Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.v

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
----------------------------
NGUYỄN THỊ HỒNG THÁI NGHIÊN CỨU HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT
CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TRONG
QUẢ KÉ ĐẦU NGỰA
(XANTHIUM STRUMARIUM L.) Chuyên ngành: Hoá học hữu cơ.
Mã số: 60.44.27
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Phạm Văn Thỉnh
Thái Nguyên 2007
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
MỤC LỤC

Trang
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN
DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ TRONG LUẬN VĂN
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. KHÁI QUÁT VỀ HỌ CÚC (ASTERACEAE) VÀ CHI XANTHIUM .......................... 3
1.1.1. Họ cúc (asteraceae) ....................................................................... 3
1.1.2. Chi xanthium .................................................................................. 3
1.2. GIỚI THIỆU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÂY KÉ ĐẦU NGỰA ........................... 4
1.2.1. Đặc điểm thực vật. ........................................................................ 4
1.2.2. Đặc điểm sinh thái ....................................................................... 4
1.3. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ THỰC VẬT CHI XANTHIUM ................................... 5
1.3.1. Một số nghiên cứu hoá thực vật quả Ké đầu ngựa ................. 5
1.3.2. Sử dụng trong y học dân gian .................................................. 8
1.3.3. Một số bài thuốc dân gian từ quả Ké đầu ngựa .................... 9

etylaxetat của quả ké đầu ngựa bằng phƣơng pháp sắc ký cột ............... 31
2.4.2.1.

– Sitosterol (KĐN.H8) ................................................. 31
2.4.2.2. 3-O-

-D-glucopyranosyl-

-Sitosterol (KĐN.E33) ......... 32
CHƢƠNG 3: THẢO LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. NGUYÊN TẮC CHUNG ............................................................................................ 35
3.2. PHÁT HIỆN CÁC NHÓM CHẤT CÓ TRONG DỊCH CHIẾT N-HEXAN, DỊCH
CHIẾT ETYLAXETAT VÀ DỊCH CHIẾT METANOL CỦA QUẢ KÉ ĐẦU NGỰA
(XANTHIUM STRUMARIUM L.) ................................................................................. 36
3.3. KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG VI SINH VẬT KIỂM ĐỊNH DỊCH CHIẾT
N-HEXAN, DỊCH CHIẾT ETYLAXETAT VÀ DỊCH CHIẾT METANOL CỦA
QUẢ KÉ ĐẦU NGỰA (XANTHIUM STRUMARIUM L) ............................................. 36
3.4. XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA QUẢ KÉ
ĐẦU NGỰA .................................................................................................................. 38
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
3.4.1. Các axit béo ................................................................................... 38
3.4.2. Các hợp chất sterol ....................................................................... 41
3.4.2.1. β-sitosterol hay 24R-stigmast-5 en-3-õ-ol (KĐN.H8) .................. 41
3.4.2.2. 3-O-

-D-glucopyranosyl-

-sitosterol (KĐN.E33) ............... 44
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................... 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................ 46
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Lời cảm ơn

Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn PGS. TS Phạm Văn
Thỉnh người thầy đã chỉ ra hướng nghiên cứu, hướng dẫn tận tình, động viên
và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Quyết Tiến, TS. Phạm Thị
Hồmg Minh, phòng Hoạt chất sinh học, Viện Hoá học - Viện khoa học và
công nghệ Việt Nam đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để
tôi hoàn thành công việc nghiên cứu của mình.
Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn Phòng Phân tích cấu trúc - Viện Hóa học,
Phòng Hoá - Sinh Biển Viện Hoá học các hợp chất thiên nhiên, đã giúp tôi
thực hiện các phép phân tích phổ và phân tích thành phần axit béo trong mẫu
nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong bộ môn hoá hữu cơ, các
thầy, cô trong khoa Hoá học, các phòng ban của trường ĐHSP Thái Nguyên
đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong thời gian tôi học tập và hoàn thành luận
văn.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới những người thân trong gia đình,
các bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi để
tôi nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.

Thái Nguyên , ngày 20 tháng 9 năm 2007
Tác giả

Nguyễn Thị Hồng Thái
MIC : Minimum inhibitory concentration Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ
TRONG LUẬN VĂN

Hình
Và sơ đồ
Nội dung Trang
Hình 1.1 Công thức dạng tổng quát của các chất I, II, III 7
Hình 1.2 Cấu trúc của chất I 8
Hình 2.1 Cây Ké đầu ngựa 19
Hình 2.2: Quả Ké đầu ngựa 19
Sơ đồ 2.1 Quy trình ngâm chiết mẫu 23
Sơ đồ 2.2: Sơ đồ chung nghiên cứu một số thành phần hoá học quả
Ké đầu ngựa thuộc chi Xanthium strumarium L.
28
Sơ đồ 2.3 Phân lập chất từ dịch chiết n-Hexan của quả Ké đầu ngựa 31
Sơ đồ 2.4 Phân lập chất từ dịch chiết Etylaxetat của quả Ké đầu ngựa 33
Sơ đồ 3.1 Sự phân mảnh EI – MS của chất KĐN.H8 42

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

MỞ ĐẦU Nước ta có khí hậu và thảm thực vật khá phong phú và đa dạng. Dân
tộc Việt Nam có truyền thống về sử dụng các loài thảo mộc làm thuốc chữa
bệnh. Những năm gần đây xu hướng tìm kiếm một số hoạt chất trong các loài
thảo mộc có tác dụng chữa bệnh ngày một tăng, thu hút các nhà khoa học
nghiên cứu.
Theo các số liệu thống kê mới nhất thảm thực vật Việt Nam có trên
12000 loài, trong số đó có trên 3200 loài thực vật được sử dụng làm thuốc
trong Y học dân gian [1], [2], [3], [4], [5].
Từ xưa đến nay, những cây thuốc dân gian vẫn đóng vai trò hết sức
quan trọng trong việc chăm sóc sức khoẻ cho 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, nông nghiệp và chăm sóc sức khoẻ con
người. 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 công tác phòng, chữa bệnh, nhờ đó giảm tỷ lệ
tử vong rất nhiều, song những đóng góp của các thảo dược cũng không 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 công nghệ
bán tổng hợp nhằm tìm kiếm những dược phẩm mới cho việc điều trị các
2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
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 [7].

cúc, Rau diếp), gia vị (Cúc tần), phẩm nhuộm (Hồng hoa).
Họ cúc gồm 2 phân họ là:
+ Phân họ hoa ống (Rubuliflorae): Trên cụm hoa chỉ có hoa hình ống,
hoặc hoa hình ống ở giữa, hoa hình lưỡi nhỏ ở xung quanh đầu. Cây không có
nhựa mủ,
+ Phân họ hoa lưỡi nhỏ (Liguliflorae, Cichorioideae) : Tất cả các hoa
trong cụm hoa đầu là hoa lưỡi nhỏ, không có hoa ống. Cây có nhựa mủ.
Họ cúc là họ có số loài làm thuốc lớn nhất trong thực vật giới, có
khoảng 51 loài thường làm thuốc, trong đó có 18 loài dùng trong công nghiệp
dược là: Atiso, Bạch truật, Cỏ nhọ nồi, Cỏ ngọt, Cúc hoa, Cúc tần, Hồng hoa,
Hy thiêm, Ké đầu ngựa, Khoản đông hoa, Mần tưới, Mộc hương, Ngải cứu,
Ngưu bàng, Sài đất, Thương truật, Thanh cao hoa vàng, Tử uyển.
1.1.2. Chi xanthium
Ké đầu ngựa (Xanthium strumarium L.): Thân xù xì, lá chia 3-5 thuỳ
hay hình bầu dục có khía răng. Quả Ké đầu ngựa có răng móc, cây thường
mọc ở ven đường bãi hoang ven sông, suối. Quả dùng làm thuốc gọi là
Thương nhĩ tử, chữa phong tê thấp, mụn nhọt. Theo Đỗ Tất Lợi quả Ké đầu
ngựa là thành phần thuốc nam thiết yếu trong một số bài thuốc Y học cổ
truyền Việt Nam. Trên thế giới có 25 loài còn ở Việt Nam có 2 loài đó là:
4
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Xanthium Strumarium L. là loài rất phổ biến, mọc hoang ở mọi nơi trong
nước ta, được dùng làm nguyên liệu cho Đông y và Xanthium Inaequilaterum
DC., loài này phân bố từ miền Trung trở vào, cũng được làm thuốc như loài
trên [6].
1.2. GIỚI THIỆU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÂY KÉ ĐẦU NGỰA
1.2.1. Đặc điểm thực vật.
Cây Ké đầu ngựa còn gọi là thương nhĩ (tên Trung Quốc), phắt ma
(Thổ). Tên khoa học là Xanthium strumarium L. thuộc họ cúc (Asteraceae).
Cây Ké đầu ngựa mọc hoang ở khắp nơi trong nước ta, từ vùng núi cao

phân tích của Viện Y học Bắc Kinh (1958) thì trong quả Ké đầu ngựa có chất
saponin (glucozit), không có ancaloit [6].
Theo Khafagy trong quả Ké đầu ngựa có một số secqiutecpen - lacton
chưa no có khung xanthonolit: xanthinin (nhiệt độ nóng chảy 123- 124
0
),
xanthanol và izoxanthanol [5].
Trong quả Ké đầu ngựa có 30% dầu béo. Nghiên cứu thực nghiệm cho
thấy có hoạt tính giảm đường huyết của chuột bình thường, ức chế thần kinh
trung ương, kháng khuẩn Gr (-), kháng nấm [11].
Theo Wehmer trong quả Ké đầu ngựa có 1,27% một glucozit
(xanthostrumarin) tương ứng với chất datixin, chưa rõ hoạt tính, 3.3% nhựa
và vitamin C.
Quả Ké đầu ngựa có chứa:
+ Carboxy atractylozit ở dạng muối có tác dụng hạ đường huyết rất
mạnh, có độc tính.
+ Xanthetin và Xanthamin là những chất có tác dụng kháng khuẩn
[4].
Theo nghiên cứu của Ying-Tsun Ma, Mu-Chi Huang và các cộng sự,
họ đã tìm ra hai chất mới thiazinediones cùng với năm chất đã biết được tách
ra từ quả của Xanthium strumarium L.
Cấu trúc của 2 chất mới này đã được xác định là:
6
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
* 7-Hydroxymethyl-8,8-dimethyl-4,8-dihydrobenzol [1,4] thiazine-
3,5-dione-11-0-

-D-glucopyranoside (chất I).
* 2-Hydroxy-7-hydroxymethyl-8,8-dimethyl-4,8-dihydrobenzol
[1,4] thiazine-5,5-dione-11-0-

1
=

- D-Glu; R
2
=OH
Chất III: R
1
=H; R
2
=H
7
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 1.1 Công thức cấu tạo tổng quát của các chất I, II, III. N
S
O
O
H
R
2
R
1
O
1

0
C, phổ tử ngoại-khả kiến có ở
max
(MeOH) là: 280
nm; phổ khối ion hoá bụi electron (ESI) cho tín hiệu m/z = 402 [M+H]
+
, công
8
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
thức hoá học là C
17
H
23
N
2
SO
8
, được xác định bằng phổ khối phân giải cao.
Phổ hồng ngoại của chất I chỉ ra sự hiện diện của nhóm hydroxyl (3369cm
-1
)
và hai nhóm cacbonyl (1680 cm
-1
,1655cm
-1
).
Từ các dữ liệu về phổ IR, UV, nhất là phổ NMR và phổ MS, Ting
Han đã đề xuất cấu trúc hợp chất I là glucozit. Liên kết glucozit với gennin
được thực hiện ở nhóm OH tại C-11. Đường tham gia tạo liên kết là đường
glucoza và liên kết glucozit là õ-glucozit.

10
11
12
13

1.3.2. Sử dụng trong y học dân gian
Quả Ké đầu ngựa (Thương nhĩ tử) có vị ngọt nhạt, hơi đắng, tính
ấm, có tác dụng tiêu độc, sát trùng, tán phong, trừ thấp. Lương y Việt Cúc ghi
nhận về Ké đầu ngựa như sau: Thương nhĩ thảo ấm, giải phong nhiệt thấp tê,
bổ não tuỷ, chữa nhức đầu, viêm mũi dị ứng bạch đới, lâm lậu [4].
Hiện nay Ké đầu ngựa là một vị thuốc thường dùng trong nhân dân
Việt Nam, được dùng chủ trị các bệnh ngoài da, bệnh mũi xoang, bệnh xương
khớp.
Trong bài thuốc Y học cổ truyền của Trung Quốc quả Ké đầu ngựa
được dùng để chữa viêm xoang, đau đầu do cảm lạnh, viêm khớp, ung thư
phát bối (sau lưng), đau răng, viêm mũi [12].
9
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Nhân dân Liên xô cũ dùng Ké đầu ngựa để chữa bướu cổ, các bệnh
mụn nhọt, nấm tóc, hắc lào, lỵ và đau răng.
Nhân dân ta và Trung Quốc thường chế Ké đầu ngựa thành cao
thương nhĩ để chuyên chữa lỏ loét, mụn nhọt.
Ở Ấn Độ, người ta dùng Ké đầu ngựa trị sốt rét, làm toát mồ hôi, trị
bệnh tràng nhạc, ung thư, quả làm dịu kích thích, trị bệnh đậu mùa.
Một số loài của chi Xanthium có nguồn gốc từ Bắc Mỹ được dùng trong y
học.
1.3.3. Một số bài thuốc dân gian từ quả Ké đầu ngựa
Chữa phong tê thấp, tay chân co rút: Quả Ké đầu ngựa 12g giã nát
sắc uống [6].
Chữa đau răng: Sắc nước quả Ké đầu ngựa, Ngậm lâu lại nhổ.

Cấu trúc đa dạng của lipit được bắt nguồn từ các axit béo khác nhau
tham gia vào trong thành phần của nó. Ngày nay, đã phát hiện được hơn 500
axit béo khác nhau ở mức độ và đặc điểm phân nhánh của mạch hydrocacbon,
số lượng và vị trí các nối đôi trong mạch, vị trí và số lượng các nhóm chức,
độ dài của mạch hydrocacbon.
Các axít béo có mặt trong thành phần lipit thực vật, động vật, thường
có từ 16-20 nguyên tử cacbon trong phân tử. Theo Ackman trong sinh vật
biển số lượng nguyên tử các bon của axít béo còn nhiều hơn có khi đến 30
nguyên tử cacbon.
Hầu hết các axit béo no có mặt trong tự nhiên có cấu tạo mạch thẳng
với số nguyên tử cacbon chẵn. Các axit với số nguyên tử cacbon từ C
2
-C
30

được biết đến, nhưng phổ biến và quan trọng nhất là C
12
-C
22
. Chúng có thể
được gọi tên theo tên thường và tên khoa học hoặc gọi theo kí hiệu số như
11
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
16:0 (nghĩa là axit béo có 16 cacbon và không có nối đôi). Những axit béo
đơn giản trong tự nhiên là các axit béo no, với mạch hydrocacbon dài, không
phân nhánh có công thức chung như sau:
CH
3
(CH
2

2
)
n
COOH
H C=C H
Các axit béo tự nhiên có nhiều hơn một liên kết đôi có thể chia thành
một số nhóm. Nhóm quan trong nhất cả về mặt cấu trúc và mức độ tồn tại, là
nhóm có vị trí nối đôi được phân cách đều đặn bởi nhóm metylen (methylene-
interrupted) và nối đôi cấu hình dạng cis (Z), đại diện cho nhóm này là 2 axit
linoleic và axit archidonic.
Nhóm khác là các axit có tất cả một hoặc một phần không no trong một
hệ liên kết đôi liên hợp dạng cis (Z) hoặc trans (E).
Nhóm thứ ba thường xuyên miêu tả là liên kết đôi C=C không bị
phân cách đều đặn bởi nhóm metylen (non methylene-interrupted diens
NMID), axit 5,9,12-18:3 có trong dầu hạt cây tùng lớn là ví dụ:
12
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
COOH

Các axit béo không no đa nối đôi phân cách đều đặn bởi nhóm allyl
(-CH=CHCH
2
)- đều có chung công thức là:
CH
3
(CH
2
)
m
(CH=CHCH

OCO(CH
2
)
7
CH=CHCH
2
CH=CHCH
2
CH=CHCH
2
CH
3 CHOCO(CH
2
)
7
CH=CHCH
2
CH=CH(CH
2
)
4
CH
3 CH
2

biến hơn cả là dạng hydroxy axit và eproxy axit.
Các epoxy axit và furanoic axit là các axit béo có chứa vòng epoxy
hoặc vòng furan trong phân tử, chúng có mặt trong thành phần một số dầu hạt
thực vật, thường tồn tại ở dạng triaxylglyxerol và trong cutin mà ở đó chúng
tồn tại dưới dạng polyme của các hydroxy axit.

Bảng 1.1. Các dạng axít béo no thường gặp trong tự nhiên [7]
Số
nguyên
tử C
Tên hệ thống
khoa học
Tên thông
dụng
Điểm
chảy
Mpt.
(
0
C)
Phân bố
trong tự nhiên
2 n-Ethanoic Acetic 16,7 Phổ biến dạng ancol acetate có
14
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
nhiều trong thực vật và một vài
triglycerit thực vật. Thường
they trong dạ cỏ động vật dưới
dạng muối
3 n-Propanoic Propionic -22.0 Thường thấy trong dạ cỏ động

26 n-Hexacosanoic Cerotic 57,7 Phổ biến là cấu của dầu hạt
thực vật và nhựa sáp của côn
trùng, sâu bọ
28 n-Octacosanoic Montanic 90,9 Cấu phần quan trọng của một
vài loài sáp thực vật, sinh vật
biển

Bảng 1.2: Các axít béo không no thường gặp trong tự nhiên [7]

Số
ng
tử
C
Tên hệ thống
khoa học
Tên thông
dụng
Điểm
chảy
(
0
C)
Phân bố trong tự nhiên 16
Axít béo 1 nối đôi
tran-3-
hexadecenoic