Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
----------
Nguyễn văn toàn
Bƣớc đầu nghiên cứu thành phần hóa học của
cây da
(ficus depressa bl.)
KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hoá hữu cơ
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học
PGS.TS. Nguyễn Văn Tuyến
Hà NộI - 2010
Nguyễn Văn Toàn
1
K32C - Khoa Hóa học
Trường ĐHSP Hà Nội 2
CÁC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN
13
1
C-NMR: Carbon- 13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
H-NMR: Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
DEPT: Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer
ESI-MS: Phổ khối ion hoá bụi điện tử
EI-MS: Phổ khối va chạm điện đử
HMQC: Heteronuclear Multiple Quantum Corehence
HMBC: Heteronuclear Multiple Bond Correlation
COSY: Correlated Spectroscopy
IR: Infrared Spectroscopy
CC: Column Chromatography
MPLC: Median Pressure Liquid Chromatography
HPLC: Hight Perfomence Liquid Chromatography
CTPT: Công thức phân tử
s: Singlet
d: Doublet
t: Triplet
q: Quartet
dd: Doublet doublet
m: Multiplet
: Độ dịch chuyển hoá học
J: Hằng số tương tác
TMS: tetrametyl silan
Đnc: Điểm nóng chảy
ppm: Part per milion
Sinh viên
Nguyễn Văn Toàn
Nguyễn Văn Toàn
5
K32C - Khoa Hóa học
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Mục lục
Trang
MỞ
ĐẦU………………………………………………………………………01
CHƢƠNG 1: TỔNG
QUAN…………………………………………………03
1.1.
Tìm hiểu chung về họ Dâu Tằm (Moraceae) và các cây thuộc chi
Ficus…………………………………………………………………………...
03
1.1.1. Họ Dâu tằm
(Moraceae)...........................................................................03
1.1.2. Chi Sung
của
chi
Ficus……………………..07
1.3.1.
Các
hợp
chất
tecpenoit
...........................................................................07
1.3.2.
Các
hợp
chất
ancaloit................................................................................16
1.3.3.
Các
hợp
2.2.3. Phương pháp: Thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định (Pha
loãng đa nồng
độ)..............................................................................................22
Dụng
2.3.
cụ
và
thiết
bị
nghiên
môi
hoá
liệu
thực
cứu.............................................................22
2.4.
Dung
chất
từ
cặn
hexan-
diclometan................................................25
Chƣơng 3: kết quả và thảo
luận.........................................................................26
3.1.
Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các chất phân lập
đƣợc...............26
3.1.1.
Chất
83
(3-O-(E)-cinnamoyl
β-amyrin):
.................................................26
3.1.2. Chất 84 (β-sitosterol):............................................................................
27
3.1.3.
3.2.3.
Chất
7
(axit
betulinic).............................................................................34
3.3.Khảo sát hoạt tính của các chất phân lập và tổng hợp
đƣợc:.................36
KẾT
LUẬN........................................................................................................37
Nguyễn Văn Toàn
8
K32C - Khoa Hóa học
Trường ĐHSP Hà Nội 2
TÀI
Khóa luận tốt nghiệp
LIỆU
THAM
KHẢO................................................................................38
liệu cung cấp các hoạt chất quý hiếm để tạo ra các biệt dược mà còn cung cấp
các chất dẫn đường để tổng hợp ra các loại thuốc mới. Từ những tiền chất
được phân lập từ thiên nhiên, các nhà khoa học đã chuyển hoá chúng thành
những hoạt chất có khả năng trị bệnh rất cao.
Từ các công dụng dân gian và nghiên cứu hiện đại các nhà khoa học, về
hoạt tính sinh học của chi …. tôi đã lựa chọn chi này làm đối tượng nghiên
cứu. Mục đích của khóa luận này là nghiên cứu thành phần Hóa học của cây
Ficcus Depressa Bl. để tìm tác dụng của cây.
Từ mục đích nghiên cứu trên, tôi đưa ra nội dung nghiên cứu của khóa
luận này như sau:
Nghiên cứu thành phần Hóa học của cây Ficcus Depressa Bl.
Nguyễn Văn Toàn
học
10
K32C - Khoa Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Chiết tách, xác định cấu trúc các chất trong loài này.
loài thực vật phân bố rộng rãi ở khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới, ít phổ biến ở
các vùng ôn đới. Ở Việt Nam, họ Moraceae hiện biết có khoảng trên 10 chi với
gần 140 loài được phân bố rộng rãi khắp nước, bao gồm cả cây trồng và cây mọc
dại, nhiều loài có giá trị kinh tế cao [2].
1.1.2. Chi Sung (Ficus)
Ficus là một chi lớn của họ Dâu tằm (Moraceae) bao gồm khoảng 800
loài. Các loài trong chi Ficus thường có nhựa mủ màu trắng như sữa, nhiều
cây có tua rễ mọc từ cành cắm xuống đất. Nhiều loài Ficus đã được sử dụng
làm thuốc chữa bệnh trong dân gian ở các nước Á Đông như Trung Quốc, Ấn
Độ và các nước Đông Dương [3]. Ở Việt Nam các loài Ficus mọc phổ biến ở
cả ba miền. Theo thống kê của Phạm Hoàng Hộ thì Việt Nam có khoảng 122
loài Ficus [5], trong khi Trung Quốc chỉ có 101 loài.
Nguyễn Văn Toàn
học
12
K32C - Khoa Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
1.2. Giới thiệu các loài Ficus
1.2.1. Ficus auriculata (Lour 1790) – Vả, Vô hoa quả.
Phân bố: Mọc hoang hoặc đôi khi được trồng ở các tỉnh miền núi Việt
Nam. Còn ở Ấn Độ, Trung Quốc, Lào, Campuchia, Thái Lan.
Dạng sống và hình thái: Cây gỗ nhỏ, cao 5-10m có nhiều cành, có lông
Khóa luận tốt nghiệp
Phân bố: Phú Yên, Khánh Hòa (Nha Trang). Còn ở Ấn Độ, Afganistan,
Pakixtan, Châu Âu, Châu Phi.
Dạng sống và hình thái: Cây sung ngọt thuộc loại tiểu mộc, thường có
dạng bụi, cao trung bình 3-9 m, thân có thể phát triển để đường kính lên đến
17.5 cm. Thân có chất nhựa trắng. Phiến lá màu xanh xậm và nhám ở mặt
trên, xanh nhạt ở mặt duới. Hoa nhỏ, tất cả đều là hoa cái. Quả (hay
Synconium, xin đọc phần Ficus) to, hình dạng như quả lê, hay hình cầu dài
2.5-10 cm. Màu sắc thay đổi từ xanh - vàng nhạt, đồng đỏ, nâu đến tím
đậm.Ra hoa quả tháng 6 đến tháng 7.
1.2.4. Ficus religiosa L 1753 – Đa
Phân bố: Trồng tại nhiều nơi, quanh đền, chùa, đình miếu, trên đường
phố. Còn có ở Ấn Độ, Mianma, Trung Quốc, Lào, Campuchia, Thái Lan,
Malayxia, Xri Lanka.
Dạng sống và hình thái: Loại gỗ to, cao 20m, lá hình trái tim với chóp
kéo dài thành đuôi. Ra hoa quả tháng 1 đến tháng 4.
1.2.5. Ficus elastica (Rob. Ex Horn 1819) – Đa búp đỏ, Đa cao su.
Phân bố: Trồng nhiều ở Việt Nam. Ngoài ra còn được trồng ở các nước
Ấn Độ, Nepal, Mianma, Malayxia, Indonexia.
Dạng sống và hình thái: Cây thuộc loại đại mộc mọc, lá xanh quanh
năm, có thể mọc cao đến 30-35 m, (trung bình từ 8 đến15m), đường kính thân
đến 70 cm Rễ phát triển mạnh trên cành và buông xuống đất. Lá to, dài 10-35
cm, rộng 5-15 cm, hình bầu dục hay trái soan. Lá ở cây non (dài đến 45cm)
lại lớn hơn các cây già (dài chừng 10cm). Phiến lá màu xanh lục bóng ở mặt
trên, dầy và dai. Chồi ngọn bao bởi một cái búp đỏ do lá kèm tạo ra, khi lá mở
ra thì các búp rụng xuống. Hoa mọc thành cụm, hình cầu dẹt, mọc ở nách lá.
Hoa cần được thụ phấn do ong (wasp). Cây trổ hoa, ra quả vào các tháng 1-3.
1.2.6. Ficus hirta (Vahl, 1806) – Ngái lông.
vùng có triều. Ra hoa quả gần như quanh năm.
1.2 9. Ficus pumila L 1753 – xộp, vảy ốc.
Phân bố: Mọc hoang ở Sơn La, Cao bằng, Lạng Sơn, Hòa Bình, Ninh
Bình, Thanh Hóa, Kon Tum, trồng ở nhiều nơi, nhất là các thành phố và thị
xã. Cây có nguồn gốc từ Trung Quốc và Nhật Bản.
Dạng sống và hình thái: Dây leo nhỏ, mọc bám nhờ rễ phụ. Cành ngắn
và mềm, thân áp sát và vách đá hoặc bờ tường. Ra hoa tháng 4 đến tháng 8.
1.2. 10. Ficus tinctoria ssp gibbosa (Blume 1960)
Nguyễn Văn Toàn
học
15
K32C - Khoa Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Phân bố: Lào Cai, Lạng Sơn, Tuyên Quang, Bắc Cạn, Thái Nguyên,
Hòa Bình, Hà Nội, Ninh Bình, Đà Nẵng, Quảng Nam, Khánh Hòa, Ninh
Thuận. Còn ở Ấn Độ, Trung Quốc, Lào, Thái Lan.
Dạng sống và hình thái: bụi nhỏ, đứng và leo, lúc non sống phụ sinh,
gỗ nhỏ đến trung bình, cao 15-20 m, đường kính 20-40cm. Gặp nơi trảng, ẩm.
Ra hoa quả tháng 1 đến tháng 4.
Việc nghiên cứu một cách khoa học và đầy đủ về thành phần hoá học
của chi Ficus đã và đang được các nhà khoa học quan tâm. Rất nhiều nghiên
cứu cho thấy các loài Ficus có hoạt tính sinh học thú vị như: khả năng chống
lanosterol-11-on-axetat (1) và 3β-axetyl usa-14,15-en-16-on (2) [9] cùng với
4 hợp chất tritecpen khác là 3β-axetoxy-12(13)-en-11α-ol-ursan (3); 3βaxetoxy-12(13)-en-11α-ol-oleanan (4) [21], 3β-22,23,24,25,26,27-axetoxyhexanordamaran-20-on (5) và 3β-axetoxy-11α-12α-taraxeran (6) [20]. Hợp
chất 3 và 4 thể hiện hoạt tính chống sốt rét, kháng lại các chủng Plasmodium
falciparum kháng thuốc và nhạy với các giá trị IC50 lần lượt là 1600 ng/ml và
940 ng/ml đối với hợp chất 3 và 1800 ng/ml và 850 ng/ml đối với hợp chất 4
[4].
O
HO
O
AcO
AcO
(1)
AcO
(2)
(3)
O
O
HO
AcO
ho
ho
(7)
(8)
Năm 1999, một hợp chất tritecpen mới đã được phân lập từ lá cây F.
pumila của Philipin. Bằng các phương pháp phổ IR, MS, NMR 1D và 2D, cấu
trúc của hợp chất này đã được xác định là một tritecpen có kiểu khung hopan
và được đặt tên là 13-neohopen-3β,24-diol (8). Ở nồng độ 30 µg/ml, hợp chất
này thể hiện hoạt tính kháng vi sinh vật trên các dòng E. coli, P. acruginosa, B.
subtilis và C. albicans [13].
Từ rễ phụ của cây F. microcarpa của Trung Quốc, năm 2000, Chiang
Y.M và cộng sự tại khoa Hoá trường đại học quốc gia Đài Loan đã phân lập
và xác định cấu trúc của 7 hợp chất tritecpen có khung kiểu taraxastan là 20taraxasten-3β,22α-diol
(9);
3β-axetoxy-20-taraxasten-22α-ol
(10);
3β-
axetoxy-22α-metoxy-20-taraxasten (11); 3β-axetoxy-20α,21α-epoxytaraxastan22α-ol (12); 3β-axetoxy-19α-metoxy-20-taraxasten (13); 3β-axetoxy-19αhydropeoxy-20-taraxasten (14); 3β-axetoxy-20α,21α-epoxy taraxastan (15)
[14]. Hợp chất 9 thể hiện hoạt tính chống lao trên vi trùng Mycobacterium với
nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) là 16 µg/ml [15].
AcO
AcO
R: OMe (13)
R: OH (12)
R:-O-OH (14)
R: H (15)
Trong một công trình khác cũng của nhóm tác giả trên, 6 hợp chất
tritecpen có khung ursan là 3β-axetoxy-11α-metoxy-12-ursen (16); 3βaxetoxy-11α-etoxy-12-ursen (17); 3β-axetoxy-11α-hydropeoxy-12-ursen (18);
3β-hydroxy-11α-hydro peoxy-12-ursen (19); 3β-axetoxy-11α-hydroxy-12ursen (20); 3β-11α-diaxetoxy-12-ursen (21); cùng với 3 hợp chất tritecpen
khác có khung oleanan là 3β-axetoxy-11α-etoxy-12-oleanen (22); 3β-axetoxy11α-hydropeoxy-12-oleanen (23) và 3β-axetoxy-11α-hydroxy-12-oleanen
(24) đã được phân lập từ rễ phụ của loài F. microcarpa Trung Quốc và được
xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ và các phương pháp hoá học
[16].
Nguyễn Văn Toàn
học
19
K32C - Khoa Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
R: H
(24)
AcO
Tiếp tục nghiên cứu về loài F. microcarpa Trung Quốc, Chiang Y.M và
các cộng sự lại phân lập và xác định cấu trúc của 7 hợp chất tritecpen khác từ
rễ phụ của loài cây này, trong đó có 3 hợp chất kiểu khung ursan là 3βaxetoxy-12β,
13β-epoxy-11α-hydroperoxyursan
(25);
3β-axetoxy-11α-
hydroperoxy-13α-hydroxyursan-12-on (26); 3β-axetoxy-1β,11β-epidioxy-12ursen (27); 2 hợp chất có kiểu khung lupan là 20(S)-3β-axetoxylupan-29-oic
axit (28); 20(S)-3β-axetoxy-20-hydropeoxy-30-nor lupan (29) và 2 hợp chất
có kiểu khung oleanan là 3β-axetoxy-18α-hydro peoxy-12-oleanen-11-on (30)
và 3β-axetoxy-12-oleanen-11-on (31) [17].
O
O
HO-O
HO-O
O
O
AcO
AcO
R: O-OH (α) (30)
R: COOH (28)
R: H
R: O-OH (29)
(β) (31)
Không chỉ dừng ở đấy, trong một công trình khác đăng trên tạp chí
Chem. Pharm. Bull. (2001); Chiang Y.M và các cộng sự tiếp tục đưa ra cấu
trúc của 5 hợp chất tritecpen cyclopropyl được phân lập từ rễ phụ của loài F.
microcarpa là 27-nor-3β-hydroxy-25-oxocycloartan (32); 22(E)-25,26,27tinor-3β-hydroxy-cycloart-22-en- 24-al (33); 3β-axetoxy-15α-hydroxy-13,27cyclours-11-en
(34);
3β-axetoxy-12α-formyloxy-13,27-cycloursan-11α-ol
(35) và 23(E)-27-nor-3β-hydroxy-cycloar-23- en-25-on (36) [18].
R
O
O
HO
HO
học
21
K32C - Khoa Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
11(12→13) abeo oleanan 12-al (37) và 2 hợp chất dẫn xuất của khung lupan
có kiểu khung độc đáo; có thể xuất phát từ cùng một kiểu phát sinh sinh học
là 3β-hydroxy-20-oxo-29(20→19) abeolupan (38) và 29, 30-dinor-3βaxetoxy-18,19-đioxo-18,19-secolupan (39) [19].
O
O
O
O
H
HO
HO
AcO
AcO
OH
O
O
AcO
Nguyễn Văn Toàn
học
O
AcO
AcO
22
K32C - Khoa Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
(40)
(41)
(42)
HONE-1 (tế bào ung thư vòm họng); KB (tế bào ung thư biểu bì miệng) và
HT-29 (tế bào ung thư thanh quản) với các giá trị IC50 nằm trong khoảng 4,09,4 µM [19]. Ngoài ra, axit betulonic (50) còn có hoạt tính chống HIV thể
hiện qua chỉ số IC50 là 9,7 µg/ml [23], còn axit ursolic (53) thể hiện hoạt tính
ức chế enzym proteaza của virus HIV-1 với giá trị nồng độ ức chế 50% tế bào
HIV là 18,6 µg/ml [12].
Nguyễn Văn Toàn
học
23
K32C - Khoa Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
OH
OH
O
O
O
O
(54)
(52)
OH
O
HO
(53)
Nguyễn Văn Toàn
học
24
K32C - Khoa Hóa
Trường ĐHSP Hà Nội 2
Khóa luận tốt nghiệp
Bên cạnh các hợp chất tritecpen là các hợp chất chính trong chi Ficus
một số hợp chất sesquitecpen cũng đã được phân lập và xác định cấu trúc. Từ
quả cây F.pumila Nhật Bản, 3 hợp chất sesquitecpen glucozit mới là
pumilaside A, B, C đã được phân lập. Qua các phương pháp phổ và phương
pháp hoá học cấu trúc
của chúng đã được xác định lần lượt là 1,4,6-
O
OH
O
HO
O
CH2OH
CH2OH
OH
HOH2C
(55)
(56)
O
HO
(57)
Từ lá và vỏ cành của cây F. fistulosa, 1 hợp chất trichothecen
sesquitecpen vòng lớn là verrucarin L (58) đã được xác định. Hợp chất này