Khoá luận tốt nghiệp Nghiên cứu thành phần hóa học loài hải miên Dysidea fragilis

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC s ư PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG LIÊN

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN
HÓA HỌC LOÀI HẢI MIÊN
DYS1DEA FRAGILIS

KHÓA LUẬN
TỐT NGHIỆP
ĐẠI
HỌC
•
•
•
•
Chuyên ngành: H óa hữu

Ctf

HÀ NỘI - 2016

Nguyễn Thị Phương Liên

K38A- Khoa Hóa học

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC s ư PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA
HÓA HỌC
_______________
•

NGUYỄN THỊ PHƯƠNG LIÊN

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN
HÓA HỌC LOÀI HẢI MIÊN
DYSIDEA FRAGILIS

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: H óa hữu

Ctf

Ngưòi hướng dẫn khoa học:
PGS. TS. PHAN VĂN KIỆM

HÀ NỘI - 2016
Nguyễn Thị Phương Liên

K38A- Khoa Hóa học

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp
L Ờ I CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các kết quả nghiên cứu, số liệu được trình bày trong
khóa luận: “Nghiên cứu thành phần hóa học loài Hải miên Dysidea
fragiỉis”, dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Phan Văn Kiệm là hoàn toàn trung
thực và không trùng với kết quả của tác giả khác.

Sinh viên

Nguyễn Thị Phương Liên

Nguyễn Thị Phương Liên

K38A- Khoa Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp
LỜ I CẢM ƠN

Khóa luận tốt nghiệp này được hoàn thành tại phòng Nghiên cứu cấu
trúc, Viện Hóa sinh Biển - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
với sự hỗ trợ kết quả từ đề tài nghiên cứu cơ bản định hướng ứng dụng
“Nghiên cứu phát hiện và xây dựng quỵ trình phân lập các chất có hoạt tỉnh
kháng ung thư của một sổ loài hải miên ở Việt Nam” do PGS.TS. Phan Văn

Kiêm làm chủ nhiêm. Trước tiên, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Phan
Văn Kiệm và các anh chị hướng dẫn trong Viện Hóa sinh Biển-Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã nhiệt tình hướng dẫn em trong suốt quá
trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp. Với tất cả lòng kính ữọng và lòng biết
ơn chân thành, em xin cảm ơn thày giáo PGS.TS. Nguyễn Văn Bằng người
đã tận tình, chu đáo dạy bảo em trong suốt những năm học ở trường và hoàn
thiện khóa luận.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô ữong khoa Hóa Học-Trường
ĐHSP Hà Nội 2 đã tạo điều kiện và giúp đỡ, dạy dỗ em trong quá trình học
tập tại trường. Xin cảm ơn tất cả các bạn bè đã động viên giúp đỡ em trong
quá trình học tập và làm khóa luận.
Trong quá trình làm khóa luận tốt nghiệp này mặc dù đã hết sức cố
gắng nhưng chắc chắn không thể tránh được những thiếu sót. Vì vậy em kính
mong nhận được ý kiến đóng góp, chỉ bảo của các quý thầy cô.

Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 5 năm 2016
Sinh viên

Nguyễn Thị Phương Liên

Nguyễn Thị Phương Liên

K38A- Khoa Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp
M ỤC LỤC

MỞ ĐẦU............................................................................................................ 1
1. Lý do chọn đề tài........................................................................................ 1
2. Nhiệm vụ của đề tài...................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN..............................................................................2
1.1. Tổng quan về hải miên...........................................................................2
1.1.1. Khái quát về hải m iên.....................................................................2
1.1.2. Tổng quan về loài hải miên thuộc chi Dysidea.............................. 5
1.2. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của Dysidea ữagilis........... 6
1.3. Một vài nghiên cứu về họp chất tecpen................................................11
1.3.1. Đại cưong và phân loại.................................................................11
1.3.2. Secquitecpen..................................................................................13
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u .............. 19
2.1. Mầu sinh vật biển.................................................................................19
2.2. Phương pháp phân lập các chất hữu cơ............................................... 19
2.2.1. Sắc kí lớp mỏng(TLC)...................................................................19
2.2.2. Sắc kí cột (CC)...............................................................................19
2.3. Phương pháp xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất................. 21
2.3.1. Phổ ^ -N M R ..................................................................................22
2.3.2. Phổ 13C-NMR.................................................................................22
2.3.3. Phổ DEPT.......................................................................................22
2.3.4. Phổ 2D-NMR.................................................................................22
2.4. Dụng cụ và thiết b ị................................................................................23
2.4.1. Dụng cụ và thiết bị tách chiết........................................................ 23
2.4.2. Dụng cụ và thiết bị xác định cấu trú c........................................... 23
2.5. Hoá chất.................................................................................................23
CHƯƠNG 3. THựC NGHIỆM...................................................................... 24
Nguyễn Thị Phương Liên

K38A- Khoa Hóa học

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

3.1. Phân lập các họp chất........................................................................... 24
3.2. Tính chất hóa lí của các họp chất phân lập được................................ 25
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN................................................. 26
4.1. Xác định cấu trúc hóa học của hợp chất 1: Furodysinin lactone......... 26
4.2. Xác định cấu trúc hóa học của họp chất 2: O-Methyl furodysinin
lactone...........................................................................................................30
4.3. Xác định cấu trúc hóa học họp chất 3: O-Methyl-9-oxofurodysinin
lactone...........................................................................................................35
KẾT LUẬN......................................................................................................40
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 41

Nguyễn Thị Phương Liên

K38A- Khoa Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

D A N H M U• C C Á C C H Ữ V IẾ T T Ắ T

13c- NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Cacbon 13
(Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)

1H- NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton
(Proton Magnetic Resonance Spectroscopy)

2D- NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều
(Two-Dimensional NMR)

cc

Sắc ký cột (Column Chromatography)

DEPT

Distortionless Enhancement by Polarization Transfer

HMBC

Heteronuclear Multiple Bond Connectivity

HSQC

Heteronuclear Single Quantum Coherence

TLC

Sắc ký lớp mỏng (Thin Layer Chromatography)

Nguyễn Thị Phương Liên

K38A- Khoa Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp

D A NH M ỤC CÁC BẢ N G BIỂU , H ÌN H V Ẽ, s ơ ĐỒ

Bảng 4.1: Dữ liệu phổ NMR của họp chất 1 và chất tham khảo.................... 27
Bảng 4.3: Dữ liệu phổ NMR của hợp chất 3 và chất tham khảo.................... 36
Sơ đồ 1: Sơ đồ phân lập ..................................................................................25
Hình 1.1: Một số loài Hải miên.........................................................................2
Hình 1.2: Hải miên Dysidea fragilis................................................................ 5
Hình 4.1.1: cấu trúc hóa học và tương tác HMBC chính của họp chất 1 ..... 26
Hình 4.1.2: Phổ 1H- NMR của họp chất 1 ..................................................... 28
Hình 4.1.3: Phổ

13c -NMR của họp chất 1.....................................................28

Hình 4.1.4: Phổ DEPT của hợp chất 1............................................................ 29
Hình 4.1.5: Phổ HSQC của hợp chất 1 ........................................................... 29
Hình 4.1.6: Phổ HMBC của họp chất 1 ......................................................... 30
Hình 4.2.1: cấu trúc hóa học và tương tác HMBC chính của họp chất 2 ..... 30
Bảng 4.2: Dữ liệu phổ NMR của hợp chất 2 và chất tham khảo....................31

Hình 4.2.2: Phổ ^-N M R của hợp chất 2....................................................... 32
Hình 4.2.3: Phổ 13C-NMR của hợp chất 2...................................................... 33
Hình 4.2.4: Phổ DEPT của hợp chất 2 ............................................................ 33
Hình 4.2.5: Phổ HSQC của hợp chất 2............................................................ 34
Hình 4.2.6: Phổ HMBC của họp chất 2.......................................................... 34
Hình 4.3.1: cấu trúc hóa học và tương tác HMBC chính của họp chất 3 ..... 35
Hình 4.3.2: Phổ !H-NMR của hợp chất 3....................................................... 37
Hình 4.3.3: Phổ

13c -NMR của hợp chất 3..................................................... 37

Hình 4.3.4: Phổ DEPT của hợp chất 3 ............................................................ 38
Hình 4.3.5: Phổ HSQC của hợp chất 3............................................................ 38
Hình 4.3.6: Phổ HMBC của họp chất 3.......................................................... 39

Nguyễn Thị Phương Liên

K38A- Khoa Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp
M Ở ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới cận xích đạo, có khí hậu nóng
ẩm, mưa nhiều, độ ẩm cao (khoảng trên 80%), nên nước ta được thiên nhiên
ban tặng một hệ động thực vật đa dạng và phong phú với hàng ngàn loài khác
nhau. Nước ta có bờ biển trải dài, có khí hậu thuận lợi tạo điều kiện phát triển

cho nhiều loài hải miên. Các loài hải miên có vai trò rất quan trọng trong các
ngành nghiên cứu khoa học. Nhiều loài có các chất có hoạt tính sinh học giá
trị làm thuốc chữa bệnh như ung thư, kháng khuẩn, khử độc... Gần đây, loài
sinh vật biển này đặc biệt được chú ý trong các ngành khoa học vật liệu và
công nghệ sinh học nano. Người ta có thể sản xuất nguyên liệu thay thế
xưomg, để trám răng,... từ hải miên. Tuy nhiên, cho đến nay chưa có nhiều
nghiên cứu về hải miên ở Việt Nam. Trên thế giới, các nhà khoa học đã rất
chú ý đến hải miên và coi đây là một đối tượng nghiên cứu thú vị với nhiều
hoạt chất sinh học được phát hiện.
Xuất phát từ ý nghĩa thực tiễn trên nên tôi chọn đề tài khóa luận tốt
nghiệp là: “Nghiên cứu thành phần hóa học loài hải miên Dysidea/ragilis
Với mục đích khảo sát các thành phần hóa học có trong hải miên
Dysideaỷragilis và xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất được phân lập.
Từ đó tạo cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực tìm kiếm các
hoạt chất có thể ứng dụng vào thực tế cuộc sống. Đây là yếu tố quan trọng có
ý nghĩa thực tiễn đối với sự phát triển của nền y học Việt Nam.
2. Nhiêm
• vu• của đề tài
- Xử lý mẫu và tạo dịch chiết metanol.
- Khảo sát thành phần hóa học của Hải miên Dysideaýragilis.
- Xác định cấu trúc hóa học của các họp chất đã phân lập được bằng
các phương pháp phổ.

Nguyễn Thị Phương Liên

1

K38A- Khoa Hóa học

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp
CH Ư Ơ N G 1
TỔ NG QUAN

1.1. Tổng quan về hải miên
1.1.1. Khái quát về hải miên
Hải miên hay động vật thân lỗ (porifera) là một ngành động vật đa bào
nguyên thủy có cấu trúc tế bào tách biệt và phần lớn sinh sống ở biển. Đây là
ngành động vật đơn giản và nguyên thủy nhất, có những mô khác nhau nhưng
không có cơ, hệ thần kinh, cơ quan bên trong, hay khả năng vận động. Hải
miên thường ăn bằng cách hút nước qua các lỗ chân lông. Do hải miên không
có hệ tuần hoàn, hệ thần kinh, hệ tiêu hóa nên hầu hết chúng dựa vào việc duy
trì một dòng chảy liên tục qua cơ thể để lấy thức ăn, oxy và loại bỏ chất thải.

Hình 1.1: Môt
m sổ loài Hải miên

Nguyễn Thị Phương Liên

2

K38A- Khoa Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp

Các nhà khoa học đã tìm thấy khoảng hơn 10.000 loài hải miên. Mặc
dù có một số loài hải miên sống trong hệ sinh thái nước ngọt nhưng đa phần
hải miên là các loài động vật biển, phân bố rộng khắp các vùng nhiệt đới, ôn
đới, và vùng cực, từ vùng triều cho tới tận độ sâu 8.800 m.
Hải miên được biết đến như một nguồn tài nguyên thiên nhiên phong
phú nhận được nhiều sự quan tâm nghiên cứu của các nhà khoa học trên toàn
thế giới bởi sự đa dạng về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học
của chúng. Cho đến nay có trên 5300 họp chất được phân lập, và hàng trăm
hợp chất mới được tìm thấy mỗi năm. Các hoạt chất phân lập được chủ yếu là
các nhóm chất nucleosit không điển hình, các tecpenoit, các steroit, các peptit
vòng, alcaloit, axít béo và các dẫn xuất của axít amin [1].
Cho đến năm 1951, các nhà khoa học đã phát hiện ra một nucleosit từ
Cryptotethya crypta, tiền chất tổng họp nên Ara-C, dược chất điều trị bệnh
bạch cầu phổ biến ngày nay thì lúc này các ứng dụng dược học của hải miên
mới thực sự được quan tâm. Ngay sau đó, lần lượt là các công bố về thành
phần axít béo, sterol và các thành phần khác phân lập từ hải miên đã chứng
minh tính đa dạng của họp chất biển. Đã có hơn 500 loài hải miên trên thế
giới đã được nghiên cứu về hóa học và hoạt tính. Tuy nhiên con số này vẫn
rất là nhỏ so với 10.000 loài đã được tìm thấy.
nh2

w
OH
Ara-C

Nguyễn Thị Phương Liên

3

K38A- Khoa Hóa học

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp

Kết quả sàng lọc hoạt tính sinh học cho thấy khả năng sinh dược chất ở
hải miên là vô cùng lớn. Hàng loạt họp chất quý đã được phân lập và phát
hiện thông qua các quá trình tách chiết, xác định cấu trúc và thử nghiệm hoạt
tính. Các hợp chất này thể hiện hoạt tính như hoạt tính chống khối u, chống vi
khuẩn, vi rút, kháng lao, chống oxy hóa.
Hợp chất Cylicbis- 1,3- dialkylpyridmium thuộc lóp chất cyclostellettamine
được phân lập từ loài hải miên Halỉclona sp. ở vùng biển Hàn Quốc đã thể
hiện hoạt tính kháng khuẩn Gram dưomg và hoạt tính kháng dòng tế bào ung
thư phổi A549 [4-5].

Cyclìcbìs-1,3-Dỉalkylpyridinium

Cũng được phân lập từ loài hải miên Halỉclona sp., họp chất
Haliclonacyclamine A là một alcaloit có thể kháng lại 2 loại kí sinh trùng sốt
rét Plasmodium falciparum FCB1 và Plasmodium vinckei petterì rất cao ở
liều lượng 0,33 và 0,35 pg/mL.

Nguyễn Thị Phương Liên

4

K38A- Khoa Hóa học

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp

Salicylihamide A được phân lập từ hải miên Halỉclona subarmỉgera
được cho là một alcaloit có tính chất kìm hãm đặc hiệu enzim ATPase đồng
thời cũng thể hiện hoạt tính độc tế bào đối với dòng tế bào ung thư cao gấp 60
lần các tế bào bình thường khác [2].

Salicylihamide A
1.1.2. Tổng quan về loài hải miên thuộc chi Dysidea
Trong số khoảng từ 5.000 đến 10.000 loài hải miên đã được biết đến,
hầu hết chúng sống dựa vào nguồn thức ăn là các vi khuẩn và các mảnh vụn
trong nước. Đối với một vài vi sinh vật chủ tổng họp quang năng, chúng
thường sản xuất thức ăn và oxi nhiều hon số chúng tiêu thụ. Một số loài hải
miên sống ừong các môi trường nghèo dinh dưỡng và ừở thành động vật ăn
thịt sống dựa vào các loài giáp xác nhỏ.

Hình 1.2: Hải miên Dysỉdea/ragilis

Nguyễn Thị Phương Liên

5

K38A- Khoa Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp

Hiện nay các nhà khoa học đã phát hiện hơn 300 họp chất thuộc chi
Dysidea. Hải miên thuộc chi Dysidea là có tính phổ biến ừong tự nhiên, phân
bố rộng khắp các vùng nhiệt đới và các vùng biển nhiệt đới, và có thể được
thu thập từ vùng triều đến vùng nước sâu. Thành phần hóa học ừên hải miên
của chi này chủ yếu gồm secquitecpen, các họp chất halogen, sterol, v.v.
Tuy nhiên cho đến nay vẫn chưa có nghiên cứu nào về thành phần hóa
học và hoạt tính sinh học loài Dysỉdea ỷragỉlỉs ở Việt Nam.
1.2. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của Dysidea /ragilis
Trên thế giới có một số nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính
sinh học của loài Dysidea ýragilis. Các nghiên cứu về thành phần hóa học và
hoạt tính sinh học của Dysidea ỹragỉlis đã được các nhà khoa học bắt đầu từ
những năm 1997. Cho đến nay, các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của
Dysidea ýragilis còn khá ít.
Vào năm 1997, Xiong Fu và các cộng sự đã phân lập được một
diketopiperazine mới, đặt tên là dysamide D (1) từ loài hải miên Dysỉdea
ỷragilis thu thập được ở biển miền Nam Trung Quốc [8].
Me

1 X=CC13 Y=CHC12
Năm 1998, Y. Venkateswarlu và các cộng sự đã phân lập thành công
một íurano sesquiterpenoids oxy mới (2) từ loài hải miên Dysỉdea ỷragỉlỉs thu
thập được ở biển Mandapam, Tamilnadu, thuộc Ấn Độ [9].

Nguyễn Thị Phương Liên

6

K38A- Khoa Hóa học

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp

2
Năm 1999, N. Srinivasa Reddy và cộng sự của mình đã công bố hai
sesquiterpenoids mới là (-)-14-methoxy-14-deacetoxy spirodysin (3) và dẫn
xuất dihydro của nó (4) cùng vói bốn hợp chất cũ (5-8) từ loài hải miên
Dysidea fragilis [10].

Nguyễn Thị Phương Liên

7

K38A- Khoa Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp

Vào năm 2004, K. Ravikumar và các cộng sự của mình đã phân lập
được một dẫn xuất furodysinin lactone (9) từ hải miên Dysidea fragilis. Hợp
chất

có

tên

là:

4a,5,6,8a,9,9a-hexahydro-9a-hydroxy-4,4,7-

trimethylnaphtho[2,3-b]furan-2(4H)-one, có công thức phân tử: C15H20O3. Bộ
khung xưomg gồm hai vòng sáu cạnh, trong đó tồn tại ở dạng ghế và nửa ghế,
và một vòng furan. Các phân tử được sắp xếp theo một mô hình xoắn ốc
thông qua liên kết hydro O-H.. .0 [11].

Năm 2009, hai sesquiterpene acetonyl mới, dysiữagilisins A (10) và B
(11), đã được phân lập từ hải miên Dysideafragilis ở biển Hải Nam, Trung Quốc
bởi nhóm tác giả Zhi-Guo Yu, Jia Li, Zhen-Yu Li và Yue-Wie Guo [12].

10 R=P-OH
11 R= a-O H

Nguyễn Thị Phương Liên

8

K38A- Khoa Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp

Năm 2014, Wei- Hua Jiao cùng các công sự của mình đã phân lập được
mười ba aminoquinones sesquiterpene mới: Dysidaminones A-M (12-24),
cùng với sáu chất đã biết (25-30), được phân lập từ Dysidea fragilis ở biển

Đông. Các hợp chất phân lập được nghiên cứu hoạt tính sinh học. Kết quả cho
thấy

Dysidaminones

c

(14),

E

(16),

H

(19),

và

J

(21),

18-

methylaminoavarone (27), và 18-aminoavarone (29) cho thấy khả năng gây
độc chống lại khối u ác tính B16F10 ở chuột và u tủy NCI-H929 ở người,
HepG2 ung thư gan, và SK-OV-3 dòng tế bào ung thư buồng trứng. Ngoài ra,
sáu họp chất gây độc tế bào cũng thể hiện hoạt động ức chế NF-kB với IC50
giá trị 0,05-0,27 pM. Phân tích sơ bộ mối quan hệ cấu trúc- hoạt động cho

thấy rằng 18-amino quinon sesquiterpene với liên kết đôi exocyclic là tác
nhân độc tế bào và các chất ức chế NF-kB [13].

11

Nguyễn Thị Phương Liên

9

K38A- Khoa Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp

24

H
,N.

12 Ri=H R2='

X

Í2
22

13 Ri=H

.25

/N

R2=H 22

23

28 Ri=H

Rj=H
24

16 R i = ^

V

.N.

^

\

22

R2=NH2

N\ - ^ Ỷ ^ S 26 Rz=H
29 ^ ^ - ^ 2 7

r 2=h

'25

22
22

17 R x - i ^

29R1=^

23

H
.N.

R,=
^2=

27 Ri=NH2 r 2= H

26

\

R2=H
H

22

26 Ri= H

R ^ N

14 Rj=

15

25 Ri=

25

30 Ri= H

25

R 2=H

N
H
26'
N

18 Ri= H R2=

23

25

22

27

24

H

H
N
19 R i = ° ĩ ^

\

R2=H

22 Ri=H R9=

22

2 0 R i= H

H
,N.
R2= «o ^ " \
22

23

Ri=H

,N.

\

^
R2=

N'
H
N

21 Rj=

\

^ r 2=h

23

24R1=H R2= ° ^

22

'25

22

25

z

23 26

25

N/ ^ ^ ^ 2 6
22

27

Nguyễn Thị Phương Liên

10

K38A- Khoa Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp

1.3. Một vài nghiên cứu về họp chất tecpen [3,6,7]
1.3.1. Đại cương và phân loại
Tecpen là một trong những họp chất thiển nhiên phổ biến nhất và lý thú
nhất về phương diện hoá học.
Đó là thành phần chính của các loại tinh dầu mà ta thường dùng trong
cổng nghệ hưong mỹ phẩm, thực phẩm và dược phẩm. Những tecpen bậc cao
thường là những chất có hoạt tính sinh học quan trọng.

HC=C-CH3
H

Wallach (Đức - giải thưởng Nobel 1910) đã nghiên cứu cấu trúc của
nhiều monotecpen và nhận thấy monotecpen là tập họp của những đơn vị
isopren. Ruzicka (Thụy Sĩ - giải thưởng Nobel 1939) đã nghiên cứu qui luật
isopren (isoprene rule) này đối với secquitecpen và các tecpen bậc cao.
Người ta phân loại các tecpen theo đơn vị isopren:
Monotecpen

C io

(2 đơn vị isopren)

Sesquitecpen

Ci5

(3 đơn vị isopren)

Ditecpen

C20

(4 đơn vị isopren)

Sestertecpen

C25

(5 đơn vị isopren)

Tritecpen

C30

(6 đơn vị isopren)

Carotenoid (tetratecpen)

C40

và cao su (Cs)n

Isopren là một chất không có trong tự nhiên nhưng có thể tổng hợp theo
quy trình Merlinh rất đẹp.
H2C = C ---- C H = C H 2
ch 3

Nguyễn Thị Phương Liên

11

K38A- Khoa Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp
CH,

CH3

C = o + NaC—N

-►c:

;ONa

CH3
I“ OH -H 20

+2H

"C— CH

I ^ c=
ch3 h

CH,

ch3

đất sét
cr2

ch3

HC— CH =CH 2
ch3

♦ Các đơn vị isopren nối với nhau theo kiểu đầu đuôi, (đầu: mút
nhánh, đuôi: nhóm etyl khổng phần nhánh). Cũng có thể là đầu - đầu hoặc

đuôi - đuôi.

c
c—
đầu

C—

c—c
đuôi

Isopren

Campho

Famesol

Vitamin A

Nguyễn Thị Phương Liên

12

K38A- Khoa Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp

Squalen

Caroten
1.3.2. Secquỉtecpen
Mặc dù cơ sở của hoá học secquitecpen đã có từ thế kỷ 19, nhưng hoá
học secquitecpen chỉ được thực sự thúc đẩy với tốc độ nhanh chóng bởi
những công trình “đầu tàu” của Wallach, Semmler và nhất là của Ruzicka
song song với sự phát triển của các phưong pháp hiện đại về tách lập, tinh
chế, xác định cấu trúc và tổng hợp.
Có khoảng 1000 secquitecpen thuộc khoảng 100 khung. Với số lượng
chiếm khoảng một phàn tư tổng số các chất tecpenoit tự nhiên mà ta biết ngày
nay, các secquitecpen là nhóm chất tecpenoit lớn nhất. Ở đây ta chỉ đề cập
đến những khung chính, hoặc những loại chất lý thú về phương diện thực tiễn.
♦ Secquitecpen mạch thẳng
Quan trọng nhất là 2 ancol: Famesol và Nerolidol.
•

Famesol có 3 nối đổi, thành phàn chính của dầu hoa tigôn, có

trong cả dầu sả, hoa hồng, quýt dùng làm hương liệu vì có mùi dễ chịu.

Nguyễn Thị Phương Liên

13

K38A- Khoa Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp

CH2OH

Famesol

• Nerolidol là ancol bậc 3, quan hệ với famesol như là linalool với
geraniol, dưới tác dụng của anhydrit axetic nó chịu sự chuyển vị allyl thành
famesol. Nerolidol có trong dầu cam quýt, là thảnh phần chủ yếu của dầu pomu.

Nerolidol

Herout (Tiệp) đã chứng minh được rằng ancol chính có trong dầu pomu
(lấy mẫu ở Việt Nam) từ trước tới nay gọi là “fokienol” là nerolidol.
Famesol và nerolidol là tiền thần sinh tổng họp các secquitecpen. Có
thể điều chế famesol và nerolidol từ các ancol monotecpen như linalool bằng
phản ứng Carroll.

ÒH

Nguyễn Thị Phương Liên

14

K38A- Khoa Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp

• Một số loại secquitecpen kiểu famesol rất lý thú, thu hút sự chú ý
của nhiều nhà hóa học đó là chất kích thích tăng trưởng sâu non (juvenile
hormon) lấy từ giống buớm tằm lớn Hyalophora cecropia.

(Chú ý: Khác với “hooc-môn lột xác” ecdison có khung steroit)
♦ Secquitecpen mạch vòng đon
Một hợp chất quan trong có thể coi như là do sự đóng vòng đon của
famesol tạo thành, là chất điều tiết sinh trưởng axit absscisic (ABA) kiểm soát
sự “ngủ” của chồi cầy và hạt cây, nên còn gọi là dormin (công trình nghiên
cứu của Comíòrth). Đã có nhiều cổng trình về sự tổng hợp ABA nhưng
phương pháp kinh tế nhất là của Roberts đi từ a-jonon.

Axit abssxisic

• Biosabolen là một trong những hydrocacbua secquitecpenic phổ biến
nhất có trong dầu chanh.
• Zingiberen là thành phần chủ yếu của dầu gừng, có 2 nối đôi liên họp
có thể nhận biết bằng quang phổ hấp thụ hoặc bằng hydro hoá với Na/ancol
cho dihydrozingiberen.

Nguyễn Thị Phương Liên

15

K38A- Khoa Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp

Zingiberen

• Curcumen có ừong dầu nghệ Cúrcuma aromática Salisb, có tác dụng
diệt khuẩn, làm vết thuơng chóng thành sẹo, chữa loét tá tràng.

Curcumen

♦ Secquitecpen mạch vòng kép
• a-Cadinen rất phổ biến trong thiên nhiên có 2 nối đôi, một đồng phần
khác là a-Cadinen có trong dầu sả, dầu ylang-ylang.

a- Cadinen

£- Cadinen

• Một chất secquitecpen dị thuùng thuộc nhóm cadinen là gossypol,
chất sắc tố màu vàng có độc tố trong hạt bông, có tác dụng gây vô sinh đối
với đàn ổng, và được nghiên cứu ở Trung Quốc để điều chế những dẫn xuất
làm thuốc ngừa thụ tinh cho nam giới.

Nguyễn Thị Phương Liên

16

K38A- Khoa Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tôt nghiệp

G ossypol

• Một nhóm khác, eudesman (hoặc selinan) gồm một số họp chất đặc
trung như: eudesmol có ừong dầu Eucalyptus piperita, elemol có ừong dầu
ừám {essence d ’esesleesmi) nhưng đại diện quan trọng nhất của nhóm này là
a-santonin có trong các loại cầy Artemisi, phổ biến nhất trong thiển nhiên,
nhất là ở Liên Xổ (cũ), Ấn Độ, Iran dùng làm thuốc trừ giun rất hiệu nghiệm,
là một xetolacton, khi hòa vào kiềm thì tạo ra muối của axit santoninic, nếu
axit hóa thì ừở lại santonin.

Eudesmol

a_ Santonin

Elemol

• Mạch 3 vòng thì có cedrol ở trong tinh dầu Hoàng đàn (ceder) dùng
làm chất định hướng tốt.

\

Cedrol

• Một hợp chất khác rất lý thú, phổ biến khá rộng và biến hóa bất
thường là caryophyllen. Người ta đặt tên cho nó là chất “tung hứng” vì phải
tốn rất nhiều công để xác định cấu trúc của nó.

Nguyễn Thị Phương Liên

17

K38A- Khoa Hóa học