TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA HỌC
BỘ MÔN HÓA HỌC HỮU CƠ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CÂY CÀNH GIAO EUPHORBIA TIRUCALLI L.
THU HÁI Ở TỈNH BÌNH THUẬN
GVHD : TS. Bùi Xuân Hào
ThS. Dương Thúc Huy
SVTH : Lê Thị Kim Dung
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA HỌC
BỘ MÔN HÓA HỌC HỮU CƠ
---
---
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CÂY CÀNH GIAO EUPHORBIA TIRUCALLI L.
THU HÁI Ở TỈNH BÌNH THUẬN
GVHD : TS. Bùi Xuân Hào
ThS. Dương Thúc Huy
SVTH : Lê Thị Kim Dung
MSSV : K38.201.015
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2015
NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................................
LỜI CẢM ƠN
Bằng tất cả sự trân trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành gửi lời cảm ơn
Thầy Bùi Xuân Hào và thầy Dương Thúc Huy đã theo sát, nhiệt tình giảng dạy,
hướng dẫn, quan tâm, giúp đỡ và động viên em trong quá trình làm khóa luận tốt nghiệp.
Tất cả quý thầy cô Khoa Hóa, đặc biệt quý thầy cô Bộ môn Hóa hữu cơ đã tận tình
dạy dỗ, truyền thụ cho em nhiều kiến thức khoa học quý báu trong suốt bốn năm qua.
Các bạn trong phòng thí nghiệm đã giúp đỡ, chia sẻ những vui buồn trong quá trình
làm khóa luận.
Ba, Mẹ và những người thân trong gia đình là chỗ dựa tinh thần vững chắc nhất giúp
em vượt qua mọi khó khăn, tạo mọi điều kiện tốt nhất để em hoàn thành tốt khóa luận này.
-i-
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................ i
MỤC LỤC ............................................................................................................................. ii
DANH MỤC CÁC CHỮ KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT ......................................................... iv
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU.................................................... v
DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC ............................................................................................ vi
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................. - 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................................... - 2 1.1
ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT CÂY CÀNH GIAO[1] ................................................... - 2 -
1.1.1.
Mô tả chung[1] ............................................................................................... - 2 -
1.1.2 Vùng phân bố ................................................................................................... - 2 1.2
CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DƯỢC TÍNH ................................................................ - 3 -
1.2.1 Dược tính theo y học cổ truyền ........................................................................ - 3 1.2.2 Nghiên cứu về dược tính .................................................................................. - 4 1.2.3 Độc tính ............................................................................................................ - 4 1.2.4 Ứng dụng khác ................................................................................................. - 4 1.3
CÁC NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC ......................................... - 5 -
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM .................................................................................... - 10 2.1.
HOÁ CHẤT, THIẾT BỊ ......................................................................................- 10 -
2.1.1.
Hoá chất ...................................................................................................... - 10 -
2.1.2.
Thiết bị ........................................................................................................ - 10 -
2.2.
NGUYÊN LIỆU ..................................................................................................- 10 -
2.2.1.
Thu hái nguyên liệu..................................................................................... - 10 -
2.2.2.
Xử lý mẫu nguyên liệu ................................................................................ - 11 -
2.3.
ĐIỀU CHẾ CÁC LOẠI CAO .............................................................................- 11 -ii-
2.4
CÔ LẬP CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ TRONG CAO ETHYL ACETATE ........ - 11 -
2.4.1 Sắc kí cột silica gel trên cao ethyl acetate ...................................................... - 11 2.4.2 Sắc kí cột sillica gel trên phân đoạn HA.1.6 .................................................. - 12 2.4.3 Sắc kí cột sillica gel trên phân đoạn HA.1.6.12 ............................................. - 12 2.4.4 Sắc kí cột sillica gel trên phân đoạn HA.2.4 .................................................. - 12 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN .................................................................... - 14 3.1
KHẢO SÁT CẤU TRÚC HỢP CHẤT G.B1 ....................................................... - 14 -
3.2
KHẢO SÁT CẤU TRÚC HỢP CHẤT G.C2 ....................................................... - 17 -
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN – ĐỀ XUẤT ....................................................................... - 19 4.1.
KẾT LUẬN .........................................................................................................- 19 -
4.2
ĐỀ XUẤT ...........................................................................................................- 19 -
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................ - 20 PHỤ LỤC
-iii-
DANH MỤC CÁC CHỮ KÍ HIỆU VÀ VIẾT TẮT
Ký hiệu,
Tiếng Anh
Tiếng Việt
chữ viết tắt
Proton (1) Nuclear Magnetic
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của
Resonance
proton (1)
Carbon (13) Nuclear Magnetic
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của
Resonance
carbon (13)
AcOH
Acetic acid
Axit axetic
C
Chloroform
Cloroform
Bu
Butanol
Butanol
d
Doublet
Mũi đôi
dd
Doublet of doublets
Mũi đôi đôi
ddd
Doublet of doublet of doublets
Mũi đôi đôi đôi
EA
Ethyl Acetate
Etyl axetat
Et
Ethanol
Etanol
H
n-Hexane
n-Hexan
HMBC
Heteronuclear Multiple Bond
Phổ tương tác dị hạt nhân qua
Coherence
nhiều liên kết
Me
Methanol
Metanol
ppm
Par per million
Một phần một triệu
s
Singlet
Mũi đơn
1
H-NMR
13
C-NMR
SKC
Sắc ký cột
SKLM
Sắc ký lớp mỏng
UV
Ultra Violet
Tia cực tím
W
Water
Nước
-iv-
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU
HÌNH ẢNH
Hình 1.1.
Cây cành giao ......................................................................................... 2
Hình 1.2.
Các hợp chất cô lập được từ E.tirucalli ................................................. 7
Hình 3.1.
Cấu trúc vòng A của hợp chất G.B1 .................................................... 15
Hình 3.2.
Cấu dạng và tương quan HMBC của G.B1 .......................................... 15
Hình 3.3.
Công thức cấu tạo và tương quan HMBC của G.C2............................ 18
Hình 4.1.
Hai hợp chất cô lập được từ cao ethyl acetate ...................................... 19
SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1.
Quá trình ly trích và cô lập từ cây cành giao ....................................... 13
BẢNG BIỂU
Bảng 1.1.
Hoạt tính trên nhựa cây và cao chiết của cây ......................................... 4
Bảng 1.2.
Đa dạng hóa học trên các bộ phận của cây ............................................ 6
Bảng 2.1.
Kết quả sắc ký cột cao ethyl acetate ..................................................... 11
Bảng 3.1.
Dữ liệu phổ của hợp chất G.B1 ............................................................ 16
Bảng 3.2.
Dữ liệu phổ của hợp chất G.C2............................................................ 18
-v-
DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC
Phụ lục 1.
Phổ 1H-NMR của hợp chất G.B1
Phụ lục 2.
Phổ 13C-NMR của hợp chất G.B1
Phụ lục 3.
Phổ 13C-NMR giãn rộng của hợp chất G.B1
Phụ lục 4.
Phổ HMBC của hợp chất G.B1
Phụ lục 5.
Phổ 1H-NMR của hợp chất G.C2
Phụ lục 6.
Phổ 13C-NMR của hợp chất G.C2
Phụ lục 7.
Phổ HMBC của hợp chất G.C2
-vi-
LỜI MỞ ĐẦU
Việt Nam là một nước nhiệt đới có nhiều điều kiện thuận lợi cho các loài thực vật có
giá trị phát triển. Từ xa xưa, con người đã biết sử dụng cây cỏ để làm thuốc chữa bệnh, từ
đó tìm ra được nhiều phương thuốc có thể chữa được một số bệnh nan y như ung thư, sốt
rét… Ngày nay, ngành hóa học các hợp chất tự nhiên kết hợp với ngành y dược học, sinh
học không ngừng nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các dược thảo
có trong các phương thuốc cổ truyền để ứng dụng vào việc chữa bệnh. Tuy nhiên nhiều cây
thuốc chỉ được sử dụng theo kinh nghiệm dân gian, chưa được nghiên cứu một cách có hệ
thống, trong đó có cây cành giao.
Cây cành giao mọc hoang tại nhiều vùng ở Việt Nam. Tuy nằm trong từ điển cây
thuốc Nam nhưng hiện nay chưa có nghiên cứu hóa sinh học về cây cành giao được thực
hiện. Những nghiên cứu đi trước về Euphorbia tirucalli L. cho thấy cây cành giao là loại
cây có nhiều tiềm năng.
Xuất phát từ những ứng dụng y học quý giá, chúng tôi tiến hành khảo sát thành phần
hóa học của cây cành giao với mong muốn tìm ra những hợp chất có hoạt tính sinh học góp
phần nâng cao giá trị của các dược thảo Việt Nam.
-1-
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Thị Kim Dung
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1 ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT CÂY CÀNH GIAO[1]
Tên thông thường: Cành giao
Tên gọi khác: lục ngọc thụ, xương khô, bút chì, thanh san hô, san hô xanh, nọc rắn.
Thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae).
Tên khoa học: Euphorbia tirucalli L.
Hình 1.1 Cây cành giao
1.1.1. Mô tả chung[1]
Cây cành giao có thể cao 4-7 m, thân có thể có đường kính bằng cổ tay, cành nhiều,
mọc so le hay hơi vòng, màu xanh, gầy.
Lá nhỏ, hình mác hẹp, hơi dày, rất chóng rụng, phiến lá dài 12-16 mm, rộng 2 mm.
Hoa tập trung ở những chỗ phân nhánh hoặc tận cùng ở đầu cành. Quả nang, hơi có
lông, có 3 mảnh vỏ. Hạt hình trái xoan, nhẵn.
1.1.2 Vùng phân bố
Cành giao có nguồn gốc ở đảo Mangat (châu Phi). Phát hiện thấy ở Việt Nam từ
năm 1970.[1]
Cây cành giao có mặt ở hầu hết các châu lục, đặc biệt các vùng có khí hậu nhiệt đới
hoặc khô như châu Phi, châu Á và Nam Mỹ. Cây cành giao được xác định bởi Linnaeus
vào năm 1973.[7]
-2-
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Thị Kim Dung
1.2 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DƯỢC TÍNH
1.2.1 Dược tính theo y học cổ truyền
Toàn cây cành giao có vị cay, hơi chua, tính mát, hơi có độc, có tác dụng thúc sữa,
sát trùng, khử
phong, tiêu viêm, giải độc. Dân gian thường dùng cành giao để trị đau nhức, côn
trùng đốt, chấn thương…
Theo Schmelzer, Gurib-Fakim (2008) và Van Damme (1989) thì ở Đông Phi, mủ
của cành giao được sử dụng để chống liệt dương, mụn cóc, động kinh, đau răng, trĩ, rắn
cắn. Ở Malaysia, rễ hoặc thân cành giao được dùng để chữa trị loét mũi, trĩ và các chỗ
sưng. Các mảnh rễ trộn với dầu dừa chữa đau dạ dày. Ở Ấn Độ, Kumar (1999) ghi lại rằng
cành giao là loại cây không thể thiếu trong vườn nhà và được sử dụng như là một phương
thuốc cho các bệnh như: phì lá lách, hen suyễn, bệnh phù, bệnh phong, huyết trắng, khó
tiêu, vàng da, đau bụng, các khối u, sỏi bàng quang. Duke (1983) và Van Damme (1989)
đề cập rằng tại Brazil, cành giao được sử dụng chống lại bệnh ung thư, u dạng ung thư, ung
thư biểu mô, bướu thịt, các khối u và mụn cóc mặc dù vẫn còn tranh cãi về cơ sở khoa học
về hợp chất chống ung thư của cây. Ở Malabar (Ấn Độ) và Moluccas, mủ được sử dụng
như thuốc gây nôn và trị giang mai. Ở Indonesia, dịch của rễ được sử dụng trị đau nhức
xương trong khi thuốc đắp của rễ hoặc lá cây được sử dụng điều trị loét mũi, trĩ. Nước sắc
từ thân cây để chữa bệnh phong và tê liệt tay chân sau khi sinh con (Duke, 1983). Ở Java,
mủ được sử dụng để chữa trị các bệnh về da và gãy xương.[15]
Một số bài thuốc theo y học cổ truyền:
Chữa viêm xoang, viêm mũi dị ứng: dùng khoảng 15 đốt cành cây cành giao, cắt
nhỏ từng đoạn 5 mm, cho vào túi nilon đập nát rồi cho vào ấm có vòi với lượng nước vừa
đủ, đun sôi, dùng giấy cuộn thành ống lắp vào đầu vòi, cho vào mũi để hít hơi nước, hơi
thuốc vào mũi, thỉnh thoảng hít cả vào miệng. Thời gian xông 10-15 phút. Xông liên tục 35 ngày, bệnh nặng có thể xông 7-10 ngày. Cần chú ý không dùng cho phụ nữ có thai.[22]
Chữa côn trùng, ong đốt, rắn cắn, bò cạp đốt…: dùng cành cây cành giao giã nhỏ,
đắp lên vết thương.[22]
Chữa mụn cơm: dùng nhựa mủ cây cành giao đắp lên mụn cơm.[22]
-3-
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Thị Kim Dung
1.2.2 Nghiên cứu về dược tính
Cao chiết các bộ phận của cây được thử nghiệm các loại hoạt tính sinh học và dược
học, được mô tả trong bảng 1.1
Bảng 1.1 Hoạt tính trên nhựa cây và cao chiết của cây
Hoạt tính
Kháng virus
Nguồn
Nhựa cây
Kháng ung thư và điều trị AIDS
Kháng viêm
Miễn dịch
Cao chiết cây
Nhựa cây
Cao chiết cây
Kháng khuẩn
Kháng oxi hóa và chức năng bảo vệ gan
Chất diệt côn trùng và sinh vật gây hại:
Brevicoryne brassicae
Aedes aegypti và Culex quinquefasciatus
Biomphalaria gabrata
Lymneae natalensis
Cao chiết cây
Cao chiết cây
Nhựa cây
Tài liệu trích dẫn
Ramesh 2009[16]
Avelar 2011[2]
Betancur-Galvis 2002[3]
Dias 2006[4]
Santana 2014[17]
Valadares 2006[19]
Lirio 1998[11]
Jyothi 2008[9]
Mwine J., Van Damme
2011[15]
1.2.3 Độc tính
Các loài Euphorbia đều chứa nhựa nhưng nhựa cây cành giao được xem độc nhất.
Cây cành giao có nhiều diterpenoid loại phorbol gây độc tuy không gây chết người nhưng
làm tổn thương nặng da và mắt. Nhựa của cây cành giao có thể làm phồng da và xung
huyết da, gây nôn mửa với liều lớn nhưng nó lại là thuốc tẩy với liều nhỏ và chữa trị đau
răng, đau tai, thấp khớp, mụn cóc, ho, thần kinh và bọ cạp cắn.[5][6]
1.2.4 Ứng dụng khác
Nguồn năng lượng thay thế: Nhựa cây chứa hàm lượng lớn triterpenoid có 30
carbon có thể thực hiện cắt mạch để cho xăng có chỉ số octane cao.[15]
Nguồn cao su: Nhựa cây chứa nhiều terpene và resin có thể chuyển hóa thành cao su
với giá thành thấp. Trong suốt chiến tranh thế giới thứ II, nhựa cây được sử dụng ở Nam
Phi.[15]
-4-
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Thị Kim Dung
Nông lâm nghiệp: Với đặc tính chống hạn cây được sử dụng ở các vùng đất bán hạn
hán để bảo vệ đất.[15]
1.3 CÁC NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC
Euphorbia tirucalli có chứa chất nhựa màu trắng như sữa trong toàn cây khi cắt
ngang. Nhựa cây có thể chiếm tới 28% trọng lượng khô, trong đó gồm 21-27% các hợp
chất tan trong nước, 59-63% resin và 12-14% các hợp chất như cao su.[15]
Cho đến nay, số lượng nghiên cứu về thành phần hóa học của Euphorbia tirucalli L.
tương đối ít và thành phần hóa học chính chủ yếu là các hợp chất phytosterol, tritepene,
diterpene, polyphenol…(Uchida Hidenobu Y.H. và cộng sự, 2009; Lin S.-J. và cộng sự,
2001; Yoshida T. và cộng sự, 1991).[11][18][21] Nhựa của Euphorbia tirucalli L. cũng được
nghiên cứu riêng cho thấy thành phần chính gồm các diterpene thuộc khung sườn ingenane
và tigliane (Fuerstenberger G. và cộng sự, 1985; Fuerstenberger G., 1977).[5][6]
Năm 1977, Fuerstenberger G. và Hecker E. cô lập được 4 hợp chất mới từ mủ của
cây Euphorbia tirucalli. Đó là các hợp chất 12,13,20-tri-O-acetylphorbol (1), phorbol (2),
3,5,20-tri-O-acetylingenol (3) và ingenol (4).[5]
Năm 2001, Lin S.-J. đã cô lập được 14 hợp chất, đó là 3,3',4-tri-O-methyl-4-Orutinosyl ellagic acid (22), gallic acid (23), 1-O-galloyl-β-D-glucoside (24), 1,2,3-tri-Ogalloyl-β-D-glucoside (25), corilagin (26), pedunculagin (27), casuariin (28), quercitrin
(29), putranjivain B (30), putranjivain A (31), 2,3-(S)-hexahydroxydiphenoyl-Dglucopyranoside (32) và 5-desgalloylstarchyurin (33).[10]
-5-
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Thị Kim Dung
Bảng 1.2 Đa dạng hóa học trên các bộ phận của cây [15]
Hợp chất hóa học
4-Deoxyphorbol di-ester (5)
Nguồn
(bộ phận)
Nhựa cây
Tài liệu trích dẫn
Kinghorn 1979
Campesterol (7), stigmasterol (8),
β-sitosterol (9), isofucosterol (10),
cycloartenol (11) (sterol)
Cycloeuphordenol (12) (triterpene)
Toàn cây
Uchida và cộng sự 2010
Nhựa cây
Khan 2010
Cyclotirucanenol (13) (triterpene)
Nhựa cây
Khan và Ahmed 1988
Diterpene ester
Nhựa cây
Khan và Malik 1990
Euphol (14) và β-amyrin (15)
(triterpenoid)
Toàn cây
Uchida và cộng sự 2010
Euphorbin A (polyphenol)
Thân cây
Yoshida và Yokoyama 1991
Euphorcinol (16) (pentacyclic triterpene)
Vỏ thân cây Khan 1989
Euphorbol (17)
Nhựa cây
Furstenberger và Hecker 1977
Serine protease
Nhựa cây
Lynn và Clevett 1985
Steroid
Nhựa cây
Nielson và cộng sự 1979
Taraxerane triterpene (18)
Vỏ thân cây Rasool 1989
Tirucalicine (6) (diterpene)
Nhựa cây
Khan 2010
Tirucallin A (19) (tannin)
Thân cây
Yoshida và Yokoyama 1991
Tirucallin B (20) và euphorbin F (21)
(dimer)
Thân cây
Yoshida và Yokoyama 1991
Trimethylellagic acid
Nhựa cây
Chatterjee và cộng sự 1977
-6-
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Thị Kim Dung
HO
H
OAc
HO
H
HH
O
H
OH
OAc
OH
O
HH
O
HO
HO
HO HO
HO
CH2OH
Phorbol (2)
OAc
12,13,20-tri-O-acetylphorbol (1)
3,5,20-tri-O-acetylingenol (3)
O
HO
H
H
H
OH
AcO
O
HH
O
Ingenol (4)
OAc
MeO
CH2OH
4-Deoxyphorbol (5)
CH2OAc
OAc
H
H
AcO HO
AcO
CH2OH
OH
H
O
H
H
Tirucalicine (6)
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
HO
HO
HO
b -Sitosterol (9)
Stigmasterol (8)
Campesterol (7)
H
H
H
H
H
H
H
H
H
HO
HO
HO
�Isof ucosterol (10)
Cycloeuphordenol (12)
Cycloartenol (11)
H
H
H
H
H
H
HO
Cyclotirucanenol (13)
HO
HO
H
H
b -Amyrin (15)
Euphol (14)
Hình 1.2 Các hợp chất cô lập từ E. tirucalli
-7-
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Thị Kim Dung
H
H
H
H
HO
OH
Euphorcinol (16)
OH HO
HO
H
Taraxerane (18)
H
Euphorbol (17)
OH
OH
OH
OH
HO
O
OH
O OO
O O
O
O
O
OH
O
O
O
HO
OH
HO
OH
O
O O
OH
OH
OH
O
OH
O O
O
O
O
O
O
OH
OH
O
OH
OH
H O
O
OH
OH
OH
HO
OH OH
Tirucallin A (19)
HO
O
O
OH
O
O
H
HO
OH
HO
OH HO
OH
O
OHHO
HO
O
O
O
OH
O
HO
H
H
H
H
HO
HO
OH
OH
Tirucallin B (20)
O
O
HO
O
O
HO
O
O
O
O
O
OH
O
OH
OHHO
O
HO
OH
HO
OH
OH
HO
OH
HO
HO
O
O
OH
HO HO
H
OH
OH
b
O
O
O
O
CO
CO
OH
O
HO
Euphorbin F (21)
MeO
OH
O
CO
OH
H
O
MeO
O
OH
OO
O
OH
O
OMe O
OH
OH
OH
O
O
OH
OH
OH
O a
O
OH
O
CO
HO
O
HO
OH
OH
3,3',4-tri-O-methyl-4'-O-rutinosyl ellagic acid (22)
Hình 1.2 Các hợp chất cô lập từ E. tirucalli (tiếp)
-8-
Khóa luận tốt nghiệp
COOH
HO
Lê Thị Kim Dung
HO
HO
HO
O
OH
OH
OH
O
OH
O
HO
O galloyl
O
O
a
o
g ll yl
galloyl
O galloyl
1-O-galloyl-β - D-glucoside (24)
Gallic acid (23)
OH
O
O
OH
galloyl =
OH
1,2,3-tri-O-galloyl-β - D-glucoside (25)
HO
OH
OH HO
OH
HO
HO
OH
CO
HO
OCH2
HO
COO
O
CO
HO
O
OH
OH
Casuariin (28)
OH
HO
O
O
OH
HO
O
OH
OH
CO
O CH2
O
H
HO
H
OH
O
OH
O
OH
OO
HO
OH
HO
OH
OH H
HO
O
O
HO
O
O
O
H
O
O
HO
HO
O
CO O
CO
OOC
OH
CO
OH
O
O HO
Putranjivain B (30)
OH
Putranjivain A (31)
OH
CH2OH
O
O
HO
OH
HO
OH
HO
OH
HO
OH
OH
O C
OH O
CO
OH
OH
OH
O
HO
HO
OH
HO
Quercitrin (29)
OC
OH
HO
O
HO
HO
O
OH
HO O
O
HO
OH
O
HO
OH
OH
O O
OH
HO
OH
OH
OH
O
HO
OH
OH HO
Pedunculagin (27)
HO HO
OH
O
O
H
CO
HO
O
O
H
H
O
HO
OH
HO
O
O
C
HO
HO
C
O
HO
2,3-(S )-hexahydroxydiphenoyl-D-glucopyranoside (32)
OH
H
C
O
O
H
O
H
O
H
OH
O CH2
5-desgalloylstarchyurin (33)
Hình 1.2 Các hợp chất cô lập từ E. tirucalli (tiếp)
-9-
OH
H
OH
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Thị Kim Dung
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM
2.1.
HOÁ CHẤT, THIẾT BỊ
2.1.1. Hoá chất
Silica gel 0.04-0.06 mm, Himedia dùng cho cột sắc kí.
Sắc kí bảng mỏng loại Kieselgel 60F
254
(20×20), Merck.
Dung môi dùng cho quá trình thí nghiệm gồm: n-hexane, ethyl acetate, acetic
acid, chloroform, acetone, methanol, ethanol, butanol và nước cất.
Thuốc thử hiện hình các vết chất hữu cơ trên bản mỏng: sử dụng
vanillin/H 2 SO 4 .
2.1.2. Thiết bị
Các thiết bị dùng để giải ly, dụng cụ chứa mẫu.
Các cột sắc kí.
Máy cô quay chân không.
Bếp cách thuỷ.
Đèn soi UV bước sóng 254 nm và 365 nm.
Cân điện tử.
Các thiết bị ghi phổ 1H-NMR (500 MHz), 13C-NMR (125 MHz) và HMBC
trên máy Bruker, 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. NGUYÊN LIỆU
2.2.1. Thu hái nguyên liệu
Mẫu được dùng trong nghiên cứu khoá luận là thân cây cành giao Euphorbia
tirucalli L. được thu hái tại huyện Hàm Thuận Bắc, tỉnh Bình Thuận vào tháng 3 năm
2015.
- 10 -
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Thị Kim Dung
2.2.2. Xử lý mẫu nguyên liệu
Mẫu nguyên liệu được rửa sạch, loại bỏ phần sâu bệnh, phơi khô rồi xay thành bột
mịn. Sau đó tiến hành đun hoàn lưu với ethanol và phân lập các hợp chất.
2.3.
ĐIỀU CHẾ CÁC LOẠI CAO
Bột cây 3.5 kg được trích kiệt với ethanol mỗi lần 10 lít và lặp lại hai lần theo
phương pháp đun hoàn lưu trong vòng 7 giờ, lọc, cô quay thu hồi dung môi. Trong quá
trình cô quay thu hồi dung môi, thấy kết tủa xuất hiện, lọc riêng phần tủa ethanol thô
(250.4 g) và phần dịch ethanol thô Et1 (290.3 g). Tiếp tục hòa phần tủa ethanol thô với
ethanol đun nóng, thu được phần dịch Et2 (101.2 g) và phần tủa còn lại (149.2 g). Cao
ethanol Et1, Et2 được chiết lỏng-lỏng lần lượt với các dung môi n-hexane, ethyl acetate và
butanol thu được các cao tương ứng như minh họa trong sơ đồ 2.1.
2.4 CÔ LẬP CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ TRONG CAO ETHYL ACETATE
2.4.1 Sắc kí cột silica gel trên cao ethyl acetate
Sắc ký cột cao ethyl acetate - EA1, EA2 trên silica gel pha thường sử dụng hệ dung
hexane: ethyl acetate với độ phân cực tăng dần từ 50% đến 100% ethyl acetate. Dịch giải ly
qua cột được hứng vào các lọ. Theo dõi quá trình giải ly bằng sắc kí lớp mỏng (SKLM).
Những lọ cho kết quả SKLM giống nhau được gộp chung thành một phân đoạn.
Bảng 2.1 Kết quả sắc ký cột cao ethyl acetate
Tên
Phân
Sắc kí lớp mỏng
Ghi chú
đoạn
EA1
EA2
EA1
EA2
EA1
EA2
1
HA.1.1 (1.58 g)
HA.2.1 (0.37 g)
Nhiều vết
Vệt dài
Chưa khảo sát
Chưa khảo sát
2
HA.1.2 (2.76 g)
HA.2.2 (3.14 g)
Vệt dài
Nhiều vết
Chưa khảo sát
Đã khảo sát
3
HA.1.3 (1.15 g)
HA.2.3 (2.12 g)
Nhiều vết
Nhiều vết
Chưa khảo sát
Chưa khảo sát
4
HA.1.4 (2.48 g)
HA.2.4 (4.21 g)
Nhiều vết
Nhiều vết
Chưa khảo sát
Đã khảo sát
5
HA.1.5 (2.35 g)
HA.2.5 (2.69 g)
Vệt dài
Nhiều vết
Chưa khảo sát
Chưa khảo sát
6
HA.1.6 (2.50 g)
HA.2.6 (3.15 g)
Nhiều vết
Nhiều vết
Đã khảo sát
Chưa khảo sát
7
HA.1.7 (1.95 g)
HA.2.7 (1.84 g)
Nhiều vết
Nhiều vết
Đã khảo sát
Chưa khảo sát
8
HA.1.8 (0.24 g)
HA.2.8 (0.89 g)
Nhiều vết
Vệt dài
Đã khảo sát
Chưa khảo sát
- 11 -
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Thị Kim Dung
2.4.2 Sắc kí cột sillica gel trên phân đoạn HA.1.6
Phân đoạn HA.1.6 cho SKLM nhiều vết nên phân đoạn HA.1.6 được thực hiện SKC
sillica gel với hệ dung môi rửa giải H-EA (1:4). Dịch giải ly qua cột được hứng vào các lọ.
Theo dõi quá trình giải ly bằng SKLM. Những lọ cho kết quả SKLM giống nhau được gom
chung thành một phân đoạn. Kết quả thu được 12 phân đoạn (HA.1.6.1-HA.1.6.12), được
trình bày trong sơ đồ 2.1.
2.4.3 Sắc kí cột sillica gel trên phân đoạn HA.1.6.12
Phân đoạn HA.1.6.12 cho SKLM nhiều vết, tách rõ nên phân đoạn HA.1.6.12 được
thực hiện SKC sillica gel với hệ dung môi rửa giải H:EA:Et:AcOH (5:1:0.2:0.1). Dịch giải
ly qua cột được hứng vào các lọ. Theo dõi quá trình giải ly bằng SKLM. Những lọ cho kết
quả SKLM giống nhau được gom chung thành một phân đoạn. Kết quả thu được 15 phân
đoạn (HA.1.6.12.1-HA.1.6.12.15).
Phân đoạn HA.1.6.12.11 có sắc kí lớp mỏng cho vết rõ đẹp màu cam ẩn dưới vết dơ
kéo thành đuôi dài. Từ phân đoạn HA.1.6.12.11 (356.0 mg), tiếp tục SKC nhiều lần với hệ
dung môi C:Me:W (4:0.38:0.02) thu được hợp chất kí hiệu là G.C2 (6.5 mg) có dạng bột
màu trắng. Quá trình thực hiện được tóm tắt theo sơ đồ 2.1.
2.4.4 Sắc kí cột sillica gel trên phân đoạn HA.2.4
Phân đoạn HA.2.4 cho SKLM nhiều vết, tách rõ và xuất hiện kết tủa. Lọc thành 2
phần tủa và dịch. Lấy phần tủa rửa nhiều lần bằng acetone thu được hợp chất kí hiệu là
G.B1 (10.3 mg) có dạng bột màu trắng. Quá trình thực hiện được tóm tắt theo sơ đồ 2.1.
- 12 -
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Thị Kim Dung
Bột cành giao khô (3.5kg)
Đun hoàn lưu với ethanol, lọc,
cô quay thu hồi dung môi.
Phần cao tủa ethanol
250.4 g
Et1
290.3 g
Cao H1
94.2 g
HA.1.1-5
10.32 g
Cao EA1
61.8 g
HA.1.6
2.5 g
Cao Bu1
27.0 g
HA.1.7+8
2.19 g
Cao H2
50.2 g
HA.1.6.12
548 mg
HA.1.6.1-11
1.8 g
HA.1.6.12.11
356 mg
Cao EA2
32.0 g
HA.2.1-3
5.63 g
SKC/A
HA.1.6.12.1-10
150 mg
Cao tủa ethanol
149.2 g
Et2
101.2 g
HA.1.6.12.12-15
42 mg
HA.2.4
HA.2.5-8
8.57 g
4.21g
Lọc
Tủa
SKC/B
Rửa bằng acetone
G.C2
6.5 mg
GB1
10.3 mg
Sơ đồ 2.1. Quá trình ly trích và cô lập từ cây cành giao
- 13 -
Cao Bu2
10.5 g
Dịch
Hệ dung môi A
H:EA:Et:AcOH (5:1:0.2:0.1)
Hệ dung môi B
C:Me:W (4:0.38:0.02)
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Thị Kim Dung
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN
3.1
KHẢO SÁT CẤU TRÚC HỢP CHẤT G.B1
Hợp chất G.B1 (10.3 mg) thu được được từ phân đoạn HA.2.4 của cao ethyl acetate
với các đặc điểm như sau:
Chất bột vô định hình màu trắng.
Không hấp thu UV, hiện hình với thuốc thử vanillin/H 2 SO 4 cho vết màu xanh
dương khi hơ đun nóng.
Phổ 1H-NMR (Acetone-d 6 ): Phụ lục 1.
Phổ 13C-NMR (Acetone-d 6 ): Phụ lục 2, 3.
Phổ HMBC (Acetone-d 6 ): Phụ lục 4.
Biện luận cấu trúc
Phổ 13C-NMR cho thấy sự hiện diện của ba mươi carbon, trong đó có hai tín hiệu
carbon olefin ở vùng từ trường thấp tại δ C 145.0 (loại carbon >C=) và δ C 122.9, có độ dịch
chuyển hóa học đặc trưng của nối đôi C=C tại C-12 và C-13 của hợp chất olean-12-ene,
giúp xác định hợp chất G.B1 là một triterpene có khung sườn olean.
So sánh số liệu phổ 13C-NMR của hợp chất G.B1 và oleanolic acid
[20]
, nhận thấy
các tín hiệu của G.B1 và oleanolic acid giống nhau, ngoại trừ các tín hiệu của vòng A. Qua
đó giúp xác định G.B1 có cấu trúc giống oleanolic acid ở các vòng B, C, D, E.
Trên vòng A, phổ 1H-NMR cho thấy sự hiện diện của tín hiệu cộng hưởng tại vị trí
δ H 3.56 (1H, d, J = 10.5 Hz) ghép cặp với proton ở vị trí δ H 3.28 (1H, d, J = 10.5 Hz), cùng
với dữ liệu phổ HMBC giúp xác định chúng là hai proton của nhóm methylene không
tương đương liên kết trực tiếp với oxygen. Ngoài ra phổ 1H-NMR còn có tín hiệu cộng
hưởng của hai nhóm oxymethine H-2 (1H, ddd, J = 11.5, 9.5, 4.5 Hz) và H-3 (1H, d, J =
9.5 Hz). Phân tích hằng số ghép của hai proton này chứng tỏ chúng ghép cặp lẫn nhau với J
= 9.5 Hz giúp xác định vị trí axial của chúng.
So sánh hợp chất G.B1 và oleanolic acid, cho thấy G.B1 mất đi một nhóm methyl –
CH 3 ở vị trí 23, thay vào đó là sự hiện diện của nhóm hydroxylmethylene H 2 -23. Phổ
- 14 -
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Thị Kim Dung
HMBC của G.B1 cho thấy tương quan giữa H 2 -23 với C-3, C-4, C-5 và C-24 giúp xác
định nhóm -CH 2 OH ở vị trí 23. Đồng thời, proton H-3 có tương quan HMBC với C-2 và
C-24 giúp xác định vị trí lân cận của H-2, H-3 và H 3 -24.
Cấu trúc vòng A của G.B1 đề nghị:
25
25
1
HO
24
2
10
2
A
1
HO
5
3
A
HO
3
4
4
HO
5
23
23
24
OH
OH
Hình 3.1 Cấu trúc vòng A của hợp chất G.B1
Từ các dữ liệu trên, kết hợp với so sánh dữ liệu phổ 13C-NMR của arjunolic acid [12],
thấy dữ liệu phổ của G.B1 và arjunolic acid có sự tương đồng, nên cấu trúc của hợp chất
G.B1 được đề nghị như hình 3.2. Arjunolic acid lần đầu tiên được cô lập từ cây cành giao.
30
29
20
.
19
12
11
25
C
18
10
A
16
15
10
COOH HOHO
HO
28
8
4
14
8
B
5
3
17
D
14
9
2
COOH
22
17
26
1
HO
13
21
E
7
27
6
4
HO
23
24
OH
Hình 3.2 Cấu dạng và tương quan HMBC của hợp chất G.B1
- 15 -
20
Khóa luận tốt nghiệp
Lê Thị Kim Dung
Bảng 3.1 Dữ liệu phổ của hợp chất G.B1
G.B1a
N
δ H (ppm) , J (Hz)
1
Oleanolic acida
δ C (ppm)
δ C (ppm)
Arjunolic acidb
G.B1a
δ C (ppm)
N
δ H (ppm), J
(Hz)
δ C (ppm)
Oleanolic acida
Arjunolic acidb
δ C (ppm)
δ C (ppm)
47.4
39.3
47.1
16
23.9
23.8
23.9
2
3.67 (ddd, 11.5, 9.5, 4.5)
68.9
28.1
68.9
17
46.9
46.9
47.0
3
3.39 (d, 9.5)
78.5
78.8
78.7
18
42.2
42.3
43.5
4
43.4
39.4
43.5
19
46.8
46.8
46.3
5
48.2
56.2
48.4
20
31.3
31.3
30.7
6
18.7
19.1
18.6
21
34.5
34.5
34.2
7
33.1
33.7
33.1
22
33.4
30.1
33.0
8
40.2
40.2
40.1
23
67.1
28.7
67.2
3.56 (d, 10.5)
3.28 (d, 10.5)
9
48.5
48.5
48.5
24
0.73 (s)
13.8
16.3
14.0
10
38.7
37.8
38.5
25
1.02 (s)
17.5
15.8
17.6
11
24.2
24.1
23.8
26
0.80 (s)
17.7
17.6
17.2
122.9
123.0
122.5
27
1.17 (s)
26.4
26.3
26.1
13
145.0
144.9
144.1
28
178.9
178.9
178.6
14
42.6
42.5
42.4
29
0.92 (s)
33.4
33.4
32.9
15
28.4
28.5
28.3
30
0.94 (s)
23.7
23.9
23.7
12
a
5.25 (dd, 7.0, 3.5)
ghi phổ trong acetone-d6; b trong pyridine-d5
- 16 -