Nghiên cứu thành phần hóa học của cây bán hạ ba thùy typhonium trilobatum araceae
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.32 MB, 76 trang )
..
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
--------------------------------------
NGUYỄN KHẮC HỒNG
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CỦA CÂY BÁN HẠ BA THÙY
(TYPHONIUM TRILOBATUM, ARACEAE)
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC
THÁI NGUYÊN - 2008
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
--------------------------------------
NGUYỄN KHẮC HỒNG
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CỦA CÂY BÁN HẠ BA THÙY
(TYPHONIUM TRILOBATUM, ARACEAE)
CHUYÊN NGÀNH :
MÃ SỐ :
HOÁ HỌC HỮU CƠ
60.44.27
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN QUYẾT TIẾN
THÁI NGUYÊN - 2008
Lời cảm ơn
Bản luận văn này được hoàn thành tại phịng Hoạt chất Sinh học, Viện Hóa
học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Tôi xin chân thành bày tỏ lịng cảm ơn sâu sắc của mình tới TS. Nguyễn
Quyết Tiến, TS. Phạm Thị Hồng Minh, PGS.TS. Phạm Hoàng Ngọc, PGS.TS. Phạm
Văn Thỉnh, những người thầy đã chỉ ra hướng nghiên cứu, hướng dẫn tận tình,
động viên và giúp đỡ từng bước đi của tơi trong q trình nghiên cứu thực hiện
luận văn.
Xin chân thành cảm ơn Phòng Hoạt chất Sinh học, Phịng Nghiên cứu Cấu
trúc -Viện Hóa học đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tơi hồn
thành các kế hoạch nghiên cứu.
Nhân dịp này, tôi cũng xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Ban Lãnh đạo
Khoa Hóa, Khoa Sau đại học –Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên, Ban Giám
hiệu Trường Cao đẳng Y Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tơi hồn
thành bản luận văn này.
Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Bố, Mẹ tơi, những người thân trong gia
đình và các đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên tôi rất nhiều trong quá trình thực
hiện luận văn.
Thái Nguyên, tháng 10 năm 2008
Tác giả
Nguyễn Khắc Hồng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Danh mục chữ viết tắt dùng trong luận văn
Danh mục các hình, bảng và sơ đồ
Mở đầu
Chương 1
Tổng quan
1.1. Khái quát về họ Ráy (Araceae)
1.2. Các hợp chất và hoạt tính sinh học của chúng có trong họ
Ráy (Araceae)
1.2.1. Các axit béo
1.2.2. Các hợp chất neolignan
1.2.3. Các hợp chất terpenoit
1.2.4. Các hợp chất chứa nitơ
1.2.4.1. Các hợp chất ancaloit
1.2.4.2. Các Cerebrozit
1.2.4.2.1. Giới thiệu chung
1.2.4.2.2. Các Cerebrozit trong họ ráy
1.2.4.3. Các hợp chất chứa nitơ khác
1.2.5. Các hợp chất glycozit
1.2.6. Các hợp trong chi Typhonium
1.3. Phổ 13C – NMR trong nghiên cứu cấu trúc và thành phần của
lipit (axit béo và este của nó)
1.3.1. Giới thiệu chung
1.3.2. Ankanoic axit và este
1.3.3. Các axit béo monoenoic và este
1.3.4. Các axit béo polyenoic và este
1.3.5. Các axit béo không no và este khác
1.3.6. Các axit xyclopropen và este
1.3.7. Các axit béo bị oxi hóa và este
1.3.8. Những nguyên tử C1 3 trong các gốc acyl và ankyl
1.3.9. Glycerol este
Chương 2.
Phần thực nghiệm
2.1. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
2.1.1. Thu mẫu cây, xác định tên khoa học và phương pháp
xử lý mẫu
2.1.2. Phương pháp phân lập các hợp chất từ các dịch chiết
2.2. Dụng cụ, hoá chất và thiết bị nghiên cứu
2.2.1. Dụng cụ và hoá chất
2.2.2. Thiết bị nghiên cứu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
1
3
3
3
3
3
6
8
8
11
11
12
13
14
15
16
16
17
19
22
25
26
27
28
29
32
33
33
34
34
34
35
2.2.3. Phương pháp khảo sát và xác định cấu trúc hoá học các
hợp chất
2.3. Các dịch chiết từ cây Bán hạ ba thùy (Typhonium trilobatum)
2.4. Phân lập và tinh chế các chất từ cây Bán hạ ba thùy
(Typhonium trilobatum)
2.4.1. Dịch chiết n-hexan (RTtH)
2.4.1.1. Các axit béo (RTtH1-RTtH5)
2.4.1.2. Stigmast-5,22-dien-3- -ol (RTtH6)
2.4.1.3. -Sitosterol (RTtH7)
2.4.2. Dịch chiết etylaxetat (RTtE)
2.4.2.1. Hợp chất terpen-glucozit (RTtE1)
2.4.2.2. 3-O- -D-glucopyranosyl-stigmasterol (RTtE2)
2.4.2.3. Typhotrilozit A (RTtE3)
Chương 3.
Thảo luận kết quả nghiên cứu
3.1. Nguyên tắc chung
3.2. Phân lập và nhận dạng các hợp chất có trong các dịch chiết
khác nhau của cây Bán hạ ba thùy (Typhonium trilobatum)
3.2.1. Axit cacboxylic
3.2.2. Các hợp chất sterol
3.2.2.1. Stigmast-5,22-dien-24R-3 -ol (RTtH6)
3.2.2.2. -sitosterol hay 24R-stigmast-5-en-3- -ol (RTtH7)
3.2.2.3. 3-O- -D-glucopyranosyl-stigmasterol (RTtE2)
3.2.3. Hợp chất terpen-glucozit (RTtE1)
3.2.3. Hợp chất typhotrilozit A (RTtE3)
Kết luận
Danh mục các cơng trình đã cơng bố liên quan đến luận văn
Tài liệu tham khảo
Phụ lục
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
34
36
37
37
37
38
39
39
40
40
41
44
44
44
45
45
45
47
47
48
48
60
61
62
68
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN
Các phương pháp sắc ký
CC
: Column Chromatography
TLC
: Thin-layer Chromatography
SKLM
: Sắc ký lớp mỏng
Các phương pháp phổ
CAD
: Collisional Activated Dissociation
MS
: Mass Spectroscopy
EI-MS
: Electron Impact Mass Spectroscopy
ESI-MS
: Electron Spray Ionization Mass Spectroscopy
FT-IR
: Fourier Transform Infrared Spectroscopy
NMR
: Nuclear Magnetic Resonance
1
: 1H-Nuclear Magnetic Resonance
H-NMR
13
C-NMR
: 13C- Nuclear Magnetic Resonance
DEPT
: Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer
COSY
: Correlated Spectroscopy
HMQC
: Heteronuclear Multiple - Quantum Coherence
HMBC
: Heteronuclear multiple - Bond Correlation
Các lĩnh vực khác
MIC
: Minimum inhibitory concentration
HIV
: Human Immunodeficiency Virus
đvC
: Đơn vị Cacbon
v/v
: Thể tích/thể tích
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
DANH MỤC CÁC HÌNH , BẢNG VÀ SƠ ĐỒ
Trang
Hình 1.1
Phổ 13C-NMR phân giải cao của dầu béo hoa rượu Rum (Safflower)
16
Hình 2.1
Cây Bán hạ ba thùy (Typhonium trilobatum)
32
Hình 2.2
Hoa, thân , rễ và củ cây Bán hạ ba thùy (Typhonium trilobatum)
33
Hình 3.1
Phổ FT-IR của typhotrilozit A (RTtE3 )
51
Hình 3.2
Phổ 1H-NMR của typhotrilozit A (RTtE3 )
52
Hình 3.3
Phổ 13 C-DEPT của typhotrilozit A (RTtE3 )
53
Hình 3.4
Phổ 1H-1H-cosy của typhotrilozit A (RTtE3 )
54
Hình 3.5
Phổ HSQC của typhotrilozit A (RTtE3 )
55
Hình 3.6
Phổ HMBC của typhotrilozit A (RTtE3 )
56
Bảng 1.1
Độ dịch chuyển hóa học ( , ppm) của các nguyên tử C1 -6 và
18
1-4 của axit palmitic, metyl và glycerol este của nó
Bảng 1.2
Độ dịch chuyển hóa học ( ppm) của các nguyên tử C trong 19
glyceroleste của các axit ancanoic C4, C6, và C8 (trong chuỗi
Bảng 1.3
và )
Sự chênh lệch về độ dịch chuyển hóa học ( ppm) giữa 2 nguyên 20
tử C olefinic trong các chuỗi , - glycerol este, cis- 2- 11
Bảng 1.4
Sự chênh lệch về độ dịch chuyển hóa học ( ppm) giữa 2 nguyên 20
tử C olefinic trong các chuỗi , - glycerol este, cis- 2- 11
Bảng 1.5
Một vài độ dịch chuyển hóa học ( ppm) từ phổ
13
C-NMR của 22
dầu hạt Càrốt
Bảng 1.6
Độ dịch chuyển hóa học ( ppm) của các nguyên tử C trong
23
phổ 13C-NMR của polyenoat este n -3, n-6 và 6
Bảng 1.7
Độ dịch chuyển hóa học ( ppm) của các nguyên tử C 1-3 của 24
một vài axit và este
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
Bảng 1.8
Một vài độ dịch chuyển hóa học ( ppm) và cường độ tín hiệu 24
từ phổ
13
C-NMR của dầu thực vật BorageMột vài độ dịch
chuyển hóa học ( ppm) và cường độ tín hiệu từ phổ
13
C-NMR
của dầu thực vật Borage
Bảng 1.9
Một vài độ dịch chuyển hóa học ( ppm) của các nguyên tử C
27
từ phổ 13C-NMR của sterculic và malvanic este
Bảng 1.10
Độ dịch chuyển hóa học ( ppm) của các nguyên tử C1-3 trong 29
phổ 13CNMR của một số lớp chất mạch dài
Bảng 1.11
Độ dịch chuyển hóa học ( ppm) của các nguyên tử C1 -3 từ 29
phổ
13
C-NMR của hỗn hợp axít palmitic, metyloleat và
glycerol trioleat
Bảng 1.12
Độ dịch chuyển hóa học ( ppm) của các nguyên tử C -glycerol 30
trong phổ 13C-NMR của các acylglycerol
Bảng 2.1
Khối lượng cặn chiết từng phân đoạn của cây Bán hạ ba thùy
36
(Typhonium trilobatum)
Bảng 2.2
Các axit béo trong dịch n-hexan của cây Bán hạ ba thùy
38
Bảng 3.1
Số liệu phổ 13C-NMR (CDCl3, 125Mhz) của một số
46
phytosterol trong cây Bán hạ ba thùy
Bảng 3.2
Độ dịch chuyển hóa học của Typhotrilozit A (CD 3OD/CDCl3)
59
Sơ đồ 2.1
Qui trình ngâm chiết mẫu
37
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
1
MỞ ĐẦU
Nước ta có diện tích khoảng 330.000 km 2, nằm ở trung tâm Đông Nam Á và
trải dài trên 15 độ vĩ (khoảng 1650 km). Đồi núi chiếm 3/4 diện tích trong đó núi
cao trên 500 m chiếm khoảng 1/3 diện tích lãnh thổ. Khí hậu nhiệt đới, gió mùa có
2 mùa rõ rệt thay đổi theo địa hình. Nhiệt độ trung bình hàng năm trên 22 0C, lượng
mưa trung bình hàng năm vào khoảng 1200-2800 mm, độ ẩm tương đối cao (trên
80%) [4].
Những đặc thù về khí hậu thiên nhiên như vậy đã làm cho nước ta có hệ thực
vật vô cùng phong phú và đa dạng. Theo các số liệu thống kê mới nhất thảm thực
vật Việt Nam có trên 12000 lồi, trong số đó có trên 3200 loài thực vật được sử
dụng làm thuốc trong Y học dân gian [1], [3], [4], [5], [6].
Từ xưa đến nay, những cây thuốc dân gian vẫn đóng vai trị hết sức quan
trọng trong đời sống hàng ngày của con người. Ngày nay những hợp chất tự nhiên
có hoạt tính sinh học được phân lập từ cây cỏ đã được ứng dụng trong rất nhiều
ngành công nghiệp cũng như nông nghiệp, chúng được dùng để sản xuất thuốc chữa
bệnh, thuốc bảo vệ thực vật, làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp thực phẩm và
mỹ phẩm v.v... Mặc dù công nghệ tổng hợp hoá dược ngày nay đã phát triển mạnh
mẽ, tạo ra các biệt dược khác nhau sử dụng trong cơng tác phịng, chữa bệnh nhờ
đó giảm tỷ lệ tử vong rất nhiều, song những đóng góp của các thảo dược cũng
khơng vì thế mà mất đi chỗ đứng trong Y học. Nó vẫn tiếp tục được dùng như là
nguồn nguyên liệu trực tiếp, gián tiếp hoặc cung cấp những chất đầu cho cơng nghệ
bán tổng hợp nhằm tìm kiếm những dược phẩm mới cho việc điều trị các chứng
bệnh thông thường cũng như các bệnh nan y. Các số liệu gần đây cho thấy rằng, có
khoảng 60% dược phẩm được dùng chữa bệnh hiện nay, hoặc đang thử cận lâm
sàng đều có nguồn gốc từ thiên nhiên [54].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
2
Vì vậy, nguồn cây thuốc dân gian cũng như vốn sử dụng phong phú của đồng
bào các dân tộc vẫn là kho tàng q giá để khám phá, tìm kiếm nhiều loại thuốc mới
có hiệu lực cao cho cơng tác phòng và chữa bệnh, kể cả những bệnh nan y của thời
đại như là ung thư, HIV/AIDS v.v... Có thể nêu một số ví dụ như là vinblastin,
vincristin chữa bệnh ung thư máu là những hoạt chất được chiết xuất từ cây dừa cạn
(Catharanthus roseus họ Apocynaceae); Taxoter - thuốc chữa ung thư vú là sản
phẩm chuyển hoá của một số diterpenoit chiết xuất từ một số loài Taxus họ
Pinaceae. Và gần đây nhất là cây Xạ đen ( Celastrus hindsic Benth., họ
Celastraceae) có ở vùng Hồ Bình, miền Bắc Việt Nam được dùng làm thuốc hỗ trợ
điều trị ung thư. Chế phẩm CADEF - là một tổ hợp của hàng chục loại dược liệu
được dùng để hạn chế và hỗ trợ điều trị ung thư .v.v... là một số ví dụ trong việc
khai thác và sử dụng kho tàng cây thuốc dân gian.
Theo hướng nghiên cứu nói trên, cây Bán hạ ba thùy có tên khoa học là
Typhonium trilobatum được y học cổ truyền Việt Nam sử dụng trị nhiều chứng
bệnh [3], [6]. Cây Bán hạ ba thùy là một trong những vị thuốc được xếp trong nhóm
thuốc ơn hố hàn đờm. Theo Hải Thượng Lãn Ơng và Tuệ Tĩnh thì vị thuốc này là
vị chủ chốt để chữa các chứng bệnh do đờm hàn gây ra [7], [8]. Mặc dù vậy, cho
đến nay có ít cơng trình khoa học nghiên cứu về loài thực vật này. Với mục đích
nghiên cứu và tìm hiểu thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học của cây Bán
hạ ba thùy, góp phần làm tăng thêm sự hiểu biết về nguồn thực vật làm thuốc phong
phú và quý giá của Việt Nam.
Với những căn cứ nói trên, cây Bán hạ ba thùy (Typhonium trilobatum) được
chọn làm đối tượng nghiên cứu cho cơng trình nghiên cứu này, tên đề tài là:
“Nghiên cứu thành phần hóa học của cây Bán hạ ba thùy” với mục đích xác định
thành phần, bản chất hố học của các chất có trong cây Bán hạ ba thùy.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
3
CHƢƠNG 1:
TỔNG QUAN
1.1. Khái quát về họ Ráy (Araceae)
Họ Ráy (Araceae) gồm những loài thực vật thân thảo, ở Việt Nam có khoảng
30 chi và trên 100 lồi [1], nhưng nói chung họ Ráy ít được nghiên cứu sàng l ọc hoá
thực vật hơn so với các họ thực vật khác kể cả trong và ngoài nước. Trong họ Ráy
người ta đã tìm thấy một số hợp chất, chúng là những axít béo, tecpenoit, anc aloit,
cerebrozit và glucozit v.v...[23].
1.2. Các hợp chất và hoạt tính sinh học của chúng có trong họ Ráy (Araceae)
1.2.1. Các axit béo
Trong tự nhiên, các axit béo đóng vai trị hết sức quan trọng, chúng là nguồn
cung cấp dinh dưỡng không thể thiếu cho cơ thể, đặc biệt cần thiết cho sự phát triển
của trẻ nhỏ. Trong cây Ráy ( Alocasia macrorrhiza), người ta đã phân lập được các
axit béo palmatic (2.1), linoleic (2.2), oleic (2.3) và một số glycerit của chúng [10].
16
1
2.1 Axit palmatic
18
OH
O
12
1
OH
9
2.2 Axit linoleic
O
18
1
OH
9
2.3 Axit oleic
O
1.2.2. Các hợp chất neolignan
Neolignan là các hợp chất thuộc nhóm lignan, tồn tại phổ biến trong tự
nhiên. Lignan là các hợp chất được tạo bởi 2 đơn vị phenylpropanoit (C 6-C3 ) hợp
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
4
thành thông qua liên kết C-8
C-8’. Các hợp chất bis-arylpropanoit trong tự nhiên
có liên kết hợp thành, khác với C-8
C-8’ là các hợp chất neolignan [10], [11],
[24], [56], [57].
Chi Arum chưa có tài liệu nào khẳng định có ở Việt Nam. Các nhà khoa học
Ý đã phân lập từ loài Arum italiacum (Araceae) được một số hợp chất neolignan
(2.4a,b) [17-23].
OH
2 O
OCH3
1
H3CO
OH
4
HO
5
OH
2.4a,b
2.4a:
1-(4-hidroxy-3-methoxy-phenyl)-2-[3-(3-hidroxy-1-propenyl)-5-methoxy-
phenoxy]-1,3-propanediol
2.4b:
1-(5-hidroxy-3-methoxy-phenyl)-2-[3-(3-hidroxy-1-propenyl)-5-methoxy-
phenoxy]-1,3-propanediol
9
.
HOH2C
9'CH2OH
7'
5
OCH3
3'
8'
4'
OH
O
OH
2.5
Dehydrodiconiferyl ancol
Ngoài hai neolignan trên Della Greca và các cộng sự còn phân lập được thêm
một hợp chất neolignan khác (2.5) [21], [22].
Cả 3 hợp chất thu được từ loài Arum italiacum đều chưa có kết quả nghiên
cứu về hoạt tính sinh học của chúng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
5
H3CO
OCH3
H3CO
O
OCH3
O
HO
CH3
OH
H3CO
OCH3
H3CO
OCH3
2.6a
OCH3
OCH3
Polysyphorin
2.6b
Rhaphidecursinol A
Chi Rhaphidophora (Araceae) ở Việt Nam có khoảng 11 loài [5]. Chúng là
những thực vật thân thảo. Cây Ráy leo lá rách ( Rhaphidophora decursiva) được
phân bố khắp các tỉnh miền núi nước ta từ Lào Cai, Yên Bái,... đến Ninh Thuận,
Bình Thuận. Trong Y học dân gian người ta đã dùng nó để chữa một số bệnh như:
giảm đau, cầm máu, tiêu thũng, thanh nhiệt giải độc, chống ho, trừ thấp, chống viêm
nhiễm [6]. Từ loài này, mới đây người ta đã phân lập được 3 neolignan (2.6a-c), 2
dẫn xuất của tetrahydrofuran (2.8a,b) và một hợp chất benzoperoxit (2.7). Tất cả
những hợp chất thu được từ loài Rhaphidophora decursiva có hoạt tính chống sốt
rét rất tốt và cao hơn nhiều lần so với các hợp chất chống sốt rét đã quen biết như
chloroquine, quinine, artemisinin [32].
OH
OCH3
CH3
OCH3
O
OCH3
OCH3
O
OCH3 HO
OCH3
2.6c Rhaphidecursinol B
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
O
O
2.7 Rhaphidecurperoxin
6
H3CO
OCH3 H3CO
O
OCH3
O
OCH3 H3CO
H3CO
OCH3
OCH3
OCH3
OCH3
2.8a Grandisin
OCH3
2.8b Epigrandisin
Từ loài Acorus calamus, 2 neolignan (2.9 và 2.10) cũng đã được phân lập
[23], [44].
MeO
OMe
OMe
MeO
MeO
OMe
OMe
MeO
MeO
OMe
MeO
2.9 Diasaron
OMe
2.10 1,2-dimethyl-3,4-bis(2,4,5trimetoxyphenyl)c.butan
1.2.3. Các hợp chất tecpenoit
Từ loài Xanthosoma robustum (Araceae) 2 hợp chất tecpenoit khung
norlanostan (2.11a,b) đã được phân lập [23], [35].
HO
O
24
25
25
23
HO
3
O
8
8
3
HO
HO
2.11a 29-Norlanosta-8,23-dien-3,25-
2.11b 29-Norlanosta-8,25-dien-3,24-
diol-(3- ,23E),25-hydroperoxit
diol-(3- ,24 ),24-hydroperoxit.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
7
Những hợp chất hydroperoxysterol này có hoạt tính kháng khuẩn cao đối với
các chủng E. coli, Bacillus subtilis và Micrococcus luteus.
Từ loài Acorus calamus người ta đã thu được một tinh dầu chứa thành phần
chủ yếu là các hợp chất khung acoran thuộc nhóm chất tecpenoit (sesquitecpe noit).
Dưới đây là một vài thành phần chính của tinh dầu [23], [50], [53].
1
1
8
7
2
3
3
2
7
8
O
O
O
O
2.12
3,8-Acorandion
2.13
4-Acoren-3,8-dion
O
OH
1
4
7
3
O
O
O
2.14 4-Acoren-3-on
2.15 Axit acoric
Từ thân rễ cây Thiên niên kiện (Homalomena occulta) ở Việt Nam [3], người
ta đã lấy được tinh dầu màu vàng nhạt, có mùi thơm dễ chịu mà thành phần chính
trong tinh dầu là các tecpenoit và l-linalol đạt tới 40%.
HO
10
10
O
1
O
1
7
4
7
6
5
HO
2.16 6,10-Epoxy-7,10-isodaucandiol
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
6
5
4
HO
2.17 6,10-Epoxy-7-isodaucanol
8
OH
11
1
7
OH
5
4
5
11
HO
7
HO
6
7
4
4
6
10
1
HO
1
10
OH
OH
2.18 1,4,7-Eudesmantriol
2.19 7(11)-Oppositen- 2.20. 11- Oppositen-1,41,4-diol
diol
Ngồi ra cịn một số thành phần khác như: terpineol, linalyl axetat, limonen,
-terpinen v.v....Theo tài liệu [55], thì trong lồi Homalomena aromatica người ta
cũng phân lập được một số sesquitecpenoit.
Trong lồi Colocasia esculenta có chứa 2 hợp chất tecpenoit (2.21, 2.22) [23].
24
24
11
11
14
14
9
3
9
7
HO
3
OH
2.21 14-Metylcholesta-9(11),24-dien3,7-diol
7
HO
2.22
OH
14-Metylergosta-9(11),24-dien3,7-diol
Từ loài Pistia stratiotes một số hợp chất khung steran cũng đã được phát
hiện
như:
11-Hydroxystigmast-22-en-3,6-dion
(5 ,11 ,22E,24S)
và
11-
Hydroxystigmast-22-en-3,6-dion (5 ,11 ,22E,24R) [23].
1.2.4. Các hợp chất chứa nitơ
1.2.4.1. Các ancaloit
Chi Arisarum không thấy tài liệu nào xác nhận là có mặt ở Việt Nam. Trong
chi này cũng chỉ có một lồi Arisarum vulgare (Araceae) được người ta nghiên cứu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
9
sàng lọc hoá thực vật, và đã phân lập được một số ancaloit dẫn xuất của pyperidin
(2.23) và pyrrolidin (2.24) [39],[40], [41], [46], [47].
R
N 2
6
2.23
2.23a R = H
3 OH
Irnigaine [3-Hidroxy-2-methyl-6-(9-phenylnonyl)pyperidin]
2.23b R=CH3 N-Methyl-Irnigaine
[3-Hidroxy-1,2-dimetyl-6-(9- phenylnonyl ) pyperidin]
Các hợp chất 2.23a và 2.23b là những chất lỏng dạng dầu và độc đối với ấu
trùng tơm nước mặn, có hoạt tính kháng khuẩn Gram(+) và kháng một số chủng
nấm filamentous.
R
H3C 1
N
2
2.24
2.24a R = H
Irniine [1-Methyl-2-(9-phenylnonyl)- pyrrolidin]
2.24b R = CH3O Irnidine [2-(9-(2-metoxyphenyl)nonyl)-1-methyl-pyrrolidin]
Hai hợp chất ancaloit 2.24a và 2.24b trong loài Arisarum vulgare này cũng
đều là những chất lỏ ng dạng dầu. Chúng đều có hoạt tính kháng khuẩn Gram(-) và
hoạt tính chống nấm [39], [40]. Từ loài Arum maculatum người ta đã phân lập được
một ancaloit khung pyperidin khác (2.25a), [23].
NH
2.25a 2-Propylpiperidine; (S)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
10
Trong loài Caladium maculatum người ta cũng đã phát hiện một dẫn xuất
của pyperidin nữa ở dạng dầu (2.25b), [23].
CH3
N
2.25b 2-Propyl-N-metylpiperidine (S).
Chi Pinellia (Araceae) khơng thấy có ở Việt Nam. Từ loài P. pedatisecta các
nhà khoa học Trung Quốc đã thu được một số ancaloit (2.26, 2.27, 2.28, và 2.29a-b)
[43], [48], [49].
N
O
O
NH
2.26 Hexahydropyrrolo[1,2-a]pyrazine-1,4-dion.
NH2
N
N
N
N
O
O
H
N
H
O
N
OH
N
2.27 Pedatisectin A
2.28 Pedatisectin C
OH
N
OH
OH
N
OH
N
2.29a Pedatisectin D
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
OH
OH
OH
N
2.29b Pedatisectin E
11
Các hợp chất ancaloit trên chưa có các số liệu về hoạt tính sinh học của chúng.
CH3
O
CH3
O
O
O
N
N
O
2.30a Lysicamin
O
2.30b Liriodenin
Người ta cũng đã phân lập được một số hợp chất trong các chi khác thuộc họ
Ráy như từ chi Lysichiton (Araceae) hợp chất ancaloit lysicamin và liriodenin có
cơng thức cấu tạo 2.30a và 2.30b đã được phân lập [23].
1.2.4.2. Các cerebrozit
1.2.4.2.1. Giới thiệu chung
Cerebrozit là một lớp chất của glycosphingolipit, chúng là thành phần rất
quan trọng của rất nhiều loại mô và các cơ quan trong các hệ thống sinh học. Về
mặt hóa học các cerebrozit được tạo thành bởi một phần đường hexoza và một phần
ceramit. Phần ceramit thường chứa một amino ancol mạnh dài được gọi là bazơ
sphingoit (sphingosine hay sphingol) được gắn với một axít béo mạch dài bằng liên
kết amit. Các cerebrozit được phân loại như sau:
Glucocerebrozit
Galactocerebrozit
zwiterionic glycosphingolipit
Các cerebrozit tự nhiên đầu tiên được Thudichum phân lập từ tế bào não năm
1874 và được Carter và cộng sự xác định cấu trúc hóa học năm 1950. Sau đó,
Shapiro và Flowers cùng tổng hợp tồn phần được các cerebrozit này năm 1961.
Hsu và Turk đã đưa ra tính chất cấu trúc hóa học của các cerebrozit bằng phương
pháp va chạm hoạt hóa phân ly (Collisional Activated Dissociation-CAD) và
phương pháp khối phổ nối tiếp, ion hóa bằng bụi electoron (ESI).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
12
Về mặt sinh học, một vài cerebrozit đóng vai trị cấu trúc hỗ trợ, các yếu tố
quan trọng của màng tế bào và hoạt động như các chất truyền dẫn các sự kiện sinh
học ví dụ như: hoạt hóa, dính kết các tế bào, sự truyền tin nội bào và đóng góp vào
sự phát triển của tế bào phần lớn thông qua sự gắn kết của chúng vào protein. Hơn
thế nữa, các cerebrozit cịn đóng vai trị quan trọng trong màng tế bào chúng như là
bề mặt tế bào cho các kháng nguyên và các thụ thể. Trong thực tế, các cerebrozit có
chức năng sinh học rất rộng liên quan đến tính lưỡng tính của phân tử ví dụ như: đối
với hệ số phát triển thần kinh (NGF-Nerve Growth Factor) các phân tử sinh học lớn
là nhân tố có tính quyết định nhất đến sự điều chỉnh phát triển, sự khác biệt và sự
tồn tại của nơ-ron thần kinh. Ngoài ra, các cerebrozit còn được dùng để điều trị
bệnh mất trí nhớ (Alzheimer) và một số bệnh khác [51], [56].
1.2.4.2.2. Các cerebrozit trong họ Ráy
Trong họ Ráy (Araceae), người ta cũng đã phát hiện thấy các hợp chất
cerebrozit có trong một số lồi như lồi Typhonium giganteum có chứa các hợp chất
typhonizit (3.28a,b) [57].
OH
O
OH
19
O
H OH
H O
19
H O
HO
HO
H OH
8 HO
HO
NH
O
H
H
NH
O
H
OH
H
H
OH
H
OH
OH
8
OH
3.28a
3.28b
OH
OH
O
O
H OH
23
H O
OH
NH
23
HO
HO
HO
n
O
H
H
4
OH
H
OH
3.29a n=9
NH
3.29b n=11
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
OH
3.29c
13
Cịn trong lồi Alocasia macrohirrza, người ta cũng đã phân lập được các
cerebrozit (alocerebrozit A-C) 3.29a-c, chúng đều có hoạt tính kháng khuẩn Gram(-/+) [10].
Trong cây Bán hạ Trung Quốc (Typhonium giganteum), người ta cũng đã
tìm thấy hợp chất cerebrozit 3.30, còn từ cây Arisaema amurense các nhà khoa học
cũng đã phân lập được 4 cerebrozit mới (3.31a-d) [51].
OH
O
H
OH
13
H O
HO
HO
NH
O
H
8
OH
H
H
OH
3.30
OH
OH
O
H OH
H O
HO
HO
H
H
m
H O
8
NH
HO
HO
O
OH
H
O
H OH
m
O
H
OH
H
H
OH
3.31a m=15, 3.31b m=17
8
NH
OH
3.31c m=15, 3.31d m=17
Trong loài Bán hạ Việt Nam (Typhonium blumei) người ta đã phân lập được
một cerebrozit nhưng chưa xác định được cấu trúc. [2]
1.2.4.3. Các hợp chất chứa ni-tơ khác
Một hợp chất amit (2.31) cũng được phát hiện có trong lồi Acorus
tatarinowii [23].
OMe
H
N
O
O
OH
OMe
HO
HO
HN
O
2.31 9,9’-Dicarboxylic axit, bis[2-(4-hydroxyphenyl)etylamit].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
14
Những nghiên cứu gần đây cho biết, từ loài Alocasia macrorrhiza thuộc họ
Ráy, có một số cerebrozit và hợp chất nitryl (2.32) [10], [24], [33].
OH
OH
HO
O
OH
O
O
CN
CH2OH
HO
O
Triglochinin
1.2.4
Các hợp chất glycozit
Theo Phạm Hoàng Hộ và các cộng sự thì chi Arisaema họ Ráy ở Việt Nam
có khoảng 5 lồi, chúng đều là các địa thực vật có củ trịn, to [5]. Từ lồi Arisaema
amurense người ta đã phân lập được một số hợp chất glycerol (2.33, 2.34 và 2.35) [34].
OH
OH
O
O
OH
9
CH2OH
O
12
18
O
O
16
O
2.33 Glycerol 1-hexadecanoat-2-(9,12-octadecadienoat) 3-O- -D-galactopyranozit.
OH
OH
O
O
O
OH
9
CH2OH
18
O
9
O
12
18
O
OMe
H
N
O
O
OH
OMe
HO
HO
HN
O
2.34 Glycerol1-(9,12-octadecadienoat)-2-(9-octadecenoat)3-O- -D-alactopyranozit
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
15
OH
OH
OH OH
HOH
O 2C
O
OH OH
O
O
9
O
O
12
18
O
O
18
2.35 Glycerol 2-(9,12- octadecadienoat) 1-octadecanoat 3-O-[ -DGalactopyranosyl-(1
6)- -D-galactopyranozit.
Tất cả các hợp chất glycerolglycozit trên mới chỉ xác định được độ độc tế
bào đối với chủng P388 và DLD-1 cịn hoạt tính sinh học của chúng vẫn chưa được
phát hiện [34]. Một số hợp chất glucozit cũng đã được phân lập ra từ các loài Pistia
stratiotes, Acorus tatarinowii, và Amorphophallus konjac [23].
OH
OH
7
HO
H
O
O
3
HO
H
5
OH
H
HO
9
OH
5
OH
H
HO
6
O
H
O
3
HO
HO
H
6
O
H
7
OH
H
H
H
2.36a 5,6-Epoxy-7-megastigmen-3,9diol (3 ,5 ,6 ,7E,9R),3-O- -DGlycopyranozit
2.36b 7-Megastigmen-3,5,6,9-tetrol
(3S,5R,6R,7E,9R), 3-O- -DGlycopyranozit
H OH
H OH
OH O
HO
HO
H
15
H
O
HO
H
OH
H
H
HO
6
OH
H
HO
HO
OH
H
H
8
O
OH
O
O
12
11
O
O
HO
HO
H
OH
H
H
H
H
H
H
HO
H
OH
H
H
HO
1
3
19
OH
OH
2.37 15-isopimaren-1,3,6,8,11,12,19heptol (1 ,3 ,6 ,11 ,12 )-12-O- -DGlycopyranozit
2.38 -D-Glycopyranosyl-(1 4)- -DGlycopyranosyl- (1 4)-D-manosơ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
16
1.2.5 Các hợp chất trong chi Typhonium
Chi Typhonium ở Việt Nam theo Phạm Hồng Hộ và cộng sự có khoảng 4
lồi [5] Chưa có nhiều nghiên cứu sàng lọc hóa thực vật về các loài trong chi này
được tiến hành. Gần đây loài bán hạ (Typhonium blumei) đã được tác giả Khổng
Thị Bình nghiên cứu sàng lọc hóa thực vật [2]. Chúng tơi đã tiến hành nghiên cứu
thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của cây Bán hạ ba thùy (Typhonium
trilobatum). Các kết quả thu được sẽ được trình bày trong phần kết quả và thảo luậ n
của luận văn. Từ cây Bán hạ Trung Quốc Typhonium giganteum người ta đã phân
lập được một số hợp chất cerebrozit [57], từ cây bán hạ Việt Nam ( Typhonium
blumei) người ta đã phân lập được một hợp chất cerebrozit [2]. Nói chung, chi
Typhonium thuộc họ Ráy ít được nghiên cứu hơn so với các chi khác. Các kết quả
nghiên cứu về chi này cịn khá khiêm tốn. Theo phân tích sơ bộ trong cây Bán hạ ba
thùy (Typhonium trilobatum), chúng tôi cũng đã phân lập được một cerebrozit, để
xác định cấu trúc hồn thiện của nó cần có nghiên cứu tiếp theo.
1.3. Phổ
13
C-NMR phân giải cao trong nghiên cứu cấu trúc và thành phần
của lipit (axít béo và este của nó)
1.3.1 Giới thiệu chung
Phổ
13
C-NMR phân giải cao cung cấp cho chúng ta rất nhiều thơng tin hữu
ích về cấu trúc hố học của các hợp chất hữu cơ nói chung và các hợp chất lipít nói
riêng. Các chuỗi tín hiệu (pic của độ dịch chuyển hoá học) cho chúng ta 2 giá trị
quan trọng 1. Thông tin về phần định tính (vị trí xuất hiện của pic ppm), 2. Thơng
tin về phần định lượng (độ cao hay cường độ của pic) [26].
Phổ 13C-NMR của dầu béo hoa rượu Rum (Safflower) được thể hiện ở hình 1. 1.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
17
Hình 1.1. Phổ 13C-NMR phân giải cao của dầu béo hoa rượu Rum (Safflower).
Độ dịch chuyển hoá học
(ppm) rất nhạy cảm trên tồn bộ chuỗi các bon (C)
của một axít béo cụ thể và cịn có thể bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi cấu trúc phân tử
cách xa nguyên tử trung tâm từ 6 nguyên tử trở lên. Ví dụ: Độ dịch chuyển hoá học
của nguyên tử C trong nhóm axyl (C-1) bị ảnh hưởng bởi liên kết đơi
9 cách
nguyên tử trung tâm (C-1) là 8 nguyên tử C. Rất nhiều thơng tin về độ dịch chuyển
hố học
(ppm) của các hợp chất axít béo, glyceroleste, phospholipit … Cụ thể đã
được tập hợp thành thư viện thông tin về chất béo và chúng ta có thể sử dụng những
thơng tin này để xác định các nhóm chức và vị trí của nó trong chuỗi ankyl mạch
dài. Việc sử dụng những số liệu đặc trưng của một số loại phân tử cho phép chúng
ta có thể xác định được giá trị định tính cũng như giá trị định lượng của một số hỗn
hợp axít béo tự nhiên (hoặc dẫn xuất của nó như: glyceroleste, lipit...) [26].
1.3.2 Axit ankanoic và este
Phổ
13
C-NMR của các axít no mạch ngắn khơng cho chúng ta nhiều thông
tin, tuy nhiên ta cũng cần hiểu cặn kẽ về nó trước khi bắt đầu nghiên cứu cấu trúc
của các axít béo và các dẫn xuất của chúng. Trong bảng 1.1. phổ
13
C-NMR của axit
palmitic cho ta biết rõ 6 tín hiệu của các nguyên tử các bon C -1, C-2, C-3 và 1,
2 và 3. Các tín hiệu cịn lại xuất hiện gần nhau hoặc trùng lên nhau trong khoảng
29,0-29, 8 ppm. Phần tín hiệu này rõ ràng là của các ngun tử C thuộc các nhóm
metylen (CH2 ) cịn lại trong mạch. Một vài tín hiệu này có thể nhận biết được trong
một số trường hợp đặc biệt nhưng sẽ khó nhận dạng hơn trong một hỗn hợp. Riêng
6 tín hiệu pic được nhận biết rõ ràng có thể xuất hiện như một chùm píc trong các
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
