Khảo sát thành phần hóa học phân đoạn nước của loài đơn châu chấu (aralia armata)

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
----------

NGUYỄN THỊ THÚY

KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC PHÂN
ĐOẠN NƢỚC CỦA LOÀI ĐƠN CHÂU CHẤU
(ARALIA ARMATA)

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

HÀ NỘI-2018


TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
----------

NGUYỄN THỊ THÚY

KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC PHÂN
ĐOẠN NƢỚC CỦA LOÀI ĐƠN CHÂU CHẤU
(ARALIA ARMATA)

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

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học

TS. PHẠM HẢI YẾN

HÀ NỘI-2018


LỜI CẢM ƠN
Với tất cả sự kính trọng và lòng biết ơn, em xin gửi lời cảm ơn tới TS.
Phạm Hải Yến - phòng Nghiên cứu cấu trúc - Viện Hóa sinh biển - Viện Hàn
lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã định hướng và giúp đỡ em trong
suốt thời gian em làm đề tài khóa luận tốt nghiệp.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đối với ThS
Nguyễn Anh Hƣng người đã tận tình hướng dẫn, dạy bảo em trong suốt
những năm học tại trường đại học và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.
Em xin gửi lời cảm ơn tới các anh, chị Viện Hóa sinh biển đã chỉ bảo
và tạo điều kiện cho em học tập, nghiên cứu đề hoàn thiện tốt khóa luận.
Qua đây, em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong khoa Hóa
học -Trường đại học Sư Phạm Hà Nội 2 đã tạo điều kiện giúp đỡ, dạy dỗ em
trong quá trình học tập ở trường. Xin cảm ơn tất cả bạn bè, người thân đã
động viên, khích lệ giúp tôi trong quá trình học tập và làm khóa luận.
Khóa luận tốt nghiệp của em không tránh khỏi những thiếu sót, em rất
mong nhận được sự góp ý chỉ bảo của các thầy cô và các bạn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm 2018
Sinh viên

Nguyễn Thị Thúy


LỜI CAM ĐOAN
Đề tài “Khảo sát thành phần hóa học phân đoạn nƣớc của loài đơn

châu chấu (Aralia armata)” là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự
hướng dẫn khoa học của TS. Phạm Hải Yến. Các kết quả, số liệu nêu trong
khóa luận này là trung thực, được làm từ thực nghiệm tại phòng Nghiên cứu
cấu trúc, Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt
Nam. Các kết quả không trùng với các kết quả đã được công bố trước đây.
Hà Nội, ngày tháng năm 2018
Sinh viên

Nguyễn Thị Thúy


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN........................................................................... 3
1.1. Nghiên cứu tổng quan về loài đơn châu chấu ............................................ 3
1.1.1. Thực vật học ...................................................................................................3
1.1.2. Mô tả cây ..........................................................................................................3
1.1.3. Phân bố và sinh thái ........................................................................................4
1.1.4. Bộ phận dùng ...................................................................................................4
1.1.5. Tính vị và công dụng .......................................................................................4
1.1.6. Thành phần hóa học ........................................................................................6
1.2. Các phương pháp chiết mẫu thực vật ....................................................... 12
1.2.1. Chọn dung môi chiết .....................................................................................12
1.2.2. Quá trình chiết................................................................................................14
1.3. Tổng quan về phương pháp sắc kí ........................................................... 15
1.4. Một số phương pháp hóa lý xác định cấu trúc của các hợp chất hữu cơ . 19
1.4.1 phổ hồng ngoại (Infraed Spectroscopy-IR)...................................................19
1.4.2 Phổ khối lượng (Mass Spectroscopy- MS) ...................................................19
1.4.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( Nuclear Magnetic Resonance SpectroscopyNMR) ........................................................................................................................20
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......... 23

2.1. Mẫu thực vật............................................................................................. 23
2.2. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 23
2.2.1. Phương pháp xử lý và chiết mẫu ..................................................................23
2.2.2. Phương pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các hợp chất 23
2.2.3. Phương pháp xác định cấu trúc các hợp chất...............................................24
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM ................................................................... 25


3.1. Phân lập các hợp chất ............................................................................... 25
3.2. Hằng số vật lí và dữ liệu phổ các chất ..................................................... 26
3.2.1. Hợp chất 1: Chikusetsusaponin IVa ............................................................26
3.2.2. Hợp chất 2: Chikusetsusaponin IV ..............................................................26
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢVÀ THẢO LUẬN ................................................ 27
4.1. Xác định cấu trúc hợp chất 1.................................................................... 27
4.2. Xác định cấu trúc hợp chất 2.................................................................... 33
KẾT LUẬN .................................................................................................... 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 41


DANH PHÁP CÁC CHỮ VIẾT TẮT
13

C-NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13
Carbon - 13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy

1

H-NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton
Proton Magnetic Resonance Spectroscopy

1

H-1H-COSY

2D-NMR

1H-1H Chemical Shif Correlation Spectroscopy
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều Tow-Dimensional
NMR

CC

Sắc ký cột Column Chromatography

DEPT

Distortionless Ebhancement by Polarisation Transfer

ESI-MS

Phổ khối lượng phun điện tử
Electron Sprayt Ionization mass spectroscopy

FAB-MS

Phổ khối lượng bắn phá nguyên tử nhanh

Fast Atom Bombing Mass Spectroscopy

FI-MS

Phổ khối lượng ion hóa thường Field Ionization

HMBC

Heteronuclear Multiple Bond Connectivity

HMQC

Heteronuclear Multiple Quantum Connectivity

HSQC

Heteronuclear Single Quantum Coherence

HR-FAB-MS

Phổ khối lượng phân giải cao bắn phá nguyên tử nhanh
High Resolution Fast Atom Bombardment Mass
Spectroscopy

IR

Phổ hồng ngoại Infrared Spectroscopy

MS

Phổ khối lượng Mass Spectroscopy

NOESY

Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy

TLC

Sắc ký lớp mỏng Thin Layer Chromatography


DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH
BẢNG
Bảng 4.1 : Số liệu phổ của hợp chất 1 (AA-W2B1) và chất tham khảo ......... 31
Bảng 4.2 : Số liệu phổ của hợp chất 2 (AA-W2A1) và chất tham khảo......... 37

HÌNH
Hình 1.1: Hình ảnh cây và hoa của cây đơn châu chấu ................................... 4
Hình 3.1: Sơ đồ phân lập phân đoạn nước của cây đơn châu chấu ................ 25
Hình 4.1.1 : Cấu trúc hóa học của hợp chất 1 ................................................. 28
Hình 4.1.2 : Các tương tác HMBC chính của hợp chất 1 ............................... 28
Hình 4.1.3 : Phổ proton 1H của hợp chất 1 ..................................................... 29
Hình 4.1.4 : Phổ cacbon 13C của hợp chất 1 ................................................... 29
Hình 4.1.5 : Phổ DEPT của hợp chất 1 ........................................................... 30
Hình 4.1.6 : Phổ HMBC của hợp chất 1 ......................................................... 30
Hình 4.1.7 : Phổ HSQC của hợp chất 1 .......................................................... 31
Hình 4.2.1 : Cấu trúc hóa học của hợp chất 2 ................................................. 34
Hình 4.2.2 : Các tương tác HMBC chính của hợp chất 2 ............................... 34
Hình 4.2.3 : Phổ proton 1H của hợp chất 2 ..................................................... 35
Hình 4.2.4 : Phổ cacbon 13C của hợp chất 2 ................................................... 35

Hình 4.2.5 : Phổ DEPT của hợp chất 2 ........................................................... 36
Hình 4.2.6 : Phổ HMBC của hợp chất 2 ......................................................... 36
Hình 4.2.7 : Phổ HSQC của hợp chất 2 .......................................................... 37


MỞ ĐẦU
Khoa học ngày càng phát triển để phục vụ nhu cầu nâng cao đời sống
vật chất và tinh thần của con người. Nhưng bên cạnh mặt tích cực đó thì con
người cũng đang phải đối đầu với nguy cơ mắc nhiều bệnh hiểm nghèo.
Nguyên nhân đó là do môi trường sống của con người đang bị ô nhiễm nặng
nề: ô nhiễm không khí, ô nhiễm nước, ô nhiễm đất,… Từ đó đòi hỏi con
người phải nghiên cứu, tìm tòi ra các loại thuốc có nguồn gốc từ các hợp chất
thiên nhiên cho hiệu quả cao, ít tác dụng phụ, ít độc tính lại dễ tìm kiếm trong
tự nhiên làm nguồn nguyên liệu để ứng dụng trong y học, nông nghiệp và
phục vụ các mục đích khác cho con người.
Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa có khí hậu nóng ẩm,
lượng mưa hàng năm lớn, có nhiều đồi núi chia cắt nên điều kiện khí hậu rất
đa dạng, khí hậu đặc trưng cho từng vùng.Những yếu tố trên đã tạo nên nguồn
tài nguyên sinh vật vô cùng dồi dào, đặc biệt là hệ thực vật vô cùng phong
phú và đa dạng. Theo ước tính Việt Nam có khoảng 12000 loài thực vật, trong
đó có khoảng 4000 loài cây thuốc quý mọc tự nhiên. Đây là nguồn nguyên
liệu có giá trị về mặt kinh tế phục vụ cho việc chữa nhiều loại bệnh khác
nhau. Trong vài thập kỷ gần đây, xu hướng sử dụng các sản phẩm thuốc và
thực phẩm chức năng có nguồn gốc từ thực vật tự nhiên để phòng và trị bệnh
đã và đang trở lên thịnh hành trên thế giới. Ngoài sự phát triển của y học hiện
đại thì trong dân gian vẫn lưu truyền các bài thuốc quý về các loại thảo dược
để chữa bệnh. Những bài thuốc này đóng một vai trò quan trọng là tiền đề cho
sự phát triển của ngành y học ngày nay. Như vậy, việc hòa hợp hai nền y học
cổ truyền và y học hiện đại là xu thế tất yếu của thời đại nhằm giải quyết
những khó khăn trong y học.

Trong những bài thuốc cổ truyền hay được nhân dân sử dụng thì cây
Đơn châu chấu (Aralia armata) được biết đến với nhiều tác dụng khác nhau:
1


làm thuốc trị các bệnh phong thấp tê bại, phù thũng,lá và rễ dùng để trị rắn
cắn. Rễ sắc uống và ngâm chữa bệnh ở cổ họng, viêm amidal, thấp khớp.
Ngoài ra, rễ còn được dùng để trị các chứng viêm gan cấp, viêm bạch hầu,
viêm sưng vú và vết thương do bị dao chém. Lá giã ra để đắp chữa mụn nhọt,
phần lá non có thể luộc ăn thay rau [2], [31]. Do vậy, nó là một loài cây thuốc
quý, cần được nghiên cứu để giải thích các tác dụng chữa bệnh của cây cũng
như tạo điều kiện để các nhà khoa học tìm ra các phương thuốc chữa bệnh
khác cho con người.
Xuất phát từ mục đích muốn góp phần hiểu biết và bổ sung thêm vào
giá trị sử dụng của loài cây này mà tôi quyết định chọn đề tài khóa luận là:
“Khảo sát thành phần hóa học phân đoạn nƣớc của loài đơn châu
chấu (Aralia armata)”
Nhiệm vụ chính của đề tài là:
1. Thu mẫu cây đơn châu chấu (Aralia armata), xử lý mẫu và tạo dịch chiết.
2. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất đã phân lập được
3. Phân lập các hợp chất trong phân đoạn nước từ cây đơn châu chấu.

2


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Nghiên cứu tổng quan về loài đơn châu chấu
1.1.1. Thực vật học
Cây đơn châu chấu được phân loại thực vật học theo cách xác định như
sau [32]:

Giới : Plantae
Ngành : Magnoliophyta
Lớp : Magnoliopsida
Bộ : Cornales
Họ : Araliaceae
Chi : Aralia
Loài: Aralia armata
1.1.2. Mô tả cây
- Đặc điểm thực vật học:
Cây đơn châu chấu hay còn được gọi với các tên khác như: cây cuồng,
rau gai (Thái Nguyên), độc lực, cẩm giàng (Lạng Sơn), đinh lăng gai, cây
đuống, cây răng, lổ cổ, rau gai,… Nó có tên khoa học là Aralia armata (wall)
Seem, thuộc họ Ngũ gia bì -Araliaceae.
- Đặc điểm sinh thái:
+ Dạng cây: cây nhỏ, cao 1-2m, có thân mảnh, mang nhiều gai cong
quắp, mọc lòa xòa.
+ Lá lớn, kép 2-3 lần lông chim, có 9-11 lá chét có phiến lá chét hình
trứng dài 4-8 cm, rộng 2-3 cm, nhọn ở đầu, phía cuống hơi tròn, mép có răng
cưa, nhẵn cả hai mặt, nhưng trên gân có những gai nhỏ, cuống lá có bẹ.
+ Hoa chùm gồm nhiều tán dài, cuống hoa có gai. Hoa nhỏ, màu lục,
vàng nhạt.
+ Quả hạch hình tròn, màu đen.
3


- Mùa hoa quả tháng 7-9 [1], [31], [32].

Hình 1.1: Hình ảnh cây và hoa của cây Đơn châu chấu
1.1.3. Phân bố và sinh thái
Loài của vùng Himalaia, lan tràn sang Ấn Độ, Mianma, Nam Trung

Quốc, Lào, Việt Nam và Malaixia.
Ở Việt Nam: cây đơn châu chấu mọc hoang tại nhiều nơi trong nước ta
chủ yếu tại các tỉnh miền núi như Lào Cai, Hà Giang, Thái Nguyên, Vĩnh
Phúc, Bắc Giang, Hòa Bình, Ninh Bình, Nghệ An, Kon Tum, Gia Lai, Đắk
Lắk, Lâm Đồng.
Cây mọc nơi có ánh sáng, ẩm, dọc theo các đường mòn ven rừng, các
bờ suối, các nơi hoang vắng, các nương rẫy cũ [2], [30].
1.1.4. Bộ phận dùng
Rễ, vỏ rễ và lá- Radix, Cortex Radicis et Folium Araliae armata.
Rễ thu hái quanh năm, rửa sạch, phơi khô.
Lá non thường dùng tươi.
1.1.5. Tính vị và công dụng
- Tính vị:
Vị cay, hơi đắng, tính ấm
- Công dụng:
Vỏ rễ, rễ thường dùng chữa các chứng viêm như viêm gan cấp, viêm
họng, viêm amygdal, viêm bạch cầu, viêm khớp, viêm thận phù thũng, viêm
4


sưng vú. Cũng được dùng chữa phong thấp tê bại, dao chém thương tích, sốt
rét cơn và rắn cắn. Lõi thân dùng làm thuốc bổ. Lá non dùng làm rau ăn (do
có nhiều gai nên gọi là lá rau gai). Lá dùng đắp mụn nhọn. Nhựa của nõn non
dùng chấm làm tan chắp lẹo ở mắt. Quả sao khô, tán bột thổi vào mũi chống
ngạt mũi…[2], [31]
Ngoài ra, vỏ rễ đơn châu chấu có nhiều tác dụng: chống viêm, đặc biệt
tác dụng ức chế khá mạnh giai đoạn mạn tính của phản ứng viêm; gây thu teo
tuyến ức rõ rệt, kích thích sự chuyển dạng lympho bào trong thí nghiệm nuôi
cấy trong ống nghiệm; có tác dụng nội tiết kiểu oestrogen trên động vật thí
nghiệm; kháng khuẩn đối với phế bào khuẩn và liên cầu khuẩn tan máu; các

saponin triterpen và genin acid oleanolic từ rễ đơn châu chấu là thành phần có
hoạt tính chống viêm cấp, viêm mạn và gây thu teo tuyến ức chuột cống trắng
đực non.
Đồng bào vùng núi thường lấy lá non, chồi non về luộc hay xào ăn như
các loại rau khác. Có thể tước bỏ gai trước khi xào, nhưng ở những nõn non
thì sau khi xào gai cũng trở nên mềm. Để làm thuốc, thường dùng 10-30g rễ
khô sắc nước uống, dùng riêng hoặc phối hợp với các vị thuốc khác.
Đơn thuốc:
1. Viêm khớp: Rễ đơn châu chấu 10-30g sắc uống, thường phối hợp
với xà cừ và mặt quỷ.
2. Bạch hầu, bí đái: Dùng 8-12g rễ cây sắc nước uống
3. Rắn cắn: Vỏ rễ giã lấy nước uống, bã đắp.
4. Chữa sưng vú, áp xe vú: lấy 20-30g vỏ rễ cẩm ràng, để tươi, rửa
sạch, giã nhỏ với muối, trộn với ít nước vo gạo đặc, bọc trong một miếng vải
sạch, hơ nóng, đắp và băng lại. Có thể phối hợp với rễ cây trôm (hay cây
sảng), lá mua non, lá bồ công anh, lá kim ngân với liều lượng bằng nhau.
Dùng 3-4 ngày [32].
5


5. Chữa ho lâu ngày, viêm họng, viêm amidan: vỏ rễ khô cẩm ràng 812g, vỏ cây khế chua 20g thái nhỏ, sắc với 400ml nước còn 100ml, uống làm
2 lần trong ngày.
6. Chữa viêm nhiễm sưng tấy chưa thành mủ: lá non cẩm ràng rửa sạch
10-20g giã nhỏ với ít muối, sao nóng, đắp lên vết thương.
Ngoài ra, vỏ rễ cẩm ràng 12g phối hợp với rễ cây ngấy tía 8g, rễ cây han
tía 8g. Tất cả thái nhỏ, phơi khô, sắc uống chữa hen; với rễ cây thóc lép 10g,
lá cối xay 8g, sao vàng, sắc uống chữa phù thũng [32].
1.1.6. Thành phần hóa học
Những nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giới đã chỉ ra thành
phần hóa học của một số loài thuộc chi Aralia L. chủ yếu thuộc nhóm chất

saponin triterpen, đây là một nhóm chất có nhiều hoạt tính sinh học lý thú.
Nghiên cứu về các loài thuộc chi Aralia L. được bắt đầu vào khoảng cuối
những năm 80 của thế kỉ XX. Năm 1988, Hernandez và cộng sự đã phát hiện
tác dụng kháng viêm dạ dày từ dịch chiết rễ của loài A. elata [13]. Năm 1994,
từ vỏ rễ loài A. elata đã được Sakai và cộng sự phân lập và xác định cấu trúc
của 3 hợp chất saponin mới dưới dạng methyl hóa và được đặt tên là
tarasaponin I-III methyl ester (1-3), cùng 4 hợp chất đã biết [14].
Cũng trong năm 1994, Satoh và cộng sự đã thông báo xác định được cấu
trúc của 5 hợp chất saponin mới, glycoside acid oleanolic, tarasaponin III-VII
(4-8) từ vỏ rễ loài A. elata [15].
Từ loài này, Yoshikawa và cộng sự đã phân lập và xác định cấu trúc của
6 saponin mới elatoside E, G, H, I, J và K (9-14). Các hợp chất này được phát
hiện có khả năng hạ đường huyết mạnh [16].

6


7


Ngoài ra, bốn hợp chất mới: aralia-saponin I-IV (15-18) cũng được phân
lập và xác định cấu trúc từ loài A. elata [17].

Zhang và cộng sự đã phân lập và xác định cấu trúc của 4 saponin mới
(19-22) từ loài A. elata. Các hợp chất này đã được phát hiện có khả năng
8


kháng sự phát triển của các dòng tế bào ung thư: HL-60, A-549 và DU-145
[18]. Cũng liên quan đến hoạt tính diệt tế bào ung thư, Tomatsu và cộng sự đã

phát hiện ra một protein, aralin từ loài A. elata có khả năng diệt tế bào ung thư
mạnh [19]. Protein này có khả năng kháng sự phát triển các tế bào ung thư
theo cơ chế tự chết [20]. Một hợp chất triterpenoid saponin, oleanolic acid 3O-β-D-glucopyranosyl(13)-α-L-rhamnopyranosyl(12)-α-L-arabinopyranoside
từ loài A. elata cũng được thông báo có tác dụng kháng viêm mạnh.

Vào năm 1995, Fang và cộng sự đã phân lập được 1 hợp chất mới đặt tên
là armatosid và 10 hợp chất đã biết từ loài A. armata [5]. Từ rễ loài A.
decaisneana, Miyase và cộng sự đã phân lập và xác định cấu trúc của 18 hợp
chất mới, được đặt tên là araliasaponin I-XVIII (23-39) [21], [22].

9


Từ loài A. dasyphylla var. latifolia Miq., Xiao và cộng sự đã phân lập
được 1 hợp chất mới (40) và hợp chất này thể hiện khả năng kháng sự phát triển
của các dòng tế bào ung thư mạnh [24]. Zou và cộng sự đã phát hiện ra 2 hợp
chất mới có mặt ở loài A. subcapitata: subcapitatoside B (41) và C (42) [25].

10


Từ rễ loài A. spinifolia, Yu và cộng sự đã phân lập và xác định cấu trúc
của 2 hợp chất mới được đặt tên là aralosid H-J (43-44) cùng 4 hợp chất đã
biết [26].

Dịch chiết loài A. mandshurica được phát hiện có tác dụng chống béo
phì. Kết quả này dựa trên nghiên cứu 32 bệnh nhân ngẫu nhiên [29]. Acid
continentalic từ loài A. continentalis đã thể hiện khả năng kháng khuẩn mạnh
[28]. Từ loài, A. elata, Nhiệm và cộng sự đã thông báo phân lập được 2 hợp
chất mới thuộc khung saponin triterpen nhóm oleanan là tarasaponin IV (45)

và elatosid L (46) cùng với 4 hợp chất đã biết. Các hợp chất đều được nghiên
cứu tác dụng kháng viêm, kết quả cho thấy elatosid L và elatosid D thể hiện
hoạt tính với giá trị IC50 lần lượt là 4,1 µM và 9,5 µM [27].

11


1.2. Các phƣơng pháp chiết mẫu thực vật
1.2.1. Chọn dung môi chiết
Tùy thuộc vào đối tượng chất có trong mẫu mà người ta chọn dung môi
và hệ dung môi khác nhau. Các dung môi dùng trong quá trình chiết phải
được lựa chọn một cách cẩn thận.
Yêu cầu với dung môi dùng trong quá trình chiết:
Nó phải hòa tan những chất chuyển hóa thứ cấp đang nghiên cứu, có tính
trơ (không phản ứng với chất nghiên cứu), không độc, khó bốc cháy. Trước
khi được sử dụng làm dung môi chiết những dung môi này nên được chưng
cất để loại bỏ tạp chất ta sẽ thu được dang sạch trước khi sử dụng nếu chúng
có lẫn các chất có thể gây ảnh hưởng tới chất lượng của quá trình chiết. Có
một số chất dẻo thường lẫn trong dung môi như điankyl phtalat, tri-n-butylaxetycitrat và tributylphotphat (bị lẫn trong quá trình sản xuất dung môi hoặc
khâu bảo quản dung môi do các dung môi thường được đựng trong các thùng
chứa bằng nhựa hoặc các nút nhựa).
Một số dung môi thường được sử dụng:
Người ta hay sử dụng clorofom, metylen và metanol là những dung môi
trong quá trình chiết sơ bộ một phần của cây như lá, thân, rễ, củ, quả, hoa.
Tuy nhiên, metanol và clorofom thường chứa diotylphtalat [đi-(2etylhexyl)phatlat hoặc bis-2-etylhexyl-phtalat], nó sẽ làm sai lệch kết quả
phân lập trong quá trình nghiên cứu hóa thực vật. Ngoài ra chất này còn thể
hiện hoạt tính trong quá trình thực nghiệm sinh học và có thể làm bẩn dịch
chiết của cây.
Những tạp chất thường lẫn trong clorofom như CH2Cl2, CH2ClBr có thể
phản ứng với một số hợp chất như các ankanoit tạo muối bậc 4. Tương tự như

vậy sự có mặt của HCl có thể gây ra sự phân hủy, sự khử nước hay sự đồng
phân hóa các hợp chất khác. Do clorofom có thể gây tổn thương do gan và
12


thận nên khi sử dụng nó các thao tác phải cẩn thận khéo léo làm ở những nơi
khô thoáng và phải đeo mặt nạ phòng độc. Metylen clorit ít độc hơn và dễ bay
hơi hơn clorofom.
Metanol và etanol 80% là những dung môi phân cực hơn clorofom. Do
khả năng phân cực của clorofom thấp hơn nên nó có thể rửa giải các chất nằm
ngoài tế bào. Trái lại các dung môi thuộc nhóm rượu phân cực hơn nên sẽ
thấm tốt hơn qua màng tế bào. Phần lớn các ancol là các chất chuyển hóa
phân cực cùng với các hợp chất phân cực trung bình và thấp do vậy khi chiết
bằng ancol thì các chất này cũng bị hòa tan đồng thời. Thông thường dung
môi cồn trong nước có thể được xem là dung môi có những đặc tính tốt nhất
trong quá trình chiết sơ bộ.
Tuy nhiên khi dùng metanol trong quá trình chiết cũng có một vài sản phẩm
mới được tạo thành. Ví dụ như techlonolide A thu được từ Technonaetes
laciniata được chuyển hóa thành trechonolode B bằng quá trình metyl hóa khi
đun nóng với metanol chứa một ít axit và quá trình phân hủy 1hydroxyltropacocain cũng xảy ra khi Erythroxylum novogranatense được
chiết trong metanol nóng.
Người ta thường ít sử dụng nước để thu dung dịch chiết thô từ cây mà
thay vào đó là dùng dung dịch nước của metanol.
Đietyl ete là chất rất dễ bay hơi, dễ bốc cháy và độc đồng thời nó có xu
hướng tạo ra peroxit dễ nổ, peroxit của đietyl ete dễ gây ra phản ứng oxi hóa
với những hợp chất không có khả năng tạo cholesterol như các carotenoid. Do
vậy mà hiếm khi đietyl ete được sử dụng trong quá trình chiết thực vật. Ngoài
ra axeton cũng có thể tạo thành axetonit nếu 1,2-cis-diol có mặt trong môi
trường axit. Quá trình chiết dưới điều kiện axit hoặc bazo thường được sử
dụng đối với các quá trình phân tách đặc trưng, cũng có khi xử lý các dịch

chiết bằng axit-bazo có thể tạo ra các sản phẩm mong muốn.
13


Trong cây thường các chất chuyển hóa thứ cấp sẽ có độ phân cực khác
nhau. Khi biết và hiểu được những đặc tính hoặc những chuyển hóa thứ cấp
trong cây được chiết sẽ rất quan trọng để từ đó có thể lựa chọn dung môi thích
hợp cho quá trình chiết tránh được sự phân hủy chất bởi dung môi và quá
trình tạo thành chất mong muốn.
Sau khi chiết dung môi được cất ra bằng máy cất quay ở nhiệt độ không
quá 300C-400C, với một vài hóa chất có thể thực hiện ở nhiệt độ cao hơn.
1.2.2. Quá trình chiết
Hầu hết quá trình chiết đơn giản được phân loại như sau:
- Chiết ngâm
- Chiết sử dụng một loại thiết bị là bình chiết Xoclet
- Chiết sắc với dung môi nước
- Chiết lôi cuốn theo hơi nước
Một trong những phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất trong quá
trình chiết thực vất là chiết ngâm bởi nó không đòi hỏi nhiều công sức và thời
gian. Thiết bị sử dụng là một bình thủy tinh có khóa ở dưới đáy để tạo tốc độ
chảy cho quá trình tách rửa dung môi, dung môi nóng hoặc lạnh. Trước kia,
máy chiết ngâm thường được làm bằng kim loại nhưng hiện nay có thể dùng
bình thủy tinh.
Mẫu thực vật được ngâm với dung môi trong máy chiết khoảng 24 giờ
và sau đó chất chiết được lấy ra. Lưu ý rằng sau một quá trình chiết 3 lần
dung môi, cặn thu được không còn chứa những chất giá trị nữa. Có thể xác
định sự kết thúc quá trình chiết bằng một số cách như: khi chiết các ankaloit
ta có thể kiểm tra sự xuất hiện của nhiều hợp chất này ra khỏi bình chiết bằng
sự tạo thành kết tủa với các tác nhân đặc trưng như Dragendorff và Mayer.
Hay các flavoloid thường là những chất màu bởi vậy khi dịch chảy mà không

có màu sẽ đánh dấu là đã rửa hết những chất này trong quá trình chiết. Hoặc
14


khi chiết các chất béo, nồng độ trong các phần của dịch chiết ra và sự xuất
hiện của cặn tiếp sau đó sẽ biểu thị sự kết thúc quá trình chiết. Trong trường
hợp các lacton của sesquitecpen và các glicozid trợ tim, phản ứng Kedde có
thể được sử dụng để biểu thị sự xuất hiện của chúng hoặc khi cho phản ứng
với anilin axetat sẽ cho sự xuất hiện của các hydrat cacbon và từ đó có thể
biết được khi nào quá trình chiết kết thúc.
Như vậy tùy thuộc vào mục đích cần chiết lấy chất gì để lựa chọn dung
môi chiết thích hợp và lựa chọn phương pháp chiết hợp lý để đạt được kết quả
cao trong quá trình nghiên cứu. Ngoài ra có thể dựa vào mối quan hệ của
dung môi và chất tan của các hợp chất mà ta có thể thu được một số hợp chất
ngay trong quá trình chiết [9] [10] [11].
1.3. Tổng quan về phƣơng pháp sắc kí
Phương pháp sắc kí (chromatography) là một trong những phương pháp
phổ biến và hữu hiệu nhất hiên nay, được sử dụng trong việc phân lập các
chất hữu cơ nói chung và các hợp chất thiên nhiên nói riêng.
Nguyên tắc của phương pháp này là dựa vào sự khác nhau về ái lực giữa
các chất cần tách với chất hấp thụ. Độ phân cực của dung môi tăng dần từ ete
dầu hỏa đến nước.
Sắc kí bao gồm pha tĩnh và pha động. Khi tiếp xúc với pha tĩnh, các cấu
tử của hỗn hợp sẽ phân bố giữa pha động và pha tĩnh tương ứng với các tính
chất của chúng (tính bị hấp thụ, tính tan,...). Trong quá trình pha động chuyển
động dọc theo hệ sắc kí hết lớp pha tĩnh này đến lớp pha tĩnh khác, quá trình
hấp thụ và phản hấp thụ sẽ lặp đi lặp lại. Kết quả là chất có ái lực lớn với pha
tĩnh sẽ chuyển động chậm hơn qua hệ sắc kí so với chất tương tác yếu hơn ở
pha này. Dựa vào đặc điểm này mà người ta có thể tách các chất qua quá trình
sắc kí. Trên thế giới hiện nay chủ yếu sử dụng pha tĩnh là chất rắn (bao gồm

các loại chất hấp thụ như silicagel, YMC, ODS, Al2O3 ...) còn pha động được
15


sử dụng là các chất lỏng (sắc kí lỏng), hay chất khí (sắc kí khí). Pha động
được dùng trong sắc ký lỏng là các dung môi hữu cơ, trên nguyên tắc là chất
phân cực hơn sẽ tan tốt trong dung môi phân cực hơn và ngược lại chất ít
phân cực hơn sẽ tan tốt trong dung môi kém phân cực hơn.
Phân loại các phương pháp sắc kí
Tùy thuộc vào trạng thái tập hợp của pha động, người ta chia sắc kí
thành 2 loại chính:
- Sắc kí khí
- Sắc kí lỏng
Còn dựa vào cách tiến hành sắc kí người ta chia thành các phương pháp
sắc kí chủ yếu sau:
- Sắc kí cột (CC)
Đây là phương pháp sắc kí phổ biến nhất, chất hấp thụ là pha tĩnh bao
gồm các loại silicagel (có độ hạt khác nhau) pha thường cũng như pha đảo
YMC, ODS, Dianion... Chất hấp phụ được nhồi vào cột (cột có thể bằng thủy
tinh hay kim loại nhưng phổ biến nhất là cột thủy tinh). Độ mịn của chất hấp
phụ hết sức quan trọng nó phản ánh số đĩa lý thuyết hay khả năng tách của
chất hấp phụ. Độ hạt của chất hấp phụ càng nhỏ thì số đĩa lí thuyết càng lớn
do đó khả năng tách càng cao và ngược lại. Tuy nhiên nếu chất hấp phụ có độ
hạt càng nhỏ thì tốc độ dòng chảy càng giảm. Trog một số trường hợp lực
trọng trường không đủ lớn sẽ gây ra hiện tượng tắc cột (dung môi không chảy
được) khi đó người ta phải sử dụng áp suất với áp suất trung bình (MPC) hoặc
áp suất cao (HPLC).
Trong sắc kí cột, tỉ lệ chiều cao cột (L) so với đường kính cột (D) rất
quan trọng, tỉ lệ này còn thể hiện khả năng tách của cột. Tỉ lệ L/D phụ thuộc
vào yêu cầu tách nghĩa là phụ thuộc vào hỗn hợp chất cụ thể. Trong sắc kí tỉ

lệ giữa quãng đường đi của chất cần tách so với quãng đường đi của dung môi

16


được gọi là Rf , các chất khác nhau sẽ có Rf khác nhau. Dựa vào sự khác nhau
về Rf mà người ta có thể tách được từng chất ra khỏi hỗn hợp chất. Ngoài ra tỉ
lệ chất so với tỉ lệ chất hấp thụ cũng rất quan trọng và tùy thuộc vào yêu cầu
tách. Chẳng hạn nếu tách thô thì tỉ lệ này thấp (từ 1/5-1/10), còn nếu tách tinh
thì tỉ lệ này cao hơn và tùy vào hệ số tách (tức là phụ thuộc vào sự khác nhau
Rf của các chất) hệ số này dao động trong khoảng 1/20-1/30.
Việc đưa chất lên cột hết sức quan trọng trong sắc kí cột tùy thuộc vào
lượng chất và dạng chất mà người ta có thể đưa chất lên cột bằng phương
pháp khác nhau. Nếu lượng chất nhiều và chạy thô thì người ta phải tẩm chất
vào silicagel rồi làm khô, tơi hoàn toàn sau đó mới đưa lên cột. Nếu tách tinh
thì người ta thường đưa trực tiếp chất lên cột bằng cách hòa tan chất bằng
dung môi chạy cột với một lượng tối thiểu. Việc nhồi cột (bằng chất hấp phụ)
cũng hết sức quan trọng.
Có hai phương pháp đưa chất hấp phụ lên cột:
1. Phương pháp nhồi cột khô:
Chất hấp phụ được đưa trực tiếp vào cột (cột đã được rửa sạch bằng
hỗn hợp sunfocromic, sấy khô và lót bông thủy tinh ở dưới) sau đó dùng đũa
thủy tinh có bọc cao su gõ nhẹ lên thành cột đến khi chất hấp phụ sắp xếp chặt
trong cột không nén xuống được nữa. Tiếp đên dùng dung môi chạy cột để
chạy cột đến khi cột trong suốt.
2. Phương pháp nhồi cột ướt
Cho chất hấp phụ vào dung môi (thường dùng là dung môi rửa cột sau
này) trộn thành bột nhão sau đó đổ vào vào cột đến khi đủ lượng cần thiết.
Phương pháp này có ưu điểm là dễ đồng đều trên cột, không hay bị nứt cột
khi chạy. Lưu ý khi chuẩn bị cột phải không có bọt khí trong cột (nếu có bọt

khí sẽ gây nên hiện tượng chạy rối trong cột, giảm hiệu quả tách) và dung môi
phải khô, cột không được nứt, gãy, dò, thời gian để cột ổn định phải mất 1012 giờ mới dùng được.
17