Nghiên cứu phân lập một số hợp chất flavonoit từ cây bần chua (sonnerratia caseolaris)

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

NGUYỄN THỊ TẤN

NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP MỘT SỐ HỢP CHẤT
FLAVONOIT TỪ CÂY BẦN CHUA
(SONNERRATIA CASEOLARIS)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa học hữu cơ

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học
TS. Nguyễn Hoài Nam

HÀ NỘI - 2015


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

LỜI CẢM ƠN
Khoá luận tốt nghiệp đƣợc hoàn thành tại Viện Hoá sinh biển. Với lòng
biết ơn chân thành, em xin cảm ơn sự giúp đỡ quý báu của TS. Nguyễn Hoài
Nam, đã trực tiếp hƣớng dẫn em hoàn thành khoá luận này.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể các cán bộ phòng Dƣợc
liệu biển, Viện Hoá sinh biển, đã tạo điều kiện giúp đỡ em hoàn thành khoá
luận tốt nghiệp.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới PGS.TS. Nguyễn Văn Bằng cùng các
thầy cô giáo trong khoa Hoá học trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội 2 đã tận
tình dạy dỗ và chỉ bảo cho em trong suốt bốn năm học tại trƣờng.

Hà Nội, tháng 05 năm 2015
Sinh viên
Nguyễn Thị Tấn

Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .......................................................................... 3
1.1 Tổng quan về cây Bần chua ...................................................................... 3
1.1.1. Giới thiệu về cây Bần chua ................................................................... 3
1.1.2. Sinh học, sinh thái ................................................................................ 3
1.1.3. Công dụng ............................................................................................ 3
1.1.4. Thành phần hóa học .............................................................................. 4
1.2. Giới thiệu về lớp chất flavonoid [6, 7]. .................................................... 7
1.2.1. Giới thiệu chung ................................................................................... 7
1.2.2 Các nhóm flavonoid .............................................................................. 8
1.3. Các phƣơng pháp chiết mẫu thực vật ..................................................... 12
1.3.1. Chọn dung môi chiết .......................................................................... 12
1.3.2. Quá trình chiết .................................................................................... 14
1.4. Các phƣơng pháp sắc kí trong phân lập các hợp chất hữu cơ ................. 16
1.4.1. Đặc điểm chung của phƣơng pháp sắc kí ............................................ 16
1.4.2. Cơ sở của phƣơng pháp sắc kí ............................................................ 16

1.4.3. Phân loại các phƣơng pháp sắc kí ....................................................... 17
1.5. Một số phƣơng pháp hóa lý xác định cấu trúc của các hợp chất hữu cơ ..... 21
1.5.1. Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy, IR) ...................................... 21
1.5.2. Phổ khối lƣợng (Mass Spectroscopy, MS) .......................................... 22
1.5.3. Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance
Spectroscopy NMR) ..................................................................................... 23
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............. 26
2.1. Mẫu thực vật ......................................................................................... 26
2.2. Phƣơng pháp phân lập các hợp chất ....................................................... 26
2.2.1. Sắc ký lớp mỏng (TLC) ..................................................................... 26

Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

2.2.2. Sắc ký lớp mỏng điều chế ................................................................... 27
2.2.3. Sắc ký cột (CC) .................................................................................. 27
2.3.1. Điểm nóng chảy (Mp)......................................................................... 27
2.3.2. Phổ khối lƣợng (ESI - MS) ................................................................. 27
2.3.3. Phổ cộng hƣởng từ nhân (NMR)......................................................... 27
2.4. Dụng cụ và thiết bị ................................................................................ 27
2.4.1. Dụng cụ và thiết bị tách chiết ............................................................. 27
2.4.2. Dụng cụ và thiết bị xác định cấu trúc .................................................. 28
2.5. Hoá chất ................................................................................................ 28
CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ........................................... 29

3.1. Thu mẫu, xử lý mẫu và phân lập các hợp chất ....................................... 29
3.2. Các hằng số vật lý và số liệu phổ ........................................................... 30
3.2.1. Hợp chất 1(BCW7): Chrysoeriol 7 - glucopyranoside ........................ 30
3.2.2. Hợp chất 2(BCW5): luteolin 7 - rutinoside ......................................... 31
3.2.3. Hợp chất 3(BCW6): apigenin 7 - O - rutinoside ................................. 32
CHƢƠNG 4. THẢO LUẬN ......................................................................... 33
4.1. Biện luận cấu trúc cho hợp chất 1 .......................................................... 33
4.2. Biện luận cấu trúc cho hợp chất 2 .......................................................... 38
4.3. Biện luận cấu trúc cho hợp chất 3 .......................................................... 43
KẾT LUẬN .................................................................................................. 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 49

Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

DANH MỤC CÁC BẢNG, HÌNH VẼ VÀ BIỂU ĐỒ

Bảng 4.1: Dữ liệu phổ của BCW7 ................................................................ 36
Bảng 4.2: Dữ liệu phổ của BCW5 ................................................................ 41
Bảng 4.3: dữ liệu phổ NMR của hợp chất BCW6 ......................................... 46
Hình 1.1 : Flavan (2 - Phenyl chroman) ......................................................... 7
Hình 1.2: Flavon và flavonol .......................................................................... 8
Hình 1.3: Flavanonol - 3 ............................................................................. 9
Hình 1.4: Chacol ............................................................................................ 9

Hình 1.5: Auron .......................................................................................... 10
Hình 1.6: Antoxianidin ................................................................................. 10
Hình 2.1: Bần chua - Sonneratia caseolaris (L.) Engl. ............................... 26
Hình 3.1.a: Sơ đồ chiết phân đoạn mẫu cây Bần chua Sonneratia caseolaris 29
Hình 3.1.b: Sơ đồ phân lập các hợp chất từ phân đoạn dịch chiết nƣớc mẫu
cây Bần chua ......................................................................................... 30
Hình 4.1.a: Phổ 1H - NMR của BCW7 ......................................................... 33
Hình 4.1.b: Cấu trúc của hợp chất BCW7 ..................................................... 34
Hình 4.1.c: Phổ 13C - NMR của BCW7 ........................................................ 34
Hình 4.1.d: Phổ HSQC của BCW7 ............................................................... 35
Hình 4.1.e: Phổ HMBC của BCW7 .............................................................. 37
Hình 4.1.f: Một số tƣơng tác HMBC của BCW7 .......................................... 38
Hình 4.2.a: Cấu trúc của hợp chất BCW5 ..................................................... 38
Hình 4.2.b: Phổ 13C - NMR của BCW5 ........................................................ 38
Hình 4.2.c: Phổ 1H - NMR của BCW5 ......................................................... 39
Hình 4.2.d: Phổ HSQC của BCW5 ............................................................... 10
Hình 4.2.e: Phổ HMBC của BCW5 .............................................................. 42
Hình 4.2.f: Một số tƣơng tác HMBC của BCW5 .......................................... 42

Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

Hình 4.3.a: Cấu trúc của hợp chất BCW6 ..................................................... 43
Hình 4.3.b: Phổ 1H - NMR của BCW6 ......................................................... 44

Hình 4.3.c: Phổ 13C - NMR của BCW6 ........................................................ 44
Hình 4.3.d: Phổ HSQC của BCW6 ............................................................... 45
Hình 4.3.e: Phổ HSQC và HMBC của BCW6 .............................................. 47
Hình 4.3.f: Một số tƣơng tác HMBC của BCW6 .......................................... 47

Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
13

C - NMR

Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân Cacbon 13
Carbon - 13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy

1

H - NMR

Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton
Proton Magnetic Resonance Spectroscopy

1

H - 1H

1

H - 1H Chemical Shift Correlation Spectroscopy

COSY
2D - NMR

Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân hai chiều Two - Dimensional
NMR

CC

Sắc ký cột Column Chromatography

DEPT

Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer

EI - MS

Phổ khối lƣợng va chạm electron
Electron Impact Mass Spectroscopy

FAB - MS

Phổ khối lƣợng bắn phá nguyên tử nhanh
Fast Atom Bombardment Mass Spectrometry

HMBC

Heteronuclear Multiple Bond Connectivity

HMQC

Heteronuclear Multiple Quantum Coherence

ESI - MS

Electron Sprayt Ionization Mass Spectroscopy

GC - MS

Sắc kí khí - phổ khối

LC - MS

Sắc kí lỏng - phổ khối

IR

Phổ hồng ngoại Infrared Spectroscopy

Me

Nhóm metyl

MS

Phổ khối lƣợng Mass Spectroscopy

NOESY

Nucler Overhauser Effect Spectroscopy

TLC

Sắc ký lớp mỏng Thin Layer Chromatography

Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

MỞ ĐẦU
Các sản phẩm thiên nhiên ngày càng đƣợc con ngƣời quan tâm và ứng
dụng rộng rãi bởi đặc tính ít độc, dễ hấp thụ và không làm tổn hại đến môi
sinh. Theo các tài liệu công bố hiện nay, có khoảng 60% - 70% các loại
thuốc chữa bệnh đang đƣợc lƣu hành hoặc trong giai đoạn thử nghiệm lâm
sàng có nguồn gốc tự nhiên.
Bằng các phƣơng pháp thử hoạt tính sinh học hiện đại, có kết quả cao,
ngƣời ta đã tiến hành nghiên cứu các mẫu dịch chiết thực vật, nghiên cứu các
chất đã tách đƣợc từ các dịch chiết. Nhờ vậy mà phát hiện ra nhiều hợp chất
có hoạt tính sinh học quý báu, tạo điều kiện vô cùng thuận lợi cho việc phát

triển ngành y dƣợc trong công cuộc chữa bệnh cứu ngƣời.
Nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, lƣợng mƣa lớn, độ ẩm cao
(khoảng trên 80%), Việt Nam hiện có một hệ thực vật rất phong phú với
khoảng 12000 loài, trong đó có tới 4000 loài đƣợc nhân dân ta dùng làm thảo
dƣợc cùng các mục đích khác phục vụ cuộc sống con ngƣời.
Cùng với bề dày phát triển 4000 năm lịch sử của dân tộc, ngành đông y
đã dành đƣợc những thành tựu rực rỡ, nhiều phƣơng thuốc cây cỏ động vật đã
đƣợc ứng dụng hiệu quả lƣu truyền cho đến ngày nay. Đó là cơ sở rất quan
trọng cho việc phát triển ngành hoá học các hợp chất thiên nhiên.
Tuy nhiên đối với một đất nƣớc còn hạn chế về nguồn vốn và cơ sở vật
chất nhƣ Việt Nam thì vấn đề đặt ra là làm thế nào để khai thác và sử dụng
nguồn tài nguyên một cách hiệu quả nhất cho xã hội.
Vì vậy tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu thành phần
flavonoit từ cây Bần chua - Sonneratia caseolaris”.
Cây Bần chua - Sonneratia caseolaris thuộc họ Lythraceae là loại cây
phổ biến ở các quần thể cây ngập mặn. Tuy nhiên, hiện chƣa có nhiều tài liệu
công bố về thành phần hoá học cũng nhƣ ứng dụng dƣợc lý của loài này.
Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

1

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

Khoá luận này tập trung nghiên cứu thành phần flavonoit của lá cây
Bần chua tạo cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực tìm kiếm

thuốc mới, các giải pháp điều trị bệnh.
Nhiệm vụ của đề tài:
1. Phân lập hợp các hợp chất flavonoit từ lá cây Bần chua bằng các
phƣơng pháp sắc ký.
2. Xác định cấu trúc hoá học của các hợp chất đã phân lập đƣợc bằng
các phƣơng pháp phổ.

Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

2

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về cây Bần chua
1.1.1. Giới thiệu về cây Bần chua

. Tên khoa học : Sonneratia caseolaris (Tên đồng nghĩa

- Sonneratia acida

L.f., Rhizophora caseolaris L.)

. Tên Việt Nam : Bần chua
Ngoài ra cây còn có tên : Hải Đồng, Thủy Liễu, Bằng Lăng Tía.

. Mô tả cây :
Cây gỗ rừng ngập mặn, cao khoảng 6 – 8m, đƣờng kính thân đến 30 cm;
xung quanh gốc thƣờng mọc lên các rễ thở cao đến 50 cm. Lá đơn, mọc đối;
phiến lá dày, ròn, hình trứng ngƣợc đến bầu dục, chóp lá tròn, mép lá nguyên,
gân bên 8 - 12 đôi, cuống lá 3 - 5 mm. Hoa đơn độc ở đỉnh ngọn. Đài hình
ống cao 7 - 12 cm, thùy đài 6, hình tam giác; cánh hoa 6, hình đƣờng, dài đến
2,5 cm; nhị nhiều, chỉ nhị dài đến 4 cm; bầu hình cầu dẹt, vòi nhụy rất dài.
Quả có đài tồn tại; hình cầu dẹt, đƣờng kính 3 - 5 cm.
1.1.2. Sinh học, sinh thái
Ở Vƣờn Quốc gia Xuân Thủy, cây ra hoa tháng 3 - 5, có quả tháng 5 - 8.
Chúng phân bố tại các khu vực rừng ngập mặn thuộc Cồn Lu và Cồn Ngạn.
Nhƣng tập trung chủ yếu gần cửa Ba Lạt khu vực Cồn Lu (Bồng Trắng).
1.1.3. Công dụng
Ngƣời ta lấy quả ăn sống hay nấu canh cá. Cũng đƣợc sử dụng làm
thuốc đắp vào chỗ viêm tấy vì bong gân. Ở Ấn Độ dùng dịch quả lên men làm
thuốc ngăn chặn các chứng xuất huyết. Còn dịch ép từ hoa là một thành phần
trong bài thuốc chữa đái ra máu. Ở ta dùng lá giã ra, thêm tí muối, làm thuốc

Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

3

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

đắp chữa các vết thƣơng dụng dập. Ở Malaixia, lá giã lẫn với cơm dùng làm
thuốc đắp chữa bí tiểu tiện. Quả già làm thuốc diệt giun, còn nƣớc ép từ quả
xanh làm thuốc giảm ho. [1],[2]
1.1.4. Thành phần hóa học
Năm 2006, Samir Kumar Sadhu và cộng sự (Bangladesh và Nhật Bản)
công bố 2 hợp chất flavonoid từ phần lá loài Sonneratia caseolaris thu thập
tại Bangladesh, cả 2 hợp chất này đều thể hiện hoạt tính chống oxi hóa [3].

Luteolin

Luteolin 7 - rutinoside

Năm 2009 nhóm nghiên cứu của Shi Biao Wu (Trung Quốc) tách đƣợc
9 hợp chất từ quả cây Bần chua, trong đó 2 hợp chất nor - lignans (1, 2) và 2
dẫn xuất 6H - benzo[b,d]pyran - 6 - one (3, 4) đƣợc phần lập lần đầu tiên từ
chi Sonneratia có thể coi là các các chất “chỉ dấu” (taxonomic markers) cho
việc phân loại chi này. Kết quả đánh giá hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế
bào u thần kinh đệm chuột C - 6 cho thấy các chất 1, 2, và 6 thể hiện khả năng
gây độc tế bào ở mức độ trung bình với IC 50 tƣơng ứng là 19.02, 20.21 và
31.77 µg/ml (đối chứng dƣơng 5 - fluorouracil có IC50 = 5.84 µg/ml). [4].

3. 3,8 - Dihydroxy - 6H benzo[b,d]pyran - 6 - one

Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

4. 3 - hydroxy - 6H - benzo[b,d]pyran - 6 - one

4

Lớp: K37A - Hóa học

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

5. oleanolic acid
6. maslinic acid

8. luteolin 7 - O - β - glucoside

9. benzyl - O - β - D - glucopyranoside

Năm 2009, hai mƣơi bốn hợp chất trong đó có tám steroid (1 - 8), chín
triterpenoids (9 - 16, 24), ba flavonoids (20 - 22), và bốn dẫn xuất
benzenecarboxylic (17 - 19, 23) đƣợc phân lập và xác định từ thân và cành
của cây ngập mặn Sonneratia caseolaris. Trong số này các hợp chất 1, 4 - 20
và 22 - 24 đã đƣợc phân lập lần đầu tiên từ loài này. Các thử nghiệm in vitro
gây độc tế bào trên dòng tế bào gan ngƣời SMMC - 7721 cho thấy hợp chất
21 (3',4',5,7 - tetrahydroxyflavone) thể hiện hoạt tính tốt với IC50 = 2,8 µg/ml,
còn các hợp chất axit oleanolic (14), 3,3' - di - O - methyl ether axit ellagic
(18), và 3,3',4 - O - tri - O - methyl ether axit ellagic (19) có hoạt tính yếu.
Hoạt tính kháng khuẩn của các hợp chất trên cũng đƣợc thử nghiệm trên các
chủng Candida albicans và Staphylococcus aureus, tuy nhiên không có hợp
chất nào thể hiện hoạt tính đáng kể. [5]

Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

5

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

R3

R4
RO

1 R = 6-O-acetyl--D-glc
2 R = OH
3 
R = palmitate
5 R = 6-O-hexadecanoyl--D-glc
6 R = -D-glc

Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

R1O
R2

9 R1 = R4 = H, R2 = CH3, R3 = CH2OH
10 R1 = R4 = H, R2 = R3 = CH3
11 R1 = R4 = H, R2 = CH2OH, R3 = CH3
12 R1 = (E)-coumaroyl, R2 = CH3,
R3 = COOH, R4 = OH
24 R1 = R4 = H, R2 = COOH, R3 = CH3

6

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

OH
HO

O
OH
R
OH

O

21 R = H
22 R = O--L-arabinopyranosyl

1.2. Giới thiệu về lớp chất flavonoid [6, 7].
1.2.1. Giới thiệu chung
Các flavonoid là lớp chất phổ biến trong thực vật. Chúng là hợp chất
đƣợc cấu tạo gồm hai vòng benzen A, B đƣợc kết nối bởi 1 dị vòng C với
khung các bon C6 - C3 - C6.
Các flavonoid là dẫn xuất của 2 - phenyl chroman (flavan).
2'

8
7
A

1
O

1'

6'

6

4'

B

2

C

3'

5'

3
5

4

Flavan (2- phenyl chroman )

Hình 1.1 : Flavan ( 2 - Phenyl chroman)
Các flavonoid có ở trong tất cả các bộ phận của cây, bao gồm quả,
phấn, hoa, rễ… Một số flavonoid có hoạt tính sinh học thể hiện ở khả năng
chống oxi hóa.
Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

7

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

1.2.2 Các nhóm flavonoid
1.2.2.1. Flavon và flavonol
Nhóm flavon và flavonol chỉ khác nhau ở vị trí cacbon số 3. Công thức
cấu tạo của hợp chất nhƣ sau:
O

O

OH
O

O
Flavon

2-phenyl cromon hay 2-phenyl benzopyron

Flavonol
3 hydroxi flavon

Hình 1.2: Flavon và flavonol
Flavon và flavonol rất phổ biến trong tự nhiên, vị trí và số lƣợng các
nhóm hydroxi liên kết với các nguyên tử cacbon của khung tạo nên các chất
khác nhau.
Trong thực vật, các flavon và flavonol thƣờng không tồn tại dƣới dạng
tự do mà thƣờng dƣới dạng glycozit.
1.2.2.2. Flavanon (dihydroflavon)
O

O

Flavanon

Các flavanon nằm trong cân bằng hỗ biến với các chalcol do vòng
dihydropyron của flavanon kém bền nên dễ xảy ra mở vòng chuyển thành
chalcol.

Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

8

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

O

Khóa Luận Tốt Nghiệp
OH

[OH]
[ H]

O

Flavanon

O

Chalcol

1.2.2.3. Flavanonol - 3
Các flavanonol - 3 còn gọi là flavanon - 3 -

O

ol hay dihydroflavonol, flavanonol có cấu trúc
giống nhƣ flavanon chỉ khác nhóm thế hydroxi ở

OH
O

vị trí cacbon số 3 (C - 3).

Flavaol-3 (dihydroflavonol)

Ngƣời ta đã biết đến khoảng 30 hợp chất thuộc

Hình 1.3: Flavanonol - 3
OH

nhóm này, phần lớn chúng ở dạng aglycon chỉ có
vài chất ở dạng glycozit. Flavanonol có hai

O
HO

OH

nguyên tử cacbon bất đối là C - 2 và C - 3 nên

OH

chúng có tính quang hoạt. Các hợp chất

OH

O

Taxifolin

flavanonol - 3 thƣờng gặp là aromadendrin, fustin
và taxifolin.
1.2.2.4. Chacol
Chacol khác với các loại flavonoid khác là

nhóm chacol có phân tử gồm hai vòng benzen A và
B đƣợc nối với nhau bởi một mạch hở có 3 nguyên

4'

tử cacbon, số thứ tự các nguyên tố đƣợc bắt đầu

3'

đánh từ vòng B.

2

5'
6'

3

1

4
6

1'

5

2'

O

Chalcol

Hình 1.4: Chacol

Hiện nay ngƣời ta biết đến khoảng 20 hợp chất Chalcol, ngoài ra còn
thấy hợp chất dihydrochalcol. Tuy vậy, giữa chalcol và dihydrochalcol hầu
Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

9

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

nhƣ không có mối quan hệ khăng khít nào. Chalcol có thể bị đồng phân hoá
thành flavanon khi đun nóng với axit clohydric (HCl).
1.2.2.5. Auron
Auron là hợp chất có vòng C là một dị vòng 5 cạnh. Công thức cấu tạo
chung của nhóm auron nhƣ sau:
O
A

C

CH

B

O

Auron
Hình 1.5: Auron

Auron có màu vàng đậm và không tạo màu khi thực hiện phản ứng
Shinoda (phản ứng định tính flavonoit). Trong tự nhiên, các chalcol - glycozit
dễ bị oxy hóa thành auron - glycozit nên hai nhóm chất này tồn tại cạnh nhau.
Các auron - glycozit hay xuất hiện trong họ Cúc. Ví dụ nhƣ hai hợp chất
auron có trong cây Cúc chuồn chuồn là coreopsin và sunphurein, công thức
nhƣ sau:
OH

OH
GluO

OH
GluO

O

OH

CH

OH

O

O

Sunphurein

Coreopsin

1.2.2.6. Antoxianidin
Antoxianidin thƣờng gặp trong tự nhiên ở dạng glycozit dễ tan trong
nƣớc. Công thức chung nhƣ sau:
OR

O
RO
OH

Antoxianidin
Hình 1.6: Antoxianidin

Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

10

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

1.2.2.7. Leucoantoxianidin

Leucoantoxianidin còn gọi là flavan - 3,4 -

O

diol. Các hợp chất này mới chỉ tìm thấy ở dạng
OH

aglycon, chƣa tìm thấy ở dạng glycozit.

OH

Leucoantoxiandin

1.2.2.8. Catechin
Catechin là các dẫn xuất flavan - 3 - ol. Do đó hai trung tâm cacbon bất đối
nên chúng tồn tại dƣới dạng hai cặp đồng phân đối quang. Ví dụ nhƣ các cặp
catechin và epicatechin.Trong đó chỉ có (+) - catechin và ( - ) - epicatechin
xuất hiện trong thiên nhiên.
OH

OH
O

O
HO

HO

OH

OH

OH

OH
OH

OH

(-) epicatechin

(+)- catechin

OH

OH
O

O
HO

HO

OH

OH
OH

OH

OH

OH

(+) epicatechin

(-) catechin

1.2.2.9. Isoflavonoid
Isoflavonoid bao gồm các dẫn xuất của 3 - phenyl chroman, đƣợc chia
thành các nhóm nhƣ sau:
O

O

O

RO

OR

O

3- phenyl chroman

O

O

Iso flavon

Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

11

Iso flavanon

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

1.2.2.10. Rotenoid và neoflavonoid
Các rotenoid có quan hệ chặt chẽ với các isoflavon về mặt cấu trúc
cũng nhƣ sinh tổng hợp. Khung cacbon đƣợc mở rộng thêm một nguyên tử
cacbon nên có thể tạo thêm một vòng pyran thứ hai. Công thức nhƣ sau:

O

H
O
O

H
O
OMe
OMe

Rotenoid

1.3. Các phƣơng pháp chiết mẫu thực vật
Sau khi tiến hành thu hái và làm khô mẫu, tuỳ thuộc vào đối tƣợng chất
có trong mẫu khác nhau (chất phân cực, chất không phân cực, chất có độ phân
cực trung bình…) mà ta chọn dung môi và hệ dung môi khác nhau.
1.3.1. Chọn dung môi chiết
Thƣờng thì các chất chuyển hoá thứ cấp trong cây có độ phân cực khác
nhau. Tuy nhiên những thành phần tan trong nƣớc ít khi đƣợc quan tâm. Dung
môi dùng trong quá trình chiết cần phải đƣợc lựa chọn rất cẩn thận.
Điều kiện của dung môi là phải hoà tan đƣợc những chất chuyển hoá
thứ cấp đang nghiên cứu, dễ dàng đƣợc loại bỏ, có tính trơ (không phản ứng
với chất nghiên cứu), không dễ bốc cháy, không độc.
Nếu dung môi có lẫn các tạp chất thì có thể ảnh hƣởng đến hiệu quả và chất
lƣợng của quá trình chiết. Vì vậy những dung môi này nên đƣợc chƣng cất để thu
đƣợc dạng sạch trƣớc khi sử dụng. Thƣờng có một số chất dẻo lẫn trong dung môi
nhƣ các diankyl phtalat, tri - n - butyl - axetylcitrar và tributylphosphat. Những
chất này có thể lẫn với dung môi trong quá trình sản xuất hoặc trong khâu bảo
quản nhƣ trong các thùng chứa hoặc các nút đậy bằng nhựa.

Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

12

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

Methanol và chlorofrom thƣờng chứa dioctylphtalat [di - (2 - etylhexyl)
- phtalat hoặc bis - 2 - etylhexyl - phtalat]. Chất này sẽ làm sai lệch kết quả
phân lập trong các quá trình nghiên cứu hoá thực vật, thể hiện hoạt tính trong
thử nghiệm sinh học và có thể làm bẩn dịch chiết của cây. Chlrofrom, metylen
clorit và methanol là những dung môi thƣờng đƣợc lựa chọn trong quá trình
chiết sơ bộ một phần của cây nhƣ: lá, thân, rễ, củ, quả, hoa…
Những tạp chất của chlorofrom nhƣ CH2Cl2, CH2ClBr có thể phản ứng
với một vài hợp chất nhƣ các ancaloit tạo muối bậc 4 và những sản phẩm
khác. Tƣơng tự nhƣ vậy, sự có mặt của lƣợng nhỏ axit clohiđric (HCl) cũng
có thể gây ra sự phân huỷ, sự khử nƣớc hay sự đồng phân hoá với các hợp
chất khác. Chlorofrom có thể gây tổn thƣơng cho gan và thận nên khi làm
việc với chất này cần đƣợc thao tác khéo léo, cẩn thận ở nơi thoáng mát và
phải đeo mặt nạ phòng độc. Metylen clorit ít độc hơn và dễ bay hơi hơn
chlorofrom.
Methanol và ethanol 80% là những dung môi phân cực hơn các
hiđrocacbon thế clo. Ngƣời ta cho rằng các dung môi thuộc nhóm rƣợu sẽ
thấm tốt hơn lên màng tế bào nên quá trình chiết với các dung môi này sẽ thu
đƣợc lƣợng lớn các thành phần trong tế bào. Trái lại, khả năng phân cực của
chlorofrom thấp hơn, nó có thể rửa giải các chất nằm ngoài tế bào. Các ancol
hoà tan phần lớn các chất chuyển hoá phân cực cùng với các hợp chất phân
cực trung bình và thấp. Vì vậy, khi chiết bằng ancol thì các chất này cũng bị
hoà tan đồng thời. Thông thƣờng dung môi cồn trong nƣớc có những đặc tính
tốt nhất cho quá trình chiết sơ bộ.
Tuy nhiên cũng có một vài sản phẩm mới đƣợc tạo thành khi dùng
methanol trong suốt quá trình chiết. Thí dụ trechlonolide A thu đƣợc từ
trechlonaetes aciniata đƣợc chuyển thành trechlonolide B bằng quá trình phân
huỷ 1 - hydroxytropacocain cũng xảy ra khi erythroxylum novogranatense
đƣợc chiết trong methanol nóng.
Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

13

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

Ngƣời ta thƣờng ít sử dụng nƣớc để thu đƣợc dịch chiết thô từ cây mà
thay vào đó là dùng dung dịch nƣớc của methanol.
Dietyl ete hiếm khi đƣợc dùng cho các quá trình chiết thực vật vì nó rất
dễ bay hơi, bốc cháy và rất độc, đồng thời nó có xu hƣớng tạo thành peroxit
dễ nổ. Peroxit của dietyl ete dễ gây phản ứng oxi hoá với các hợp chất không
có khả năng tạo cholesterol nhƣ các carotenoid. Tiếp đến là axeton cũng có
thể tạo thành axetonit nếu 1,2 - cis - diol có mặt trong môi trƣờng axit. Quá
trình chiết dƣới điều kiện axit hoặc bazơ thƣờng đƣợc dùng với quá trình phân
tách đặc trƣng, cũng có khi xử lí các dịch chiết bằng axit - bazơ có thể tạo
thành những sản phẩm mong muốn.
Sự hiểu biết về những đặc tính của những chất chuyển hoá thứ cấp trong cây
đƣợc chiết sẽ rất quan trọng để từ đó lựa chọn dung môi thích hợp cho quá
trình chiết, tránh đƣợc sự phân huỷ chất bởi dung môi và quá trình tạo thành
chất mong muốn.
Sau khi chiết, dung môi đƣợc cất ra bằng máy cất quay ở nhiệt độ
không quá 30 - 400C, với một vài hoá chất chịu nhiệt có thể thực hiện ở nhiệt
độ cao hơn.
1.3.2. Quá trình chiết
Hầu hết quá trình chiết đơn giản đƣợc phân loại nhƣ sau:
- Chiết ngâm.

- Chiết sử dụng một loại thiết bị là bình chiết Xoclet.
- Chiết sắc với dung môi nƣớc.
- Chiết lôi cuốn theo hơi nƣớc.
Chiết ngâm là một trong những phƣơng pháp đƣợc sử dụng rộng rãi
nhất trong quá trình chiết 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 dƣới đáy
để điều chỉnh tốc độ chảy thích hợp cho quá trình tách rửa dung môi. Dung
Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

14

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

môi có thể nóng hoặc lạnh nhƣng nóng sẽ đạt hiệu quả chiết cao hơn. Trƣớc
đây, máy chiết ngâm đòi hỏi phải làm bằng kim loại nhƣng hiện nay có thể
dùng bình thuỷ tinh.
Thông thƣờng quá trình chiết ngâm không đƣợc sử dụng nhƣ phƣơng
pháp chiết liên tục bởi mẫu đƣợc ngâm với dung môi trong máy chiết khoảng
24 giờ rồi chất chiết đƣợc lấy ra. Thông thƣờng quá trình chiết một mẫu chỉ
thực hiện qua 3 lần dung môi vì khi đó cặn chiết sẽ không còn chứa những
chất giá trị nữa. Sự kết thúc quá trình chiết đƣợc xác định bằng một vài cách
khác nhau.
Ví dụ:
- Khi chiết các alcaloid, ta có thể kiểm tra sự xuất hiện của hợp chất
này bằng sự tạo thành kết tủa với những tác nhân đặc trƣng nhƣ tác nhân

Đragendroff và tác nhân Maye.
- Các flavonoid thƣờng là những hợp chất màu. Vì vậy, khi dịch chiết
chảy ra mà không có màu sẽ đánh dấu sự rửa hết những chất này trong cặn
chiết.
- Khi chiết các chất béo thì nồng độ trong các phần của dịch chiết ra
và sự xuất hiện của cặn chiết tiếp theo sau đó sẽ biểu thị sự kết thúc quá trình
chiết.
- Các lacton của sesquitecpen và các glicozid trợ tim, phản ứng Kedde
có thể dùng để biểu thị sự xuất hiện của chúng hoặc khi cho phản ứng với
aniline axetat sẽ cho biết sự xuất hiện của các hydrat cacbon và từ đó có thể
biết đƣợc khi nào quá trình chiết kết thúc.
Nhƣ vậy, tuỳ thuộc vào mục đích cần thiết lấy chất gì để lựa chọn dung
môi cho thích hợp và thực hiện quy trình chiết hợp lí nhằm đạt hiệu quả cao.
Ngoài ra, có thể dựa vào mối quan hệ của dung môi và chất tan của các lớp
chất mà ta có thể tách thô một số lớp chất ngay trong quá trình chiết.
Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

15

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

1.4. Các phƣơng pháp sắc kí trong phân lập các hợp chất hữu cơ
Phƣơng pháp sắc kí (Chromatography) là một phƣơng pháp phổ biến và
hữu hiệu nhất hiện nay, đƣợc sử dụng rộng rãi trong việc phân lập các hợp
chất hữu cơ nói chung và các hợp chất thiên nhiên nói riêng.

1.4.1. Đặc điểm chung của phương pháp sắc kí
Sắc kí là phƣơng pháp tách, phân tích, phân li các chất dựa vào sự khác
nhau về bản chất hấp phụ và sự phân bố khác nhau của chúng giữa hai pha:
pha động và pha tĩnh.
Sắc kí gồm có pha động và pha tĩnh. Khi tiếp xúc với pha tĩnh, các cấu
tử của hỗn hợp sẽ phân bố giữa pha động và pha tĩnh tƣơng ứng với tính chất
của chúng (tính bị hấp phụ, tính tan…).
Phƣơng pháp sắc kí dựa trên sự khác biệt về tốc độ di chuyển của các
chất trong pha động khi tiếp xúc mật thiết với một pha tĩnh. Nguyên nhân của
sự khác nhau đó là do khả năng bị hấp phụ và phản hấp phụ khác nhau hoặc do
khả năng trao đổi khác nhau của các chất ở pha động với các chất ở pha tĩnh.
Các chất khác nhau sẽ có ái lực khác nhau với pha động và pha tĩnh.
Trong quá trình pha động chuyển động dọc theo hệ sắc kí hết lớp pha tĩnh này
đến lớp pha tĩnh khác, sẽ lặp đi lặp lại quá trình hấp phụ và phản hấp phụ. Kết
quả là các chất có ái lực lớn với pha tĩnh sẽ chuyển động chậm hơn qua hệ
thống sắc kí so với các chất tƣơng tác yếu hơn với pha này. Nhờ đặc điểm này
mà ngƣời ta có thể tách các chất qua quá trình sắc kí.
1.4.2. Cơ sở của phương pháp sắc kí
Phƣơng pháp sắc kí dựa vào sự phân bố khác nhau của các chất giữa
pha động và pha tĩnh. Ở điều kiện nhiệt độ không đổi, định luật mô tả sự phụ
thuộc của lƣợng chất bị hấp phụ lên pha tĩnh với nộng độ của dung dịch (hoặc
với chất khí là áp suất riêng phần) gọi là định luật hấp phụ đơn phân tử đẳng
nhiệt Langmuir:
Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

16

Lớp: K37A - Hóa học

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2
n=

Khóa Luận Tốt Nghiệp
n.b.C
1+b.C

: Lƣợng chất bị hấp phụ lên pha tĩnh lúc đạt cân bằng.

n

n  : Lƣợng cực đại của chất có thể bị hấp phụ lên một chất hấp phụ nào đó.

b

: Hằng số.

C

: Nồng độ của chất bị hấp phụ.

1.4.3. Phân loại các phương pháp sắc kí
Trong phƣơng pháp sắc kí: Pha động là các chất ở trạng thái khí hay
lỏng, còn pha tĩnh có thể là các chất ở trạng thái lỏng hoặc rắn.
* Theo bản chất của hai pha sử dụng
- Pha tĩnh: Có thể là chất rắn hoặc chất lỏng
+ Pha tĩnh là chất rắn: Thƣờng là alumin hoặc silica gel đã đƣợc xử lý,
nó có thể nạp nén vào trong một cột
+ Pha tĩnh là chất lỏng: Có thể là một chất lỏng đƣợc tẩm lên bề mặt
một chất mang

- Pha động: Có thể là chất lỏng hoặc chất khí
+ Pha động là chất khí: Thí dụ trong kỹ thuật sắc ký khí. Trong truờng
hợp này chất khí đƣợc gọi là khí mang hay khí vectơ.
+ Pha động là chất lỏng: Thí dụ trong kỹ thuật sắc ký giấy, sắc ký lớp
mỏng, sắc ký cột.
* Phân loại sắc ký theo bản chất của hiện tựợng xảy ra trong quá trình phân
tách chất.
- Sắc ký phân chia (partition chromatography)
+ Pha động là chất lỏng hoặc chất khí (trong sắc ký khí)
+ Pha tĩnh là chất lỏng, lớp chất lỏng với chiều dày rất mỏng, chất lỏng
này đuợc nối hóa học lên bề mặt của những hạt rắn, nhuyễn và mịn.
- Sắc ký hấp thụ (Adsorption chromatography)
Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

17

Lớp: K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

+ Pha động là chất lỏng hoặc chất khí.
+ Pha tĩnh là chất rắn: đó là những hạt rắn nhuyễn mịn, có tính trơ,
đƣợc nhồi trong một cái ống. Bản thân hạt rắn là pha tĩnh, pha tĩnh thƣờng sử
dụng là những hạt silica gel hoặc alumin.
- Sắc ký trao đổi ion (Ion exchange chromatography)
+Pha động chỉ có thể là chất lỏng
+ Pha tĩnh là chất rắn, là những hạt hình cầu rất nhỏ, có cấu tạo hóa học

là polymer nên gọi là hạt nhựa. Bề mặt của hạt mang các nhóm chức hóa học
ở dạng ion. Có hai loại hạt nhựa: nhựa trao đổi anion và nhựa trao đổi cation.
- Sắc ký lọc gel (size exclusion chromatography, gel filtration
chromatography)
+ Pha động chỉ có thể là chất lỏng.
+ Pha tĩnh là chất rắn, đó là những hạt hình cầu bằng polymer, trên bề
mặt có nhiều lỗ rỗng.
- Sắc ký ái lực (arrinicy chromatography)
+ Sắc ký ái lực dựa vào tính bám dính của một protein, các hạt trong
cột có nhóm hóa học kết dính bằng liên kết cộng hóa trị. Một protein có ái lực
với nhóm hóa học này sẽ gắn vào các hạt và di chuyển sẽ bị cản trở.
+ Đây là một phƣơng pháp rất hiệu quả và đƣợc ứng dụng rộng rãi
trong việc tinh sạch protein.
- Sắc ký lỏng cao áp
+ Kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp là một dạng mở rộng của kỹ thuật sắc ký
cột có khả năng phân tách protein đƣợc cải thiện đáng kể. Bản thân vật liệu
tạo cột vốn đã có sự phân chia rõ ràng và nhƣ thế sẽ có nhiều vị trí tuơng tác
dẫn đến khả năng phân tách đƣợc tăng lên đáng kể. Bởi vì cột đƣợc làm từ vật
liệu mịn hơn nên phải có một áp lực tác động lên cột để có đƣợc một tốc độ
chảy thích hợp.

Sinh viên: Nguyễn Thị Tấn

18

Lớp: K37A - Hóa học