Nghiên cứu thành phần hóa học cây sài đất

44
Tạp chí Hóa học, T. 45 (ĐB), Tr. 44 - 47, 2007
Nghiên cứu thành phần hóa học cây sài đất
(wedelia calendulacea less.)
Đến Tòa soạn 15-11-2007
vũ đình hong, đỗ danh giáp
Khoa Công nghệ Hóa học, Tr$ờng Đại học Bách khoa H) Nội

Summary
Stigmasterol, (-)-kaur-16-en-19-oic acid and apigenin were isolated from the whole plant of
Wedelia calendulacea Less. Apigenin was found for the first time from the species. Structures of
the compounds were elucidated by means of spectroscopic methods.

I - đặt vấn đề
Cây Si đất (Wedelia calendulacea Less.)
thuộc họ cúc (Asteraceae) l loại cỏ dại, mọc
lan bò, chỗ thân mọc lan tới đâu rễ mọc tới đấy,
nơi đất tốt có thể cao hơn 0,5 m. Si đất mọc
hoang v trồng ở nhiều nơi, phân bố chủ yếu ở
vùng núi thấp hoặc trung du. Trong dân gian,
ng9ời ta dùng cây Si đất chữa các bệnh nhiễm
khuẩn ngoi da: mụn nhọt lở loét, rôm sảy, s9ng
khớp nhiễm trùng.... Ngoi ra nhân dân ta còn
sử dụng lm thực phẩm ăn sống nh9 rau với cá
hay thịt. Theo y học Trung Quốc ng9ời ta còn
dùng cây ny chữa bạch hầu, ho g, viêm họng
[1]. Một số nghiên cứu gần đây trên thế giới cho
thấy hoạt tính kháng khuẩn [2] v chữa loTng
x9ơng tiền mTn kinh [3] của Si đất. Các nghiên
cứu về thnh phần hóa học của Si đất ở Việt
Nam đT nói đến sự có mặt của wedelolactone

v axit norwedelic [4], -amyrin [5], axit
oleanolic [6]. Bi báo ny trình by những
nghiên cứu mới về các thnh phần hóa học khác
có trong các dịch chiết n-hexan v etyl axetat
của cây Si đất Việt Nam. Kết hợp các ph9ơng
pháp phổ nh9 phổ hồng ngoại, phổ cộng h9ởng
từ hạt nhân v so sánh với t9 liệu đT xác định
cấu trúc hóa học của các chất phân lập đ9ợc.
Ii - thực nghiệm
1. Thiết bị v hóa chất
Phổ
1
H-NMR v
13
C-NMR đo trên máy
Brucker AVANCE 500 MHz v 125 MHz t9ơng
ứng. Dung môi đo phổ l CDCl
3
, DMSO-d
6
, chất
nội chuẩn tetrametylsilan. Sắc ký lớp mỏng
phân tích đ9ợc sử dụng trên bản silicagel tráng
sẵn Merck. Sắc ký cột nhồi chất hấp phụ
siliacgel Merck 60 (0,040-0,063 mm), các hệ
dung môi rửa giải l n-hexan/etyl axetat v
CH
2
Cl
2

/MeOH với độ phân cực tăng dần.
2. Chiết tách v xác định cấu trúc
Mẫu cây Si đất đ9ợc thu hái tại H Tây vo
tháng 3 năm 2006.
Cây Si đất (ton cây) đ9ợc lm sạch v sấy
khô ở 40
o
C (3 kg), đ9ợc xay nhỏ v ngâm chiết
trong metanol : n9ớc (9/1) 3 lần, mỗi lần 24 giờ.
Gộp các dịch chiết metanol, cất loại dung môi
d9ới áp suất giảm ta thu đ9ợc cặn tổng metanol.
Cặn tổng metanol đ9ợc chiết lần l9ợt với n-
hexan v etyl axetat, sau khi cô quay dung môi
thu đ9ợc các cặn chiết n-hexan v etyl axetat
t9ơng ứng.
Cặn n-hexan đ9ợc phân tích bằng sắc ký cột
nhồi silicagel, giải hấp bằng hệ dung môi n-
hexan/etylaxetat với độ phân cực tăng dần; thu
45
đ9ợc 85 phân đoạn. Từ các phân đoạn 43-45 kết
tinh thu đ9ợc chất (1), R
f
= 0,79 ở hệ n-
hexan/etylaxetat (2:1). Các phân đoạn 33-36
đ9ợc gộp lại v tiến hnh sắc ký cột lặp lại có hệ
dung môi rửa giải n-hexan/etylaxetat với độ
phân cực tăng dần, thu đ9ợc 150 phân đoạn. Từ
các phân đoạn 36-70 kết tinh thu đ9ợc chất (2)
có R
f

= 0,47 ở hệ n-hexan/axeton (2:1).
T9ơng tự, thực hiện sắc ký cột đối với cặn
etylaxetat (silicagel, hệ dung môi
CH
2
Cl
2
/MeOH với độ phân cực tăng dần) thu
đ9ợc 60 phân đoạn. Các phân đoạn 26-33 đ9ợc
gộp lại v tiến hnh sắc ký cột lặp lại bằng hệ
dung môi rửa giải n-hexan/etylaxetat với độ
phân cực tăng dần, thu đ9ợc 150 phân đoạn. Từ
các phân đoạn 98-112 kết tinh thu đ9ợc chất (3)
có R
f
= 0,5 ở hệ dung môi n-hexan/etylaxetat
(3:2).
Stigmasterol (1): Tinh thể hình kim mu
trắng, nhiệt độ nóng chảy 168 - 169
o
C. IR:
K
Br

(cm
-1
) = 3436, 2936, 2865, 1705, 1658, 1462,
1379, 1243, 1059, 968, 805, 598, 444.
1
H-NMR

(500MHz, CDCl
3
), (ppm): 0,70 (3H, s, H-18),
0,81 (3H, d, J = 6,8 Hz, H-27), 0,83 (3H, d, J =
7,3 Hz, H-26), 0,83 (3H, t, J = 7,6 Hz, H-29),
0,92 (3H, d, J = 6,6 Hz, H-21), 1,02 (3H, s, H-
19), 3,53 (1H, tt, J = 5,1; 11,7 Hz, H-3), 5,02
(1H, dd, J = 3,5; 15,5 Hz, H-23), 5,15 (1H, dd, J
= 3,7; 15,5 Hz, H-22) v 5,35 (1H, d, J = 5,1
Hz, H-6).
13
C-NMR (125MHz, CDCl
3
),
(ppm): 140,8 (s, C-5), 138,3 (d, C-22), 129,3 (d,
C-23), 121,7 (d, C-6), 71,8 (d, C-3), 56,9 (d, C-
14), 56,0 (d, C-17), 51,3 (d, C-24), 50,2 (d, C-
9), 42,3 (t, C-4), 42,3 (s, C-13), 40,6 (d, C-20),
39,7 (t, C-12), 37,3 (t, C-1), 36,5 (s, C-10), 31,9
(d, C-8), 31,9 (d, C-25), 31,9 (t, C-7), 31,7 (t, C-
2), 28,9 (t, C-16), 25,4 (t, C-28), 24,4 (t, C-15),
21,3 (q, C-26), 21,1 (t, C-11, C-21), 19,4 (q, C-
19), 19,0 (q, C-27), 12,3 (q, C-29) v 12,1 (q, C-
18).
Axit (-)-kaur-16-en-19-oic (2): Tinh thể
hình lập ph9ơng mu trắng, nhiệt độ nóng chảy
177 - 178
o
C. IR:
KBr

(cm
-1
) = 3449, 3070, 2927,
2862, 1691, 1657, 1458, 1364, 1259, 1177, 873,
800, 470.
1
H-NMR (500 MHz, CDCl
3
),
(ppm): 0,81 (2H, ddd, J = 3,9; 8,3; 13,0 Hz, H-
1), 0,96 (3H, s, H-20), 1,20 (1H, m, H-9), 1,25
(3H, s, H-18), 1,40-1,60 (2H, m, H-12), 1,40-
1,70 (2H, m, H-7), 1,60 (2H, m, H-11), 1,80
(2H, m, H-6) 2,65 (1H, t, J = 3,9 Hz, H-13),
4,75 (1H, br s, H
a
-17) v 4,8 (1H, br s, H
b
-17).
1
3
C-NMR (125 MHz, CDCl
3
), (ppm): 184,3
(s, C-19), 155,9 (s, C-16), 103,0 (t, C-17), 57,0
(d, C-5), 55,1 (d, C-9), 48,9 (t, C-15), 44,2 (s, C-
8), 43,8 (d, C-13), 43,8 (s, C-4), 41,3 (t, C-7),
40,7 (t, C-1), 39,7 (t, C-14), 39,6 (s, C-10), 37,8
(s, C-3), 33,1 (t, C-12), 28,9 (q, C-18), 21,8 (t,
C-6), 19,1 (t, C-2), 18,4 (t, C-11) v 15,6 (q, C-

20).
Apigenin (3): Tinh thể dạng bột mịn mu
vng, nhiệt độ nóng chảy 345 - 346C. IR:
K
Br

(cm
-
1
) = 3342, 3098, 2934, 2612, 1654, 1608,
1500, 1446, 1355, 1241, 1177, 1028, 831, 740,
573.
1
H-NMR (DMSO-d
6
, 500 MHz) (ppm):
7,92 (2H, d, J = 8,5 Hz, H-3, H-5); 6,92 (2H,
d, J = 8,5 Hz, H-2, H-6); 6,77 (1H, s, H-3);
6,48 (1H, d, J = 2,0 Hz; H-6); 6,19 (1H, d, J =
2,0 Hz; H-8);
13
C-NMR (DMSO-d
6
, 125 MHz)
(ppm): 163,7 (s, C-2); 102,8 (d, C-3); 181,7 (s,
C-4); 161,2 (s, C-5); 98,9 (d, C-6); 164,3 (s, C-
7); 93,4 (d, C-8); 157,3 (s, C-9); 103,6 (s, C-10);
121,2 (s, C-1); 128,4 (d, C-2 v C-6); 116,0
(d, C-3 v C-5); 161,4 (d, C-4).
Iii - kết quả v thảo luận

Cặn dịch chiết metanol của cây Si đất đ9ợc
chiết lần l9ợt với các dung môi n-hexan,
etylaxetat. Cất loại dung môi d9ới áp suất giảm
thu đ9ợc các cặn chiết t9ơng ứng. Từ cặn chiết
n-hexan, etylaxetat bằng ph9ơng pháp sắc ký
cột nhồi silicagel đT phân lập đ9ợc 3 chất sạch.
Kết hợp các ph9ơng pháp phổ v so sánh với t9
liệu đT xác định đ9ợc cấu trúc của 3 chất ny l:
stigmas-5,22-dien-3-ol (stigmasterol), axit (-)-
kaur-16-en-19-oic v 5,7,4-trihydroxy flavon
(apigenin).

ho
3
5
6
18
19
22
29
27
26
23
17

1: stigmasterol
46
cooh
18
2

0
1
10
4
5
8
15
1
4
1
3
1
6
1
7
1
1
1
9
H
2: axit (-)-kaur-16-en-19-oic
o
oh
ho
oh o
1
2
3
45
6

7
8
9
10
1'
2'
3'
4'
5'
6'

3: apigenin

Chất 1: Các phổ
13
C-NMR; DEPT 90 v 135
cho thấy 1 có 29 nguyên tử cacbon, gồm có 6
nhóm CH
3
, 9 nhóm CH
2
, 11 nhóm CH v 3
cacbon bậc bốn. Trong đó có 4 nguyên tử
cacbon của nối đôi (
c
138,3 (d, C-22)/
c
129,32
(d, C-23); v
c

140,8 (s, C-5)/
c
121,7 (d, C-6))
v 1 cacbon liên kết với oxi (
c
71,81 (d)). Phổ
1
H-NMR cho thấy sự có mặt của hai nhóm thế
metyl bậc ba
H
0,70 (s, H-18);
H
1,02 (s, H
3
-
19), ba nhóm thế metyl bậc hai
H
0,92 (d, J =
6,6 Hz, H
3
-21);
H
0,81 (d, J = 6,8 Hz, H
3
-27);

H
0,83 (d, J = 7,3 Hz, H
3
-26) v một nhóm thế

metyl bậc một
H
0,84 (t, J = 7,6 Hz, H-29).
Trên phổ cũng xác nhận sự có mặt của nhóm -
OH tại C-3: 3,53 (1H, m, J = 1,4; 5,1; 11,7 Hz;
H-3) cũng nh9 các nối đôi - CH=CH- với cấu
hình trans :
H
5,02 (1H, dd, J = 3,5; 15,5 Hz;
H-23); 5,15 (1H, dd, J = 3,7; 15,5 Hz; H-22) v
nối đôi kiểu >C=CH- tại C-5/C-6:
H
5,35 (1H,
br d, J = 5,1 Hz; H-6. Các dữ liệu phổ nêu trên,
kết hợp so sánh số liệu phổ
13
CNMR với t9 liệu
[7] cho phép khẳng định (1) l stigmas-5,22-
dien-3-ol (stigmasterol).
Chất 2: Phổ hồng ngoại của hợp chất (2) có
dải hấp thụ của nhóm hydroxy v cacbonyl (
max

3449, 1690 cm
-1
) v nhóm metylen ngoại vòng
(1656, 873 cm
-1
). Các phổ
13

C-NMR v DEPT
90, DEPT 135 cho thấy sự có mặt 20 nguyên tử
cacbon của một ditecpenoit, trong số đó có một
nhóm exo-metylen [
C
155,9 (s), 103,0 (t) v
một nhóm cacboxyl (
C
184,3 (s)]. Phổ
1
H-
NMR cũng khẳng định sự có mặt hai nhóm
metyl bậc ba
H
0,96 (3H, s, H-20) v
H
1,25
(3H, s, H-18), hai nhóm metyl bậc bốn [
H
1,25
(s), 0,96 (s)] v nối đôi ngoi vòng [
H
4,75 (br
s)v 4,85 (br s)]. Phân tích các dữ liệu phổ
1
3
C-
NMR v
1
H-NMR, kết hợp so sánh t9 liệu [8,9]

cho thấy chất (2) l axit (-)-kaur-16-en-19-oic.
Chất 3: Ph hồng ngoại của 3 có vân hấp thụ
ở 3342 cm
-1
đặc tr9ng cho dao động hóa trị của
nhóm -OH. Đỉnh 3098 cm
-1
đặc tr9ng cho dao
động hóa trị của các liên kết C-H vòng benzen.
Vân hấp thụ 1653 cm
-1
đặc tr9ng cho dao động
hóa trị của nhóm cacbonyl liên hợp trong
flavonoit. Các đỉnh 1608, 1500, 1446 cm
-1
đặc
tr9ng cho dao động hóa trị liên kết C=C vòng
benzen. Các pic 831, 740, 573 cm
-1
đặc tr9ng
cho dao động biến dạng của các CH thơm cạnh
nhau. Nh9 vậy trên phổ hồng ngoại cho thấy (3)
thuộc nhóm chất flavonoit. Ph
13
C-NMR
(DMSO-d
6
, 125 MHz) v DEPT-135, 90 cho
bit có 15 nguyên t cacbon trong phân t,
trong đó có 7 cacbon nhóm metin (-CH) vi các

tín hiệu có độ chuyển dịch hóa học (ppm) l
93,4; 98,9; 102,8; 116,0(tín hiệu kép) v 128,4
(tín hiệu kép); không có cacbon nhóm metyl v
metylen, có 8 cacbon bc bn vi các pic với
độ chuyển dịch hóa học nh9 sau: (ppm) 103,6;
121,2; 157,3; 161,1; 161,4; 163,7; 164,1; 181,7.
Phân tích các số liệu phổ IR,
1
H-NMR,
13
C-
NMR cũng nh9 các đặc tr9ng vật lý khác đều
phù hợp với apigenin (5,7,4-trihydroxy flavon)
[10].
Iv - kết luận
Từ các cặn chiết n-hexan v etylaxetat của
cây Si đất (Wedelia calendulacea Less.) ở Việt
Nam đT phân lập đ9ợc ba chất sạch l
stigmasterol, axit (-)-kaur-16-en-19-oic v
apigenin. Trong đó apigenin lần đầu tiên đ9ợc
báo cáo phân lập từ loi thực vật ny. Cấu trúc
hóa học của các chất ny đ9ợc xác định bởi phổ
hồng ngoại FT-IR, phổ cộng h9ởng từ hạt nhân
1
H-NMR,
13
C-NMR.
47
Lời cảm ơn: Công trình đ$ợc thực hiện với sự
hỗ trợ kinh phí của Ch$ơng trình nghiên cứu cơ

bản trong lĩnh vực khoa học tự nhiên.
Ti liệu tham khảo
1. Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Chung, Bùi
Xuân Ch9ơng, Nguyễn Th9ợng Dong, Đỗ
Trung Đm, Phạm Văn Hiển, Vũ Ngọc Lộ,
Phạm Duy Mai, Phạm Kim MTn, Đon thị
Thu, Nguyễn Tập, Trần Ton. Cây thuốc v
động vật lm thuốc ở Việt Nam, tập II, Nxb.
Khoa học & Kỹ thuật H Nội, Tr. 657 - 659
(2004).
2. A. K. M. Mottakin, R. Chowdhury, M. S.
Haider, K. M. Rahman, C. M. Hasan, M. A.
Rashid. Fitoterapia, 75, P. 355 - 359 (2004).
3. Shirwaikar Annie, R. G. Prabhu, S. Malini.
Phytomedicine, 13, P. 43 - 48 (2004).
4. Nguyen Ngoc Suong, Do Ngoc Tin, Nguyen
Kim Phi Phung, Nguyen Cong Hao. Tạp chí
Hóa học, 36(1), Tr. 87 - 88 (1998).
5. Nguyen Ngoc Suong, Do Thi Hoang Anh,
Do Ngoc Tin, Nguyen Kim Phi Phung,
Nguyen Cong Hao. Tạp chí Hóa học, 36(2),
Tr. 74 - 75 (1998).
6. Nguyễn Thị Xuân Hoa, Phạm Văn Thanh,
Phạm Kim MTn, Nguyễn Thị Minh Khai.
Tạp chí D9ợc liệu, 8(5), Tr. 146 - 149
(2003).
7. J. L. Goad, T. Akihisa. Analysis of Sterols,
Blackie Academic & Professinonal Pub.,
First edition, P. 380 (1997).
8. Y. H. Kim, B. S. Chung. J. Nat. Prod, 51(6),

P. 1080 - 1083 (1988).
9. Tiansheng Lu, David Vargas, Scott G.
Franzbalau and Nikolaus H. Fischer,
Phytochemistry, Vol. 38, No. 2, P. 451- 456
(1995).
10. B. Berghoefer and J. Hoelz, Planta Medica,
53, P. 216 - 219 (1987).