Nghiên cứu phân lập thành phần flavonoit từ lá cây me rừng

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ là ô nhiễm môi trường
và nảy sinh những vấn đề khác, ví dụ như các căn bệnh nguy hiểm (ung thư,
kháng sinh, cúm H1N1, H7N9,…). Nguyên nhân của các căn bệnh trên đến
từ nhiều nguồn khác nhau, có thể do ô nhiễm môi trường, do kháng sinh.
Trước tình trạng đó, nhiều quốc gia trên thế giới đã tiến hành các chương
trình nghiên cứu tìm kiếm các hoạt chất từ thiên nhiên, với hy vọng các dược
phẩm mới có nguồn gốc thực - động vật sẽ giúp giảm thiểu các căn bệnh nguy
hiểm nêu trên, tăng cường công tác chăm sóc sức khỏe và kéo dài tuổi thọ con
người. Những nghiên cứu tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học cao để
ứng dụng trong y học, nông nghiệp và các mục đích khác trong đời sống con
người đã và đang trở thành những nhiệm vụ quan trọng của các quốc gia trên
thế giới.
Là quốc gia nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, lượng mưa tương
đối lớn, độ ẩm cao (khoảng trên 80%), nhiệt độ trung bình khoảng từ 15 270C, Việt Nam có điều kiện thuận lợi cho các sinh vật phát triển và tạo ra sự
phong phú của nhiều loài động thực vật và nhiều hệ sinh thái khác nhau. Điều
này có ý nghĩa rất quan trọng tới sự phát triển của nền y học cổ truyền của
Việt Nam.
Trong số các loài thực vật của Việt Nam, các loài thực vật thuộc họ
Thầu dầu hiện đang thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học. Ví dụ như:
cây Me rừng (Phyllanthus emblica), thuộc họ Thầu dầu, là một loài cây đã
được sử dụng làm thuốc chữa bệnh từ lâu trong y học dân gian như chữa
huyết áp cao, viêm ruột, viêm da, đau họng, đau răng, rắn cắn,... Tuy nhiên,
để có được cơ sở khoa học nhằm phát triển và ứng dụng cụ thể loài cây này,
cần có những nghiên cứu cụ thể về hóa học, hoạt tính sinh học và những

Chu Kim Ngân

1

K35C – Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

nghiên cứu sâu hơn về dược lý để giải thích tác dụng trong y học cổ truyền
của loài cây này, qua đó tạo cơ sở để tìm kiếm phương thuốc điều trị bệnh.
Xuất phát từ ý nghĩa thực tiễn trên tôi chọn đề tài cho khoá luận tốt
nghiệp là:
“Nghiên cứu phân lập thành phần flavonoit từ lá cây Me rừng”.
Khóa luận tập trung nghiên cứu thành phần flavonoit từ lá cây Me rừng
bao gồm những nội dung chính là:
1. Thu mẫu lá cây Me rừng (Phyllanthus emblica), xử lý mẫu và tạo
dịch chiết.
2. Phân lập các hợp chất flavonoit.
3. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất đã phân lập được.

Chu Kim Ngân

2

K35C – Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về cây Me rừng
1.1.1. Thực vật học cây me rừng
Cây Me rừng (Hình 1.1) hay còn được gọi là chùm ruột núi, chùm ruột
rừng, bông ngót, cam tú, ngưu cam tú, du cam tú, mắc kham. Cây có tên khoa
học là Phyllanthus emblica. Đây là cây gỗ nhỏ hoặc bụi, cao 3-8(-10) m, vỏ
mỏng, màu nâu nhạt, nâu hoặc màu xám, nhẵn. Thân thường cong queo, phân
cành nhiều, cành nhỏ mềm, cành già màu xám nhạt, mang các nhánh nhỏ, có
lông. Cành mang lá mảnh, màu xanh nhạt. Cành mang lá và lá cùng sắp xếp
gần như trên một mặt phẳng. Phiến lá hình bầu dục khuôn, hai đầu tù, kích
thước (3-)12-20 x (1-)3,5 - 5 mm, nhẵn; gần như không cuống hoặc rất ngắn.
Lá kèm rất nhỏ, hình tam giác, màu đỏ nâu. Hoa đơn tính cùng gốc.

Hình 1.1. Mẫu lá, quả và tiêu bản cây me rừng

Hoa nhỏ mọc thành xim co ở nách lá phía dưới cành, gồm nhiều hoa
đực và 1-2 hoa cái. Hoa đực có cuống ngắn; đài gồm 6 mảnh màu hồng hoặc
xanh nhạt, hình bầu dục. Hoa cái gần như không cuống; đài có 6 thuỳ tương
tự hoa đực. Quả hình cầu, kích thước 13-25 x 20-30 mm, mọng nước, màu
vàng xanh; khi khô thành quả nang, tự mở. Hạt dạng 3 cạnh, màu hồng nhạt
hay nâu nhạt [1, 2, 4, 5].
Chu Kim Ngân

3

K35C – Khoa Hóa Học

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

1.1.2. Phân bố sinh thái
Cây mọc phổ biến khắp nơi ở Việt Nam, nhất là ở các tỉnh miền núi và
trung du phía bắc [1, 2, 4, 5].
Me rừng là loài có vùng phân bố rộng ở nhiều nước châu Á, từ Ấn Độ
đến Myanmar, Nepal, Thái Lan, Malaysia, Lào, Campuchia, miền nam Trung
Quốc. Hiện me rừng đã được đưa vào trồng tại Nhật Bản, Hoa Kỳ và
Australia.
1.1.3. Công dụng
Nhiều bộ phận của loài Me rừng (P. emblica L.) có hoạt tính kháng
khuẩn, kháng oxy hóa, chống suy giảm miễn dịch, kháng độc và bảo vệ tế bào
gan do các kim loại màu gây ra [1, 2, 4, 5],…
Trong y học dân gian, lá được dùng chữa phù thũng, viêm da, mẩn
ngứa. Hạt dùng chữa hen, viêm cuống phổi và thiểu năng mật. Rễ dùng để
chữa huyết áp cao, đau thượng vị, viêm ruột và lao hạch bạch huyết [5],...
Quả thường dùng ăn tươi, làm ô mai, nước hoa quả, giải khát, hầm thịt,
làm thuốc nhuộm răng, nước gội đầu để kích thích mọc tóc. Quả cũng được
dùng làm thuốc chữa bệnh thiếu vitaminC (bệnh Scorbut), viêm đau gan, vàng
da, rối loạn tiết mật, viêm đau dạ dày, kiết lỵ, tiêu chảy, nhuận tràng, kích
thích tiêu hóa, lợi tiểu, đái đường, giải nhiệt, xuất huyết, cầm máu, thiếu máu,
giảm huyết áp, đau nhức đầu, đau nhức mắt, giảm sốt, choáng váng, ho, viêm
phế quản, viêm sưng phổi,… Hạt dùng chữa hen suyễn, viêm phế quản, thiểu
năng mật,… Hoa được dùng làm thuốc nhuận tràng, giải nhiệt và làm thuốc
xổ. Lá me dùng làm thuốc giải nhiệt, chữa phù thũng và một số bệnh ngoài
da. Vỏ thân dùng làm thuốc chữa tiêu chảy, lỵ amip, cầm máu. Rễ cây được
dùng để chữa trị các bệnh cao huyết áp, đau thượng vị, viêm ruột, lao hạch

bạch huyết,… Cộng đồng các dân tộc tại miền núi ở Việt Nam và các nước

Chu Kim Ngân

4

K35C – Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Trung Quốc, Thái Lan, Malaysia, Ấn Độ,… thường sử dụng các bộ phận của
cây Me, đặc biệt là quả để ăn cũng như làm thuốc khá rộng rãi [1, 2, 4, 5].
1.1.4. Thành phần hóa học
Quả me rừng có vị chua, nguồn nguyên liệu rất giàu vitamin C. Trong
quả chứa các trigalloyglucose, ellagic acid, corilagin, terchebin, phylleblin,
phyllemblic acid và emblicol. Các nghiên cứu gần đây cho biết cả vitamin C
và acid gallic cùng có đặc tính kháng oxy hóa, kháng nấm, kháng khuẩn. Hoạt
tính ức chế các quá trình oxy hóa có thể còn do tác dụng của các tannin,
emblicanin A, emblicanin B, punigluconin và pedunculagin ở trong quả me
rừng [5].
Phyllemblin được coi là hoạt chất có tác dụng tương tự như adrenalin,
gây giảm đau, an thần, đặc biệt là với hệ thần kinh trung ương [5],…
Những acid hữu cơ trong quả me rừng như: acid aspartic, ellagic,
gallic, myristic, ascorbic, các alanine, glycine, histidine, methionine, niacin,
tyrosine cùng với một số hợp chất tannin được coi là có tác dụng phòng chống
một số dạng ung thư và kìm hãm sự phát triển của virut HIV [5],…
Lá là nguồn nguyên liệu giàu flavonoid, tannin và sterol. Từ lá có thể

tách chiết được các hoạt chất ellagic acid, amlaic acid, kaempferol-3glucoside, kaempferol, lupeol, α-amyrin acetat, các phytosterol C29 như βsitosterol, poriferasterol, β-sitosterol-3-O-D-glucopyranosid [5],...
Vỏ cây chứa β-sitoserol,(+)-leucodelphinidin (3,75%), lupeol (2,25%)
và tannin. Thành phần chủ yếu trong tannin gồm phyllembin, gallotannin như
1,2,3-trigalloyglucose, ellagitannin terchebin, corilagin, chebulagic acid,
chebulinic acid. Hạt chứa khoảng 16% dầu béo, chủ yếu là các linoleic acid
(44%), oleic acid (28,4%), linolenic acid, stearic acid, palmatic và myristic
acid [5].

Chu Kim Ngân

5

K35C – Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Dưới đây là ví dụ về cấu trúc một số hợp chất từ cây me rừng:
OH

O

OH

OH

O

OH

OH

Keamferol

Quercetin
OH

OH

OH
OH
O

OH

O

OH

O
OH

O

O

OH

OH

OH

O

O

O

O

OH

O

OH

O

OH

OH

O

O

O

OH

OH

Astragalin
OH

OH

Emblicanin A

OH

OH
OH

OH
OH

O

OH

O
O

OH

O

O

O
OH

O

O
OH
OH

O
OH

O

OH

O

O

O

O
O

O
O

OH

OH
OH

OH
OH

OH

OH

OH

OH

OH

OH

Emblicanin B

OH

Corilagin

Hình 1.2. Cấu trúc một số hợp chất từ cây me rừng

Chu Kim Ngân

6

K35C – Khoa Hóa Học


1.2. Giới thiệu về lớp chất flavonoit [10-14]
Flavonoit là một trong những nhóm hợp chất phân bố rộng rãi nhất
trong tự nhiên. Cho đến nay có hơn 4000 Flavonoit được tìm thấy từ thực vật.
Ban đầu chúng được phát hiện với vai trò là các sắc tố của thực vật vào
mùa thu khi các loài hoa, lá cây dần chuyển sang màu vàng, da cam, đỏ. Các
Flavonoit cũng được tìm thấy trong rau, quả, quả hạch, hạt, cỏ, gia vị, thân
cây, các loại hoa cũng như trong chè và rượu vang đỏ. Flavonoit có mặt trong
hầu hết các bộ phận của cây như lá, hoa, quả, phấn, rễ,… và cư trú ở thành tế
bào. Nó tham gia vào sự tạo thành màu sắc của cây đặc biệt là hoa (tạo cho
hoa những màu sắc rực rỡ để quyến rũ các loại côn trùng giúp cho sự thụ
phấn của cây).
Các flavonoit là lớp chất phổ biến có trong thực vật. Chúng là hợp chất
có cấu tạo gồm 2 vòng benzen A, B được nối với nhau bởi một dị vòng C với
bộ khung cacbon C6-C3-C6. Việc phân loại các flavonoit dựa trên sự khác
nhau của nhóm C3 (các glicosit của nó có màu vàng nhạt và màu ngà;
antoxianin và antoxianiđrin màu đỏ, xanh, tía và các dạng không màu;
isoflavon, catecin và leucoantoxianiđrin là các chất tan trong nước và thường
nằm trong không bào).
2'

A

8

7

6
5

1'
9

10

O

O

4'

2
3

4

B

3'

OH

RO

6'

5'

C

O

Hình 1.3. Khung cơ bản của các

Hình 1.4. Khung cơ bản của các

flavan

flavon


OR
O

O
OH

RO

RO
OH

OH
O

O

Hình 1.5. Khung cơ bản của các

Hình 1.6. Khung cơ bản của các

flavonol

Flavanonol-3

Flavon (Hình 1.4) và flavonol (Hình 1.5) rất phổ biến trong tự nhiên.
Công thức cấu tạo của chúng chỉ khác nhau ở vị trí cacbon số 3.
Trong thực vật, các flavon và flavonol thường không tồn tại dưới dạng
tự do mà thường dưới dạng glycozit.
Bên cạnh các hợp chất có dạng khung flavan, flavon, flavonol còn có
các hợp chất thuộc dạng Flavanonol-3 (Hình 1.6) và một số hợp chất thuộc
khung Chalcon (Hình 1.7), khung auron (Hình 1.8).
OH

OR

RO

O
RO

O

A

C

OR
CH

B

O

Hình 1.7. Khung cơ bản của các

Hình 1.8. Khung cơ bản của các hợp

hợp chất chalcon

chất Auron

1.3. Các phương pháp chiết mẫu thực vật
Sau khi tiến hành thu hái và làm khô mẫu, tuỳ thuộc vào đối tượng chất
có trong mẫu khác nhau (chất phân cực, chất không phân cực, chất có độ phân
cực trung bình,...) mà ta chọn dung môi và hệ dung môi khác nhau.
1.3.1. Chọn dung môi chiết
Thường thì các chất chuyển hoá thứ cấp trong cây có độ phân cực khác
nhau. Tuy nhiên những thành phần tan trong nước ít khi được quan tâm. Dung
môi dùng trong quá trình chiết cần phải được lựa chọn rất cẩn thận.


Điều kiện của dung môi là phải hoà tan được những chất chuyển hoá
thứ cấp đang nghiên cứu, dễ dàng được loại bỏ, có tính trơ (không phản ứng
với chất nghiên cứu), không độc, không dễ bốc cháy.
Dung môi lẫn tạp chất thì ảnh hưởng đến hiệu quả và chất lượng của
quá trình chiết do vậy cần phải được chưng cất để thu được dạng sạch trước

khi sử dụng. Thường có một số chất dẻo lẫn trong dung môi như các diankyl
phtalat, tri-n-butyl-axetylcitrar và tributylphosphat. Những chất này có thể lẫn
với dung môi trong quá trình sản xuất hoặc trong khâu bảo quản như trong
các thùng chứa hoặc các nút đậy bằng nhựa.
Methanol

và

chloroform

thường

chứa

dioctylphtalat

[di-(2-

etylhexyl)phtalat hoặc bis-2-etylhexyl-phtalat]. Chất này sẽ làm sai lệch kết
quả phân lập trong các quá trình nghiên cứu hoá thực vật, thể hiện hoạt tính
trong thử nghiệm sinh học và có thể làm bẩn dịch chiết của cây. Chloroform,
metylen clorit và methanol là những dung môi thường được lựa chọn trong
quá trình chiết sơ bộ một phần của cây như: lá, thân, rễ, củ, quả, hoa,...
Những tạp chất của chloroform như CH2Cl2, CH2ClBr có thể phản ứng
với một vài hợp chất như các ancaloit tạo muối bậc 4 và những sản phẩm
khác. Tương tự như vậy, sự có mặt của lượng nhỏ axit clohiđric (HCl) cũng
có thể gây ra sự phân huỷ, sự khử nước hay sự đồng phân hoá với các hợp
chất khác. Chloroform có thể gây tổn thương cho gan và thận nên khi làm
việc với chất này cần được thao tác khéo léo, cẩn thận ở nơi thoáng và phải
đeo mặt nạ phòng độc. Metylen clorit ít độc hơn và dễ bay hơi hơn

chloroform.
Methanol và etanol 80% là những dung môi phân cực hơn các
hiđrocacbon thế clo. Người ta cho rằng các dung môi thuộc nhóm rượu sẽ
thấm tốt hơn lên màng tế bào nên quá trình chiết với các dung môi này sẽ thu
được lượng lớn các thành phần trong tế bào. Trái lại, khả năng phân cực của


chloroform thấp hơn, nó có thể rửa giải các chất nằm ngoài tế bào. Các ancol
hoà tan phần lớn các chất chuyển hoá phân cực cùng với các hợp chất phân
cực trung bình và thấp. Vì vậy khi chiết bằng ancol thì các chất này cũng bị
hoà tan đồng thời. Thông thường dung môi cồn trong nước có những đặc tính
tốt nhất cho quá trình chiết sơ bộ.
Tuy nhiên cũng có một vài sản phẩm mới được tạo thành khi dùng
methanol trong suốt quá trình chiết. Thí dụ trechlonolide A thu được từ
Trechonaetes aciniata được chuyển thành trechonolide B bằng quá trình phân
huỷ 1-hydroxytropacocain cũng xảy ra khi erythroxylum novogranatense
được chiết trong methanol nóng.
Người ta thường ít sử dụng nước để thu được dịch chiết thô từ cây mà
thay vào đó là dùng dung dịch nước của methanol.
Đietyl ete hiếm khi được dùng cho các quá trình chiết thực vật vì nó rất
dễ bay hơi, bốc cháy và rất độc, đồng thời nó có xu hướng tạo thành peroxit
dễ nổ, peroxit của dietyl ete dễ gây phản ứng oxi hoá với những hợp chất
không có khả năng tạo cholesterol như các carotenoit. Tiếp đến là 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 bazơ thường được dùng với quá trình
phân tách đặc trưng, cũng có khi xử lý các dịch chiết bằng axit - bazơ có thể
tạo thành những sản phẩm mong muốn.
Sự hiểu biết về những đặc tính của những chất chuyển hoá thứ cấp
trong cây được chiết sẽ rất quan trọng để từ đó lựa chọn dung môi thích hợp
cho quá trình chiết tránh được sự phân huỷ 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 30 - 400C, với một vài hoá chất chịu nhiệt có thể thực hiện ở nhiệt độ cao
hơn.


1.3.2. 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 lôi cuốn theo hơi nước.
Chiết ngâm là một trong những phương pháp được sử dụng rộng rãi
nhất trong quá trình chiết thực vật bởi nó không đòi hỏi nhiều công sức và
thời gian. Thiết bị sử dụng là một bình thuỷ tinh với một cái khoá ở dưới đáy
để điều chỉnh tốc độ chảy thích hợp cho quá trình tách rửa dung môi. Dung
môi có thể nóng hoặc lạnh nhưng nóng sẽ đạt hiệu quả chiết cao hơn. Trước
đây, máy chiết ngâm đòi hỏi phải làm bằng kim loại nhưng hiện nay có thể
dùng bình thuỷ tinh.
Thông thường quá trình chiết ngâm không được sử dụng như phương
pháp chiết liên tục bởi mẫu được ngâm với dung môi trong máy chiết khoảng
24 giờ rồi chất chiết được lấy ra. Thông thường quá trình chiết một mẫu chỉ
thực hiện qua 3 lần dung môi vì khi đó cặn chiết sẽ không còn chứa những
chất giá trị nữa. Sự kết thúc quá trình chiết được xác định bằng một vài cách
khác nhau.
Ví dụ:
- Khi chiết các ancaloit, ta có thể kiểm tra sự xuất hiện của hợp chất
này bằng sự tạo thành kết tủa với những tác nhân đặc trưng như tác nhân:
Đragendroff và tác nhân Mayer.
- Các flavoloit thường là những hợp chất màu, vì vậy khi dịch chiết
chảy ra mà không có màu sẽ đánh dấu sự rửa hết những chất này trong cặn

chiết.
Như vậy, tuỳ thuộc vào mục đích cần chiết lấy chất gì để lựa chọn dung
môi cho thích hợp và thực hiện quy trình chiết hợp lý nhằm đạt hiệu quả cao.


Ngoài ra, có thể dựa vào mối quan hệ của dung môi và chất tan của các lớp
chất mà ta có thể tách thô một số lớp chất ngay trong quá trình chiết.
1.4. Các phương pháp sắc ký trong phân lập các hợp chất hữu cơ
Phương pháp sắc ký (chromatography) là một phương pháp phổ biến và
hữu hiệu nhất hiện nay, được sử dụng rộng rãi trong việc phân lập các hợp
chất hữu cơ nói chung và các hợp chất thiên nhiên nói riêng.
1.4.1. Đặc điểm chung của phương pháp sắc ký
Sắc ký là phương pháp tách các chất dựa vào sự khác nhau về bản chất
hấp phụ và sự phân bố khác nhau của chúng giữa hai pha: pha tĩnh và pha
động.
Sắc ký gồm có 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 tính chất
của chúng (tính bị hấp phụ, tính tan,...). Các chất khác nhau sẽ có ái lực khác
nhau với pha động và pha tĩnh. Trong quá trình pha động chuyển động dọc
theo hệ sắc ký hết lớp pha tĩnh này đến lớp pha tĩnh khác, sẽ lặp đi lặp lại quá
trình hấp phụ và phản hấp phụ. Kết quả là các chất có ái lực lớn với pha tĩnh
sẽ chuyển động chậm hơn qua hệ thống sắc ký so với các chất tương tác yếu
hơn với pha này. Nhờ đặc điểm này mà người ta có thể tách các chất qua quá
trình sắc ký.
1.4.2. Cơ sở của phương pháp sắc ký
Phương pháp sắc ký dựa vào sự phân bố khác nhau của các chất giữa
hai pha tĩnh và pha động. Ở điều kiện nhiệt độ không đổi, định luật mô tả sự
phụ thuộc của lượng chất bị hấp phụ lên pha tĩnh với nồng độ của dung dịch
(hoặc với chất khí là áp suất riêng phần) gọi là định luật hấp phụ đơn phân tử
đẳng nhiệt Langmuir:

n .b.C
n
1 b.C


Trong đó:

n - Lượng chất bị hấp phụ lên pha tĩnh lúc đạt cân bằng.
n∞ - Lượng cực đại của chất có thể bị hấp phụ lên một chất
hấp phụ nào đó.
b - Hằng số.
C - Nồng độ của chất bị hấp phụ.

1.4.3. Phân loại các phương pháp sắc ký
Trong phương pháp sắc ký pha động là các lưu thể (các chất ở trạng
thái khí hay lỏng), còn pha tĩnh có thể là các chất ở trạng thái lỏng hoặc rắn.
Dựa vào trạng thái tập hợp của pha động, người ta chia sắc ký thành hai nhóm
lớn: sắc ký khí và sắc ký lỏng. Dựa vào cách tiến hành sắc ký, người ta chia ra
thành các phương pháp sắc ký chủ yếu sau:
1.4.3.1. Sắc ký cột (C.C)
Đây là phương pháp sắc ký phổ biến nhất, chất hấp phụ là pha tĩnh gồm
các loại silicagel (có kích thước hạt khác nhau) pha thường và pha đảo YMC,
ODS, Dianion. Chất hấp phụ được nhồi vào cột (cột có thể bằng thuỷ tinh
hoặc kim loại, phổ biến nhất là cột thuỷ 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 lý thuyết càng lớn, khả năng
tách càng cao và ngược lại. Tuy nhiên nếu chất hấp phụ có kích thước hạt
càng nhỏ thì tốc độ chảy càng giảm. Trong một số trường hợp nếu lực trọng
trường không đủ lớn thì 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), áp
suất cao (HPLC).
Trong sắc ký cột, tỷ lệ đường kính cột (D) so với chiều cao cột (L) rất
quan trọng, nó thể hiện khả năng tách của cột. Tỷ lệ L/D phụ thuộc vào yêu
cầu tách, tức là phụ thuộc vào hỗn hợp chất cụ thể. Trong sắc ký, tỷ lệ giữa
quãng đường đi của chất cần tách so với quãng đường đi của dung môi gọi là


Rf, với mỗi một chất sẽ có một Rf khác nhau. Nhờ vào sự khác nhau về Rf này
mà ta có thể tách từng chất ra khỏi hỗn hợp. Tỉ lệ chất so với tỉ lệ chất hấp
phụ cũng rất quan trọng và tuỳ thuộc vào yêu cầu tách. Nếu tách thô thì tỉ lệ
này thấp (từ 1/5 – 1/10), còn nếu tách tinh thì tỉ lệ này cao hơn và tuỳ vào hệ
số tách (tức phụ thuộc vào sự khác nhau Rf của các chất), mà hệ số này trong
khoảng 1/20-1/30.
Trong sắc ký cột, việc đưa chất lên cột hết sức quan trọng. Tuỳ vào
lượng chất và dạng chất mà người ta có thể đưa chất lên cột bằng các phương
pháp khác nhau. Nếu lượng chất nhiều và chạy thô, thì phổ biến là tẩm chất
vào silicagel rồi làm khô, tơi hoàn toàn, đưa lên cột. Nếu tách tinh, thì đưa
trực tiếp chất lên cột bằng cách hoà tan chất bằng dung môi chạy cột với
lượng tối thiểu.
Có hai phương pháp đưa chất hấp phụ lên cột:
- Phương pháp 1: Nhồi cột khô. Theo cách này, chất hấp phụ được đưa
trực tiếp vào cột khi còn khô, sau đó dùng que mềm để gõ nhẹ lên thành cột
để chất hấp phụ sắp xếp chặt trong cột. Sau đó dùng dung môi chạy cột để
chạy cột đến khi cột trong suốt.
- Phương pháp 2: Nhồi cột ướt, tức là chất hấp phụ được hoà tan trong
dung môi chạy cột trước với lượng dung môi tối thiểu. Sau đó đưa dần vào
cột đến khi đủ lượng cần thiết.
Lưu không được để bọt khí bên trong cột (nếu có bọt khí gây nên
ý

hiện tượng chạy rối trong cột và giảm hiệu quả tách), cột không được nứt,
gẫy, dò.
Tốc độ chảy của dung môi cũng ảnh hưởng đến hiệu quả tách. Nếu tốc
độ dòng chảy quá lớn sẽ làm giảm hiệu quả tách. Còn nếu tốc độ dòng chảy
quá thấp thì sẽ kéo dài thời gian tách và ảnh hưởng đến tiến độ công việc.


1.4.3.2. Sắc ký lớp mỏng
Sắc ký lớp mỏng (SKLM) thường được sử dụng để kiểm tra và định
hướng cho sắc ký cột. SKLM được tiến hành trên bản mỏng tráng sẵn
silicagel trên đế nhôm hay đế thuỷ tinh. Ngoài ra, SKLM còn dùng để điều
chế thu chất trực tiếp. Bằng việc sử dụng bản SKLM điều chế (bản được tráng
silicagel dày hơn), có thể đưa lượng chất nhiều hơn lên bản và sau khi chạy
sắc ký, người ta có thể cạo riêng phần silicagel có chứa chất cần tách rồi giải
hấp phụ bằng dung môi thích hợp để thu được từng chất riêng biệt. Có thể
phát hiện chất trên bản mỏng bằng đèn tử ngoại, bằng chất hiện màu đặc
trưng cho từng lớp chất hoặc sử dụng dung dịch H2SO4 10%.
1.5. Một số phương pháp hoá lý xác định cấu trúc của các hợp chất hữu
cơ [5-7]
Cấu trúc hoá học các hợp chất hữu cơ được xác định nhờ vào các
phương pháp phổ kết hợp. Tuỳ thuộc vào cấu trúc hoá học của từng chất mà
người ta sử dụng phương pháp phổ cụ thể nào. Cấu trúc càng phức tạp thì yêu
cầu phối hợp các phương pháp phổ càng cao. Trong một số trường hợp, để
xác định chính xác cấu trúc hoá học của các hợp chất, người ta phải dựa vào
các phương pháp bổ sung khác như chuyển hoá hoá học, kết hợp với các
phương pháp sắc ký so sánh,…
1.5.1. Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy, IR)
Phổ hồng ngoại được xây dựng dựa vào sự khác nhau về dao động của
các liên kết trong phân tử hợp chất dưới sự kích thích của tia hồng ngoại.
Mỗi kiểu liên kết được đặc trưng bởi một vùng bước sóng khác nhau. Do đó,

dựa vào phổ hồng ngoại, có thể xác định được các nhóm chức đặc trưng
trong hợp chất, ví dụ: dao động hoá trị của nhóm OH tự do trong các nhóm
hydroxyl là 3300- 3450 cm-1, của nhóm cacbonyl C = O trong khoảng 17001750 cm-1,...


1.5.2. Phổ khối lượng (Mass spectroscopy, MS)
Phổ khối lượng được sử dụng khá phổ biến để xác định cấu trúc hóa học
của các hợp chất hữu cơ.
Nguyên tắc của phương pháp phổ này là dựa vào sự phân mảnh ion của
phân tử chất dưới sự bắn phá của chùm ion bên ngoài. Phổ MS còn cho các
pic ion mảnh khác mà dựa vào đó người ta có thể xác định được cơ chế phân
mảnh và dựng lại được cấu trúc hoá học các hợp chất. Hiện nay có rất nhiều
loại phổ khối lượng, như những phương pháp chủ yếu sau:
- Phổ EI-MS (Electron Impact Ionization mass spectroscopy) dựa vào
sự phân mảnh ion dưới tác dụng của chùm ion bắn phá năng lượng khác nhau,
phổ biến là 70eV.
- Phổ ESI-MS (Electron Spray Ionization mass spectroscopy) gọi là
phổ phun mù điện tử. Phổ này được thực hiện với năng lượng bắn phá thấp
hơn nhiều so với phổ EI-MS, do đó phổ thu được chủ yếu là pic ion phân tử
và các pic đặc trưng cho sự phá vỡ các liên kết có mức năng lượng thấp, dễ bị
phá vỡ.
- Phổ FAB (Fast Atom Bombing mass spectroscopy) là phổ bắn phá
nguyên tử nhanh với sự bắn phá nguyên tử nhanh ở năng lượng thấp, do đó
phổ thu được cũng dễ thu được pic ion phân tử.
- Phổ khối lượng phân giải cao (High Resolution Mass Spectroscopy),
cho phép xác định pic ion phân tử hoặc ion mảnh với độ chính xác cao.
Ngoài ra, hiện nay người ta còn sử dụng kết hợp các phương pháp sắc
ký kết hợp với khối phổ khác như: GC-MS (sắc ký khí-khối phổ), LC-MS
(sắc ký lỏng-khối phổ). Các phương pháp kết hợp này còn đặc biệt hữu hiệu
khi phân tích thành phần của hỗn hợp chất (nhất là phân tích thuốc trong

ngành dược).


1.5.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance
Spectroscopy, 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 kỹ thuật phổ NMR một
chiều và hai chiều, các nhà nghiên cứu có thể xác định chính xác cấu trúc của
hợp chất, kể cả cấu trúc lập thể của phân tử.
Nguyên lý chung của các phương pháp phổ NMR (phổ proton và
cacbon) 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 hoá học (chemical shift). Ngoài ra, đặc trưng của phân tử còn
được xác định dựa vào tương tác spin giữa các hạt nhân từ với nhau (spin
coupling).
1.5.3.1. Phổ 1H-NMR
Trong phổ 1H-NMR, độ chuyển dịch hoá học () của các proton được
xác định trong thang ppm từ 0-14ppm, tuỳ thuộc vào mức độ lai hoá của
nguyên tử cũng như đặc trưng riêng của từng phần. Dựa vào những đặc trưng
của độ chuyển dịch hoá học và tương tác spin mà ta có thể xác định được cấu
trúc hoá học của hợp chất.
1.5.3.2. Phổ 13C-NMR
Phổ này cho tín hiệu vạch phổ cacbon. Mỗi nguyên tử cacbon sẽ cộng
hưởng ở một trường khác nhau và cho tín hiệu phổ khác nhau. Thang đo của
phổ 13C-NMR là ppm, với dải thang đo rộng 0 - 230ppm.
1.5.3.3. Phổ DEPT (Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer)
Phổ này cho ta các tín hiệu phân loại các loại cacbon khác nhau. Trên
phổ DEPT, tín hiệu của các cacbon bậc bốn biến mất. Tín hiệu của CH và
CH3 nằm về một phía và của CH2 về một phía trên phổ DEPT 1350. Trên phổ
DEPT 900 chỉ xuất hiện tín hiệu phổ của các CH.

1.5.3.4. Phổ 2D-NMR
- Phổ HMQC (Heteronuclear Multiple Quantum Coherence): Các
tương tác trực tiếp H-C được xác định nhờ vào các tương tác trên phổ này.
Trên phổ, một trục là phổ 1H-NMR, còn trục kia là 13C-NMR. Các tương tác
HMQC nằm trên đỉnh các ô vuông trên phổ.
- Phổ 1H-1H COSY (HOMOCOSY) (1H-1H Chemical Shift Correlation
Spectroscopy): Phổ này biểu diễn các tương tác xa của H-H, chủ yếu là các
proton đính với cacbon liền kề nhau. Nhờ phổ này mà các phần của phân tử
được nối ghép lại với nhau.
- Phổ HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Connectivity): Đây là phổ
biểu diễn tương tác xa trong không gian phân tử. Nhờ vào các tương tác trên
phổ này mà từng phần của phân tử cũng như toàn bộ phân tử được xác định
về cấu trúc.
- Phổ NOESY (Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy): Phổ này biểu
diễn các tương tác xa trong không gian của các proton không kể đến các liên
kết mà chỉ tính đến khoảng cách nhất định trong không gian. Dựa vào kết quả
phổ này có thể xác định cấu trúc không gian của phân tử.
Người ta còn sử dụng hiệu ứng NOE bằng kỹ thuật phổ NOE
differences để xác định cấu trúc không gian của phân tử. Bằng việc đưa vào
một xung đúng bằng từ trường cộng hưởng của một proton xác định thì các
proton có cùng phía về không gian cũng như gần nhau về không gian sẽ cộng
hưởng mạnh hơn và cho tín hiệu với cường độ mạnh hơn.
Ngoài ra, còn sử dụng phổ X-RAY (nhiễu xạ Rơngen) để xác định cấu
trúc không gian của toàn bộ phân tử của hợp chất kết tinh ở dạng đơn tinh thể.
Nhưng phạm vi sử dụng của nó hạn chế vì yêu cầu cần tiên quyết của phương
pháp này là cần phải có đơn tinh thể. Đây là một điều kiện không phổ biến đối
với các hợp chất hữu cơ.

Như trên đã đề cập, ngoài việc sử dụng các loại phổ, người còn sử dụng
kết hợp với các chuyển hoá hoá học cũng như các phương pháp phân tích, so
sánh kết hợp khác. Đặc biệt đối với các phân tử nhiều mạch nhánh dài, tín
hiệu phổ NMR bị chồng lấp nhiều khó xác định chính xác được chiều dài các
mạch. Đối với phân tử có các đơn vị đường thì việc xác định chính xác loại
đường cũng như cấu hình đường thông thường phải sử dụng phương pháp
thuỷ phân rồi xác định bằng phương pháp so sánh LC-MS hoặc GC-MS với
các đường chuẩn dự kiến.


CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mẫu thực vật
Mẫu cây Me rừng thu thập tại Mê Linh – Vĩnh Phúc. Người thu thập và
định loài: TS Nguyễn Thế Cường, Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật,
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam giám định. Tiêu bản mẫu
(VNB_21) được lưu tại Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công
nghệ Việt Nam. Hình ảnh mẫu và tiêu bản (Hình 1.1).
2.2. Phương pháp phân lập các hợp chất
2.2.1. Sắc ký lớp mỏng (TLC)
Sắc ký lớp mỏng được thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn DC-Alufolien
60 F254 (Merck 1,05715), RP18 F254s (Merck). Phát hiện chất bằng đèn tử ngoại
ở hai bước sóng 254 nm và 368 nm hoặc dùng thuốc thử là dung dịch H 2SO4
10% được phun đều lên bản mỏng, sấy khô rồi hơ nóng trên bếp điện đến khi
hiện màu.
2.2.2. Sắc ký lớp mỏng điều chế
Sắc ký lớp mỏng điều chế thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn Silicagel
60G F254 (Merck, ký hiệu 105875), phát hiện vệt chất bằng đèn tử ngoại hai
bước sóng 254 nm và 368 nm, hoặc cắt rìa bản mỏng để phun thuốc thử là
dung dịch H2SO4 10%, hơ nóng để phát hiện vệt chất, ghép lại bản mỏng như

cũ để xác định vùng chất, sau đó cạo lớp Silicagel có chất, giải hấp phụ bằng
dung môi thích hợp.
2.2.3. Sắc ký cột (CC)
Sắc ký cột được tiến hành với chất hấp phụ là Silicagel pha thường và
pha đảo. Silicagel pha thường có cỡ hạt là 0,040-0,063 mm (240-430 mesh).
Silicagel pha đảo ODS hoặc YMC (30-50 m, FuJisilisa Chemical Ltd.).


2.3. Phương pháp xác định cấu trúc hoá học các hợp chất
2.3.1. Điểm nóng chảy (Mp)
Điểm nóng chảy được đo trên máy Kofler micro - hotstage của Viện
Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
2.3.2. Phổ khối lượng (ESI-MS)
Phổ khối lượng phun mù điện tử (Electron Spray Ionization mass
spectra) được đo trên máy AGILENT 1100 LC-MSD Trap của Viện Hoá học,
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
2.3.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR): 1H-NMR

(500 MHz) và

13

C-

NMR (125 MHz) được đo trên máy Bruker AM500 FT-NMR Spectrometer,
Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
2.3.4. Độ quay cực []D
Độ quay cực được đo trên máy JASCO DIP-1000 KUY polarimeter của
Viện Hoá học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

2.4. Dụng cụ và thiết bị
2.4.1. Dụng cụ và thiết bị tách chiết
Các dụng cụ và thiết bị dùng cho tách chiết và tinh chế chất sạch được
sử dụng bao gồm:
+ Bình chiết 30 lít
+ Máy cô quay chân không
+ Đèn tử ngoại hai bước sóng 254 và 368 nm
+ Tủ sấy chân không
+ Máy sấy
+ Micropipet
+ Bình sắc ký loại phân tích và điều chế
+ Cột sắc ký pha thường các loại đường kính


+ Cột sắc ký pha ngược trung áp
+ Máy phun dung dịch thuốc thử
+ Bếp điện
2.4.2. Dụng cụ và thiết bị xác định cấu trúc
+ Máy phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR AM500 FT-NMR
spectrometer.
+ Máy sắc ký lỏng cao áp ghép nối khối phổ (ESI) AGILENT 1200
LC-MSD Trap spectrometer.
+ Thiết bị đo điểm nóng chảy Kofler micro-hotstage.
+ Thiết bị đo độ quay cực JASCO.
2.5. Hoá chất
+ Silicagel 60 (0,04 - 0,063 mm) Merck.
+ Silicagel pha đảo ODS hoặc YMC (30 - 50 m, FuJisilisa Chemical
Ltd.).
+ Bản mỏng tráng sẵn pha thường DC-Alufolien 60 F254 (Merck
1,05715).

+ Bản mỏng tráng sẵn pha ngược RP18 F254s (Merck).
+ Bản mỏng điều chế pha thường DC-Alufolien 60 F254 (Merck).
+ Các loại dung môi hữu cơ như methanol, etanol, ethyl acetate,
chloroform, hexane, acetone,... là loại hoá chất tinh khiết của Merck.


CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUA
3.1. Chiết và phân lập các hợp chất
Mẫu lá của cây me rừng, được rửa sạch, phơi khô trong bóng râm, sau
đó sấy khô bằng tủ sấy ở nhiệt độ 50oC, sau cùng đem nghiền nhỏ thành bột
thu được 7 kg bột khô.
Phần lá khô của Phyllanthus emblica (7 kg) được đem nghiền nhỏ sau
đó đem chiết với MeOH 3 lần. Phần dịch chiết được quay khô với áp suất
giảm để tạo thành cặn chiết MeOH (430 g). Cặn MeOH được hòa vào nước
và phân lớp lần lượt với Hexan và EtOAc để thu được các dịch chiết rồi quay
khô thu được cặn chiết Hexan (124 g) và EtOAc (186 g).


Bột khô (7 kg)
Phyllanthus
emblica
- Chiết

ba lần bằng MeOH
- Lọc, cất quay loại dung môi
- Thu hồi dung môi chiết lặp lại

Cặn chiết MeOH
(430 g)
Bổ sung nước

n-hexane: nước 1/1

Cặn chiết n-hexane
PE_H(124 g)

Bổ sung n-hexane

Bổ sung EtOAc

EtOAc: nước 1/1
- Cặn nước
- Cất quay loại bỏ nước

Cặn chiết EtOAc
PE_Et(186 g)

Cặn nước
PE_W(110 g)

Hình 3.1. Sơ đồ tạo dịch chiết phân đoạn
Do thời gian thực nghiệm có hạn, nội dung nghiên cứu của khóa luận
chỉ dừng lại trong phân lập phần dịch chiết EtOAc, các phân đoạn khác đang
được tiến hành tại đơn vị nghiên cứu.


Từ phần cặn chiết EtOAc tiến hành sử dụng sắc ký cột thủy tinh với
dung môi rửa giải là CHCl3 : MeOH (chạy gradient với tỷ lệ dung môi từ
100% CHCl3 đến 100% MeOH), thu được ba phân đoạn lần lượt là PE_Et_A
(30,6 g); PE_Et_B (41,2 g) và PE_Et_C (104,7 g). Do yêu cầu của thời gian
nghiên cứu, do đó trong khóa luận này chỉ chọn phân đoạn dễ nghiên cứu

nhất, phân đoạn PE_Et_B, với lượng vết hiển thị trên bản TLC rất rõ. Từ
PE_Et_B, tiến hành sử dụng sắc ký cột thủy tinh với dung môi rửa giải là
Clorofom : metanol : nước (Tỷ lệ 6:1:0,1) thu được hợp chất PU1 (120,1 mg)
và PUW1 (39,7 mg).
Cặn chiết EtOAc
PE_Et (186 g)

CC,Silicagel Clorofom:metanol (100:10:100)
100% Cloroform

50%
Cloroform

PE_Et_A
(30,6 g)

PE_Et_B
(41,2 g)

100% MeOH

PE_Et_C
(104,7 g)

CC,Silicagel Clorofom:metanol:nước
6:1:0.1

PU1
(120,1 mg)

PUW1
(39,7 mg)

Hình 3.2. Sơ đồ chiết và phân lập các hợp chất từ lá me rừng