TR
NG AI HOC S
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
M
U
Trong đi u ki n phát tri n c a xã h i hi n nay ch t l
c a con ng
i đã đ
ng cu c s ng
c nâng lên, tu i th t ng lên… Tuy nhiên cùng v i s
phát tri n đó thì con ng
i c ng đang ph i đ i đ u v i nh ng nguy c m c
nhi u nh ng c n b nh hi m nghèo. Nguyên nhân đó là do ôi nhi m b u không
khí, ôi nhi m ngu n n
c…Vi c nghiên c u tìm ra các lo i thu c có ngu n
g c t thiên nhiên có hi u qu cao, d tìm ngu n nguyên li u, ít tác d ng ph ,
ít đ c tính đ
ng d ng trong y h c, nông nghi p và các m c đích khác ph c
v l i ích c a con ng
i đã và đang là v n đ đ
c các nhà khoa h c h t s c
quan tâm.
N m
khu v c nhi t đ i gió mùa có r t nhi u đi u ki n thu n l i cho
các th m th c v t phát tri n nh : nhi t đ trung bình 15-280C, đ
m cao,
l
ng m a l n… n
c ta có m t kho tài nguyên thiên nhiên vô giá v i ngu n
d
c li u phong phú và đa d ng thu c lo i b c nh t th gi i. Theo các tài li u
đã công b [1] thì Vi t Nam có kho ng 12000 loài th c v t, t xa x a nhân
dân ta đã bi t dùng các lo i th o d
quý còn đ
c đ ch a b nh và có r t nhi u bài thu c
c l u truy n đ n ngày nay. Các bài thu c này có r t nhi u u
đi m trong ch a b nh nh ít đ c tính, ít tác d ng ph , d tìm nguyên li u.
Ngu n kinh nghi m quý báu xu t phát t các bài thu c c truy n này có vai
trò h t s c quan tr ng v i s phát tri n c a ngành y h c nói chung và ngành
Hóa h c các h p ch t thiên nhiên nói riêng.
Ngày nay v i s h tr c a các máy móc hi n đ i có th giúp con
ng
i phân l p đ
c r t nhi u các h p ch t có ho t tính sinh h c t thiên
nhiên, cùng v i s đa d ng c a thiên nhiên Vi t Nam h a h n s là n i tìm ra
r t nhi u các h p ch t có ho t tính sinh h c góp ph n quan tr ng trong vi c
tìm ra các ph
ng thu c ch a các c n b nh hi m nghèo hi n nay.
PH M TU N ANH
1
K32A- KHOA HOA HOC
NG AI HOC S
TR
PHAM HA N I 2
Cây Mâm xôi đ
KH́A LU N T T NGHI P
c s d ng r ng rãi trong dân gian đ ch a m t s
b nh v tiêu hóa [4] nh : ch a ch m tiêu, kém n, m t s b nh v gan, dùng
cho ph n sau khi sinh đ h i s c…Chính vì nh ng lí do trên em đã ch n đ
tài “ Nghiên c u phân l p các h p ch t tritecpen t lá c a cây Mâm xôi”.
Nhi m v c a khóa lu n
1. Phân l p m t s h p ch t tritecpen t cây Mâm xôi.
2. Xác đ nh c u trúc hóa h c c a các h p ch t đã phân l p đ
ph
c b ng các
ng pháp ph .
PH M TU N ANH
2
K32A- KHOA HOA HOC
TR
NG AI HOC S
PHAM HA N I 2
CH
KH́A LU N T T NGHI P
NG 1. T NG QUAN
1.1. Nh ng nghiên c u t ng quan v cây Mâm xôi
1.1.1. Th c v t h c
Cây Mâm xôi hay còn đ
c g i là đùm đ m có tên khoa h c là Rubus
alceaefolius Poir, thu c h Hoa h ng - Rosaceae.
thân leo có gai to và d t. Cành m c v
ây là loài cây b i nh ,
n dài, có nhi u lông. Lá đ n, m c so
le, hình b u d c, hình tr ng ho c g n tròn, chia thùy nông, không đ u, gân
chân v t, mép khía r ng, m t trên màu l c s m ph lông l m ch m, m t d
i
có nhi u lông m m, m n màu tr ng x n, cu ng lá dài c ng có gai, lá kèm s m
r ng. C m hoa m c
k lá ho c đ u cành thành chùm ng n, lá b c gi ng lá
kèm, hoa màu tr ng, cánh hoa 5, m ng hình tròn, nh r t nhi u th
ng dài
b ng cánh hoa, ch nh d t, lá noãn nhi u. Qu hình c u, g m nhi u qu h ch
t h p l i nh dáng Mâm Xôi do đó có tên cây Mâm xôi, khi chín màu đ
t
i, n đ
c. Cây ra hoa tháng 2-3, qu tháng 5-7 [1, 2].
Hình 1.1.1. Cây Mâm xôi Rubus alceaefolius Poir.
PH M TU N ANH
3
K32A- KHOA HOA HOC
NG AI HOC S
TR
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
1.1.2. Phân b , sinh thái
Theo
Huy Bích và c ng s [1], trên th gi i chi Rubus có kho ng
h n 400 loài, h u h t là cây b i, m c th ng hay b i tr
vùng ôn đ i, c n nhi t đ i và c
đ
c tr ng l y qu .
là loài phân b t
vùng nhi t đ i B c bán c u. M t vài loài
Vi t Nam, chi này có 51 loài, 7 th , trong đó Mâm xôi
ng đ i r ng rãi
đ ng b ng. Cây a sáng và m, th
khác
n, phân b ch y u
kh p các t nh vùng núi th p, trung du và
ng m c trùm lên các cây b i và cây leo
ven r ng m, r ng núi đá vôi, đ i, nh t là trong các tr ng cây b i a
sáng trên đ t sau n
ng r y.
lùm b i quanh làng, hai bên đ
vùng đ ng b ng, Mâm xôi m c l n trong các
ng đi. Cây này sinh tr
ng, phát tri n nhanh.
Nh ng cây ít b ch t phá ra hoa qu nhi u hàng n m. Cây có kh n ng tái sinh
m nh sau khi b ch t phá.
1.1.3. Công d ng
Lá, cành và r Mâm xôi có v ng t nh t, tính bình, có tác d ng thanh
nhi t, tán , tiêu viêm, ch huy t, kích thích tiêu hóa, giúp n ngon mi ng.
Cành lá ph i khô, n u n
s c và nh ng ng
còn đ
c u ng thay chè, dùng cho ph n sau khi đ m t
i n không tiêu, đ y b ng. Ngoài ra cành và lá Mâm xôi
c dùng ph i h p v i M c thông, Ô rô đ ch a viêm tuy n vú, viêm
gan c p và mãn tính. Qu có v ng t, tính bình, đ
c dùng thay v Phúc b n
t trong y h c c truy n, có tác d ng b gan th n, gi tinh khí, làm tráng
d
ng, m nh s c. Qu đ
c dùng ch a th n h , li t d
ng, di tinh, đái són,
đái bu t [1, 2].
n
tr em. N
ng
i ta dùng qu Mâm xôi làm thu c ch a b nh đái d m c a
c s c lá và v thân đ
c dùng làm thu c đi u kinh, ch a tiêu
ch y.
Trung Qu c, Mâm xôi đ
c s d ng trong y h c c truy n đ ch a
albumin ni u, viêm tuy n vú và viêm gan mãn tính...
PH M TU N ANH
4
m t s vùng c a
K32A- KHOA HOA HOC
TR
NG AI HOC S
PHAM HA N I 2
Trung Qu c, nó còn đ
KH́A LU N T T NGHI P
c s d ng đ ch a m t s b nh ung th nh t đ nh.
Theo k t qu nghiên c u c a Cui C. - B. và c ng s , r Mâm xôi th hi n ho t
tính c ch m nh chu k t bào
t bào, con đ
pha G0/G1 c a dòng t bào tsFT210 (Chu k
ng duy nh t đ t bào sinh sôi, là m t quá trình sinh h c đ
c
ki m soát ch t ch và th c t ung th là s t ng sinh vô h n đ không mong
mu n c a các t bào ung th v i s thoái hóa c a chu k t bào. Do đó, các
ch t c ch chu k t bào có kh ti m tàng trong đi u tr ung th ) [6].
1.1.4. Thành ph n hoá h c
Theo các sách v cây thu c Vi t Nam [1, 2], qu Mâm xôi ch a các
axit h u c (ch y u là axit xitric, malic, salycilic), đ
ng, pectin. Lá ch a
tanin. Tuy nhiên, hi n nay còn r t ít công trình nghiên c u đ
c công b v
loài R. alceaefolius. M i ch có các nhà khoa h c Trung Qu c nghiên c u loài
này và c ng ch nghiên c u v cây thu c này m c
Trung Qu c. Còn
Vi t
Nam hoàn toàn ch a có nghiên c u nào v cây thu c quí này.
Theo s tra c u c a chúng tôi, t cây R. alceaefolius m c
Qu c, n m 1998 Gan L. và các đ ng nghi p đã phân l p đ
Trung
c: axit corosolic
(1), axit tormentic (2), niga-inchigoside F1 (3), trachelosperoside E-1 (4) và
suavissimoside R1 (5) [7]. N m 2000, Gan L. và các đ ng nghi p l i công b
phân l p c a alcesefoliside (6), hyperoside (7), vomifoliol (8), -sitosterol (9),
daucosterol (10) và dotriacontyl alcohol (11) [8]. N m 2002, nhóm nghiên
c u c a Cui C. - B. đã công b s phân l p c a rubuphenol (12) sanguiin H-2
ethyl ester (13), axit ellagic (14), ethyl gallate (15), 1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-D-glucopyranose (16) và 1,2,3,6-tetra-O-galloyl- -D-glucopyranose (17)
[6].
D
i đây chúng tôi d n ra c u trúc c a m t s h p ch t đã đ
c phân
l p t loài R. alceaefolius.
PH M TU N ANH
5
K32A- KHOA HOA HOC
TR
NG AI HOC S
PHAM HA N I 2
Các h p ch t đư đ
KH́A LU N T T NGHI P
c phân l p t cây Rubus alceaefolius
OH
O
O
HO
HO
OH
OH
HO
HO
2
1
OH
HO
O
O
H
H
HO
HO
O
O
H
H
OH
OH
HO
HO
O
H
O
H
HO
H
OH
HO
OH
OH
OH
OH
OH
OH
4
3
OH
OH
HO
O
OH
O
HO
O
O
OH
OH
OH
O
O
O
HO
HOOC
OH
OH
OH
OH
OH
5
OH
7
OH
HO
OH
O
O
O
OH
O
OH
OH
HO
O
O
OH
8
PH M TU N ANH
12
6
K32A- KHOA HOA HOC
TR
NG AI HOC S
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
OH
HO
O
OH
HO
O
O
HO
O
OH
O
O
HO
OH
H
O
OH
C
OH
O
O
CH3CH2
OH
O
O
O
O
O
HO
OH
O
O
O
O
OH
HO
OH
OH
HO
OH
OH HO
14
13
OH
O
O
G=
O
CH2CH3
OH
C
GO
OH
O
RO
HO
OG
GO
OH
OG
OH
16: R=G; 17: R=H
15
1.2. Gi i thi u v l p ch t tritecpen [3, 4, 5]
1.2.1. Gi i thi u chung
Tecpen là m t l p h p ch t thiên nhiên mà c u trúc có th phân chia
thành các đ n v isopren, chúng có công th c chung là (C5H8)n n 2. C n c
vào s đ n v isopren h p thành ng
Lo i tecpen
Khung cacbon
i ta phân lo i nh sau:
S l
ng C
Thí d
Monotecpen
(iso-C5)2
10
Secquitecpen
(iso-C5)3
15
C15H24, C15H24O, C15H22O
itecpen
(iso-C5)4
20
C20H32, C20H32O, C20H30O
Tritecpen
(iso-C5)6
30
C30H50, C30H50O
Tetratecpen
(iso-C5)8
40
C40H56
PH M TU N ANH
7
C10H16, C10H8O, C10H16O
K32A- KHOA HOA HOC
TR
NG AI HOC S
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
Ngoài ra trong thiên nhiên, ng
i ta g p m t s polime mà phân t c a
chúng g m hàng ch c ngàn m t xích iso-C5.
ó là politecpen, quen thu c
nh t là cao su thiên nhiên mà m i m t xích iso-C5 có m t liên k t đôi đ u
c u hình cis:
CH3
C
C
H3C
H
poli - cis - isopren
D
i đây là m t s công th c c a Tecpen
CH3
CH2
6
6
5
H2C
H2C
CH
CH2
4
7
HC
8
H2C
3
5
CH2
CH2
2
1
C
H3C
CH3
Mirxen (C10H16) đ
còn Oximen đ
1
C
H2C
Mirxen
4
CH3
7
8
3
2
Oximen
c tách t tinh d u cây Myria acris (Nguy t qu )
c tách t lá cây Ocimum basilicum (m t loài húng qu ).
CHO
CHO
Geranial
Xitronelal
Silvestren
Geranial (Xitral-a), Xitronelal là ch t tách đ
c t tinh d u hoa h ng,
tinh d u s , có mùi th m đ c tr ng. Silvestren đ
c tách t tinh d u cây
Pinuc Silvestris.
PH M TU N ANH
8
K32A- KHOA HOA HOC
NG AI HOC S
TR
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
O
OH
Mentol
Limonen
Menton
Mentol và Menton đ
c tách t tinh d u b c hà, Limonen đ
c tách t v
cam chanh.
Sabinen
Sabinen đ
Cedren
Camphen
c tách t d u cây Juniperus Sabina, Cedren đ
c tách t
cây Hoàng đàn, còn Camphen có nhi u trong tinh d u nh long não.
Các tritecpen phân b r ng rãi trong gi i th c v t, cho đ n nh ng n m
b ym
i có kho ng 500 h p ch t tritecpen đ
tritecpen có tác d ng sinh lý, d
c xác đ nh c u trúc. M t s
c lý nh : kháng khu n, kháng n m, kháng
viêm và kháng m t s d ng ung th , ngoài ra còn có tác d ng lên h th n kinh
trung
ng, đi u hoà n i ti t, h cholesterol máu và ch ng x v a đ ng m ch.
Các d n xu t ch a oxi c a tritecpen có nhi u và th
ng
d ng đa
vòng, d ng 5 vòng sáu c nh r t hay g p trong t nhiên đ c bi t là Fiđelin và
Fidelanol.
PH M TU N ANH
9
K32A- KHOA HOA HOC
TR
NG AI HOC S
PHAM HA N I 2
O
KH́A LU N T T NGHI P
HO
Fridelin (C30H50O)
Fridelanol (C30H50O)
H p ch t squalen v i c u hình trans là ch t ti n thân sinh h c c a t t
c các tritecpen.
squalen
S đóng vòng c a squalen theo các cách khác nhau t o nên s đa d ng
c a các h p ch t tritecpen.
1.2.2. Các nhóm Tritecpen
1.2.2.1. S đóng vòng c a squalenoxit trong chu i thuy n - gh - thuy n –
gh
S đóng vòng c a squalenoxit trong chu i thuy n - gh - thuy n - gh
d n đ n s hình thành cation c u n i nh hình v sau:
HO
R
Cation bi n đ i ti p t o thành các h p ch t khác nhau, sau đây là m t
s h p ch t tiêu bi u:
PH M TU N ANH
10
K32A- KHOA HOA HOC
TR
NG AI HOC S
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
H
H
HO
HO
Protosterol
Lanosterol
CO2H
H
H
OAc
H
H
O
HO
O
AcO
Cycloartenol
axit helvolic
1.2.2.2. S đóng vòng c a squalen epoxit trong chu i gh - gh - gh thuy n
óng vòng c a squalen epoxit
H
H
trong chu i gh - gh - gh - thuy n
t o ra cation có c u d ng nh hình
H
HO
v .
T cation này có th t o ra các
OH
H
20
tritecpen 4 vòng xu t hi n trong nh a
dammar là các ch t dammarendiol I
hay dammarendiol II (đ ng phân
epime
HO
dammarendiol
v trí C20).
PH M TU N ANH
11
K32A- KHOA HOA HOC
TR
NG AI HOC S
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
S chuy n v cation trên t o ra
H
20
nhóm h p ch t có t m quan tr ng l n
14
là nhóm euphol - tirucallol. Công
8
th c h p ch t nh sau:
HO
Euphol: 20 H; Tirucallol: 20 H
T cation trung gian trên các cation khác đ
t o ra các tritecpen khác nh
c hình thành và qua đó
Taraxerol, Glutinol, Germanicol, Amyrin,
Friedelin, Lupeol, Phyllanthol…
S đ minh ho nh sau:
H
H
Shionon
Ebelin Lacton
Baccharis oxit
H
HO
HO
H
H
HO
H
Lupeol
HO
HO
H
Germanicol
Amyrin
Taraxerol
Multiflorenicol
Glutinol
Friedelin
PH M TU N ANH
Taraxasterol
HO
12
K32A- KHOA HOA HOC
TR
NG AI HOC S
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
1.2.2.3. S đóng vòng c a squalen trong các chu i gh - gh - gh - gh gh , gh - gh - gh - gh - thuy n, gh - thuy n - gh - gh - thuy n
óng vòng c a squalen theo c u d ng gh - gh - gh - gh - gh d n t i
các cation trung gian t đó hình thành các diplopten, tetrahymanol và các
tritecpen n m vòng.
H
H
OH
H
H
H
H
Diplopten
Tetrahymanol
óng vòng theo c u d ng gh - gh - gh - gh - thuy n c a squalen d n t i
s hình thành c a morotenol và các h p ch t liên quan qua cation trung gian
nh hình v sau:
H
H
HO
H
Morotenol
óng vòng theo c u d ng gh - gh - gh - gh - thuy n c a squalen k t
h p chuy n v t o ra các h p ch t nh neomotiol và fernen.
PH M TU N ANH
13
K32A- KHOA HOA HOC
TR
NG AI HOC S
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
H
HO
fernen
neomotiol
M t đ i di n quan tr ng cho nhóm các tritecpen d n ra t c u d ng gh
- thuy n - gh - gh - thuy n là Arborinol.
H
HO
HO
Arborinol
1.2.2.4. S đóng vòng c a squalen m t cách đ ng th i t hai đ u
M t nhóm nh tritecpen là s n ph m c a s oxi hoá đ ng th i t hai
đ u c a phân t squalen. Các h p ch t tiêu bi u c a nhóm này là onocerin và
tritecpen 5 vòng thu c khung serraten v i ch t đ i di n là serratendiol.
OH
H
OH
HO
OH
H
H
H
H
H
H
HO
HO
serratendiol
onocerin
1.3. T ng quan v các ph
ng pháp chi t m u th c v t
Sau khi ti n hành thu hái và s y m u th c v t, tùy vào đ i t
ng ch t
có trong m u khác nhau (ch t phân c c, ch t có đ phân c c v a ph i…) mà
ta ch n dung môi và h dung môi khác nhau.
PH M TU N ANH
14
K32A- KHOA HOA HOC
TR
NG AI HOC S
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
1.3.1. Ch n dung môi chi t
Th
ng thì các ch t chuy n hóa th c p trong cây có đ phân c c
khác nhau.
ôi khi đ t o ra đ phân c c c a dung môi thích h p ng
i ta
không ch dùng đ n thu n m t lo i dung môi mà ph i ph i h p m t t l
nh t đ nh đ t o ra m t h dung môi m i. Tuy nhiên nh ng thành ph n tan
trong n
ph i đ
c ít khi đ
c quan tâm. Dung môi dùng cho quá trình chi t c n
c l a ch n h t s c c n th n. Nó c n hòa tan nh ng ch t chuy n hóa
th c p đang nghiên c u, d dàng đ
c lo i b , có tính tr (không ph n ng
v i ch t nghiên c u) không đ c, không d b c cháy. Nh ng dung môi này
nên đ
c ch ng c t đ thu đ
l n các ch t khác có th
chi t. Th
c d ng s ch tr
nh h
c khi s d ng n u chúng có
ng t i hi u qu và ch t l
ng c a quá trình
ng có m t s ch t d o l n trong dung môi nh
các diankyl
phtalat, tri-n-butyl-axetynitat và tributylphotphat. Nh ng ch t này có th l n
v i dung môi trong quá trình s n xu t dung môi ho c khâu b o qu n nh các
thùng ch a b ng nh a ho c các nút nh a
Metanol và clorofoc th
ng ch a dioctylphotphtalat [di-(2-etylhexyl)
phtalat ho c bis-2-etylhexyl-phtalat]. Ch t này làm sai l ch k t qu phân l p
trong quá trình nghiên c u hóa th c v t. Ch t này còn th hi n ho t tính
trong quá trình th nghi m sinh h c và có th làm b n d ch chi t c a cây.
Clorofoc, metylen clorit và metanol là nh ng dung môi th
ng đ
c l a
ch n trong quá trình chi t s b m t ph n c a cây (nh lá, r , thân, c )
Nh ng t p ch t c a clorofoc nh CH2Cl2, CH2ClBr có th ph n ng
v i m t vài h p ch t nh các ankanoit t o ra mu i b c b n và các s n ph m
khác t
ng t nh v y có m t l
phân h y, s kh n
c hay s đ ng phân hóa v i các h p ch t khác. B i
clorofoc có th gây t n th
PH M TU N ANH
ng nh axit HCl c ng có th gây ra s
ng cho gan và th n nên nó c n đ
15
c thao tác
K32A- KHOA HOA HOC
NG AI HOC S
TR
khéo léo c n th n
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
n i thông thoáng và ph i đeo m t n phòng đ c.
Metylen clorit đ c h n và d bay h i h n clorofoc.
Metanol và etanol 80% là nh ng dung môi phân c c h n các
hidrocacbon th clo. Ng
i ta cho r ng các dung môi thu c nhóm r
us
th m t t h n qua màng t bào nên quá trình chi t v i các dung môi này s
thu đ
cl
ng l n các thành ph n trong t bào.
Trái l i clorofoc kh n ng phân c c th p h n có th r a gi i các ch t
n m ngoài t bào. Các ancol ph n l n là các ch t chuy n hóa phân c c cùng
v i các h p ch t phân c c trung bình và th p vì v y khi chi t b ng ancol thì
các ch t này c ng b hòa tan đ ng th i. Thông th
n
cd
ng dung môi c n trong
ng nh là dung môi t t nh t cho quá trình chi t s b .
Tuy nhiên thì c ng có m t vài s n ph m m i đ
c t o thành khi dùng
metanol trong su t quá trình chi t. Ví d nh trechlonolide A thu đ
Trechonaetes laciniata đ
ct
c chuy n hóa thành trechlonolide B b ng quá
trình metyl hóa khi đun nóng v i metanol ch a m t ít axit và quá trình phân
h y 1-hidroxytropacocain c ng x y ra khi Erythoxy novogranatense đ
c
chi t trong metanol nóng.
Ng
i ta th
ng ít s d ng n
mà th vào đó là dung d ch n
ietyl ete hi m khi đ
c đ thu đ
c d ch chi t thô t lá cây
c c a metanol.
c s d ng cho quá trình chi t th c v t vì nó r t
d bay h i, d b c cháy và đ c đ ng th i nó có xu h
ng t o ra peroit d n ,
peroxit c a đietyl ete d gây ra ph n ng oxi hóa v i nh ng h p ch t không
có kh n ng t o cholesterol nh các carotenoid. Ti p đ n là axeton c ng có
th t o thành exetonit n u 1,2-cis-diol có m t trong môi tr
trình chi t d
i đi u ki n axit ho c baz th
ng đ
ng axit. Quá
c s d ng đ i v i quá
trình phân tách đ c tr ng, c ng có khi s d ng các d ch chi t b ng axit, baz
có th t o ra các s n ph m mong mu n.
PH M TU N ANH
16
K32A- KHOA HOA HOC
TR
NG AI HOC S
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
S hi u bi t v nh ng đ c tính c a nh ng ch t chuy n hóa th c p
trong cây đ
c chi t s r t quan tr ng đ t đó l a ch n dung môi thích h p
cho quá trình chi t tránh đ
c s phân h y ch t b i dung môi và quá trình
t o thành ch t mong mu n.
Sau khi chi t thành dung môi đ
c c t ra b ng máy c t quay
đ không quá 300C – 400C, v i m t vài hóa ch t có th th c hi n
nhi t
nhi t đ
cao h n.
1.3.2. Quá trình chi t
H u h t quá trình chi t đ n gi n đ
c phân lo i nh sau:
Chi t ngâm
Chi t s d ng m t lo i thi t b là bình chi t Xoclet
Chi t s c v i dung môi n
Chi t lôi cu n v i h i n
Chi t ngâm là m t trong nh ng ph
c
c
ng pháp đ
c s d ng r ng rãi
nh t trong quá trình chi t th c v t b i nó không đòi h i nhi u công s c và
th i gian, thi t b s d ng là m t bình th y tinh v i m t khóa
d
i đáy đ
t o t c đ ch y cho quá trình r a tách dung môi, dung môi nóng ho c
l nh.Tr
c kia máy chi t ngâm đòi h i ph i làm b ng kim lo i nh ng hi n
nay có th dùng b ng bình th y tinh.
Thông th
ng quá trình chi t ngâm không đ
pháp chi t tách liên t c b i m u đ
ng
c ngâm trong dung môi trong máy chi t
kho ng 24 gi và sau đó ch t chi t đ
chi t 3 l n dung môi, c n thu đ
c s d ng nh ph
c l y ra. C n l u ý sau m t quá trình
c không còn ch a nh ng ch t giá tr n a.
B i vì khi chi t các ankaloit ta có th ki m tra s xu t hi n c a nhi u h p
ch t này ra kh i bình chi t b ng s t o thành k t t a v i nh ng tác nhân đ c
tr ng nh Dragendorff và tác nhân Mayer. C ng v y các flavonoid th
ng
là nh ng h p ch t màu b i v y khi d ch ch y ra mà không có màu s đánh
PH M TU N ANH
17
K32A- KHOA HOA HOC
NG AI HOC S
TR
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
d u là đã r a h t nh ng ch t này trong quá trình chi t. Khi chi t các ch t béo
n ng đ trong các ph n c a d ch chi t ra và s xu t hi n c a các c n ti p
theo đó s bi u hi n s k t thúc quá trình chi t. Trong tr
ng h p các lacton
c a sesquitecpen và glicozid tr tim, ph n ng keđe có th đ
c s d ng
bi u th s xu t hi n c a chúng ho c khi cho ph n ng v i anilin axetat s
cho bi t s xu t hi n c a các hydrat cacbon và t đó có th cho bi t khi nào
quá trình chi t k t thúc.
Nh v y tùy thu c vào m c đích c n chi t l y ch t gì đ ch n dung
môi thích h p và l a ch n quá trình chi t h p lí nh m đ t k t qu cao. Ngoài
ra có th d a vào m i quan h c a dung môi và ch t tan c a các h p ch t mà
ta có th thu m t s h p ch t ngay trong quá trình chi t.
1.4. T ng quan v ph
Ph
ng pháp s c kí
ng pháp s c kí (chromoatography) là m t trong nh ng ph
pháp ph bi n và h u hi u nh t hi n nay, đ
ng
c s d ng r ng rãi trong vi c
phân l p các h p ch t h u c nói chung và các h p ch t thiên nhiên nói
riêng.
1.4.1.
c đi m chung c a ph
S c kí là ph
ng pháp s c kí
ng pháp tách các ch t d a vào s khác nhau v b n ch t
h p th và s phân b khác nhau c a chúng gi a hai pha đ ng và t nh.
S c kí g m có pha t nh và pha đ ng. Khi ti p xúc v i pha t nh, các c u
t c a h n h p s phân b gi a pha đ ng và pha t nh t
ng ng v i các tính
ch t c a chúng ( tính b h p th , tính tan…). Các ch t khác nhau s có ái l c
khác nhau v i pha đ ng và pha t nh. Trong quá trình pha đ ng chuy n đ ng
d c theo h s c kí h t l p pha t nh này t i l p pha t nh khác, s l p đi l p l i
quá trình h p ph và ph n h p ph . K t qu là các ch t có ái l c l n v i pha
PH M TU N ANH
18
K32A- KHOA HOA HOC
TR
NG AI HOC S
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
t nh s chuy n đ ng ch m h n qua h th ng s c kí so v i các ch t t
y u h n v i pha này. Nh đ c đi m này mà ng
ng tác
i ta có th tách các ch t qua
quá trình s c kí.
1.4.2. C s c a ph
Ph
ng pháp s c kí
ng pháp s c kí d a vào s phân b khác nhau c a các ch t gi a
hai pha đ ng và pha t nh.
ph thu c c a l
đi u ki n nhi t đ không đ i, đ nh lu t mô t s
ng ch t b h p ph lên pha t nh v i n ng đ cua dung d ch
( ho c v i ch t khí là áp su t riêng ph n ) g i là đ nh lu t h p ph đ n phân
t đ ng nhi t Langmuir :
n=
n bC
1+bC
n :l
ng ch t b h p ph lên pha t nh lúc đ t cân b ng
n∞ : l
ng c c đ i c a ch t có th b h p ph lên m t ch t h p ph
nào đó.
b : h ng s
C : n ng đ c a ch t b h p th
1.4.3. Phân lo i các ph
Trong ph
ng pháp s c kí
ng pháp s c kí pha đ ng là các l u th (các ch t
thái khí hay l ng), còn pha t nh có th là các ch t
tr ng
tr ng thái l ng ho c r n.
D a vào tr ng thái t p h p c a pha đ ng, ng
i ta chia s c kí thành 2
nhóm l n:
- S c kí khí
- S c khí l ng
D a vào cách ti n hành s c kí ng
i ta chia ra thành các ph
ng pháp
s c kí ch y u sau :
PH M TU N ANH
19
K32A- KHOA HOA HOC
TR
NG AI HOC S
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
1.4.3.1. S c kí c t
ây là ph
ng pháp s c kí ph bi n nh t, ch t h p th là pha t nh g m
các lo i silicagel (có kích th
c h t khác nhau) pha th
YMC, ODS, Dianion… Ch t h p ph đ
ng và pha đ o
c nh i vào c t (c t có th b ng
th y tinh ho c kim lo i nh ng ph bi n nh t là c t th y tinh).
mn c a
ch t h p ph h t s c quan tr ng, nó ph n ánh s đ a lí thuy t hay kh n ng
tách c a ch t h p ph .
h t c a ch t h p ph càng nh thì s đ a lí thuy t
càng l n, kh n ng tách càng cao và ng
có kích th
c l i. Tuy nhiên n u ch t h p ph
c h t càng nh thì t c đ ch y càng gi m. Trong m t s tr
h p n u l c tr ng tr
không ch y đ
ng không đ l n gây ra hi n t
c), khi đó ng
ng
ng t c c t (dung môi
i ta ph i s d ng áp su t, v i áp su t trung
bình (MPC), áp su t cao (HPLC).
Trong s c kí c t, t l đ
ng kính c t (D) so v i chi u cao c t (L) r t
quan tr ng, nó th hi n kh n ng tách c a c t. T l L/D ph thu c vào yêu
c u tách, t c là ph thu c vào h n h p ch t c th . Trong s c kí, t l gi a
quãng đ
ng đi c a ch t c n tách so v i quãng đ
ng đi c a dung môi g i là
Rf v i m i m t ch t s có m t Rf khác nhau. Nh vào s khác nhau v Rf
này mà ta có th tách t ng ch t ra kh i h n h p. T l ch t so v i t l ch t
h p ph c ng r t quan tr ng tùy thu c vào yêu c u tách. N u tách thô thì t
l này th p (t 1/5- 1/10), còn n u tách tinh thì t l này cao h n và tùy vào
h s tách (t c ph thu c vào s khác nhau Rf c a các ch t), mà h s này
trong kho ng 1/20 – 1/30.
Trong s c kí c t vi c đ a ch t lên c t r t quan tr ng, tùy thu c vào
l
ph
ng ch t và d ng ch t mà ng
ng pháp khác nhau. N u l
i ta có th đ a ch t lên c t b ng các
ng ch t nhi u và ch y thô, thì ph bi n nh t
là t m ch t vào silicagel r i làm khô, t i hoàn toàn, đ a lên c t. N u tách
PH M TU N ANH
20
K32A- KHOA HOA HOC
NG AI HOC S
TR
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
tinh thì đ a tr c ti p lên c t b ng cách hòa tan ch t b ng dung môi ch y c t
v il
ng t i thi u.
Có hai cách đ a ch t h p ph lên c t :
Cách 1: Nh i c t khô, theo cách này ch t h p ph đ
c đ a tr c
ti p vào c t khi còn khô, sau đó dùng que m m đ gõ nh lên thành
c t đ ch t h p ph s p x p ch t trong c t. Sau đó dùng dung môi
ch y c t đ ch y c t đ n khi c t trong su t.
Cách 2: Nh i c t
môi ch y c t tr
t, t c là ch t h p ph đ
cv il
vào c t đ n khi đ l
c hòa tan trong dung
ng dung môi t i thi u. Sau đó đ a d n
ng c n thi t. Khi chu n b c t ph i l u ý
không đ b t khí bên trong (n u có b t khí gây nên hi n t
ch y r i trong c t và gi m hi u qu tách), và c t không đ
ng
c n t,
gãy, dò.
T c đ ch y c a dung môi c ng nh h
ng t i hi u qu tách. N u t c
đ dòng ch y quá l n s làm gi m hi u qu tách. Còn n u t c đ dòng ch y
quá th p thì s kéo dài th i gian tách và nh h
ng t i ti n đ c ng vi c.
1.4.3.2. S c kí l p m ng
S c kí l p m ng (SKLM) th
h
ng cho s c kí c t. SKLM đ
ng đ
c s d ng đ ki m tra và đ nh
c ti n hành trên b n m ng tráng s n
silicagel trên đ nhôm hay đ th y tinh. Ngoài ra SKLM còn dùng đ đi u
ch thu tr c ti p. B ng vi c s d ng b n SKLM đi u ch (b n đ
silicagel dày h n), có th đ a l
s c kí, ng
c tráng
ng ch t nhi u h n lên b n, và sau khi ch y
i ta có th c o riêng ph n silicagel có ch a ch t c n tách r i gi i
h p b ng dung môi thích h p đ thu đ
c t ng ch t riêng bi t. Có th phát
hi n ch t trên b n m ng b ng đèn t ngo i, b ng ch t hi n màu đ c tr ng
cho t ng l p ch t ho c s d ng dung d ch H2SO4 10%.
PH M TU N ANH
21
K32A- KHOA HOA HOC
TR
1.5.
NG AI HOC S
PHAM HA N I 2
ng d ng m t s ph
KH́A LU N T T NGHI P
ng pháp hóa lí đ xác đ nh c u trúc c a các
h p ch t h u c
C u trúc hóa h c c a h p ch t h u c đ
c xác đ nh nh vào các
ph
ng pháp ph k t h p. Tùy thu c vào c u trúc hóa h c c a t ng ch t mà
ng
i ta s d ng ph
ng pháp ph c th nào. C u trúc càng ph c t p thì
yêu c u ph i h p các ph
ng pháp ph càng cao. Trong m t s tr
đ xác đ nh chính xác c u trúc c a các h p ch t ng
ph
ng h p,
i ta ph i d a vào các
ng pháp b sung khác nh chuy n hóa hóa h c, k t h p v i các ph
ng
pháp s c kí so sánh…
1.5.1. Ph h ng ngo i ( Infraed Spectroscopy - IR )
Ph h ng ngo i đ
c xây d ng nh vào s khác nhau v dao đ ng c a
các liên k t trong phân t h p ch t d
M i ki u liên k t đ
i s kích thích c a tia h ng ngo i.
c đ c tr ng b i m t vùng b
d a vào ph h ng ngo i, có th xác đ nh đ
c sóng khác nhau. Do đó
c các nhóm ch c đ c tr ng
trong h p ch t, ví d nh dao đ ng hóa tr c a nhóm OH t do trong các
nhóm hydroxyl là 3300-3450cm-1, c a nhóm cacbonyl C=O là trong kho ng
1700-1750cm-1…
1.5.2. Ph kh i l
ng (Mass Spectroscopy - MS)
Nguyên t c c a ph
c a phân t ch t d
ng pháp ph này là d a vào s phân m nh ion
i s b n phá c a chùm ion bên ngoài. Ph MS còn cho
các pic ion m nh khác mà d a vào đó ng
phân m nh, và d ng l i đ
r t nhi u lo i ph kh i l
i ta có th xác đ nh đ
c c ch
c c u trúc hóa h c c a các h p ch t. Hi n nay có
ng, sau đây là nh ng ph
ng pháp ch y u:
Ph EI-MS (Electron Impact Ionization Mass Spectroscopy) d a
vào s phân m nh ion d
l
i tác d ng c a chùm ion b n phá n ng
ng khác nhau, ph bi n là 70 eV.
PH M TU N ANH
22
K32A- KHOA HOA HOC
TR
NG AI HOC S
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
Ph ESI-MS (Electron Spray Ionization Mass Spectroscopy) g i là
ph phun mù đi n t . Ph này đ
c th c hi n v i n ng l
phá th p h n nhi u so v i ph EI-MS, do đó ph thu đ
ng b n
c ch y u
là các pic ion phân t và các pic đ c tr ng cho s phá v các liên
k t có m c n ng l
ng th p d b phá v .
Ph FAB (Fast Atom Bombing Mass Spectroscopy) là ph b n phá
m c n ng
nguyên t nhanh v i s b n phá nguyên t nhanh
l
Ph
ng th p, do đó ph thu đ
kh i l
c c ng d thu đ
c pic ion phân t .
ng phân gi i cao (High Resolution Mass
Spectroscopy), cho phép xác đ nh pic ion phân t ho c ion m nh
v i đ chính xác cao.
Ngoài ra, hi n nay ng
i ta còn s d ng k t h p các ph
ng pháp
s c kí k t h p v i ph khác nh : GC-MS (s c kí khí – kh i ph ),
LC-MS (s c kí l ng – kh i ph ). Các ph
ng pháp k t h p này
còn đ c bi t h u hi u khi phân tích thành ph n c a h n h p ch t
(nh t là phân tích thu c trong nghành d
1.5.3. Ph
c ng h
ng t
c).
h t nhân (Nuclear Magnetic Resonance
Spectroscopy - NMR)
Ph c ng h
ng t h t nhân là m t trong nh ng ph
ng pháp ph
hi n đ i và h u hi u nh t hi n nay. V i vi c s d ng k t h p các k thu t
ph NMR m t chi u và hai chi u, các nhà nghiên c u có th xác đ nh c u
trúc c a h p ch t, k c c u trúc l p th c a phân t .
Nguyên lý chung c a các ph
cacbon) là s c ng h
tác d ng c a t tr
ng pháp ph NMR (ph proton và
ng khác nhau c a các h t nhân t ( 1H và 13C) d
ng ngoài. S c ng h
ng khác nhau này đ
i
c bi u di n
b ng đ chuy n d ch hóa h c (chemical shift). Ngoài ra đ c tr ng c a phân
PH M TU N ANH
23
K32A- KHOA HOA HOC
TR
NG AI HOC S
t còn đ
PHAM HA N I 2
c xác đ nh d a vào t
KH́A LU N T T NGHI P
ng tác spin gi a các h t nhân t v i nhau
(spin coupling).
a) Ph
1
1
H - NMR: Trong ph
( ) c a các proton đ
H - NMR đ chuy n d ch hóa h c
c xác đ nh trong thang ppm t 0-14ppm,
tùy thu c vào m c đ lai hóa c a nguyên t c ng nh đ c tr ng
c a đ d ch chuy n hóa h c và t
đ
ng tác spin mà ta xác đ nh
c c u trúc hóa h c c a h p ch t.
b) Ph
13
C - NMR: Ph này cho tín hi u v ch ph cacbon. M i
nguyên t cacbon s c ng h
ng
m t tr
tín hi u ph khác nhau. Thang đo ph
ng khác nhau và cho
13
C - NMR là ppm, v i d i
thang đ r ng 0 - 230ppm
c) Ph
DEPT Distortionless Enhancement by Polarisation
Transfer): Ph này cho ta các tín hi u phân lo i các lo i cacbon
khác nhau. Trên ph DEPT tín hi u c a cacbon b c 4 bi n m t,
tín hi u c a CH và CH3 n m v m t phía và c a CH2 n m v m t
phía trên ph DEPT 1350.Trên ph DEPT 900 ch xu t hi n tín
hi u ph c a các CH.
d)
Ph 2D - NMR :
đ nh t
ây là k thu t ph hai chi u cho phép xác
ng tác c a các h t nhân t c a phân t trong không gian hai
chi u. M t s k thu t ch y u th
ng đ
c s d ng nh sau:
1.5.4. Ph HMQC (Heteronuclear Multiple Quantum Coherence)
Các t
ng tác tr c ti p H-C đ
ph này. Trên ph
t
m t là tr c ph
1
c xác đ nh nh vào các t
ng tác trên
H-NMR, còn tr c kia là 13C-NMR. Các
ng tác HMQC n m trên đ nh các ô vuông trên ph .
PH M TU N ANH
24
K32A- KHOA HOA HOC
NG AI HOC S
TR
1.5.5. Ph
1
PHAM HA N I 2
KH́A LU N T T NGHI P
H-1H COSY (Homocosy), (1H-1H Chemical Shift Correlation
Spectroscopy)
Ph này bi u di n các t
ng tác xa c a H-H, ch y u là các proton
đính v i cacbon li n k nhau. Nh ph này mà các phân t đ
c n i ghép
v i nhau.
1.5.6. Ph HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Connectivity)
ây là ph bi u di n t
ng tác xa trong không gian phân t . Nh vào
các t
ng tác trên ph này mà t ng ph n c a phân t c ng nh toàn b phân
t đ
c xác đ nh v c u trúc.
1.5.7. Ph NOESY (Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy)
Ph này bi u di n các t
ng tác xa trong không gian c a các proton
không k đ n các liên k t mà ch tính đ n kho ng cách nh t đ nh trong
không gian. D a vào k t qu ph này có th xác đ nh c u trúc không gian
c a phân t .
Ng
i ta còn s
d ng hi u
ng NOE b ng k thu t ph
NOE
differences đ xác đ nh c u trúc không gian c a phân t b ng vi c đ a vào
m t xung đúng b ng t tr
ng c ng h
ng c a m t proton xác đ nh thì các
proton có cùng phía v không gian c ng nh g n nhau v không gian s
c ng h
ng m nh h n và cho tín hi u c ng h
ng v i c
ng đ m nh h n.
Ngoài ra còn s d ng ph X- RAY (nhi u x R ngen) đ xác đ nh c u
trúc không gian c a toàn b phân t c a h p ch t k t tinh
d ng tinh th .
Nh trên đã đ c p, ngoài vi c s d ng các lo i ph ng
d ng k t h p v i các ph
ph
i ta còn s
ng pháp chuy n hóa hóa h c c ng nh
ng pháp phân tích so sánh k t h p khác.
các
c bi t v i phân t nhi u
m ch nhánh dài, tín hi u ph NMR b ch ng l p nhi u, khó xác đ nh chính
xác đ
c chi u dài các m ch.
xác đ nh chính xác các lo i đ
PH M TU N ANH
i v i phân t có các đ n v đ
ng c ng nh c u hình đ
25
ng thì vi c
ng thông th
ng
K32A- KHOA HOA HOC