TRƯỜNG ĐẠI HỌC s u PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
===£o Q3o 3===

NGÔ THỊ LIÊN

NGHIÊN CỨU THÀNH PHÀN HÓA HỌC
CỦA LOÀI SAO BIẺN ANTHENEA ASPERA
Ở VÙNG BIẺN VIỆT NAM
KHÓA LUẬN
TÓT NGHIỆP
ĐẠI
HỌC
•
•
•
•
Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ

HÀ NỘI - 2015


TRƯỜNG ĐẠI HỌC s ư PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
===anCJo3===

NGÔ THỊ LIÊN

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CỦA LOÀI SAO BIỂN ANTHENEA ASPERA
Ở VÙNG BIỂN VIỆT NAM

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Trần Thị Thu Thủy, cùng các anh
(chị) phòng Hóa sinh hữu cơ -Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên đã giúp đỡ em
trong suốt thời gian thực hiện khóa luận.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô trong khoa Hóa học- trường
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã đào tạo và trang bị cho em những kiến thức cơ bản giúp
em thực hiện khóa luận này. Đồng thời, em xin bày tỏ lòng cảm ơn tới gia đình, bạn
bè, những người đã động viên, khuyến khích, tạo mọi điều kiện đế em có thế thực
hiện khóa luận thành công.
Trong quá trình thực hiện khóa luận, em không tránh khỏi những thiếu sót, kính
mong các thầy cô và các bạn nhiệt tình đóng góp ý kiến để đề tài của em được hoàn
thiện hơn nữa.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 15 thảng 5 năm 2015
Người thực hiện

Ngô Thị Liên

Ngô Thị Liên

i

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

MỤC LỤC
LỜI CẢM Ơ N ......................................................................................................................... i


K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

2.4. Phân lập và tinh chế các chất................................................................................. 19
2.4.1. Cặn chiết hexan của loài sao biển Anthenea a spera..................................19
2.4.2. Cặn chiết etyl axetat của loài sao biển Anthenea aspera ( S D E )............. 20
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LU Ậ N ..................................................................2 /
3.1. Nguyên tắc chung.................................................................................................... 21
3.2. Phân lập và nhận dạng các họp chất có trong các dịch chiết khác nhau của
sao biên Anthenea aspera................................................................................................ 21
3.2.1 Họp chất cholest- 4 -ene- 3
Heteronuclear Multiple - Bond Correlation

COSY

Ngô Thị Liên

Correlation spectroscopy

iv

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

DANH MỤC BẢNG VÀ s ơ ĐÒ

Bảng 1.1. Danh sách một số loài sao biển chi Anthenea.................................................. 4
Sơ đồ 2.1. Ngâm chiết mẫu sao biển Anthenea aspera.................................................... 18
Bảng 2.1. Khối lượng các cặn chiết thu được từ loài sao biển Anthenea aspera........ 19
Bảng 3.1. Số liệu phố của cyclo(L-glycine-L-proline) (2).............................................. 29
Bảng 3.2. Số liệu phô của cyclo(L-alanine-L-proline) (3 ).............................................. 37

Ngỏ Thị Liên

V

K37C- Hóa học

Hình 3.3.3. Phổ l3C-DEPT của họp chất (3)..........................................................................40
Hình 3.3.4.

Phổ COSY của hợp chất (3)............................................................................. 41

Hình 3.3.5.

Phổ HSQC của họp chất (3).............................................................................42

Hình 3.3.6. Phổ HMBC của hợp chất (3).............................................................................43

Ngô Thị Liên

vi

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

M Ở ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
Việt Nam với dải bờ biến chạy dài trên 3260 km với diện tích hơn 1 triệu km2,
các loài động, thực vật vùng biển Việt Nam rất phong phú và đa dạng sinh học. Hàng
năm đem lại nguồn lợi trên 2 triệu tấn trong số hơn 90 triệu tấn hải sản của thế giới,
đồng thời cũng là hệ sinh thái rất đặc thù và được đánh giá là một trong 16 trung tâm
đa dạng sinh học cao của thế giới. Hiện nay, trong xu thế cả thế giới đang vươn mạnh


2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu thành phần hóa học của loài sao biến Anthenea aspera ở vùng biến
Việt Nam.
Phân lập va xác đ ịnh cấu trúc hóa học của một số chất sạch trong mẫu nghiên
cứu.
3. Nội dung nghiên cún
Công việc ì: Thu thập mẫu loài sao biển Anthenea aspera tại đảo Vạn Bội ở
vùng biến Việt Nam.
Công việc 2: Ngâm chiết mẫu sao biển với MeOH kết họp siêu âm và phân
chia cặn tổng chiết được với các dung môi khác nhau thu được các cặn chiết khác
nhau.
Công việc 3: Sử dụng các phương pháp sắc ký để chiết tách, phân lập các hợp
chất từ các cặn chiết khác nhau.
Công việc 4: Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được từ loài
sao biển Anthenea aspera ở vùng biển Việt Nam bằng các phương pháp vật lý hiện

4. Phương pháp nghiên cứu
xử lý mâu sao biển Anthenea aspera và chiết mẫu bằng dung môi hữu cơ khác
nhau đế nghiên cưu thanh phân hóa hoc.
Căn dich chiêt tồng đựơc tinh chê sơ bô băng cach chiêt phân đọan trong cac
dung môi có đô phân cưc khac nhau họăc Ịoc qua nhưa trao đồi ion.
sử dung cac phương phap sac ký côt như : sac ký côt thương, sac ký côt nhanh
với cac chât nhồi côt khac nhau (silica gel, sephadex LH-20, silica gel pha đảo C-18,
nhưa trao đối ion họăc nhưa Diaion HP -20) để phân lập các ch ất sạch từ các dịch
chiêt.
Câu trúc hóa hoc của các chất phân lập được, đựơc xac đinh băng cach kêt hơp
các phương phá p pho như : pho công hưởng từ hat nhân

1 chiều và 2 chiêu ( 1 D và

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

CHƯƠNG 1. TÒNG QUAN

1.1. Đặc điểm sinh học và phân bố của sao biển Anthenea aspera
Sao biển Anthenea aspera thuộc chi Anthenea, họ Oreasteridae, lớp
Asteroidea, ngành Echinodermata (động vật da gai).
Hiện nay, chi Anthenea có khoảng 27 loài. Chúng phân bố ở tất cả đại dương
trên thế giới, đặc biệt phải kế đến các vùng biến Australia, Đông Thái Bình Dương,
Bắc Mỹ và vùng biển nhiệt đới Ấn Độ - Thái Bình Dương [2].

Báng 1.1. Danh sách một số loài sao biến chi Anthenea
STT

Tên loài

STT

Tên loài

1

Anthenea acanthodes

15

Anthenea grayi


Anthenea obtusangula

6

Anthenea crassa

20

Anthenea pentagonula

7

Anthenea crudelis

21

Anthenea polỵgnatha

8

Anthenea diazi

22

Anthenea regalis

9

Anthenea edmondi


A nthenea godeffroyi

27

Anthenea viguieri

14

Anîhenea granulifera
Loài sao biển Anthenea aspera chỉ thây xuât hiện ở vùng biển An Độ- Thái

Bình Dương bao gồm Nam Nhật Bản, Trung Quốc, Việt Nam, Indonesia, Singapour
và Bắc Australia, vùng nước nông.

Ngô Thị Liên

4

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Cơ thể sao biển Anthenea aspera dẹp theo chiều lưng bụng, có cấu trúc cơ thể
đối xứng, thường có hình sao hoặc đối xứng 5 cánh tỏa ra từ vùng trung tâm. Đường
kính của một con sao biển Anthenea aspera trường thành khoảng 15-20 cm. Mặt lưng
của chúng hơi lồi lên, màu sắc của chúng thay đổi từ cam đến đỏ, bụng phẳng, có
miệng. Lồ miệng có màu sặc sỡ. Bên trong quanh miệng là vòng ống nước, từ đó phát

K37C- Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

(14-24). Trong đó, năm hợp chất (14), (15), (19-24) thuộc nhóm tetrol, một nhóm chất
rất hiếm khi phân lập được từ các loài sao biến đã được nghiên cứu trước đây [20].

(1) Cortonardostcrol A R ,«R }»O H , R2»a-O H , R 4«ệ-OH

(6) Cortonardoslorol F R=

(2) Certonardosterol B R,=OH, R 2=a-OH. Rj=H, R 4=p-OH

(3) Certonardosterol c R| =H. Rj= a-O H . Rj=OH, R 4=p-OH

(7) Cortonardostorol G

R=

(4) Ccrtonardostcrol D R,=Rj=H, R 2=a-OH. R 4=p-OH
(8) Certonardosterol H R=
(5) Cortonardostorol E

(9)

R , =Rj=H, R2=^-OH, R 4=a-OH


R4-P-OH
(23) C erto n ard o sto ro l B ị R ,= O H . R j= a -O H , R j= H ,

(18) Certortardostero l p , R ," R j« O H . R 2* o - O H ,

R4- P - 0 H

R 4 =R5=P-OH
(24) C crto n a rd o sle ro l A ? R ,-O H . R ,» « - O H , R j« O H ,
(19) C erto n ard o stero l E j R 1» R j» R s »H. Rị^ỊV-OH. R 4 *a~ OH
R^=p_OH

Ngô Thị Liên

6

K37C- Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Năm 2005 từ loài sao biển Certonardoa semiregularỉs đã phân lập được 10 hợp
chat glycoside mới, kí hiệu là certonardosides A-J (25-29) [21].

(25) Certonardoside A Rì= R2=OH,
R3=CH2

(28) Certonardoside B R 1=R2=H,

CH 3 Qui II

HO

HO \ x|—o

ỌH _ F u c 1

HO
H,c
, v
HO

OH

+l>id
Na U
O3
SO
3O
U

-*- - 0

v

-

o


'03ow
,S 0

A ra

0

HO \ —

H r

Ò
HO 7

0

0

0

/°

/ 0

OH

Xyl

-


kép ở màng tế bào.
Cerebroside là glycosphingolipid - thành phần quan trọng trong cơ động vật và
màng tế bào thần kinh. Chúng được cấu tạo bởi một ceramide gắn với một hoặc hai
đường tại C-l. Họp phần đường có thể là glucose hoặc galactose, và vì thế hai loại
cerebrosie

chính

Glucocerebroside

được
là

gọi

là

cerebroside

glucocerebroside

chính

được

tìm

và
thấy


(1-glucopyranosyl

-2-(2-

hydroxyhexadecanoylamino)-13-docosene-l,3,4-triol) (39); acantha-cerebroside D
(40); acanthacerebroside E (41); acanthacerebroside F (42) [7] và hai hợp chất

Ngô Thị Liên

9

K37C- Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

acathalactoside A, acathalactoside B (43-44), các hợp chất này được phân lập và
chứng minh bởi sự nghiên cứu của nhóm tác giả Sugiyama và các cộng sự.
Năm 1990, Kawano nghiên cứu về loài sao biến Acanthaster planci đã phân lập
được một ceramide khác là acanthaganglioside A (46) [8].

39

38

Ngô Thị Liên

40


là:

(\-0-(ß-D-g\ucopyra.nosy\)-(2S,3RAE)-2-[(2R)-2-

hydroxydocosanoylamino]-14-methyl-4-hexadecene-l,3-diol) (48), astrocere-broside
B (49), acathacerebroside B (50) [14].
Gần đây năm 2006, từ loài sao biển Luidia maculata, Masanori và cộng sự đã
phân lập được các hợp chất ceramide, ký hiệu là: LM Cer-1-1 (51); LM Cer-2-1 (52) và
LM Cer-2-6 (53). Trong đó, hợp chất (51) lần đầu tiên được phân lập từ loài sao biển
này. Các họp chất trên đều thể hiện khả năng chống sự tăng lượng đường trong máu
[ 10].

46

Ngô Thị Liên

47

11

K37C- Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

48


Lipid không tan với nước, nhưng chúng có khả năng hòa tan nhiều loại vitamin
quan trọng như : A, K, D, E và giúp ruột hấp thụ tốt hơn các loại sinh tố này. Vì thế
nếu khẩu phần thiếu lipid lâu ngày thì động vật dễ mắc các bệnh thiếu vitamin đáng kể
trên.
Năm 2003, nhóm nghiên cún của tác giả GS. TS Phạm Quốc Long và cộng sự
đã tiến hành nghiên cứu hàm lượng lipid tổng của 3 loài sao biển : sao biển Linckia
laevigata , sao biên Culcỉta novaeguỉneae, sao biên Protoraester nodosus thu được ở
vùng biển Quảng Ninh cho hàm lượng lipid tổng khá cao lần lượt là 2,32%, 1,59%,
1,85%.
1.2.3.2. Axit béo
Axit béo là hiđrocacbon no hoặc không no liên kết với một hoặc nhiều nhóm
chức acid (-COOH). Phân tử tồn tại ở dạng mạch thẳng, mạch nhánh hay mạch vòng,
có phân tử lượng lớn. Axit béo thường gặp là những axit béo có số c chẵn, mạch
thẳng, có thể no hoặc không no. Ngoài nhóm chức axit, nó còn liên kết với một số
nhóm chức khác như: rượu, xeton...
Trong tế bào sống, các axit béo thường không tồn tại ở dạng tự do mà hầu hết ở
dạng kết hợp trong các lipit khác nhau như: triaxiglixerol, sáp, steric, các lipid phức
tạp khác nhau.
Khi nghiên cún sao biển Culcita novaeguineae thu được tại vùng biển Nha
Trang và sao biển Archaster typicus thu được tại vùng biển Quảng Ninh, nhóm nghiên
cứu GS. TS. Phạm Quốc Long đã xác định thành phần axit palmitic (54) với hàm
lượng khá cao tương ứng là 13,814% và 13,014%. Tuy nhiên, cùng loài sao biển đở
trên thu được tại vùng biển Quảng Ninh lại cho hàm lượng axit palmitic thấp hơn
nhiều (2,535 %).

Ngô Thị Liên

13

K37C- Hóa học

Ngô Thị Liên

14

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Một số axit amin có trong các loài sao biển như axit amin glutamic (6,25 - 7,85
%), a-amino propionic (2,24 - 3,62 %), glycine (7,3 - 10,4 %), lysine (0,29 - 9,87 %),
phenyl alanine (0,17 -3,82 %), tuy nhiên cũng thấy rằng thành phần hàm lượng là có
khác biệt.
1.2.4. Một số hợp chất khác
Những nghiên cứu về thành phần hóa học của các loài sao biển cho thấy ngoài
các steroid, ceramide và cerebroside thì còn có thể tìm thấy các hợp chất thứ cấp khác
như dẫn xuất mycosporine, alkaloid, isoquinoline alkaloid, glycolipit, icosanoid, dẫn
xuất taurine, dipeptid, anthraquinone, xanthosine, pyrrol và dẫn xuất triterpenoid.
Năm 1957, từ loài sao biển Asterina pectinifera, Wickberg và cộng sự đã phân
lập được hợp chất 2-amino-3-hydroxy-l-propanesulfonic axit (57) và asterina 330
(palythine-3-N-(2-hydroxyethyl) (58) [24].

58

Ngô Thị Liên

15


16

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Để phân lập các chất sạch từ hồn hợp các chất có trong từng loại cặn dịch
chiết, các phương pháp sắc ký (sắc ký lớp mỏng (SKLM), sắc ký cột thường silica gel
Merck 63-200 nm, với các dung môi và hệ dung môi thích hợp) đã được sử dụng phối
hợp cùng các phương pháp kết tinh phân đoạn và kết tinh lại.
Quá trình nghiên cứu sẽ nêu chi tiết ở phần thực nghiệm.
2.1.3. Phương pháp xác định cấu trúc hoá học các chất phân lập được
Cấu trúc của chất phân lập ra được xác định bằng sự kết hợp của nhiều phương
pháp khác nhau: các phương pháp phố cộng hưởng từ hạt nhân một chiều ('H-NMR,
i3C-NMR), phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều ( COSY, HSQC, HMBC), phương
pháp xác định điểm nóng chảy....
2.2. Dụng cụ, hóa chất và thiết bị nghiên cún
2.2.1. Dụng cụ, hóa chất
Các hóa chất, dung môi sử dụng trong quá trình nghiên cứu được mua của các
hãng Merck, Sigma-Aldrich và Xilong. Dung môi chạy sắc ký được cất lại và làm
khan trước khi sử dụng.
2.2.2. Thiết bị nghiên cửu
Phố NMR được đo trong dung môi CDC13 hoặc MeOD d4 tại nhiệt độ phòng
trên máy Bruker AV 500, tại 500 MHz cho 'h NMR và 125 MHz cho l3C NMR. Chất
chuẩn nội là TMS.
Điểm nóng chảy được đo trên máy Kofler microhot stage.
Sắc ký lớp mỏng (TLC) được thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn DC Alufolien