1
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

LÊ THỊ THU TRANG

NGHIÊN CỨU PHÂN LẬP
MỘT SỐ SECQUITECPEN TỪ
RỄ CÂY TRẠCH TẢ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa học hữu cơ

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học
Th.S PHẠM HẢI YẾN

HÀ NỘI – 2010


2

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc tới cô
giáo-Th.s Phạm Hải Yến - viện hóa học các hợp chất thiên nhiên - viện khoa
học công nghệ Việt Nam đã nhiệt tình, tận tâm hướng dẫn em trong suốt quá
trình thực hiện khoá luận này.
Em xin gửi lời cảm ơn tới lãnh đạo và các cán bộ viện hoá học các hợp
chất thiên nhiên – viện khoa học và công nghệ Việt Nam về những sự giúp
đỡ trong quá trình thực hiện khoá luận này
Em xin trân trọng cảm ơn tới toàn thể các thầy cô trong bộ môn hoá
hữu cơ trường ĐH sư phạm Hà Nội II đã tạo điều kiện giúp đỡ trong quá

Nước Việt Nam, phần đất liền, trải dài từ 8 030‟ đến 23022‟ vĩ độ Bắc,
phía đông vầ nam giáp biển Đông, tây giáp Lào và Campuchia, bắc giáp
Trung Quốc. Diện tích hơn 330.000 km2, trong đó đồi núi chiếm gần 4/5.
Dãy núi cao nhất là Hoàng Liên Sơn có đỉnh Phan-xi-păng cao 3143 m.
Về khí hậu, Việt Nam nằm trong vành đai khí hậu nhiệt đới gió mùa
nóng và ẩm với nét đặc trưng thay đổi từ điều kiện khí hậu nhiệt đới điển
hình ở những vùng đất thấp phía nam đến các đặc điểm mang tính chất cận
nhiệt đới ở các vùng núi cao phía bắc.
Những đặc điểm về điều kiện tự nhiên và khí hậu nêu trên đã tạo nên
mức độ đa dạng cao về sinh học ở Việt Nam. Theo những nghiên cứu mới
đây của các nhà khoa học ở Việt Nam có gần 11.000 loài thực vật bậc cao có
mạch, 800 loài rêu, 600 loài nấm và hơn 2.000 loài tảo [1,2,3]. Trong đó có
nhiều loài được dùng làm thuốc. 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.


5

Việc nghiên cứu, khảo sát về thành phần hoá học và tác dụng dược lý
của các loài cây thuốc có giá trị cao của Việt Nam nhằm đặt 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 nghiên cứu,
phân lập các hợp chất sesquitecpen trong cây Trạch tả (Alisma plantagoaquatica L.) có hoạt tính sinh học cao nhằm tạo cơ sở cho những nghiên cứu

7

1.1.2. Phân bố và sinh thái [4,14]
Chi Alisma L. có khoảng 10 loài, phân bố rải rác từ vùng nhiệt đới đến
vùng cận nhiệt đới và ôn đới ẩm. Trên thế giới có hai loài được dùng làm
thuốc là cây Trạch tả (A. plantago- aquatica L.) và loài A. canaliculatum
Braun et Bouché có ở Triều Tiên.
Cây Trạch tả có nhiều ở Trung Quốc, Nhật Bản, Triều Tiên và Việt
Nam. Cùng với quần thể Trạch tả được trồng ở nhiều nơi trên nước ta, người
ta còn tìm thấy chúng mọc tự nhiên ở nhiều nơi khác như các ruộng, ao hồ
khắp các tỉnh Thái Bình, Nam Hà, Hưng Yên, Hải Dương, Hà Tây .
Trạch tả là cây thuỷ sinh, có phần thân rễ sống ngập trong bùn nước,
còn toàn bộ phần thân và lá mọc khỏi mặt nước. Chính vì vậy, chiều dài của
phần cuống và thân phụ thuộc vào chiều dài ngập nước. Hoa Trạch tả phải ở
trên mặt nước mới thụ phấn được. Cây tái sinh chủ yếu từ hạt, phát tán nhờ
nước. Sau mùa hoa quả thì phần trên mặt nước bị lụi tàn đi.
Trạch tả có khả năng đẻ nhánh khỏe từ thân rễ.
1.1.3. Tác dụng dƣợc lý [4]
Cây Trạch tả được dân gian dùng chữa nhiều bệnh, đặc biệt là các
bệnh về đường tiết niệu. Những công dụng chính như sau:
1. Tác dụng lợi tiểu:
Nước Trạch tả với liều 25g/kg bơm thẳng vào dạ dầy và cao lỏng với
liều 2g/kg tiêm vào xoang bụng chuột cống trắng bình thường có tác dụng
lợi tiểu rõ rệt. Kết quả này còn phụ thuộc vào thời vụ thu hái Trạch tả. Nếu
thu hái vào mùa đông sẽ cho kết quả tốt hơn, con vào mùa xuân thì cho kết


8

quả kém hơn. Phương pháp bào chế khác nhau cũng dẫn đến hiệu quả lợi

chuột do dimetyl-benzen gây nên, đồng thời ức chế sự tăng sinh của tổ chức
u hạt ở chuột cống trắng trong thí nghiệm cấy dưới da natri nitrat, Trạch tả
còn làm giảm lượng urê và cholesterol trong máu.
4. Các tác dụng dược lý khác
Cao lỏng Trạch tả trên chó gây mê, tiêm tĩnh mạch có tác dụng hạ
huyết áp. Trên thỏ, cao Trạch tả với liều 6g/kg tiêm dưới da trong vòng 5 giờ
sau khi dùng thuốc xuất hiện đường huyết hạ, nhưng nếu dùng nước sắc thì
không có tác dụng trên. Thí nghiệm trên ống kính, Trạch tả có tác dụng ức
chế sự phát triển của trực khuẩn lao. Ngoài ra các alisol A, B, C monoaxetat
còn có tác dụng bảo vệ gan, chống các tổn thương gan do tetraclorit carbon
gây nên.
Về độc tính, dịch chiết metanol Trạch tả trên chuột nhắt trắng bằng
đường tiêm tĩnh mạch và tiêm xoan bụng có LD50 = 0,98 và 1,27 g/kg. Thí
nghiệm trường diễn cho bột Trạch tả vào thức ăn của chuột cống trắng với tỉ
lệ 1% dùng trong 2 tháng liền không có biểu hiện ngộ độc.
Theo Đỗ Tất Lợi, nước sắc Trạch tả dùng chữa các bệnh thuỷ thũng,
cổ trướng, chữa lipit máu cao, chữa các bênh béo phì, cao huyết áp, chữa
bệnh gan nhiệm mỡ và bệnh tiểu đường.
1.1.4. Các bài thuốc có Trạch tả[1,4]


Chữa thuỷ trũng, cổ trướng
Trạch tả, bạch truật mỗi thứ 15g, nghiền thành bột. Uống với nước sắc
phục linh.



Chữa tiểu tiện khó do thử nhiệt




Chữa gan nhiễm mỡ
Trạch tả 20g, hà thủ ô (sống), thảo quyết minh, đan sâm, hoàng kỳ mỗi
vị 15g, sơn tra (sống) 30g, hổ trượng 12g, hà diệp 15g. Sắc nước uống,
ngày dùng một thang.



Chữa bệnh tiểu đường
Trạch tả, ngọn trúc, sa uyển, tật lê mỗi vị 12g; hoài sơn, tang bạch bì,
câu kỷ tử mỗi vị 15g; râu ngô 9g, uống 7 thang trong một đợt điều trị.
Kiên thức ăn lạnh, cay và thịt dê, thịt cừu.

1.2. Thành phần hoá học [1,4,14]
Thân và rễ Trạch tả có chứa tinh dầu và chất nhựa (khoảng 7%),
protit, tinh bột 23%. Cụm hoa có nhiều phytohormon. Thân và rễ của thứ


11

orientale chứa các tritecpen alisol A, alisol A monoaxetat, alisol B, alisol B
monoaxetat, alisol C monoaxetat, epi alisol A. Ngoài ra Trạch tả còn chứa
alismol, alismoxit, alimalacton 23-axetate, alismaxetone-A, -Sitosterol-3O-sterat, Tricosan, -Sitosterol, axit stearic, glyceryl-1-stearat, daucosterol6‟-O-stearat, emodin, alizexol A, các sunfoorientalol a, b, c, d.
Theo Kimura Hiromi và cộng sự (1994) [15], alismol và 10hydroxyalismol, 16-xetoalismol A và 13,17-epoxyalisol A chiết xuất từ thân
và rễ đều có tác dụng chữa trị các rối loạn chức năng gan.
Theo Shimizu và cộng sự (1994) [15] Trạch tả có một glucan gọi là
Alisma n Si chỉ gồm có các đơn vị glucozơ.
Theo Tomada Masashi và cộng sự (1994) [15] đã phân lập được
polysaccarit gọi là Alisma PH bao gồm L-arabinozơ, D-galactozơ, axit Dglucuronic theo tỷ lệ 4/9/2 có thêm vài nhóm O-axetyl. Cũng theo tác giả
này thì thứ orientale còn có một polysaccarit axit gọi là alisma n PIII F bao

còn có 23S-axetoxy-13(17),24R(25)-diepoxy-11, 23S-dihydroxyprotost-3on

(5),

13(17),24R(25)-diepoxy-11,

23S-dihydroxyprotost-3-on

(6),

24R,25-epoxy-11, 23S-dihydroxyprotost-13(17)-en-3-on (7), và 11,
23S,24R,25-tetrahydroxyprotost-13(17)-en-3-on cũng có hoạt tính đối với
các dòng tế bào ung thư B16-F10 và HT1080. Một số hợp chất đã được phân
lập từ cây Trạch tả (Alisma plantago-aquatica L.) được giới thiệu trong
bảng 1.


13

Bảng1. Một số hợp chất đã được phân lập từ cây Alisma plantago
aquaticaL.

OH

OH
21

22
20


22
20

HO
1
10

24
23

OH

20

1
10
2

OCOCH 327
16

18

5

7

4

O

9

23

20

HO
1
10

28

Alisol C monoaxetat

OH

27

16
15

8

3

26

25

OH

11

OCOCH 327
O

7

22

26

25

6
29

21

15

8
5
4

O

13
30

2


29

13
30

19

16

24
23

12
11

27

15

8

22

26

25

HO


O

6

OCOCH3
16

14

9

10

7

4

26

25

OH

17

13

19
1


9

10

22

26

25

17

13

19
1

O

24
23

12
11

3

21

6

OH

1
10

15

7

29

7
6

29

28

18

5
4

O

15

8

3

27

10

24
23

26

25

Alisol D

5

7
6

29

28

27

18

4

O


18

5

22

26

25

15

8
4

O

23

16

14

9

O
21

24


13

24
23

12
11

19

18

5

22

26

27

14
8

4

O

23

30

1.3. Vài nét về các hợp chất Tecpen [5,6, 7]
1.3.1. Đại cƣơng và phân loại
Tecpen là một trong những hợp chất thiên nhiên phổ biến nhất và lý
thú nhất về phương diện hoá học.


15

Đó là thành phần chính của các loại tinh dầu mà ta thường dùng trong
công nghệ hương mỹ phẩm, thực phẩm và dược phẩm. Những tecpen bậc
cao thường là những chất có hoạt tính sinh học quan trọng.
OH
OCH3

CH3O

CH=CH-CH 3

Wallach (Đức – giải thưởng Nobel 1910) đã nghiên cứu cấu trúc của
nhiều monotecpen và nhận thấy monotecpen là tập hợp của những đơn vị
isopren. Ruzicka (Thụy Sĩ – giải thưởng Nobel 1939) đã nghiên cứu qui luật
isopren (isoprene rule) này đối với sesquitecpen và các tecpen bậc cao.
Người ta phân loại các tecpen theo đơn vị isopren:
Monotecpen

C10

(2 đơn vị isopren)

Sesquitecpen

theo quy trình Merlinh rất đẹp.


16



Các đơn vị isopren nối với nhau theo kiểu đầu đuôi, (đầu: mút nhánh,

đuôi: nhóm etyl không phân nhánh). Cũng có thể là đầu - đầu hoặc đuôi đuôi.

đầu

Isopren

đuôi

CHO

Citral

-Pinen

Campho

OH

Farnesol
-Selinen


Mặc dù cơ sở của hoá học sesquitecpen đã có từ thế kỷ 19, nhưng hoá
học sesquitecpen chỉ được thực sự thúc đẩy với tốc độ nhanh chóng bởi
những công trình „đầu tầu‟ của Wallach, Semmler và nhất là của Ruzicka
song song với sự phát triển của các phương pháp hiện đại về tách lập, tinh
chế, xác định cấu trúc và tổng hợp.
Có khoảng 1000 sesquitecpen thuộc khoảng 100 khung. Với số lượng
chiếm khoảng một phần tư tổng số các chất tecpenoit tự nhiên mà ta biết
ngày nay, các sesquitecpen là nhóm chất tecpenoit lớn nhất. ở đây ta chỉ đề
cập đến những khung chính, hoặc những loại chất lý thú về về phương diện
thực tiễn.


Sesquitecpen mạch thẳng
Quan trọng nhất là 2 ancol: Farnesol và nerolidol.
 Farnesol có 3 nối đôi, thành phần chính của dầu hoa tigôn, có trong cả

dầu sả, hoa hồng, quýt dùng làm hương liệu vì có mùi dễ chịu.


18

Farnesol
 Nerolidol là ancol bậc 3, quan hệ với farnesol như là linalool với

geraniol, dưới tác dụng của anhydrit axetic nó chịu sự chuyển vị allyl thành
farnesol. Nerolidol có trong dầu cam quýt, là thành phần chủ yếu của dầu
pơmu.

*
OH


20

 Biosabolen là một trong những hydrocacbua sesquitecpenic phổ biến

nhất có trong dầu chanh.
 Zingiberen là thành phần chủ yếu của dầu gừng, có 2 nối đôi liên hợp

có thể nhận biết bằng quang phổ hấp thụ hoặc bằng hydro hoá với Na/ancol
cho dihydrozingiberen.

Zingiberen
 Curcumen có trong dầu nghệ Curcuma aromatica Salisb, có tác dụng

diệt khuẩn, làm vết thương chóng thành sẹo, chữa loét tá tràng.

Curcumen


Sesquitecpen mạch vòng kép


-Cadinen rất phổ biến trong thiên nhiên có 2 nối đôi, một đồng phân

khác là -Cadinen có trong dầu sả, dầu ylang-ylang.

-Cadinen

-Cadinen


santoninic, nếu axit hóa thì trở lại santonin.

O

OH

O

eudesmol

Eudesmol

Elemol

O

-Santonin

 Mạch 3 vòng thì có cedrol ở trong tinh dầu Hoàng đàn (ceder) dùng

làm chất định hướng tốt.


22

Cedrol
 Một hợp chất khác rất lý thú, phổ biến khá rộng và biến hóa bất

thường là caryophyllen. Người ta đặt tên cho nó là chất “tung hứng” vì phải
tốn rất nhiều công để xác định cấu trúc của nó.

H

H

H

H

Isocaryophyllen


Sesquitecpenlacton

Neocloven

Olefin 3 vòng


23

Khác với các monosesquitecpenlacton, sesquitecpenlacton rất phong
phú. Họ Cúc (Compositae) có 13 bộ và khoảng 20000 loại là nguồn
sesquitecpenlacton giàu có. Mặc dù mới chỉ một phần nhỏ (khoảng 1%) các
loài ấy cho đến nay được điều tra nghiên cứu, một số lượng khá lớn lacton
(khoảng 200) đã được phân lập và nhận dạng.
 Artemisinin là một loại sesquitecpenlacton chiết từ cây Thanh hao hoa

vàng (Artemisia annua L.) thuộc họ Cúc, có tác dụng chống sốt rét.

Artemisinin

25

mesh). Silica gel pha đảo ODS hoặc YMC (30-50 m, FuJisilisa Chemical
Ltd.).
2.3. Phƣơng pháp xác định cấu trúc hoá học các hợp chất
1. Điểm nóng chảy (Mp)
Điểm nóng chảy được đo trên máy Kofler micro-hotstage của Viện Hóa
học các Hợp chất Thiên nhiên.
2. Độ quay cực [] D
Độ quay cực được đo trên máy JASCO DIP-1000 KUY polarimeter của
Viện Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam
3. Phổ khối lượng (ESI-MS)
Phổ khối lượng phun mù điện tử (Electron Spray Ionization mass
spectra) được đo trên máy AGILENT 1100 LC-MSD Trap của Viện Hoá
học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
4. Phổ cộng hưởng từ nhân (NMR)
Phổ cộng hưởng từ nhân (NMR): 1H-NMR (500 MHz) và

13

C-NMR

(125 MHz) được đo trên máy Bruker AM500 FT-NMR Spectrometer, Viện
Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
2.4. Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định
Các chủng vi sinh vật kiểm định bao gồm:
- Vi khuẩn Gr (-): Escherichia coli (ATCC 25922 )
Pseudomonas aeruginosa (ATCC 25923 )
- Vi khuẩn Gr (+): Bacillus subtillis (ATCC 27212 )
Staphylococcus aureus.