TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA
BỘ MÔN HÓA HỮU CƠ
______
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CAO
ETHYL ACETATE CỦA ĐỊA Y ROCCELLA SINENSIS
(NYL.) HALE THU HÁI Ở BÌNH THUẬN
Người hướng dẫn
: ThS. Dương Thúc Huy
Sinh viên thực hiện
: Phan Hoài Thu
Mã số sinh viên
: 35106049
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2013
LỜI MỞ ĐẦU
Ngay từ thời trung đại, nhiều người làm nghề y đã sử dụng các loài địa y làm
thuốc chữa bệnh như: Lobaria pulmonaria chữa các bệnh về phổi, Parmelia sulcata
chữa các bệnh về sọ não, …Ngày nay địa y vẫn được sử dụng làm một số loại thuốc dân
gian. Người da đỏ ở Florida và người Trung Quốc đã sử dụng một số loại địa y khác
nhau làm thuốc, đặc biệt là thuốc long đờm. Ahmadjian và Nilsson công bố rằng địa y
Cetraria islandica bán rộng rãi trong các tiệm bào chế thuốc ở Thụy Điển và dùng để
điều trị bệnh đái tháo đường, bệnh phổi và bệnh viêm mũi. Peltigera canina được sử
dụng ở Ấn Độ như một dược phẩm làm giảm các cơn đau gan.
Ngoài công dụng chữa bệnh, địa y còn được sử dụng làm thực phẩm, mỹ phẩm, xà
phòng, nước hoa. Các loại hợp chất khác nhau và các dẫn suất của depside được chiết từ
các chi Evernia, Parmelia và Ramalina, một số có mùi hương hấp dẫn được dùng trong
xà phòng và nước hoa. Đặc biệt, địa y được xem như là các chất chỉ thị sinh học cho ô
nhiễm môi trường.
Với những công dụng đó, địa y được nhiều nhà hóa dược nghiên cứu, nhiều hợp
chất tự nhiên được cô lập và một số được xác định có hoạt tính kháng khuẩn, kháng ung
thư, kháng virut, giảm đau, hạ sốt, …
Địa y là thực vật bậc thấp, là kết quả của sự cộng sinh của tảo và nấm. Nhờ dạng
sống này, địa y có thể sống được ở nhiều nơi trên đất, đá, thân cây,... trong những điều
kiện khác nghiệt và khô hạn của vùng nhiệt đới. Ở Việt Nam, người ta dễ dàng tìm thấy
sự có mặt của địa y ở những nơi quen thuộc với sự phân bố phong phú và đa dạng. Vậy
mà từ trước đến nay ở Việt Nam chưa có tác giả nào nghiên cứu về hóa học cũng như
ứng dụng của địa y. Để góp phần vào sự phát triển của khoa học Việt Nam, chúng tôi đã
lựa chọn loại địa y Roccella sinensis (Nyl.) Hale (họ Rocellaceae) thu hái ở thành phố
huyện Liên Hương, tỉnh Bình Thuận, Việt Nam để nghiên cứu.
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................1
MỤC LỤC .......................................................................................................................2
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................................4
DANH MỤC HÌNH ẢNH-SƠ ĐỒ-BẢNG BIỂU ..........................................................5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...........................................................................................6
1.1. KHÁI QUÁT VỀ ĐỊA Y ......................................................................................6
1.1.1. Định nghĩa và phân loại địa y ........................................................................6
1.1.2. Vai trò của các hợp chất tự nhiên trong địa y [4]............................................6
1.1.3. Một số ứng dụng của địa y ............................................................................7
1.2. HOẠT TÍNH CỦA CÁC HỢP CHẤT TỪ ĐỊA Y ..............................................7
1.3. NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VỀ CÁC HỢP CHẤT CÓ TRONG ĐỊA Y ............7
1.4.
MÔ
TẢ
THỰC
VẬT
ROCCELLA
SINENSIS
(NYL.)
HALE
(ROCCELLACEACE) ................................................................................................8
1.5. MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ TRONG ĐỊA Y THUỘC CHI
ROCCELLA ĐÃ ĐƯỢC NGHIÊN CỨU ....................................................................9
1.5.1. Các acid béo ..................................................................................................9
1.5.2. Các hợp chất carbohydrat ..............................................................................9
1.5.3. Các hợp chất chromane và chromone ...........................................................9
1.5.4. Các hợp chất dibenzofurane ..........................................................................9
1.5.5. Các hợp chất depside ...................................................................................10
1.5.6. Các hợp chất carotenoid ..............................................................................10
1.5.7. Các hợp chất aliphatic vòng ........................................................................10
1.5.8. Các hợp chất chứa N ...................................................................................10
1.5.9. Công thức hóa học các hợp chất ..................................................................10
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM.....................................................................................13
2.1. HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ ...............................................................................13
2.1.1. Hóa chất .......................................................................................................13
2.1.2. Thiết bị.........................................................................................................13
2.2. KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU ............................................................................13
2.3. ĐIỀU CHẾ CÁC LOẠI CAO ............................................................................14
2.4. CÔ LẬP CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ TRONG CAO ETYL AXETAT ...........15
2.4.1. Sắc kí cột cho cao EA1 ................................................................................15
2.4.2 Sắc kí cột silica gel áp dụng cho phân đoạn EA1.2 (15.137g) ....................16
2.4.3 Sắc kí cột silica gel áp dụng cho phân đoạn EA1.2.3 (1.920g) ...................17
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................18
3.1 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RS-C1a.....................19
3.2 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RS-C2 .....................19
3.3 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RS-C1 ......................20
3.4 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RS- C15 ...................23
Chương 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ........................................................................26
4.1 KẾT LUẬN. ........................................................................................................26
4.2 ĐỀ XUẤT: ...........................................................................................................27
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................28
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
S
Mũi đơn (Singlet)
d
Mũi đôi (Doublet)
t
Mũi ba (Triplet)
m
Mũi đa (Multiplet)
brs
Mũi đơn rộng
m/z
Mass to charge ratio Transfer
NMR
Cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear magnetic resonance)
HSQC
Heteronuclear Single Quantum Correlation
HMBC
Heteronuclear Multiple Bond Coherence
1
H-NMR
Proton Nuclear Magnetic Resonance
13
Carbon Nuclear Magnetic Resonance
DEPT
High-Perfo Distortionless Enhancement by Polarization Transfer
J
Hằng số tương tác spin-spin
ppm
Part per million
UV
Tia cực tím (Ultra violet)
HR-ESI-MS
Hight Resolution- Electro Spray Ionization -Mass Spectrometry
ED
Ether dầu
EA
Ethyl acetate
C
Chloroform
Me
Methanol
Ac
Acid Acetic
C-NMR
DANH MỤC HÌNH ẢNH-SƠ ĐỒ-BẢNG BIỂU
1.Hình ảnh
Trang
Hình 1:
Ba dạng chính của địa y
06
Hình 2:
Sinh tổng hợp của các hợp chất từ địa y
08
Hình 3:
Địa y Roccella sinensis
08
2. Sơ đồ
Sơ đồ 1: Sơ đồ điều chế các loại cao
15
Sơ đồ 2: Các phân đoạn được tạo thành từ cao EA.1
18
3. Bảng
Bảng 1:
Sắc kí cột silica gel trên phân đoạn EA1
16
Bảng 2:
Sắc kí cột silica gel trên phân đoạn EA1.2
16
Bảng 3:
Sắc kí cột silica gel trên phân đoạn EA1.2.3
17
Bảng 4:
Bảng số liệu của hợp chất RS-C2 trong dung môi 20
acetone
Bảng 5:
Bảng số liệu của hợp chất RS-C1 trong dung môi 22
DMSO
Bảng 6:
Bảng số liệu của hợp chất RS-C1 trong dung môi 23
acetone
Bàng 7
Bảng số liệu phổ 1H-NMR của hợp chất RS-C1 và RS- 24
C15 trong dung môi acetone
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. KHÁI QUÁT VỀ ĐỊA Y
1.1.1. Định nghĩa và phân loại địa y
Địa y là một dạng thực vật bậc thấp đặc biệt, nó là kết quả cộng sinh của nấm
(mycobiont) và một thành phần quang hợp (photobiont) thường là tảo (green alga) hay
vi khuẩn lam (cyanobacterium). Hiện nay có khoảng 17000 loài địa y đã được tìm
thấy. Địa y thường được chia làm ba dạng chính: dạng khảm (crustose), dạng phiến
(foliose) và dạng sợi (frucose).
Thành phần tảo của địa y sản sinh các carbohydrate bằng quá trình quang hợp,
còn thành phần nấm sản sinh các hợp chất tự nhiên (để chống tia UV, ngăn chặn sâu
bọ và các loài động vật ăn cỏ, …), cung cấp nước và khoáng chất. Kết quả từ sự cộng
sinh này giúp địa y có thể sinh trưởng và sống sót trong những điều kiện khắc nghiệt,
chủ yếu ở vùng vĩ độ cao, vùng nhiệt đới, và có thể hiện diện ở khắp mọi nơi như trên
đá, đất, lá cây, thân cây, kim loại, thủy tinh [2].
Địa y dạng khảm
Địa y dạng phiến
Địa y dạng sợi
Hình 1: Ba dạng chính của địa
1.1.2. Vai trò của các hợp chất tự nhiên trong địa y [4]
Bảo vệ đối với cây trồng bậc thấp và bậc cao.
Các hợp chất thơm hấp thụ tia UV, bảo vệ địa y chống lại bức xạ có hại.
Các carboxylic acid từ địa y là tác chất tạo phức mạnh và giúp cho địa y lấy
được các khoáng chất từ vật chủ nơi địa y bám vào (substrate). Giúp xua đuổi thú ăn
thịt và côn trùng.
1.1.3. Một số ứng dụng của địa y
Địa y đã được sử dụng làm thực phẩm, làm phẩm nhuộm, nguyên liệu thô trong
sản xuất nước hoa và trong y học cổ truyền.
1.2. HOẠT TÍNH CỦA CÁC HỢP CHẤT TỪ ĐỊA Y
Địa y sản sinh ra một lượng lớn các hợp chất hữu cơ, đa số có hoạt tính sinh
học và nhiều loại trong chúng là đặc hiệu của địa y trong hoá học các hợp chất tự
nhiên. Tuy vậy, các khảo sát hoá học trên địa y bị hạn chế do nguồn cung có hạn, vì
các địa y phát triển rất chậm. Những nghiên cứu gần đây cho thấy việc nuôi cấy địa y
trong phòng thí nghiệm cũng không dễ dàng, chỉ khoảng 10% địa y được nuôi cấy
thành công, tuy nhiên chúng lại chứa các hợp chất hữu cơ khác hẳn với các hợp chất
có trong cùng loại địa y tự nhiên
[1]
. Lê Hoàng Duy
[2]
đã nghiên cứu nuôi cấy thành
công 10 % trên khoảng 50 loài địa y lấy từ Việt Nam. Tuy đạt thành công về mặt cô
lập hợp chất mới nhưng hầu như các hợp chất cô lập từ địa y nuôi cấy đều khác so với
các hợp chất địa y tự nhiên.
Khoảng gần 1000 hợp chất địa y đã được cô lập cho đến nay. Nghiên cứu về
hoạt tính sinh học và khả năng dược học của các hợp chất tự nhiên từ địa y được thống
kê đầy đủ của Boustie (2007) [6], Huneck (1999) [7], Muller (2001) [8] về kháng khuẩn,
kháng virus, chống oxy hóa, kháng ung thư, kháng viêm, kháng enzyme …
1.3. NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VỀ CÁC HỢP CHẤT CÓ TRONG ĐỊA Y
Có nhiều hệ thống phân loại các hợp chất hóa học từ địa y, trong đó hệ thống
phân loại được sử dụng nhiều nhất là hệ thống phân loại do Shibata và cộng sự đề
nghị[3].
Các hợp chất hóa học trong địa y được chia làm ba nhóm chính dựa theo nguồn
gốc sinh tổng hợp của chúng (hình 2).
Nguồn gốc polyketide: depside, depsidone, quinones, xanthones, chromones,
aliphatic acid …
Nguồn gốc shikimic acid: terphenylquinone và dẫn xuất của tetronic acid.
Nguồn gốc mevalonic acid: terpenoid, steroid.
Tảo
Nấm
Hình 2: Sinh tổng hợp của các hợp chất từ địa y [1]
1.4. MÔ TẢ THỰC VẬT ROCCELLA SINENSIS (NYL.) HALE
(ROCCELLACEACE)
Tên khoa học: Roccella sinensis (Nyl.) Hale.
Họ: Rocellaceae.
Mô tả thực vật: là loại địa y dạng sợi thường mọc trên các thân cây cao, sợi dài,
mảnh, có màu xanh xám.
Hình 3: Địa y Roccella sinensis
1.5. MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ CÓ TRONG ĐỊA Y THUỘC CHI
ROCCELLA ĐÃ ĐƯỢC NGHIÊN CỨU
1.5.1. Các acid béo
Năm 1967, Huneck S. và các cộng sự đã cô lập được roccellaric acid (1) từ
Roccella mollis[8].
Năm 1994, Huneck đã cô lập được roccellic acid (2) từ Roccella phycopis[9].
1.5.2. Các hợp chất carbohydrat
Năm 1969, C. F. Culberson đã cô lập được hợp chất meso-erythitol (3) từ
Roccella phycopis[10] và D-tagatose (4) từ Roccella fuciformis[10].
Năm 1945, Anker R. M., Cook A. H. đã cô lập được ethyl orsellinate (5) từ
Roccella fuciformis[11]. Sau đó hợp chất này cũng được tìm ra bởi Dyke H. J., Elix J.
A., Marcuccio S. M.,Whitton A. A. (1987); Gavin J., Tabacchi R. (1975); Hase T. A.,
Suokas E,, McCoy K. (1978) và Sonn (1928).
Năm 1969, C.F Culberson và các cộng sự đã cô lập được (+)-montagnetol (6) từ
Roccella montagnei[10].
1.5.3. Các hợp chất chromane và chromone
Năm 1969, Alberhart D. J., Overton K. H., Huneck S. đã cô lập lepraric acid (7)
từ Roccella fuciformis[12].
Năm 1972, Hucneck S., Follmann G. đã tìm được lobodirin (8) từ Roccella
cerebriformis[13]. Cũng trong năm đó Huneck và các cộng sự của mình cô lập được 2methyl-5-hidroxy-6hidroxymethyl-7- methoxychromone (9) từ Roccella fuciformis[13].
Năm 1992, Huneck S., Jakupovic J., Follmann G. đã cô lập được mollin (10)
và roccellin (11) từ Roccellaria mollis[14]. Năm 1992, Huneck S., Jakupovic J.,
Follmann G. đã công bố hợp chất galapagin (12) từ Roccella galapagoensis Follm[14].
1.5.4. Các hợp chất dibenzofurane
Năm 1991, Huneck S.và cộng sự đã cô lập được 9-methyl pannarate (13) từ
Roccella capesis Follm [15].
Năm 1993, Huneck S. và cộng sự của mình đã tìm thấy 3-Odemethylschizopeltic acid (14) từ Roccella hypomecha Bory[16].
1.5.5. Các hợp chất depside
Năm 1980, Sundholm E. G. và Huneck S. đã cô lập được erythrin (15) từ
Roccella phycopsis Ach[17].
1.5.6. Các hợp chất carotenoid
Năm 1988, Czeczuga đã cô lập được các β-carotene (16) từ Roccella
fuciformis[18] và γ-carotene (17) từ Roccella montagnei Bell[18].
1.5.7. Các hợp chất aliphatic vòng
Năm 1970, Ferguson G., Mackey I. R. tìm ra acetylportentol (18) từ Roccella
fuciformis[19]; cũng trong năm đó Aberhart D. J.,Overton K. H., Huneck S., đã phân
lập được prortentol (19) từ Roccella galapagones[20].
1.5.8. Các hợp chất chứa N
Năm 1983, Marcuccio S. M., Elix J. A. đã cô lập được picroroccellin (20) từ
Roccella fuciformis[21].
Năm 1972, Bohman-Lindgren G., Ragnarsson U., tìm ra roccanin (21) từ
Roccella canariensis[22]
1.5.9. Công thức hóa học các hợp chất
Me
HOOC
Me
O
H3C H CO2H
O
H3C (CH2)11
Roccellaric acid (1)
CH2OH
H
OH
H
OH
CH2OH
O
H
OH
meso-erythitol (3)
Me
OH
COOC2H5
OH
CH2OH
OH
H
CO2H
Roccellic acid (2)
H
H
H
HO
OH
H
D-tagatose (4)
Ethyl orsellinate (5)
Me
CH3 O
CH2
OH
H
OH HO
H
CH2OH
CO2
HO
HOOC
O
O
OH
O
HOH2C
OAc
AcO
HO
O
Me
O
H3CO
OAc
OH
OH
Me
O
2-methyl-5-hidroxy-6hydroxymethyl-7methoxychromone (9)
Lobodirin (8)
O
OH
OAc
Me
O
HO HO
OAc O
O
Me
OAc
O
O
Roccellin (11)
OH
O
OH
Me
Me
OH
O
O
HO HO
Me
Mollin (10)
COOMe
O
Me
O
Me
OH
O
COOH
OAc
Galapagin (12)
9-Methyl pannarate (13)
Me
OMe
Me
COOMe
MeO
COO
HO
OH
O
COOH
Me
Me
OH
OH
Me
3-O-Demethylschizopeltic acid (14)
Me
Me
Leprapic acid (7)
OH
HO
HO
O
O
H3CO
(+)- Montagnetol (6)
O
OH
Me
COO CH2
H
OH
H
OH
CH2OH
Erythrin (15)
Me
Me
Me
β-Carotene (16)
Me
Me
Me
Me
Me
Me
Me
Me
Me
Me
Me
Me
Me
Me
γ-Carotene (17)
O
CH3
H3C
O
O
O
CH3
H3C
CH
O 3
CH3
O
H3C
O
H3C C
O
O
O
CH
O 3
CH3
N
H
HN
H3C
CH3
HO
Acetylportentol (18)
CH3
HN
O
O
OH
NH
và
N
Me
OMe
O
Picrorocellin (20)
O
Roccanin (21)
Me
N
NH
H H
H
N
O
Portentol (19)
O
OH
O
OMe
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
2.1. HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ
2.1.1. Hóa chất
Dung môi dung trong sắc ký cột và sắc ký điều chế, sắc ký lớp mỏng gồm ether
dầu hỏa (60-90oC), ether dầu hỏa thắp sáng (40-60oC), ethyl acetate, acid acetic,
chloroform, acetone, methanol điều là hóa chất của hãng Chemsol-Việt Nam và được
làm khan bằng Na 2 SO 4 nếu sử dụng lại và nước cất.
Thuốc thử: để hiện hình các vết hữu cơ bằng sắc ký lớp mỏng, phun xịt bằng
dung dịch acid sulfuric 30%, vanillin/H 2 SO 4 , soi đèn UV.
Sắc ký cột thường dùng silica gel sắc ký cột 70- 30, cỡ hạt: 0.04-0.06 mm, Ấn
Độ.
2.1.2. Thiết bị
Các thiết bị dùng để ly trích (lọ thủy tinh, becher, bình lóng).
Máy cô quay chân không Buchi-111 kèm bếp cách thủy Buchi 461 Water Bath.
Cột sắc ký: cột cổ điển.
Sắc ký lớp mỏng 25DC-Alufolien 20 x 20 cm Kiesel gel F 254 Merck.
Thiết bị đo nhiệt độ nóng chảy khối Maquenne.
Các thiết bị ghi phổ: Phổ 1H-NMR,
13
C-NMR, phổ DEPT- NMR 135 và 90:
Ghi trên máy cộng hưởng từ hạt nhân Bruker ở tần số 500 MHz cho phổ 1H-NMR và
125 MHz cho phổ 13C-NMR.
Tất cả phổ được ghi tại: Phòng Phân Tích Trung Tâm Trường đại học Khoa học
Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh, số 227, Nguyễn Văn Cừ, Quận 5, thành phố Hồ Chí
Minh.
2.2. KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU
Tên khoa học: Roccella sinensis (Nyl.) Hale.
Họ: Rocellaceae.
Địa y mọc trên thân cây chín tầng ở chùa Hang, ở độ cao 300 mét so với mực
nước biển, huyện Liên Hương, tỉnh Bình Thuận.
Mẫu ký hiệu US-B028, được lưu trong quyển tiêu bản thực vật, bộ môn Hóa
hữu cơ, khoa Hóa, trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM.
Tên khoa học của địa y được xác định bởi tiến sĩ Harrie J. M. Sipman, Khoa
Thực vật học, Đại Học Freie, Berlin, Đức.
2.3. ĐIỀU CHẾ CÁC LOẠI CAO
Từ địa y khô và sạch tiến hành ngâm dầm trong dung môi methanol ở nhiệt độ
phòng. Lấy dịch chiết cô quay thu hồi dung môi dưới áp suất thấp.
Trong khi dịch methanol bay hơi một kết tủa tách ra và được lọc ra khỏi dịch.
Dịch còn lại được tiếp tục làm khô thu được cao methanol thô. Sử dụng phương pháp
sắc ký cột trên cao methanol thô, giải ly bằng dung môi hexan 100% thu được Cao He
và một phân đoạn khác.
Phân đoạn còn lại cũng sử dụng sắc ký cột với dung môi giải ly He:EA lần lượt
từ 9:1 đến 0:10 thu được 4 phân đoạn từ cao EA1 đến EA4 và phân đoạn còn lại, phần
này dùng sắc ký cột giải ly bằng dung môi methanol 100% thu được cao Me.
Sơ đồ 1: Sơ đồ điều chế các cao của địa y Roccella sinensis (Nyl.) Hale
2.4. CÔ LẬP CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ TRONG CAO ETYL AXETAT
2.4.1. Sắc kí cột cho cao EA1
Cao EA1 (21g) thực hiện sắc kí cột silica gel, giải ly bằng dung môi ED:EA
(8:2) và tăng dần độ phân cực. Dịch giải ly từ cột sắc kí được hứng vào các bình tam
giác 500ml. Sau đó, dùng máy cô quay thu hồi dung môi, phần cao thu được đựng vào
các hủ bi. Dùng sắc kí bản mỏng để kiểm tra phần cao thu được, những phần giống
nhau gom lại thành một phân đoạn. Kết quả được 3 phân đoạn (EA1.1, EA1.2, EA1.3),
các phân đoạn được trình bày trong sơ đồ 2 .
Bảng 1: Sắc kí cột silica gel trên phân đoạn EA1
Phân
Khối lượng
Dung môi giải ly
đoạn
Sắc kí bảng mỏng
Ghi chú
(gam)
EA1.1
ED:EA (8:2)
2.780
Vết không rõ
Không khảo sát
EA1.2
ED:EA (6:4)
15.137
Vết rõ
Khảo sát
EA1.3
ED:EA (3:7)
2.178
Vết không rõ
Không khảo sát
2.4.2 Sắc kí cột silica gel áp dụng cho phân đoạn EA1.2 (15.137g)
Phân đoạn EA1.2 (15.137g) thực hiện sắc kí cột silica gel, giải ly bằng dung
môi ED:EA (8:2) và tăng dần độ phân cực. Dịch giải ly từ cột sắc kí được hứng vào
các bình tam giác 250ml. Sau đó, dùng máy cô quay thu hồi dung môi, phần cao thu
được đựng vào các hủ bi. Dùng sắc kí bản mỏng để kiểm tra phần cao thu được, những
phần giống nhau gom lại thành một phân đoạn. Kết quả được 4 phân đoạn, các phân
đoạn được trình bày trong bảng 2 .
Bảng 2: sắc kí cột silica gel trên phân đoạn EA1.2
Khối lượng
Sắc kí bảng
(gam)
mỏng
ED:EA (8:2)
8.813
Vết không rõ
EA1.2.2
ED:EA (6:4)
0.540
Vết tách rõ
EA1.2.3
ED:EA (4:6)
1.920
Vết rõ
EA1.2.4
ED:EA (3:7)
0.600
Vết tách rõ
Phân đoạn
Dung môi giải ly
EA1.2.1
Ghi chú
Không khảo sát
SV Nguyễn Thị
Ngọc Nga khảo sát
Khảo sát
2.4.3 Sắc kí cột silica gel áp dụng cho phân đoạn EA1.2.3 (1.920g)
Phân đoạn EA1.2.3 (1.920g) thực hiện sắc kí cột silica gel, giải ly bằng dung
môi ED:EA:AcOH (8:2:0.02) và tăng dần độ phân cực. Dịch giải ly từ cột sắc kí được
hứng vào các hủ bi. Sau đó, dùng máy cô quay thu hồi dung môi, phần cao thu được
đựng vào các hủ bi. Dùng sắc kí bản mỏng để kiểm tra phần cao thu được, những phần
giống nhau gom lại thành một phân đoạn. Kết quả được 3 phân đoạn (EA1.2.3.1,
EA1.2.3.2). Phân đoạn EA1.2.3.2 (0.580g) vết rõ nên tiến hành khảo sát và thu được
C 2 , C 1 và C 15. Phân đoạn EA1.2.3.1 (0.550g) vết rõ sinh viên Nguyễn Thị Ngọc Nga
khảo sát.
Bảng 3: sắc kí cột silica gel trên phân đoạn EA1.2.3
Khối
Phân đoạn
Dung môi giải ly
lượng
Sắc kí bảng mỏng
Ghi chú
(gam)
EA1.2.3.1
EA1.2.3.2
ED:EA:Ac
(4:6:0.02)
ED:EA:Ac
(4:6:0.02)
0.500
Vết rõ
0.580
Vết rõ
SV Nguyễn Thị
Ngọc Nga khảo sát
Thu được C 2 , C 1 ,
C 15
Sơ đồ 2: Các phân đoạn được tạo thành từ cao EA.1
EA.1(21g)
-Sắc ký cột silicagel
-Giải ly bằng ED:EA(7:3-0:10)
-Lọc cô quay thu hồi dung môi
EA.1.1
(2,780g)
EA.1.3
(2.178g)
EA.1.2
(15.137g)
-Sắc ký cột silicagel
-Giải ly bằng ED:EA(6:4-0:10)
-Lọc cô quay thu hồi dung môi
EA.1.2.1
(8.813g)
EA.1.2.2
(0.600g)
EA.1.2.3
(1.920g)
EA.1.2.4
(0.50g)
EA.1.2.4
(0.50g)
-Sắc ký cột siicagel
-Giải ly bằng ED:EA:Ac
(4:6:0.02-0:10:0.02)
-Lọc cô quay thu hồi dung
i
EA.1.2.3.2
(0.580g)
EA.1.2.3.1
(0.500g)
-Sắc ký cột silicagel
-Giải ly bằng ED:EA:Ac(8:2:0.02)
-Sắc ky bảng mỏng điều chế
RS-C1a
RS-C2
RS-C1
RS-C15
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RS-C1a
o Trạng thái: RS-C1a là tinh thể hình kim không màu
o Có nhiệt độ nóng chảy 196-1970C.
o Phổ 1H NMR(Acetone) (phục lục 1).
o Phổ 13C NMR (Acetone) (phục lục 2).
Biện luận cấu trúc phổ RS-C1a
Phổ 1H-NMR cho thấy một nhóm methyl vòng thơm [δ H 2,51 ppm (3H, s)], hai
proton vòng thơm ghép cặp meta với nhau [δ H 6,28 ppm (1H, d, 2.5 Hz, H-3), 6,22
ppm (1H, d, 2.5 Hz. H-5)]. Đây là những tín hiệu của một đơn vị orcinol.
Phổ 13C-NMR cho thấy có tám carbon đặc trưng của đơn vị orcinol: nhóm methyl
vòng thơm 6-CH 3 (δ C 24,2 ppm), nhóm carboxyl C-7 (δ C 174,2 ppm), các carbon
vòng thơm gắn O tại δ C 167,1 ppm (C-2) và δ C 163,5 ppm (C-4); 2 carbon methine
vòng thơm tại δ C 101,6 ppm (C-3) và δ C 112,2 ppm (C-5); các carbon tứ cấp vòng
thơm khác tại δ C 105,0 ppm (C-1) và δ C 144,9 ppm (C-6).
Từ các dữ liệu trên kết hợp với tài liệu tham khảo[23] ta suy ra hợp chất RS-C1a là
acid orsellinic:
8
CH3 7
6
1 COOH
5
4
HO
3
2
OH
acid orsellinic
3.2 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RS-C2
o Trạng thái: Hợp chất RS-C2 là tinh thể hình kim không màu.
o Phổ 1H-NMR (Acetone) (phục lục 3). Trình bày trong bảng 4.
o Phổ 13C-NMR (Acetone) (phục lục 4). Trình bày trong bảng 4.
Biện luận cấu trúc phổ RS-C2
Phổ 1H-NMR cho thấy 2 proton vòng thơm ở δ H 6,38 (1H, s br), δ H 6,53 (1H, s br);
một nhóm methylene ở vùng từ trường thấp δ H 5,27. Độ chuyển dịch hóa học của
nhóm methylene này chứng tỏ nó phải vừa gắn với vòng thơm vừa liên kết với O.
Phổ
13
C-NMR cho thấy tín hiệu của nhóm methylene liên kết với O tại δ C 70,3
ppm; các carbon vòng thơm gắn O tại δ C 166,2 ppm (C-2) và 158,8 ppm (C-4), nhóm
carboxyl tại δ C 171,5 ppm (C-7), 2 carbon methine tại δ C 102,0 ppm (C-3) và 103,1
ppm (C-5) và các carbon tứ cấp vòng thơm khác tại δ C 104,4 ppm (C-1) và 151,8 ppm
(C-6); đây là các tín hiệu một đơn vị orcinol.
Bảng 4: Bảng số liệu của hợp chất RS-C2 đo trong dung môi Acetone-d6
δ H , J (Hz)
Vị trí
1
2
3
4
5
6
7
6-CH 2
6,38 (1H, s br)
6,53 (1H, s br)
5,21 (2H, s)
δC
104,4
166,2
102,0
158,8
103,1
151,4
171,5
70,3
Từ các dữ liệu trên kết hợp vơi tài liệu tham khảo[24] ta suy ra cấu trúc của hợp
chất RS-C2 là 5,7-dihydroxy phtalide
O 7
1
O
5
4
2
HO 3 OH
5,7-dihydroxyphtalide
8
6
3.3 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RS-C1
o Trạng tái: Hợp chất RS-C1 là chất bột màu trắng vô định hình.
o Phổ 1H-NMR (DMSO) (phục lục 5, 5a). Trình bày trong bảng 5.
o Phổ 13C-NMR (DMSO) (phục lục 6, 6a). Trình bày trong bảng 5.
o Phổ 1H-NMR (Acetone) (phụ lục 7, 7a). Trình bày trong bảng 6.
o Phổ HSQC (phụ lục 8, 8a).
o Phổ HMBC (phục lục 9, 9a, 9b). Trình bày trong bảng 5.
o Phổ MS (phụ lục 10)
Biện luận cấu trúc phổ RS-C1
Phổ 1H-NMR cho thấy một nhóm methyl vòng thơm (δ H 2,36 ppm), một nhóm –
OH kiềm nối (δ H 10,89 ppm) và hai proton ghép cặp metha với nhau (δ H 6,14 ppm, d,
J=2,5 Hz) (δ H 6,18 ppm, d, J=2,5 Hz). Đây là những tín hiệu của vòng orcinol.
Hơn nữa phổ 1H-NMR còn cho thấy tín hiệu của hệ thống AA ʹX: 2 proton không
tương đương của nhóm methylene (liên kết với O ( -CH 2 -O-)) (H A -1
J=10,5 Hz) (H B -1
δ H 4,46 ppm,
ʺ,
δH 4,25 ppm, J 1 = 10,5 Hz, J 2 = 5,5 Hz) ghép cặp với một nhóm
ʺ,
methine (liên kết với O ( >CH-O-)) tại δ H 3,76 ppm. Phổ 1H-NMR còn cho thấy 1
proton khác ở vùng từ trường δ H 5,29 ppm, được cho là của nhóm –OH.
Phổ
C-NMR cho thấy 10 carbon, gồm 8 carbon đặc trưng của đơn vị orcinol:
13
nhóm methyl vòng thơm 6-CH 3 (δ C 22,6 ppm); các carbon vòng thơm gắn O tại δ C
161,9 (C-2) và 161,4 ppm (C-4); nhóm carboxyl C-7 (δ C 169,9 ppm); 2 carbon
methine tại δ C 100,4 ppm (C-3) và 110,5 (C-5); các carbon tứ cấp vòng thơm khác C-1
(δ C 106,6 ppm), C-6 (δ C 141,7 ppm).
Phổ 13C-NMR cũng cho thấy sự xuất hiện của 2 carbon sp3 có liên kết O (δ C 66,6
và 69,2ppm). Phổ 1H-NMR kết hợp với 13C-NMR cho phép dự đoán hợp chất RS-C1
có cấu trúc đối xứng.
Phổ HRMS cho thấy 1 pic ion giả phân tử [M+Na]+ ở m/z = 445,1127 (cho
C 20 H 22 NaO 10 , 445,1111) tương ưng với công thức phân phân tử C 20 H 22 O 10 .
Phổ HSQC tái khẳng định cấu trúc của một đơn vị orcinol. Hơn nữa, phổ HSQC tái
khẳng định hệ thống AA ʹX -CH 2 -CH-.
Phổ HSQC tái khẳng định một nhóm methylene thứ 2 (δ H 4,25 ppm; 4,46 ppm, δ C
66,6 ppm) và một nhóm methine thứ 2 (δ H 3,76 ppm; δ C 69,2 ppm) liên kết với O.
Ở vòng thơm, trên phổ HMBC cho thấy proton nhóm methyl ở δ H 2,49 tương quan
với các carbon δ C 110,5 (C-5), 141,7 (C-6), 106,6 (C-1). Proton ở δ H 6.18 tương quan
với các carbon δ C 22,6 (C-8), 100,4 (C-3), 141,7 (C-6) và ghép meta với proton δ H
6.14. Proton ở δ H 6.14 tương quan với carbon δ C 110,5 (C-5), 161,4 (C-4), 161.9 (C2). Từ các dữ liệu phổ trên khẳng định nhân thơm có cấu trúc của một đơn vị orcinol.
Nhóm methylen ở [δ C 4,46, 4,25] dịch về vùng từ trường thấp nên phải liên kết
ester với nhóm –COO của đơn vị orcinol. Trên phổ HMBC thấy proton này tương
quan với carbon nhóm carboxyl ở δ C 169,9 (C-7), carbon ở δ C 69,2 (C-2”). Điều này
tái khẳng định vị trí của nhóm methylen này.
Bảng 5: Bảng số liệu của hợp chất RS-C1 đo trong dung môi DMSO-d6
Vị trí
δH, J
(Hz)
δC
1, 1’
106.6
2, 2’
161.4
3, 3’
6.14 d
(2.5)
4, 4’
5, 5’
100.4
HMBC
( H→13C)
Vị trí
δ H , J (Hz)
δC
HMBC
( H→13C)
1”,4”
4.46 d (10.5) H α
4.25 dd (10.5,
5.5) H β
66.6
2”, 3”, 7
2, 4, 5
2’, 4’, 5’
2”,3”
3.76 s br
69.2
1”
3, 4, 6
3’, 4’, 6’
2”,3”OH
2,2’OH
4,4’OH
1
161.9
6.18 d
(2.5)
110.5
6, 6’
141.7
7, 7’
6,6’CH 3
169.9
2.49, s
22.6
1
5.29 s br
10.89 s
1, 2, 3
1’, 2’, 3’
10.07 s
1, 5, 6
1’, 4’, 6’
Tương quan cùa hợp chất RS-C1:
H
8
3'4'OH
2'
HO
CH3 O H2 HO H
5'
H 5 6 1 1"C 2" 3" 4"O7' 1'
7O
C
6' H
2
4
H OH H2 O CH3
HO
3 OH
8'
H
(2R,3S)-2,3-dihydroxybutane-1,4-diyl bis(2,4-dihydroxy-6methylbenzoate)
Bảng 6: Bảng số liệu của hợp chất RS-C1 đo trong dung môi Acetone
Vị trí
δH, J
(Hz)
Vị trí
δ H , J (Hz)
1”,4”
4.68 d (11.5) H α
4.53 dd (11.5, )
Hβ
2”,3”
4.09 t (5.5)
2”,3”-OH
4.62 s br
2,2’-OH
11.56s
4,4’-OH
9.15 s
1, 1’
2, 2’
3, 3’
6.22 d
(2.5)
4, 4’
5, 5’
6, 6’
7, 7’
6,6’-CH 3
6.29 d
(2.5)
2.54, s
Từ tất cả các dữ liệu phổ trên suy ra cấu trúc của hợp chất RS-C1 là (2R,3S)2,3-dihydroxybutane-1,4-diyl bis(2,4-dihydroxy-6-methylbezoate được đề nghị như
sau:
H
8
2' 3'4'OH
HO
CH3 O H2 HO H
5'
H 5 6 1 1"C 2" 3" 4"O7' 1'
7O
C
H
6'
2
4
H OH H2 O CH3
HO
3 OH
8'
H
(2R,3S)-2,3-dihydroxybutane-1,4-diyl bis(2,4-dihydroxy-6methylbenzoate)
3.4 KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT RS- C15
o Trạng thái: Hợp chất RS-C15 là một chất vô định hình màu trắng.
o Phổ 1H-NMR ( Axetone) (phục lục 11). Trình bày trong bảng 7.
o Phổ 13C-NMR (Acetone) (phục lục 12).
o Phổ HMBC (phục lục 13)
Biện luận cấu trúc phổ RS-C15
Phổ 1H-NMR cho thấy một nhóm methyl vòng thơm (δ H 2.53 (3H, s)), hai proton
vòng thơm ghép cặp meta với nhau (δ H 6,28 ppm, 6,22 ppm, d, J=2,5 Hz). Hơn nữa,
phổ 1H-NMR cũng cho thấy hệ thống AA ʹX: hai proton không tương đương của
nhóm methylene (liên kết với O (-CH 2 -O-)) (H A -1
1
δ H 4,67 ppm, J=11,5 Hz) (H B ʺ,
δ H 4,51 ppm, d, J 1 =11,5 Hz, J 2 = 5,5 Hz) ghép cặp với một nhóm methine (liên kết
ʺ,
với O (>CH-O-)) tại δ H 4,09 ppm. Những tín hiệu tương đồng như tín hiệu hợp chất
RS-C1; nhưng có một số chỗ khác biệt, sự biến mất của 2 nhóm -OH và độ lệch giá trị
ppm của các proton khác (trình bày bảng 7).
Bảng 7: Bảng số liệu phổ 1H-NMR của hợp chất RS-C15 và RS-C1 đo trong dung
môi Acetone
Vị trí
RS-C1
δ H , J (Hz)
Vị trí
3, 3’
5, 5’
6,6’-CH 3
6.23 d (2.5)
6.29 d (2.5)
2.54, s
3, 3’
5, 5’
6,6’-CH 3
4.68 d (11.5) H α
1”, 4”
Phổ
2”, 3”
4.53 dd (11.5, )
Hβ
4.09 t (5.5)
2”, 3”-OH
4.62 s br
2,2’-OH
4,4’-OH
11.56s
9.15 s
1”, 4”
2”, 3”
2”, 3”OH
2,2’-OH
4,4’-OH
RS-C15
δ H , J (Hz)
6.22 d (2)
6.28 d (2)
2.53, s
4.67 d (11.5)
Hα
4.51 dd (11.5,
5.5) H β
4.09 t (5.5)
C-NMR của RS-C15 có các tín hiệu tương tự RS-C1. Thêm nữa, phổ
13
HMBC cho thấy tương quan của nhóm methylene tại δ H 4,51 ppm với carbon methine
(δ C 70,9 ppm). Tương quan của hợp chất RS-C15:
H
8
2' 3'4'OH
HO
CH3 O H2 H OH
6 1 1"C 2" 3" 4" 7' 1'
5
5'
H
O
7O
C
6' H
2
4
H OH H2 O CH3
HO
3 OH
8'
H
Từ nhũng dữ liệu phổ trên kết luận RS-C15 là đồng phân lập thể của RS-C1
hay RS-C15 ở dạng treo. Cấu trúc của hợp chất RS-C15 được đề nghị như sau: