BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
LÂM THÚY PHƯƠNG
KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CỦA VỎ CÂY MẮM
(AVICENNIA MARINA)
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
Chuyên Ngành: Hóa Hữu Cơ
Mã số: 60 44 27
CẦN THƠ − 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
LÂM THÚY PHƯƠNG
KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CỦA VỎ CÂY MẮM
(AVICENNIA MARINA)
ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
Chuyên Ngành: Hóa Hữu Cơ
Mã số: 60 44 27
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. LÊ THANH PHƯỚC
CẦN THƠ − 2011
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
LÂM THÚY PHƯƠNG
KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CỦA VỎ CÂY MẮM
(AVICENNIA MARINA)
3.5 KẾT QUẢ DỰ KIẾN xiii
TÀI LIỆU THAM KHẢO xiv
Tài liệu tiếng Việt xiv
Tài liệu tiếng Anh xiv
Chương 1: MỞ ĐẦU
1.1 Lí do chọn đề tài
i
Theo thống kê số lượng các dược phẩm mới được phép lưu hành trong 20 năm vừa
qua đã cho thấy, các hợp chất thiên nhiên đã và vẫn được coi là nguồn cấu trúc mới để
tạo ra các dược phẩm mới. Đặc biệt rõ ràng nhất là trong lĩnh vực thuốc chống ung thư
có tới 60%, trong bệnh truyền nhiễm là 70% có nguồn gốc tự nhiên.
Ý nghĩa to lớn của những hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học là ở chỗ
chúng không chỉ được sử dụng trực tiếp làm thuốc chữa bệnh, mà quan trọng hơn là
chúng có thể là những chất mẫu, chất dẫn đường để phát triển các thuốc mới hoặc là
các chất dò sinh hoá để làm sáng tỏ các nguyên lý của dược lý học con người.
Cây Mắm là một loài cây tiên phong của các hệ sinh thái rừng ngập mặn. Cây
được trồng hoặc mọc hoang ở vùng nước mặn hay nước lợ, gặp ở cả hai miền nước ta.
Theo một số tài liệu về y học nhân gian trên thế giới, cây Mắm là nguồn dược liệu có
giá trị chữa bệnh. Vỏ cây của loài này đã được sử dụng trong y học cổ truyền ở Ai Cập
để điều trị các bệnh về da, thấp khớp, bệnh đậu mùa, loét. (Bandaranayake, 2002).
Ngoài ra, những kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học và thử hoạt tính sinh học
của cây Avicennia marina đã khẳng định hoạt tính chống sốt rét, độc tế bào, đặc biệt là
hoạt tính chống ung thư và chống khối u cũng đã được ghi nhận.
Để góp phần tìm hiểu và đánh giá chất lượng nguồn nguyên liệu phong phú có
tiềm năng quan trọng trong ngành dược, đề tài: “Khảo sát thành phần hóa học của vỏ
cây Mắm (Avicennia marina)” là nội dung chính của luận văn này.
1.2 Mục đích nghiên cứu
Luận văn hướng vào hai mục tiêu chủ yếu sau:
− Phân lập và xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được từ các
cao petroleum ether, cao ethyl acetate và cao butanol.
cành non, có lông tơ màu trắng hay xám, thân ít khi thẳng, vỏ không nứt, màu trắng
với lớp vỏ cóc có dạng phiến mỏng (giống như vỏ ổi).
• Lá: lá đơn, mọc đối, phiến nguyên láng, mỏng, thường quăn queo, hình xoan,
đầu nhọn hay tù, chân nêm, dài 3-5 cm, bìa nguyên, hơi dợn sóng và có lông ở gân
phụ, cuống dài 0.5 cm, nhiều lông nhỏ.
• Rễ: rễ phổi đứng.
• Hoa: hoa vàng, to từ 5-8 mm, có mùi thơm mạnh, tạo thành tán ở ngọn,
thường có 3 nhánh, lá bắc phụ hình bầu dục, lõm, tai đài không bằng nhau và có lông
tơ, vành hình ống, ngắn hơn cánh, có thùy bằng nhau, dài 1-2 mm, tròn dài, 4 tiểu nhị:
(2 dài, 2 ngắn), bầu nhụy hình trụ, tròn ở dưới, không vòi nhụy.
• Trái: trái hình tim, dài 1.5-2 cm, vỏ màu vàng xanh, đầy lông mịn.
2.1.2 Phân bố và sinh thái
[4]
Rừng ngập mặn Việt Nam (Cà Ná, Phan rang, Ba Ngòi, Cà Mau, Bạc Liêu), Thái
Lan, Indonesia, (Malabar, Malacca, Sumatra, Borneo, Java), Philippin, Ai Cập,
Soudan, Erythee, Somalie, Anglaise, Ả Rập, Celenres, Genobil, Socotra, Zanzibar,
iv
Kenila, Phi Châu, Bồ Ðào Nha, Pakistan, Ấn Ðộ, Myanma, Sơrilanca, Andaman,
Trung Hoa (Hải Nam), Ðài Loan, Hồng Kông, Nhật (Ryukyu), Tân Tây Lan,
Madagascar …
2.2 CÔNG DỤNG CỦA CÂY MẮM
[
1,3]
Về mặt môi trường hệ sinh thái rừng Mắm có vai trò to lớn trong việc cố định phù
sa, lấn biển, chống xói lở bờ biển, hạn chế tác hại của sóng, gió, bão. Cây mắm được
dùng làm ghe, thuyền, xây nhà và làm củi. Bột gỗ Mắm dùng làm nguyên liệu để sản
xuất giấy có chất lượng tốt, hàm lượng homocellulo khoảng 70%.
Nhân dân ven biển miền Nam thường dùng khói khi đốt gỗ của cây Mắm được
xem là rất hiệu quả để đuổi muỗi. Ngoài việc cung cấp gỗ là chính, cây Mắm còn là
cây dược liệu có thể chữa được một số bệnh cho con người. A. Petelot (1953) có thu
TR-03 thì PHUOC-TR-02 và PHUOC-TR-03 đều có
hoạt tính chống oxy hóa.
v
2.3.2 Các công trình nghiên cứu trên thế giới
[
5-8, 9-14]
Năm 2006 Md. Enamul Haque và các cộng sự đã cô lập được các triterpenoids:
betulinic acid, lupeol và betulinaldehyde được tách từ cao ethyl acetate của vỏ thân
cây Avicennia oficinalis (Avicenniaceae). Cấu trúc của các hợp chất này được xác định
bằng phương pháp phân tích quang phổ ((UV, IR,
1
H NMR,
13
CNMR and EIMS).
Năm 2006 Marium Tariq, Shahnaz Dawar, Fatima S. Mehdi và M. Javed Zaki
tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của cây Avicennia marina trong việc
kiểm soát bệnh thối rễ của đậu bắp và đậu xanh. Kết quả cho thấy rễ của cây đậu bắp
và đậu xanh nhiễm nấm Fusarium, Macrophomina phaseolina và Rhizoctonia solani có
dấu hiệu giảm khi sử dụng bột của cây A. marina để cải tạo đất.
Năm 2006 Xubo Fang, Bo Jiang và Xiaolan Wang đã cô lập, tinh chế và mô tả
đặc tính của polysaccharide từ vỏ của cây Avicennia marina đạt hiệu suất 0.15% bằng
phương pháp chiết nóng và thử hoạt tính chống bổ sung của nó.
Năm 2007 L. Han và các cộng sự đã công bố bảy dẫn xuất naphthoquinone
được phân lập từ cành cây Avicennia marina thu hái ở tỉnh Hạ Môn (Xiamen), đặc tên
avicennone A-G.
Năm 2008 L. Han và các cộng sự đã cô lập được một diterpenoid mới từ cành
cây Avicennia marina là 11-hydroxy-8,11,13-abietatriene-12-O-β-xylopyranoside và
một chất đã biết lyoniresinol-9
’
-O-β-D-glucopyranoside.
Betulinic acid được sử dụng để điều trị và phòng chống bệnh ung thư.
• Lupeol
HO
− Tinh thể hình sợi có màu trắng, kết tinh trong MeOH.
− Công thức phân tử: C
30
H
48
O
.
− Khối lượng phân tử: 426.72 g/mol.
− mp 210-212°; [α]
D
+ 30.4°.
− Tan trong CHCl
3
, petroleum ether, ethyl acetate,…
Các hoạt tính dược lý của lupeol như chống ung thư, kháng viêm, chống vi trùng,
…
vii
• Betulinaldehyde
HO
CHO
− Tinh thể hình kim có màu trắng, kết tinh trong MeOH.
− Công thức phân tử: C
30
H
48
O
2.
20
− Kết tinh trong MeOH.
− Công thức phân tử: C
20
H
32
O
5.
− Khối lượng phân tử: 352 g/mol.
− Điểm tan chảy: 154°C, [α]
D
– 30,4°
(C: 0,52; CHCl
3
).
ent-(13S)-2,3-Seco-14-labden-2,8-olide-3-oic có khả năng kháng nấm Rhizopus
ochyzae và Aspergillus niger gây bệnh viêm loét trong miệng ở trẻ em và bệnh viêm
âm đạo của phụ nữ.
Steroids
• Stigmasterol-3-O-β-D-galactopyranoside
viii
O
H
H H
O
1
2
3
4
29
26
24
− Công thức tổng quát: C
35
H
58
O
6
.
− mp = 245 - 247ºC.
Hợp chất này cho thấy làm giảm hoạt tính chống sự đường hóa cũng được báo cáo
lần đầu tiên.
• Stigmasterol
HO
2
17
3
15
28
27
25
26
13
19
20
21
22
5
− M = 412.69 đvC.
Stigmasterol được nghiên cứu sử dụng trong phòng ngừa ung thư buồng trứng,
ung thư tuyến tiền liệt, ung thư vú và ung thư kết tràng. Stigmasterol còn được sử
dụng như một tiền chất trong sản xuất progesterol tổng hợp, một nội tiết tố có vai
trò sinh lý quan trọng.
ix
Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
3.1 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
− Thu thập, định danh và xử lý mẫu.
− Điều chế cao ethanol thô.
− Điều chế các cao petroleum ether, ethyl acetate, butanol từ cao ethanol thô ban
đầu.
− Phân lập các chất tinh khiết từ các cao phân đoạn.
− Xác định cấu trúc các chất phân lập được.
− Khảo sát hoạt tính sinh học của các chất phân lập được.
3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.2.1 Thiết bị và hóa chất
3.2.1.1 Thiết bị
Máy cô quay chân không, cân điện tử, máy sấy, bếp điện.
Máy soi UV ở 2 bước sóng 254 nm và 365 nm.
Cột sắc ký đường kính 1-4 cm.
Becher, erlen, pipet, giấy lọc….
3.2.1.2 Hóa chất
Sắc ký lớp mỏng được thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn silica gel KG 60 F
254
.
Silica gel KG 60 F
254
dùng cho sắc ký cột pha thường cỡ hạt 0.040-0.063 mm.
Phổ khối lượng (ESI-MS)
Phổ cộng hưởng từ nhân (NMR):
1
H-NMR (500 MHz) và
13
C-NMR (125 MHz)
Điểm nóng chảy được đo trên máy Electrothermal IA 9000 series, dùng mao
quản không hiệu chỉnh.
3.2.2.3 Phương pháp xác định hoạt tính chống oxi hóa
Hoạt tính chống oxi hóa của các cao chiết và các chất tinh khiết được xác định
bằng phương pháp DPPH.
3.3 NGUYÊN LIỆU
3.3.1 Thu hái nguyên liệu
Mẫu nguyên liệu dùng trong nghiên cứu là phần vỏ cây Mắm ổi, được thu hái
tại xã Định Thành, huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu vào tháng 06 năm 2011.
Qua sự định danh của cô Nguyễn Thị Kim Huê, Bộ môn Sinh, Khoa Khoa Học
Tự Nhiên, trường Đại Học Cần Thơ và đối chiếu với Cây cỏ Việt Nam - quyển II –
Phạm Hoàng Hộ thì vỏ cây Mắm chúng tôi nghiên cứu là vỏ của cây Mắm ổi
(Avicennia marina (Forsk.) Vierh).
3.3.2 Xử lý nguyên liệu
Vỏ cây Mắm được rửa sạch, loại bỏ tạp, phơi khô và xay nhỏ.
xi
3.3.3 Quy trình chiết cao
Quy trình điều chế cao thô từ vỏ cây Mắm (Avicennia marina)
xii
Chiết với 200 mL MeOH (× 10 lần)
Loại dung môi dưới áp suất kém
Pha nước
Chiết với n-BuOH
Cô quay, thu hồi dung môi
• Phân lập và xác định cấu trúc ít nhất bốn chất tinh khiết.
• Một bài báo đăng trên các tạp chí khoa học chuyên ngành.
• Hoàn thành luận văn tốt nghiệp.
xiii
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
[1] Đỗ Tất Lợi, 2004, Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB Y Học, 557-558.
[2] Nguyễn Kim Phi Phụng, 2005, Cô lập chiết xuất hợp chất thiên nhiên, Nhà xuất
bản Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh.
[3] Phạm Hoàng Hộ, 2003, Cây cỏ Việt Nam, Quyển II, NXB Trẻ, TP Hồ Chí Minh,
844 - 845.
[4] Phạm Thị Thùy Trang, 2010, Khảo sát thành phần hóa học của rễ Mắm (Avicennia
marina), Luận văn tốt nghiệp chuyên ngành hóa hữu cơ.
Tài liệu tiếng Anh
[5] Bell, H. K.; Duewell, H, 1961, Triterpenoids from the bark of the Avicennia
marina, Aust. J. Chem., 14, 662-664.
[6] C.Subrahmanyam, S. Ratna Kumar and G. Damodar Reddy, 2006, Bioactive
Diterpenes from the Mangrove Avicennia officinalis Linn., Indian Journal of
Chemistry, vol 45B, 2556-2557.
[7] Han, L.; Huang, X. S.; Dahse, H. M.; Moellmann, U.; Fu, H. Z.; Grabley, S.;
Sattler, I.; Lin, W. H., 2007, Unusual naphthoquinone derivatives from the twigs
of Avicennia marina, J. Nat. Prod., 70, 923-927.
[8] Han, L.; Huang, X. S.; Dahse, H. M.; Moellmann, U.; Grabley, S.; Lin, W. H.;
Sattler, I., 2008, New abietane diterpenoids from the mangrove Avicennia
marina”. Planta Med., 74, 432-437.
[9] />[10] Huang, L. S.; Zhu, F.; Huang, M. Z, 2009, Analysis of the chemical constituents
of the essential oil from the fruits of Avicennia marina, Fine Chem., in press.
[11] Md. Enamul Haque, Hussain Uddin Shekhar, Akim Uddin Mohamad, Hafizur
Rahman, AKM Mydul Islam and M. Sabir Hossain, 2006, Triterpenoids from the
Stem Bark of Avicennia officinalis, Dhaka Univ. J. Pharm. Sci. 5(1-2), 53-57.