Khóa luận tốt nghiệp

Nguyễn Quang Hợp

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2

Khoa hóa học

--------***--------

NGUYỄN QUANG HỢP

NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP CÁC
HỢP CHẤT FLAVONOIT TỪ
CÂY ĐỀ (FICUS RELIGIOSA L.)
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ

HÀ NỘI – 2010
K32A – Khoa Hóa học

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
1


Khóa luận tốt nghiệp

Nguyễn Quang Hợp

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2


Văn Minh và các anh chị phòng Hóa hữu cơ, Viện Hóa học các Hợp chất
Thiên nhiên - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo mọi điều kiện
giúp đỡ em trong thời gian làm khóa luận tốt nghiệp.
Em xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới thầy giáo
PGS. TS. Phan Văn Kiệm - Viện Hoá học các Hợp chất Thiên nhiên, Viện
Khoa học và Công nghệ Việt Nam, người đã tận tình hướng dẫn em trong suốt
quá trình thực hiện và hoàn thành khoá luận tốt nghiệp này.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới Lãnh đạo Viện Hóa học các Hợp chất
Thiên nhiên đã tạo điều kiện cho em được học tập và sử dụng các thiết bị tiên
tiến của Viện để hoàn thành tốt các mục tiêu đề ra của khóa luận tốt nghiệp.
Em xin cảm ơn thầy giáo Trưởng khoa TS. Nguyễn Văn Bằng và cùng
toàn thể các thầy cô giáo trong khoa Hoá học, các thầy cô giáo trong Trường
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã truyền đạt những kiến thức quý báu cho em
trong suốt quá trình học tập tại trường.
Hà Nội, ngày 09 tháng 05 năm 2010
Sinh viên
Nguyễn Quang Hợp

K32A – Khoa Hóa học

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
3


Khóa luận tốt nghiệp

Nguyễn Quang Hợp

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan:

ĐOAN..................................................................................
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT

3

TẮT..................................................
PHỤ LỤC: DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIỂU

5

MỞ
ĐẦU................................................................................................

9

CHƢƠNG
1:
QUAN................................................................

11

1.1. Đặc điểm, tính
Đề....................................

vị

và

công


11
11
12
13

Công

13

1.2. Lớp chất Flavonoit, thành phần hoá học có trong cây
Đề...............

13

1.2.1.
Giới
chung....................................................................

13

1.2.2.

Các

K32A – Khoa Hóa học

thiệu
nhóm

14

Quá
chiết.......................................................................

trình

17
17
19

1.4. Các phương pháp sắc ký trong phân lập các hợp chất hữu
21

cơ.........
1.4.1. Đặc điểm
ký.............................

chung

của

1.4.2.
Cơ
sở
ký....................................................
1.4.3.
Phân
loại
ký........................................

phương


(Infrared

spectroscopy,

24

(Mass

spectroscopy,

24

1.5.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic
Resonance

25

1.5.2.
Phổ
khối
MS).............................

ngoại
lượng

Spectroscopy,
NMR).......................................................................
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU

2.2.1.
Sắc
ký
(TLC).........................................................
2.2.2.
Sắc
ký
chế.....................................................

các

lớp

lớp

hợp
mỏng

mỏng

điều

2.2.3.
Sắc
ký
(CC)....................................................................

cột

28


từ

hưởng

(ESIhạt

2.3.4.
Độ
quay
.................................................................

cực

[]D

2.4.
Dụng
cụ
và
bị...........................................................................
2.4.1.
Dụng
cụ
chiết................................................
2.4.2.
Dụng
cụ
trúc....................................


chất.......................................

hợp

và

K32A – Khoa Hóa học

phân

lập

các

29
29
29
29
29
30
30
30

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
7


Khóa luận tốt nghiệp

Nguyễn Quang Hợp

3.1.2. Hợp chất (2) :Quercetin 3-O--L-rhamnopyranoside
(Quercitrin)...........................................................................................
...
KẾT
LUẬN............................................................................................

43

TÀI
LIỆU
KHẢO...................................................................

44

K32A – Khoa Hóa học

THAM

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
8


Khóa luận tốt nghiệp

Nguyễn Quang Hợp

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
[]D
13



Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer

EI-MS

Phổ khối lượng va chạm electron
Electron Impact Mass Spectrometry

FAB-MS

Phổ khối lượng bắn phá nguyên tử nhanh
Fast Atom Bombardment Mass Spectrometry

HMBC

Heteronuclear Multiple Bond Connectivity

HMQC

Heteronuclear Multiple Quantum Coherence

HR-FAB-MS Phổ khối lượng bắn phá nguyên tử nhanh phân giải cao
High Resolution Fast Atom Bombardment Mass
Spectrometry
IR

Phổ hồng ngoại Infrared Spectroscopy

Me



Hình 1.2: Lá Đề

11

Hình 1.3: Quả Đề

12

Hình 1.4: Flavan (2-phenyl chromen)

14

Hình 1.5: Flavon

14

Hình 1.6: Flavonol

14

Hình 1.7: Flavanon

15

Hình 1.8: Flavanonol-3

15

Hình 1.9: Chalcon


Hình 1.17: Rotenoit

17

Hình 2.1: Quy trình chiết và phân lập 2 hợp từ dịch chiết MeOH
của lá cây Đề.

31

Hình 3.1.1.a: Phổ khối lượng của (1)

32

Hình 3.1.1.b: Phổ khối lượng của (1)

32

K32A – Khoa Hóa học

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
10


Khóa luận tốt nghiệp

Nguyễn Quang Hợp

Hình 3.1.1.c. Cấu trúc hóa học của (1)
Hình 3.1.1.d. Phổ


38

Hình 3.1.2.d. Phổ 13C-NMR của (2)

38

Hình 3.1.2.e. Phổ 13C-NMR và DEPT của (2)

38

Hình 3.1.2.f. Phổ khối lượng của (2)

40

Hình 3.1.2.g. Phổ khối lượng của (2)

41

Bảng 3.1.1. Kết quả phổ NMR của (1)

34

Bảng 3.1.2. Kết quả phổ NMR của (2)

39

Bảng 1: Bảng tổng hợp hai hợp chất flavonoid đã phân lập được

42

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 hóa chúng thành những
hoạt chất có khả năng trị bệnh rất cao.
Cây Đề (Ficus religiosa L.), thuộc họ Dâu tằm (Moraceae) là một loại
cây đã được sử dụng từ lâu trong dân gian làm thuốc chữa bệnh, như vỏ, thân
cây được sử dụng làm thuốc chữa sâu răng, làm chắc răng; Ở Ấn Độ cây được
dùng để chữa bệnh lậu; ở Việt Nam cây dùng chữa lở loét ngoài da, trị ghẻ...
Tuy nhiên cho tới nay chưa có một nghiên cứu chính thức nào về hóa thực vật
của cây.
K32A – Khoa Hóa học

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
12


Khóa luận tốt nghiệp

Nguyễn Quang Hợp

Xuất phát từ ý nghĩa thực tiễn trên nên tôi đã chọn đề tài cho khoá
luận tốt nghiệp là:
“Nghiên cứu phân lập các hợp chất flavonoit từ cây Ficus religiosa L.”.
Luận văn này tập trung nghiên cứu thành phần flavonoit từ lá cây Đề
bao gồm những nội dung chính là:
1. Thu mẫu lá cây Đề (Ficus religiosa L.), xử lý mẫu và tạo dịch chiết
metanol.
2. Tách chiết các hợp chất flavonoit.
3. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất đã tách chiết được.


Gốc lá hình tim hay cụt, chóp
lá có mũi dài, nhọn, mép lá
nguyên nhẵn, có 6 - 9 đôi gân
bên. Lá kèm tạo thành búp ở
đầu cành, dài tới 1,5 cm.

Hình 1.2: Lá Đề

K32A – Khoa Hóa học

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
14


Khóa luận tốt nghiệp
Cụm

hoa

Nguyễn Quang Hợp
sung

thường mọc thành đôi ở nách
lá, không cuống, gần hình
cầu, đường kính 1 - 1,5 cm,
nhẵn. Hoa đực không cuống,
bao quanh lỗ mở. Hoa cái
không cuống hoặc có cuống
ngắn.
Quả nhỏ, chín có màu

Theo Võ Văn Chi [4], vỏ cây có chứa 4% tanin. Mủ chứa nhựa, trong
mủ đông khô có 85% nhựa và 12% cao su. Theo tra cứu của chúng tôi, trước
đây chưa có công trình nào nghiên cứu chi tiết về thành phần hóa học của cây
Đề – Ficus religiosa L.
1.1.4. Công dụng.
Nước sắc từ vỏ được dùng chữa trị một số bệnh ngoài da (ghẻ, ngứa).
Tại Ấn Độ, người ta đã dùng vỏ hãm lấy nước uống làm thuốc chữa bệnh tiểu
đường, làm thuốc cầm máu, chữa bệnh lậu hoặc bôi ngoài để chữa mụn nhọt
hoặc một số bệnh ngoài da. Lá và chồi non được dùng để giải độc hoặc cầm
máu ở những vết thương do động vật gây nên. Đồng thời còn được dùng chữa
bệnh lậu và kích thích tình dục, làm thuốc xổ, chữa ho ra máu và các đường rò
rỉ ở mụn nhọt. Lớp sáp từ lá tươi được dùng chữa đau bụng, bệnh tả và tiêu
chảy.
Đồng bào một số địa phương nước ta đã dùng tua rễ khí sinh làm
thuốc lợi tiểu và chữa bệnh cổ trướng.
Sợi tách ra từ vỏ cây được dùng làm giấy.
“Quả” và chồi búp có thể ăn được, mặc dù không có mùi vị gì. Người
ta còn dùng “quả” và chồi non từ cây Đề để làm thuốc xổ, giải nhiệt và thuốc
làm thay đổi sự dinh dưỡng.
Nhựa, mủ được dùng để bẫy chim.
Vỏ chứa Tanin được dùng để nhuộm vải.
Gỗ có chất lượng thấp, màu trắng xám, thường chỉ dùng làm bao bì,
làm diêm, làm củi hay than đốt. [9]
1.2. Lớp chất flavonoit, thành phần hoá học có trong cây Đề.
1.2.1. Giới thiệu chung [1, 3, 6, 7, 11]
Các flavonoit là lớp chất phổ biến có trong thực vật.

K32A – Khoa Hóa học

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2

3'
4'

2
5'
6'

3

6

10
5

4

C

Hình 1.4: Flavan (2-phenyl chromen)
1.2.2. Các nhóm flavonoit [1, 3, 6, 7, 11]
1.2.2.1. Flavon và flavonol: Flavon và flavonol rất phổ biến trong tự nhiên.
Công thức cấu tạo của chúng chỉ khác nhau ở vị trí cacbon số 3.
O

O
OH

RO

OH

O

Hình 1.7: Flavanon
1.2.2.3. Flavanonol-3: Có 2 nguyên tử cacbon bất đối là C-2 và C-3 nên
chúng có tính quang hoạt. Các hợp chất thường gặp là aromadendrin, fustin và
taxifolin.
OR
O
RO
OH
O

Hình 1.8: Flavanonol-3
1.2.2.4. Chalcon: Chalcon có thể bị đồng phân hoá thành flavonon khi đun
nóng với axit clohydric (HCl).
OR
OH
RO

O

Hình 1.9: Chalcon
1.2.2.5. Auron: Có màu đậm và không tạo màu khi thực hiện phản ứng
shinoda.
O
RO

A

OR

1.2.2.7. Leucoantoxianidin: Các hợp chất này mới chỉ tìm thấy ở dạng
agycon, chưa tìm thấy ở dạng glycozit.
O

OH
O

Hình 1.12: Leucoantoxianidin
1.2.2.8. Catechin: Catechin là các dẫn xuất flavan-3-ol. Do có 2 trung tâm
cacbon bất đối nên chúng tồn tại dưới dạng 2 cặp đồng phân đối quang.
OH

O
HO

OH

OH
OH

Hình 1.13: (+) Catechin
OH

O
HO

OH

OH
OH

O
O

H
O
OMe
MeO

Hình 1.17: Rotenoit
1.3. Các phƣơng pháp chiết mẫu thực vật.
Sau khi tiến hành thu hái và làm khô mẫu, tuỳ thuộc vào đối tượng
chất có trong mẫu khác nhau (chất phân cực, chất không phân cực, chất có độ
phân cực trung bình...) mà ta chọn dung môi và hệ dung môi khác nhau.
1.3.1. Chọn dung môi chiết.
Thường thì các chất chuyển hoá thứ cấp trong cây có độ phân cực
khác nhau. Tuy nhiên những thành phần tan trong nước ít khi được quan tâm.
Dung môi dùng trong quá trình chiết cần phải được lựa chọn rất cẩn thận.

K32A – Khoa Hóa học

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
20


Khóa luận tốt nghiệp

Nguyễn Quang Hợp

Điều kiện của dung môi là phải hoà tan được những chất chuyển hoá
thứ cấp đang nghiên cứu, dễ dàng được loại bỏ, có tính trơ (không phản ứng

chất khác. Chloroform có thể gây tổn thương cho gan và thận nên khi làm việc
với chất này cần được thao tác khéo léo, cẩn thận ở nơi thoáng và phải đeo
mặt nạ phòng độc. Metylen clorit ít độc hơn và dễ bay hơi hơn chloroform.
Methanol và etanol 80% là những dung môi phân cực hơn các
hiđrocacbon thế clo. Người ta cho rằng các dung môi thuộc nhóm rượu sẽ
thấm tốt hơn lên màng tế bào nên quá trình chiết với các dung môi này sẽ thu
được lượng lớn các thành phần trong tế bào. Trái lại, khả năng phân cực của
chloroform thấp hơn, nó có thể rửa giải các chất nằm ngoài tế bào. Các ancol
hoà tan phần lớn các chất chuyển hoá phân cực cùng với các hợp chất phân
K32A – Khoa Hóa học

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
21


Khóa luận tốt nghiệp

Nguyễn Quang Hợp

cực trung bình và thấp. Vì vậy khi chiết bằng ancol thì các chất này cũng bị
hoà tan đồng thời. Thông thường dung môi cồn trong nước có những đặc tính
tốt nhất cho quá trình chiết sơ bộ.
Tuy nhiên cũng có một vài sản phẩm mới được tạo thành khi dùng
methanol trong suốt quá trình chiết [5]. Thí dụ trechlonolide A thu được từ
Trechonaetes aciniata được chuyển thành trechonolide B bằng quá trình phân
huỷ 1-hydroxytropacocain cũng xảy ra khi erythroxylum novogranatense
được chiết trong methanol nóng.
Người ta thường ít sử dụng nước để thu được dịch chiết thô từ cây mà
thay vào đó là dùng dung dịch nước của methanol.
Đietyl ete hiếm khi được dùng cho các quá trình chiết thực vật vì nó

nhất trong quá trình chiết thực vật bởi nó không đòi hỏi nhiều công sức và
thời gian. Thiết bị sử dụng là một bình thuỷ tinh với một cái khoá ở dưới đáy
để điều chỉnh tốc độ chảy thích hợp cho quá trình tách rửa dung môi. Dung
môi có thể nóng hoặc lạnh nhưng nóng sẽ đạt hiệu quả chiết cao hơn. Trước
đây, máy chiết ngâm đòi hỏi phải làm bằng kim loại nhưng hiện nay có thể
dùng bình thuỷ tinh.
Thông thường quá trình chiết ngâm không được sử dụng như phương
pháp chiết liên tục bởi mẫu được ngâm với dung môi trong máy chiết khoảng
24 giờ rồi chất chiết được lấy ra. Thông thường quá trình chiết một mẫu chỉ
thực hiện qua 3 lần dung môi vì khi đó cặn chiết sẽ không còn chứa những
chất giá trị nữa. Sự kết thúc quá trình chiết được xác định bằng một vài cách
khác nhau.
Ví dụ:
- Khi chiết các ancaloit, ta có thể kiểm tra sự xuất hiện của hợp chất này bằng
sự tạo thành kết tủa với những tác nhân đặc trưng như tác nhân: Đragendroff
và tác nhân Mayer.
- Các flavoloit thường là những hợp chất màu, vì vậy khi dịch chiết chảy ra
mà không có màu sẽ đánh dấu sự rửa hết những chất này trong cặn chiết.
- Khi chiết các chất béo thì nồng độ trong các phần của dịch chiết ra và sự
xuất hiện của cặn chiết tiếp theo sau đó sẽ biểu thị sự kết thúc quá trình chiết.
- Các lacton của sesquitecpen và các glicozid trợ tim, phản ứng Kedde có thể
dùng để biểu thị sự xuất hiện của chúng hoặc khi cho phản ứng với anilin
axetat sẽ cho biết sự xuất hiện của các hydrat cacbon, và từ đó có thể biết
được khi nào quá trình chiết kết thúc.

K32A – Khoa Hóa học

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
23


(hoặc với chất khí là áp suất riêng phần) gọi là định luật hấp phụ đơn phân tử
đẳng nhiệt Langmuir:

K32A – Khoa Hóa học

Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2
24


Khóa luận tốt nghiệp

n

Nguyễn Quang Hợp

n .b.C
1  b.C

n - lượng chất bị hấp phụ lên pha tĩnh lúc đạt cân bằng.
n∞ - lượng cực đại của chất có thể bị hấp phụ lên một chất hấp phụ nào đó.
b - hằng số.
C - nồng độ của chất bị hấp phụ.
1.4.3. Phân loại các phƣơng pháp sắc ký.
Trong phương pháp sắc ký pha động là các lưu 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 trạng thái tập hợp của pha động, người ta chia sắc ký thành hai nhóm
lớn: sắc ký khí và sắc ký lỏng. Dựa vào cách tiến hành sắc ký, người ta chia ra
thành các phương pháp sắc ký chủ yếu sau:
1.4.3.1. Sắc ký cột (C.C).
Đây là phương pháp sắc ký phổ biến nhất, chất hấp phụ là pha tĩnh