BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
NGUYỄN VIẾT LUẬN
PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP
CHẤT TỪ QUẢ CÂY LÃNH CÔNG (FISSISTIGMA
OLDHAMI ( HEMSL.) MERR.) Ở NGHỆ AN
Chuyên ngành: Hóa học hữu cơ
Mã số: 60440114
LUẬN VĂN THẠC SỸ HÓA HỌC
Vinh - 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP
CHẤT TỪ QUẢ CÂY LÃNH CÔNG ( FISSISTIGMA
OLDHAMI ( HEMSL.) MERR.) Ở NGHỆ AN
Chuyên ngành: Hóa học hữu cơ
Mã số: 60440114
LUẬN VĂN THẠC SỸ HÓA HỌC
Người hướng dẫn: PGS.TS. Hoàng Văn Lựu
Học viên:Nguyễn Viết Luận
Vinh - 2014
3
LỜI CẢM ƠN
Luận văn được thực hiện tại phòng thí nghiệm chuyên đề hóa hữu cơ
khoa hóa, trung tâm kiểm định chất lượng an toàn thực phẩm và môi trường,
trường Đại học Vinh, viện hàn lâm khoa học và công nghệ Việt Nam.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến PGS.TS
Hoàng Văn Lựu, Trường Đại học Vinh đã giao đề tài tận tình hướng dẫn, tạo
mọi điều kiện trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Trần Đình Thắng – Phó trưởng khoa
Hóa học; TS Lê Đức Giang– Phó trưởng khoa Hóa học - Trường Đại học Vinh
1.1.2.5. Các hợp chất flavonoit 18
1.1.2.6. Hợp chất benzoit 19
1.1.2.7. Các hợp chất steroit 20
1.1.2.8. Terpenoit (dạng non-kauran) 21
1.1.2.9. Các hợp chất alkaloit 22
1.1.3. Sử dụng và hoạt tính sinh học 23
1.2. Chi Fisistigma 24
1.2.1. Đặc điểm thực vật 24
1.2.2. Thành phần hóa học 24
1.3. Cây nghiên cứu 31
1.3.1. Đặc điểm thực vật 31
1.3.2. Thành phần hóa học 32
1.3.3. Sử dụng và hoạt tính sinh học 33
Chương 2: Phương pháp nghiên cứu và thực nghiệm 34
2.1. Phương pháp nghiên cứu 34
2.1.1. Phương pháp lấy mẫu 34
2.1.2. Phương pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập
các hợp chất
34
2.1.3. Phương pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất 34
2.2. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị 34
2.2.1. Hóa chất 35
2.2.2. Dụng cụ và thiết bị 35
2.3. Nghiên cứu các hợp chất từ quả cây lãnh công 35
2.3.1. Phân lập các hợp chất 35
2.3.2. Một số dữ kiện về phổ tử ngoại, phổ khối lượng và phổ cộng
hưởng từ hạt nhân của các hợp chất đã phân lập.
37
6
Chương 3: Kết quả và thảo luận. 37
13
C-NMR: Carbon Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt
nhân cacbon – 13)
DEPT: Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer.
7
HSQC: Heteronuclear Single Quantum Correlation
HMBC: Heteronuclear Multiple Bond Correlation
COSY: Correlation Spectroscopy
s: singlet
br s: singlet tù
t: triplet
d: dublet
dd: dublet của duplet
dt: dublet của triplet
m: multiplet
TMS: Tetramethylsilan
DMSO: DiMethylSulfoxide.
Đ.n.c: Điểm nóng chảy
DANH SÁCH BẢNG
Trang
Bảng 1.1: Các hợp chất diterpenoit kauran 11-12
Bảng 1.2: Các hợp chất acetogenin 16-17
Bảng 3.1: Số liệu phổ
13
C-NMR của hợp chất A 49
Bảng 3.2: Số liệu phổ
13
C-NMR của hợp chất B 59
DANH SÁCH HÌNH
Trang
H-NMR của hợp chất B (dãn) 51
Hình 3.15: Phổ
13
C-NMR của hợp chất B 52
Hình 3.16: Phổ
13
C-NMR của hợp chất B (dãn) 52
Hình 3.17: Phổ DEPT của hợp chất B 53
Hình 3.18: Phổ DEPT của hợp chất B (dãn) 53
Hình 3.19: Phổ HMBC của hợp chất B 54
Hình 3.20: Phổ HMBC của hợp chất B (dãn) 55
Hình 3.21: Phổ HMBC của hợp chất B (dãn) 56
Hình 3.22: Phổ HSQC của hợp chất B 57
Hình 3.23: Phổ HSQC của hợp chất B (dãn) 58
DANH SÁCH SƠ ĐỒ
Trang
Sơ đồ 2.1: Phân lập hợp chất trong quả cây lãnh công
(Fissistigma oldhami (hemsl.) Merr.)
36
MỞ ĐẦU
9
1.Lí do chọn đề tài
Trong nhiều năm gần đây các phương tiện thông tin đại chúng đã cảnh
báo nhiều mối nguy hại đến sức khỏe con người như: ô nhiễm môi trường,
thực phẩm không an toàn, đại dịch cúm H5N1, H1N1, có nhiều bệnh nguy
hiểm như bệnh ung thư, HIV, Vì thế, vấn đề kháng thuốc của các loại vi
khuẩn, vi rút đang là một thách thức lớn với con người. Để phòng ngừa và
chữa trị các loại bệnh nguy hiểm này, con người luôn cần những biệt dược
mới có khả năng điều trị hiệu quả và tránh được sự kháng thuốc, xu hướng
tìm kiếm các hoạt chất từ các loài thực vật có tác dụng chữa bệnh ngày một
tìm ra nguồn nguyên liệu cho ngành hóa dược.
2. Nhiệm vụ nghiên cứu
Trong luận văn này, chúng tôi có các nhiệm vụ:
- Chiết lọc các dung môi thích hợp để thu được hỗn hợp các hợp chất
từ quả cây lãnh công (Fissistigma oldham (Hemsl.) Merr.).
- Sử dụng các phương pháp sắc ký và kết tinh phân đoạn để phân lập
các hợp chất.
- Sử dụng các phương pháp phổ để xác định cấu trúc các hợp chất thu
được từ quả cây lãnh công.
3. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là dịch chiết quả cây lãnh công (Fissistigma
oldham (Hemsl.) Merr.) thuộc họ Na ở Nghệ An.
Chương 1
TỔNG QUAN
1.1. Họ Na (Annonaceae)
1.1.1. Đặc điểm thực vật và phân bố
11
Họ Na (Annonaceae) còn được gọi là họ Mãng cầu, là một họ thực vật
có hoa, bao gồm các loại cây thân gỗ, cây bụi hay dây leo. Với khoảng 2.300
đến 2.500 loài trong 120 - 130 chi, đây là họ lớn nhất của Mộc lan
(Magnoliales). Chi điển hình của họ này là Annona (na, mãng cầu xiêm, mãng
cầu dai, sa lê, phan lệ chi, …). Họ này sinh trưởng chủ yếu ở vùng nhiệt đới,
và chỉ có một ít loài sinh sống ở vùng ôn đới. Khoảng 900 loài ở Trung và
Nam Mỹ, 450 loài ở châu Phi và các loài khác ở châu Á [2].
Các loài thuộc họ Na (Annonaceae) có lá đơn, mọc so le (mọc cách), có
cuống lá và mép lá nhẵn. Lá mọc thành hai hàng dọc theo thân cây. Vết sẹo
nơi đính lá thường nhìn thấy rõ các mạch dẫn. Hoa đối xứng xuyên tâm (hoa
đều) và thường là lưỡng tính. Ở phần lớn các loài thì 3 đài hoa nối với nhau ở
gốc hoa. Có 6 cánh hoa có màu nâu hay vàng, nhiều nhị hoa mọc thành hình
xoắn ốc cũng như nhiều nhụy hoa, mỗi nhụy có bầu nhụy dạng một ngăn chứa
Bộ khung cơ bản của các hợp chất diterpenoit kauran gồm 20
cacbon. Một số hợp chất tách ra gồm 19 cacbon và được gọi tên nor-kauran
diterpenoit. Trong nghiên cứu của Wu và các cộng sự [23] đã tách ra được 37
hợp chất kauran từ 4 loài khác nhau, gồm: Cherimola, A. glabra, A.
squamosa và R. Mucosa và 7 chất trong số chúng là chất mới phát hiện. Cấu
trúc của các hợp chất được nêu ra ở bảng 1.1.
Bảng 1.1: Các hợp chất diterpenoit kauran
TT Hợp chất R
1
R
2
R
3
Loài
1
axit ent-kauran-16-en-19-oic
C=C
COOH
A. squamosa
A. glabra
2 ent-kauran-16-en-19-ol C=C CH
2
OH A. squamosa
3
axit 17-acetoxy-16α-hydro-
kauran-19-oic
CH
2
OAc H COOH A. cherimola
4
3
COOH
A. glabra
9
methyl-16α-hydro-19-al-ent-
kauran-17-oat
COOCH
3
H CHO
A. glabra
10 annoglabasin C * COOCH
3
OAc COOH A. glabra
11 annoglabasin D * COOCH
3
OAc CHO A. glabra
12 annoglabasin F * COOCH
3
OAc OH A. glabra
13
este 16α-hydro-ent-kauran-
17,19-dimethyl
COOCH
3
H COOCH
3
A. glabra
14
axit 16α-hydro-19-acetoxy-
ent-kauran-17-oic COOH H CH
A. cherimola
A. squamosa
22
axit 17-acetoxy-16β-hydro-
kauran-19-oic
H CH
2
OAc COOH
A. squamosa
23
axit 16β-hydro-ent-kauran-
17-oic
H COOH CH
3
A. glabra
24
axit 19-formyl-ent-kauran-
17-oic
H COOH CHO
A. squamosa
25
16β-hydro-ent-kauran-17-ol-
19-al
H CH
2
OH CHO
A. cherimola
26
axit 4α-hydroxy-19-nor-ent-
kauran-17-oic
31
axit 16β,17-dihydroxy-ent-
kauran-19-oic
OH CH
2
OH COOH
A. squamosa
32
methyl-16β,17-dihydroxy-ent-
kauran-19-oat
OH CH
2
OH COOCH
3
A. squamosa
14
33
16β,17-dihydroxy-ent-kauran-
19-al
OH CH
2
OH CHO
A. squamosa
34
axit 16β-hydroxy-17-
acetoxy-ent-kauran-19-oic
OH CH
2
OAc COOH
A. glabra
1
2
3
4
6
5
7
8
9
10
11
14
15
12
13
16
18
19
20
CH
2
OH
CH
2
OH
diterpenoit kauran (1-37) (16) ent-kauran-15-en-17,19-diol.
A. glabra
1.1.2.2. Các hợp chất lignan
Có 9 chất ligman (38 – 47) của họ Na (Annonaceae) được Yang và các
OCH
3
OR
OCH
3
HH
2
4
6
8
1''
2''
3''
4''
5''
6''
1'
2'
3'
4'
5'
6'
(38) R=H (39)
(42) R=Glc
O
O
OCH
3
OCH
3
R
1
OCH
3
CH
3
O
R
3
HH
lignan (
lignan (
43-46
43-46
)
)
1.1.2.3. Các chất acetogenin
Một dãy các hợp chất acetogenin (47-103) đã được tách từ 2 chi của họ
Na (Annonaceae) là Annona và Rollinia, trong đó có 24 chất mới. Phần lớn
các chất acetogenin gồm một hoặc hai vòng tetrahydrofuran, một α, β-
unsaturated-γ-lacton hoặc epoxit trong mạch chính với các nhóm chức như –
OH, = O, C = C và diol kề nhau trong mạch dài [10].
(CH
2
)
4
(CH
1
O
CH
3
O
(CH
2
)
10
OH OH
CH
3
(CH
2
)
5
OH
O
O
(49) R
1
=H
(54) R
1
=OH
17
threo
trans
threo
trans
CH
3
(CH
2
)
5
OH
O
O
O
CH
3
O
(51)
O
OH
O
OH
(CH
2
)
4
OH
OH
(CH
2
)
5
O
O
threo
(56)
(57) *=cis
(58) *=trans
18
O
OH
OH
(CH
2
)
9
Me
O
(CH
2
)
7
O
Me
O
O
erythro
cis
threo
threo
trans
cis or trans*
Bảng 1.2: Các hợp chất acetogenin
TT Hợp chất Loài TT Hợp chất Loài
57
(20,23-cis)-cis-
bullatalicinon*
R. mucosa 89 isomurisolenin* A. reticulata
58
(20,23-cis)-trans-
bullatalicinon*
R. mucosa 90 longifolicin A. muricata
59
12,15-cis-squamostatin-
A*
A. artemoya
91 muricatetrocin A A. muricata
60
12,15-cis-squamostatin-
D*
A. artemoya 92 muricatetrocin B A. muricata
61 aromin-A A. cherimola 93 muricin A* A. muricata
62 Bullatanocin A. artemoya 94 muricin B* A. muricata
63 Bullatacinon A. reticulata 95 muricin C* A. muricata
A. artemoya 96 muricin D* A. muricata
R. mucosa 97 muricin E* A. muricata
65 Bullatalicinon R. mucosa 98 muricin F* A. muricata
66 c-12,15-cis-bulatalicin A. artemoya 99 muricin G* A. muricata
67 c-12,15-cis-bulatanocin A. artemoya 100 murisolinon A. reticulata
c-12,15-trans-
19
68 bulatanocin A. artemoya 101 Rolliacocin* R. mucosa
69 squamostatin A A. artemoya 102 Solamin A. reticulata
70 squamostatin D A. artemoya 103 Squamon A. reticulata
H
(104) (105)
OH
HO
O O
H
HO
O O
H
(107) (108)
1.1.2.5. Các hợp chất flavonoit
Các hợp chất flavonoit là chất phổ biến trong thực vật bậc cao. Wu và
các cộng sự đã tìm thấy 4 chất flavonoit và tất cả chúng đều là dẫn xuất của
glycosit: quercetin-3-O-rhamnosit (108), kaempferol-3-O- rhamnosit (109),
isorhamnetin-3-O-rhamnosit (110), tanarixetin-3-O- rhamnosit (111) thu
được từ lá của A. Purpurea [22].
20
HO
OH
O
O
O
rhamnose
R
2
R
1
1
2
3
R
2
R
3
R
4
(112) H OH H H
(113) H OH H OH
(114) H OH H OCH
3
(115) H H Cl OH
(116) H OH OCH
3
H
(117) H OCH
3
OH H
(118) H OH OCH
3
OH
(119) H OCH
3
OH OH
(120) H OH OCH
3
OCH
3
(121) H OCH
3
OH OCH
21
trimethoxyphenyl-β-D-glucopyranosit (129), thalictosit (130), 2,6-dimethoxy-
p-quinon (131). [21]
R
2
R
1
R
3
C R
4
O
HO
R
1
C R
2
O
HO
C OH
O
HO
CH
2
OH
CH
3
O
OCH
3
O
CH
3
O
(130) (131)
1.1.2.7. Các hợp chất steroit
R
1
R
2
(125) H OCH
3
(126) OCH
3
OH
22
Các hợp chất steroit thường được tách ra từ cây họ Na (Annonaceae)
và các hợp chất khác như: β-sitosterol (132), stigmasterol (133), β-sitosterol-
D-glucosit (134), stigmasterol-D-glucosit (135), β-sitostenon (136), stigmasta-
4,22-dien-3-on (137), 6β-hydroxy-β- sitosteron (138), 6β-
hydroxystigmasteron (139) được tách ra từ thân cây A. cherimola. Trong đó,
132, 133 là các chất thường được tách nhiều nhất và được phân bố trong hầu
hết các loài của họ Na (Annonaceae) [21].
O
OH
*
(132) R=H; *= liên kết đơn
(133) R=H; *= liên kết đôi
(trans)
(134) R=Glu; *= liên kết đơn
(135) R=Glu; *= liên kết đôi
(trans)
(136) *= liên kết đơn
(137) *= liên kết đôi (trans)
(138) *= liên kết đơn
(139) *= liên kết đôi (trans)
23
1.1.2.8. Terpenoit (dạng non-kauran)
Trong cây họ Na (Annonaceae) cũng có một số dạng khác nhau của các
terpen đã được tách ra như: 16α-hydroxycleroda-3,13-dien-15,16-olit (140),
3β,5β,16α-trihydroxyhalima-13(14)-en-15,16-olit (141) (P. longifolia
pendula), cryptomeridiol 11-α-L-rhamnosit (143) (C. odorata); trong đó 140
là chất mới [30].
O
O
H
OH
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
11
12
13
14
15
OR
(142) (143)
R = rhamnose
1.1.2.9. Các hợp chất ankaloit
Phần lớn các hợp chất ankaloit có dạng một ankaloit isoquinilin.
a. Isoquinolin đơn giản
Các kết quả tìm thấy một vài isoquinolin ở cây họ Na (Annonaceae).
Trong đó chỉ có 3 isoquinolin đơn giản: doryphornin (144), cherianoin (145),
thalifolin (146) được tách từ thân cây loài A. cherimola.
24
N
CH
3
O
HO
CH
3
CH
3
O
1
2
3
4
5
6
7
8
1
'
2
'
3
'
4
'
5
'
6
'
1
2
3
CH
3
O
N
3
(149) R
1
=CH
3
, R
2
=H, R
3
=OH
(150) R
1
=CH
3
, R
2
=OCH
3
, R
3
=OH
(151) R=CH
3
(152) R=H
α
25
chi Rollinia. Bên cạnh đó, một số loài như hoàng lan (Cananga odorata) còn
chứa nhiều tinh dầu thơm và được sử dụng trong sản xuất nước hoa hay đồ
gia vị.
Vỏ cây, lá và rễ của một số loài cây họ Na (Annonaceae) được sử dụng