-
GVHD: TS. Nguyễn Trung Nhân


Khảo sát thành phần hóa học hạt cây móc mèo núi Caesalpinia bonducella Flem.

1,2,7-triacetoxycaesaldekarin A
[26]
. Tra cứu bằng phần mềm SciFinder vào tháng 8
năm 2009 cho thấy đây là hợp chất mới chưa được công bố trên thế giới.

Tương quan ROESY chính của hợp chất CB2 được trình bày trong hình 3.

Hình 3: Tương quan ROESY của hợp chất CB2
Bảng 2: Số liệu phổ
1
H-NMR,
13
C-NMR và tương quan HMBC của hợp chất CB2
trong dung môi CDCl
3
.
HMBC
(
1
H →
13
C)
Vị trí
C
Loại C
δ
H
(ppm) δ
C

(ppm)
2
J
3
J

1 >CH- 5,24 (1H; d; J=6,5 Hz) 75,0

2, 10 3, 5, 1-OCO-
2 >CH- 5,21 (1H, m) 66,9 3 10
1,36 (1H; t; J=8,5 Hz) 2 1, 5 3
-CH
2
-
2,02 (1H, m)
37,4
2, 4 19
4 >C< 40,6
5
≥C-OH
79,3
6 >CH- 5,46 (1H; dd, J=9,0; 1,5
Hz)
74,8

7 6-OCO-
7 >CH- 5,52 (1H, t, J=9,0 Hz) 74,2 6, 8 14, 7-OCO-
8 >CH- 2,10 (1H, m) 39,8
9 >CH- 2,70

(1H, m) 31,6 8, 10, 11 12, 20
10 >C< 46,2
11
-CH
2
-

2,41 (2H, m) 22,6 9, 12 8, 13
12 >C= 147,8
Học viên cao học: Vũ Thị Thúy Dung -
19-
GVHD: TS. Nguyễn Trung Nhân


Khảo sát thành phần hóa học hạt cây móc mèo núi Caesalpinia bonducella Flem.

13 >C= 122,0
14 >CH- 2,70

(1H, m) 27,8 8, 13, 17 9, 12
15 -CH= 6,17 (1H; d; J=1,5 Hz) 109,4 13, 16 12
16 -CH= 7,22 (1H; d; J=1,5 Hz) 141,2 15 12, 13
17
-CH
3

1,12 (3H, d; J=7,0 Hz) 16,9 14 8, 13
18
-CH
3

1,23 (3H, s) 30,7 4 3, 5, 19
19
-CH
3

1,25 (3H, s) 25,8

4 3, 5, 18
20
-CH
3

1,36 (3H, s) 17,1 10 1, 5, 9
169,0

1-OAc
-OCOCH
3

2,10 (3H, s)
20,8
♦
1-OCO-
170,2

2-OAc
-OCOCH
3

2,08
*
(3H, s)
21,5
♦
2-OCO-
170,3 6-OAc

-OCOCH
3

1,96
*
(3H, s)
20,9
♦
6-OCO-
170,3 7-OAc 6-OAc 2,02
*

(3H, s)
21,0
♦
7-OCO-
5-OH 5-OH 2,95 (1H; d; J=1,5 Hz) 6, 10
Chú thích:
(*): δ
H
ứng với 1-OCOCH
3
, 6-OCOCH
3
, 7-OCOCH
3
có thể hoán đổi cho nhau
(
♦
) : δ

C
ứng với 1-OCOCH
3
, 2-OCOCH
3
, 6-OCOCH
3
, 7-OCOCH
3
có thể hoán đổi cho
nhau
3.2.3. Khảo sát phổ của hợp chất CB3

Hợp chất CB3 thu được dưới dạng tinh thể hình kim, không màu, kết tinh
trong ete dầu hỏa, tan trong cloroform. Sắc kí lớp mỏng với hệ dung ly eter dầu hỏa
Học viên cao học: Vũ Thị Thúy Dung -
20-
GVHD: TS. Nguyễn Trung Nhân


Khảo sát thành phần hóa học hạt cây móc mèo núi Caesalpinia bonducella Flem.

: acetat etyl (6:4), hấp thu UV ở bước sóng 254 và 365 nm, hiện màu bằng dung
dịch H
2
SO
4
20%, đun nóng thấy xuất hiện vết tròn màu xanh đen có R
f
= 0,61.

Phổ
1
H-NMR (phụ lục 15) của hợp chất CB3 cho các mũi cộng hưởng ứng
với sự hiện diện của 4 proton olefin [δ
H
4,95 (1H, s, H-17); 5,09 (1H, s, H-17); 7,24
(1H; d; J=2,0 Hz; H-16); 6,42 (1H; d; J=2,0 Hz; H-15)] và 3 proton metin mang
oxygen [δ
H
4,90 (1H, br s, H-1); 5,60 (1H, m, H-2, H-7)]. Bên cạnh đó, phổ
1
H còn
cho thấy có 3 nhóm metyl tứ cấp [δ
H
1,170 (3H, s, H-18); 1,165 (3H, s, H-19); 1,31
(3H, s, H-20)] và 3 nhóm metyl acetoxy (δ
H
= 1,97; 2,08; 2,11).
Phổ
13
C-NMR (phụ lục 16) kết hợp với phổ DEPT-90 và DEPT-135 (phụ lục
17) cho thấy sự hiện diện của: 3 carbon carbonyl, 6 carbon sp
2
(3 carbon tứ cấp, 2
carbon metin, 1 carbon metylen) và 17 carbon sp
3
(6 carbon metyl, 3 carbon
metylen, 5 carbon metin và 3 carbon tứ cấp).
Từ các dữ liệu phổ
1

H,
13
C và DEPT-NMR nhận thấy hợp chất CB3 có 1
nhóm –OH và 3 nhóm acetoxy. Chứng tỏ CB3 có CTPT là C
26
H
34
O
8
. Kết quả thu
được cho thấy cấu trúc của hợp chất CB3 tương tự với 1,2,7-
triacetoxycaesaldekarin A, nhưng có sự khác biệt tại vị trí C-6, C-14 và C-17. Phổ
HSQC (phụ lục 19) kết hợp với phổ HMBC (phụ lục 20) cho tương quan giữa
proton exometylen [δ
H
4,95 (1H, s, H-17) và 5,09 (1H, s, H-17)] với C-8 và với C-
13 chứng tỏ proton này là H-17.
Từ những phổ trên, kết hợp thêm với phổ COSY (phụ lục 18) chứng tỏ
proton H-6 (δ
H
1,80; 1,91) trong hợp chất CB3 dịch chuyển về vùng trường cao hơn
so với H-6 (δ
H
5,46) trong 1,2,7-triacetoxycaesaldekarin A. Điều này chứng tỏ hợp
chất CB3 không có nhóm acetoxy tại C-6.
Các tương quan HMBC chính cùng với tương quan COSY của hợp chất CB3
được trình bày trong hình 4.
Học viên cao học: Vũ Thị Thúy Dung -
21-
GVHD: TS. Nguyễn Trung Nhân