Nghiên cứu một số thành phần alkaloid của cây xuyên tiêu (zanthoxylum nitidum) mọc ở việt nam

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN.....................................3
DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ ..........................................................................4
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................7
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .......................................................................................9
1.1. Một vài nét về thực vật Chi Zanthoxylum và cây Xuyên tiêu (Zanthoxylum
nitidum) ...................................................................................................................9
1.1.1. Chi Zanthoxylum .......................................................................................9
1.1.2. Thành phần hoá học một số loài thuộc chi Zanthoxylum .........................9
1.1.3. Cây Xuyên tiêu (Zanthoxylum nitidum) ..................................................12
1.2. Tình hình nghiên cứu về cây Xuyên tiêu (Zanthoxylum nitidum) ................13
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ..........................................................13
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ...........................................................21
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................22
2.1. Đối tượng nghiên cứu.....................................................................................22
2.2. Hóa chất, dụng cụ và các thiết bị dùng trong nghiên cứu ..............................22
2.2.1. Hóa chất và dụng cụ ...............................................................................22
2.2.2. Thiết bị dùng trong nghiên cứu ...............................................................23
2.3. Phương pháp xử lý mẫu: ................................................................................23
2.4. Phương pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các hợp chất: ...24
2.4.1. Sắc ký lớp mỏng (TLC) ...........................................................................24
2.4.2. Sắc ký cột (CC)........................................................................................24
2.5. Phương pháp xác định cấu trúc các hợp chất phân lập được .........................24
2.5.1. Phổ khối lượng (MS) ...............................................................................25

2.5.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR).......................................................25

HVTH: Nguyễn Đức Duy

1


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

2.6. Điểm nóng chảy (Mp) .....................................................................................26
2.7. Phương pháp thử hoạt tính gây độc tế bào .....................................................26
2.7.1. Phương pháp nuôi cấy tế bào in vitro ....................................................26
2.7.2. Phép thử sinh học xác định tính độc tế bào (cytotoxic assay) ................26
2.8. Phương pháp HPLC .......................................................................................28
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM ................................................................................29
3.1. Xử lý mẫu thực vật và điều chế các cặn chiết từ mẫu thực vật......................29
3.2. Phân lập các hợp chất từ cặn chiết .................................................................30
3.3. Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập được ..............32
3.3.1. Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của hợp chất 1 (ZN1) .......................32
3.3.2. Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của hợp chất 2 (ZN/A/7) ..................33
3.3.3. Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của hợp chất 3 (ZN/A/11) ................33
3.4. Thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất phân lập được .........34
3.5. Xác định hàm lượng hoạt chất nitidine trong các bộ phận của cây Xuyên tiêu
bằng phương pháp HPLC ......................................................................................34
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................37
4.1. Cấu trúc hóa học của hợp chất 1 (ZN1) .........................................................37
4.2. Cấu trúc hóa học của hợp chất 2 (ZN/A/7) ....................................................42

4.3. Cấu trúc hóa học của hợp chất 3 (ZN/A/11) .................................................46
4.4. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các chất phân lập được .................52
4.5. Hàm lượng của hoạt chất nitidine trong các bộ phận lá, quả, cành, thân và rễ
cây Xuyên tiêu .......................................................................................................53
KẾT LUẬN ...............................................................................................................55
CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ KHOA HỌC CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN .....56
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................57
PHỤ LỤC

HVTH: Nguyễn Đức Duy

2


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
ESI – MS: Electrospray ionization Mass Spectroscopy
1

H NMR (1H -Nuclear Magnetic Resonance): Phổ cộng hưởng proton - 1H

13

C NMR (13C - Nuclear Magnetic Resonance): Phổ cộng hưởng từ hạt nhân - 13C

HSQC: Heteronuclear single - Quantum Coherence

HMBC: Heteronuclear multiple - Bond Correlation
DEPT: Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer
TLC (Thin layer chromatography):Sắc ký lớp mỏng
CC: (Column chromatography) Sắc ký cột
UV-Vis: Ultraviolet-Visible: phổ tử ngoại và khả kiến
δ(ppm): Độ chuyển dịch hóa học (parts per million)
J(Hz): Hằng số tương tác (Hertz)
s: singlet
d: doublet
dd: double doublet
t: triplet
MIC (Minimum Inhibitory Concentration): Nồng độ ức chế tối thiểu.
IC50 (The half maximal Inhibitory Concentration): Nồng độ ức chế 50% .
MBC (Minimum Bactericidal Concentration): Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu.
HPLC (High Performance Liquid Chromatography): Sắc ký lỏng hiệu năng cao.
TBUT: Tế bào ung thư
SRB: Sulforhodamine B

HVTH: Nguyễn Đức Duy

3


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang

Hình 2. Ảnh mẫu cây Xuyên tiêu (Zanthoxylum nitidum)

22

Hình 3.1. Sơ đồ điều chế các cặn chiết từ cây Xuyên tiêu

29

Hình 3.2. Sơ đồ phân lập các chất 1, 2 và 3 từ cặn chiết n-hexan của thân
và cành cây Xuyên tiêu
Hình 3.3. Sơ đồ phân lập chất 1 từ phần cặn chiết nước của thân và cành
cây Xuyên tiêu

31

32

Hình 3.4. a) Phổ UV-Vis của nitidine; b) Sắc ký đồ HPLC của nitidine

34

Hình 3.5. Đường chuẩn định lượng nitidine.

35

Hình 4.1. Phổ 1H-NMR của hợp chất ZN1

37

Hình 4.2. Phổ 13C-NMR của hợp chất ZN1

38

Hình 4.3. Phổ DEPT của hợp chất ZN1

38

Hình 4.4. Phổ HSQC của hợp chất ZN1

39

Hình 4.5 Phổ HMBC của hợp chất ZN1

39

Hình 4.6. Phổ khối lượng ESI-MS của hợp chất ZN1

40

Hình 4.7. Cấu trúc hóa học của hợp chất nitidine

41

Hình 4.8. Phổ 1H-NMR của hợp chất ZN/A/7

42

Hình 4.9. Phổ 13C-NMR của hợp chất ZN/A/7

43

Hình 4.10. Phổ DEPT của hợp chất ZN/A/7

43

Hình 4.11. Phổ HSQC của hợp chất ZN/A/7

44

Hình 4.12. Phổ HMBC của hợp chất ZN/A/7

44

Hình 4.13. Phổ ESI-MS của hợp chất ZN/A/7

45

Hình 4.14 Cấu trúc hóa học của hợp chất dihydrochelerythrin

46

Hình 4.15. Phổ 1H-NMR của hợp chất ZN/A/11

47

Hình 4.16. Phổ 13C-NMR của hợp chất ZN/A/11

48

HVTH: Nguyễn Đức Duy

4


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

Hình 4.17. Phổ DEPT của hợp chất ZN/A/11

48

Hình 4.18. Phổ HSQC của hợp chất ZN/A/11

49

Hình 4.19. Phổ HMBC của hợp chất ZN/A/11

50

Hình 4.20. Cấu trúc hóa học của hợp chất 6-acetonyldihydrochelerythrine

52

Hình 4.21. Sắc kí đồ HPLC của các cặn chiết metanol tổng từ lá (a), quả
(b), cành (c), thân (d) và rễ (e).

HVTH: Nguyễn Đức Duy

5

54


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1. Độ lệch chuẩn của nitidine

35

Bảng 3.2: Độ chính xác của phương pháp phân tích nitidine

36

Bảng 4.1. Số liệu phổ 1H, 13C-NMR của hợp chất ZN1 và số liệu tham
khảo của hợp chất nitidine
Bảng 4.2. Số liệu phổ 1H, 13C-NMR của hợp chất ZN/A/7 và số liệu tham
khảo của hợp chất dihydrochelerythrin
Bảng 4.3. Số liệu phổ 1H, 13C-NMR của hợp chất ZN/A/11 và số liệu tham
khảo của hợp chất 6-acetonyldihydrochelerythrine

40

45

50

Bảng 4.4. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các chất phân lập được

52

Bảng 4.5. Hàm lượng nitidine có trong các bộ phận lá, quả, cành, thân và
rễ cây Xuyên tiêu.

54

HVTH: Nguyễn Đức Duy

6


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

MỞ ĐẦU
Nước ta có diện tích khoảng 330.000 km2 nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa
cận xích đạo nên nhiệt độ hàng năm khá cao (khoảng từ 22 – 34 oC). Lượng mưa
hàng năm lớn tạo cho nước ta một hệ thực vật đa dạng và phong phú. Theo số liệu
thống kê gần đây hệ thực vật Việt Nam có khoảng 12.000 loài, trong đó trong đó
cây làm thuốc chiếm khoảng 26-30 % [6, 7]. Đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên
rất quý báu của đất nước.
Cùng với sự phát triển của khoa học, hiện nay người ta đã phát hiện ra những

hợp chất có nhiều hoạt tính đặc biệt trong các loại cây và đã được đưa vào ứng dụng
một cách có hiệu quả trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp dược phẩm, hương liệu
mỹ phẩm, thực phẩm. Vì vậy, việc nghiên cứu thành phần hóa học cũng như phân
loại bằng hóa học các cây thuốc và các cây tinh dầu là nhằm mục đích tốt cho công
tác điều tra tài nguyên thiên nhiên, để từ đó có kế hoạch sử dụng, bảo tồn và phát
triển chúng một cách có hiệu quả nhất.
Cây Xuyên tiêu (Zanthoxylum nitidum (Roxb.) DC.) thuộc họ Cam
(Rutaceae). Trong y học dân gian, cây có tác dụng tán hàn, giải độc tiêu thũng, giảm
đau, trục thấp, ôn trung, trợ hỏa, sát trùng và thường được sử dụng làm thuốc giúp
sự tiêu hóa, chữa đau nhức khớp xương, viêm mủ da, viêm da, uốn ván, ho, viêm
họng, sốt, sốt rét kinh niên, đau nhức khớp xương, phong thấp, đau thần kinh, rắn
độc cắn, giun sán; có thể dùng dưới dạng thuốc sắc hoặc dùng ngoài. Các nghiên
cứu trên thế giới cho thấy cây Zanthoxylum nitidum có thành phần hóa học chủ yếu
là các hợp chất alkaloid và lignan; ngoài ra còn có một số hợp chất khác có khung
coumarin, terpenoid và steroid. Nhiều hợp chất thu được từ cây này đã cho thấy có
những hoạt tính sinh học đáng chú ý như kháng nấm, kháng khuẩn, kháng virut,
kháng viêm giảm đau, chống co thắt, chống sốt rét…, trong đó nổi bật nhất là khả
năng gây độc tế bào, chống ung thư.
Tuy nhiên, ở Việt Nam, các nghiên cứu về thành phần hóa học cũng như hoạt
tính sinh học của cây Xuyên tiêu có rất ít, mới chỉ thấy có một kết quả công bố về
thành phần hóa học tinh dầu lá và một công bố về việc phân lập hai hợp chất
nitidine, episesamin từ vỏ thân cây Xuyên tiêu ở Thanh Hóa. Do đó, việc nghiên
cứu để tìm hiểu rõ về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài dược liệu
này ở Việt Nam nhằm tìm kiếm các thành phần có hoạt tính tốt để định hướng ứng
dụng trong y, dược là rất cần thiết.

HVTH: Nguyễn Đức Duy

7

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

Do có những ứng dụng quý giá như vậy nên chúng tôi quyết định chọn đề tài
“Nghiên cứu một số thành phần alkaloid của cây Xuyên tiêu (Zanthoxylum
nitidum) mọc ở Việt Nam” từ đó góp phần xác định thành phần hóa học và tìm ra
nguồn nguyên liệu cho ngành hóa dược.
1. Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Phân lập và xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất alkaloid từ cây Xuyên tiêu
(Zanthoxylum nitidum) mọc ở Việt Nam.
- Khảo sát hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất alkaloid phân lập được.
- Xây dựng phương pháp HPLC định lượng hoạt chất alkaloid có hàm lượng cao
nhất trong cây Xuyên tiêu.
2. Đối tượng nghiên cứu:
Thân và cành cây Xuyên tiêu (Zanthoxylum nitidum) thuộc họ Cam (Rutaceae) ở
Việt Nam.

HVTH: Nguyễn Đức Duy

8


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Một vài nét về thực vật Chi Zanthoxylum và cây Xuyên tiêu (Zanthoxylum
nitidum)
1.1.1. Chi Zanthoxylum
Chi Zanthoxylum thuộc họ Cam (Rutaceae), trên thế giới có khoảng 549 loài
phân bố ở các nước vùng ôn đới ấm áp hay cận nhiệt đới [19]. Các cây thuộc chi
Zanthoxylum thường có dạng cây bụi hoặc cây thân gỗ.
Ở Việt Nam, chi Zanthoxylum có khoảng 13 loài, phân bố ở các vùng ven rừng
độ cao 1000-1500m ở khắp cả nước [2, 6].
1. Zanthoxylum avicennae ( Lamk.) DC.( muồng truổng, sẻn lai).
2. Zanthoxylum usitatum Pierre ex Laness. (xuông, moong tu).
3. Zanthoxylum armatum DC. (, sẻn gai, đắng cay).
4. Zanthoxylum myriacanthum Wall. (hoàng mộc nhiều gai, sẻn lá to).
5. Zanthoxylum cucullipetalum Guill. (hoàng mộc cánh bầu).
6. Zanthoxylum anthyllidifodium DC. (sẻn Đà Nẵng)
7. Zanthoxylum laetum Drake. (hoàng mộc sai).
8. Zanthoxylum scandens Blume. (hoàng mộc leo, đắng cay, thục tiêu).
9. Zanthoxylum nitidum (Roxb.) DC. (xuyên tiêu, hoàng lực, hoàng liệt, hạt sẻn,
hoa tiêu, ba tiêu).
10. Zanthoxylum rhetsa (Roxb.) DC. (sẻn hôi, hoàng mộc hôi, cóc hôi,vàng me,
muống tử).
11. Zanthoxylum scabrum Guill. (dây khắc dung, rau sâng).
12. Zanthoxylum evodiaefolium Guill. (hoàng mộc phi,đắng cay 3 lá).
13. Zanthoxylum acanthopodium DC. (sẻn, sẻn gai).
1.1.2. Thành phần hoá học một số loài thuộc chi Zanthoxylum
Chi Zanthoxylum rất đa dạng và phong phú về mặt hoá học đặc biệt là các
alkaloid, chất thơm, chất béo, steroid, lignan và cumarin.
Các loài thuộc chi Zanthoxylum là nguồn cung cấp các hợp chất
benzophenanthridine [29] và aporphin alkaloid. Cacbazol, canthinon và acridon
alkaloid cũng được tìm thấy ở một số loài Zanthoxylum.

HVTH: Nguyễn Đức Duy

9


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

Chi Zanthoxylum có chứa tinh dầu, trong tinh dầu thường chứa các hợp chất
nhóm tecpenoid là chủ yếu. Tinh dầu của nhiều loài Zanthoxylum (Z. alatum, Z.
acanthopozium...) có hàm lượng linalol khá cao (18,0 – 88,0 %).
Các hợp chất benzophenanthridine như nitidine và chelerythrine, các
furoquinoline, skimmianine và các aporphine, berberine, magnoflorine... đã được
phân lập từ rễ và vỏ thân của Zanthoxylum bouetense và Z. dinklagei [49].
Các alkaloid có trong một số loài thuộc chi Zanthoxylum:

3- Methylcacbazole (1)

Glycozoline (2)

Nitidine chloride (3)

Chelerythrine chloride (4)

Skimmianine (5)

Fagaronine chloride (6)

Cathin-6-one (7)

HVTH: Nguyễn Đức Duy

Berberin chloride (8)

10


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

Các amit béo có trong một số loài thuộc chi Zanthoxylum:

(2E, 4E)-N-isobutyl-2,4-decadienamide (9)

(2E,4E)-N-isobutyl-2,4-dodecadienamide (10)

(2E, 4E)-N-isobutyl-2,4-tetradecadienamide (11)

(2E, 4E)-N-isobutyl-2,4-hexadecadienamide (12)
Các hợp chất Coumarin có trong một số loài Zanthoxylum:

(13)

Marmesin (14)

Psoralen (15) R1 = R2 = H

Bergapten (16) R1 = OCH3, R2 = H

Xanthotoxin (17) R1 = H, R2 = OCH3
Imperatorin (18) R1 = H, R2 = OCH2 - CH=C(CH3)2
Xanthotoxol (19) R1 = H, R2 = OH

Umbelliferone (21) R2 = OH, R1 = H

HVTH: Nguyễn Đức Duy

11


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

Scoparone (22) R1=R2= OCH3
Scopoletin (23) R1= OH, R2 = OCH3.
Các hợp chất có tính chất chữa bệnh ở một số loài Zanthoxylum:

Các hợp chất có trong tinh dầu của một số loài Zanthoxylum:

Farnesal (27)

Farnesol (30)

α-Farnesene (28)

Metyleugenol (31)

β-Farnesene (29)

Nerolidol (32)

1.1.3. Cây Xuyên tiêu (Zanthoxylum nitidum)
Cây Xuyên tiêu (hay còn gọi là cây hạt sẻn, sưng, hoàng lực) có tên khoa học
là Zanthoxylum nitidum DC. thuộc họ Cam (Rutaceae). Đây là loại cây nhỏ leo, ưa
sáng và chịu hạn tốt, thường mọc trong các quần hệ cây bụi ở đồi, nương rẫy bỏ
hoang hoặc ven rừng thứ sinh, có nhiều cành, dài 1-2 m, có thể dài tới 15 m. Đường
kính thân có thể tới 15 cm, có gai quặp. Cành hình trụ, nhẵn, mầu nâu đen, có gai
ngắn rải rác, dẹt, quay về phía dưới. Lá kép lông chim lẻ, mọc so le, dài 18-20 cm,
gồm 5-7 lá chét mọc đối, hình trái xoan, dài 6-11 cm, rộng 3,5-5,5 cm, gốc tròn, đầu
có mũi nhọn, 2 mặt đều có gai ở gân, mặt trên mầu lục sẫm, mặt dưới nhạt, gân lá
hằn rõ, cuống lá dài có gai. Cụm hoa mọc ở kẽ lá thành chùm, hay chùm xim đơn

HVTH: Nguyễn Đức Duy

12


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

riêng lẻ, hoa đơn tính, mầu trắng, thơm; hoa đực có nhị dài hơn cánh hoa, chỉ nhị

mảnh; hoa cái có bầu hình cầu gồm 4-5 lá noãn, hơi ngắn hơn cánh hoa. Quả có 1-5
mảnh vỏ, thường là 3 tụ lại ở quanh trục, mặt ngoài nhăn nheo, mặt trong nhẵn. Khi
chín mầu đỏ nhạt, mỗi mảnh vỏ đựng 1 hạt rắn, mầu đen bóng [1, 2, 7].
Ở nước ta, cây mọc hoang ở khắp các nơi, nhiều nhất tại các tỉnh miền núi
như Phú Thọ, Lào Cai, Yên Bái, Bắc Cạn, Thái Nguyên, Lạng Sơn, Tuyên Quang,
Cao Bằng, Hà Tĩnh, Nghệ An, Hòa Bình, Hà Tây [2,7].
1.2. Tình hình nghiên cứu về cây Xuyên tiêu (Zanthoxylum Nitidum)
1.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Các nghiên cứu về thành phần hóa học cây Xuyên tiêu (Zanthoxylum nitidum)
trên thế giới cho thấy cây này có thành phần chủ yếu là các hợp chất alkaloid và lignan;
ngoài ra còn có một số hợp chất khác có khung coumarin, terpenoid và steroid. Nhiều
hợp chất thu được từ cây này đã cho thấy có những hoạt tính sinh học đáng chú ý như
kháng nấm, kháng khuẩn, kháng virut, kháng viêm giảm đau, chống co thắt, chống sốt
rét…, trong đó nổi bật nhất là khả năng gây độc tế bào, chống ung thư.
Lớp hoạt chất chính có trong cây Zanthoxylum nitidum là các alkaloid, bao
gồm 5 loại khung là benzophenanthridine alkaloid, quinolon, furoquinoline,
aporphine và pyrimidine; trong đó các benzophenanthridine alkaloid chiếm hàm
lượng chính. Bằng các phương pháp tách chiết, 21 hợp chất benzophenanthridine
alkaloid đã được tìm thấy có trong cây Zanthoxylum nitidum, gồm có nitidine (1),
chelerythrine (2), 8-methoxynorchelerythrine (3), norchelerythrine (4), decarine (5),
oxynitidine (6), oxychelerythrine (7), oxyavicine (8), sanguinarine (9),
dihydrochelerythrine (10), 6-acetonyldihydrochelerythrine (11), 5,6-dihydro-6methoxynitidine (12), (R)-8-[(R)-1-hydroxyethyl]dihydrochelerythrine (13), 8methoxychelerythrin
(14),
8-hydroxydihydrochelerythrine
(15),
epizanthocadinanine A (16), zanthocadinanines A (17), zanthocadinanines B (18),
epi-zanthocadinanine B (19), zanthomuurolanine (20) và epi-zanthomuurolanine
(21) [21, 22, 31, 58, 50, 60].

HVTH: Nguyễn Đức Duy

13


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

HVTH: Nguyễn Đức Duy

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

14


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

Hầu hết các hợp chất benzophenanthridine alkaloid này đều có hoạt tính gây
độc tế bào, chống ung thư rất tốt, điển hình như các hợp chất nitidine, chelerythrine,
sanguinarine,...
1.2.1.1. Hợp chất nitidine
Ngay từ năm 1976, hợp chất nitidine (1) (hay nitidine chloride) đã được công
bố trên tạp chí Cancer Research về khả năng ức chế sự sao chép ngược của RNA
virut gây ung thư và hoạt tính chống bạch cầu, gợi ý về khả năng chống ung thư của
hợp chất này [43]. Sau đó, nhiều nghiên cứu khác đã cho thấy nitidine có khả năng
chống bệnh bạch cầu [54], gây độc đối với tế bào ung thư cổ tử cung HeLa S3, tế
bào bạch cầu chuột L1210, tế bào ung thư phổi người A549, tế bào u xương ác tính
ở người MG-63 [36, 39, 56], ngăn chặn quá trình di căn và xâm lấn in vivo của ung

thư vú, ung thư dạ dày, ung thư gan, ung thư thận [11, 17, 18, 32, 38]. Nghiên cứu
gần đây nhất (2014) đã cho thấy nitidine có khả năng chống di căn ung thư hầu,
thực quản, chống sốt rét [26, 37]. Điều đáng quý ở đây là nitidine đã được chứng
minh không gây đột biến gen và có tác dụng gây độc chọn lọc đối với các tế bào
ung thư so với tế bào lành tính. Năm 1977, ngay sau công bố về khả năng ức chế
hoạt tính sao chép ngược của RNA virut gây ung thư và hoạt tính chống bệnh bạch
cầu, gợi ý về khả năng chống ung thư của nitidine (vào năm 1976), nhà nghiên cứu

HVTH: Nguyễn Đức Duy

15


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

Sethi V.S. đã ngay lập tức tiến hành đánh giá về khả năng gây đột biến gen của hợp
chất benzophenanthridine alkaloid này do có sự khá tương đồng về cấu trúc hóa học
với chất gây ung thư 5-methylchrysene. Thật may mắn, kết quả cho thấy nitidine
không gây đột biến gen. Nghiên cứu sâu hơn về mối liên quan hoạt tính - cấu trúc
của các hợp chất này, tác giả đã đưa ra nhận định: chính sự có mặt của nguyên tử
nitơ bậc 4 và của các nhóm methoxy trong cấu trúc của nitidine đã khiến cho hợp
chất này có hoạt tính gây độc tế bào mà không gây đột biến gen như chất gây ung
thư 5-methylchrysene [44].

Mặt khác, trong một chương trình nghiên cứu nhằm tìm kiếm các chất chống
ung thư ít gây tác dụng phụ, các nhà nghiên cứu Nhật Bản nhận thấy nitidine có tác
dụng gây độc in vitro chọn lọc đối với các tế bào ung thư so với các tế bào lành

tính, đối với cả các dòng tế bào ở người và ở chuột. Khi nghiên cứu in vivo trên mô
hình khối u ghép ngoại lai dưới da, nitidine có khả năng ức chế rất tốt sự sinh
trưởng của khối u phổi ác tính ở chuột và ở người mà không gây tác dụng phụ
(không ảnh hưởng đối với các chỉ số huyết thanh và không gây độc đối với gan).
Khi nghiên cứu về mối liên hệ hoạt tính – cấu trúc, các tác giả nhận thấy rằng hợp
chất dihydronitidine cũng có tác dụng gây độc chọn lọc đối với các tế bào ung thư
giống như hợp chất nitidine trong khi demethylnitidine thì không. Từ đó, các tác giả
đưa ra nhận định: chính sự có mặt của nhóm thế methoxy ở vị trí C-8 của khung
benzophenanthridine quyết định đặc tính này. Nghiên cứu này đã đưa ra bằng chứng
in vivo đầu tiên về khả năng chống ung thư ít gây tác dụng phụ của hợp chất
alkaloid tự nhiên nitidine [23].

HVTH: Nguyễn Đức Duy

16


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

1.2.1.2. Hợp chất chelerythirine
Hợp chất chelerythirine (2) có cấu trúc tương tự như của nitidine, chỉ khác về
vị trí của hai nhóm thế methoxy (thế ở C-8, C-9 đối với nitidine và thế ở C-7, C-8
đối với chelerythrine), cũng có khả năng gây độc tế bào in vitro và ức chế khối u in
vivo rất hiệu quả. Hợp chất benzophenanthridine alkaloid này có khả năng gây độc
in vitro đối với 9 dòng tế bào ung thư ở người và ức chế sự tăng trưởng của ung thư
vảy da in vivo. Theo các tác giả, sở dĩ chelerythrine có khả năng gây độc đối với
nhiều dòng tế bào ung thư vì hợp chất này có khả năng ức chế hoạt tính của enzyme

protein kinaza C (PKC). Enzyme PKC tham gia điều chỉnh quá trình tăng sinh, quá
trình biệt hóa và khả năng sống sót của tế bào. Do đó, chất có khả năng ức chế PKC
sẽ gây ra cái chết theo chương trình trong hầu hết các dòng tế bào ở động vật có vú
và có khả năng chống ung thư [13]. Một số cơ chế gây độc tế bào khác của
chelerythrine cũng đã được công bố như: ức chế protein Bcl-xL [10, 55], ức chế thụ
thể P2X7 [45], ức chế sự biểu hiện của các protein bảo vệ tế bào ung thư như HSF1
và hsp70 [30]. Ngoài ra, chelerythrine gây độc đối với các tế bào ung thư hạch ở
chuột NK/Ly thông qua khả năng làm phá vỡ cấu trúc DNA tế bào [51], và đã được
đăng ký patent về tác dụng ức chế hiệu quả khối u rắn và gây độc tế bào mạnh khi
kết hợp với các tác nhân hóa trị liệu khác do khả năng phá hủy trực tiếp đến cấu trúc
DNA của tế bào ung thư [41].
1.2.1.3. Hợp chất 8-methoxy norchelerythrine
Hợp chất 8-methoxynorchelerythrine (3) có hoạt tính gây độc tế bào đối với 8
dòng tế bào ung thư A-549, BGC-823, HCT15, HeLa, HepG2, MCF-7, SGC-7901
và SK-MEL-2 với các giá trị IC50 nằm trong khoảng 7,5 – 10,3 µg/ml [30]. Các hợp
chất norchelerythrine (4), oxynitidine (6), oxychelerythrine (7) đều có hoạt tính ức
chế mạnh đối với dòng tế bào bạch cầu chuột P-388 và tế bào ung thư tuyến đại trực
tràng ở người HT-29 với các giá trị IC50 < 4 µg/ml [12, 14].
1.2.1.4. Hợp chất sanguinarine
Hợp chất sanguinarine (9) cũng đã được chứng minh có khả năng chống ung
thư in vitro và in vivo tốt: ức chế mạnh sự tăng sinh của tế bào ung thư cổ tử cung
HeLa với giá trị IC50 là 0,8 µg/ml [46], gây hoại tử và cái chết theo chương trình đối
với dòng tế bào bạch cầu ở người HL-60 [52], gây ra cái chết theo chương trình đối
với tế bào khối u thần kinh nội tiết thông qua khả năng kích hoạt caspase-3 [46],
kìm hãm chu trình tế bào và gây ra cái chết theo chương trình đối với tế bào ung thư

HVTH: Nguyễn Đức Duy

17

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

tuyến tiền liệt [52], ức chế khối u melanin ác tính [42]. Đặc biệt, một nghiên cứu
của Burgeiro A. và công sự đã chứng minh sanguinarine có khả năng gây ra cái chết
rất nhanh đối với các tế bào ác tính thông qua khả năng kích hoạt caspase-3 và sinh
ra các ROS (reactive oxygen species).
1.2.1.5. Một số hợp chất alkaloid khác
Một số hợp chất alkaloid có khung khác như skimmianine (22), gammafagarine (23), dictamnine (24), 5-methoxydictamnine (25), berberrubine (26),
coptisine (27) có khung furoquinoline; flindersin (28), 4-methoxy-1-methyl-2quinolone (29) có khung quinolone và các hợp chất liriodenine (30), Nacetyldehydroanonaine (31), N-acetylanonaine (32) có khung aporphin cũng đã
được tìm thấy có trong cây Zanthoxylum nitidum [1, 2, 6, 19, 58, 59].

HVTH: Nguyễn Đức Duy

18


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

Hợp chất skimmianine (22) có khả năng gây độc tế bào in vitro rất mạnh đối
với các dòng tế bào P-388 và HT-29 (các giá trị IC50 < 4 µg/ml) [12], gây độc tế bào
mạnh đối với các dòng tế bào RAJI, Jurkat (các giá trị IC50 tương ứng là 15,6 và
11,5 µg/ml) và có tác dụng gây độc trung bình đối với các dòng tế bào MCF-7, KG1a, HEP-2, HL-60 và HL-60/MX1 [50].
Hợp chất gamma-fagarine (23) cũng có khả năng gây độc tế bào mạnh đối với

các dòng tế bào P-388 và HT-29 với các giá trị IC50 đều nhỏ hơn 4 µg/ml [12]. Hợp
chất dictamnine (24), skimmianine (22) và gamma-fagarine (23) đều có khả năng
gây độc tế bào yếu đối với dòng tế bào ung thư vú ở người MCF7 [48].
Hai hợp chất berberrubine (26) và coptisine (27) đều là những hợp chất tiền
berberine và đã được biết có khả năng gây độc tế bào, chống ung thư rất tốt thông
qua khả năng gây độc đối với enzyme topoisomeraza II [28], ức chế mạnh sự tăng
sinh của các dòng tế bào ung thư gan (HepG2, Hep3B, SK-Hep1, PLC/PRF/5) và
bạch cầu (K562, U937, P3H1 Raji) với các giá trị IC50 nằm trong các khoảng 1,4 –
15,2 µg/ml và 0,6 – 14,1 µg/ml, tương ứng [33]. Coptisine còn ức chế mạnh dòng tế
bào HeLa với giá trị IC50 là 2,6 µg/ml [51], gây độc đối với các dòng tế bào LoVo,
HT 29, L-1210, thậm chí hợp chất này có hoạt tính đối với cả dòng tế bào ung thư
ruột kết đã kháng doxorubicin (Dx) ở người là LoVo/Dx [15].
Flindersin (28) là hợp chất alkaloid khung furoquinoline đã được chứng minh có
hoạt tính gây độc tế bào mạnh đối với dòng tế bào RAJI (IC50 14,9 µg/ml), có hiệu quả
trung bình đối với các dòng tế bào MCF-7, KG-1, HEP-2, HL-60 và HL-60/MX1,
trong đó HL-60/MX1 là dòng tế bào bạch cầu kháng đa thuốc ở người [50].
Một hợp chất alkaloid khác có khung aporphin được biết đến như là một chất
có tiềm năng chống ung thư cũng đã được tìm thấy có trong loài Zanthoxylum
nitidum là liriodenine (30). Theo các nghiên cứu, liriodenine có hoạt tính đối với
nhiều dòng tế bào ung thư như HL-60, HT-29, PC-12, A549, MCF-7, Vero, KB, A549, HCT-8, P-388 và L-1210 [24, 27, 47, 53].

HVTH: Nguyễn Đức Duy

19


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

1.2.1.6. Các hợp chất lignan
Bên cạnh lớp chất chính alkaloid, các hợp chất lignan cũng đã được tìm thấy
trong loài Zanthoxylum nitidum, như: sesamin, episesamin, piperitol-3,3dimethylallyl ether, xanthoxylol-3,3-dimethylallyl ether, savinin, 2,3-bis(3,4methylenedioxybenzyl)but-2-en-4-olide [59].

Hợp chất sesamin có hoạt tính làm giảm khả năng sống sót của các dòng tế
bào u nguyên bào thần kinh (SH-SY5Y), ung thư gan (HepG2), ung thư phổi
(A549), ung thư tuyến tụy (MIA-PaCa), tế bào bạch cầu (HL-60) thông qua thử
nghiệm MTT [25, 35]. Gần đây (2013), tác giả Akl M.R. và cộng sự đã chứng minh
sesamin có tác dụng chống sự tăng sinh của các dòng tế bào ung thư tuyến vú ở
chuột (+SA) và ở người (MCF-7, MDA-MB-231). Đặc biệt, khi kết hợp với γtocotrienol, sesamin thể hiện khả năng ức chế hiệp đồng sự sinh trưởng của các
dòng tế bào ung thư tuyến vú +SA, MCF-7, MDA-MB-231 mà ít hoặc không gây
ảnh hưởng đối với các dòng tế bào biểu mô tuyến vú lành tính (CL-S1 ở chuột và
MCF-10A ở người) [9]. Hợp chất episesamin là dạng đồng phân lập thể của

HVTH: Nguyễn Đức Duy

20


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

sesamin. Một nghiên cứu của Hori H. và các cộng sự Nhật Bản đã tiến hành đánh
giá khả năng gây độc gen in vitro và in vivo của cả hai hợp chất này thông qua các
thử nghiệm sau: thử nghiệm Ames (thử nghiệm đột biến ngược vi khuẩn), thử
nghiệm sai nhiễm sắc thể trong tế bào phổi nuôi cấy của chuột đồng Trung Quốc
(CHL/IU), mô hình thử nghiệm vi nhân tủy xương (MN) trong Crlj:CD1 (ICR)

chuột và thử nghiệm comet bằng cách sử dụng gan của chuột Sprague-Dawley
(SD). Kết quả cho thấy, sesamin và episesamin không gây ảnh hưởng đối với ADN
in vivo và không gây độc gen, ngay cả khi thử cho uống với mức liều 2,0 g/kg thể
trọng chuột [20].
Ngoài ra, bằng các phương pháp HPLC, một số hợp chất có khung khác như
terpenoid (alpha-cadinol, anticopalol, spathulenol), coumarin (aesculetin dimethyl
ether, 5, 6, 7-trimethoxycoumarin), phenolic (syringic acid, 4-hydroxybenzoic acid)
cũng đã được tìm thấy có trong loài Zanthoxylum nitidum [22, 59].
Như vậy, có thể thấy rằng, cây Xuyên tiêu (Zanthoxylum nitidum) đã thu hút
sự quan tâm nghiên cứu của nhiều nhà khoa học trên thế giới, đặc biệt trong thời
gian gần đây. Các nghiên cứu trên đã cho thấy loài dược liệu này chứa thành phần
hóa học khá phong phú, bao gồm nhiều lớp chất như alkaloid, lignan, coumarin,
terpenoid; trong đó alkaloid là thành phần chính trong cây. Nhiều hợp chất trong số
đó đã được chứng minh có hoạt tính gây độc tế bào, chống ung thư rất tốt thông qua
nhiều cơ chế tác dụng khác nhau. Điều này cho thấy cây dược liệu Xuyên tiêu rất có
tiềm năng để tìm kiếm và phát triển các thành phần có tác dụng trong phòng và điều
trị ung thư.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam, mặc dù cây Xuyên tiêu (Zanthoxylum nitidum) được sử dụng từ
lâu trong dân gian để chữa bệnh và ở một số nơi được sử dụng làm gia vị (quả) hoặc
rau ăn (lá non) nhưng các nghiên cứu về thành phần hóa học cũng như hoạt tính
sinh học của cây thuốc này còn rất ít. Cho đến nay mới chỉ thấy có công bố về thành
phần hóa học tinh dầu quả xuyên tiêu của nhóm tác giả Nguyễn Xuân Dũng [3] và
việc phân lập một số hợp chất stigmasterol, dihydrokaempferol, nitidine và episesamin từ vỏ xuyên tiêu Thanh Hóa của nhóm tác giả Ngô Xuân Lương [4, 5].
Nhìn chung, các nghiên cứu về cây thuốc này ở Việt Nam còn rất ít, mới chỉ thấy có
các nghiên cứu sơ bộ về thành phần hóa học mà chưa có các nghiên cứu định hướng
sử dụng các thành phần có hoạt tính cao để làm thuốc chữa bệnh.

HVTH: Nguyễn Đức Duy

21


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là thân và cành cây Xuyên tiêu được thu hái tại Na
Hang, Tuyên Quang vào tháng 2 năm 2015. Tên cây được xác định bởi nhà thực vật
học TS. Nguyễn Thế Cường - Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Mẫu tiêu bản được lưu giữ tại Viện Hóa học các
Hợp chất thiên nhiên.

Hình 2. Ảnh mẫu cây Xuyên tiêu (Zanthoxylum nitidum)
2.2. Hóa chất, dụng cụ và các thiết bị dùng trong nghiên cứu
2.2.1. Hóa chất và dụng cụ
a) Dụng cụ thí nghiệm:
-

Bình tam giác (500 ml, 1000 ml, 2000 ml)
Bình cầu (250 ml, 500 ml, 1000 ml, 2000 ml)
Ống nghiệm
Bình thủy tinh 25 ml, 50 ml, 100 ml.
Ống đong (50 ml,100 ml, 500 ml, 1000 ml)
Các loại pipet, ống hút chia độ, capila v.v…

b) Hóa chất:

- Dung môi, metanol, cồn, n-hexan, etyl acetat, cloroform, aceton.
- Silica gel cỡ hạt 40-60 µm và 23-40 µm (Merk)
- Silica gel pha đảo (YMC C18)
- Thuốc thử H2SO4 10 %, dragendorff.

HVTH: Nguyễn Đức Duy

22


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

2.2.2. Thiết bị dùng trong nghiên cứu
- Hệ thống chiết nóng.
- Máy cô quay chân không: Büchi Rotavapor R- 114.
- Cột sắc ký.
- Máy siêu âm: Elma, S60H
- Bản mỏng: TLC Silica gel 60 F254, Merck.
- Bơm hút chân không.
- Phễu chiết 2000 ml.
- Cân kỹ thuật Precisa XT 620M.
- Cân phân tích Precisa XT 220A.
- Đèn tử ngoại.
- Máy đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân: Bruker Avance AM500FT-NMR (Viện
Hóa học-Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam)
- Máy đo phổ khối: ESI-MS: AGILENT 1100LC-MSD (Viện Hóa học- Viện
Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam)

- Máy đo phổ hồng ngoại: 670-FTIR NICOLET-NEXUS (Viện Hóa học- Viện
Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam)
- Máy đo điểm nóng chảy: Stuart SMP3
2.3. Phương pháp xử lý mẫu
Mẫu thân và cành cây sau khi thu hái về được chặt nhỏ, sấy đến khô ở nhiệt độ
60 C rồi được xay thành bột. Bột dược liệu (5 kg) được ngâm chiết với dung môi
metanol trong bình chiết siêu âm ở nhiệt độ 50 oC, lặp lại 3 lần (2 ngày/lần). Gộp
dịch chiết lại và cô quay dưới áp suất giảm để thu hồi dung môi, thu được cao tổng
metanol (màu nâu vàng, 180 g). Hòa tan cao tổng metanol này trong 1000 ml nước
cất rồi chiết phân bố lại lần lượt trong các dung môi n-hexan và etyl acetat, sau khi
cô quay thu hồi dung môi dưới áp suất giảm thu được các cặn chiết n-hexan (cặn A)
o

và etyl acetat (cặn B) tương ứng. Phần dịch nước còn lại được lọc và sau đó sắc ký
trên cột Diaion Hp-20 với hệ dung môi metanol:nước thu được các cặn C và D
tương ứng.

HVTH: Nguyễn Đức Duy

23


Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

2.4. Phương pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các hợp chất
Để phân tích và phân tách các phần chiết của cây cũng như phân lập các hợp
chất, các phương pháp sắc ký đã được sử dụng như: sắc ký lớp mỏng (TLC, dùng để

khảo sát), sắc ký cột thường (CC), sắc ký cột pha đảo.
2.4.1. Sắc ký lớp mỏng (TLC) [29]
Sắc ký lớp mỏng (TLC): Sắc ký lớp mỏng là phương pháp phân tích trong đó
chất phân tích di chuyển trên một lớp mỏng chất hấp phụ mịn, vô cơ hay hữu cơ
theo một chiều nhất định. Trong quá trình di chuyển mỗi thành phần chuyển dịch
với tốc độ khác nhau tùy theo bản chất của chúng và cuối cùng dừng lại ở những vị
trí khác nhau. Sắc ký lớp mỏng được thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn DCAlufolien 60 F254 (Merck 1.05715), RP18 F254s (Merck). Dung môi triển khai sắc ký
là hỗn hợp của một số trong số các dung môi thường dùng như n-hexan, cloroform,
etyl acetat, aceton, metanol và nước. Phát hiện chất bằng đèn tử ngoại ở hai bước
sóng 254 nm và 365 nm hoặc dùng thuốc thử là dung dịch H2SO4 10 % trong cồn
hoặc thuốc thử dragendorff; thuốc thử được được phun đều lên bản mỏng, sấy khô
rồi hơ nóng trên bếp điện từ từ đến khi hiện màu.
2.4.2. Sắc ký cột (CC) [29]
Trong sắc ký cột, chất hấp phụ hoặc chất làm nền cho pha cố định được nhồi
trong các ống hình trụ được gọi là cột. Nhờ vậy mà có thể triển khai dung môi liên
tục với nhiều hệ dung môi khác nhau từ phân cực yếu đến phân cực mạnh.
Tùy theo tính chất của chất được sử dụng làm cột mà sự tách trong cột sẽ xảy
ra theo cơ chế hấp phụ (cột hấp phụ), hoặc theo cơ chế phân bố (cột phân bố). Kích
thước cột và cỡ hạt silica gel phụ thuộc vào bản chất của hỗn hợp cần tách.
Sắc ký cột được tiến hành với chất hấp phụ là silica gel pha thường, silica gel
pha đảo. Silica gel pha thường có cỡ hạt là 0,040-0,063 mm (240-430 mesh) và
0,015-0,040 mm. Silica gel pha đảo YMC (30-50 m, Fujisilisa Chemical Ltd.).
Nhựa trao đổi ion Diaion HP-20 (Misubishi Chem. Ind. Co., Ltd.).
2.5. Phương pháp xác định cấu trúc các hợp chất phân lập được
Phương pháp chung để xác định cấu trúc hoá học của các hợp chất là sự kết
hợp giữa việc xác định các thông số vật lý với các phương pháp phổ hiện đại.

HVTH: Nguyễn Đức Duy

24

Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật

GVHD: 1. PGS. TS Vũ Đình Hoàng
2. TS Nguyễn Thị Hồng Vân

2.5.1. Phổ khối lượng (MS)
Máy khối phổ sử dụng một chùm electron bắn vào một lượng rất bé chất thử,
phá chúng thành nhiều mảnh ion mang điện dương. Các mảnh ion này nhờ bộ phận
phát hiện và ghi thành pic với cường độ khác nhau tương ứng với lượng khối của
mỗi ion.
Phổ khối lượng được ghi trên máy Agilent 1200 HPLC-MSD (Electrospray
ionization source-ESI hoặc Atmospheric pressure chemical ionization-APCI) của
Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt
Nam.
2.5.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân là một phương pháp phổ hiện đại và hữu hiệu
nhất hiện nay. Với việc sử dụng kết hợp các kĩ thuật phổ NMR một chiều và hai
chiều, các nhà nghiên cứu có thể xác định chính xác cấu trúc các hợp chất kể cả cấu
trúc lập thể của phân tử. Nguyên lý chung của các phương pháp phổ NMR (phổ
proton và phổ carbon) là sự cộng hưởng khác nhau của các hạt nhân từ (1H và 13C)
dưới tác dụng của từ trường ngoài. Sự cộng hưởng khác nhau này được biểu diễn
bằng độ chuyển dịch hóa học.
Phổ 1H-NMR: Trong phổ 1H-NMR độ chuyển dịch hoá học của các proton
được xác định trong thang TMS từ 0 ppm đến 14 ppm tuỳ thuộc vào cấu trúc hoá
học của phân tử. Mỗi loại proton cộng hưởng ở một trường khác nhau và vì vậy
chúng được biểu diễn bằng một độ chuyển dịch hoá học khác nhau. Dựa vào độ
chuyển dịch hoá học, diện tích pic cũng như tương tác spin giữa các hạt nhân từ với
nhau mà người ta có thể xác định được cấu trúc hóa học của hợp chất.

Phổ 13C-NMR: Phổ này cho tín hiệu phổ vạch carbon. Mỗi nguyên tử carbon ở
một trường khác nhau và cho một tín hiệu phổ khác nhau. Thang đo cho phổ 13CNMR cũng được tính bằng ppm với dải thang đo rộng hơn so với phổ proton (từ 0
ppm đến 240 ppm).
Phổ DEPT: Phổ này cho các tín hiệu phổ phân loại các bậc carbon khác nhau.
Trên phổ DEPT 135 không cho tín hiệu của carbon bậc 4, tín hiệu của CH và CH3
nằm về một phía, còn tín hiệu của CH2 nằm về phía đối diện. Trên phổ DEPT 90 chỉ
có duy nhất tín hiệu phổ của CH. Kết hợp phổ 13C-NMR và phổ DEPT sẽ cho ta
biết chính xác số carbon bậc 1, 2, 3, 4.

HVTH: Nguyễn Đức Duy

25