Truờng đại học sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

MỞ ĐẦU
Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới, có khí hậu nóng, ẩm. Độ ẩm cao
khoảng trên 80%, lượng mưa lớn, những điều kiện như vậy rất thích hợp cho
thực vật phát triển. Do vậy hệ thực vật Việt Nam vô cùng phong phú, đa dạng
với khoảng 12000 loài, trong đó có tới 4000 loài được nhân dân ta dùng làm thảo
dược. Hệ thực vật phong phú trên là một tiền đề cho sự phát triển ngành hoá học
các hợp chất thiên nhiờn ở nước ta.
Từ ngàn xưa cha ông ta đã sử dụng nhiều phương thuốc dân gian từ cây
cỏ để chữa bệnh, bồi bổ cơ thể, hay tạo mùi thơm… như lá Tía tô giải cảm, Thì
là, Xả tạo mùi thơm và Nhân sâm tăng cường sức đề kháng. Các phương thuốc y
học cổ truyền đã thể hiện những mặt mạnh trong điều trị bệnh là ít độc tính và
tác dụng phụ. Do đó ngày nay con người ngày càng quan tâm đến các hợp chất
có hoạt tính sinh học trong thực vật và động vật. Về lâu dài, đối với sự phát triển
các dược phẩm mới, các hợp chất có hoạt tính sinh học đóng vai trò rất quan
trọng, nó là chất khởi đầu cho việc tổng hợp nên các loại thuốc mới có tác dụng
tốt hơn.
Việc sử dụng các phương pháp hoá lý để nghiên cứu, khảo sát về thành
phần hoá học của các hợp chất thiên nhiên tách chiết từ loài cây thuốc có giá trị
cao của Việt Nam ngày càng trở nên đặc biệt quan trọng. Nó sẽ giúp cho việc
xác định chính xác cấu trúc hoá học của các hợp chất và tạo cơ sở khoa học cho
việc sử dụng chúng một cách hợp lí và có hiệu quả có tầm quan trọng đặc biệt.
Theo hướng nghiên cứu trên, Luận văn này tập trung khảo sát thành phần hoá
học và cấu trúc của một số alkaloid tách chiết từ cây hoàng liên ô rô, một cây
thuốc có giá trị, được sử dụng làm thuốc chữa bệnh trong dân gian.
Phùng Văn Minh

1

đây là một số phân loại chủ yếu đã được biết đến của loại cây này.
1. 1. 1. 1. Mahonia bealei (Fort. ) Carr
Là cây bụi cao tầm 2- 3m. Thân và dễ có màu vàng, lá kép lông chim, mọc
so le dài 15 đến- 35cm, có 7- 15 lá chét không cuống hình bầu dục hoặc hình
trứng lệch dài 3- 9cm, rộng 2, 5- 4, 5cm dày và cứng, lá chét tận cùng to hơn và
có cuống, gốc tròn hoặc hơi hình tim, đầu nhọn sắc, mép khía răng nông nhủ gai
sắc nhọn, gân chính 3 và gân phụ kết thành mạng nổi rõ.
Cụm hoa mọc thành bông ngắn hơn lá ở ngọn; lá bắc nhỏ; hoa nhiều màu
vàng; lá đài chín sếp thành ba vòng; cánh hoa sáu nhỏ hơn lá đài trong; nhị sáu,
bao phấn dài hơn chỉ nhị; bầu hình trụ.
Quả thịt chứa 1 hạt
Mùa hoa : Tháng 10- 11; mùa quả: tháng 12-2.

Mahonia Bealei

Phùng Văn Minh

3

Lớp K32C – Khoa Hóa học


Truờng đại học sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

1. 1. 1. 2. Mahonia japonica (Thumb. ) DC
Là cây bụi cao khoảng 3- 5m. Thân rễ mầu vàng, cành màu nâu đen. Lá
kép lông chim mọc so le, dài 20- 45cm, có 9 đến 23 lá chét hình mác thuôn, dài
5- 15cm, rộng 2- 5cm, gốc tròn đầu nhọn như gai, mép khía răng nhọn sắc, gân

Quả thịt hình cầu, khi chín màu xanh lơ, đầu quả có núm nhọn; hạt màu
nâu đen. Mùa hoa: tháng 2- 4; mùa quả: tháng 5- 6.

Mahonia nepalensis
1. 1. 2. Phân bố và sinh thái
Chi Mahonia Nutt gồm các đại diện là cây bụi hay gỗ nhỏ, phân bố ở vùng
ôn đới ấm hoặc cận nhiệt đới châu Á, bao gồm Trung Quốc, Nê Pan, Ấn Độ và
một số nước khác ở vùng trung Á. Ở Việt Nam có 3 loài (Nguyễn tập, 1996).
- Mahonia. bealei (Fort. ) Carr: Ở Quản Bạ (Hà Giang).
- Mahonia. japonica (Thumb. ) DC: Ở Quản Bạ, Đồng Văn (Hà Giang) : Sìn Hồ
(Lai Châu); Hà Quảng (Cao Bằng); Sa Pa (Lào Cai).
- Mahonia. nepalensis DC: Ở Lạc Dương (Lâm Đồng) và Lai Châu.
Phùng Văn Minh

5

Lớp K32C – Khoa Hóa học


Truờng đại học sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Nói chung cả ba loài đều là những cây ưa ẩm, ưa sáng và có thể chịu bóng,
thường mọc dưới tán rừng kín thường xanh hay trong các trảng cây bụi trên núi
đá vôi với độ cao 1400- 1700m. Cây sinh trưởng tốt trong điều kiện khí hậu ẩm
mát quanh năm, nhiệt độ trung bình 15- 160C, lượng mưa 1800- 2800mm/năm.
Độ ẩm không khí trên 80%. Ở những vùng có hoàng liên ô rô quanh năm có
sương mù.
Cây ra hoa quả nhiều hàng năm; quan sát loài Mahonia. japonica (thumb)

gai 15g, nhân trần 15g. Sắc uống: Trường hợp hoàng đản dùng đinh lịch tử 4g,
long đởm thảo 4g, sơn chi tử 6g, nhân trần 6g, hoàng cầm 6g. Sắc uống.
*Thường dùng chữa ho lao, sốt cơn, khạc ra máu, lưng gối yếu mỏi, chóng mặt ù
tai, mất ngủ. Dùng lá khô hay quả 8- 12g sắc uống hay phối hợp với các vị thuốc
khác. Chữa viêm ruột, ỉa chảy, viêm da dị ứng, viêm gan vàng da, mắt đau sưng
đỏ, dùng rễ hay cây khô 10- 20g sắc uống, dùng riêng hay phối hợp với các vị
thuốc khác. Ở Ấn Độ, người ta dùng quả trị kiết lỵ. Nhân dân thường dùng chữa
lỵ, ăn uống không tiêu, vàng da, đau mắt.
*Chữa say nắng: Nếu kèm theo nôn mửa, tiêu chảy, tim hồi hộp khát nước dùng
hương nhu tía 10g, cát căn 10g, diếp cá 10g, cây ban 10g, hoàng liên ô rô 10g,
thạch xương bồ 6g, mộc hương 3g.
*Chữa lao phổi, ho ra máu hoặc khạc ra đờm lẫn máu: Mỏ quạ 40g, Dây Rung
rúc 30g, Bách bộ và Hoàng liên ô rô, mỗi vị 20g sắc uống.
*Chữa kiết lỵ, tiêu chảy, viêm ruột ăn không tiêu: Rễ, thân hoặc toàn cây hoàng
liên ô rô 15g, rễ cốt khí củ 15g, thái nhỏ sắc uống làm 2 lần trong ngày. Có thể
dùng dạng bột trong nhiều ngày.
*Chữa đau mắt đỏ, viêm gan vàng da: Rễ hoặc thân hoàng liên ô rô 20g, hạ khô
thảo 10g, sắc uống.
*Chữa viêm da dị ứng, mẩn ngứa, mụn nhọt: Rễ hoặc lá hoàng liên ô rô 15g, lá
khổ sâm 20g, nấu nước đặc để rửa.
1. 1. 4. Thành phần hoá học
Các loài M. Bealei, M. japonica chứa các Alkaloid nhóm benzyliso
quinolein gồm berberin, berbamin, oxyacanthin, isotetrandrin, palmatin và
jatrorrhizin. Loài M. nepalensis ngoài các Alkaloid trên trong dễ của chúng còn
Phùng Văn Minh

7

Lớp K32C – Khoa Hóa học


1. 2. Các hợp chất Ankaloid. [1], [2], [4], [5]
1. 2. 1. Khái niệm và định nghĩa

Phùng Văn Minh

8

Lớp K32C – Khoa Hóa học


Truờng đại học sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Alkaloid đã được biết đến từ rất lâu, nó có ý như là Alkali. Dược sỹ W.
Meissner đã đưa ra thuật ngữ Alkaloid năm 1819: Alkaloid là những hợp chất
bazơ có chưa nitơ có nguồn gốc từ thực vật, chúng có cấu trúc phân tử phức tạp
và chúng có hoạt tính dược lý. Còn theo Landenberg Alkaloid được xem như là
những hợp chất tự nhiên từ thực vật mà có đặc tính bazơ và chứa đựng ít nhất
một nguyên tử N trong những dị vòng trong phân tử và có hoạt tính sinh học.
Theo những miêu tả đặc trưng thì Alkaloid là những hợp chất có nguồn
gốc thực vật chứa N có hoạt tính quang học rất cao và chứa những nguyên tử
nằm ở các dị vòng mang hoạt tính sinh lý học.
Trong tất cả những khái niệm trên không hoàn
toàn là đúng cho tất cả các Alkaloid. Ví dụ:
- Colchicine: Được xem như là Alkaloid mặc
dù nó không phải là hợp chất dị vòng N và hầu
như không có tính bazơ:
- Thiamine: Là hợp chất dị vòng chứa N có tính
bazơ nhưng không phải là Alkaloid bởi vì nó

- Những hợp chất thoả mãn những điều kiện nêu trên như là hoạt tính sinh lý, có
dị vòng N nhưng không được coi là Alkaloid ví dụ: Thiamine, caffeine, purine,
theobromine, xanthenes

Thiamin

Caffeine

Theobromine

Như vậy để định nghĩa Alkaloid thật chính xác là một việc rất khó thực
hiện. Người ta chỉ có thể nói tổng quát về Alaloid như sau:
Alkaloid là những hợp chất hữu cơ chứa Nitơ có ảnh hưởng dược lý lên cơ thể
con người và động vật.
1. 2. 2. Trạng thái thiên nhiên
Alkaloid có trong rất nhiều sinh vật bao gồm vi khuẩn, thực vật và động
vật. Trong động vật như loài có vỏ như trai, sò, tôm, cua…Trong thực vật có
nhiều ở khoai tây, cà chua, chè, cafe… Chúng thường có mặt dưới dạng những
muối của acid hữu cơ như là acid acetic, oxalic acid, malic, lactic, tartaric,

Phùng Văn Minh

10

Lớp K32C – Khoa Hóa học


Truờng đại học sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Lớp K32C – Khoa Hóa học


Truờng đại học sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

này còn gọi là phân loại hoá học, nó được chấp nhận rộng rãi và phụ thuộc vào
cấu trúc vòng cơ bản. Theo sự phân loại này nó được chia thành hai nhóm chính:
A. Alkaloid không chứa nhân dị vòng.
Trong nhóm này alkaloid không chứa bất kỳ một nhân dị vòng nào trong
cấu trúc ví dụ:
Hordinine, ephedrine….. Chúng còn được gọi là các alkaloid phenyl alkyl
amine. Những alkaloid này có nguyên tử nitơ ở mạch thẳng. Chúng được tạo
thành thuốc viên do chúng có khả năng kích thích thần kinh và làm tăng áp suất
máu.

ephedrine
B. Những Alkaloid chứa nhân dị vòng.
Sự phân loại này được phổ biến rộng rãi, dựa trên cấu trúc vòng của dị
vòng các alkaloid. Nó được chia nhỏ thành các loại sau đây:
1. Nhóm Pyrrolidine: Mang cấu trúc vòng của
Pyrrolidine, một dị vòng amin với 4 nguyên tử các
bon và một nguyên tử N.

Pyrrolidine

2. Nhóm Pyridine: Những alkaloid thuộc nhóm này chứa dị vòng Pyridine trong
phân tử. Một số loại alkaloid thuộc nhóm nay là: Piperine, coniine, trigonelline,
arecaidine, guvacine, pilocarpine, cytosine, nicotine, sparteine, pelletierine.

quinine

5. Nhóm Isoquinoline: Là những alkaloid trong phân tử có chứa dị vòng của
phân tử Isoquinoline là một dị vòng thơm chứa nitơ. Nó là những alkaloid thuốc
phiện gồm các alkaloid sau: Morphine, codeine, thebaine, Isopapa- dimethoxyaniline, papaverine, narcotine, sanguinarine, narceine, hydrastine, berberine.
Và một số alkaloid khác: emetine, berbamine, oxyacanthine.

Isoquinoline
6. Nhóm Phenethylamine: Gồm những alkaloid mà trong cấu trúc phân tử có
chứa dị vòng của phân tử Phenethylamine.

Phùng Văn Minh

13

Lớp K32C – Khoa Hóa học


Truờng đại học sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Những alkaloid thuộc nhóm này gồm: Mescaline, ephedrine,
dopamine, amphetamine.

Phenethylamine

*Mescaline (3, 4, 5- trimethoxyphenethylamine) là một alkaloid có tính chất tạo
ảo giác, làm tăng khẳ năng tập trung. Nó có trong tự nhiên ở loài xương rồng
Peyote (Lophophora williamsii), xương rồng San Padro (Echinopsis pachanoi),


Lớp K32C – Khoa Hóa học


Truờng đại học sư phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

8. Nhóm Purine: Những alkaloid thuộc nhóm này có chứa vòng Purine trong
phân tử:

Purine
Trong số những alkaloid thuộc nhóm này nổi bật là
những ankaloid từ dẫn xuất của Xanthine là một baso
Purine, nó là sản phẩm của sự phân huỷ Purine do
các enzyme tiến hành, có trong dịch lỏng và các mô
và những cơ quan khác của cơ thể.

Xanthine

Những alkaloid Xanthine, nổi bật là các dẫn xuất Methyl hoá của nó bao
gồm: Caffeine, paraxanthine, theophylline và theobromine là quan trọng nhất.
Chúng có tác dụng mang lại kích thích nhẹ, được sử dụng trong điều trị bệnh hen
xuyễn, bệnh về hô hấp.

Caffeine

Phùng Văn Minh

Theobromine

loi thc vt, nhng terpenoid ny c s dng rng dói bi tớnh thm ca nú.
1.3. ng dụng các ph-ơng pháp sắc ký trong phân lập
các hợp chất hữu cơ
Ph-ơng pháp sắc kí (chromatography) là một ph-ơng
pháp phổ biến và hữu hiệu nhất hiện nay, đ-ợc sử dụng
rộng rãi trong việc phân lập các hợp chất hữu cơ nói
chung và các hợp chất thiên nhiên nói riêng.
1.3.1.

Đặc điểm chung của ph-ơng pháp sắc kí

Sắc kí là ph-ơng pháp tách các chất dựa vào sự
khác nhau về bản chất hấp phụ và sự phân bố khác nhau
của chúng giữa hai pha động và pha tĩnh.

Phựng Vn Minh

16

Lp K32C Khoa Húa hc


Trung i hc s phm H Ni 2

Khúa lun tt nghip

Sắc kí gồm có pha tĩnh và pha động. Khi tiếp xúc
với pha tĩnh, các cấu tử của hỗn hợp sẽ phân bố giữa
pha động và pha tĩnh t-ơng ứng với tính chất của chúng
(tính bị hấp phụ, tính tan). Các chất khác nhau sẽ có

tử

đẳng

nhiệt

Langmuir:
n=nbC/(1+bC)
n - l-ợng chất bị hấp phụ lên pha tĩnh lúc đạt
cân bằng.
n - l-ợng cực đại của chất có thể bị hấp phụ lên
một chất hấp phụ nào đó.

Phựng Vn Minh

17

Lp K32C Khoa Húa hc


Trung i hc s phm H Ni 2

Khúa lun tt nghip

b - hằng số.
C - nồng độ của chất bị hấp phụ.
1.3.3. Phân loại các ph-ơng pháp sắc kí
Trong ph-ơng pháp sắc kí pha động là các l-u thể
(các chất ở trạng thái khí hay lỏng), còn pha tĩnh có
thể là các chất ở trạng thái lỏng hoặc rắn. Dựa vào

trọng, nó phản ánh số đĩa lý thuyết hay khả năng tách
của chất hấp phụ. Độ hạt của chất hấp phụ càng nhỏ thì
số đĩa lý thuyết càng lớn, khả năng tách càng cao, và
ng-ợc lại. Tuy nhiên nếu chất hấp phụ có kích th-ớc
hạt càng nhỏ thì tốc độ chảy càng giảm. Trong một số
tr-ờng hợp nếu lực trọng tr-ờng không đủ lớn thì gây
ra hiện t-ợng tắc cột (dung môi không chảy đ-ợc), khi

Phựng Vn Minh

18

Lp K32C Khoa Húa hc


Trung i hc s phm H Ni 2

Khúa lun tt nghip

đó ng-ời ta phải sử dụng áp suất, với áp suất trung
bình (MPC), áp suất cao (HPLC).
Trong sắc kí cột, tỷ lệ đ-ờng kính cột (D) so với
chiều cao cột (L) rất quan trọng, nó thể hiện khả năng
tách của cột. Tỷ lệ L/D phụ thuộc vào yêu cầu tách,
tức là phụ thuộc vào hỗn hợp chất cụ thể. Trong sắc
kí, tỷ lệ giữa quãng đ-ờng đi của chất cần tách so với
quãng đ-ờng đi của dung môi gọi là Rf, với mỗi một
chất sẽ có một Rf khác nhau. Nhờ vào sự khác nhau về
Rf này mà ta có thể tách từng chất ra khỏi hỗn hợp. Tỉ
lệ chất so với tỉ lệ chất hấp phụ cũng rất quan trọng

chạy cột đến khi cột trong suốt.
- Cách 2: Nhồi cột -ớt, tức là chất hấp phụ đ-ợc hoà
tan trong dung môi chạy cột tr-ớc với l-ợng dung môi
tối thiểu. Sau đó đ-a dần vào cột đến khi đủ l-ợng cần
thiết.
Khi chuẩn bị cột phải l-u ý không đ-ợc để bọt khí
bên trong (nếu có bọt khí gây nên hiện t-ợng chạy rối
trong cột và giảm hiệu quả tách) và cột không đ-ợc
nứt, gẫy, dò.
Tốc độ chảy của dung môi cũng ảnh h-ởng đến hiệu
quả tách. Nếu tốc độ dòng chảy quá lớn sẽ làm giảm
hiệu quả tách. Còn nếu tốc độ dòng chảy quá thấp thì
sẽ kéo dài thời gian tách và ảnh h-ởng đến tiến độ
công việc.
1.3.3.2. Sắc kí lớp mỏng
Sắc kí lớp mỏng (SKLM) th-ờng đ-ợc sử dụng để
kiểm tra và định h-ớng cho sắc kí cột. SKLM đ-ợc tiến
hành trên bản mỏng tráng sẵn silica gel trên đế nhôm
hay đế thuỷ tinh. Ngoài ra, SKLM còn dùng để điều chế
thu chất trực tiếp. Bằng việc sử dụng bản SKLM điều
chế (bản đ-ợc tráng silica gel dày hơn), có thể đ-a

Phựng Vn Minh

20

Lp K32C Khoa Húa hc


Trung i hc s phm H Ni 2

d-ới sự kích thích của tia hồng ngoại. Mỗi kiểu liên
kết đ-ợc đặc tr-ng bởi một vùng b-ớc sóng khác nhau.
Do đó dựa vào phổ hồng ngoại, có thể xác định đ-ợc các
nhóm chức đặc tr-ng trong hợp chất, ví dụ nh- dao động

Phựng Vn Minh

21

Lp K32C Khoa Húa hc


Trung i hc s phm H Ni 2

Khúa lun tt nghip

hoá trị của nhóm OH tự do trong các nhóm hydroxyl là
3300-3450

cm-1,

của

nhóm

cacbonyl

C=O

trong

của chùm ion bắn phá năng l-ợng khác nhau, phổ biến là
70eV.
-

Phổ

ESI-MS

(Electron

Spray

Ionization

mass

spectroscopy) gọi là phổ phun mù điện tử. Phổ này đ-ợc
thực hiện với năng l-ợng bắn pha thấp hơn nhiều so với
phổ EI-MS, do đó phổ thu đ-ợc chủ yếu là pic ion phân
tử và các píc đặc tr-ng cho sự phá vỡ các liên kết có
mức năng l-ợng thấp, dễ bị phá vỡ.
- Phổ FAB (Fast Atom Bombing mass spectroscopy) là phổ
bắn phá nguyên tử nhanh với sự bắn phá nguyên tử nhanh
ở năng l-ợng thấp, do đó phổ thu đ-ợc cũng dễ thu đ-ợc
pic ion phân tử.

Phựng Vn Minh

22



C) d-ới tác dụng của từ tr-ờng

ngoài. Sự cộng h-ởng khác nhau này đ-ợc biểu diễn bằng
độ chuyển dịch hoá học (chemical shift). Ngoài ra, đặc
tr-ng của phân tử còn đ-ợc xác định dựa vào t-ơng tác
spin giữa các hạt nhân từ với nhau (spin coupling).
- Phổ

1

H-NMR: Trong phổ

1

H-NMR, độ chuyển dịch hoá

học () của các proton đ-ợc xác định trong thang ppm

Phựng Vn Minh

23

Lp K32C Khoa Húa hc


Trung i hc s phm H Ni 2

Khúa lun tt nghip



hiệu

cộng

vạch

h-ởng

ở

phổ
một

tr-ờng khác nhau và cho tín hiệu phổ khác nhau. Thang
đo của phổ

13

C-NMR là ppm, với dải thang đo rộng 0-

230ppm.
1.4.4.

Phổ DEPT (Distortionless Enhancement by

Polarisation Transfer)
Phổ này cho ta các tín hiệu phân loại các loại
cacbon khác nhau. Trên phổ DEPT


Khúa lun tt nghip

(Heteronuclear

Multiple

Quantum

Coherence): Các t-ơng tác trực tiếp H-C đ-ợc xác định
nhờ vào các t-ơng tác trên phổ này. Trên phổ, một trục
là phổ 1H-NMR, còn trục kia là 13C-NMR. Các t-ơng tác
HMQC nằm trên đỉnh các ô vuông trên phổ.
-

Phổ

1

H-1H

COSY

(HOMOCOSY)

(1H-1H

Chemical

Shift



Phựng Vn Minh

25

Lp K32C Khoa Húa hc