Bước đầu nghiên cứu thành phần hóa học phân đoạn điclometan của cây tầm bóp physalis angulata (2017)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HOÁ HỌC
====

PHẠM HỒNG VÂN

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU THÀNH
PHẦN HÓA HỌC PHÂN ĐOẠN
ĐICLOMETAN CỦA CÂY TẦM BÓP
PHYSALIS ANGULATA
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ

1

HÀ NỘI, 2017


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HOÁ HỌC
====

PHẠM HỒNG VÂN

BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU THÀNH
PHẦN HÓA HỌC PHÂN ĐOẠN
ĐICLOMETAN CỦA CÂY TẦM BÓP
PHYSALIS ANGULATA
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Người hướng dẫn khoa học

TS. HOÀNG LÊ TUẤN ANH

HÀ NỘI, 2017
2


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành báo cáo này, em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS.
Hoàng Lê Tuấn Anh, đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình viết luận
văn.
Em chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa sinh biển, các anh, chị trong
phòng Nghiên cứu cấu trúc – viện Hóa sinh biển – viện Hàn lâm khoa học công
nghệ Việt Nam đã cho phép và tạo điều kiện thuận lợi để em thực tập, tận tình
truyền đạt kiến thức và kĩ năng cần thiếtcho em. Với vốn kiến thức được tiếp thu
trong quá trình học không chỉ là nền tảng cho quá trình nghiên cứu mà còn là
hành trang quý giá để em bước vào đời một cách vững chắc
Cuối cùng em kính chúc quý Thầy, Cô dồi dào sức khỏe và thành công trong
sự nghiệp cao quý. Đồng kính chúc các Cô, Chú, Anh, Chị trong Viện Hóa sinh
biển luôn dồi dào sức khỏe, đạt được nhiều thành công tốt đẹp trong công việc.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 4 năm 2017

Phạm Hồng Vân

3


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan các kết quả nghiên cứu, số liệu được trình bày trong khóa luận:

“Bước đầu nghiên cứu thành phần hóa học phân đoạn điclometan của cây
Tầm bóp (Physalis angulata)”
Dưới sự hướng dẫn của TS. Hoàng Lê Tuấn Anh là hoàn toàn trung thực và
không trùng với kết quả của tác giả khác.

Sinh viên

Phạm Hồng Vân

4


MỤC LỤC
1

LỜI CẢM ƠN .........................................................................................1

2

LỜI CAM ĐOAN .....................................................................................4

3

MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU ...................................................6

4

MỞ ĐẦU ...............................................................................................7

5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ........................................................................9

6

CHƯƠNG 2. MẪU THỰC VẬT VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................34

7

CHƯƠNG 3 : THỰC NGHIỆM ..................................................................38

8

CHƯƠNG 4: THẢO LUẬN KẾT QUẢ ........................................................42

9

KẾT LUẬN ..........................................................................................52

10 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................53

5


MỤC LỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Hình ảnh của cây, hoa, quả cây Tầm bóp……………………………4
Hình 1.2: Các hợp chất Flavonoids …………………………………………....8
Hình 1.3: Các hợp chất Withanolides …………………………………………15
Hình 2.1: Mẫu cây Tầm bóp …………..………………………………………28

Hình 3.1: Sơ đồ phân lập phân đoạn cây Tầm bóp ……………………………33
Hình 4.1.1: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất 1…36
Hình 4.1.2: Phổ proton 1H của hợp chất 1………………………………………37
Hình 4.1.3: Phổ cacbon 13C của hợp chất 1 ……………………………………38
Hình 4.1.4: Phổ HSQC của hợp chất 1 ……………………………...…………38
Hình 4.1.5: Phổ HMBC của hợp chất 1……………………………...…………39
Hình 4.2.1: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất 2.…41
Hình 4.2.2: Phổ proton 1H của hợp chất 2………………………………………42
Hình 4.2.3: Phổ cacbon 13C của hợp chất 2………………………..……………42
Hình 4.2.4: Phổ HSQC của hợp chất 2…………………………………………43
Hình 4.2.5: Phổ HMBC của hợp chất 2…………………...……………………43

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Các hợp chất Withanolides…………………………………………8
Bảng 4.1: Số liệu phổ của hợp chất 1 và chất tham khảo…………….………39
Bảng 4.2: Số liệu phổ của hợp chất 2 và chất tham khảo……….……………44

6


MỞ ĐẦU
Việt Nam là quốc gia nằm ở vùng nhiệt đới, có nhiều điều kiện 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. Thiên nhiên thuận lợi là điều kiện cho sự phát triển đa
dạng của hệ thực vật. Từ xưa đến nay, cây cỏ đã xuất hiện trong các bài thuốc
dân gian và trong đời sống của con người.
Việc nghiên cứu, tìm kiếm các hợp chất thiên nhiên là một nhiệm vụ quan
trọng đã và đang được các nhà khoa học trong nước và thế giới quan tâm với
mục đích phục vụ, đáp ứng nhu cầu về y tế, nông nghiệp và các mục đích khác
nhau trong sinh hoạt của con người.

Thiên nhiên không chỉ là nguồn cung cấp các “bài thuốc” quý hiếm mà
còn là nơi lưu trữ các chất dẫn đường để tổng hợp những bài thuốc mới. Trong
quá trình nghiên cứu các chất phân lập từ thiên nhiên, các nhà khoa học đã chế
tạo ra những bài thuốc có khả năng phòng, chữa bệnh. Trong đó có cây tầm bóp
– Loại thực vật được sử dụng như dược liệu quý, sử dụng phổ biến có tác dụng
thanh nhiệt, tiêu đờm, chủ trị các chứng bệnh như cảm sốt, yết hầu sưng đau,…
là một dược liệu trong bài thuốc dân gian nên cần được nghiên cứu để giải thích
tác dụng chữa bệnh của cây và tạo cơ sở để tìm kiếm phương thuốc điều trị bệnh.
Xuất phát từ ý nghĩa thực tiễn nên tôi chọn đề tài cho khóa luận tốt nghiệp:
‘‘Bước đầu nghiên cứu thành phần hóa học phân đoạn điclometan của
cây tầm bóp (Physalis angulata)’’
Với mục đích nghiên cứu thành phần diclometan từ lá cây tầm bóp và xác
định cấu trúc hóa học của các hợp chất đã phân lập. Từ đó tạo cơ sở cho những
7


nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực tìm các phương thuốc mới cũng như giải
thích được tác dụng chữa bệnh của các cây thuốc cổ truyền Việt Nam. Đây là
yếu tố quan trọng có ý nghĩa to lớn đối với sự phát triển của nền y học.
Nhiệm vụ chính của đề tài là :
1. Thu mẫu cây tầm bóp (Physalis angulata), xử lý mẫu và tạo dịch chiết.
2. Phân lập một số hợp chất từ phân đoạn điclometan từ lá cây tầm bóp
(Physalis angulata).
3. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất đã phân lập được.

8


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Nghiên cứu tổng quan

1.1.1 Thực vật học
Giới thiệu về thực vật học
Tên thực vật :

Physalis angulata

Tên thường gọi:

Tầm bóp (Thù lù canh, bôm bốp, lồng đèn )

Phân loại khoa học
Giới

Plantae

(không phân hạng) Angiospermae
(không phân hạng) Eudicots
Bộ

Solanales

Họ

Solanaceae

Chi

Physalis

Loài

P. angulata

1.1.2 Mô tả thực vật
Tầm bóp là cây thân thảo hằng niên, mọc hoang quanh năm.
Thân: Thân cao 50 - 100 cm, phân nhiều cành. Đường kính thân tròn, 1-2
cm.
Lá: Lá mọc so le, hình bầu dục, chia thùy hay không, dài 30 - 35mm, rộng
20 - 40mm; cuống lá dài từ 15 - 30mm.

9


Hoa: Hoa mọc đơn độc ở nách lá, có cuống mảnh, dài khoảng 1 cm. Đài
hình chuông, có lông, chia ra từ phía giữa thành 5 thùy, tràng hoa màu vàng tươi
hay màu trắng nhạt, có khi điểm những chấm màu tím ở gốc hoa. Đài đồng
trưởng bao lấy quả nên có tên là quả lồng đèn.
Quả: Quả mọng tròn, nhẵn, lúc non màu xanh, khi chín màu đỏ, có đài
cùng lớn với quả, dài 3-4 cm, rộng 2 cm, bao trùm lên ở ngoài như cái túi, hạt
nhiều hình thận. Ruột quả có nhiều không gian rổng, khi bóp quả vỡ phát ra tiếng
“bộp”.
Hạt: Quả chứa nhiều hạt nhỏ nhỏ hình thận, hạt có ngoại nhũ khi chín ăn
có
vị chua, ngọt. Cây ra hoa kết quả quanh năm. [1][3]

Hình 1.1: Hình ảnh của cây, hoa, quả cây Tầm bóp


1.1.3 Phân bố và sinh thái
Các loài trong Chi Physalis thường là cây thân thảo đứng sống một năm

hay nhiều năm. Hầu hết các loài yêu cầu ánh nắng mặt trời đầy đủ và khí hậu khá
ấm áp và chịu nhiệt độ nóng. Một số loài rất nhạy cảm với sương giá, nhưng có
một số loài chẳng hạn như loài thù lù Trung Quốc, P. alkekengi, chịu đựng được
nhiệt độ rất lạnh và sống được qua mùa đông. Các loài trong Chi thù lù có đặc
trưng là quả khi chín có màu cam và tương tự về kích thước, hình dạng và cấu
trúc giống như quả nhãn lồng (chùm bao) với ruột quả có nhiều ngăn rộng và
một số loài có quả ruột đặt giống như quả cà chua, là loại quả ăn được với tên gọi
là quả anh đào đất (Groundcherry).
Ở Việt Nam, cây Tầm bóp không rõ xuất hiện từ lúc nào, nhưng đã từ lâu
nó đã trở thành cây mọc hoang dại trên mọi miền đất nước và được người dân
dùng làm rau ăn và dùng làm thuốc trong dân gian để chữa bệnh. Thực tế cho
thấy cây mọc ở vùng có độ cao so với mặt nước biển ăn bùi và thơm hơn cây
mọc ở vùng đồng bằng, đặc biệt là khi cần làm thuốc người ta thường tìm đến
cây rau Tầm bóp của các vùng núi cao.[2]
1.1.4 Tính vị và công dụng của cây tầm bóp
Tính vị: Toàn cây có vị đắng, tính mát, không độc. Quả có vị chua.
Công dụng :
Bộ phận sử dụng làm thuốc là toàn cây có tác dụng kháng khuẩn,
chống ung thư, chống đông máu, chống bệnh bạch huyết,chống nấm và vi khuẩn,
chống loại nấm nguyên sinh antimycoplasmique, ( loại vi khuẩn không có vách
tế bào ), chống co thắt, chống ung bướu, kháng virus, hạ đường máu , hạ huyết
áp , điều


hòa miễn dịch ( điều hòa biến đổi một số tế bào miễn nhiễm hoạt động quá mức),
kích thích miễn dịch, thường dùng trị cảm sốt, yết hầu sưng đau, ho nhiều đờm,
phiền nhiệt nôn nấc
Quả Tầm bóp ăn được và dùng chữa đờm nhiệt sinh ho, thủy thũng và
đắp ngoài chữa đinh sang, rễ tươi nấu với tim lợn, chu sa dùng ăn chữa được
chứng đái đường. [3][4]

Một số bài thuốc khác
Dùng ngoài trị nhọt vú, đinh độc, đau bìu dái: dùng 40-80g cây tươi
giã
vắt lấy nước cốt uống, bã thì dùng đắp; hoặc nấu nước rửa.
Dùng trị viêm họng, khan tiếng, ho khan, ho có đờm đặc [4], trị tiểu ít,
ban đỏ, thủy đậu (trái rạ), bệnh tay chân miệng, cúm gia cầm: liều dùng 15 - 30 g
cành mang hoa lá khô (tươi 50 - 100 g) sắc uống trong ngày. Dùng 3 - 5 ngày
liền.
Lá cây tầm bóp rất tốt cho dạ dày, do đó ngoài việc dùng tầm bóp làm
thuốc chữa bệnh người ta còn dùng thứ cây này như một vị rau ăn hàng ngày.
Rau tầm bóp ăn hơi đắng nhưng thanh mát dễ ăn.
Những người hay lênh đênh sông nước nên ăn quả này thường xuyên
vì lượng Vitamin C và B1, tiền vitamin A trong quả tầm bóp rất cao nên rất tốt
cho cơ thể, có thể chữa bệnh Scorbut vì trên biển không có hoa quả. Ngoài ra quả
tầm bóp còn có thể phòng ngừa các bênh về đường tiết niệu và viêm thận ví dụ
sỏi thận, sỏi bàng quang và chữa bệnh gút rất tốt.
Ở Ấn Độ, toàn cây được sử dụng làm thuốc lợi tiểu; lá được dùng trị
các rối loạn của dạ dày.
Ở Africa, họ ăn lá cây đã được nấu chín hoặc dùng như một tấm băng
để băng các vết thương bị nhiễm trùng.


1.1.5 Thành phần hóa học


Theo nghiên cứu của Chothani và Vaghasiya chỉ ra rắng quả tầm bóp có
chứa 61,4% nước trái cây và 76,7% độ ẩm. Nó cũng chứa đường, tannin, khoáng
chất, protein, pectin và một lượng vitamin tốt cho cơ thể (24,45 mg / 100 ml
nước trái cây). Hạt giống gồm 2 phần là dầu và protein. Phần dầu có chứa axit
béo, tức là palmitic, stearic, oleic, linoleic và chứa một lượng nhỏ axit béo

hexadecen và axit béo hydroxyl [19].
Thành phần khi chiết dịch cây cho thấy, cây có chứa một số hợp chất loại
Flavonoid và Withanolides. Ngoài ra còn có chlorogenic acid, cholin,
xocarpanolid, myricetin, phygrin. [20]
1.1.5.1. Các hợp chất Flavonoids
Nghiên cứu về thành phần Physalis angulata đã phân lập được 6 hợp
chất

(1-6):

Myricetin

3-O-neohesperidoside

(1)

[13],

Luteolin-7-O--d-

glucopyHranoside (2) [14], Quercetin (3), Querc444etin 3-O-methyl ether (4),
Kaempferol 7-OHrhamnoside (5), Isoquercetrin (6) [7].
(1)

(2)

OH

Glc

H


(3) R1=R2=R3=H
(4) R1=R2=H,R3 = MeO
(5) R1=Rha, R2=R3=H

(6)
Hình 1.2: Các hợp chất Flavonoids
1.1.5.2. Các hợp chất Withanolides
Phân lập được 33 hợp chất (7-39) từ thành phần Physalis angulata
gồm có :
Bảng 1.1: Các hợp chất Withanolides
KH

Chất

TLTK

7

Aminophysalin A

20

8

Physangulidine A

20

9

Physangulidine B

20

10

Physangulidine C

20

11

Physagulin P

9


12

Physagulin Q

9

13

Physagulin I

6

14

Physagulin M

6

15

Physagulin L

11

16

Physagulin O

11

17

Physagulin K

11

18

Physagulin N

6

19

Physagulin H

20

20

14e-Physagulin P

9

21

Physagulins J

20

22

Physagulins N

11

23

Physanolide A

20

24

Physalin P

20

25

Physalin D

20

26

Physalin H

20

27

Physalin G

20

28

Physalin W

8

29

Withangulatn G

8

30

Withangulatn D

8

31

Withangulatn I

20

32

Withangulatn F

8

33

Withagulatin B

8

34

Withagulatin C

8

35

Withagulatin E

8

15


36

Withagulatin H

8

37

6a-Chloro-5,6-dihydro-5b-hydroxyphysalin B

20

38

5a-Ethoxy-5,6-dihydro-6b-hydroxyphysalin B

20

39

(6a,14b,15a,17a,22R)-22,26-Epoxy-6,14,17-trihydroxy-

11

1,26-dioxoergosta-2,4,24-trien-15-ylacetate

(7)

(8)

(9)

(10)

16


(12)

(11)

(13)

(15)

(14)

(16)


H

(17)
(19)

H

MeO

AcO
(18)

R=β-H
(20)
(21)
(22)


(23)

MeO

H

H

(24)

(25)

(28)

(31)


(33)

OH

(34)
H
H

(35)
(32)

OH

MeO
H
(36)

(39)

(37)
(38)

Hình 1.3: Các hợp chất Withanolides
1.1.6 Hoạt tnh sinh học
- Hoạt tính chống viêm , giảm đau và hạ sốt : Theo nghiên cứu Murad và các
cộng sự đã nghiên cứu về chiết xuất thô và phân đoạn chloroform của các cây
thuộc chi Physalis cho thấy khả năng chống viêm giảm đau rất tốt. Khả năng hạ
sốt của chiết xuất thô và phận đoạn chloroform không đáng kể [13]
- Hoạt tính gây độc tế bào: Kheng Leong Ooi, Tengku Sifzizul Tengku
Muhammad, Shaida Fariza Sulaiman thử nghiệm độc tnh của physalin F cho
thấy hiệu quả ức chế đáng kể phụ thuộc vào liều lên tế bào T-47D với giá trị
EC50 thấp hơn (3,60 μg / ml) so với chiết xuất thô. Phân tích biểu hiện mRNA
cho thấy sự đồng điều chế gen c-myc và caspase-3-apoptotic trong các tế bào đã
được điều trị với mức biểu hiện tại 9 và 12 giờ điều trị. Cơ chế gây độc này
được khẳng định lại bởi quá trình phân mảnh DNA và phosphatdylserine bên
ngoài.[ 15]
- Hoạt tnh “in vitro”: Theo nghiên cứu của Kashima và các cộng sự chỉ ra
rằng các chiết xuất dầu thô của cả hai bộ phận trên không và rễ từ dịch chiết


của cây Tầm bóp có tác dụng chống lại các siêu vi khuẩn bại liệt, sởi,…
Riêng

[16].


tại Nhật có một số nghiên cứu chú trọng đến các hoạt tính “in vitro” chống lại

các siêu vi khuẩn bại liệt, Herpes simplex I, sởi, ban hồng, trái rạ và cả HIV-I (do
ức chế sao chép ngược).
- Hoạt tính chống ung thư: Nghiên cứu tại Viện khảo cứu các hợp chất thiên
nhiên thuộc ĐH y khoa Kaohsiung (Thượng Hải) về hoạt tính chống ung thư gan
của Physalis angulata ghi nhận các dịch chiết toàn cây bằng nước và bằng
ethanol được đánh giá về hoạt tính chống ung thư gan trên các dòng tế bào
Hep G2, Hep
3B, PLC/PRF/5 ghi nhận hoạt tnh chống ung thư do gây ra hiện tượng tế bào tự
hủy (apoptosis) phối hợp với những rối loạn chức năng của các mitochondria
nơi màng tế bào bị ung thư. Tác dụng diệt bào này không xảy ra nơi các tế bào
gan lành mạnh .
- Nghiên cứu tại khoa vi trùng và miễn dịch học, ĐH y khoa quốc gia Cheng
Kung (Thượng Hải) ghi nhận các dịch chiết từ Physalis angulata có những hoạt
tính điều hòa hệ miễn dịch như cải thiện đáp ứng blastogenesis (lý thuyết cho
rằng các đặc điểm di truyền được chuyển từ cha mẹ sang con cái bằng mầm
nguyên sinh); kích hoạt các tế bào T; gia tăng đáp ứng kháng thể… [5].
- Nghiên cứu tại Nhật (khoa dược, ĐH Fukuoka) ghi nhận phần trên mặt đất
của cây Tầm bóp (Physalis angulata) có hoạt tính diệt được một số ký sinh
trùng, đặc biệt nhất là Trypanosoma cruzi - tác nhân gây bệnh Chagas do con
Rệp hun lây truyền
- Ngoài ra , cây Tầm bóp còn có một số hoạt tính : chống oxy hóa, chống sốt
rét và hoạt tính NF-κB [12].


1.2

Phương pháp chiết mẫu thực vật

1.2.1 Chọn dung môi chiết
Chọn dung nôi khả năng hoà tan tối đa các hoạt chất và tối thiểu các tạp

chất trong dược liệu.
Chất lượng của dung môi
- Dễ thấm và hoà tan chọn lọc (hoà tan nhiều dược chất, ít tạp chất).
- Trơ về mặt hoá học: không làm biến đổi hoạt chất, không gây khó khăn
trong quá trình bảo quản
- Không bị phân huỷ bới nhiệt độ cao và không gây cháy nổ
- Phải bay hơi được khi cần cô đặc dịch chiết.
- Không làm thành phẩm có mùi vị đặc biệt
Các dung môi hay được sử dụng
- Những dung môi thường được lựa chọn trong quá trình chiết sơ bộ một
phần của cây (lá, thân, rễ, hoa, quả, củ…) chủ yếu là clorofoc, metylen clorit và
methanol
- Người ta sử dụng dung dịch nước của methanol thay vì dùng nước để
chiết dịch thô từ cây.
- Axeton có thể tạo thành axetonit nếu 1,2- cis- diol có mặt trong môi
trường axit. Quá chiết dưới điều kiện axit hoặc bazơ thường được dùng với quá
trình phân tách đặc trưng, cũng có khi xử lí các dịch chiết bằng axit, bazơ để tạo
ra những sản phẩm mong muốn.
- Dietylete hiếm khi được dùng cho quá trình chiết thực vật vì nó rất dễ
bay
hơi, dễ bốc cháy và độc, đồng thời nó có xu hướng tạo thành peroxit dễ nổ.
Peroxit