BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
------------
ĐỖ NGUYỄN TƯỜNG VY
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC
TRONG CAO PETROLEUM ETHER
TỪ RỄ CÂY BẦN CHUA
(Sonneratia caseolaris (L.) Engl.)
LUẬN VĂN ĐẠI HỌC
Chuyên Ngành: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
Mã số: CN 262
CẦN THƠ − 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
------------
ĐỖ NGUYỄN TƯỜNG VY
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC
TRONG CAO PETROLEUM ETHER
TỪ RỄ CÂY BẦN CHUA
(Sonneratia caseolaris (L.) Engl.)
LUẬN VĂN ĐẠI HỌC
Chuyên Ngành: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
Mã số: CN 262
ii
TÓM TẮT LUẬN VĂN
------o0o------Cây Bần hay còn gọi là Thủy liễu (liễu nước), hải đồng, Bần chua,…loài cây mà
đom đóm rất thích đậu trên lá vào ban đêm, tên khoa học là Sonneratia caseolaris (L.)
Engl., thuộc họ Lythraceae. Ở Việt Nam, Bần là một loại cây rất quen thuộc có mặt
khắp nơi ven sông, ven biển, các bãi bồi….Các bộ phận của cây bần được sử dụng
trong dân gian như: hoa bần chữa tiêu viêm chữa tụ máu, sưng tấy, giải nhiệt cảm
sốt,…quả có thể dùng để nấu canh chua, có thể chữa bệnh bong gân, cầm
máu,…Trong đề tài này, tôi nghiên cứu thành phần hóa học của cao petroleum ether từ
rễ cây Bần.
Bằng phương pháp sắc ký cột KG 60 F254 (silica gel) kết hợp với sắc ký lớp
mỏng, tôi phân lập ra được ba chất sạch từ cao petroleum ether. Sử dụng các dữ liệu
phổ 1H-NMR đã xác định được một chất đó là: lupeol, các chất còn lại đang trong quá
trình tìm hiểu.
iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... II
TÓM TẮT LUẬN VĂN...........................................................................................III
MỤC LỤC................................................................................................................IV
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................VI
DANH MỤC BẢNG .............................................................................................. VII
DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT ................................................................ VIII
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .....................................................................................1
1.1 Khái quát về nguyên liệu..................................................................................1
1.1.1 Giới thiệu chung về cây Bần chua ............................................................1
3.5 Quá trình phân lập và tinh chế các chất trên cao.............................................27
3.5.1 Khảo sát cao PE bằng sắc ký bản mỏng .................................................27
3.5.2 Khảo sát cao PE bằng sắc ký cột............................................................28
3.6 Xác định các tính chất vật lý đặc trưng và cấu trúc của hợp chất vừa phân lập
được.......................................................................................................................37
3.6.1 Tính chất vật lý.......................................................................................37
3.6.2 Xác định cấu trúc của PHUOC-VY-01 ...................................................37
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..........................................................40
4.1 Kết luận .........................................................................................................40
4.2 Kiến nghị .......................................................................................................40
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................41
v
DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1: Cây Bần chua
2
Hình 2: Hoa Bần chua
3
Hình 3: Quả Bần chua
3
Hình 4: Lẩu chua được chế biến từ quả Bần
Hình 12: Bắt đầu xuất hiện chất sạch thứ I
33
Hình 13: TLC và mẫu PHUOC-VY-01
33
Hình 14: Sắc ký cột phân đoạn VI
34
Hình 15: TLC và mẫu của PHUOC-VY-02
35
Hình 16: TLC và mẫu của PHUOC-VY-03
36
vi
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1: Các hóa chất sử dụng thực hiện đề tài
20
s
Singlet (NMR)
TLC
Thin Layer Chromatography
EtOH
Ethanol
PE
Petroleum ether (60-90)
Di
Dicloromethane
MeOH
Methanol
EtOAc, EA
Ethyl acetate
ppm
ix
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN
1.1 Khái quát về nguyên liệu 6
1.1.1 Giới thiệu chung về cây Bần chua
Tên Khoa Học: Sonneratia caseolaris (L.) Engl.
Tên đồng nghĩa : Sonneratia acida L, Rhizophora caseolaris
Tên Việt Nam: Bần Chua
Tên khác: Hải đồng, Thủy Liễu
Giới: Plantae
Ngành: Magnoliophyta
Lớp: Magnoliosida
Bộ: Myrtales
Họ: Lythraceae
Chi: Sonneratia
Loài : Sonneratia caseolaris (L).
1.1.2 Đặc điểm về cây Bần chua
Bần là loại cây gỗ phân cành nhiều, ưa sáng chịu được mặn nên thường thấy
trên các vùng đất bùn nhão ở các cửa sông. Để thích nghi với điều kiện đất bùn
nhão và thường bị ngập nước nên cây có hệ thống rễ thở. Nó thường mọc lẫn với
các loài Kandelia candel, Aegiceras corniculata, Excoecaria agallocha, và các loài
đước – Avicenna spp… là những đại diện không thể thiếu, tạo nên quần thể rừng
ngập mặn ven biển Việt Nam. Cây còn được trồng thêm nhằm mục đích chắn sóng
và bảo vệ vùng đất ngập nước ở ven biển.
Cây gỗ, thân cao 10-15 m hoặc cao hơn, luôn xanh. Rễ thở tập trung thành
1.1.3 Phân bố sinh thái
Chi sonneratia L.f. gồm một số đại diện là cây gỗ hay cây bụi, mọc ở các
vùng đất ngập mặn ven biển. Loài này cũng được phân bố rộng rãi ở Ấn Độ, Thái
3
Lan, Campuchia, Indonesia, Philippin, New Guinea, phần biển Đông Bắc Australia
và đảo Salomon.
Ở Việt Nam, chi này có 4-5 loài, trong đó Bần là cây gặp khá phổ biến ở các
vùng nước lợ và ven biển từ Thủy Nguyên (Hải Phòng) cho đến Rạch Giá (Hà
Tiên). Nó thường được mọc chung với các loại cây khác như: Trang, Sú, Cóc…
cũng có khi mọc thành rừng gần như thuần loại như ở Hải Phòng, Nghệ An, Hà
Tĩnh. Sự phong phú này tùy theo nước lợ và chế độ thủy triều.
1.1.4 Công dụng chữa bệnh của cây Bần 9, 10
Gỗ bần dung làm than, nút chai. Trái thì làm các món ăn như canh chua bần,
mắm bần, lẩu cá nấu bần... Ngoài ra, cây Bần chua còn có thể làm dược liệu chữa
được một số bệnh cho con người.
Ở Ấn Độ, người ta dùng dịch quả lên men làm thuốc ngăn chặn của chứng
xuất huyết. Ta dùng lá giã ra, thêm tí muối, làm thuốc đắp tốt các vết thương đụng
giập và vết thương nhẹ. Ở Malaixia, người ta giã lá lẫn với cơm làm thuốc đắp chữa
bí tiểu tiện.
Lá Bần: ở các nước Đông dương (cũ), lá Bần giã nát với ít muối, đắp tại chổ
chữa vết thương bầm tím do đập đụng.
Quả Bần: quả dùng để cầm máu nhất là chảy máu cam bằng cách rửa sạch, giã
nát, đắp vào vết thương, máu sẽ cầm ngay, tác dụng này chính là do chất pectin
chứa trong dịch quả hoặc là trị tiêu viêm chữa tụ máu, sưng tấy thì giã nhỏ, ép lấy
dịch, cô thành cao mềm. Lúc cao còn nóng phết lên giấy, khi dùng, hơ thuốc cho
mềm rồi đắp lên chổ đau, ngày làm một lần. Ở Ấn Độ, quả Bần được dùng làm
Ngoài việc sử dụng cây Bần mà chủ yếu là các cao trích từ lá, thân, rễ để điều
trị một số bệnh trong y học dân gian, ngày nay các nhà hóa học trên thế giới đã chiết
xuất được nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng từ cây Bần như: flavonoid, steroid,
terpenoid, iridoid,…
Năm 2006, nhóm nghiên cứu gồm: Sadhu Samir Kumar (Khulna Univ.,
Khulna, Bgd) Sadhu Samir Kumar (Chiba Univ., Chiba, Jpn) Ahmed Firoj (Khulna
Univ., Khulna, Bgd) Ohtsuki Takashi (Chiba Univ., Chiba, Jpn) Ishibashi Masami
(Chiba Univ., Chiba, Jpn) tại Nhật Bản đã nghiên cứu về flavonoids từ cây
Sonneratia caseolaris (L.) được đăng bài viết trên tạp chí quốc gia bằng tiếng anh ở
trang (264-265). Bài viết dựa trên công dụng theo dân gian của Sonneratia
caseolaris (L.) đã thử nghiệm trên các phần trích ra từ cây, thử khả năng kháng oxi
hóa sử dụng gốc 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) loại bỏ ảnh hưởng của tạp
chất trên sắc ký lớp mỏng. Kế theo nó định hướng khả năng tách rời hai chất
flavonoids là luteolin (1) và luteolin 7-O-β-glucoside (2) đã được phân lập và cả hai
chất trên đều có hoạt tính kháng oxi hóa.
Năm 1995, nghiên cứu về thành phần hóa học trên hoa của cây Sonneratia
caseolaris (L.). Tóm tắt bài nghiên cứu như sau: Hoa của cây Sonneratia caseolaris
(L.) được làm khô. Được chiết với hexane, dichlorometane, ethyl acetate và
methanol. Chiết phân đoạn bằng cột sắc ký đã phân lập được mười chất. Tám chất
đã biết đặt tính và tính chất vật lý, TLC với các mẫu đã chắc chắn, các phản ứng
hóa học và dữ liệu phổ. Tám chất này là một hỗn hợp của một chuỗi dài sắp xếp
theo thứ tự các hydrocarbon (C23-C33), một hỗn hợp các chuỗi dài các ester, một hỗn
hợp các chuỗi dài của alcohol (C26,C30,C33), một hỗn hợp các steroid (-sitosterol và
stigmasterol),
kaempferol,
qrercetin,
gallic
+ Công thức cấu tao:
OH
OH
HO
O
OH
O
1.1.5.3.2 Luteolin 7-O-β-glucoside
+ Tên IUPAC:
7-((2S,3R,4S,5S,6R)-tetrahydro-3,4,5-trihydroxy-6-(hdroxymethyl)-2H-pyran2-yloxy)-5-hydroxy-2-(3,4-dihydroxyphenyl)-4H-chromen-4-one
+ Công thức phân tử: C21H20O11
7
+ Công thức cấu tạo:
OH
OH
O
HO
HO
O
O
OH
OH
O
8
1.1.5.3.5 Quercetin
+ Tên IUPAC: 2-(3,4-dihydroxyphenyl)-3,5,7-trihydroxy-4H- chromen-4-one
+ Công thức phân tử: C15H10O7
+ Công thức cấu tạo:
OH
OH
HO
O
OH
OH
O
1.1.5.3.6 Betulinaldehyde
+
Tên
IUPAC:
từng loại cây mà sự lựa chọn dung môi và qui trình phù hợp để tách hợp chất ra
khỏi cây. Do đó, trước khi làm thực nghiệm cần phải thu thập đầy đủ các tài liệu
tham khảo có liên quan trực tiếp đến loại cây cần khảo sát để chọn ra qui trình tách
chiết phù hợp.
Muốn tách chiết hợp chất ra khỏi cây cần chọn dung môi phù hợp, sử dụng kỹ
thuật chiết ngâm dầm, chiết Soxhlet,... Sau khi chiết, phần bã cây hoặc sinh khối
còn lại được lọc bỏ, dung môi qua lọc được thu hồi bằng máy cô quay chân không ở
nhiệt độ thấp khoảng 30-40°C do nhiệt độ cao có thể làm hư hại một số hợp chất
kém bền nhiệt.
2.1.2 Lựa chọn dung môi chiết tách
Dung môi tách chiết phải trung tính, không độc, không quá dễ cháy, hòa tan
được hợp chất cần khảo sát, sau khi tách chiết xong, dung môi có thể được loại bỏ
dễ dàng. Hạn chế sử dụng dung môi độc như benzene hoặc diethyl ether, carbon
tetrachloride,...
10
2.1.3 Một số điều cần biết khi sử dụng dung môi chiết tách
Các dung môi cần được chưng cất lại và tồn trữ trong những chai lọ bằng thủy
tinh do trong môi trường chứa một số tạp bẩn, nhất là chất làm dẻo vì dung môi
thường được chứa trong các thùng làm bằng nhựa dẻo.
Methanol, chloroform thường chứa tạp chất di(2-ethylexyl) thường bị nhầm
lẫn là hợp chất tự nhiên có trong cây cỏ khảo sát.
Aceton có thể tạo ra dẫn xuất acetonid nếu hợp chất chiết có chứa nhóm cis1,2-diol hiện diện trong môi trường acid.
Choloroform, dichlorometan có thể tạo phản ứng với một vài loại alkaloid tạo
thành alkaloid dạng muối tứ cấp và một vài hợp chất giả tạo khác.
Diethyl ether ít được sử dụng để chiết tách hợp chất vì có nhiệt độ sôi thấp dễ
cháy, độc, có thể gây mê cho người sử dụng và có khuynh hướng tạo thành peroxide
dễ gây nổ.
lớp mặt.
Để yên một thời gian thường là 12-24 giờ. Mở khóa bình ngấm kiệt cho dịch
chiết chảy ra, đồng thời mở khóa bình lóng để dung môi chảy xuống bình ngấm
kiệt. Điều chỉnh sao cho vận tốc dung môi chảy vào bằng với vận tốc dịch chiết
chảy ra khỏi bình ngấm.
Phương pháp này đòi hỏi thiết bị phức tạp hơn nhưng hiệu quả lại cao hơn và
ít mất công hơn phương pháp ngâm dầm, vì đây là quá trình chiết liên tục, dung môi
trong bình ngấm kiệt đã bão hòa mẫu chất sẽ liên tục được thay thế bằng dung môi
tinh khiết.
2.1.5.2 Kỹ thuật chiết ngâm dầm
Ngâm bột cây trong một bình chứa bằng thủy tinh hoặc bằng thép không gỉ,
bình có nắp đậy. Tránh sử dụng bình bằng nhựa vì dung môi hữu cơ có thể hòa tan
một ít nhựa, gây nhầm lẫn là hợp chất có chứa trong cây.
Rót dung môi tinh khiết vào bình cho đều xấp bề mặt của lớp bột cây. Giữ yên
ở nhiệt độ phòng trong một đêm hoặc một ngày, để cho dung môi xuyên thấm vào
12
cấu trúc tế bào thực vật và hòa tan các hợp chất tự nhiên. Sau đó, dung dịch chiết
được lọc ngang qua một tờ giấy lọc, thu hồi dung môi sẽ có được cao chiết. Tiếp
theo, rót dung môi mới vào bình chứa mẫu cây và tiếp tục quá trình chiết thêm một
số lần nữa cho đến khi chiết kiệt mẫu cây.
2.2 Giới thiệu chung về phương pháp sắc ký
Sắc ký là một phương pháp vật lý để tách hỗn hợp gồm nhiều hợp chất ra
riêng thành từng loại đơn chất, dựa vào tính ái lực khác nhau của những loại hợp
chất đó với một hệ thống gồm hai pha: một pha động và một pha tĩnh.
Trong phương pháp sắc ký, pha động phải là các lưu thể (các chất ở dạng khí
hay lỏng), còn pha tĩnh có thể là các chất ở dạng lỏng hoặc rắn. Dựa vào trạng thái
tập hợp của pha động, người ta có thể chia sắc ký thành hai nhóm lớn: sắc ký khí
Mẫu cần phân tích: Mẫu chất cần phân tích thường là hỗn hợp gồm nhiều
chất với độ phân cực khác nhau. Sử dụng khoảng 1 microlit (1μL) dung dịch mẫu
với nồng độ loãng 2-5%, nhờ một vi quản để chấm mẫu thành một điểm gọn trên
pha tĩnh, ở vị trí phía trên cao hơn một chút so với mặt thoáng của chất lỏng đang
chứa trong bình.
Pha động: Dung môi hay hỗn hợp hai dung môi, di chuyển chầm chậm
dọc theo tấm lớp mỏng và lôi kéo mẫu chất đi theo nó. Dung môi sẽ di chuyển lên
cao nhờ vào tính mao quản. Mỗi thành phần của chất mẫu sẽ di chuyển với tốc độ
khác nhau, đi phía sau mực của dung môi. Vận tốc di chuyển này tùy thuộc vào các
lực tương tác tĩnh điện mà pha tĩnh muốn níu giữ các mẫu chất ở lại pha tĩnh (hiện
tượng hấp thu của pha tĩnh) và tùy vào độ hòa tan của mẫu chất trong dung môi.
Với chất hấp thu là silica gel hoặc alumin, các hợp chất kém phân cực sẽ di
chuyển nhanh và các hợp chất rất phân cực di chuyển chậm.
2.2.1.2 Ưu điểm của sắc ký lớp mỏng
Chỉ cần một lượng mẫu rất ít để phân tích.
Có thể phân tích đồng thời mẫu và chất chuẩn đối chứng, trong cùng điều kiện
phân tích.
Tất cả các hợp chất trong mẫu phân tích có thể được định vị trên tấm sắc ký
lớp mỏng; trong khi so với HPLC: những hợp chất có tính phân cực mạnh sẽ có sắc
ký đồ ở dạng một mũi hấp thụ rộng và dài, nên quan sát viên khó phân biệt được đó
là một mũi (để chỉ sự hiện diện của một chất) hay chỉ là tạp bẩn.
2.2.1.3 Công dụng của sắc ký lớp mỏng
Để công bố đặc điểm của hợp chất vừa chiết tách cô lập.
14
Để theo dõi cho quá trình sắc ký cột.
Để theo dõi tiến trình của một phản ứng hữu cơ.
Để kiểm tra một hợp chất kém bền.
Để cô lập hợp chất.
2.2.2 Phương pháp sắc ký cột hở
Sắc ký cột hở được tiến hành ở điều kiện áp suất khí quyển. Pha tĩnh thường
là những hạt silica gel có kích thước tương đối lớn (50-150 μm) được nạp trong một
cột thủy tinh. Mẫu chất cần phân tách được đặt ở phần trên đầu cột, phía trên pha
tĩnh (có một lớp bông thủy tinh che chở để lớp mặt không bị xáo trộn), bình chứa
dung môi giải ly được đặt phía trên cao. Dung môi giải ly ra khỏi cột ở phần bên
dưới cột, được hứng vào những lọ đặt ngay ống dẫn ra của cột. Hệ thống như thế
thường làm cho sự tách chậm, hiệu quả tách thấp so với HPLC. Tuy vậy, sắc ký cột
hở cũng có ưu điểm như pha tĩnh và dụng cụ thí nghiệm rẽ tiền, dễ kiếm; có thể
triển khai với một lượng lớn mẫu chất.
15
Copyright: Tài liệu đại học ©