Nghiên cứuphân lập các hợp chất hữu cơ chiết xuất từ dịch của lá cây Mâm xôi = RUBUS ALCEAEFOLIUS POIR

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Cao Thanh Tùng

Khóa luận tốt nghiệp

1

K32B - Hóa học


trường đại học sư phạm hà nội 2
khoa hoá học

cao thanh tùng

nghiên cứu Phân lập các
hợp chất hữu cơ chiết xuất từ dịch của lá
cây mâm xôi
(rubus alceaefolius Poir)

khoá luận tốt nghiệp đại học
chuyên ngành : hoá hữu cơ

Hà Nội - 2010


trường đại học sư phạm hà nội 2
khoa hoá học

cao thanh tùng

nghiên cứu Phân lập các
hợp chất hữu cơ chiết xuất từ dịch của lá
cây mâm xôi
(rubus alceaefolius Poir)

khoá luận tốt nghiệp đại học
chuyên ngành : hoá hữu cơ

Người hướng dẫn khoa học
TS . Nguyễn văn bằng
Hà Nội - 2010


mục lục

Trang

Lời cảm ơn
Lời cam đoan
Danh muc những chữ viết tắt
danh mục các hình vẽ
danh mục các bảng biểu và sơ đồ
mở đầu........................................................................................ 1
chương 1. tổng quan..........................................................4
I.1.Tổng quan về cây Mâm xôi.....................................................4
I.1.1. Thực vật học.........................................................................4
I.1.2. Phân bố, sinh thái.................................................................5
I.1.3. Công dụng.............................................................................5
I.1.4. Thành phần hoá học............................................................6

1.2. Vài nét về lignan......................................................................8
I.2.1. Đại cương và phân loại..............................................8
I.2.2. Các dẫn xuất quan trọng của Lignan..............................10
I.2.3. Tổng hợp Lignan......................................................12
Chương II. đối tượng và
phương pháp nghiên cứu..............................................21
II.1. Mẫu thực vật........................................................................21
II.2. Phương pháp phân lập các hợp chất..................................21
II.2.1. Sắc ký lớp mỏng (TLC)............................................21
II.2.2. Sắc ký lớp mỏng điều chế.........................................21
II.2.3. Sắc ký cột (CC).......................................................21
II.3. Phương pháp xác định cấu trúc hoá học các hợp chất.....22
II.3.1. Điểm nóng chảy (Mp).........................................................22
II.3.2. Phổ khối lượng (ESI-MS)....................................................22


II.3.3. Phổ cộng hưởng từ nhân (NMR).........................................22
Chương III. Thực nghiệm và kết quả..........................23
III.1. Thu mẫu thực vật và xử lý mẫu........................................23
III.2. Phân lập các hợp chất........................................................23
III.3. Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của các hợp chất.......25
Chương IV. Thảo luận..........................................................26
IV.1. . Hợp chất RA21.6..............................................................26
(Axít-3-O-methylellagic7- -D-Rhamnopyranoside)

(7).

IV.2. . Hợp chất RA13.3 (Icariside E4) (2).................................32
v. kết luận
Tài liệu tham khảo

mở đầu
Việt Nam nằm trong vùng lục điạ Đông Nam á thuộc khu vực nhiệt đới
do vậy hệ thực vật Việt Nam vô cùng phong phú, đa dạng, đặc biệt là tài
nguyên rừng. Rừng Việt Nam có thảm thực vật phong phú vào loại bậc nhất thế
giới với khoảng 12000 loài, trong đó có 4000 loài [1] được nhân dân ta dùng
làm thảo dược. Đây thực sự là một tài sản vô cùng quý báu mà thiên nhiên đã
ban tặng cho đất nước ta.
Ngoài giá trị to lớn về kinh tế mà thực vật đem lại, nó còn có ý nghĩa vô
cùng quan trọng trong việc cải tạo môi trường đất, nước và không khí. Những
năm gần đây cùng với sự phát triển của một số ngành khoa học như công nghệ
sinh học, công nghệ gen càng làm tăng thêm không chỉ về số lượng mà còn
làm tăng thêm về giá trị mà thực vật đóng góp cho nền kinh tế đất nước. với sự
phát hiện ra nhiều chất có hoạt tính sinh học cao nguồn gốc trong tự nhiên, các
nhà khoa học lại đi đầu việc tạo ra những loại thuốc đặc trị giúp điều trị những
căn bệnh hiểm nghèo cho con người, cải thiện chất lượng cuộc sống và kéo dài
tuổi thọ.
Cây mâm xôi (Rubus alceaefolius ) thuộc họ Hoa hồng hay có tên gọi
khác là cây đùm đũm là một loài cây đã được sử dụng từ lâu trong dân gian
làm thuốc chữa bệnh . Quả cây mâm xôi chữa bệnh về đường tiêu hoá, đau
thận, tinh ứ, liệt dương đái són hoạt tinh. Cành lá và rễ cây dùng chữa viêm gan
cấp và mãn tính, viêm loét miệng, dùng cho phụ nữ sinh đẻ uống làm thông
máu, tiêu cơm. Cây còn sử dụng làm trà uống giúp thanh nhiệt và lợi tiểu. Theo
nghiên cứu mới đây của các nhà nghiên cứu thuộc trường đại học Kentucky
(ohio- Hoa Kỳ) trái mâm xôi đen có thể ngăn chặn các khối u phát triển trong
trường hợp ung thư miệng. Chỉ đó đã cho thấy tầm quan trọng của cây Mâm
xôi trong việc chữa trị một số bệnh thường gặp của con người. Tuy nhiên cho

tới nay chưa có một tài liệu chính thức nào xác định về thành phần các hợp
chất hữu cơ có chứa trong dịch của lá cây mâm xôi.
Xuất phát từ ý nghĩa thực tiễn đó mà tôi đã chọn đề tài khóa luận tốt
nghiệp là:
" Nghiên cứu phân lập các hợp chất hữu cơ chiết xuất
từ dịch của lá cây mâm xôi "
Việc nghiên cứu và tìm hiểu nhằm tìm ra những chất mới giúp tăng thêm
giá trị của cây mâm xôi trong đời sống.

Nhiệm vụ của khóa luận
1. Phân lập một số hợp chất từ dịch chiết nước của cây mâm xôi.
2. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất đã phân lập được.


Chương 1. Tổng Quan
1.1. Giới thiệu về cây mâm xôi
1.1.1. Thực vật học
Cây Mâm xôi hay còn được gọi là đùm đũm có tên khoa học là Rubus
alceaefolius Poir., thuộc họ Hoa hồng - Rosaceae. Đây là loài cây bụi nhỏ,
thân leo có gai to và dẹt. Cành mọc vươn dài, có nhiều lông. Lá đơn, mọc so le,
hình bầu dục, hình trứng hoặc gần tròn, chia thùy nông, không đều, gân chân
vịt, mép khía răng, mặt trên màu lục sẫm phủ lông lởm chởm, mặt dưới có
nhiều lông mềm, mịn màu trắng xỉn; cuống lá dài cũng có gai; lá kèm sớm
rụng. Cụm hoa mọc ở kẽ lá hoặc đầu cành thành chùm ngắn; lá bắc giống lá
kèm, hoa màu trắng; cánh hoa 5, mỏng hình tròn, nhị rất nhiều thường dài bằng
cánh hoa, chỉ nhị dẹt, lá noãn nhiều. Quả hình cầu, gồm nhiều quả hạch tụ họp
lại như dáng mâm xôi, khi chín màu đỏ tươi, ăn được. Cây ra hoa tháng 2-3,
quả tháng 5-7 [1, 2].

Hình 1.1.1. Cây mâm xôi Rubus alceaefolius Poir.

1.1.2. Phân bố, sinh thái
Theo Đỗ Huy Bích và cộng sự [1], trên thế giới chi Rubus có khoảng
hơn 400 loài, hầu hết là cây bụi, mọc thẳng hay bụi trườn, phân bố chủ yếu ở
vùng ôn đới, cận nhiệt đới và cả ở vùng nhiệt đới Bắc bán cầu. Một vài loài
được trồng lấy quả. ở Việt Nam, chi này có 51 loài, 7 thứ, trong đó mâm xôi là
loài phân bố tương đối rộng rãi ở khắp các tỉnh vùng núi thấp, trung du và đồng
bằng. Cây ưa sáng và ẩm, thường mọc trùm lên các cây bụi và cây leo khác ở
ven rừng ẩm, rừng núi đá vôi, đồi, nhất là trong các trảng cây bụi ưa sáng trên
đất sau nương rẫy. ở vùng đồng bằng, mâm xôi mọc lẫn trong các lùm bụi
quanh làng, hai bên đường đi. Cây này sinh trưởng, phát triển nhanh. Những
cây ít bị chặt phá ra hoa quả nhiều hàng năm. Cây có khả năng tái sinh mạnh
sau khi bị chặt phá.
1.1.3. Công dụng
Lá, cành và rễ mâm xôi có vị ngọt nhạt, tính bình, có tác dụng thanh
nhiệt, tán ứ, tiêu viêm, chỉ huyết, kích thích tiêu hóa, giúp ăn ngon miệng.
Cành lá phơi khô, nấu nước uống thay chè, dùng cho phụ nữ sau khi đẻ mất sức
và những người ăn không tiêu, đầy bụng. Ngoài ra cành và lá mâm xôi còn
được dùng phối hợp với Mộc thông, Ô rô để chữa viêm tuyến vú, viêm gan cấp
và mạn tính. Quả có vị ngọt, tính bình, được dùng thay vị Phúc bồn tử trong y
học cổ truyền, có tác dụng bổ gan thận, giữ tinh khí, làm tráng dương, mạnh
sức. Quả được dùng chữa thận hư, liệt dương, di tinh, đái són, đái buốt [1, 2].
ở ấn Độ người ta dùng quả mâm xôi làm thuốc chữa bệnh đái dầm của
trẻ em. Nước sắc lá và vỏ thân được dùng làm thuốc điều kinh, chữa tiêu chảy.
ở Trung Quốc, mâm xôi được sử dụng trong y học cổ truyền để chữa
albumin niệu, viêm tuyến vú và viêm gan mạn tính... ở một số vùng của Trung
Quốc, nó còn được sử dụng để chữa một số bệnh ung thư nhất định. Theo kết
quả nghiên cứu của Cui C. -B. và cộng sự, rễ mâm xôi thể hiện hoạt tính ức chế

mạnh chu kỳ tế bào ở pha G0/G1 của dòng tế bào tsFT210 (Chu kỳ tế bào, con
đường duy nhất để tế bào sinh sôi, là một quá trình sinh học được kiểm soát
chặt chẽ và thực tế ung thư là sự tăng sinh vô hạn độ không mong muốn của
các tế bào ung thư với sự thoái hóa của chu kỳ tế bào. Do đó, các chất ức chế
chu kỳ tế bào có khả tiềm tàng trong điều trị ung thư) [5].
1.1.4. Thành phần hoá học
Theo các sách về cây thuốc Việt Nam [1, 2], quả Mâm xôi chứa các axit
hữu cơ (chủ yếu là axit citric, malic, salycilic), đường, pectin. Lá chứa tanin.
Tuy nhiên, hiện nay còn rất ít công trình nghiên cứu được công bố về loài
Rubus alceaefolius . Mới chỉ có các nhà khoa học Trung Quốc nghiên cứu loài
này và cũng chỉ nghiên cứu về cây thuốc này mọc ở Trung Quốc. Còn ở Việt
Nam hoàn toàn chưa có nghiên cứu nào về cây thuốc quí này.
Theo sự tra cứu của chúng tôi, từ cây R. alceaefolius mọc ở Trung Quốc,
năm 1998 Gan L. và các đồng nghiệp đã phân lập được: axit corosolic (1), axit
tormentic (2), niga-inchigoside F1 (3), trachelosperoside E-1 (4) và
suavissimoside R1 (5) [4]. Năm 2000, Gan L. và các đồng nghiệp lại công bố
phân lập của alcesefoliside (6), hyperoside (7), vomifoliol (8), õ-sitosterol (9),
daucosterol (10) và dotriacontyl alcohol (11) [5]. Năm 2002, nhóm nghiên cứu
của Cui C. -B. đã công bố sự phân lập của rubuphenol (12) sanguiin H-2 ethyl
ester (13), axit ellagic (14), ethyl gallate (15), 1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-õ-Dglucopyranose (16) và 1,2,3,6-tetra-O-galloyl-õ-D-glucopyranose (17) [3].
Dưới đây chúng tôi dẫn ra cấu trúc của một số hợp chất đã được phân lập
từ loài R. alceaefolius


Các hợp chất đã được phân lập từ cây Rubus alceaefolius.
OH

O

O
HO

HO

OH

OH
HO

HO

2

1
OH

HO

O

H

O
H

HO

HO
O

O

H

H
OH

OH
HO

HO

O

H

O
H

HO
OH

H
OH

HO

OH
OH

OH

OH

OH

4

3

OH

OH

HO

O
OH

O

O
HO
O

OH

O

OH
O

OH
HO

O

HOOC

OH
OH

OH
OH

OH

OH

7

5

OH
HO

OH

O

O

O

O

OH

OH

OH
HO

8

O
OH

12

O


OH
HO
O
HO

OH
O

HO

O

O
O
HO
OH

O

O

O

OH

C

OH

OH

O

O

O
CH3CH2

O

OH
H

O

O
OH

O
O
OH
HO

HO

O

O

OH

HO

OH

OH

OHHO

14

13

OH
O

O

O
CH2CH3

G=

OH

C

GO
RO
HO

OH

OG

GO
OG

OH

15

OH
O

16: R=G; 17: R=H

1.2. Vài nét về lignan
1.2.1. Đại cương và phân loại
Lignan là nhóm các sản phẩm tự nhiên có nguồn gốc từ các dẫn xuất của
các cinamic acid, cinamyl alcohol, propenyl benzene và allyl benzen có liên
quan đến sự chuyển hoá hoá sinh với phenyl alanine. Cấu trúc của lignan được
chia thành các đơn vị C6C3 hợp thành mà người ta phân biệt
lignan

2. đơn vị C6C3

Sesquineolignan

3. đơn vị C6C3

dineolignan

4. đơn vị C6C3

Sesterneolignan

5. đơn vị C6C3

Lignan do 2 đơn vị C6C3 hợp thành. Theo Freudenberg và Weiges đề
nghị cách đánh số như sau (1961). Nhóm C6C3 đánh số từ 1-9


5

6

3

2

4

8

9

7
1

nhóm còn lại đánh số từ 1’-9’. Các vị trí 7, 8, 9 có thể thay tương ứng ,
 , .
Cũng do đó các vị trí 7’, 8’, 9’ được thay tương ứng ', . Trên cơ sở đó
', 
'

Haworth đề xuất nhóm hợp chất có nguồn gốc từ 2 đơn vị C6C3 có liên kết

'
với nhau gọi là lignan (lignane, lignan).
( ')
9
’ 8
6

5
4

9
8

1 7

7’1’
2’

2

3

6’

5’
4’
3’

Nếu 2 nhóm C6C3 liên kết với nhau bởi các liên kết khác chẳng hạn 3-3’

thay cho 8-8’ ta được Neolignan.
8

7

9

7’ 8’
2’ 1’
9’
3 3’
6’
4
4’ 5’

1 2

6
5

3,3’ - Neolignan
Nếu tạo một vòng bổ sung giữa hai nhóm C6C3 gọi là cyclolignan
6

7
1

5
4

2
3

9
8

8’
7’
9’


6’

1’

5’
4’

2’
3’


2,7’ - cyclolignan
Hai nhóm C6C3 liên kết với nhau bằng cách liên kết 8-8’ và một nguyên
tố O được epoxylignan.

O

7, 7’ - epoxy lignan
Tương tự có oxyneolignan

O

8, 4’ - oxyneolignan
Lignan được tìm thấy chủ yếu từ rễ, lõi, cành lá, quả, nhựa các cây hạt
trần, cây hạt kín. Theo các nghiên cứu khoa học, Lignan là chất phytoestrogens
có tiềm năng chống ung thư (cancer) buồng trứng, tuyến tuyền liệt, vú, tử
cung), Lignan chiết từ khoai tây kích thích hệ miễn dịch tác động to lớn tới bào
mòn sỏi túi mật (theo bác sĩ Wilkinson-bệnh viện Sowthompton-Anh), Lignan
có tác dụng ngăn chặn chu kì AMP. Phosphodiesterase, làm nảy mầm chất ức
8

chế đặc biệt dẫn xuất brom của nó với các chỉ số E C

50

và SI thích hợp có tác

dụng chống HIV bằng cách ức chế bản sao ngược của tế bào HIV-1 và kết hợp
với DNA polymerase và RNAase.
Lignan pinoresinol và laricresnol là thành phần quan trọng trong thực đơn
ăn kiêng trong thực đơn tiểu đường.
Đông y Trung Quốc sử dụng Lignan điều trị viêm gan và bảo vệ gan.


Dựa trên hoạt tính oxi-hoá mạnh, khoa học đã tìm ra nhiều hoá chất
nguồn gốc Lignan đa dạng, cộng sinh với nhiều loại vi rút để tạo hướng phát
triển mới trong y dược.


1.2.2. Các dẫn xuất quan trọng của Lignan.

 Dẫn xuất cacboxylic acids

MeO

COOH

HO

OH
MeO
MeO
OMe
OH

 Dẫn xuất lactones.
O

O

O

O
O
O

Hibalactone từ T.baccata
 Dẫn xuất esters.
O
O
O

OCH3
Br
COOCH3
COOCH3

O

Br
OCH3

Chống lại tác dụng của tế bào HIV-1RT


 Dẫn xuất ketone.
O

O
O

O
MeO

O

OMe

OMe

 Dẫn xuất alcohols và phenols

HO

OH

HO
OH

Magnolol

Honokiol

3+

Cùng với sự tạo phức Fe -ADP- 2 tác dụng oxi hóa chất béo
O





Ethers and Alcohol or phenol Derivatives
O
O

H

H
OCH3
OCH3

H
OCH3

H

OCH3
OCH3

OCH3

OCH3

OCH3

miranthin

phyllanthin


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

1.2.3. Tổng hợp
Lignan.

OMe

 Theo I. Mulzer.
Ph

O

Me

MeO

N

LAD, C6H5Br

OMe

OTBDMS

MeO
MeO

96%

Me

MeO
Me

OMe
MeO
CHO
Me

MeO

N

OMe

MeOH
NaBH4
H3O+
25%

OH

MeO
MeO

Ph

O

OMe

hidroxyaldehydr
o
 Theo Wikstromol.

MeO2C
CO2Me
1.

S CO2Me

1. LiOMe,
MeO
vanilin
2. H2, Pd/C
MeO
10%

+

CO2H

MeO

R CO2Me

MeO

CO2H

Ca(BH4)

2
2.

BoBr
, K2CO3
3. LHMD
S 76%

MeO

BrO
MeO

O
OH

LHMDS,O2

O

MeO
MeO

Cao Thanh Tùng

O

MeO

OBr

Pd/C 10%

O

MeO

OBr

O

H2O

OH
MeO

O

OH 18

K32B - Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

 Theo Yoda
HO2C

OH
CO2H

HO

H3CO
step

s

O
N

O
N
CH2Ph

TBDMSO
OH

O

TBDMe

q
41%

H3CO

H3CO

b,
c

d
63%

e, f

80%
O

O

O
CONHCH2Ph

HO

a, Methoxy benzyl magnes umchloride.
b, c, CuI và trimethyl silyl chloride.
d, NaBH4
e, f. Sterooselective alkyllation and deprotection.
 Theo Wirrth.
O

TBDMSO
Et
OH
SeOTf

a, b
42%

ste
2p3s%
MeO

OH

MeO
O
MeO

OMe
c
45%
O

OMe

MeO
O
MeO

Cao Thanh Tùng

19

K32B - Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

(+) -mesembine
a: OsO4, N-mespinoline-N-oxide, acetone, t-BnOH, H2O, 10%
h

b, H5IO6, THF, H2O, 13

0

h

c, 4- methxypheryl magnesciumbromide, THF, 70 C, 3
 Theo Bath.

Ph
S
steps
CHO

O

O

Ph
O

S

O

a
60%

O

O
HO

CH3O

OH
O
b, c
25%

O
OCH3
CH3O

O

O

O
OCH3

a: i-Buli, THF, 780C, 1h
b: TFH, 3h
c: HgO, BF3, 28h

CH3O
CH3O

Podophyllotoxin

 Theo Enders
O

OH
a, b
40-51%

O
HO

O

OH
OH

O

O

OH

O
Ar

O

Ar
OO

Cao Thanh Tùng

20

OO
OO

HH

O

enterolac
OOCCHH
3
3

OCH3
c -OHCHó3a học
K32B
HH
53%
O
OOCH3 OCH3


a: L.aeleđritde,
THF, -78 0C
b: Li AlH4, THF,
60%
 Theo Yamauchi
O

O

O
q
75%

O

O

HO
OH
O

O
O

O

O
O

b,
c
84%

O
TESO

O

O

TESO
H

MSO
HO
O

O

O

d
93%

O

HO

O

O

e
90%

OH

O
OMs

O

f

OH

66%

O

O
O

O

O

0

(+) - đihyđroesamin

h

a)

Piperaral, KHMDS, THF, -75 C, 1

b)

TESOT; 2.6-lutidine, CH2Cl2, 1

c)

LiAlH4, THF, 0 C, 1

d)

MsCl, Et3N, CH2Cl2, 1

e)

n-Bu4NF, THF, 0 C, 1.5

O

h

0

h
h

Cao Thanh Tùng

0

h

21

K32B - Hóa học


f)

0

h

1 Mag.NaOH, DMF, 120 , 16

 Theo Charlton.
O

O

O

N

q
80%

O

O

N

O

O

t-BuO2C

O

b,
c,
d
70%

O
O
O

O

O

O

O

O
O

O

OMe

MeO
OH

O
O
O
O

e 65%
MeO

OMe
OH

4’ – demethyldeoxyisopodo-phyllotoxin.
a, NaHMDS, t-butylbromacetate
b, LiOH, H2O2, THF, H2O


c, BH3, THF
d, TFA, CH2Cl2
e, DDQ, TFA

 Theo Honda.

a, CH3CCOCl, PoCl3, Zn-Cu, Et2o
b, Zn, AcOH, reflex
c, (s,s’)-, ' -đimethylbenzyllamine, Buli, THF, Et3SiCl,
0

0

-100 C d, i. O3, MeOH, -78 0 C
ii.
iii.

NaBH4
HCl 0.2M
0

f, LDA, piperonal, THF, -78 C


0

g, MeSO2Cl, Et3N, CH2Cl2, 0 C
h, i. DBu, MeCN
ii. Bu3SnH, AlBN, benzen, reflux.

 Theo Forsithya.

OH

OH
OCH3

O
dirigentprotei
n
HO
feoxidant
OH

H

H

O

OCH3

Pinoresinol
lariciresinol
reductase

OCH3

Pinoresinol
lariciresinol
reductase
H OH
HO
HO

OH

H3CO
HO

O
H
NaDPH

OCH3
H3CO

OH
NaDPt

H3CO
O
HO
O
H3CO
OH

OH
OCH3