Phân lập và xác định cấu trúc từ củ giềng Lào

104
Tạp chí Hóa học, T. 41, số 1, Tr. 104 - 107, 2003
phân lập và xác định cấu trúc của 3-(p-axetylphenyl)
-3-metylcacboxyl-1-propen từ củ riềng lào (alpinia
laosensis gagnep) việt nam

Đến Tòa soạn 4-11-2002
văn ngọc hớng, phan minh giang

Trờng đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia H( Nội

Summary

The different components of the rihzomes of Alpinia laosensis Gagnep was extracted by
petroleum ether, ethyl acetate and methanol. From residue of the extract of petroleum ether, 3-
(p-acetylphenyl)-3-metylcacboxyl-1-propen was isolated fraction distillation. The structure of
the compound determined methods.

I - Mở đầu

Chi Riềng (Alpinia) l một chi lớn của họ
Gừng (Zingiberaceae), cho đến nay ng#ời ta đ%
tìm thấy 35 loi riềng có ở Việt Nam [1]. Nhiều
cây trong chi Riềng l cây thuốc dân tộc, ng#ời
ta dùng chúng để kích thích tiêu hóa, chữa các
bệnh về đ#ờng ruột nh# đau dạ dy, đầy hơi,
khó tiêu [2]. Riềng cũng l cây đ#ợc dùng phổ
biến trong chế biến thực phẩm để lm gia vị v
chất thơm.
Riềng lo l cây đặc hữu của n#ớc Lo,
nh#ng cũng mọc ở một số vùng của Việt Nam,

đặc biệt ở biên giới Việt-Lo nh# các huyện
Đacrông v H#ơng Hóa, tỉnh Quảng Trị. Nhân
dân địa ph#ơng, đặc biệt l dân tộc Vân Kiều
coi cây riềng lo l cây thuốc gia đình nh no
cũng có một khóm riềng lo để sử dụng khi đau
bụng, ăn khó tiêu, ngâm cồn để xoa chống đau
khớp hay dùng trong chế biến thực phẩm, đặc
biệt cho vo muối rang để ăn lâu ngy. Rõ
rng, giềng lo l cây đặc dụng với dân địa
ph#ơng. Nh#ng vì đây l một loại cây đặc hữu
nên các ti liệu về cây ny hầu nh# không có.
Đó l điều m chúng tôi quan tâm.
II - Kết quả v Thảo luận

Trong công trình tr#ớc, chúng tôi đ% khảo
sát tinh dầu của củ riềng lo về hm l#ợng, các
hằng số vật lý, các chỉ số hóa học, về thnh
phần chính v hoạt tính kháng khuẩn [3] v
nhận thấy tinh dầu củ riềng lo có thnh phần
phức tạp, phổ kháng khuẩn rộng v đặc biệt
hm l#ợng các sesquitecpen khá lớn. Điều ny
gợi ý rằng tinh dầu đ#ợc điều chế theo ph#ơng
pháp cuốn hơi n#ớc có thể ch#a bao hm hết
các hoạt chất sinh học của củ riềng lo, nhất l
các dẫn xuất của sesquitecpen có nhiệt độ sôi
cao, m cất cuốn hơi n#ớc không cất ra đ#ợc.
Để khắc phục điều ny, chúng tôi tiến hnh
chiết phân lập các lớp chất trong củ riềng lo.
theo độ phân cực tăng dần của dung môi. Lúc
đầu chiết các chất không phân cực hoặc kém

phân cực bằng ete dầu hỏa (sôi ở 30 - 60
o
C, sau
đó chiết các chất phân cực trung bình bằng
etylaxetat v cuối cùng chiết các chất phân cực
mạnh bằng metanol theo ph#ơng pháp chiết
ngâm. Kết quả chiết trình by trong bảng sau:

Dung môi Ete dầu hỏa Etylaxetat Metanol
Hiệu suất, % 1,79 2,28 2,46
105
Rõ rng, các hợp chất không phân cực chiết
đ#ợc bằng ete dầu hỏa có hiệu suất cao
(1,98%), trong khi đó các hợp chất không phân
cực cất cuốn hơi n#ớc tinh dầu chỉ chiếm
0,031%.
Để tiến hnh nghiên cứu thnh phần các
chất trong cặn chiết ete dầu hỏa, chúng tôi khảo
sát chúng bằng sắc ký lớp mỏng với hệ dung
môi ete dầu hỏa etylaxetat 9 : 1 (v : v). Kết quả
cho 8 vệt chất khi hiện bằng vanilin trong
H
2
SO
4
đặc 0,5%. Khi hiện với thuốc thử
Dragendop v FeCl
3
các vệt ny đều cho phản
ứng âm tính v không thêm vệt mới, điều ny

chứng tỏ trong cặn chiết ny không có các hợp
chất ancaloit, phenolic v axit cacboxylic.
Trong đó, 4 vệt chất có R
f
= 0,74; 0,72; 0,10 v
0,30 có đ#ờng kính lớn v đậm mu, đặc biệt
lớn l vệt có R
f
= 0,30. Điều ny cho thấy trong
cặn chiết ete dầu hỏa của củ riềng lo có 4 chất
chính, trong đó có 1 chất có hm l#ợng lớn
nhất. Kiểm tra nhận xét ny bằng cách phân
tích cặn chiết bằng GC cho thấy cặn ny có
thnh phần phức tạp, 50 thnh phần, nh#ng chỉ
có 4 thnh phần chính với thời gian l#u l 1,36;
4,27; 6,27 v 10,91 v hm l#ợng l 26,77%;
1,29%; 2,33% v 62,58% tổng các thnh phần
chính ny chiếm tới 92,90% cặn. Trong các
thnh phần còn lại, có 4 thnh phần có hm
l#ợng 0,42%. Có thể 4 thnh phần ny cùng
với 4 thnh phần chính lm nên 8 vệt chất trong
sắc ký lớp mỏng đ% nêu ở trên.
Các kết quả phân tích bằng sắc ký lớp
mỏng v GC cặn chiết bằng ete dầu hỏa cho
thấy để phân lập các chất trong cặn ny tốt nhất
có thể l ph#ơng pháp cất phân đoạn trong chân
không. Với cột nhồi thủy tinh di 35 cm, đ#ờng
kính 3 cm, chất nhồi vnh khuyên sứ di 0,5
cm, đ#ờng kính 0,4 cm cất ở áp suất 5 mmHg,
tỷ lệ hồi hữu 1/10, chúng tôi thu đ#ợc 6 phân

đoạn, trong đó đáng chú ý l phân đoạn III có
nhiệt độ sôi ổn định 158 - 160
o
C/5 mmHg
chiếm tới 60% tổng thể tích cặn. Cất lại phân
đoạn III trên cột 35 cm, đ#ờng kính 1,5 cm,
chất nhồi lò xo thủy tinh di 0,5 cm, đ#ờng
kính 0,3 cm thu 3 phân đoạn trong đó phân
đoạn sôi ổn định nhất ở 160
o
C/5 mmHg chiếm
56% tổng thể tích cặn v ký hiệu l A.L.II.
Kiểm tra độ tinh khiết của A.L.II bằng GC cho
thấy có có độ tinh khiết 99,05%, d
4
20
0,8167,
n
D
20
1,4321.
Phổ khối l#ợng của A.L.II có [M]
+
218, đặc
biệt có mảnh với khối l#ợng 43 đặc tr#ng cho
nhóm axyl, [CH
3
C O]
+
. Phổ IR của A.L.II có

các pic hấp thụ 1671 cm
-1
đặc tr#ng cho nhóm
xeto ,-không no, 1744 cm
-1
đặc tr#ng cho
nhóm este, 1608 cm
-1
đặc tr#ng cho nhân thơm
v 1648, 1421, 911 cm
-
1
đặc tr#ng cho nhóm
metylen cuối mạch. Phổ
1
3
C-NMR (khử hon
ton t#ơng tác C-H) v phổ APT cho chất phân
tử A.L.II có 13 nguyên tử C, trong đó có 2
nhóm cacbonyl có = 70,3 s v 169,9 s v một
nhóm CH
2
, 8 nhóm CH v CH
3
, 2 cacbon bậc 4,
có = 150,6 (s) v 136 (s) ppm. Trong phổ
1
H-
NMR chúng ta dễ dng nhận thấy có 2 pic đơn,
với 3H mỗi nhóm đặc tr#ng cho các nhóm

metyl có độ chuyển dịch hóa học 2,11 (3H, s)
v 2,28 (3H, s). Nhóm metylen cuối mạch có
2H v 5,25 dd (J: 1,1 Hz v 10,0 Hz) v 5,35
dd (J: 1,1 Hz; 10,0 Hz). Pic đa bội (1H) 5,99,
pic đôi (1H) 6,25 (J: 5,9) đặc tr#ng cho các
proton ở C
2
v C
3
. Đáng chú ý nhất trong phổ
1
H-NMR của A.L.II l 2 nhóm pic đôi kiểu AB
có 7,0 d (5,84) v 7,37 d (J: 8,4 Hz, mỗi
nhóm có 2H nằm ở vùng tr#ờng thấp (vùng
nhân thơm).
Tất cả các dữ kiện quang phổ ở trên cho
phép chúng tôi xây dựng công thức cấu tạo của
A.L.II (hình 1) v gọi nó l 3-(p-axetylphenyl)-
3-metylcacboxyl-1-propen.
CH CH CH
2
O C CH
3
O
CH
3
C
O
12
3

4
5
6
7
8
9
12
13
10
11

Hình 1
III - thực nghiệm
1. Mẫu thực vật
Thân củ riềng lo (Alpinia laosensis
Gagnep) đ#ợc thu mua tại vùng biên giới Việt-
Lo thuộc huyện H#ơng Hóa, tỉnh Quảng Trị
vo tháng 11 năm 2001. Mẫu đ#ợc giám định
bởi Phòng Ti nguyên thực vật, Viện Sinh thái
v Ti nghuyên sinh vật.
2. Xử lý mẫu thực vật
Thân, rễ của riềng lo sau khi thu mua về
106
20 ml cặn E
I
< 37
o
C
0,5 ml
2,5%

II
40 - 50
o
C
1,5 ml
2,5%
III
157 - 162
o
C
12,0 ml
2,5%
IV
165 - 170
o
C
3,0 ml
5,0%
V
170 - 180
o
C
2,0 ml
10,0%
VI
< 180
o
C
1,0 ml
50,0%

I
160
o
C
0,70 ml
5,83%
II
160
o
C
10,0 ml
83,33%
III
161 - 162
o
C
1,0 ml
8,33%
IV
162
o
C
0,3 ml
2,5%
Chất nhồi lò xo thủy tinh
l: 0,5 cm, : 0,3 cm
áp suất 5 mmHg, hồi l#u 1/10
Cột thủy tinh
L: 35 cm
: 1,5 cm

Chất nhồi lò xo thủy tinh
l: 0,5 cm, : 0,4 cm
áp suất 5 mmHg, hội l#u 1/10
Cột thủy tinh
L: 35 cm
: 1,5 cm
1. Lm khô
2. Ngâm trong etylaxetat, 72 giờ
Ngâm trong ete dầu hỏa
30
o
- 60
o
C trong 7 giờ
1000 g nguyên liệu
Dịch ete dầu hỏa
1. Lm khô
2. Loại dung môi
19,70 g cặn E, hiệu suất 1,79%
1. Lm khô
2. Ngâm với MeOH, 72 giờ
Dịch chiết etylaxetat
1. Lm khô
2. Loại dung môi
22,80 g cặn A, hiệu suất 2,28%
Dịch chiết MeOH
Loại dung môi
24,60 g cặn M, hiệu suất 2,46%
đ#ợc rửa sạch, cắt bỏ phần rễ con v những chỗ
h# thối, chỉ lấy phần thân rễ d#ới mặt đất, thái

ngang rễ, dy 3 - 4 mm, hong khô trong không
khí, sấy ở 43
o
C v nghiền thnh bột.
3. Chiết các hợp chất
Chúng tôi tiến hnh chiết phân lớp các hợp
chất trong củ riềng lo theo độ phân cực tăng
dần của dung môi nh# chỉ ra trong sơ đồ sau:

4. Khảo sát cặn E bằng sắc ký lớp mỏng v*
GC
a) Sắc ký lớp mỏng bằng E trên bảng
silicagel 60 F
254
với hệ dung môi ete dầu hỏa
etylaxetat 9/1 (v/v), hiện bằng vanilin trong
H
2
SO
4
đặc 5% cho 8 vệt chất có R
f
= 0,79;
0,72; 0,60; 0,47; 0,35; 0,30; 0,29 v 0,22.
b) Kết quả phân tích cằn bằng GC
Kết quả phân tích cặn bằng GC đựoc thực
hiện trên detector FID, trong môi tr#ờng nitơ, ở
nhiệt độ 140 - 160
o
C, tốc độ 3dC/min.

5. Cất phân đoạn cặn E của củ riềng l*o
107
6. Kiểm tra độ tinh khiết của phân đoạn sôi
160
o
C/5 mmHg ký hiệu A.L.II
Kết quả kiểm tra độ tinh khiết của phân
đoạn sôi 160
o
C/5 mmHg ký hiệu A.L.II đ#ợc
trình by trên hình 2.

Hình 2
7. Các số liệu phổ của A.L.II
a) Phổ hồng ngoại ghi trên máy Avatotar
360ET-IR. Nicolet d#ới dạng viên nén với KBr
có các pic hấp thụ cm
1
/max 1671, 1741, 1648,
1608, 1421, 911.
b) Phổ khối l#ợng: m/z 218 (M
+
: C
13
H
14
O
3
).
c)

1
H-NMR (Bruker Avance-500 MHz,
CDCl
3
+ 5% CD
3
OD); 2,11 (3H, s); 2,28 (3H,
s); 5,25 (1H, dd J: 1,1; 10,6 Hz) 5,35 (1H, dd,
J: 1,1 v 10,6 Hz), 5,99 (1H, dd), 6,25 (1H, d, J:
5,9 Hz); 7,08 (2H, d, J: 8,4 Hz); 7,37 (2H, d, J:
8,4 Hz).
d)
13
C-NMR (Brucker Avance 125 MHz),
CDCl
3
+ 5% CD
3
OD. : 170,3 (s, C
1
0
); 169,9 (s,
C
1
2
); 150,6 (s, C
7
); 136,6 (s, C
4
); 136,0 (d, C

2
);
121,8 (d, C
5
); 128,5 (d, C
9
); 121,8 (d, C
0
); 121,8
(d, C
8
); 117,2 (t, C
1
); 75,9 (d, C
3
); 21,2 (q, C
11
);
21,1 (q, C
1
3
).
III - kết luận
Đ% chiết phân lớp các hợp chất trong của
riềng lo theo độ phân cực tăng dần của dung
môi ete dầu hỏa, etylaxetan, metanol. Phân tích
thnh phần của cặn chiết ête dầu hỏa bằng sắc
ký lớp mỏng v GC v từ cặn ny phân lập đ#ợc
một chất có độ tinh khiết 99,05% v ký hiệu l
A.L.II.

Bằng các ph#ơng pháp vật lý IR, MS,
1
H-
NMR,
13
C-NMR,
13
C-NMR-DEPT135,
13
C-
NMR-DEPT90 đ% xác định đ#ợc công thức cấu
tạo của A.L.II v tên gọi l 3-(p-axetylphenyl) -
3-metylcacboxyl-1-propen.
Ti liệu tham khảo

1. Nguyễn Quốc Bình. Tạp chí Sinh học, T.
17, số 4, Tr. 143 - 145 (1995).
2. Đỗ Tất Lợi. Những cây thuốc v vị thuốc
Việt Nam, NXB Khoa học v Kỹ thuật, Tr.
440 (1991).
3. Văn Ngọc H#ớng v cộng tác viên. Tuyển
tập các công trình Hội nghị khoa học v
công nghệ hóa hữu cơ. Hội nghị ton quốc
lần thứ nhất, Tr. 197 (1999).