Cô lập và nhận danh các hợp chất từ cao ethyl acetate của địa y roccella sinensis (nyl ) hale thu hái ở bình thuận luận văn tốt nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HCM
KHOA HĨA
BỘ MƠN HĨA HỮU CƠ

______
KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
Đề tài:

CƠ LẬP VÀ NHẬN DANH
CÁC HỢP CHẤT TỪ CAO
ETHYL ACETATE CỦA ĐỊA Y
ROCCELLA SINENSIS (NYL.) HALE
THU HÁI Ở BÌNH THUẬN
Người hướng dẫn
Sinh viên thực hiện
Mã số sinh viên

: ThS. Hồ Xuân Đậu
: Trần Minh Dũng
: 35106006

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2013


LỜI CẢM ƠN
---------Trên thực tế khơng có sự thành cơng nào mà không gắn liền
với những sự hổ trợ,giúp đỡ dù ít hay nhiều, dù trực tiếp hay
gián tiếp của người khác.
Với tấm lòng trân trọng và biết ơn sâu sắc, em xin gửi
lời cảm ơn đến:
 Thầy Hồ Xuân Đậu, người mà đã truyền đạt cho em

nhiều kiến thức chuyên môn, hướng dẫn và truyền đạt
nhiều kinh nghiệm nghiên cứu quý báu trong suốt thời
gian em học tập, thực hiện và hoàn thành đề tài.
 Thầy Dương Thúc Huy đã tận tình truyền đạt những kinh
nghiệm quý báu, quan tâm, nhiệt tình hướng dẫn, tạo
mọi điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện
đề tài.
 Các anh chị nghiên cứu sinh và tất cả các bạn sinh viên
trong nhóm làm đề tài khóa luận tốt nghiệp bộ mơn Hóa
Hữu cơ đã động viên, giúp đỡ trong suốt quá trình thực
hiện đề tài.
 Gia đình đã động viên đã tạo điều kiện tốt về vật chất lẫn
tinh thần để em hồn thành khóa học của mình.
Xin chân thành cảm ơn.


LỜI MỞ ĐẦU
Ngay từ thời trung đại, nhiều người làm nghề y đã sử dụng các loài địa y làm
thuốc chữa bệnh như: Lobaria pulmonaria chữa các bệnh về phổi, Parmelia sulcata
chữa các bệnh về sọ não[1], …Ngày nay địa y vẫn được sử dụng làm một số loại thuốc
dân gian. Người da đỏ ở Florida và người Trung Quốc đã sử dụng một số loại địa y khác
nhau làm thuốc, đặc biệt là thuốc long đờm[1]. Ahmadjian và Nilsson[2] công bố rằng địa
y Cetraria islandica bán rộng rãi trong các tiệm bào chế thuốc ở Thụy Điển và dùng để
điều trị bệnh đái tháo đường, bệnh phổi và bệnh viêm mũi. Peltigera canina được sử
dụng ở Ấn Độ như một dược phẩm làm giảm các cơn đau gan[1].
Ngồi cơng dụng chữa bệnh, địa y còn được sử dụng làm thực phẩm, mỹ phẩm, xà
phòng, nước hoa. Các loại hợp chất khác nhau và các dẫn suất của depside được chiết từ
các chi Evernia, Parmelia và Ramalina, một số có mùi hương hấp dẫn được dùng trong
xà phòng và nước hoa. Đặc biệt, địa y được xem như là các chất chỉ thị sinh học cho ô
nhiễm môi trường.

Với những cơng dụng đó, địa y được nhiều nhà hóa dược nghiên cứu, nhiều hợp
chất tự nhiên được cô lập và một số được xác định có hoạt tính kháng khuẩn, kháng ung
thư, kháng virut, giảm đau, hạ sốt[3,4] , …
Địa y là thực vật bậc thấp, là kết quả của sự cộng sinh của tảo và nấm. Nhờ dạng
sống này, địa y có thể sống được ở nhiều nơi trên đất, đá, thân cây,... trong những điều
kiện khác nghiệt và khô hạn của vùng nhiệt đới. Ở Việt Nam, người ta dễ dàng tìm
thấy sự có mặt của địa y ở những nơi quen thuộc với sự phân bố phong phú và đa
dạng. Để góp phần vào sự phát triển của khoa học Việt Nam, chúng tôi đã lựa chọn
loại địa y Roccella sinensis (Nyl.) Hale thuộc chi Rocellaceae thu hái ở tỉnh Bình
Thuận, Việt Nam để nghiên cứu.


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................1
MỤC LỤC .......................................................................................................................2
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................................3
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG BIỀU ................................................4
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...........................................................................................5
1.1. KHÁI QUÁT VỀ ĐỊA Y ..........................................................................................5
1.1.1. Định nghĩa và phân loại địa y ............................................................................5
1.1.2. Vai trò của các hợp chất tự nhiên trong địa y [9]................................................5
1.1.3. Một số ứng dụng của địa y ................................................................................6
1.2. HOẠT TÍNH CỦA CÁC HỢP CHẤT TỪ ĐỊA Y ..................................................6
1.2.1. Hoạt tính kháng virus của các hợp chất địa y[5].................................................6
1.2.2. Hoạt tính điều tiết tăng trưởng đối với thực vật bậc cao[5] ................................7
1.2.3. Hoạt tính kháng ung thư và kháng đột biến của các hợp chất địa y[5] ...............7
1.2.4. Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của các hợp chất địa y[5] .......................8
1.2.5. Các loại enzyme bị ức chế bởi các hợp chất của địa y[5] ...................................8
1.3. NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VỀ CÁC HỢP CHẤT CĨ TRONG ĐỊA Y ................9
1.4. MƠ TẢ THỰC VẬT ROCCELLA SINESIS (NYL.) HALE..................................10

1.5. CÁC NGHIÊN CỨU HÓA HỌC TRONG CHI ROCCELLA ..........................10
1.5.1. Các acid béo.....................................................................................................10
1.5.2. Các hợp chất aliphatic vòng ............................................................................10
1.5.3. Các carbohydrat ...............................................................................................10
1.5.4. Các hợp chất carotenoid ..................................................................................11
1.5.5. Các hợp chất Chromane và Chromone ............................................................11
1.5.6. Các hợp chất depside .......................................................................................11
1.5.7. Các hợp chất dibenzofurane ............................................................................11
1.5.8. Các hợp chất chứa N........................................................................................11
1.5.10. Cơng thức hóa học các hợp chất ....................................................................12
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM.....................................................................................14
2.1. HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ ...................................................................................14
2.1.1. Hóa chất ...........................................................................................................14
2.1.2. Thiết bị .............................................................................................................14
2.2. KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU ................................................................................14
2.3. ĐIỀU CHẾ CÁC LOẠI CAO ................................................................................15
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................17
3.1. Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất C 0 A .........................................................17
3.2. Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất RS-A4 .....................................................17
3.3. Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất RS-A3 .....................................................19
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN ..............................................................................................21
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................22


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
s

Mũi đơn (Singlet)

d

Mũi đôi (Doublet)

t

Mũi ba (Triplet)

m

Mũi đa (Multiplet)

brs

Mũi đơn rộng

m/z

Mass to charge ratio Transfer

NMR

Cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear magnetic resonance)

HSQC

Heteronuclear Single Quantum Correlation

HMBC

Heteronuclear Multiple Bond Coherence

1

H-NMR

Proton Nuclear Magnetic Resonance

13

Carbon Nuclear Magnetic Resonance

DEPT

High-Perfo Distortionless Enhancement by Polarization Transfer

J

Hằng số tương tác spin-spin

ppm

Part per million

UV

Tia cực tím (Ultra violet)

HR-ESI-MS

Hight Resolution- Electro Spray Ionization -Mass Spectrometry

ED

Ether dầu

EA

Ethyl acetate

C

Chloroform

Me

Methanol

Ac

Acid Acetic

C-NMR


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG BIỀU
Hình ảnh
Hình 1 Ba dạng chính của địa y...................................................................................5
Hình 2 Sinh tổng hợp của các hợp chất từ địa y ..........................................................9
Hình 3 Địa y Roccella sinensis ...................................................................................10
Hình 4 Tương quan trong hợp chất RS-A3 ................................................................20

Sơ đồ
Sơ đồ 1 Sơ đồ điều chế các cao của địa y Roccella sinensis (Nyl.) Hale.................... 15
Sơ đồ 2 Quy trình sắc kí cột trên cao etyl acetat EA3 ................................................ 16

Bảng biểu
Bảng 1 Số liệu phổ NMR của hợp chất RS-A4 và C 0 A ............................................. 18
Bảng 2 Số liệu phổ NMR của hợp chất RS-A3........................................................... 20


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. KHÁI QUÁT VỀ ĐỊA Y
1.1.1. Định nghĩa và phân loại địa y
Địa y là một dạng thực vật bậc thấp đặc biệt, nó là kết quả cộng sinh của nấm
(mycobiont) và một thành phần quang hợp (photobiont) thường là tảo (green alga) hay
vi khuẩn lam (cyanobacterium). Hiện nay có khoảng 17000 lồi địa y đã được tìm
thấy. Địa y thường được chia làm ba dạng chính: dạng khảm (crustose), dạng phiến
(foliose) và dạng sợi (frucose).
Thành phần tảo của địa y sản sinh các carbohydrate bằng quá trình quang hợp,
cịn thành phần nấm sản sinh các hợp chất tự nhiên (để chống tia UV, ngăn chặn sâu
bọ và các loài động vật ăn cỏ, …), cung cấp nước và khoáng chất. Kết quả từ sự cộng
sinh này giúp địa y có thể sinh trưởng và sống sót trong những điều kiện khắc nghiệt,
chủ yếu ở vùng vĩ độ cao, vùng nhiệt đới, và có thể hiện diện ở khắp mọi nơi như trên
đá, đất, lá cây, thân cây, kim loại, thủy tinh [6].

Địa y dạng khảm

Địa y dạng phiến

Địa y dạng sợi

Hình 1: Ba dạng chính của địa y
1.1.2. Vai trò của các hợp chất tự nhiên trong địa y [9]
− Bảo vệ đối với cây trồng bậc thấp và bậc cao.
− Các hợp chất thơm hấp thụ tia UV, bảo vệ địa y chống lại bức xạ có hại.
− Các carboxylic acid từ địa y là tác chất tạo phức mạnh và giúp cho địa y lấy được
các khoáng chất từ vật chủ nơi địa y bám vào (substrate).
− Giúp xua đuổi thú ăn thịt và côn trùng.


1.1.3. Một số ứng dụng của địa y
Địa y đã được sử dụng làm thực phẩm, làm phẩm nhuộm, nguyên liệu thô trong
sản xuất nước hoa và trong y học cổ truyền.
1.2. HOẠT TÍNH CỦA CÁC HỢP CHẤT TỪ ĐỊA Y
Địa y sản sinh ra một lượng lớn các hợp chất hữu cơ, đa số có hoạt tính sinh
học và nhiều loại trong chúng là đặc hiệu của địa y trong hoá học các hợp chất tự
nhiên. Tuy vậy, các khảo sát hoá học trên địa y bị hạn chế do nguồn cung có hạn, vì
các địa y phát triển rất chậm. Những nghiên cứu gần đây cho thấy việc ni cấy địa y
trong phịng thí nghiệm cũng khơng dễ dàng, chỉ khoảng 10% địa y được nuôi cấy
thành công, tuy nhiên chúng lại chứa các hợp chất hữu cơ khác hẳn với các hợp chất
có trong cùng loại địa y tự nhiên

[5]

. Lê Hồng Duy

[6]

đã nghiên cứu ni cấy thành

cơng 10 % trên khoảng 50 lồi địa y lấy từ Việt Nam. Tuy đạt thành công về mặt cô
lập hợp chất mới nhưng hầu như các hợp chất cô lập từ địa y nuôi cấy đều khác so với
các hợp chất địa y tự nhiên.
Khoảng gần 1000 hợp chất địa y đã được cô lập cho đến nay. Nghiên cứu về
hoạt tính sinh học và khả năng dược học của các hợp chất tự nhiên từ địa y được thống
kê đầy đủ của Boustie (2007) [9], Huneck (1999) [10], Muller (2001) [11] về kháng khuẩn,
kháng virus, chống oxy hóa, kháng ung thư, kháng viêm, kháng enzyme …
1.2.1. Hoạt tính kháng virus của các hợp chất địa y[5]
Hợp chất

Virus và enzyme của virus

Depsidone: virensic acid và dẫn xuất

Hệ enzyme đặc hiệu đính thể nguyên thực
khuẩn vào nhiễm sắc thể virus HIV.

Butyrolactone acid:
protolichesterinic acid

Sao chép ngược HIV

(+)-Usnic acid và 4 depside khác

Virus Epstein-Barr (EBV)

Emodin, 7-Cloroemodin, 7-Chloro1-O-methylemodin, 5,7Dichloroemodin, Hypericin

HIV, cytomegalovirus và các virus khác

1.2.2. Hoạt tính điều tiết tăng trưởng đối với thực vật bậc cao[5]
Địa y hoặc các hợp chất của địa y

Hoạt tính

Barbatic acid, 4-Odemethylbarbatic acid, diffractaic
acid, evernic acid, lecanoric acid, βorcinolcarboxylic acid, orsellinic
acid

Ức chế sự tăng trưởng của cây rau diếp

Ergochrome AA (secalonic acid A)

Gây độc cho thực vật

Evernic acid

Giảm các nồng độ chất diệp lục trong lá rau
bina

Lecanoric acid

Nguyên nhân gây bất thường cho gốc của cây
Allium cepa

Các hợp chất phenol đơn vịng

Hoạt tính ức chế của độc chất thực vật

Các quinone từ Pyxine sp.

Ức chế sự nguyên phân của rễ cây Allium cepa

Usnic acid

Ức chế sự nẫy mầm và phát triển của Lepidium
sativum

1.2.3. Hoạt tính kháng ung thư và kháng đột biến của các hợp chất địa y[5]
Hợp chất

Hoạt tính trên loại tế bào

(-)-Usnic acid

Kháng ung thư phổi Lewis, ung thư bạch cầu
P388, ức chế phân bào, có hoạt tính chống lại
tế bào sừng hóa HaCaT

Protolichesterinic acid

Có hoạt tính chống lại tế bào ung thư bạch cầu
K-562 và khối u rắn Ehrlich

Pannarin, 1-Chloropannarin,
Sphaerophorin

Gây độc cho quá trình tái tạo các lympho bào

Naphthazarin

Có hoạt tính chống lại dịng tế bào sừng hóa

Scabrosin ester và dẫn xuất,
Euplectin

Gây độc chống lại tế bào murine P815
mastocytoma và các dòng tế bào khác

Hydrocarpone, Salazinic acid, Stitic
acid

Có hoạt tính với sự nhân bản của tế bào gan
chuột

Psoromic acid, Chrysophanol,
Emodin và dẫn xuất

Có hoạt tính chống lại tế bào ung thư bạch cầu


1.2.4. Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của các hợp chất địa y[5]
Hợp chất

Vi khuẩn

Usnic acid và các dẫn xuất

Vi khuẩn gram (+), Bacteroides spp.,

Clostridium perfringens, Bacillus subtilis,
Staphylococcus aureus, Staphylococcus spp.,
Enterococcus spp., Mycobacterium aurum

Protolichesterinic acid

Helicobacter pylori

Methyl orsellinate, Ethyl orsellinate,
Methyl β-orsellinate, Methyl
haematommate

Epidermophyton floccosum, Microsporum
canis, M. gypseum, Trichophyton rubrum, T.
mentagrophytes, Verticillium achliae, Bacillus
subtilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas
aeruginosa, Escherichia coli, Candida
albicans

Alectosarmentin

Staphylococcus aureus, Mycobacterium
smegmatitis

1.2.5. Các loại enzyme bị ức chế bởi các hợp chất của địa y[5]
Hợp chất của địa y

Enzyme bị ức chế

Atranorin

Trypsin, Pankreaselastase, Phosphorylase

Baeomycesis acid

5-Lipoxygenase

Bis-(2,4-dihydroxy-6-npropylphenyl)methane, Divarinol,
cao chiết từ Cetraria juniperina,
Hypogymnia physodes và Letharia
vulpina

Tyrosinase

Chrysophanol

Glutathione reductase

Confluentic acid, 2β-OMethylperlatolic acid

Monoaminoxidase B

4-O-Methylcryptochlorophaeic acid

Prostataglandinsynthetase

(+)-Protolichesterinic acid

5-Lipoxygenase (Sao chép ngược HIV)

Vulpinic acid

Phosphorylase

Norsolorinic acid

Monoamino oxidase


1.3. NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VỀ CÁC HỢP CHẤT CÓ TRONG ĐỊA Y
Có nhiều hệ thống phân loại các hợp chất hóa học từ địa y, trong đó hệ thống
phân loại được sử dụng nhiều nhất là hệ thống phân loại do Shibata và cộng sự đề
nghị[3].
Các hợp chất hóa học trong địa y được chia làm ba nhóm chính dựa theo nguồn
gốc sinh tổng hợp của chúng (hình 2).
• Nguồn gốc polyketide: depside, depsidone, quinones, xanthones, chromones,
aliphatic acid …
• Nguồn gốc shikimic acid: terphenylquinone và dẫn xuất của tetronic acid.
• Nguồn gốc mevalonic acid: terpenoid, steroid.
Tảo

Nấm

Hình 2: Sinh tổng hợp của các hợp chất từ địa y [5]


1.4. MÔ TẢ THỰC VẬT ROCCELLA SINESIS (NYL.) HALE
Tên khoa học: Roccella sinensis (Nyl.) Hale.
Họ: Rocellaceae.
Mô tả thực vật: là loại địa y dạng sợi thường mọc trên các thân cây cao, sợi dài,

mảnh, có màu xanh xám.

Hình 3: Địa y Roccella sinensis
1.5. CÁC NGHIÊN CỨU HÓA HỌC TRONG CHI ROCCELLA
1.5.1. Các acid béo
Năm 1967, Huneck S. và các cộng sự đã cô lập được roccellaric acid (1) từ
Roccella mollis[12].
Năm 1994, Huneck đã cô lập được roccellic acid (2) từ Roccella phycopis[13].
1.5.2. Các hợp chất aliphatic vòng
Năm 1970, Ferguson G., Mackey I. R. tìm ra acetylportentol (3) từ Roccella
fuciformis[14]; cũng trong năm đó Aberhart D. J.,Overton K. H., Huneck S., đã phân
lập được prortentol (4) từ Roccella galapagones[15].
1.5.3. Các carbohydrat
Năm 1969, C. F. Culberson đã cô lập được hợp chất meso-erythitol (5) từ
Roccella phycopis[16] và D-tagatose (6) từ Roccella fuciformis[16].
Năm 1945, Anker R. M., Cook A. H. đã cô lập được ethyl orsellinate (7) từ
Roccella fuciformis[17]. Sau đó hợp chất này cũng được tìm ra bởi Dyke H. J., Elix J.
A., Marcuccio S. M.,Whitton A. A. (1987); Gavin J., Tabacchi R. (1975); Hase T. A.,
Suokas E,, McCoy K. (1978).


Năm 1969, C.F Culberson và các cộng sự đã cô lập được (+)-montagnetol (8) từ
Roccella montagnei[16].
1.5.4. Các hợp chất carotenoid
Năm 1988, Czeczuga đã cô lập được các β-carotene (9) từ Roccella fuciformis[18]
và γ-carotene (10) từ Roccella montagnei Bell[18].
1.5.5. Các hợp chất Chromane và Chromone
Năm 1969, Alberhart D. J., Overton K. H., Huneck S. đã cô lập lepraric acid (11)
từ Roccella fuciformis[19].
Năm 1972, Hucneck S., Follmann G. đã tìm được lobodirin (12) từ Roccella

cerebriformis[20]. Cũng trong năm đó Huneck và các cộng sự của mình cơ lập được 2methyl-5-hidroxy-6hidroxymethyl-7-methoxychromone (13) từ Roccella fuciformis[20].
Năm 1992, Huneck S., Jakupovic J., Follmann G. đã cô lập được mollin (14) và
roccellin (15) từ Roccellaria mollis[21]. Năm 1992, Huneck S., Jakupovic J., Follmann
G. đã công bố hợp chất galapagin (16) từ Roccella galapagoensis Follm[21].
1.5.6. Các hợp chất depside
Năm 1980, Sundholm E. G. và Huneck S. đã cô lập được erythrin (17) từ
Roccella phycopsis Ach[22].
1.5.7. Các hợp chất dibenzofurane
Năm 1991, Huneck S.và cộng sự đã cô lập được 9-methyl pannarate (18) từ
Roccella capesis Follm [23].
Năm 1993, Huneck S. và cộng sự của mình đã tìm thấy 3-O-demethylschizopeltic
acid (19) từ Roccella hypomecha Bory[24].
1.5.8. Các hợp chất chứa N
Năm 1983, Marcuccio S. M., Elix J. A. đã cô lập được picroroccellin (20) từ
Roccella fuciformis[25].
Năm 1972, Bohman-Lindgren G., Ragnarsson U., tìm ra roccanin (21) từ Roccella
canariensis[26].


1.5.10. Cơng thức hóa học các hợp chất
Me

HOOC
Me

O

H3C H CO 2H
O
H 3C (CH 2)11

Roccellaric acid (1)
O

O
CH3

H 3C

CH
O 3
CH 3

O

O
H 3C C

O

H 3C
CH3

O

Portentol (4)

Acetylportentol (3)

OH

H

OH

H

D-tagatose (6)

meso-erythitol (5)

HO

OH

Ethyl orsellinate (7)

Me

Me

Me

Me

CO 2

CH2

H

OH HO

OH
H
CH 2OH

(+)- Montagnetol (8)
Me

Me
Me

Me

Me

Me

Me

β-Carotene (9)

Me
Me
Me
Me
γ- Carotene (10)

Me

Me

Me

OH
CH 3 O
HOOC

CH 2OH

Me

HO

OH

O

H3CO

Leprapic acid (11)

O

O

OAc
AcO
HO

O

OH

OH

OH
H

COOC2H 5

Me

H
OH

CH2OH

Me

Me

O

H

H

CH3

HO

H

CH2OH

CH
O 3
CH 3

O

H 3C

CO 2H

Roccellic acid (2)

O
CH3

H 3C

H

O

O

Me

OAc

Lobodirin (12)

Me


OH

O
OH

OH

HOH 2C

O
H3CO

O

O

Me

HO HO

Me

OAc

2-methyl-5-hidroxy-6hydroxymethyl-7methoxychromone (13)

O

Mollin (14)

OH
OH

OAc

HO
HO

HO HO
OAc

O

O

Me

O

Me
OH

O

Me

O

Me

O

O

O

O

Me

OAc

Galapagin (16)

Roccellin (15)
Me

Me

OH

COO

OH

OH

COO CH 2

COOMe
HO

Me

H
H

OH
OH
CH 2OH

Erythrin (17)

Me

COOH

9-Methyl pannarate (18)

HO O

Me

O

HO

N
HN

NH

or
O

OMe

Me
Picrorocellin (20)

N
O

OMe
O

Me

OMe

COOMe
O

OH

HN

COOH
O

3-O-Demethylschizopeltic acid (19)

O
N

H
MeO

OH

O

NH

H H
H
N
O

Roccanin (21)


CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM

2.1. HĨA CHẤT VÀ THIẾT BỊ
2.1.1. Hóa chất
Dung môi dung trong sắc ký cột và sắc ký điều chế, sắc ký lớp mỏng gồm ether
dầu hỏa (60-90oC), ether dầu hỏa thắp sáng (40-60oC), ethyl acetate, acid acetic,
chloroform, acetone, methanol điều là hóa chất của hãng Chemsol-Việt Nam và được
làm khan bằng Na 2 SO 4 nếu sử dụng lại và nước cất.
Thuốc thử: để hiện hình các vết hữu cơ bằng sắc ký lớp mỏng, phun xịt bằng dung
dịch acid sulfuric 30%, vanillin/H 2 SO 4 , soi UV.
Sắc ký cột thường dùng silica gel sắc ký cột 70- 30, cỡ hạt: 0.04-0.06 mm, Ấn Độ.
2.1.2. Thiết bị
− Các thiết bị dùng để ly trích (lọ thủy tinh, becher, bình lóng).
− Máy cơ quay chân khơng kèm bếp cách thủy .
− Cột sắc ký: cột cổ điển.
− Sắc ký lớp mỏng 25DC-Alufolien 20 x 20 cm Kiesel gel F 254 Merck.
− Các thiết bị ghi phổ: Phổ 1H-NMR,

13

C-NMR, phổ DEPT- NMR 135 và 90: Ghi

trên máy cộng hưởng từ hạt nhân Bruker ở tần số 500 MHz cho phổ 1H-NMR và
125 MHz cho phổ 13C-NMR.
Tất cả phổ được ghi tại: Phịng Phân Tích Trung Tâm Trường đại học Khoa học Tự
nhiên thành phố Hồ Chí Minh, số 227, Nguyễn Văn Cừ, Quận 5, thành phố Hồ Chí
Minh.
2.2. KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU
Tên khoa học: Roccella sinensis (Nyl.) Hale.
Họ: Rocellaceae.
Địa y mọc trên thân cây chín tầng ở chùa Hang, ở độ cao 300 mét so với mực
nước biển, huyện Liên Hương, tỉnh Bình Thuận.

Mẫu ký hiệu US-B028, được lưu trong quyển tiêu bản thực vật, bộ mơn Hóa hữu
cơ, khoa Hóa, trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM.


Tên khoa học của địa y được xác định bởi tiến sĩ Harrie J. M. Sipman, Khoa
Thực vật học, Đại Học Freie, Berlin, Đức.
2.3. ĐIỀU CHẾ CÁC LOẠI CAO
Từ địa y khô và sạch tiến hành ngâm dầm trong dung mơi methanol ở nhiệt độ
phịng trong 24 giờ. Lấy dịch chiết cô quay thu hồi dung môi dưới áp suất thấp.
Trong khi dịch methanol bay hơi một kết tủa tách ra và được lọc ra khỏi dịch.
Dịch còn lại được tiếp tục làm khô thu được cao methanol thô. Sử dụng phương pháp
sắc ký cột trên cao methanol thô, giải ly bằng dung môi hexan 100% thu được Cao He
và một phần còn lại.
Phần còn lại cũng sử dụng sắc ký cột với dung môi giải ly H:EA lần lượt từ 9:1
đến 0:10 thu được 4 phân đoạn từ cao EA1 đến EA4 và phần còn lại, phần này dùng
sắc ký cột giải ly bằng dung môi methanol 100% thu được cao Me.

Sơ đồ 1: Sơ đồ điều chế các cao của địa y Roccella sinensis (Nyl.) Hale


 Sắc ký cột phân đoạn EA3
Phân đoạn EA3 (30g) chọn khảo sát được sắc kí cột giải ly với hệ dung mơi
ED:EA có độ phân cực tăng dần. Dịch giải ly từ cột sắc kí được hứng vào bình tam
giác 500ml. Sau đó dùng máy cơ quay thu hồi dung môi, phần cao thu được đựng vào
các hủ bi. Dùng sắc kí bảng mỏng để kiểm tra phần cao thu được, những phần giống
nhau gôm lại thành một phân đoạn. Kết quả được 4 phân đoạn ( EA3.1-EA3.4 )
Từ phân đoạn EA3.1 ( 21g ) sắc kí cột và giải ly bằng hỗn hợp dung môi ED:EA
( 8:2 ) thu được tủa C 0 A và phần dịch.
Từ phân đoạn EA3.2 (3,55 g ) tiếp tục sắc kí và giải ly bằng hỗn hợp dung mơi
có độ phân cực tăng dần. Kết quả thu được 180 mg hỗn hợp chất, nếu kiểm tra bằng

sắc kí lớp mỏng với hỗn hợp dung môi C:Me:AcOH ( 9:1:0,12 ),xuất hiện hai vết xanh
tím và đỏ.Tiến hành sắc kí lớp mỏng điều chế với hỗn hợp dung môi C:Me:AcOH
( 9:1:0,12 ), tách được hai chất RS-A3 và RS-A4.
Tất cả cấu trúc của hợp chất được xác định bằng phổ MS, NMR và so sánh với
các dữ liệu đã được công bố.

Sơ đồ 2: Quy trình sắc kí cột trên cao etyl acetat EA3


CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Cao EA3 (30g) thực hiện sắc kí cột phân thành 4 phân đoạn kí hiệu từ EA3.1 đến
EA3.4. Chọn khảo sát trên phân đoạn EA3.1 (21 g), thực hiện sắc kí cột thu được hợp
chất C 0 A.Tiếp tục chọn khảo sát trên phân đoạn EA3.2 (3.55g), thực hiện sắc kí cột
và sắc lớp mỏng điều chế thu được hai hợp chất RS-A3 và RS-A4. Cấu trúc hóa học
của các hợp chất này được xác định bằng các phương pháp hóa lý hiện đại như phổ
NMR, HSQC,….
3.1. Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất C0A
8

CH3 O
5 1
3

HO

7 O

CH 3
8'

OH

Hợp chất C 0 A được cô lập từ phân đoạn EA3.1 (4.13 g)
Trạng thái: Tinh thể màu vàng (chloroform)
Dữ liệu phổ 1H-NMR (500 MHz, acetone-d 6 ) phụ lục 1, được trình bày trong bảng 1
 Biện luận cấu trúc phổ C 0 A
Phổ 1H-NMR cho thấy có hai nhóm metyl [δ H 2.46 (s), δ H 2.91 (s)], một nhóm
hydroxy kiềm nối [δ H 11.59 (s)], một nhóm hydroxy phenol [δ H 9.10 (s)] và hai proton
vòng thơm [δ H 6.29 (d, J= 2Hz), δ H 6.24 (d, J=2Hz)] ghép m với nhau.
Kết hợp với tài liệu tham khảo[29], ta xác định C 0 A là metyl orsellinate.
3.2. Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất RS-A4
8'

CH3 O

8

CH3 O
5

HO

3

1

7 O

5' 1'
3'

7' OH

OH

OH

Hợp chấy RS-A4 được cô lập từ phân đoạn EA3.2 (0.55g)
Trạng thái:chất rắn màu trắng
Dữ liệu phổ 1H-NMR (500 MHz, acetone-d 6 ) phụ lục 6, trình bày trong bảng 1


 Biện luận cấu trúc phổ RS-A4
Phổ

1

H-NMR cho thấy có 2 tín hiệu của 2 nhóm metyl gắn vịng thơm

[δ H 2.58 (3H, s), δ H 2.62 (3H, s)], 4 proton vòng thơm [δ H 6.29 (1H, d) J=2.5Hz,
δ H 6.38 (1H,br), δ H 6.74 (1H, br), δ H 6.77 (1H, d) J=2.5Hz], 1 tín hiệu của nhóm
hydroxy kiềm nối [δ H 11.11 (1H,s)].Giá trị cùa 2 proton ở [δ H 6.74 (1H, s), δ H 6.77
(1H, s)] dịch về vùng trường thấp chứng tỏ nó thuộc nhân thơm B. Ta khẳng định
được RS-A4 là 2 đơn vị orcinol.
Từ dữ liệu phổ và tài liệu tham khảo[29], ta xác định RS-A4 là lecanoric acid.
Hợp chất RS-A4

Hợp chất C 0 A

δ H, J(Hz)

δ H, J(Hz)

6.29 (d, J=2.5Hz)

6.24 (d, J=2.5Hz)

6.38 (br)

6.29 (d, J=2Hz)

8

2.29 (s)

2.91 (s)

2-OH

11.11 (s)

11.59 (s)

Vị trí

1
2
3
4
5

6
7

9.10 (s)

4-OH
1’
2’
3’

6.77 (d, J=2.5Hz)

4’
5’

6.74 (br)

6’
7’
8’

2.62 (s)

Bảng 1. Số liệu phổ NMR của hợp chất RS-A4 và C 0 A


3.3. Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất RS-A3
8'

CH 3

8

CH 3 O

HO

5 1
3

O

5' '
1
3'

OH

OH

Hợp chấy RS-A3 được cô lập từ phân đoạn EA3.2 (0.55g)
Trạng thái: chất bột màu trắng
Dữ liệu phổ 1H-NMR (500 MHz, acetone-d 6 ) phụ lục 2, 2a và

13

C-NMR (125 MHz,

acetone-d 6 ) phụ lục 3 được trình bày trong bảng 2
Phổ HSQC được trình bày ở phụ lục 4

Phổ HMBC trình bày ở phụ lục 5
 Biện luận cấu trúc phổ RS-A3
Phổ 1H-NMR cho thấy có 2 nhóm metyl gắn vịng thơm [δ H 2.59 (3H,s), δ H 2.29
(3H,s)], 5 proton vòng thơm [δ H 6.63 (1H,br), δ H 6.57 (2H,br), δ H 6.37 (1H,m),
J=2.5Hz, δ H 6.29 (1H,d), J=2.5Hz], 1 tín hiệu của nhóm hydroxyl kiềm nối [δ H 11.30
(1H,s)].
Phổ 13C-NMR khẳng định hợp chất RS-A3 có 15 carbon: 2 nhóm metyl gắn ở vịng
thơm (δ 24.4, δ 21.4),1 nhóm carboxyl (δ 174.4), 12 carbon vòng thơm (δ 101.9,
δ 107.4, δ 112.9, δ 114.8, δ 114.5, δ 117.8, δ 141.3, δ 144.7, δ 152.0, δ154.5, δ 159.1,
δ 164.2)
Dựa vào phổ HSQC cho thấy proton H-8 (ở δ H 2.29) tương quan một nối với carbon
δ 21.4, proton H-8’ (ở δ H 2.59 ) tương quan một nối với carbon δ 24.4. Nhân thơm A,
các proton ở δ H 6.29 tương quan một nối với carbon δ 101.9 và proton ở δ H 6.37 tương
quan một nối với carbon δ 112.9. Nhân thơm B, các proton ở δ H 6.57 tương quan một
nối với carbon δ 114.6 và proton ở δ H 6.63 tương ứng với carbon δ 117.8.
Trên nhân thơm A, phổ HMBC cho thấy proton của nhóm metyl (δ H 2.59) cho tương
quan với các carbon C-6 (δ 144.7), C-1 (δ 107.4) và C-5 (δ 112.9). Proton của nhóm
hydroxy (δ H 11.30) cho tương quan với các carbon C-2 (δ 164.2) và C-3 (δ 101.9). Phổ
HSQC giúp ta khẳng định proton ở δ H 6.29 gắn vào C-3 (δ 101.9) và proton ở δ H 6.37
gắn vào C-4 (δ 112.9).Từ đó,ta khẳng định được cấu trúc của nhân thơm A.


Trên nhân thơm B, phổ HMBC cho thấy proton của nhóm metyl (δ H 2.29) ở vị trí
C-6’cho tương quan với các carbon C-6’(δ 141.1), C-5’ và C-1’ trùng nhau ở (δ 114.8,
δ 114.5). Phổ HSQC giúp ta khẳng định proton ở δ H 6.63 ở vị trí C-5’(δ 114.8) và
proton ở δ H 6.57 ở vị trí C-1’(δ 114.5). Từ đó, ta khẳng định được cấu trúc gần đối
xứng của nhân thơm B.
Hợp chất RS-A3 (Aceton)
Vị trí
δ H , J (Hz)

1

117.7

2

164.2

3

6.29 (d, 2.5 Hz)

159.1
6.37 (m, 2.5 Hz)

112.9

6

144.7

7

174.4

8

2.59 (s)

2-OH

11.30 (s)

1’

6.57 (br)

24.4
114.7
154.5

6.63 (br)

107.4

4’
5’

152.0
6.57 (br)

114.5

6’
8’

1, 5, 6
1, 2, 3

2’

3’

1

101.9

4
5

HMBC
( H → 13C)

δC

141.1
2.29 (s)

21.4

1’, 5’, 6’

Bảng 2. Số liệu phổ NMR của hợp chất RS-A3
Dựa vào các dữ liệu phổ trên và tài liệu tham khảo[30] ta xác định RS-A3 là lecanorin.
8'

CH 3

8

CH 3 O

HO

5 1
3

O

5' '
1
3'

OH

OH

Hình 4 Tương quan trong hợp chất RS-A3


CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN
Từ mẫu địa y Roccella sinensis (Nyl.) Hale, họ Rocellaceae, thu hái trên thân cây
chín tầng ở chùa Hang, huyện Liên Hương, tỉnh Bình Thuận, Việt Nam. Sau khi làm
sạch, phơi khô, xay nhuyễn thu được 1.7 kg mẫu. Tiến hành điều chế cao metanol thô
(400 g). Tiến hành sắc kí cột silica gel trên cao metanol thô, giải ly lần lượt bằng các
đơn vị dung môi với độ phân cực tăng dần: hexan, etyl acetate và metanol thu được
các loại cao như: cao H, cao EA và cao Me.
Tiến hành sắc kí cột trên cao EA thu được 4 phân đoạn ký hiệu từ EA1 đến EA4.
Chọn khảo sát trên phân đoạn EA3 (30 g) thu được 3 hợp chất ký hiệu là C 0 A, RS-A3
và RS-A4.
Sử dụng các phương pháp phổ nghiệm hiện đại và so sánh với tài liệu tham khảo,

đã xác định được cấu trúc của ba hợp chất hữu cơ cô lập được trong địa y
Roccella sinensis (Nyl.) Hale như hình. Cả 3 chất đều là chất cũ đã được cô lập và
nhận danh.
8

CH3 O

HO

5 1
3

7 O

CH 3
8'

OH

Metyl orsellinate
8'

8' CH 3 O

CH3

8

HO

CH3 O

5 1
3

7 O
OH

Lecanorin

5' 1'
3'

8 CH 3 O

OH

5 1
3

HO

7 O

OH

5' 1'
3'

7' OH

OH

H

Lecanoric acid

HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO CỦA ĐỀ TÀI
Vì điều kiện về thời gian và vật chất không cho phép, nên trong phạm vi của đề tài
này, chúng tôi chỉ khảo sát trên cao etyl acetat EA3. Trong thời gian sắp tới, nếu có
điều kiện chúng tơi sẽ tiến hành khảo sát các hợp chất còn lại trên cao etyl acetat EA2
và EA3, cao aceton và cao metanol. Đồng thời chúng tôi sẽ tiến hành thử nghiệm một
số hoạt tính sinh học ở các loại cao và hợp chất đã cô lập được.


TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]

E. J. W. Barrington, Arthur J.Willis, The biology of lichens: Contemporary

biology, 2nd edition, Edward Arnold, London (1974).
[2]

Ahmadjian V.; Nilsson S, Swedish Lichens.Yb. Am. Swed. Hist. Fdn (1963).

[3]

B. C. Behera, Neerja Verma, Anjari Sonone, Urmila Markhija, “Antioxidant

and antibacterial properties of some cultured lichens”, Bioresource Technology, 99,

776-784 (2008).
[4]

Muhammad I. Choudhary, Azizuddin Saima Jalil, Atta-ur-Rahman, “Bioactive

phenolic compounds from a medicinal lichen, Usnea longissima”, Phytochemistry, 66,
2346-2350 (2005)
[5]

Yit Heng Choi, Generic potential of lichen-forming fungi in polyketide

biosynthesis, A thesis for Doctor of Philosophy, RMIT University, 10-15, 2008.
[6]

Le Hoang Duy, Chemical study of common lichens in the south of Vienam, A

thesis for Doctor of Philosophy, Kobe Pharmaceutical University, 2-8, 2012.
[7]

E. J. W. Barrington, Arthur J.Willis, The biology of lichens: Contemporary

biology, 2nd edition, Edward Arnold, London, 1974.
[8]

Siegfried Huneck, Isao Yoshimura, Identification of lichen substances,

Springer, Berlin, 155-311, 1997.
[9]

Culberson C., Improved conditions and new data from the identification of

lichen products by a standardized thin-layer chromatographic method, Journal of
Chromatography, 72, 113-125, 1972.
[10]

Boustie J, Grube M, Lichens - a promising source of bioactive secondary

metabolites, Plant Genetic Resources 3, 273-287, 2007.
[11]

Siegfried Huneck, New results on the chemistry of lichen substances, Springer,

Berlin, 2001.
[12]

Muller K., Pharmaceutically relevant metabolites from lichens, Applied

Microbiology and Biotechnology, 56, 9-16, 2001.
[13] Huneck S., Follmann G. Uber die Inhaltsstoffe von, Roccella mollis (Hampe)
Zahlbr. Und die Strucktur sowie absolute Konfiguration der Roccellasarue. Z
Nafurforsch 22b: 666-670, 1967.
[14] Huneck S., Schmidt J., Porzel A. Chemie der Roccellsaure. Z Naturforsch 49b:
561-568,1994c.


[15]

Culberson C. F., Chemical and botanical guide to lichen products. Univ North

Carolina Press, Chapel Hill, 1969.

[16]

Anker R. M., Cook A. H., A new synthesis of olivetol. J Chem Soc:311-

313,1945.
[17]

Alberhart D. J., Overton K. H., Huneck S., Studies on lichen sunstance. Part

LXII. Aromatic constituents of the lichen Roccella fuciformis DC. A recised structure
for lepraric acid. J Chem Soc:704-707, 1969.
[18]

Hucneck S., Follmann G. Mitteilungen ober Flechterninhaltssoffe. LXXIV. Zur

Phytochemie und Chemotaxonomie der Lecanoraceengattung Haematomma. J Hattorl
Bot Lab 35:319-324,1972.
[19]

Hucneck S.,

6-hydroxymethyleugenitin, ein neues Chromon aus Roccella

fuciformis. Phytochemistry 11:489-1490, 1972a.
[20]

Devlin J. P., Falshaw C. P., Olllis WD,Wheeler R Phytomechical examination of

the lichen, Lecanora rupicola(L). zahlbr. J Chem 29:1069-1077, 1971.
[21]

Huneck S., Jakupovic J., Follmann G., The final structures of the lichen

chromones galapagin, lobodirin,mollin, and roccellin. Z Naturforsch 47b:449-451,
1992a.
[22]

Huneck S.,Elix J. A., Naidu R., Follmann G., 3-O-Demethylschizopeltic acid, a

new dibenzofuran from the lichen Roccella hypomecha. Aust J Chem 46:407-410,
1993a.
[23]

Czeczuga B., Carotenoids. In: Galun M (ed) CRC Handbook of lichenology,

Vol III. CRC Press, Boca Raton, Floria, pp 25-34, 1988.
[24]

Ferguson G., Mackey I. R., the structure of portentol:X-ray analysis of a heavy

atom derivative. Chem Common: 665-666, 1970.
[25]

Aberhart DJ ,Overton K. H., Huneck S., Portentol: an unsual polypropionate

feom the lichen Roccella portentosa .J Chem Soc (C): 1612-1623, 1970.
[26]

Marcuccio S. M. , Elix J. A., A structual revision of picroroccellin .

Tetrahedron Lett: 1445-1448, 1983.
[27]

Bohman-Lindgren G., Chemical studies of lichens .XXXIII , Roccanin, a new

cyclic tetrapeptit from Roccella canarlensist .Tetrahedron 28:4625-4630,1972.
[28] Huneck S., Jackupovic J., Follmann G., 9-methylpannarate from the lichen
Roccella capesis. Z Nature forsch 46b:969-970,1991b.