Nghiên cứu thành phần các Tecpenoid từ cây ngải tiên

Khóa luận tốt nghiệp

Trường đại học sư phạm Hà Nội 2

ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI
KHOA HÓA HỌC
---***---

NGUYỄN VĂN ANH

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN CÁC TECPENOID TỪ CÂY NGẢI
TIÊN.

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHÍNH QUY
Chuyên ngành : Hóa hữu cơ

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học
PGS. TS. PHAN VĂN KIỆM

Hà Nội - 2012

Nguyễn Văn Anh

1

K34B - Hóa


Khóa luận tốt nghiệp

Nguyễn Văn Anh

Trường đại học sư phạm Hà Nội 2

2

K34B - Hóa


LỜI CẢM ƠN
Khóa luận tốt nghiệp này đƣợc thực hiện tại phòng thí nghiệm hóa học hữu
cơ Viện Hóa học các Hợp chất Thiên nhiên, Viện Khoa học và Công nghệ Việt
Nam.
Trƣớc hết em xin chân thành cám ơn GS. TS. Châu Văn Minh và các
anh chị phòng Hóa hữu cơ, Viện Hóa học các Hợp chất Thiên nhiên – Viện
khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo các điều kiện thí nghiệm thuận lợi
giúp em hoàn thành Khóa luận tốt nghiệp này.
Em xin chân thành cảm ơn PGS. TS. Phan Văn Kiệm đã giao đề tài,
tạo các điều kiện thí nghiệm thuận lợi và tận tình hƣớng dẫn em trong suốt
thời gian thực hiện Khóa luận tốt nghiệp.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới Lãnh đạo Viện Hóa học các hợp chất thiên
nhiên đã tạo điều kiện cho em đƣợc học tập và sử dụng các thiết bị tiên tiến
của Viện để hoàn thành tốt các mục tiêu đề ra của khóa luận tốt nghiệp
Cuối cùng em xin cảm ơn thầy giáo TS. Nguyễn Văn Bằng và cùng
toàn thể các thầy cô giáo trong khoa hóa học, các thầy cô giáo trong trƣờng
Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2 đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho em
trong suốt quá trình học tập tại trƣờng
Em xin chân thành cảm ơn.
Hà Nội, tháng 5/2012
Nguyễn Văn Anh

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan:
Đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi
Các số liệu và kết quả đƣợc nêu trong Khóa luận là trung thực và chƣa
đƣợc ai công bố trong bất kì công trình nào khác

Hà Nội, Ngày 09 tháng 05 năm 2012
Sinh viên

Nguyễn Văn Anh



MỤC LỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
TLC

:

Sắc ký lớp mỏng

CC

:

Sắc ký cột

FC

:

Sắc ký cột nhanh

Mini-C

:

Sắc kí cột tinh chế

thƣờng

RP-SPE :

Chiết pha rắn trên pha đảo

EI-MS

Phổ khối lƣợng va chạm điện tử

:

1

H-NMR :

Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton

13

Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân cacbon

13 DEPT :

Phổ DEPT

HMQC

:

Phổ Heteronuclear Multiple Quantum Coherence

HMBC

:

Phổ Heteronuclear Multiple Bond Connectivity

IR

:

Phổ hồng ngoại (Infraed Spectroscopy)

MS

:

Phổ khối lƣợng (Mass Spectroscopy)

NOESY

:

Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy

C-NMR :



DANH MỤC CÁC BẢNG, CÁC SƠ ĐỒ
Bảng 1: Các loài Alpinia có ở Việt Nam………………………………..

4

Bảng 2: Thành phần hóa học của tinh dầu thân rễ khô của cây ngải tiên
Hedychium coronarium Koenig……………………………………........

11

Bảng 3: Các terpennoid đã đƣợc phân lập từ cây ngải tiên………………

12

1

13

Bảng 4: Bảng kết quả gán giá trị phổ H-NMR và C-NMR của (1) so
sánh với tƣ liệu [10]……………………………………………………....

1

45

13

Bảng 5: Bảng kết quả gán giá trị phổ H-NMR và C-NMR của (2) so
sánh với tƣ liệu [11]………………………………………………………

51

Sơ đồ 1: Chiết phân đoạn dịch chiết metanol của cây Ngải tiên.................

41

Sơ đồ 2: Phân lập các hợp chất coronarin D và coronarin D methyl ete....

42



DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1: Thân, lá và hoa ngải tiên……………………………………………

9

Hình 2: Bụi cây ngải tiên…………………………………………………… 10
Hình 3: Hạt của cây ngải tiên……………………………………………... 10
Hình 4: Rễ cây ngải tiên…………………………………………………... 10
Hình 5: Phổ proton 1H của hợp chất HC12………………………………. 46

13
Hình 6: Phổ cacbon C của hợp chất HC12……………………………… 47
13
Hình 7: Phổ cacbon C và DEPT của hợp chất HC12…………………… 47

Hình 8: Phổ 2 chiều HSQC của hợp chất HC12………………………….. 48
Hình 9: Phổ 2 chiều HMBC của hợp chất HC12…………………………. 49
Hình 10 : Các tƣơng tác HMBC chính (HC) của hợp chất HC12……... 50
1
Hình 11: Phổ proton H của hợp chất HC6C2A………………………….. 52
13
Hình 12: Phổ cacbon C của hợp chất HC6C2A………………………… 53
13
Hình 13: Phổ cacbon C và DEPT của hợp chất HC6C2A……………… 53



LỜI MỞ ĐẦU
Cuộc sống của con ngƣời ngày càng đƣợc nâng cao, chất lƣợng cuộc
sống ngày càng cải thiện, tuổi thọ tăng lên... Bên cạnh sự phát triển đó thì con
ngƣời cũng đang phải đối mặt với những nguy cơ mắc những căn bệnh hiểm
nghèo. Nguyên nhân đó là do ô nhiễm bầu không khí, ô nhiễm nguồn nƣớc…
Chính vì vậy việc nghiên cứu tìm ra các loại thuốc có nguồn gốc thiên nhiên
có hiệu quả cao, dễ tìm nguồn nguyên liệu, ít tác dụng phụ ít độc tính để ứng
dụng trong y học nông nghiệp và các mục đích khác của con ngƣời đã và
đang đƣợc các nhà khoa học hết sức quan tâm.
Nƣớc ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, độ ẩm cao. Với
điều kiện tự nhiên thuận lợi nhƣ vậy nên hệ thực vật Việt Nam đã phát triển
rất phong phú và đa dạng với khoảng 12.000 loài thực vật, không kể đến các
loài tảo, rêu và nấm. Nhiều loại trong số đó từ xa xƣa đến nay đã đƣợc sử

dụng trong y học cổ truyền và các mục đích khác để phục vụ trong đời sống
của nhân dân ta.
Với sự phát hiện ra nhiều chất có hoạt tính sinh học có giá trị từ thiên
nhiên, các nhà khoa học đã có những đóng góp đáng kể trong việc tạo ra các
loại thuốc điều trị những bệnh nhiệt đới và những bệnh hiểm nghèo để kéo dài
tuổi thọ và nâng cao chất lƣợng cuộc sống của con ngƣời. Thiên nhiên không
chỉ là nguồn nguyên liệu cung cấp các hoạt chất quý hiếm để tạo ra các biệt
dƣợc mà còn cung cấp các chất dẫn đƣờng để tổng hợp ra các loại thuốc mới.
Từ những tiền chất đƣợc phân lập từ thiên nhiên, các nhà khoa học đã chuyển
hóa chúng thành những hoạt chất có khả năng trị bệnh rất cao.
Các loài Hedychium (chi ngải) là một trong những nguồn cung cấp các
hợp chất tecpenoid đƣợc biết đến, trong đó Ngải tiên thuộc chi ngải đã đƣợc
sử dụng từ lâu trong dân gian để làm thuốc chữa bệnh nhƣ thân rễ và quả
thƣờng đƣợc dùng chữa đau bụng lạnh, bụng đầy trƣớng, tiêu hoá kém, chữa



rắn cắn….Tuy nhiên cho tới nay chƣa có 1 công trình nghiên cứu chính thức
nào về hóa thực vật của cây. Chính vì vậy Ngải tiên đã đƣợc lựa chọn làm đối
tƣợng nghiên cứu của Khóa luận này.
Nhiệm vụ nghiên cứu của Khóa luận này là:
1. Xây dựng quy trình chiết các hợp chất từ thân rễ và củ của cây Ngải
tiên
2. Phân tích sắc kí lớp mỏng các phần chiết chứa các hợp chất
tecpenoid của cây Ngải tiên
3. Xây dựng phƣơng pháp phân tách để phân lập các hợp chất
tecpenoid từ các phần chiết.
4. Xác định cấu trúc của các hợp chất đƣợc phân lập

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Khái quát về chi Hedychium
1.1.1. Đặc điểm thực vật học
Hedychium (chi ngải) là một chi thuộc họ gừng (Zingiberaceae) gồm
những cây lâu năm phổ biến với chiều cao khi phát triển khoảng 120 – 180
cm. Chi này thƣờng đƣợc gọi với cái tên là chi của những cây hoa loa kèn
gừng và chi của các loại cây thân thảo, thân rễ mập và phân nhánh. Chi này có
nguồn gốc từ những vùng đất nhiệt đới ở Châu Á và dãy Himalaya. Các loài
của chi này thƣờng có hoa rất đẹp, rực rỡ và hấp dẫn bởi mùi hƣơng. Tại
Nam Á, chi Hedychium đã có hơn 80 loài. Các nghiên cứu gần đây báo cáo
có 41 loài ở Ấn Độ, trong đó có 17 loài đặc hữu của Ấn Độ [12].
Ba loài mới của chi Hedychium từ Thái Lan mới đƣợc nhận dạng và
phân lập năm 1995 là H. samuiense, H. tomentosum và H. Biflorum [13].
Theo cuốn cây cỏ Việt Nam của Phạm Hoàng Hộ thì ở Việt Nam chi
Hedychium có 12 loài, phân bố ở hầu hết các tỉnh từ Bắc chí Nam [4].



Bảng 1: các loài thuộc chi Hedychium có ở Việt Nam
STT Tên tiếng Anh

Tên thƣờng
gọi

Đặc điểm địa thực vật
Dạng giống gừng, lá thơm, phiến to,
không lông, mép cao 2-3 cm; phát

Hedychium
1

coronarium

hoa ở chót thân, có nhiều lá hoa
Ngải tiên

Koen.

xanh, hoa trắng rất thơm. Đài là ống
dài; vành có 3 tai hẹp, dài; tiểu nhụy
lép dạng cánh hoa to. Cây phân bố ở
Lào Cai, Đà Lạt, Hà Giang.
Cành ngắn, có sợi; thân cao đến
2m, đáy đo đỏ. Lá có phiến thon dài,

Hedychium
2

coronarium
var. flavescens

Ngải tiên vàng
vàng

mặt trên láng, mặt dƣới có lông; mép
cao 3-4 cm. Phát hoa hơi thông; đài
có ống có lông; vành có ống dài đến
10 cm; phiến vàng lợt; môi có bớt

vàng sẫm. Hoa thơm ngọt, màu vàng
Thân cỏ cao, cành ngắn. Lá có phiến

Hedychium
3

coronarium
var. flavum K.

thon, chót có đuôi dài 4-6 cm; mép
Ngải tiên vàng

Schum.

cao đến 5cm; Phát hoa hình bắp cao
đến 15cm, lá hoa có lông ở chót,
mang 3 – 4 hoa; hoa vàng; ống vành
dài 5 cm, môi to, chẻ ở chót

4

Hedychium

Ngải tiên

Thân cỏ, cao 1-1,2 m. Lá có phiến

bousigoniamun

Bousigon

thon hẹp, nhọn, dài 30 – 50 cm, rộng



Pierre ex

7 cm, không lông. Gié thƣa, dài 20

Gagn.

cm; lá hoa có lông, dài 2,5 cm; hoa
to, vàng; tiểu nhụy lép hẹp, dài 4cm;
môi xoan, chẻ đến ½; noãn sào có
lông. Cây thƣờng mọc trong rừng ở
Đà Lạt
Cây cao 1,5 – 2m. Lá có phiến dài
25 – 50 cm, rộng 3- 5 cm, đáy tà, có

Hedychium
5

coccineum
Hamilt

khi hình tim; mép cao 1- 2,5 cm; hoa
Ngải tiên đỏ.

đỏ; đài dài 3 cm, cánh hoa 3 cm; môi
2 thùy, noãn sao có lông. Cây thƣờng

mọc ở những nơi đất ẩm lầy, vùng
núi cao.
Lá có phiến bầu dục, to 20 – 40 x
10-15 cm, mỏng; mép nâu, cao 1 cm;

Hedychium
6

ellipticum Sm.

Ngải tiên bầu
dục.

bẹ không lông; phát hoa nghiên, dày,
to 12x3-4 cm; lá hoa không lông, cao
3 cm; hoa trắng, cao 8 cm; vành có
lông nhung; noãn sào có lông. Cây
mọc ở những nơi triền núi
Cây cao đến 1 m, dạng nhƣ gừng. Lá
có phiến bầu dục, không cuống; mép

Hedychium
7

gardnerianum
Roscoe.

Ngải tiên
Gardner

cao; phát hoa đứng cao; lá hoa xanh,
2x1 cm; đài là 2 vảy; hoa vàng bua;
ống hoa dài 5-6 cm; cánh hoa hẹp,
dài 3 cm, rộng 3 – 4 mm; tiểu nhụy
lép dẹp, vàng tƣơi; môi vàng chanh,



xoan có 2 thùy; tiểu nhụy thụ màu
cam đậm, chi tía, chứa nuốm ở giữa,
lục; noãn sào không lông.
Cây cao 1,2 m, thơm. Lá có phiến
Hedychium
forresti Diels
8

var.
latebracteatum

thon nhọn, to 40 x 10 cm; mép cao
Ngải tiên lá
hoa rộng.

K. Lars.

2,5 – 3 cm; bẹ không lông. Phát hoa
cao 15 cm; lá hoa dài 3 -4 cm; hoa
vàng tƣơi; môi tam giác, có 2 thùy
xoan thon; sống ở những nơi cao
1500 m, Sapa.

, to 40x12 cm; mép cao 1 –

Hedychium
9

1,5 cm, ria nâu; phát hoa dài 12 cm;

poilanei K.
lars.

Poilane

lá hoa to 4-5 x 2- 3 cm, hoa thanh,
th

10 cm.

Cánh hoa trắng hay ngà; p
.
Cây cao hơn 1m,

, đến

60x10 cm, mặt trên không lông,
, nằm; mép mỏng ,
cao 1-2 cm, phát hoa chót thân, to,

Hedychium
10

stenopetalum
Lodd

hoa hẹp

7 mm, môi bầu dục, có
; thƣờng mọc
ở Quảng Trị vào tháng 6.



Cây cao 1,5 m. Lá có phi

,

–
11

Hedychium
villosum Wall.

3
cm; môi hẹp, thùy sâu; tiểu nhụy
Lá có phiến thon, to 30x8 -13 cm;
mép mỏng,cao 3-6 cm, nâu; Phát hoa
dài 20 cm, thƣa; lá hoa nhỏ, không
Hedychium
yunnanensi

Ngải tiên Vân

s Gagn

Nam

lông; hoa trắng hay vàng, thơm; ống
đài không lông; ống vành 2 cm, cánh
hoa và tiểu nhụy lép hẹp, dài 2 cm;
chỉ tiểu nhụy dài 5,5 cm, bao phấn
cam; môi hình tam giác hẹp, chẻ hai.
Cây phân bố ở Đà Lạt.

1.1.2. Thành phần hóa học của chi Hedychium
Đối với các loài thuộc chi Ngải (Hedychium) đều có đặc điểm chung là
các bộ phận thân rễ và hoa có mùi thơm đặc biệt. Vì vậy ngƣời ta chú ý trƣớc
tiên là các chất dễ bay hơi, các chất có mùi, đó chính là thành phần của tinh
dầu của hai bộ phận này.