Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Trường đại học sư phạm hà nội 2
Khoa: Hóa học
----------
Hoàng thị thanh dung
Nghiên cứu thành phần hoá học của cây cỏ
mật
(Eriochloa ramosa)
Khóa luận tốt nghiệp đại học
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Hà nội - 2008
Hoàng Thị Thanh Dung
1
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Trường đại học sư phạm hà nội 2
Khoa: Hóa học
---------Hoàng thị thanh dung
Nghiên cứu thành phần hoá học của cây cỏ
mật
(Eriochloa ramosa)
Khóa luận tốt nghiệp đại học
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Người hướng dẫn khoa học
TS. Phan văn kiệm
Hà nội - 2008
Hoàng Thị Thanh Dung
2
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Lời cảm ơn
Em xin chân thành cảm ơn sự đỡ nhiệt tình quý báu của TS. Phan Văn
Kiệm cùng với các cán bộ Phòng Xúc tác hữu cơ đã giúp đỡ em trong quá
trình nghiên cứu và hoàn thành khoá luận.
Em cũng gửi lời cảm ơn TS. Nguyễn Văn Bằng và các thầy cô giáo Khoa
Hoá học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã tận tình dạy dỗ chúng em
trong suốt bốn năm học tại trường.
Mặc dù em đã rất cố gắng nhưng do thời gian có hạn nên bài khoá luận
của em không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý
của thầy cô giáo và các bạn sinh viên dể khoá luận của em được hoàn thiện
hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 5 năm 2008
Sinh viên
Hoàng Thị Thanh Dung
Hoàng Thị Thanh Dung
3
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Mục lục
Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Mục lục
Những chữ viết tắt
Danh mục sơ đồ và hình vẽ.............................................................
1
Mở đầu.......................................................................................................... 2
Chương 1: Tổng quan...........................................................................
4
1.1. Tổng quan về cây cỏ mật...................................................... ......... 4
1.1.1. Mô tả............................................................................................. 4
1.1.2. Phân bố, sinh thái.............................................................. .......... 5
1.1.3. Bộ phận dùng ..............................................................................5
1.1.4. Tác dụng dược lý.............................................................. .......... 6
1.1.5. Công dụng......................................................................... .......... 6
1.2. Tổng quan phương pháp phân lập các hợp chất............................. 6
1.2.1. Phương pháp chiết………....…………………………….. ........ 6
1.2.2. Các phương pháp sắc ký [4]………………….............................. 8
1.3. Các phương pháp xác định cấu trúc các hợp chất hữu cơ.............9
1.3.1. Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy) ………………..............10
1.3.2. Phổ khối lượng (Mass Spectrocopy)……….…..........................10
1.3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonanc
Spectroco-py, NMR) ...........................................................................11
Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu..........14
2.1. Mẫu thực vật.................................................................................. ..14
2.2. Phương pháp phân lập các hợp chất...............................................14
2.2.1. Sắc ký lớp mỏng..........................................................................14
2.2.2. Sắc ký lớp mỏng điều chế...........................................................14
Hoàng Thị Thanh Dung
4
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
2.2.3. Sắc ký cột( CC......................................................... ..................14
2.3. Phương pháp xác định cấu trúc hóa học các hợp chất.......... .....14
2.3.1. Điểm nóng chảy (mp)..................................................................14
2.3.2. Phổ khối lượng ( ESI – MS)..........................................
........15
2.3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR).................................. ........15
2.4. Dụng cụ, thiết bị và hoá chất............................................................15
2.4.1. Dụng cụ và thiết bị chiết.............................................................15
2.4.2. Dụng cụ thiết bị xác định cấu trúc..............................................16
2.4.3. Hoá chất......................................................................................16
Chương 3: Kết quả và thảo luận..............................................
.17
3.1. Thu mẫu thực vật và xử lý...............................................................17
3.2. Phân lập các hợp chất......................................................................17
3.3. Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ phổ của các hợp chất..............19
3.3.1. Hợp chất 1: Quercetin 3-O- -L-rhamnopyranoside ...............19
3.3.2. Hợp chất 2: Palmatine..............................................................20
3.3.3. Hợp chất 3: Daucosterol...........................................................20
3.4. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất................................21
3.4.1. Hợp chất Quercitrin (1)……………………..………..............21
3.4.2. Hợp chất Palmatine (2)………………………...……….... .....25
3.4.3. Hợp chất Daucosterol (3)………………………................ .....29
3.4.4. Tổng hợp các cấu trúc đã phân lập…..........……….................34
Kết luận………………...............……...........................................
Tài liệu tham khảo………………….…….......................................36
Hoàng Thị Thanh Dung
5
K30- Khoa hóa học
........35
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Những chữ viết tắt
Ac
Nhóm axetyl
[]D
Specific Optical Rotation ( Độ quay cực )
13
Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance pectroscopy
C-NMR
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13
1
H-NMR
Proton Magnetic Resonance Spectroscopy
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton
Bu
Nhóm buty
Me
Nhóm metyl
TCL
Thin Layer Chromatography ( Sắc ký lớp mỏng )
CC
Column Chromatography ( Sắc ký cột )
DEPT
Distortionless Enhancement by Polarisation
ESI – MS
Electron Spray Ionzation Mass Spectroscopy
HSQC
Phổ cộng hưởng hạt nhân hai chiều
HMBC
Heteronuclear Multiple Bond Connectivity
HMQC
Heteronuclear Multiple Quantum Coherence
IR
Infrared Spectroscopy ( Phổ hồng ngoại )
MS
Mass Spectroscopy ( Phổ khối lượng )
UV
Phổ tử ngoại
Hoàng Thị Thanh Dung
6
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Lời cam đoan
Trong quá trình hoàn thành khoá luận em đươc sự hướng dẫn của TS.
Phan Văn Kiệm và em có tham khảo tài liệu của một số tác giả (đã nêu trong
mục Tài liệu tham khảo).
Em xin cam đoan đây là kết quả nghiên cứu của riêng em. Các số liệu
và kết quả nêu trong khoá luận là trung thực. Những kết quả thu được không
trùng với các kết quả đã công bố trước đây. Nếu sai em xin hoàn toàn chịu
trách nhiệm.
Sinh viên
Hoàng Thị Thanh Dung
Hoàng Thị Thanh Dung
7
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Danh mục sơ đồ và hình vẽ
Hình 1.1. Eriochloa procera (Retz.) C.E.Hubb………………………….... 4
Hình 1.2. Một số cây họ Poaceae.................................................................5
Sơ đồ 3.1 Sơ đồ chiết phân đoạn cây cỏ mật...............................................18
Sơ đồ 3.2. Sơ đồ phân lập chất 1..................................................................18
Sơ đồ3.3. Sơ đồ phân lập các chất 2-3........................................................19
Hình .1.a. Phổ 1H-NMR của 1……………………………………….......21
Hình .1.b. Phổ 13C-NMR của 1…………………………………………..22
Hình .1.c. Phổ 13C-NMR và các phổ DEPT của 1……………………….23
Hình .1.d. Phổ HSQC của 1………………………………………….......23
Hình 3.1.e. Cấu trúc hoá học của 1…………………………………........24
Hình 3.1.f. Phổ HMBC của 1…………………………………………......24
Hình 3.2.a. Cấu trúc hoá học của 2……………………………………...26
Hình 3.2.b. Phổ 1H-NMR và 13C-NMR của 2…………………………….27
Hình 3.2.c. Phổ 13C-NMR và các phổ DEPT của 2……………………….28
Hình 3.2.d. Phổ ESI-MS của 2……………………………………………28
Hình 3.3.a. Phổ 1H-NMR của 3…………………………………………...29
Hình 3.3.b. Phổ 13C-NMR của 3……………………………………….....30
Hình 3.3.c. Phổ 13C-NMR và các phổ DEPT của 3………………….........30
Hình 3.3.d. Cấu trúc hoá học của 3 ………………………………….......31
Hình 3.3.e. Phổ HSQC của 3………….........…………………………….32
Hình 3.3.f. Phổ HMBC của 3………………………………………….......33
Hoàng Thị Thanh Dung
8
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Mở ĐầU
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa. Hằng năm có lượng
mưa lớn, độ ẩm rất cao trung bình khoảng trên 80%, những điều kiện đó rất
thích hợp cho động thực vật phát triển mạnh. Do đó thảm thực vật ở nước ta
phát triển rất phong phú, đa dạng với khoảng 12000 loài thực vật, trong đó có
khoảng 4000 loài được nhân dân sử dụng làm thảo dược. Nhiều loài được
nhân dân sử dụng trong y học cổ truyền và các mục đích khác nhau phục vụ
đời sống của con người.
Ngày nay đời sống của con người ngày càng được nâng cao tuy nhiên
cùng với sự phát triển đó thì con người cũng gặp phải rất nhiều căn bệnh hiểm
nghèo. Do đó việc nghiên cứu, tìm kiếm các hợp chất có nguồn gốc từ thiên
nhiên để ứng dụng trong y học, trong nông nghiệp và các mục đích khác trong
đời sống của con người là một nhiệm vụ quan trọng đ• và đang được nhiều
nhà khoa học trong nước và trên thế giới quan tâm.
Nhờ sự phát triển của khoa học công nghệ nhiều hợp chất có hoạt tính
sinh học cao có nguồn gốc từ thiên nhiên đ• được tìm thấy và các nhà khoa
học ứng dụng để tạo ra các loại thuốc điều trị những bệnh nan y, hiểm nghèo
như: penicilin (1941), artemisinin (1970)... Các hợp chất có hoạt tính sinh học
là những nguyên liệu ban đầu cho việc tổng hợp, bán tổng hợp ra các loại
thuốc mới có tác dụng tốt hơn trong việc điều trị các bệnh hiện nay.
Việc nghiên cứu, khảo sát về thành phần hóa học của các loại cây thuốc có
giá trị cao của Việt Nam và tìm ra những loại cây mới có giá trị khoa học
cũng như ứng dụng trong thực tế phục vụ cho con người có ý nghĩa rất lớn.
Qua đó nhằm đặt cơ sở khoa học cho việc sử dụng chúng một cách hợp lý,
hiệu quả và kinh tế hơn. Trên cơ sở đó, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“ Nghiên cứu thành phần hóa học của cây cỏ mật ( Eriochloa ramosa) .’’
Cây cỏ mật ( Eriochloa ramosa ) thuộc họ lúa ( proceae) là một đối tượng
nghiên cứu
mới. Cây cỏ mật mới chỉ được dùng theo kinh nghiệm của nhân dân để điều
trị một số bệnh như: cảm, sốt, cúm, sốt xuất huyết...
Khóa luận này tập trung nghiên cứu thành phần hóa học của cây cỏ mật
( Eriochloa ramosa ) tạo cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo để tìm ra
những phương thuốc mới. Nhiệm vụ của khoá luận là:
1.
Phân lập một số hợp chất từ cây cỏ mật.
2.
Xác định cấu trúc hóa học của một số hợp chất phân lập được.
Hoàng Thị Thanh Dung
9
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Chương 1: Tổng quan
1.1. Tổng quan về cây cỏ mật [1], [5]
1.1.1. Mô tả về cây cỏ mật
Cỏ mật ( Eriochloa ramosa hay tên đồng nghĩa Eriochloa procera) là
cây thảo, sống lâu năm, mọc dày đặc. Thân rễ ngắn, mọc bò dài. Thân khi
sinh mọc thành bụi dày, nhẵn, có lông ở các đốt, cao 0,3 - 1,5m. Lá mọc so le,
hình dải, đầu nhọn, mép hơi nháp; bẹ lá xoè rộng; lưỡi bẹ rất ngắn, có lông.
Cụm hoa mọc thành bông đơn hay phân nhánh, dài 5 – 13cm, cuống
chung mảnh, nhẵn; bông nhỏ xếp lớp rất thưa, mọc so le, hơi thẳng đứng,
hình bầu dục nhọn, có lông cứng ở đỉnh, không có mày ngoài, mày trong
mềm nhọn, mép hơi gập lại, có lông mềm; cuống bông nhỏ có lông; hoa ở
dưới không sinh sản, hoa ở trên lưỡng tính, dẹt, màu xám bóng, 3 nhị, cần nhị
hình sợi; bầu thuôn dẹt, nhẵn, có hai vòi nhụy, núm nhụy phát triển, màu
hung đen nhạt.
Hình 1.1. Eriochloa procera (Retz.) C.E.Hubb
Quả nằm trong mày hoa, góc rất nhọn tù, ở đầu, nhẵn, dẹt, vòi tồn tại.
1.1.2. Phân bố, sinh thái
Cỏ mật (Eriochloa ramosa) là một chi nhỏ của họ lúa (poaceae) gồm
một số loài cỏ sống một năm, hay nhiều năm, phân bố chủ yếu ở
vùng nhiệt đới.
ở Việt Nam, cỏ mật phân bố rải rác ở vùng đồng bằng và trung du, đôi
khi cũng gặp ở vùng núi thấp.
Cây sống ưa sáng, thường mọc trên đất ẩm lẫn với các loại cỏ khác ở
b•i sông, ruộng trồng hoa màu, ven đường hay nương rẫy. Cây con mọc từ hạt
vào khoảng cuối tháng 3 đến tháng 5. Sau mùa hoa quả, cây tàn lụi. Tốc độ
sinh trưởng và chiều cao của cỏ mật tuỳ thuộc vào nơi sống. Những cây mọc
ở đất trống thường thấp và các cành nhánh ở gốc có xu hướng nằm ngang.
Trong khi đó, những cây mọc lẫn với lúa, ngô, đậu hoặc các loại cỏ cao khác
do có sự cạnh tranh ánh sáng nên chiều cao của cây có thể đến 1m hoặc hơn.
Cỏ mật là nguồn thức ăn của trâu, bò nhưng có hại cho cây trồng.
Trên thế giới họ lúa ( poaceae ) rất phong phú đa dang, đặc biệt các loại
lúa là nguồn cung cấp lương thực chính cho con người. Phần lớn cây họ lúa là
cây thảo sống một năm hoặc lâu năm, phân bố rộng khắp trên thế giới nhưng
chủ yếu ở vùng khí hậu nhiệt đới.
Pennisetum setaceum
Hoàng Thị Thanh Dung
Poaceae
10
Longwwod
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Hình 1.2. Một số cây họ Poaceae
1.1.3. Bộ phận dùng
Rễ, thu hái quanh năm, dùng tươi hay phơi khô.
1.1.4. Tác dụng dược lý
Các tác giả Lê Công Văn, Đỗ Trung Đàm đ• nghiên cứu tác dụng hạ sốt
của cây cỏ mật trên cơ thể động vật. Thí nghiệm trên Thỏ có cân nặng
2,2 - 2,5 kg, đực, cái đều dùng, gây sốt bằng men bia hỗn dịch 10%, tiêm dưới
da với liều lượng 2ml/kg và theo dõi trong vòng 6 giờ. Cao cỏ mật được chiết
bằng cồn ethanol, dùng với 0,5g/kg cơ thể vào lúc 1 giờ 30 phút sau khi tiêm
men bia. Kết quả là cao cỏ mật có tác dụng hạ sốt vừa phải, kém tác dụng của
analgin 200mg/kg, nhưng kéo dài và đến giờ thứ năm tác dụng vẫn còn tồn
tại.
1.1.5. Công dụng
Cỏ mật được dùng theo kinh nghiệm của nhân dân ở một số vùng Sơn
Tây và Nam Định để chữa cảm, sốt, cúm, sốt xuất huyết...
1.2. Tổng quan về các phương pháp phân lập các hợp chất
1.2.1. Phương pháp chiết
Sau khi tiến hành thu hái và sấy mẫu, tuỳ thuộc vào đối tượng chất có trong
các mẫu khác nhau (chất không phân cực, chất có độ quay cực vừa phải…)
mà ta chọn dung môi và hệ dung môi khác nhau.
a. Chọn dung môi chiết
Các chất chuyển hoá thứ cấp trong cây thường có độ phân cực khác nhau. Đôi
khi để tạo ra sự phân cực của dung môi thích hợp người ta không chỉ dùng
dung môi đơn thuần mà phối hợp tỉ lệ nhất định để tạo hệ dung môi mới.
• Yêu cầu với dung môi dùng cho quá trình chiết:
Nó phải hoà tan các chất chuyển hoá thứ cấp đang nghiên cứu, dễ dàng
được loại bỏ, có tính trơ (không phản ứng với chất nghiên cứu), không độc, dễ
bốc cháy. Những dung môi này nên được chưng cất để thu được dạng sạch
trước khi sử dụng nếu chúng có lẫn các chất khác vì có thể ảnh hưởng đến
hiệu quả và chất lượng của quá trình chiết
• Những dung môi hay được sử dụng:
+ Clorofom, metylenclorit và metanol là những dung môi thường được lựa
chọn trong quá trình chiết sơ bộ một phần của cây (lá, thân, rễ, củ, quả…).
+ Metanol và etanol 80% là những dung môi phân cực hơn các hidrocacbon
thế clo, người ta cho rằng dung môi thuộc nhóm rượu sẽ thấm tốt hơn lên
màng tế bào.
+ Người ta thường ít khi sử dụng nước để thu dịch chiết thô từ cây mà thay
vào đó là dùng dung dịch nước của metanol.
Hoàng Thị Thanh Dung
11
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
+ Đietyl ete hiếm khi được dùng trong các quá trình chiết thực vật vì nó rất
dễ bay hơi, dễ bốc cháy và độc, đồng thời nó có xu hướng dễ chuyển thành
peoxit dễ nổ.
Sau khi chiết dung môi được cất ra bằng máy cất quay ở nhiệt độ không quá
30oơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơơ
ơơơơơơơơơơơơơơơ - 40oC với một vài hoá chất chịu nhiệt có thể thực hiện ở
nhiệt độ cao hơn.
b. Quá trình chiết
Hầu hết các quá trình chiết đơn giản được phân loại như sau:
• Chiết ngâm.
• Chiết sử dụng một loại thiết bị là bình chiết Xoclet.
• Chiết sắc với dung môi nước.
• Chiết lôi cuốn theo hơi nước.
Chiết ngâm là một trong những phương pháp được sử dụng rộng r•i nhất
trong các quá trình chiết mẫu thực vật bởi nó không đòi hỏi nhiều công sức và
thời gian. Thiết bị sử dụng là một bình thuỷ tinh với một cái khoá ở đáy để tạo
tốc độ chảy cho quá trình tách rửa dung môi.
Mẫu thực vật được ngâm với dung môi trong máy chiết khoảng 24 giờ và sau
đó chất chiết được lấy ra.
Như vậy, tuỳ thuộc vào mục đích cần chiết mà lựa chọn dung môi cho thích
hợp và thực hiện quy trình hợp lý nhằm đạt hiệu qua cao. Ngoài ra, có thể dựa
vào mối quan hệ của dung môi và chất hoà tan của các lớp chất mà ta có thể
tách thô một số lớp chất ngay trong quá trình chiết.
1.2.2. Các phương pháp sắc ký [3]
Phương pháp sắc ký là phương pháp phổ biến và hữu hiệu nhất hiện nay được
sử dụng để phân lập các hợp chất hữu cơ nói chung và các hợp chất thiên
nhiên nói riêng.
Sắc ký có pha tĩnh và pha động. Trên thế giới hiện nay phổ biến sử dụng pha
tĩnh là chất rắn (bao gồm các loại chất hấp phụ như silicagel, YMC, ODS,
Al2O3 …) còn pha động được sử dụng là chất lỏng (sắc ký lỏng), hay chất
khí (sắc ký khí). Pha động dùng trong sắc ký lỏng là các dung môi hữu cơ trên
nguyên tắc là chất phân cực hơn sẽ tan tốt trong dung môi phân cực hơn và
ngược lại chất ít phân cực hơn sẽ tan tốt trong dung môi kém phân cực hơn.
• Nguyên tắc của phương pháp:
Phương pháp sắc ký dựa vào độ khác nhau về ái lực giữa các chất cần tách
với chất hấp phụ. Độ hấp phụ của dung môi tăng dần từ ete dầu hoả đến nước.
Tuỳ thuộc vào cách tiến hành sắc ký mà người ta chia ra thành các phương
pháp sắc ký chủ yếu sau:
a. Sắc ký cột (CC)
Hoàng Thị Thanh Dung
12
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Đây là phương pháp phổ biến nhất, chất hấp phụ là pha tĩnh bao gồm các loại
silicagel (độ hạt khác nhau) pha thường cũng như pha đảo YMC, ODS,
Dianion … chất hấp phụ được nhồi vào cột (cột bằng thuỷ tinh hay cột bằng
kim loại inox nhưng phổ biến nhất là cột thuỷ tinh). Độ mịn của chất hấp phụ
hết sức quan trọng nó phản ánh số đĩa lý thuyết hay khả năng tách của chất
hấp phụ. Độ hạt của chất hấp phụ càng nhỏ thì số lý thuyết càng lớn do đó khả
năng tách càng cao và ngược lại. Tuy nhiên nếu chất hấp phụ có độ hạt càng
nhỏ thì tốc độ dòng chảy càng giảm. Trong một số trường hợp khi lực trọng
trường không đủ lớn thì gây nên hiện tượng tắc cột (dung môi không chảy
được) khi đó người ta phải sử dụng áp suất với áp suất trung bình ( MPC)
hoặc áp suất cao ( HPLC ).
Trong sắc ký cột tỉ lệ giữa chiều cao cột ( L) so với đường kính cột (D) rất
quan trọng đồng thời nó thể hiện khả năng tách của cột. Tỉ lệ L/D phụ thuộc
vào yêu cầu tách tức là phụ thuộc vào hỗn hợp cụ thể. Trong sắc ký tỉ lệ giữa
qu•ng đường đi của chất cần tách so với qu•ng đường đi được của dung môi
gọi là Rf. Với mỗi chất sẽ có một Rf khác nhau. Chính nhờ vào sự khác nhau
về Rf mà người ta tách được từng chất ra khỏi hỗn hợp chất. Trong sắc cột,
việc đưa chất lên cột hết sức quan trọng, tuỳ thuộc vào lượng chất và dạng
chất mà người ta có thể đưa chất lên cột bằng các phương pháp khác nhau.
Nếu lượng chất nhiều và chạy thô thì người ta thường phải tẩm chất vào
silicagel rồi làm khô, tơi hoàn toàn sau đó đưa lên cột. Nếu tách tinh thì người
ta hay đưa trực tiếp chất lên cột bằng cách hoà tan chất bằng dung môi chạy
cột với một lượng tối thiểu. Việc nhồi cột (bằng chất hấp phụ) cũng hết sức
quan trọng. Có hai cách đưa chất hấp phụ lên cột:
• Nhồi cột khô
• Nhồi cột ướt
b. Sắc ký lớp mỏng
Sắc ký lớp mỏng (SKLM) thường được sử dụng để kiểm tra và định hướng
cho sắc ký cột. Sắc ký lớp mỏng được tiến hành trên bản mỏng tráng sẵn
silicagel trên đế nhôm hay đế thuỷ tinh. Ngoài việc sử dụng SKLM để định
hướng cho sắc ký cột người ta còn dùng sắc ký lớp mỏng để điều chế, thu chất
trực tiếp. Có thể phát hiện chất trên bản mỏng bằng đèn tử ngoại, bằng chất
hiện màu đặc trưng cho từng lớp chất hoặc sử dụng axit H2SO4 10%.
1.3. Tổng quan về các phương pháp xác định cấu trúc của các hợp
chất
hữu cơ
Để xác định cấu trúc của hợp chất hữu cơ người ta sử dụng phương pháp
điểm nóng chảy và phương pháp phổ nhưng quan trọng nhất là dựa vào các
phương pháp phổ. Tùy thuộc vào cấu trúc hoá học của từng hợp chất mà
người ta sử dụng những phương pháp phổ khác nhau. Cấu trúc càng phức tạp
thì yêu cầu phối hợp các phương pháp phổ càng cao. Trong một số trường
Hoàng Thị Thanh Dung
13
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
hợp để xác định chính xác cấu trúc hoá học của các hợp chất người ta còn
phải dựa vào các phương pháp bổ sung khác như độ dịch chuyển hoá hoá học
kết hợp với các phương pháp sắc ký so sánh…
1.3.1. Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy)
Phổ hồng ngoại được xác định dựa vào sự khác nhau về dao dộng của các liên
kết trong phân tử hợp chất dưới sự kích thích của tia tử ngoại. Mỗi kiểu liên
kết sẽ đặc trưng bởi một vùng bước sóng khác nhau. Chính vì vậy, dựa vào
kết quả phổ hồng ngoại người ta có thể xác định được các nhóm chức đặc
trưng.
Ví dụ: Dao động hoá trị của nhóm OH tự do trong nhóm hydroxyl là 3300 3450 cm-1, của nhóm cacbonyl C=O trong khoảng 1700-1750 cm-1, của
nhóm ete C-O-C trong vùng 1020-1100 cm-1, N - H (3400-3500 cm-1) …
Đặc biệt vùng dưới 700 cm-1 gọi là vùng vân tay được sử dụng để nhận dạng
các hợp chất hữu cơ theo phương pháp so sánh trực tiếp.
1.3.2. Phổ khối lượng (Mass Spectrocopy)
Phổ khối lượng (phổ MS) được sử dụng khá phổ biến để xác định cấu trúc
hoá học của các hợp chất hữu cơ.
• Nguyên tắc của phương pháp là:
Dựa vào sự phân nhánh ion của phân tử chất dưới sự bắn phá của chùm ion
bên ngoài. Ngoài ion phân tử, phổ MS còn cho các pic ion mảnh khác mà dựa
vào đó người ta có thể xác định được cơ chế phân mảnh và dựng lại được cấu
trúc hoá học của hợp chất. Hiện nay có rất nhiều loại phổ khối lượng:
a. Phổ EI-MS (Electron Impact Ionization Mass Spectrocopy)
Phổ EI-MS dựa vào sự phân mảnh ion dưới tác dụng của chùm ion bắn phá
với năng lượng khác nhau, phổ biến là 70 ev.
b. Phổ ESI (Electron Spray Ionization Mass Spectrocopy)
Phổ ESI gọi là phổ phun mù điện tử. Phổ này được thực hiện với năng lượng
bắn phá thấp hơn nhiều so với phổ EI-MS do đó phổ thu được chủ yếu là pic
ion phân tử và các pic đặc trưng cho sự phá vỡ các liên kết có năng lượng
thấp dễ bị phá vỡ.
c. Phổ FAB ( Fast Atom Bombardment Mass Spectrocopy)
Nguyên tử nhanh với sự bắn phá nhanh ở năng lượng thấp do đó phổ cũng dễ
thu được pic ion phân tử.
d. Phổ khối lượng phân giải cao (High Resolution Mass Spectrocopy)
Phổ này cho phép xác định pic ion phân tử hoặc ion mảnh với độ chính xác
cao. Kết quả khối lượng phân giải cao cùng với kết quả phân tích nguyên tố
sẽ cho phép khẳng định chính xác công thức của hợp chất hữu cơ.
Ngoài ra hiện nay người ta còn sử dụng kết hợp các phương pháp sắc ký kết
hợp với khối phổ. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả khi sử dụng thư viện
phổ để so sánh nhận dạng các hợp chất.
Hoàng Thị Thanh Dung
14
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
1.3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonanc Spectrocopy, NMR)
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) là một phương pháp phổ hiện đại và hữu
hiệu nhất hiện nay được dùng để xác định cấu trúc hoá học của các hợp chất
hữu cơ nói chung và các hợp chất thiên nhiên nói riêng. Với việc sử dụng kết
hợp các kỹ thuật phổ NMR 1 chiều và 2 chiều các nhà nghiên cứu có thể xác
định chính xác cấu trúc của hợp chất, kể cả cấu trúc lập thể của phân tử.
• Nguyên lý chung của các phương pháp phổ NMR:
Là sự cộng hưởng khác nhau của các hạt nhân từ (1H và 13C ) dưới tác
dụng của từ trường ngoài. Sự cộng hưởng khác nhau này được biểu diễn bằng
độ dịch chuyển hoá học (chemical shift). Ngoài ra, đặc trưng của phân tử còn
được xác định dựa vào tương tác spin giữa các hạt nhân từ với
nhau (spin coupling).
a. Phổ 1H-NMR
Trong phổ 1H-NMR độ dịch chuyển hoá học ( ) của các proton được xác định
trong thang ppm từ 0 ppm đến 14 ppm tuỳ thuộc vào mức độ lai hoá của
nguyên tử cũng như đặc trưng riêng của từng phân tử. Mỗi loại proton cộng
hưởng ở một trường khác nhau. Dựa vào những đặc trưng của độ dịch chuyển
hoá học cũng như tương tác coupling mà người ta có thể xác định được cấu
trúc hoá học của hợp chất.
b. Phổ 13C-NMR [4]
Phổ này cho tín hiệu vạch phổ của cacbon. Mỗi nguyên tử cacbon sẽ cộng
hưởng ở 1 từ trường khác nhau và cho 1 tín hiệu vạch phổ khác nhau. Những
pic có cường độ nhỏ tương ứng với nguyên tử cacbon không đính với hiđro
còn pic có cường độ lớn thì ứng với thì ứng với nguyên tử cacbon đính với
một hay nhiều nguyên tử hiđro. Thang đo cho Phổ 13C-NMR cũng được tính
bằng ppm và với dải thang đo rộng hơn so với phổ proton ( từ 0 ppm đến 240
ppm ).
c. Phổ DEPT (Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer)
Phổ này cho ta những tín hiệu phổ phân loại các C khác nhau. Trên các phổ
DEPT tín hiệu của C bậc 4 biến mất. Tín hiệu phổ của CH và CH3 nằm về 1
phía và của CH2 về 1 phía trên phổ DEPT 135. Còn trên phổ DEPT 90 thì chỉ
xuất hiệu phổ của các CH.
d. Phổ 2D-NMR
Đây là kỹ thuật phổ 2 chiều cho phép xác định các tương tác của các hạt nhân
từ của phân tử trong không gian 2 chiều. Một số kỹ thuật chủ yếu thường
được sử dụng như sau:
• Phổ HMQC (Heteronuclear Multiple Quantum Coherence)
Hoàng Thị Thanh Dung
15
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Các tương tác trực tiếp C-H được xác định nhờ các tương tác trên phổ này.
Trên phổ 1 trục là phổ 1H-NMR còn trục kia là 13C-NMR. Các tương tác
HMQC nằm trên đỉnh các ô vuông trên phổ.
• Phổ 1H-1H COSY(HOMCOSY) 1H-1H Chemical Shift Corrolation Spectroscopy: Phổ này biểu diễn các tương tác H-H chủ yếu của các proton
đính với C liền kề nhau. Chính nhờ phổ này mà các phần của phân tử được
nối ghép lại với nhau.
• Phổ HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Connectivity): Phổ này biểu diễn
các tương tác xa của H và C trong phân tử. Do đó dựa vào việc phân tích phổ
này mà từng phần của phân tử cũng như toàn bộ phân tử được xác định về cấu
trúc.
• Phổ NOESY (Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy): Phổ này biểu diễn
các tương tác xa trong không gian của các proton không kể đến các liên kết
mà chỉ tính đến khoảng cách nhất định trong không gian. Dựa vào kết quả phổ
này có thể xác định được cấu trúc không gian của phân tử.
Chương 2: Đối tượng và Các phương pháp nghiên cứu
2.1 Mẫu thực vật
Cây cỏ mật (Eriochloa ramosa) được thu hái tại Đông Anh, Hà Nội vào tháng
9 năm 2006. Mẫu cây được ông Ngô Văn Trại giám định.
Mẫu tiêu bản được lưu giữ tại Viện Dược liệu Bộ Y Tế.
2.2. Phương pháp phân lập các hợp chất
2.2.1. Sắc ký lớp mỏng (TLC)
Sắc ký lớp mỏng được thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn DC-Alufolien 60
F254 ( Merck 1,05715), RP18 F254s (Merck). Phát hiện chất bằng đèn tử
Hoàng Thị Thanh Dung
16
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
ngoại ở hai bước sóng 254 nm và 368 nm hoặc dùng thuốc thử là dung dịch
H2SO4 10% được phun đều lên bản mỏng, sấy khô rồi hơ nóng trên bếp điện
từ đến khi hiện màu.
2.2.2. Sắc ký lớp mỏng điều chế
Sắc ký lớp mỏng điều chế thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn Silicagel 60G
F254 (Merck, ký hiệu 105875), phát hiện vệt chất bằng đèn tử ngoại hai bước
sóng 254 nm và 368 nm, hoặc cắt rìa bản mỏng để phun thuốc thử là dung
dịch H2SO4 10%, hơ nóng để phát hiện vệt chất, ghép lại bản mỏng như cũ
để xác định vùng chất, sau đó cạo lớp Silicagel có chất giải hấp phụ bằng
dung môi thích hợp.
2.2.3. Sắc ký cột (CC)
Sắc ký cột được tiến hành với chất hấp phụ là Silicagel pha thường và pha
đảo. Silicagel pha thường có cỡ hạt là 0,040 - 0,063 mm (240-430 mesh).
Silicagel pha đảo ODS hoặc YMC (30-50 ?m, FuJisilisa Chemical Ltd).
2.3. Phương pháp xác định cấu trúc hoá học các hợp chất
2.3.1. Điểm nóng chảy (Mp)
Điểm nóng chảy được đo trên máy Kofler micro-hotstage của Viện Hóa học
các Hợp chất Thiên nhiên.
2.3.2. Độ quay cực [?]D
Độ quay cực được đo trên máy JASCO DIP-1000 KUY polarimeter của Viện
Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
2.3.3. Phổ khối lượng (ESI-MS)
Phổ khối lượng phun mù điện tử (Electron Spray Ionization mass spectra)
được đo trên máy AGILENT 1100 LC-MSD Trap của Viện Hoá học các Hợp
chất Thiên nhiên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
2.3.4. Phổ cộng hưởng từ nhân (NMR)
Phổ cộng hưởng từ nhân (NMR): 1H-NMR (500 MHz) và 13C-NMR (125
MHz) được đo trên máy Bruker AM500 FT-NMR Spectrometer, Viện Hóa
học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
2.4. Dụng cụ, thiết bị và hoá chất[2], [3]
2.4.1. Dụng cụ và thiết bị chiết
Các dụng cụ và thiết bị dùng cho tách chiết và tinh chế chất sạch được sử
dụng bao gồm:
• Bình chiết 30 lít.
• Máy cất quay chân không.
• Đèn tử ngoại 2 bước sóng 254 và 368 nm.
• Tủ sấy chân không.
• Máy sấy.
• Micropipet.
• Bình sắc ký loại phân tích và điều chế.
Hoàng Thị Thanh Dung
17
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
• Cột sắc ký pha thường các loại đường kính.
• Cột sắc ký pha ngược trung áp.
• Máy phun dung dịch thuốc thử.
• Bếp điện.
2.4.2. Dụng cụ và thiết bị xác định cấu trúc
• Máy phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR AM500 FT - NMR spectro meter.
• Máy sắc ký lỏng cao áp ghép nối khối phổ ( ESI ) AGILENT 1100 LC-MSD
Trap spectrometer.
• Thiết bị đo điểm nóng chảy Kofler micro- hostage.
• Thiết bị đo độ quay cực JASCO.
2.4.3. Hoá chất
• Silicagel 60 (0,04- 0,063mm) Merck.
• Silicagel pha đảo ODS hoặc YMC ( 30-50 m, FuJisilisa Chemical Ltd).
• Bản mỏng tráng sẵn pha thường DC- Alufolien 60 F254 (Merck 1.05715).
• Bản mỏng tráng sẵn pha ngược RP18 F254s ( Merck).
• Các loại dung môi hữu cơ như metanol, etanol, etyl axetat, clorofom, hexan,
axeton... là loại hoá chất tinh khiết của Merck.
Chương 3: Kết quả và thảo luận
3.1. Thu mẫu thực vật và xử lý
Mẫu cây cỏ mật được rửa sạch phơi khô trong bóng râm sau đó sấy khô
và nghiền thành bột khô.
3.2. Phân lập các hợp chất từ cây cỏ mật
Cây cỏ mật được phơi khô, nghiền nhỏ thu được 0,8 kg bột khô. Sau đó mẫu
này được ngâm chiết với metanol. Dịch chiết metanol được loại dung môi
dưới áp suất giảm và thu được 21 gam dịch cô metanol. Bổ sung nước cất vào
dịch cô này, lắc đều rồi lần lượt chiết với n-hexan, clorofom, n-butanol. Các
dịch chiết này được cất loại dung môi dưới áp suất giảm thu được 2,2 gam
Hoàng Thị Thanh Dung
18
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
dịch cô n-hexan, 3,5 gam dịch cô clorofom, 5,0 gam dịch cô etyl axetat và 4,5
gam dịch cô n-butanol.
Từ phân đoạn dịch cô etyl axetat, sau khi tiến hành phân lập trên sắc ký cột
kết hợp giữa silicagel pha thường và pha đảo thu được hợp chất 1 (12 mg)
dưới dạng chất bột có màu vàng.
Từ phân đoạn clorofom (3,5 gam), sau khi tiến hành phân lập bằng
phương pháp sắc ký cột nhồi silicagel với hệ dung môi là CHCl3-MeOH ( từ
20:1 đến 1:2 v/v) thu được bốn phân đoạn ký hiệu là F1 ( 0.5 g ), F2 ( 0.8 g ),
F3 ( 1.0 g), và F4 ( 1.2 g). Hợp chất 2 ( 8,0 mg ) nhận được dưới dạng kết tinh
màu vàng từ phân đoạn F2 sau khi tiến hành phân lập trên cột sắc ký YMC
với hệ dung môi là MeOH : H2O 8/2. Phân đoạn F4 tiếp tục được phân lập
bằng sắc ký cột nhồi silicagel với hệ dung môi rửa giải là CHCl3- EtOAc
(10:1, v/v) thu được hợp chất 3 ( 20.0 mg ) dưới dạng chất kết tinh không
màu.
Hoàng Thị Thanh Dung
19
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Sơ đồ 3.2. Sơ đồ phân lập các chất 1
Sơ đồ 3.3. Sơ đồ phân lập các chất 2 – 3
3.3. Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của các hợp chất
3.3.1. Hợp chất 1: Quercetin 3-O- ?-L-rhamnopyranoside (quercitrin)[6]
Là chất bột kết tinh màu vàng, nhiệt độ nóng chảy 182-185oC;
(C21H20O11)
1H-NMR (500 MHz, CD3OD) ? (ppm): 6,21 (1H, d, J = 1.5 Hz, H-6), 6,38
(1H, d, J = 1.5 Hz, H-8), 7,35 (1H, d, J = 2,0 Hz, H-2'), 6,92 (1H, d, J = 8,5
Hz, H-5'), 7,32 (1H, dd, J = 8,5, 2,0 Hz, H-6'), 5,37(1H, d, J = 1,5 Hz, H-1''),
4,23 (1H, dd, J = 2,0, 3,0 Hz, H-2''), 3,76 (1H, dd, J = 3,0, 9,5 Hz, H-3''), 3,56
(1H, dd, J = 9,5, 9,5 Hz, H-4''), 3,43 (1H, m, H-5'') và 0,97 (3H, d, J = 6,0 Hz,
H-6'').
13C-NMR (125 MHz, CD3OD) ? (ppm): 159.29 (C-2), 136,21 (C-3), 179,61
(C-4), 163,53 (C-5), 99,81 (C-6), 165,81 (C-7), 94,73 (C-8), 158.18 (C-9),
105,89 (C-10), 122,97 (C-1'), 116,96 (C-2'), 146,35 (C-3'), 149,75 (C-4'),
116,37 (C-5'), 122,86 (C-6'), 103,51 (C-1''), 72,01 (C-2''), 72,12 (C-3''), 73,26
(C-4''), 71,88 (C-5'') và 17,62 (C-6'').
3.3.2. Hợp chất 2: Palmatine
Là chất rắn màu vàng, nhiệt độ nóng chảy 204-205oC; ESI m/z: (positive)
352 [M]+ (C21H22O4N).
1H-NMR (500 MHz, CD3OD) ? (ppm): 7.58 (s, H-1), 7.01 (s, H-4), 3.28 (t,
J = 6.0 Hz, H-5), 4.94 (t, J = 6.0 Hz, H-6), 9.73 (s, H-8), 8.00 (d, J = 9.5 Hz,
H-11), 8.06 (d, J = 9.5 Hz, H-12), 8.75 (s, H-13), 3.92, 3.98, 4.06 và 4.20
(4 x OCH3).
13C-NMR (125 MHz, CD3OD) ? (ppm): 109.89 (C-1), 150.75 (C-2), 151.79
(C-3), 112.21 (C-4), 129.93 (C-4a), 27.77 (C-5), 57.31 (C-6), 146.22
(C-8), 123.13 (C-8a), 153.69 (C-9), 145.54 (C-10), 124.49 (C-11), 127.90
(C-12), 135.10 (C-12a), 121.20 (C-13), 139.56 (C-13a), 120.30 (C-13b),
57.09 (2-OCH3), 57.59 (3-OCH3), 62.55 (9-OCH3),và 56.66 (10-OCH3).
3.3.3. Hợp chất 3: Daucosterol
Hoàng Thị Thanh Dung
20
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Là chất bột không màu, nhiệt độ nóng chảy 283-2860 C, ESI m/z: (positive)
577 [M + H]+ (C35H60O6).
1H-NMR (500 MHz, CD3OD) ? (ppm): 3,52 (1H, dd, J = 11,7, 5.1 Hz, H-3),
5,35 (1H, br d, J = 5.0 Hz, H-6), 0,68 (3H, s, H-18), 1,00 (3H, s, H-19), 0,92
(3H, d, J = 6,5 Hz, H-21), 0,84 (3H, t, J = 7,6 Hz, H-26), 0,81 (3H, d, J = 6,8
Hz, H-28), 0,83 (3H, d, J = 7,3 Hz, H-29), 4,30 (1H, d, J = 7,8 Hz, H-1’).
13C-NMR (125 MHz, CD3OD) ? (ppm): 36,8 (t, C-1), 31,3 (t, C-2), 76,9 (d,
C-3), 39,3 (t, C-4), 140,4 (s, C-5), 121,1 31,4 (t, C-7), (d, C-6), 31,3 (d, C-8),
49,9 (d, C-9), 36,1 (s, C-10), 20,5 (t, C-11), 38,2 (t, C-12), 41,8 (s, C-13),
55,2 (d, C-14), 25,4 (t, C-15), 29,2 (t, C-16), 56,0 (d, C-17), 11,6 (q, C-18),
19,0 (q, C-19), 35,4(d, C-20), 18,5 (q, C-21), 33,3 (t, C-22), 27,7 (t, C-23),
45,0 (d, C-24), 28,9 (d, C-25), 19,6 (q, C-26), 18,9 (d, C-27), 22,5 (d, C-28),
11,7 (q, C-29), 100,7 (d, C-1’), 73,4 (d, C-2’), 76,7 (d, C-3’), 70,0 (d, C-4’),
76,6 (d, C-5’), 61,0 (t, C-6’).
3.4. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất
3.4.1. Hợp chất 1: Quercetin 3-O-?-L-rhamnopyranoside ( quercitrin )
Là chất bột vô định hình màu vàng, nhiệt độ nóng chảy 183-185oC; Độ quay
cực [?]25D +187o (MeOH, c 0,5).
Phổ hồng ngoại IR (KBr) cho những tín hiệu của các nhóm chức đặc trưng tại
?max: 3454,8 (OH), 3081,8, 3024,4, 2931,2, 2852,3 (CH), 1672,7 (C=O),
1457,4 (C=C), 1087,1 (C-O-C).
Phổ 1H-NMR (500 MHz, CD3OD): xuất hiện các tín hiệu doublet tại ? 6,22
(1H, d, J = 2,0 Hz, H-6) và 6,38 (1H, d, J = 2,0 Hz, H-8) đặc trưng cho hai
proton duy nhất của vòng thơm thế cả 4 vị trí. Ba tín hiệu của vòng C thế 1, 3,
4 cũng được xác định tại ? 7,35 (1H, d, J = 2,0 Hz, H-2’), 6,93 (1H, d, J = 8,5
Hz, H-5’) và 7,32 (1H, dd, J = 8,5, 2,0 Hz, H-6’) với hệ tương tác dạng ABX.
Tín hiệu của proton gắn vào cacbon anome tại ? 5,37(1H, d, J = 1,5 Hz, H-1”)
và các tín hiệu còn lại ? 4,23 (1H, dd, J = 2,0, 3,0 Hz, H-2”), 3,76 (1H, dd, J
= 3,0, 9,5 Hz, H-3”), 3,56 (1H, dd, J = 9,5, 9,5 Hz, H-4”), 3,43 (1H, m, H-5”)
và 0,96 (3H, d, J = 6,0 Hz, H-6”) thuộc vào phân tử đường
rhamnopyranozit.[6]
Hình 3.1.a. Phổ 1H-NMR của 1
Phổ 13C-NMR: xuất hiện tín hiệu của 21 cacbon, trong đó 15 cacbon đặc
trưng cho vòng A, B và C của flavon, và 6 tín hiệu thuộc vào phân tử
rhamnopyranozit. Các thông tin thu được trên phổ 1H-NMR được kiểm
chứng bằng phổ 13C-NMR và các phổ DEPT, trong đó khung aglycon là một
flavon với các tín hiệu ? 158,53 (C-2), 136,24 (C-3), 179,65 (C-4), 163,21 (C5), 99,81 (C-6), 165,88 (C-7), 94,71 (C-8), 159,31 (C-9), 105,90 (C-10),
122,99 (C-1’), 116,37 (C-2’), 146,41 (C-3’), 149,79 (C-4’), 116,95 (C-5’) và
Hoàng Thị Thanh Dung
21
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
122,86 (C-6’); phân tử đường rhamnozơ xác định bằng các tín hiệu ? 103,55
(C-1”), 72,02 (C-2”), 72,14 (C-3”), 73,27 (C-4”), 71,90 (C-5”) và 17,64 (C6”). Điều dễ nhận ra phân tử đường rhamnozơ đó là sự có mặt của nhóm
metyl bậc hai ?C 17,64/?H 0,96 (3H, d, J = 6,0 Hz), cũng như hằng số tương
tác của proton của cacbon anome rất nhỏ (J = 1,5 Hz) chứng tỏ cấu hình
equatorial của proton này.
Hình 3.1.b. Phổ 13C-NMR của 1
Hình 3.1.c. Phổ 13C-NMR và các phổ DEPT của 1
Hình 3.1.d. Cấu trúc hoá học của 1
Hình 3.1.e. Phổ HSQC của 1
Hình 3.1.f. Phổ HMBC của 1
Phổ khối lượng ( ESI-MS) của 1 cũng xuất hiện các pic ion tại m/z: 447 [MH]-, 449 [M+H]+ hoàn toàn tương ứng phù hợp với công thức cộng
C21H20O11của 1.
Các dữ kiện phổ NMR của hợp chất 1 phù hợp hoàn toàn với các dữ kiện kiện
phổ tương ứng của quercetin-3-O-?-L-rhamnopyranozit (quercitrin) [1].
3.4.2. Hợp chất 2: Palmatine
Là chất rắn màu vàng, nhiệt độ nóng chảy 204-205oC; ESI m/z: (positive)
352 [M]+ (C21H22O4N).
Phổ 1H-NMR: xuất hiện các tín hiệu singlet tại ? 7,01, 7,58, 8,75 và 9,73 của
các proton của vòng thơm. Hai proton vòng thơm nằm ở vị trí octo với nhau
được xác định bởi hai tín hiệu doulet tại ? 8,06 và 8,00 với hằng số tương tác
J = 9,5 Hz. Ngoài ra còn có hai nhóm metylen tại ? 3,28 (2H, t, J = 6,0 Hz) và
4,94 (2H, t, J = 6,0 Hz). Với giá trị của hằng số tương tác cùng bằng 6,0 Hz
chứng tỏ hai nhóm metylen này nằm liền kề nhau. Tín hiệu tại ? 4, 94 ppm
chứng tỏ nhóm metylen này nối với nguyên tử nitơ, cũng như tín hiệu cộng
hưởng tại ? 9,73 (giá trị này đ• dịch chuyển mạnh về phía trường thấp so với
các tín hiệu của proton vòng thơm khác) chứng tỏ cacbon CH= này cũng được
nối với nguyên tử nitơ [8]. Ngoài ra phổ 1H-NMR còn xuất hiện tín hiệu của
4 nhóm methoxy tại ? 3,92; 3,98; 4 06 và 4,20. Những dữ kiện này cho thấy
đây là một hợp chất alkanoid có khung Protober [8].
Hoàng Thị Thanh Dung
22
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Hình 4.2.a. Cấu trúc hoá học của 2
Phổ 13C-NMR: xuất hiện tín hiệu của 21 cacbon trong đó 4 nhóm methoxyl
được xác định tại ? 57,59; 57,09; 56,66 và 62,55 và 17 tín hiệu còn lại là
thuộc vào khung Protober. Hai nhóm metylen duy nhất rất đặc trưng cho
khung này được xác định tại C-5 (? 27,77) và C-6 (? 57,31). Các giá trị phổ
của 4 hoàn toàn phù hợp với các giá trị phổ tương ứng của palmatin, một hợp
chất có mặt trong nhiều loại cây [8] . Giá trị thu được trên phổ ESI-MS với sự
xuất hiện pic m/z: (positive) 352 [M]+ tương ứng với công thức cộng
C21H22O4N của palmatin. Đây cũng là lần đầu tiên hợp chất này được tìm
thấy từ cây cỏ mật.
Hình 4.2.b. Phổ 1H-NMR và 13C-NMR của 2
Hình 3.2.c. Phổ 13C-NMR và các phổ DEPT của 2
Hình 3.2.d. Phổ ESI-MS của 2
3.4.3. Hợp chất 3: Daucosterol
Hợp chất 3 nhận được dưới dạng chất bột không màu.
Phổ 1H-NMR của 3 có dạng phổ của một hợp chất steroid-glycozit trong đó
xuất hiện tín hiệu của một nối đôi thế ba lần tại ? 5,35 (1H, br d, J = 5.0 Hz,
H-6), tín hiệu của proton anome tại ? 4,30 (1H, d, J = 7,8 Hz, H-1’), các tín
hiệu của các nhóm metyl điển hình của các hợp chất có khung sterol tại ? 3,52
(1H, dd, J = 11,7, 5.1 Hz, H-3), 0,68 (3H, s, H-18), 1,00 (3H, s, H-19), 0,92
(3H, d, J = 6,5 Hz, H-21), 0,84 (3H, t, J = 7,6 Hz, H-26), 0,81 (3H, d, J =
6,8 Hz, H-28) và 0,83 (3H, d, J = 7,3 Hz, H-29).
Hình 3.3.a. Phổ 1H-NMR của 3
Hình 5.3.b. Phổ 13C-NMR của3
Hình 5.3.c. Phổ 13C-NMR và các phổ DEPT của 3
Hình 3.3.d. Cấu trúc hoá học của 3
Hoàng Thị Thanh Dung
23
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Phổ 13C-NMR của 3 xuất hiện tín hiệu của 35 cacbon trong đó có 29 cacbon
thuộc khung sterol và 6 cacbon là thuộc vào phân tử đường glucopyranose.
Nối đôi tại vị trí C-5/C-6 có giá trị độ dịch chuyển hoá học điển hình tại ?
140,4 (s, C-5) và 121,1 nhóm hydroxyl tại C-3 được xác định bởi tín hiệu tại
? 76,9. Phân tử đường glucopyranose được xác định bởi các tín hiệu tại ?
100,7 (d, C-1’), 73,4 (d, C-2’), 76,7 (d, C-3’), 70,0 (d, C-4’), 76,6 (d, C-5’),
61,0 (t, C-6’). Tất cả các gía trị phổ NMR của 3 hoàn toàn trùng khớp với các
giá trị phổ tương ứng của hợp chất daucosterol, một hợp chất steroid glycozit có mặt trong nhiều loài thực vật.[9]
Ngoài ra, các dữ kiện phổ NMR của hợp chất này còn được xác định bằng
phổ 2D - NMR bao gồm phổ HSQC và HMBC. Trên phổ HMBC tương tác
của H-1’ với C-3 đ• một lần nữa khẳng định phân tử đường nối với C-3 bằng
liên kết ete.
Hình 5.3.e. Phổ HSQC của 3
Hình 33.f. Phổ HMBC của 3
3.4.4. Tổng hợp các chất đ• phân lập
Quercitrin
Palmatine
Daucosterol
Kết luận
Sau thời gian nghiên cứu khoá luận tốt nghiệp với đề tài: ’’Nghiên cứu thành
phần hoá học của cây cỏ mật ( Eriochloa ramosa)’’ tôi d• thu được những kết
quả sau:
1. Phân lập các hợp chất từ dịch chiết metanol bằng các phương pháp như :
Sắc ký lớp mỏng, sắc ký lớp mỏng điều chế, sắc ký cột...
2. Từ dịch chiết metanol của cây cỏ mật, 3 hợp chất tinh khiết được phân lập
đó là các hợp chất: Quercetin 3-O-?-L-rhamnopyranoside (quercitrin),
Palmatine, Daucosterol. Trong đó đây là lần đầu tiên hợp chất palmatine được
tìm thấy từ cây cỏ mật.
Hoàng Thị Thanh Dung
24
K30- Khoa hóa học
Trường đại học sư phạm Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
3. Cấu trúc của cấc hợp chất: Quercetin 3-O-?-L-rhamnopyranoside
(quercitrin), Palmatine, Daucosterol được xác định nhờ vào các phương pháp
điểm nóng chảy, phổ khối lượng, đặc biệt là các phương pháp phổ hiện đại
như: phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR, ơ13C-NMR, DEPT 90, DEPT
135, HSQC, HMBC, HMQC…
Tài liệu tham khảo
Tiếng việt
[1] . Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Trung, Bùi Xuân Chương, Nguyễn Thượng
Dong, Đỗ Trung Đàm, Phạm Văn Hiển, Vũ Ngọc Lộ, Phạm Duy Mai, Phạm
Kim M•n, Đoàn Thị Nhu, Nguyễn Tập, Trần Toàn (2003), Cây thuốc và động
vật làm thuốc ở Việt Nam, Quyển 1,
nxb KHKT, tr – 492 .
[2]. Phan Tống Sơn, Lê Đăng Doanh (1976, 1977), Thực hành hóa học hữu
cơ, tập 1, 2; nxb KHKT Hà Nội.
[3]. Nguyễn Hữu Đĩnh, Đỗ Đình R•ng (2003) Hoá học hữu cơ 1, Nxb GD.
Tiếng anh
[4]. Agrawal, P. K., carbon-13 NMR of flavonoids, Elsevier Science
Publishers B. V. 1989, pp. 154-155, 334-335.
[5]. Bich D. H., Trung D. Q., Chuong B. X., Dong N. T., Dam D. T., Hien
P. V., Lo V., N., Mai P. D., Man P. K., Nhu D. T., Tap N., and Toan T., 2004.
Medicinal plants and animals in Vietnam, Hanoi Science and Technology
Publisher, 1st edition, vol. I, pp. 827-828.
[6]. Imperato, F., 1994. Luteolin 8-C-rhamnoside-7-O-rhamnoside from
Pteris cretica. Phytochemistry, 37, pp. 589-590.
[7]. Kim D. S., Chang Y. J., Zedk U., Zhao P., Liu Y. Q., and Yang C. R.,
1995. Dammarane saponins from Panax ginseng., Phytochemistry, 40(5), pp.
1493-1497.
Hoàng Thị Thanh Dung
25
K30- Khoa hóa học