Nghiên cứu thành phần hóa học của cây cẩu tích (cibotium barometz)

Lê thị hương

bộ giáo dục và đào tạo
trường đại học bách khoa hà nội
---------------------------------------

luận văn thạc sĩ khoa học
ngành : hoá cơ bản

Hoá cơ bản

nghiên cứu thành phần hoá học của cây cẩu tích
(Cibotium barometz)

Lê thị Hương

2007- 2009
Hà Nội
2009

Hà Nội 2009


bộ giáo dục và đào tạo
trường đại học bách khoa hà nội
---------------------------------------

luận văn thạc sĩ khoa học
nghiên cứu thành phần hoá học của cây cẩu tích

(Cibotium barometz)

ngành : hoá cơ bản
Lê thị Hương

Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS Phan văn kiệm

Hà Nội 2009


Lời cảm ơn

Luận án này được hoàn thành tại Viện Hoá học các Hợp chất thiên nhiên,
Vin Khoa hc v Cụng ngh Vit Nam. Với lòng biết ơn sâu sắc em xin cảm ơn
sự giúp đỡ quí báu của TS Phan Văn Kiệm, giáo viên hướng dẫn khoa học đÃ
giao ti v tn tỡnh giúp đ em hoàn thành luận văn này. Em cũng xin bày tỏ
lòng biết ơn tới GS TS Châu Văn Minh, Trng phũng Húa Hu cơ, Chủ tịch
Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam cùng các anh chị đồng nghiệp tại Phòng
Húa hữu cơ đà tận tình giúp đỡ em trong quá trình hoàn thành luận án. Em xin
bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy giáo, cô giáo Khoa Cụng ngh Hoá học Trường
Đại học Bỏch Khoa H Ni đà tận tình dạy dỗ và chỉ bảo em trong suốt 5 năm
học tại Nhµ tr­êng. Luận án được hồn thành với sự giúp đỡ về kinh phí của đề
tài KC10.20/06-10. Em xin bµy tỏ lòng biết ơn tới PGS TS Hong Thanh Hng,
Ch tịch Hội đồng Khoa học Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên, Chủ nhiệm
đề tài KC10.20/06-10 đã giúp đỡ em hon thnh ti.
Hà Nội, ngày 28 tháng 9 năm 2009

Học viên

Lê Thị Hương

1


Môc lôc
Trang
Mục lục . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2

Danh mục những chữ viết tắt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

5

Danh mục các hình . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

Danh mục bảng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

9

MỞ ĐẦU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

1.1 Tổng quan chung về cây Cẩu Tích ( Cibotium barometz ) . . . . . .

12

1.1.1 Thực vật học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12

1.1.2 Phân bố sinh thái . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13

1.1.3 Công dụng . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14

1.1.4 Thành phần hoá học . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

16

1.2 Tổng quan chung về các phương pháp xác định cấu trúc của
các hợp chất hữu cơ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

1.2.1 Phổ hồng ngoại . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

1.2.2 Phổ khối lượng ( Mass spectroscopy ) . . . . . . . . . . . . . . . .

19

1.2.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ( Nuclear Magnetic
Resonance spectroscopy – NMR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . . . . . .

20
24

2.1 Mẫu thực vật . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

2.2 Phương pháp xử lý mẫu thực vật . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24

2


2.3 Phương pháp phân lập các chất . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25

2.3.1 Sắc kí lớp mỏng (TLC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25

2.3.2 Sắc kí lớp mỏng điều chế . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25

2.3.3 Sắc kí cột . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25

2.4 Phương pháp xác định cấu trúc hoá học các hợp chất . . . . . . . .

25

2.4.1 Điểm nóng chảy (Mp) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25

2.4.2 Độ quay cực [α]D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25

2.4.3 Phổ khối lượng (ESI-MS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26

2.4.4 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) . . . . . . . . . . . . . . . .

26

CHƯƠNG 3: PHẦN THỰC NGHIỆM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

27

3.1 Dụng cụ , thiết bị và hoá chất . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

27

3.2 Chiết tách và phân lập các hợp chất . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28

3.3 Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất . . . . . . . . . . . . .

32

3.3.1 Hợp chất 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32

3.3.2 Hợp chất 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

33

3.3.3 Hợp chất 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

34

3.3.4 Hợp chất 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35

3.3.5 Hợp chất 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35

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

37

4.1 Thu hái và xác định tên khoa học của cây Cibotium barometz

37

4.2 Điều chế các phần chiết và tinh chế các hợp chất . . . . . . . . . . .

38

4.3 Xác định cấu trúc các hợp chất . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

38

3


4.3.1 Xác định cấu trúc hợp chất 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

38

4.3.2 Xác định cấu trúc hợp chất 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

46

4.3.3 Xác định cấu trúc hợp chất 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

52

4.3.4 Xác định cấu trúc hợp chất 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

58

4.3.5 Xác định cấu trúc hợp chất 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

62

4.3.6 Các hợp chất đã phân lập được từ cây Cẩu tích . . . . . .

71

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

72

TÀI LIỆU THAM KHẢO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

73

4


Những chữ viết tắt
Br

Rộng (broad)

BuOH

Butanol

13

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 (Carbon-13 Nuclear
Magnetic Resonance Spectroscopy)

CA

Chemical abstracts

CHCl3

Chloroform

cs.

Céng sù

D

Doublet

Dd

Doublet of doublet

DEPT

Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer

DMSO

Dimethylsulfoxyd

2D-NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều (Two-Dimensional
NMR)

ESI-MS

Phổ khối lượng phun mù điện tử (Electron Spray Ionization
Mass Spectrometry)

EtOAc

Ethyl acetat

EtOH

Ethanol

GC-MS

S¾c ký khÝ – Khèi phỉ

1

Phỉ céng h­ëng từ hạt nhân proton

C-NMR

H-NMR

(Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy)
1

H-1H

1

H-1H Chemical Shift Correlation Spectroscopy

COSY
HMBC

Heteronuclear Multiple Bond Coherence

HMQC

Heteronuclear Multiple Quantum Coherence

5


HPLC

Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High Performance Liquid
Chromatography)

HSQC

Heteronuclear Single Quantum Coherence

IR

Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy)

M

Multiplet

m/z

Tỷ lệ số khối/điện tích ion

MDA

Malonyldialdehyd

MeOH

Methanol

Q

Quartet

RP

Pha đảo (Reversed phase)

S

Singlet

SKC

Sắc ký cột

SKLM

Sắc ký lớp mỏng

T

Triplet

UV

Phổ tử ngo¹i (Ultraviolet Spectroscopy)

6


DANH MụC CáC Hình

hình 4.3.1.a Phổ 1H-NMR của hợp chất 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

37

Hình 4.3.1.a Phổ 1H-NMR của hợp chÊt 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

37

H×nh 4.3.1.c Phỉ 1H-NMR d·n réng cđa hỵp chÊt 1 . . . . . . . . . . . . . . . .

38

Hình 4.3.1.d Phổ 13C-NMR của hợp chất 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

41

Hình 4.3.1.e Phổ 13C-NMR dÃn rộng của hợp chất 1 . . . . . . . . . . . . . . .

42

Hình 4.3.1.f

43

Phổ khối lượng ESI-MS của hỵp chÊt 1 . . . . . . . . . . . . . . .

H×nh 4.3.2.a Phỉ 1H-NMR cđa hỵp chÊt 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

44

H×nh 4.3.2.b Cấu trúc hoá học của hợp chất 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

45

H×nh 4.3.2.c Phỉ 13C-NMR cđa hỵp chÊt 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

45

H×nh 4.3.2.d Phổ 13C-NMR và các phổ DEPTcủa hợp chất 2 . . . . . . . .

47

H×nh 4.3.2.e Phỉ HSQC cđa hỵp chÊt 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

47

Hình 4.3.2.f

48

Phổ HMBC của hợp chất 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Hình 4.3.2.g Các tương tác HMBC chính của 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

49

H×nh 4.3.2.h Phỉ khèi l­ỵng ESI-MS cđa hỵp chÊt 2 . . . . . . . . . . . . . . .

49

Hình 4.3.3.a Phổ 1H-NMR của hợp chất 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

50

Hình 4.3.3.b Cấu trúc hoá học của hỵp chÊt 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

51

H×nh 4.3.3.c Phỉ 1H-NMR d·n réng cđa hỵp chÊt 3 . . . . . . . . . . . . . . . .

51

H×nh 4.3.3.d Phỉ 13C-NMR cđa hỵp chÊt 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

54

H×nh 4.3.3.e Phỉ 13C-NMR d·n réng cđa hỵp chÊt 3 . . . . . . . . . . . . . . . .

55

Hình 4.3.3.f Phổ khối lượng ESI-MS cđa hỵp chÊt 3 . . . . . . . . . . . . . . . .

55

H×nh 4.3.4.a Phỉ 1H-NMR cđa hỵp chÊt 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

57

Hình 4.3.4.b Phổ 1H-NMR dÃn rộng của hợp chất 4 . . . . . . . . . . . . . . . .

57

Hình 4.3.4.c Cấu trúc hoá häc cđa hỵp chÊt 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

58

7


Hình 4.3.4.d Phổ 13C-NMR của hợp chất 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

58

Hình 4.3.4.f Phổ khối lượng ESI-MS của hợp chất 4 . . . . . . . . . . . . . . .

60

H×nh 4.3.5.a Phỉ 1H-NMR cđa hỵp chÊt 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

61

Hình 4.3.5.b Cấu trúc hoá häc cđa hỵp chÊt 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

62

Hình 4.3.5.c Phổ 13C-NMR của hợp chÊt 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

64

Hình 4.3.5.d Phổ 13C-NMR và 13C-NMR d·n réng cđa hỵp chÊt 5 . . . .

64

Hình 4.3.5.e Phổ HSQC của hợp chất 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

65

Hình 4.3.5.f Phổ HMBC của hợp chất 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

66

Hình 4.3.5.g Các tương t¸c HMBC chÝnh cđa 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

67

Hình 4.3.5.h Phổ khối lượng ESI-MS cđa hỵp chÊt 5 . . . . . . . . . . . . . . .

67

H×nh 4.3.5.i

68

Phỉ khối lượng phân giải cao HR-ESI-MS của hợp chất 5

8


Danh mục bảng
Bảng .2

Hàm lượng các cặn chiết từ lá c©y CÈu tÝch . . . . . . . . . . . . .

36

B¶ng 4.3.1 Sè liƯu phỉ NMR cđa hỵp chÊt 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

40

B¶ng 4.3.2 Sè liƯu phỉ NMR cđa hỵp chÊt 2 . . . . . . . . . . . .

46

B¶ng 4.3.3 Sè liƯu phỉ NMR cđa hỵp chÊt 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

52

B¶ng 4.3.4 Sè liƯu phỉ NMR cđa 4 vµ 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

59

Bảng 4.3.5 Số liệu phổ NMR của hợp chất 5 và các chất tham khảo .

63

9


Mở đầu
Việt Nam nằm trong khu vực có khí hậu nhiệt đới gió mùa nên có một

thảm thực vật hết sức đa dạng và phong phú. Đó chính là nguồn tài nguyên thiên
nhiên vô giá mà cho đến nay chúng vẫn chứa đựng nhiều điều bí ẩn. Ngày nay,
các sản phẩm thiên nhiên ngày càng được con người quan tâm và ứng dụng rộng
rÃi trong các ngành kinh tế quốc dân bởi tính năng độc đáo, ít độc hại, dễ hấp thu
và đặc biệt không làm tổn hại đến môi sinh. N»m trong khu vùc nhiƯt ®íi giã
mïa, tíi 3/4 diện tích của cả nước là núi rừng trùng điệp, cùng với điều kiện khí
hậu rất đa dạng với nhiều tiểu vùng khí hậu khá đặc trưng đà tạo cho Việt Nam
có thảm thực vật thiên nhiên vô cùng phong phú, đặc biệt là kho tàng các cây
thuốc dược liệu. Theo thống kê, hiện nay số loài thực vật bậc cao có mạch ở nước
ta vào khoảng 12.000-13.000 loài, thì số loài được dùng làm thuốc chiếm tới
4.000 loài.
Việc tìm kiÕm c¸c hợp chất cã hoạt tÝnh sinh học từ nguồn dược liệu đ· vµ
đang lµ vấn đề thu hót s quan tâm ca các nhà khoa hc cng nh các nhà qun
lý và kinh doanh nhiu nc, nht là ở các nc công nghip phát trin.
Nghiên cu khai thác, k tha, ng dng và phát trin nguồn thực vật lµm
thuốc lµ vấn đề cã ý nghĩa khoa học, kinh tế vµ x· hội rất lớn ở nc ta.
Có thể nói tác dụng chữa bệnh của cây cỏ được quyết định chủ yếu bi các
hp cht t nhiên có cha trong chúng. Nghiên cu thành phn hoá hc và hot
tính sinh hc ca các cây thuc không nhng góp phn làm sáng t tác dng
cha bnh ca tho dc mà còn to ra nhiu loi thuc mi phòng chng, trợ
giúp, ngn nga và cha tr bnh. Hiện nay, con người đ· ph¸t hiện được rất
nhiều hợp cht t cây c vi các c tính sinh hc quý gi¸.

10


Cây Cẩu tích hay còn được gọi là Kim mao Cẩu tích, có tên khoa học là
Cibotium barometz, là mt loài thc vt thuc họ Lông cu ly (Dicksoniaceae).
Nó được biết đến là một loại cây có mặt trong nhiều loai cây để chữa bệnh.
Vit Nam loài cây này c bit n trong các bài thuc dân gian cha đau lưng,

gân mạch chân khớp khó cử động, can thận hư suy...
Việc nghiên cứu,thành phần hóa học của cây Cẩu tích ở Việt Nam nhằm đặt
cơ sở khoa học cho việc sử dụng chúng một cách hợp lý, hiệu quả cã ý nghÜa thùc
tiƠn rÊt quan träng trong sù ph¸t triển của nền y học Việt Nam hiện đại dựa trên
các bài thuốc cổ truyền. Xut phát t ý ngha thc tin trên, nên chúng tôi lựa
chọn đề tài Nghiên cứu thành phn hoá hc ca cây Cẩu tích
Với những nội dung chính như sau:
1. Thu hái và xác nh tên khoa hc cây Cẩu tích.
2. Phân lập một số hợp chất từ cây Cẩu tích.
3. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được.

11


CHƯƠNG 1. TổNG QUAN TàI LIệU
1.1.Tổng quan về cây Cẩu tích
1.1.1. Thực vật học
Cây Cẩu tích có tên khoa học là Cibotimum barometz (L).J.Sm. Thuộc họ
Lông cu ly (Dicksoniaceae).
Ngoài ra trong dân gian cây Cẩu tích còn có tên là Xương sống chó do
hình thù giống như xương sống con chó. Do có lớp lông vàng bọc ngoài nên nó
còn được gọi là Kim mao Cẩu tích, cây lông khỉ, cây lông cu ly.

Hình 1.1. Hình ảnh cây Cẩu tích

12


C©y cã th©n th­êng u, nh­ng cịng cã thĨ cao 2,5- 3m. Lá lớn có cuống dài
1- 2m, màu nâu nâu, ở phía gốc có vẩy hình dải rất dài màu vàng và bang phủ

dày đặc. Phiến dài tới 3m, rộng đến 60 -80cm. Các lá lông chim ở phía dưới hình
trái xoan - ngọn giáo dài 30 - 60 cm. Lá lông chim bậc hai hình dải - ngọn giáo,
nhọn lại chia thành nhiều đoạn thuôn, hẹp; Mặt trên lá màu lục sẫm, mặt dưới
màu lục lơ; trục lá không lông; các gân của các lá chét bậc hai có lông len. ở túi
bào tử 1 hay 2, có khi 3 hay 4 ở về mỗi bên của gân giữa bậc 3; các túi màu nâu
nâu, có hai môi không đều nhau; cái ở ngoài hình cầu, cái ở trong hẹp hơn thuôn.
1.1.2. Phân bố, sinh thái
Chi Cibotium Kaulf. Có khoảng 10 loài, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới châu
Mỹ và châu á. Trong đó Cẩu tích là loài có vùng phân bố tương đối rộng, bao
gồm Trung Quốc, Việt Nam, Campuchia, Lào, Malaysia, ấn Độ, Philippin và
Indonesessia.
ở Việt Nam, Cẩu tích phân bố tập trung ở các tỉnh miền núi phía bắc: Hà
Giang, Lai Châu, Yên Bái, Lào Cai, Sơn La, Cao Bằng, Lạng Sơn, Bắc Cạn...ở
Miền Nam, cây chỉ thấy ở một số vùng núi cao, như Ngọc Linh (Komtum, Quảng
Nam), Lang Bian (Lâm Đồng), và Bi Đúp (ĐắcLắc)...
Cẩu tích là cây ưa ẩm và có thể chịu bóng. Cây thường mọc thành từng đám
hoặc thành những quần thể gần như thuần loại ở ven rừng hoặc dọc theo các bờ
khe suối. Độ cao thường thấy từ 600m (ở Miền Bắc) hoặc ở 800m (ở Miền Nam)
đến 1600m. Cẩu tích mọc nơi đất ẩm và nhiều mùn. Thân rễ mọc vùi sát mặt đất
hoặc nổi hẳn nên mặt đất. Những cây già, thân rễ lớn (1-3kg) thường có hiện
tượng hóa gỗ nhiều và mục rỗng ở giữa. Cây sinh trưởng mạnh trong mùa mưa
ẩm. Mỗi năm mọc lên từ 3-5 lá. Sinh sản bằng bào tử. Bình thường cây Cẩu tích

13


không đẻ nhánh, nhưng nếu thân rễ bị chặt, phần còn lại có khả năng tiếp tục tái
sinh.
Trữ lượng Cẩu tích ở Việt Nam tương đối dồi dào. ở những điểm có cây mọc tập
trung, có thể khai thác từ 1-3 tấn thân rễ tươi trên một hecta. Nhu cầu trong nước

mỗi năm khoảng vài trăm tấn. Những năm gần đây (1992 1998) loại dược liệu
này bị khai thác ồ ạt ( hàng ngàn tấn) để xuất khẩu qua biên giới. Hiện tượng
khai thác và phá rừng làm nương rẫy, đà làm cho các vùng phân bố của cây Cẩu
tích bị thu hẹp. Thêm vào đó là quá trình sinh sản bằng bao tử (đặc điểm chung
của quyết thực vật) rất phức tạp. Từ một cây Cẩu tích con đến khi khai thác được,
có thể là 10 năm.
1.1.3. Công dụng [1]
* Thu hái và chế biến
Thu hoạch thân rễ quanh năm, tốt nhất vào mùa thu - đông, cắt bỏ rễ con và
cuống lá, cạo hết lông vàng để riêng. Rễ củ đà cạo hết lông, rửa sạch, thái phiến
hay cắt từng đoạn dài 4 10mm, phơi hay sấy khô. Cần bảo quản nơi khô ráo.
Khi dùng tẩm dược liệu với rượu để một đêm rồi sao vàng.
* Bộ phận dùng
Thân rễ có màu nâu hay nâu hơi hang, đường kính 2-5cm, dài 4-10cm, mặt
ngoài gồ ghề, chỗ lồi, chỗ lõm, xung quanh còn dính ít lông màu vàng nâu, chất
cứng khó cắt, khó bẻ gẫy khi khô, vị đắng ngọt. Cẩu tích dễ bị mốc, cần bảo quản
nơi khô ráo.
*Tính vị, công năng
Cẩu tích có vị đắng ngọt, tính ẩm, có tác dụng bổ can thận, mạnh gân xương, trừ
phong thấp.

14


*Tác dụng dược lý
Người ta đà nghiên cứu tác dụng chống viêm, ức chế chủ yếu giai đoạn viêm
cấp tính, cả tác dụng gây động dục kiểu Oestrogen. Lông cẩu tích có tác dụng
cầm máu có tính cơ học bằng cách hút huyết thanh của máu và giúp cho sự tạo
máu cục, làm cho máu chóng đông.
*Công dụng

Thân rễ Cẩu tích có tác dụng trị thấp khớp, tay chân nhức mỏi, đau lưng, đau
dây thần kinh, người già đi tiểu tiện nhiều lần, phụ nữ khí hư bạch đới. Ngày
dùng 10-20g dạng thuốc sắc. Người bị bệnh thận hư nhiệt, nước tiểu vàng không
nên dùng.
Ngoài ra, thân rễ Cẩu tích còn có tác dụng chữa đau dây thần kinh hông, chứng
đi đái dắt, đi đái suốt không cầm được, phụ nữ có thai đau khắp lưng người.
Lông vàng phủ xung quanh thân rễ Cẩu tích dùng đắp các vết thương, vết đứt
tay chân để cầm máu. Các lông đó hút huyết thanh của máu và giúp cho sự tạo
máu cục, làm cho máu chống đông.
Theo một số tài liệu nước ngoài, thân rễ Cẩu tích được dùng làm thuốc bổ,
thuốc giun và trị đau lưng. Những lông vàng hoặc có màu nâu nhạt phủ quanh
thân rễ có tác dụng cầm máu nhanh, khi áp dụng thích hợp gây cầm máu mao
mạch theo cơ chế cơ học.
*Một số phương thuốc từ cây Cẩu tích
1. Chữa phong thấp, chân tay tê bại liệt không muốn cử động
Cẩu tích 20g, Ngưu tất 8g, Mộc qua 12g, Tang chi 8g, Tùng tiết 4g, Tục
đoạn 8g, Tần giao 12g, Quế chi 4g, Nước 600ml. Sắc thành 250ml, chia 2 lần
uống trong ngày.

15


2. Chữa thận hư, sống lưng mỏi, đái luôn, vÃi đái, bạch đới, di tinh
Dùng Cẩu tích 15g, Thục địa 12g, Đỗ trọng dây 10g, Dây tơ hang ( sao) 8g,
Kim anh 8g. Sắc uống hàng ngày.
3. Chữa phong thấp đau nhức xương, tay chân yếu mỏi hoặc bại liệt co quắp
Dùng Cẩu tích 15g, Tục đoạn 12g, Cốt toái bổ 12g, Đương quy 10g, Xuyên
khung 4g, Bạch chỉ 4g. Sắc uống hàng ngày.
4. Bổ thận
Can thận bất túc, đau mỏi thắt lưng tiểu tiện luôn, phụ nữ đới hạ. CÈu tÝch

16g, Ng­u tÊt, thá ty tư, s¬n thï du, lộc giao (chưng), đỗ trọng mỗi thứ 12g, thục
địa 16g. Sắc uống hàng ngày.
5. Viêm cột sống tăng sinh có gai do can thận bất túc
Cẩu tích, bạch thược, thục địa, nhục thung dung, ngưu tất, cốt toái bổ mỗi thứ
15g; sơn thù du, câu kỷ tử, nữ trinh tử, đương quy mỗi thứ 10g; kê huyết đằng
30g; mộc hương 6g. Sắc uống ngày 1 thang.
6. Chữa đau lưng, mỏi gèi do thËn h­ u
CÈu tÝch 20g, rƠ gèi h¹c 12g, củ mài 20g, bổ cốt toái 16g, dây đau xương 12g,
tỳ giải 16g, đỗ trọng 16g. Thêm nước, sắc uống hàng ngày.
7. Chữa đau nhức ngang lưng
Cẩu tích 15g, ngưu tất 10g, đỗ trọng 10g, mộc qua 6g, nước 600ml. Sắc còn
200ml, chia làm 3 lần uống trong ngày. Có thể thêm 20ml rượu vào nước sắc khi
uống thuốc, nếu người bệnh uống được rượu.
1.1.4. Thành phần hóa học
Cẩu tích là một cây thuốc quý, tuy nhiên, trên thế giới hiện vẫn chưa có nhiều
công trình nghiên cứu về thành phần hóa học của loài cây này được công bố.
Năm 1980, nhóm nghiên cứu của tác giả Murakami T. [8] công bố sự phân lập và
xác định cấu trúc cđa onitin (1) vµ ba dÉn xt cđa nã lµ onitin-2’-O-β-D-

16


glucopyranoside (2), onitin-2-O--D-allopyranoside (3) và pterosin R (4). Đến
năm 1982, nhóm nghiên cứu này tiếp tục công bố sự phân lập và xác định cấu
trúc của hợp chất 28,22-Hopanolide (5) [11]. Tiếp theo, các hợp chất -sitosterol,
stearic acid, daucosterol, protocatechuic acid, và axit caffeic tiếp tục được phân
lập từ loài cẩu tích vào năm 1996 [14]. Năm 2001, Zhang C và Wang Z công bố
thêm hợp chất 5-hydroxymethyl-2-furancarboxaldehyde (6) từ loài này [15].
Năm 2002, các nhà khoa học Hàn Quốc tìm ra hợp chất mới 2-O-(9Z,12Zoctadecadienoyl)-3-O-[-D-galactopyranosyl-(1''-6')-O--D-galactopyranosyl]
glycerol, và đặt tên là shinbarometin [5]. Gần đây nhất, nhóm nghiên cứu của tác

giả công bố thêm sự phân lập và xác định cấu trúc của các hợp chất alternariol
(7), 24-methylene cycloartanol (8), (24R)-stigmast-4-en-3-one (9), (3R)-des-OMe lasiodiplodin, protocatechuic aldehyde tõ c©y cÈu tÝch [12].
D­íi đây chúng tôi trình bày cấu trúc hóa học của một số hợp chất điển
hình đà được phân lập từ c©y cÈu tÝch.
OH

OC

O

R
O

3 R = O-allose
1 R = OH
2 R = O-glucose 4 R = Cl

5
OH
9

CH 3

HO
O

CHO

OH

HO

6

O

7

17

O


H

HO

O

8

9

1.2. Tổng quan chung về các phương pháp xác định cấu trúc của các hợp
chất hữu cơ.
Cấu trúc hoá học của 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 hợp chất mà
người ta sử dụng những 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 còn phải dựa vào

các phương pháp bổ xung khác như chuyển hoá hoá học, kết hợp với các phương
pháp sắc ký so sánh.
1.2.1. Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy)
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 kính thích của tia hồng ngoại. Mỗi kiểu
liên kết sẽ đặc trưng bởi một vùng bước sóng khác nhau. Chính vì vậy, dựa vào
kết quả phổ hồng ngoại, người ta có thể xác định được các nhóm chức đặc trưng,
ví dụ như dao động hoá trị của nhóm OH tự do trong các nhóm hydroxyl là 33003450 cm -1, cđa nhãm cacbonyl C=O trong kho¶ng 1700-1750 cm-1, cña nhãm
ete C-O-C trong vïng 1020-1100 cm-1, cña nhãm C=C trong khoảng 1630-1650
cm-1, N-H (3400-3500 cm-1), v.v. Đặc biệt vùng dưới 700 cm-1 được gọi là
vùng vân tay được sử dụng để nhận dạng các hợp chất hữu cơ theo phương pháp

18


so sánh trực tiếp. Hiện nay, thông tin chung thu được từ phổ hồng ngoại không
nhiều, mặc dù vậy lượng chất cần để thực hiện phép đo phổ này (nghiền và ép
viên với KBr bằng máy ép thuỷ lực dưới áp suất khoảng 13-15 at) lại cần từ 2-3
mg và khó thu hồi lại. Chính vì vậy, thông thường đối với các hợp chất thiên
nhiên (lượng chất thu được ít) thì phổ hồng ngoại được đo sau khi đà hoàn chỉnh
các phép đo khác như phổ cộng hưởng từ nhân hay phỉ khèi l­ỵng.
1.2.2. Phỉ khèi l­ỵng (Mass Spectroscopy)
Phỉ khèi lượng được sử dụng khá phổ biến để xác định cấu trúc hoá học
của các hợp chất hữu cơ. Nguyên tắc chủ yếu 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.
Ngoài ion phân tử, phổ MS còn cho các píc 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. Những phương pháp chủ yếu
được nêu ra dưới đây:
+ Phổ EI-MS (Electron Impact Ionization Mass Spectroscopy) dựa vào sự

phân mảnh ion dưới tác dụng của chùm ion bắn phá với năng lượng khác nhau,
phổ biến là 70 eV.
+ Phỉ ESI (Electron Spray Ionization Mass Spectroscopy) gäi lµ phỉ 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 píc đặc trưng
cho sự phá vỡ các liên kết có mức năng lượng thấp, dễ bị phá vì.
+ Phỉ FAB (Fast Atom Bombardment Mass Spectroscopy) lµ phỉ bắn phá
nguyên tử nhanh với sự bắn phá nguyên tủ 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 píc ion phân tử hoặc ion mảnh với độ chính xác cao. Kết quả phổ

19


khối lượng phân giải cao cùng với kết quả phân tích nguyên tố sẽ cho phép khẳng
định chính xác công thức cộng của hợp chất hữu cơ.
+ Ngoài ra, hiện nay người ta còn sử dụng kết hợp các phương pháp sắc ký
kết hợp với khối phổ. Phương pháp này đặc biệt hiệu quả khi sử dụng thư viện
phổ để so sánh nhận dạng các hợp chất. Có thể sử dụng GC-MS (sắc ký khí khối
phổ) cho các hợp chất dễ bay hơi như tinh dầu, hay LC-MS (sắc ký lỏng-khối
phổ) cho các hợp chất khác. Các phương pháp kết hợp này còn đặc biệt hữu hiệ
khi phân tích thành phần của hỗn hợp chất (nhất là phân tích thuốc trong ngành
dược).
1.2.3. 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 hiên nay được dùng để xác định cấu trúc hoá học của các hợp chất hữu cơ
nói chung và hợp chất thiên nhiên nói chung. 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 dịch chuyển 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).
a) Phổ 1H-NMR
Trong phổ 1H-NMR, độ dịch chuyển hoá học () của các proton được xác
định trong thang ppm từ 0 ppm đến 14 ppm tuỳ thuộc vào mức độ lai hoá của
nguyên tử cũng như đặc trưng riêng của từng phân tử. Mỗi loại proton cộng
hưởng ở một trường khác nhau và vì vậy chúng được biểu diễn bằng một ®é dÞch

20


chuyển hoá học khác nhau. Dựa vào những đặc trưng của độ dịch chuyển hoá học
cũng như tương tác spin coupling mà người ta có thể xác định được cấu trúc hoá
học của hợp chất.
b) Phổ 13C-NMR
Phổ này cho tín hiệu vạch phổ của cacbon. Mỗi nguyên tử cacbon sẽ cộng
hưởng ở một trường khác nhau và cho một tín hiệu phổ khác nhau. Thang đo cho
phổ 13C-NMR cũng được tính bằng ppm và với dải thang đo rộng hơn so víi phỉ
proton (tõ 0 ppm ®Õn 240 ppm).
c) Phỉ DEPT (Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer)
Phổ này cho ta những tín hiệu phổ phân loại các loại cacbon khác nhau.
Trên c¸c phỉ DEPT, tÝn hiƯu cđa cacbon bËc bèn biÕn mÊt. TÝn hiƯu phỉ cđa CH
vµ CH3 n»m vỊ mét phía và của CH2 về một phía trên phổ DEPT 135o. Còn trên

phổ DEPT 90o thì chỉ xuất hiện tín hiệu phổ của các CH.
d) Phổ 2D-NMR
Đây là các kỹ thuật phổ hai chiều, cho phép xác định các tương tác của các
hạt nhân từ của phân tử trong không gian hai chiều. Một số kỹ thuật chủ yếu
thường được sư dơng nh­ sau:
+ Phỉ HMQC: (Heteronuclear Multiple Quantum Coherence)
C¸c tương tác trực tiếp H-C được xác định nhờ vào cac 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 H-H, chủ yếu của các proton đính với
cacbon liền kề nhau. Chính nhờ phổ này mà các phần của phân tử được nối ghép
lại với nhau.

21


+ Phổ HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Connectivity)
Đây là phổ biểu diễn các tương tác xa của H và C trong 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 (Nucler 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 được cấu trúc không gian của phân tử
Người ta còn sư dơng hiƯu øng NOE b»ng kü tht phỉ NOE defferences

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 mặt không gian sẽ cộng hưởng mạnh hơn và
cho tín hiệu phổ với cường độ mạnh hơn.
Ngoài ra, ngày nay người ta cßn sư dơng nhiỊu kü tht phỉ hai chiỊu rất
hiện đại khác ví dụ như kỹ thuật xoá tương tác trên các phổ nhất định
(decoupling), ví dụ như trên phổ proton, xoá tương tác của một proton nào đó xác
định có thể xác định được vị trí của các proton bên cạnh. v.v
Ngoài các phương pháp phổ nêu trên, trên thế giới, người ta còn sử dụng phổ
X-RAY (nhiễu xạ Rơngen) để xác định cấu trúc không gian của toàn bộ phân tử.
Tuy nhiên phạm vi sử dụng của phổ này rất hạn chế, bởi vì yêu cầu tiên quyết là
cần phải có đơn tinh thể. Đây là một điều kiện không phổ biến đối với các hợp
chất hữu cơ.
Như trên đà đề cập, ngoài việc sử dụng các loại phổ, người ta còn phải sử
dụng kết hợp với các chuyển hoá hoá học cũng như các phương pháp phân tích so
sánh kết hợp. 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, cũng

22


như đối với các phân tử có các đơn vị đường thì việc xác định chính xác loại
đường cũng như cấu hình đường thông thường phải sự dụng phương pháp thuỷ
phân rồi xác định bằng phương pháp so sánh bằng LC-MS hoặc GC-MS với các
đường chuẩn dự kiến.

23