NGHIÊN cứu PHÂN lập, xác ĐỊNH cấu TRÚC và TÍNH CHẤT PHỔ của hợp CHẤT TÁCH từ cây lá GIANG (aganonerion polymorphum pierre ex spire) THUỘC họ TRÚC đào

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
----------------------------------

PHAN THỊ KIỀU DUYÊN

NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP, XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC VÀ
TÍNH CHẤT PHỔ CỦA HỢP CHẤT TÁCH TỪ CÂY LÁ
GIANG (Aganonerion polymorphum Pierre ex Spire)
THUỘC HỌ TRÚC ĐÀO (Apocynaceae) Ở BÌNH ĐỊNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ HĨA HỌC

Bình Định, 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN
----------------------------------

PHAN THỊ KIỀU DUYÊN

NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP, XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC VÀ
TÍNH CHẤT PHỔ CỦA HỢP CHẤT TÁCH TỪ CÂY LÁ
GIANG (Aganonerion polymorphum Pierre ex Spire)
THUỘC HỌ TRÚC ĐÀO (Apocynaceae) Ở BÌNH ĐỊNH

Chun ngành:

Hóa lý thuyết và Hóa lý

Mã số:

8440119

Người hướng dẫn 1: TS. Diệp Thị Lan Phương
Người hướng dẫn 2: TS. Nguyễn Lê Tuấn

Bình Định, 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, được thực
hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. Diệp Thị Lan Phương và TS.
Nguyễn Lê Tuấn.
Các số liệu, những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn
này trung thực và chưa từng cơng bố dưới bất kỳ hình thức nào.
Tơi xin chịu trách nhiệm về nghiên cứu của mình.
Học viên

Phan Thị Kiều Duyên


LỜI CẢM ƠN
Luận văn này được hoàn thành tại Khoa Hóa - Trường Đại học Quy
Nhơn. Trong thời gian thực hiện luận văn, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ,
đóng góp ý kiến và chỉ bảo tâm huyết, nhiệt tình của thầy cơ, gia đình và bạn
bè.
Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Diệp Thị Lan
Phương, TS. Nguyễn Lê Tuấn và NCS. Hồ Văn Ban đã tận tình hướng dẫn,
giúp đỡ, tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn tốt nghiêp.

Em xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cơ trong Khoa Hóa, trường Đại học
Quy Nhơn đã quan tâm, tạo điều kiện thuận lợi để em thực hiện luận văn.
Xin gửi lời cảm ơn đến các bạn, các anh chị em tập thể lớp Cao học Hóa
K20 trường ĐH Quy Nhơn đã luôn hỗ trợ, động viên trong suốt thời gian qua.
Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè và người

thân đã ln quan tâm, động viên giúp đỡ em hoàn thành luận văn này.
Mặc dù đã rất cố gắng trong thời gian thực hiện luận văn, nhưng vì cịn
hạn chế về kiến thức cũng như thời gian, kinh nghiệm nghiên cứu nên không
tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được sự thơng cảm và những ý
kiến đóng góp quý báu từ quý thầy cơ để luận văn của em được hồn thiện
hơn.
Em xin trân trọng cảm ơn!


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay, vấn đề ô nhiễm môi trường đang rất được quan tâm và đưa ra
thảo luận ở các diễn đàn trên toàn cầu. Ô nhiễm môi trường đã và đang gây ra
những ảnh hưởng vô cùng xấu đến sức khỏe con người và sự sinh tồn của
động - thực vật trên toàn thế giới. Một trong những yếu tố gây ô nhiễm phải
kể đến là việc sử dụng dư thừa thuốc bảo vệ thực vật. Việc sử dụng lượng dư
thuốc bảo vệ thực vật không chỉ gây ảnh hưởng đến môi trường mà còn ảnh
hưởng trực tiếp đến sức khỏe của con người, gây ra nhiều bệnh tật. Do đó, xu
hướng của con người là hướng đến sử dụng các loại thực phẩm sạch. Các loại
thuốc điều trị bệnh hiện nay cũng được các nhà khoa học quan tâm là các loại
dược phẩm có nguồn gốc thiên nhiên, khơng ơ nhiễm, mang lại an toàn cho
người sử dụng.

Lá giang (Aganonerion polymorphum Pierre ex Spire) thuộc họ Trúc Đào
(Apocynaceae) cịn có tên gọi giang chua, dây dang [1]. Nó thuộc loại dây
leo, có mủ trắng, thường mọc nơi đất trống, các trảng cây bụi và rất nhiều
ở các rẫy vườn trên núi [8]. Loài cây này phân bố ở Đông Dương, Thái Lan,
Trung Quốc, Lào, Campuchia và Việt Nam [8, 14, 22]. Ở Việt Nam, cây mọc
ở nhiều nơi thuộc các tỉnh miền Trung và vùng đồng bằng sông Cửu Long. Ở
Nam Bộ, Lá giang thường mọc hoang ven sông, rạch, trong vườn cây, được
dùng làm rau và làm thuốc. Lá giang được sử dụng rộng rãi trong các bữa ăn
hằng ngày của người dân Việt Nam. Hiện nay, Lá giang được trồng chuyên
làm nguồn rau sạch, đặc sản ở một số vùng miền, trong đó có Bình Định.
Ở

Bình Định, Lá giang mọc hoang trên các rẫy núi và cũng được người

dân trồng rất nhiều. Lá giang có vị chua, nên được dùng để nấu canh chua.
Canh chua có thể nấu với thịt gà, thịt bị, cá... và là đặc sản được ưa thích của
người dân. Hiện nay, theo tìm hiểu của chúng tơi, cây Lá giang là cây thuộc


2

đặc trưng riêng vùng miền nên rất ít cơng trình nghiên cứu về nó, đặc biệt là
chưa thấy cơng trình nào cơng bố về thành phần hóa học của cây Lá giang
(Aganonerion polymorphum Pierre ex Spire). Do vậy, việc nghiên cứu phân
lập được hợp chất là đóng góp mới vào thành phần hóa học của cây Lá giang
(Aganonerion polymorphum Pierre ex Spire) nói riêng và của họ Trúc Đào
(Apocynaceae) nói chung. Chính vì những lý do trên chúng tơi chọn đề tài:
“Nghiên cứu phân lập, xác định cấu trúc và tính chất phổ của hợp chất
tách từ cây Lá giang (Aganonerion polymorphum Pierre ex Spire) thuộc
họ Trúc Đào (Apocynaceae) ở Bình Định”.

2.

Mục đích nghiên cứu
Phân lập được hợp chất, xác định cấu trúc và tính chất phổ của chất phân

lập được từ lá cây Lá giang (Aganonerion polymorphum).
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu



Đối tượng nghiên cứu: Hợp chất được phân lập từ lá của cây
Lá giang
ở

huyện Tuy Phước, Bình Định, Việt Nam.



Phạm vi nghiên cứu: Cấu trúc và tính chất phổ của hợp chất được
phân lập từ lá cây Lá giang.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Tổng hợp và thu thập tài liệu liên quan đến đề tài.
-

Phương pháp phân lập: Chiết gián đoạn và chiết liên tục để trích ly hợp

chất trong lá cây Lá giang.
- Phương pháp định tính các lớp chất để xác định các lớp chất có trong
-

Phương pháp sắc ký bản mỏng, phương pháp sắc kí cột để tinh chế hợp

chất từ lá cây Lá giang.
- Các phương pháp vật lý hiện đại như: Phương pháp phổ cộng hưởng
từ


hạt nhân, phổ khối ... để xác định cấu trúc của hợp chất phân lập được.


3

-

Phương pháp hóa lý nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất thu

cao chiết MeOH từ Lá giang.
- Phương pháp thử hoạt tính kháng khuẩn và nấm của cao chiết MeOH.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Việc định tính các lớp chất nhằm tìm hiểu sơ bộ các lớp chất có trong Lá
giang từ đó định hướng việc chiết tách phân lập chất sau này.
Việc phân lập và xác định được cấu trúc hợp chất là một đóng góp mới
về thành phần hóa học của Lá giang, tạo cơ sở cho các nghiên cứu sau này. Vì
vậy, đề tài có ý nghĩa khoa học. Ngồi ra, việc phân tích cấu trúc phổ của hợp
chất và việc định tính các lớp chất có thể giúp cho việc giảng dạy, học tập và
thực hành mơn Hóa học các hợp chất thiên nhiên, môn Phương pháp phổ.
6. Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực đề tài
Hiện nay, trên thế giới và trong nước đã có nhiều nghiên cứu và công bố
về cây thuộc họ Trúc Đào. Tuy nhiên, theo tìm hiểu của chúng tơi, hiện chưa
thấy có cơng bố nào về phân lập hợp chất của cây Lá Giang (Aganonerion

polymorphum). Các cơng trình nghiên cứu về họ Trúc Đào có thể kể đến như
sau:
a. Nghiên cứu trong nước
Từ lá cây Trúc Đào, lần đầu tiên Đỗ Tất Lợi đã phân lập được hợp chất
oleandrin vào năm 1955 đến năm 2006, tác giả đã nghiên cứu và cơng bố có 4
glycoside có trong lá Trúc Đào: Oleandrin, neriin, neriantin, adynerin [5].
Từ năm 2011 đến 2016, nhóm tác giả Nguyễn Tiến Vững đã nghiên cứu
phân lập được rất nhiều hợp chất có trong lá, vỏ và hoa của cây Trúc Đào.
Đặc biệt, theo công bố vào năm 2016 đã tách được 4 hợp chất từ vỏ thân cây
Trúc Đào như: Acid 3β,27-dihydroxyurs-12-en-28-oic, neriasid, oleandrin và
β-sitosterol [2, 3, 4, 9, 10].


4

b. Nghiên cứu ngoài nước
Hiện nay, trên thế giới, theo tìm hiểu của chúng tơi có khoảng 253 cơng
trình nghiên cứu về họ Trúc Đào. Các cơng trình nghiên cứu liên quan đến
phân lập, xác định cấu trúc và hoạt tính sinh học có thể kể đến như sau:
Năm 1953, Goutarel, R. và Janot, M. M. lần đầu tiên đã phân lập được
Ibolutein từ dịch chiết của iboga (họ Apocynaceae) [16].
Năm 1975, Szostak, H. Szostak, H. và Kowalewski, Z. đã phân lập được
5 flavonoid từ lá của cây Vinca minor L. thuộc họ Trúc Đào: Kaempferol 3rhamnogluco-7-glucoside (A), kaempferol 3-rhamnogluco-7-galactoside (B),
quercetin 3-rutino-7-glucoside (D), quercetin 3-rhamnogluco-7-glucoside (E),
isorhamnethin glucorhamnoside (C) [29].
Theo Y học cổ truyền ở Thái Lan, đã kết hợp 17 loại cây thuộc họ Trúc
Đào với 16 loại kháng sinh thông thường để chống lại các vi khuẩn Gram (-)
(Acinetobacter baumannii) [26]. Các nghiên cứu về dịch chiết ethanol và dịch
nước của vỏ cây Alstonia boonei (họ Apocynaceae) có hoạt tính kháng viêm,
kháng khuẩn, hạ sốt, giảm đau [12, 24].

Theo Shiyuan Wen và cộng sự (2016), có 109 Cardenolides - một loại
steroid được tách từ các chi Nerium, Thevetia, Cerbera, Apocynum và
Strophanthus thuộc họ Apocynaceae có khả năng chống ung thư [27].
Mới đây nhất, năm 2019, Krengel, F và cộng sự đã nghiên cứu khả năng
chống ung thư của các alkaloid: Ibogamine, Voacangine và Ibogaine được
chiết xuất và chuyển hóa từ 2 loài Tabernaemontana (họ Apocynaceae) [20].
Từ các kết quả cho thấy có nhiều lồi thuộc họ Trúc Đào rất có tiềm năng
trong đời sống. Lồi Aganonerion polymorphum là lồi cây mang đặc trưng riêng
vùng miền, do vậy, theo tìm hiểu của chúng tơi, chưa tìm thấy cơng trình nào
cơng bố về thành phần hóa học và hoạt tính của nó. Do đó, đề tài là cơ sở định
hướng để tìm hiểu và tiến hành phân lập các hợp chất thuộc loại cây này.


5

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu thực vật
1.1.1. Giới thiệu về họ Trúc Đào (Apocynaceae)
Họ Trúc Đào thường là cây gỗ, bụi, phần lớn là dây leo hoặc cỏ. Cây có
nhựa mủ trắng, lá đơn, nguyên, mọc đối hay mọc vịng, khơng lá kèm (ít khi
mọc cách). Họ Trúc Đào là họ lớn với hơn 2000 loài và gần 200 chi, phân bố
rộng rãi ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Ở Trung Quốc, có khoảng 44 chi và
145 lồi, trong đó chỉ có 1 chi và 38 lồi là đặc hữu, được phân bố chủ yếu
phía nam và tây nam Trung Quốc [21]. Ở nước ta, hiện biết được 50 chi, 170
lồi, trong đó có nhiều cây có ý nghĩa vì chứa alkaloid và glycoside làm thuốc
chữa bệnh tim và huyết áp cao [17, 35]. Thành phần hóa học trong các cây
thuộc họ Trúc Đào rất phong phúgồm polyphenol, saponin, flavonoid, sterol,
coumarin, tamin, alkaloid, glycoside,… [17, 31, 34], vàrất nhiều chất cóhoat
tinh́ khác.
Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu tìm ra các hợp chất ở các

lồi khác nhau thuộc họ Trúc Đào có khả năng trị bệnh: Làm thuốc giảm đau,
thuốc hạ sốt, chống oxy hóa, chống viêm, chống loét, chống viêm tiết niệu,
chống sốt rét, chống đông máu, chống co thắt, kháng khuẩn, hạ đường huyết,
chống ung thư, chống HIV… [11, 13, 15, 18, 23, 32, 33].
1.1.2. Mô tả về Lá giang (Aganonerion polymorphum Pierre ex Spire)
Cây Lá giang là cây mọc hoang dại ở ven rừng, ven suối, ven sông trong
các quần hệ thứ sinh, có khi gặp ở nương rẫy, đồi cây bụi, nơi có nhiều ánh
sáng, họ dây leo có mủ trắng, lá đơn, hình trứng mọc đối, có vị chua dịu. Thân
cây Lá giang là loại dây leo dài 1,5 - 4 m, nhẵn, có ít nhựa mủ trắng. Thân bị
trên cây sống hoặc cây chết hoặc thảm thực vật xanh. Hoa ra vào khoảng
tháng năm âm lịch, màu đỏ hoặc trắng, xếp 2 - 5 cái một thành chùm xim ở
ngọn, có 5 cánh đều nhau, đài hoa hình ống, tràng hình chng, 5 nhị


6

ngắn, nhiều noãn. Hoa màu trắng phớt hồng, khi quả già tách ra mỗi hạt có
túm lơng nhờ gió phát tán bay đi mọc cây non, cây thường mọc quấn phủ
trùm lên thân cây khác thành bụi dây. Rể có nhiều cấp mọc sâu trên đất ẩm.
Lá có màu xanh lục, phiến mỏng, hình trái xoan ngọn giáo, đầu nhọn sắc, gốc
hình tim hoặc tù ở gốc, mặt trên có màu sáng hơn, dài 3,5 - 10 cm, rộng 2 - 5
cm, có mủ trắng, vị chua dịu. Quả gồm hai quả đại hình dải, thẳng hay cong,
rẽ đơi, màu đen nhạt, khía rãnh dọc. Hạt dài 3 - 4 mm, màu nâu, thn, có
chùm lơng mềm màu hung ở đỉnh. Lá giang có nguồn gốc từ vùng Đơng Nam
Á và được sử dụng trong y học và làm thực phẩm. Đây là lồi dây leo thường
sống ven sơng rạch thuộc vùng Đông Nam Á, lá được dùng để nấu canh chua.
Loài cây này phân bố ở Trung Quốc, Lào, Campuchia và Việt Nam. Ở Việt
Nam, cây mọc ở nhiều nơi thuộc các tỉnh miền Trung và vùng đồng bằng
sông Cửu Long. Ở Nam Bộ, Lá giang thường mọc hoang ven sông, rạch,
trong vườn cây, được dùng làm rau và làm thuốc. Hiện nay dây giang được

trồng chuyên làm nguồn rau sạch đặc sản ở một số hộ nông dân [30, 36].
Lá giang cịn có tên gọi khác: Cây giang chua, dây giang.
Tên tiếng Anh: Sour-soup creeper, River-leaf creeper.
Tên khoa học: Aganonerion polymorphum Pierre.
Phân loại thực vật
+

Bộ (ordo): Long đởm (Gentianales);

+

Họ (familia): Trúc Đào (Apocynaceae);

+

Phân họ (subfamilia): Trúc Đào (Apocynoideae);

+

Tông (tribus): Trúc Đào (Apocyneae);

+

Chi (genus): Lá giang (Aganonerion);

+

Loài (species): Aganonerion polymorphum.

7



Thành phần hóa học

Trong 100 g lá có 85,3 g nước; 3,5 g protein; 3,5 g glucid; 0,6 mg
carotein; 26 mg vitamin C. Là một lồi cây có dược tính cao, chất saponin
trong Lá giang có tính kháng sinh với các chủng khuẩn Salmonalla typhi và
Klebsiella.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong Lá giang có nhiều Saponin,
flavonoid, sterol, coumarin, tamin, chất béo, acid hữu cơ và 12 nguyên tố vi
lượng [36, 37].
Hiện nay, thành phần hóa học của Lá giang (Aganonerion) chưa đươcc
công bố cảtrong nước vàtrên thếgiới. Vìvây,c viêcc nghiên cứu này của đề tài sẽ
đóng góp vào việc nghiên cứu thành phần hốhocc của chúng.

Hình 1.1. Hoa, lá cây Lá giang

1.1.3. Công dụng của cây Lá giang trong y học và đời sống
Lá cây Lá giang dùng làm rau sống: Đọt và lá non được dùng để ăn sống
hay bóp gỏi, có vị chua nhẹ rất hợp khầu vị.
Lá cây Lá giang dùng để xào: Đọt và lá non được dùng để xào với thịt
trâu, bò, gà, vịt…
Lá cây Lá giang dùng để nấu canh chua, nhúng lẩu: Đọt và lá non được
dùng để nấu canh chua với cá đồng, tôm, cua và để nhúng lẩu chua ăn rất hấp
dẫn.


8

Nước ép lá cây Lá giang dùng để giải nhiệt, giải độc: Người ta cho là cây
Lá giang có tác dụng giải nhiệt tốt. Cũng có thể giã nát, lấy nước uống. Có nơi
người ta dung lá cây Lá giang giã lẫn với lá khoai lang, chế nước uống chữa
ngộ độc sắn (mì).
Theo Đơng y, lá cây Lá giang có vị chua, tính mát; vào kinh can; có tác
dụng thanh nhiệt, tiêu viêm, sát khuẩn, chỉ khát. Thân cây có tác dụng thanh
nhiệt giải độc, lợi tiểu, tiêu thũng, chỉ khát, bài thạch. Lá giang là cây thuốc
dân gian, dùng chữa ăn uống không tiêu, bụng đầy trướng, đau dạ dày, đau
nhức xương khớp. Dùng ngoài chữa mụn nhọt, lở ngứa ngồi da. Dùng làm
thực phẩm có vị chua khi chế biến các món ăn (cá, thịt). Thân Lá giang làm
thuốc chữa sỏi tiết niệu, viêm đường tiết niệu, viêm thận mạn tính. Đặc biệt,
nó cịn có tác dụng chữa viêm đường tiết niệu, có sỏi, viêm thận mạn tính,
viêm ruột, phong thấp, sưng tấy... Về mặt sinh học, ở vùng Bắc Thái Lan đã
nghiên cứu cao lỏng Lá giang được chiết xuất khơng thấy có độc tính, có tác
dụng ức chế 9 loại vi khuẩn, tiêu viêm cấp tính cả khi uống và tiêm [25, 31,
36].
*

Một số bài thuốc từ Lá giang theo y học cổ truyền ở Việt Nam:

-Chữa viêm đường tiết niệu và có sỏi: Thân Lá giang (hoặc lá) từ 100 g
đến 200 g, sắc uống nhiều lần trong ngày, uống với liệu trình 15 ngày hoặc
thân lá giang 10 - 20 g, hãm uống thay trà.
- Chữa ăn không tiêu, bụng trướng đầy: Lá giang 30 - 50 g, sắc uống.
Đơn thuốc này uống liên tục chữa được sỏi và viêm đường tiết niệu.
-

Chữa đau nhức xương khớp, đau dạ dày: Rễ hoặc lá 20 - 40 g, sắc

uống; thường kết hợp với một số vị thuốc trị đau khác.
- Chữa mụn nhọt, lở ngứa ngoài da, vết thương: Lá tươi rửa sạch, giã
nát,
đắp lên vết thương.


9

- Bổ hư tổn, khu phong trừ thấp, cường kiện cân cốt; phòng chữa viêm
đường tiết niệu với các triệu chứng đái dắt, đái buốt: Cá chuồn 3 - 5 con, Lá
giang 100 g. Cá chuồn bỏ vảy, chặt vây, cắt làm 2 - 3 khúc; lá được rửa sạch,
vò giập. Nước đun sơi, cho cá vào, sau đó cho lá và bột canh (muối, mì
chính), có thể thêm nắm gạo làm tăng phần đậm đặc của nồi canh. Khi bắc ra
cho thêm trái ớt đập giập.
-

Chữa viêm bàng quang bằng canh gà Lá giang (công dụng thanh nhiệt

giải độc dùng cho các trường hợp lao thương khí huyết, phong hàn thấp tý;
sản hậu băng huyết, huyết trắng, hội chứng lỵ xuất huyết, trĩ xuất huyết, suy
nhược cơ thể): Gà 600 g, Lá giang 100 g, gia vị vừa đủ. Gà rửa sạch, để ráo
chặt miếng; Lá giang rửa sạch. Cho thịt gà cùng 1 lít nước, đun sơi, vớt bọt,
thêm mắm và gia vị vừa ăn. Khi thịt gà chín mềm, cho lá đã vị nát vào, đun
sơi; trước khi bắc ra thêm ít rau thơm vừa ăn.
Cần lưu ý: Lá giang vị chua, có chứa acid tartric, khơng dùng Lá giang
chữa bệnh khi đang bị đợt đau khớp do gút cấp vì có thể tăng lắng đọng acid
gây đau tăng, không dùng chữa sỏi thận do lắng đọng acid vì uống dài ngày
thì nước tiểu thiên về acid sỏi lớn thêm, không nên nấu canh lá giang ở nồi
nhơm, nồi kim loại, nếu có nấu thì múc ra ăn ngay, nếu để lâu chất chua lá
giang có thể ăn mòn kim loại gây độc [36].

1.2. Giới thiệu các lớp chất có trong thực vật
Các nhóm chất thường gặp trong thiên nhiên có trong thực vật, động vật,
vi sinh vật như: Lipid, acid amin, protein, carbohydrate, terpene, terpenoid,
steroid, alkaloid, flavonoid, hợp chất phenol, tanin,...[6, 7].
1.2.1. Terpene và Terpenoid
Terpen là tên gọi của một nhóm hydrocarbon, đa số khơng no thường có
cơng thức chung (C5H8)n (n 2), hay gặp trong giới thực vật, nhất là trong
các tinh dầu thảo mộc như tinh dầu thông, cam, sả, hoa hồng,...


10

Terpene có cấu trúc hóa học dựa trên cơ sở các phân tử isoprene liên kết
lại với nhau.

-myrcen

-pinen

-pinen

Limonen

-caroten
Hình 1.2. Một số terpene

Terpenoid là dẫn xuất chứa oxy của terpene do có các nhóm chức như
hydroxyl, carbonyl, ester, carboxyl,...

Geraniol

Menthol
Hình 1.3. Một số terpenoid

Camphor

Terpene và terpenoid tập trung nhiều ở các bộ phận khác nhau của cây
như lá, thân, hoa, quả, rễ,… Nói chung, terpene và terpenoid thường có trong
tinh dầu của thực vật.
*
như:
*

Các thuốc thử đặc trưng để định tính terpenoid là các phản ứng

Cách chiết tách terpenoid ra khỏi thực vật: Hầu hết các terpenoid là

những hợp chất ít phân cực, có tính thân dầu nên tan tốt trong ether dầu hỏa,
hexane, diethyl ether, chloroform...
Khơng có phương pháp đặc trưng nào chỉ để tách riêng terpenoid ra khỏi
bột cây. Sử dụng các dung môi hữu cơ nêu trên để tách chúng ra khỏi cây và
tiếp theo sử dụng các kỹ thuật sắc ký cột để tách riêng các hợp chất.


11

1.2.2. Steroid
Steroid là những hợp chất có bộ khung 4 vòng của
cyclopenta[a]phenantren với 3 vòng 6 cạnh và 1 vòng 5 cạnh. Kí hiệu chữ cái
ở

các vịng và quy luật đánh số các nguyên tử trong hợp chất steroid
như sau:
+
4 vịng trong bộ khung steroid được kí hiệu bằng các chữ cái in
A, B,
+

Các nguyên tử carbon được đánh số theo thứ tự từ vịng

ABCD.

Hình 1.4. Bộ khung của steroid

Steroid được tách chiết từ tủy sống và mật của động vật có sừng, từ dịch
thuỷ phân kiềm của sự lên men, từ dầu thực vật, mỡ động vật, từ chất thải của
cơng nghiệp giấy, từ lồi thực vật khác nhau hoặc tổng hợp từ các nguyên liệu
không phải nguồn gốc thiên nhiên.
*
như:
*

Các thuốc thử đặc trưng để định tính steroid là các phản ứng

Cách chiết tách ra steroid khỏi thực vật: Hầu hết các steroid là

hydrocarbon có mang một số nhóm chức hydroxy (-OH), acetyl (-OAc), ether
(-O-), carbonyl (C=O, ester hoặc acid carboxylic), nối đơi (-C=C-)... nên nói
chung chúng là những hợp chất có tính ít phân cực nên tan tốt trong ether dầu

hỏa, hexane, diethyl ether, chloroform... ít tan trong nước ngoại trừ khi chúng
kết hợp với các phân tử đường để tạo thành các glycoside.


12

Khơng có phương pháp đặc trưng nào chỉ để tách riêng steroid ra khỏi
bột cây. Sử dụng các dung môi hữu cơ nêu trên để tách chúng ra khỏi cây và
tiếp theo sử dụng các kỹ thuật sắc ký cột để tách riêng các hợp chất.
1.2.3. Alkaloid
Alkaloid nhóm hợp chất hữu cơ thiên nhiên chứa nitrogen, thường có
nguồn gốc thực vật. Có nhiều trong các cây họ Cà, họ Thuốc phiện, vv...
Alkaloid là những kiềm yếu, thường tồn tại trong cây dưới dạng muối của
acid hữu cơ hoặc vô cơ, đôi khi ở dạng kết hợp với tanin; đa số alkaloid là
chất rắn, khơng màu, một số ít ở thể lỏng, tan trong ethanol, khơng tan hoặc ít
tan trong nước. Việc chiết xuất alkaloid cần phải tán nhỏ dược liệu để dễ thấm
với dịch chiết và giải phóng alkaloid khỏi muối của nó bằng những dung dịch
kiềm trung bình hoặc kiềm mạnh.
Alkaloid gồm có alkaloid khơng chứa dị vịng nitrogen và alkaloid có
chứa dị vịng nitrogen (pyrrolidine, pyridine, pyperidine, quinoline,
isoquinoline...).

Capsaicin tách từ quả ớt
Nicotine
Hình 1.5. Một số alkaloid

*

Piperine

Các thuốc thử thơng dụng để định tính alkaloid là: Thuốc thử Mayer,

Dragendorff, Wagner... Ngồi ra, có thể dùng thuốc thử khác để phát hiện các
alkaloid đặc thù như thuốc thử Iodoplatinate dùng để phát hiện alkaloid có
nitrogen trong vịng dị hồn).
*
Cách chiết tách alkaloid ra khỏi thực vật: Có 2 phương pháp để
chiết
tách cũng như sơ chế các alkaloid ra khỏi bột cây khô.


13

-

Chiết tách alkaoid bằng dung môi hữu cơ: Bột cây được tẩm với dung

dịch kiềm để chuyển đổi alkaoid ở dạng muối trở thành dạng base tự do, kế
tiếp, bột cây tẩm này được chiết với một trong các dung môi hữu cơ như:
Benzene, diethyl ether, chloroform, ethyl acetate... Và tiếp theo sử dụng các
kỹ thuật sắc ký cột, kết tinh để tách riêng các hợp chất.
- Chiết tách alkaoid bằng dung dịch nước acid: Bột cây được chiết với
methanol, đây là dung mơi rất tốt có thể chiết hết tất cả các alkaloid ở dạng
base tự do, alkaloid ở dạng muối, dạng glycoside - là những alkaloid phân cực
mạnh, sau đó hịa với dung dịch acid lỗng để tạo alkaloid dạng muối acetate,
tan trong nước, chiết với một trong các dung môi hữu cơ chloroform, diethyl
ether nhằm loại bỏ những hợp chất hữu cơ khác và tiếp theo sử dụng các
phương pháp tinh chế (kết tinh trong dung môi) để tách được hợp chất.
1.2.4. Flavonoid
Flavonoid (bắt nguồn từ tiếng Latin flavus nghĩa là màu vàng, màu của

flavonoid trong tự nhiên) là nhóm hợp chất phenolic đa vịng, được tìm thấy
rộng rãi trong thực vật. Phần lớn các flavonoid có màu vàng, một số có màu
xanh, tím, đỏ và cũng có một số flavonoid lại khơng có màu.
Flavonoid có cấu tạo cơ bản là diphenylpropan, nghĩa là 2 vòng benzene
nối với nhau qua một dây có 3 nguyên tử carbon, nên thường được gọi là C 6C3-C6. Một số trường hợp flavonoid có mạch 3 nguyên tử carbon hở, đa số
mạch 3 ngun tử carbon đóng vịng tạo nên dị vịng chứa oxy.

Hình 1.6. Bộ khung của flavonoid


14

*

Các thuốc thử để định tính sự hiện diện của flavonoid: Có thể dùng

thuốc thử khác nhau để phát hiện các flavonoid như dùng H 2SO4 đậm đặc,
dùng NaOH/ethanol 1%, dùng AlCl3/ethanol 1%, dùng acetate chì pha bão
hịa với nước, dùng phản ứng Cyanidin của Wilstatter...
*
Cách chiết tách flavonoid ra khỏi thực vật: Khơng có một
phương
pháp chung nào để chiết xuất các flavonoid vì chúng rất khác nhau về độ tan.
Các flavonoid glycoside thường dễ tan trong các dung môi phân cực. Các
flavonoid aglycon dễ tan trong dung môi kém phân cực. Các dẫn xuất của
flavon, flavonol có nhóm -OH tự do ở vị trí C-7 tan được trong dung dịch
kiềm lỗng. Dựa trên cơ sở này có thể chọn dung mơi chiết thích hợp.
1.2.5. Hợp chất phenol
Hợp chất phenol dùng để chỉ chung các hợp chất mà trong cấu trúc có
vịng benzene mang một hoặc nhiều nhóm chức hydroxy –OH.

Các hợp chất phenol được chia thành nhiều nhóm và gọi tên tổng quát
theo số carbon của hợp chất. Ví dụ: hợp chất loại C6C1, C6C2, C6C3...
Bảng 1.1. Cấu trúc hóa học và tên thơng thường một số hợp chất phenol loại C6C1,

R1

R2

H

H

H

OH

OH

OH

OCH3

OH

OCH3
OH

OH
OH

15

Phenylpropanoid là nhóm những hợp chất có bộ khung cơ bản gồm vòng
benzene liên kết trực tiếp với một dây có 3 carbon (C 6C3). Hầu hết các hợp
chất này đều có hoạt tính sinh học.
Phenylpropanoid cũng là thành phần của tinh dầu. Số lượng tinh dầu loại
này trong tự nhiên không nhiều và phổ biến bằng tinh dầu terpenoid nhưng
chúng có giá trị kinh tế cao và có nhiều ứng dụng cho cuộc sống.
*

Các thuốc thử đặc trưng để định tính sự hiện diện của hợp chất

phenol: Để phát hiện các loại hợp chất phenol có thể sử dụng những thuốc thử
chung và có những thuốc thử riêng cho từng loại như: Dung dịch 4nitroaniline, thuốc thử FeCl3, thuốc thử Millon… hoặc dùng vaniline, HCl để
phát hiện catechol, dùng acetate magnesium để phát hiện ra quinon, dùng
gelatine để phát hiện ra tanin…
*

Các phương pháp chiết tách hợp chất phenol ra khỏi cây: Hợp chất

phenol có tính phân cực từ trung bình đến mạnh, tùy theo hợp chất có mang ít
hoặc nhiều nhóm chức hydroxy, carboxyl… Vì vậy, muốn chiết tách các hợp
chất này ra khỏi bột cây, cần sử dụng các dung mơi có độ phân cực tăng dần
như benzene, diethyl ether, chloroform, ethyl acetate, ethanol…


16

CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ

THỰC NGHIỆM
2.1. Phương pháp nghiên cứu
2.1.1. Phương pháp chiết
Chiết là phương pháp tách chất từ hỗn hợp bằng dung mơi thích hợp.
Ngun tắc của sự chiết là dung mơi khơng phân cực sẽ hịa tan tốt các
hợp chất có tính khơng phân cực, dung mơi phân cực trung bình hịa tan tốt
các hợp chất có tính phân cực trung bình và dung mơi phân cực mạnh hịa tan
tốt các hợp chất có tính phân cực mạnh.
Chiết trong hệ chất lỏng - lỏng: Nguyên tắc căn bản của sự chiết lỏng lỏng là sự phân bố của một chất tan vào hai pha lỏng và hai pha lỏng khơng
hịa tan vào nhau. Hằng số phân bố của một chất tan cho biết khả năng hòa tan
của chất này đối với hai pha lỏng tại thời điểm cân bằng, được biểu diễn bằng
hằng số phân bố K.
Kb=

Ca
Cb

Ca là nồng độ chất tan trong pha (a) tại giai đoạn cân bằng.
Cb là nồng độ chất tan trong pha (b) tại giai đoạn cân bằng.
Mục đích của sự chiết bằng dung môi là để sơ bộ tinh chế hóa một hợp
chất nào đó. Nếu một chất tan X hoặc những chất tương đồng với chất X này
có hằng số phân bố lớn còn các tạp chất bản cũng như các chất khác có cấu
trúc khơng tương đồng với X lại có hằng số phân bố nhỏ thì có thể áp dụng kỹ
thuật chiết lỏng - lỏng để cô lập chất X và các chất tương đồng với nó.
2.1.1.1. Phương pháp chiết gián đoạn (ngâm chiết)
Ngâm chiết là phương pháp sử dụng dung môi để lấy các chất tan ra khỏi
các mô thực vật. Sản phẩm thu được của quá trình ngâm chiết là một dung


17

dịch của các chất hịa tan trong dung mơi. Dung dịch này được gọi là dịch
chiết. Có ba q rình quan trọng đồng thời cùng xảy ra trong ngâm chiết là:
+

Sự hịa tan của chất tan vào dung mơi;

+

Sự khuếch tán của chất tan trong dung môi;

+

Sự dịch chuyển các phân tử chất tan qua vách tế bào thực vật.

Các yếu tố ảnh hưởng lên ba quá trình này (bản chất của chất tan, dung
môi, nhiệt độ, thời gian, áp suất, cấu tạo của vách tế bào, kích thước tiểu phân
bột dược liệu...) sẽ quyết định chất lượng và hiệu quả của q trình ngâm
chiết.
Dung mơi chiết cũng tùy theo từng loại hoạt chất mà chọn cho thích hợp.
Về nguyên tắc, để chiết các chất phân cực (các glycoside, các muối của
alkaloid, các hợp chất polyphenol...) thì phải sử dụng các dung môi phân cực.
Để chiết các chất kém phân cực (chất béo, tinh dầu, carotenoid, các triterpene
và steroid tự do...) thì phải sử dụng các dung mơi kém phân cực. Trên thực tế,
cồn với các độ cồn khác nhau là dung mơi hay được dùng. Cồn có thể hịa tan
được nhiều nhóm hoạt chất, khơng độc, rẻ tiền và dễ kiếm, ngồi ra cịn có thể
dùng các dung mơi khác để nghiên cứu như methanol, acetone,
dichloromethan, hexane.
2.1.1.2. Phương pháp chiết siêu âm
Siêu âm là sóng cơ học hình thành do sự lan truyền dao động của các

phần tử trong khơng gian có tần số lớn hơn giới hạn trên ngưỡng nghe của con
người (16 - 20 kHz). Ngoài ra, sóng siêu âm có bản chất là sóng dọc hay sóng
nén, nghĩa là trong trường siêu âm các phần tử dao động theo phương cùng
với phương truyền của sóng.
Các thơng số của quá trình siêu âm:
Tần số là số dao động phần tử thực hiện được trong 1 giây, (Hz).


18

Biên độ biểu thị mức độ thay đổi áp suất (so với áp suất cân bằng của
môi trường) trong quá trình dao động.
Cường độ là năng lượng mà sóng siêu âm truyền trong một đơn vị thời
gian qua một đơn vị diện tích đặt vng góc với phương truyền âm. Cơng
thức tính:

P

I S
Trong đó: P là cơng suất của nguồn âm (W)
S là diện tích miền truyền âm (m2)
Mức cường độ âm là đại lượng được tính bởi cơng thức:

L lg(

I

)

I0

Trong đó: I là cường độ âm tại điểm cần tính
I0 là cường độ âm chuẩn (âm ứng với tần số f = 1000 Hz) có
giá trị là: 10 - 12 W/m2
+ Thiết bị sóng siêu âm
Thiết bị phát sóng siêu âm cũng phải gồm có 3 phần tối cần thiết sau:
Bộ phận chuyển phần lớn điện năng thành dòng điện xoay chiều tần số
cao để vận hành bộ phận biến đổi.
Bộ phận biến đổi chuyển dòng điện xoay chiều tần số cao thành những
dao động. Phần lớn thiết bị phát sóng siêu âm ngày nay sử dụng kỹ thuật áp
điện. Hình dạng và kích thước của bộ phận này phụ thuộc vào tần số làm việc,
bộ phận 20 kHz có chiều dài gấp đơi bộ phận 40 kHz. Năng lượng qua bộ
biến đổi sẽ chuyển ngược lại thành bình phương tần số dao động, vì vậy thiết
bị năng lượng cao tần số thấp được chú trọng. Bộ phận biến đổi nối với hệ
thống truyền sóng thơng qua một thiết bị phụ.


19

Hệ thống truyền sóng sẽ truyền những dao động vào trong lịng chất
lỏng. Trong thiết bị phát sóng siêu âm dạng bể, bộ phận biến đổi được gắn ở
đáy bể và truyền trực tiếp dao động vào chất lỏng trong bồn. Tuy nhiên, đối
với thiết bị năng lượng cao (thiết bị dạng thanh/que) dao động được khuyếch
đại và truyền vào môi trường lỏng nhờ thiết bị trung gian gắn với bộ phận
biến đổi. Theo thời gian, đầu của bộ phận trung gian này có thể bị mịn và bị
giảm chiều dài cần thiết vì vậy người ta phải lắp đầu có thể tháo gỡ được.
2.1.1.3. Phương pháp chiết soxhlet
Thiết bị dùng trong phương pháp chiết soxhlet được thể hiện trong Hình
2.1. Chiết soxhlet là quá trình chiết hồi lưu bằng các dung môi hữu cơ như
ether ethylic, acetone, dichloromethan... Chất cần chiết thường là những chất
ít phân cực, vì vậy mà nó tan dễ dàng trong các dung mơi hữu cơ. Khi dung

môi hữu cơ đi qua chất cần chiết (thực phẩm chẳng hạn) thì các chất này sẽ
tách ra và hóa hơi theo dung mơi ở nhiệt độ cao. Quá trình cứ diễn ra như vậy
cho đến khi nào trong thực phẩm khơng cịn chất béo nữa. Tiếp đó đuổi hết
dung mơi hữu cơ cịn lại là chất cần chiết.

Hình 2.1. Thiết bị chiết soxhlet

2.1.2. Phương pháp định tính các lớp chất có trong lá của cây Lá giang
Xác định được các lớp chất có thể có trong cây Lá giang bằng phương
pháp định tính, sử dụng các thuốc thử tương ứng các lớp chất [6].