TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA HỌC
BỘ MÔN HÓA HỌC HỮU CƠ


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CAO ETHYL ACETATE CỦA LOÀI ĐỊA Y
PARMOTREMA PLANATILOBATUM (HALE) HALE

GVHD: ThS. Dương Thúc Huy
SVTH: Đặng Công Khánh
MSSV: K35106020

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2013


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA HỌC
BỘ MÔN HÓA HỌC HỮU CƠ


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CAO ETHYL ACETATE CỦA LOÀI ĐỊA Y
PARMOTREMA PLANATILOBATUM (HALE) HALE

GVHD: ThS. Dương Thúc Huy
SVTH: Đặng Công Khánh

điều trị bệnh đái tháo đường, bệnh phổi và bệnh viêm mũi. Peltigera canina được sử
dụng ở Ấn Độ như một dược phẩm làm giảm các cơn đau gan[1].
Ngoài công dụng chữa bệnh, địa y còn được sử dụng làm thực phẩm, mỹ phẩm, xà
phòng, nước hoa. Các loại hợp chất khác nhau và các dẫn suất của depside được chiết từ
các chi Evernia, Parmelia và Ramalina, một số có mùi hương hấp dẫn được dùng trong
xà phòng và nước hoa. Đặc biệt, địa y được xem như là các chất chỉ thị sinh học cho ô
nhiễm môi trường.
Với những công dụng đó, địa y được nhiều nhà hóa dược nghiên cứu, nhiều hợp
chất tự nhiên được cô lập và một số được xác định có hoạt tính kháng khuẩn, kháng ung
thư, kháng virut, giảm đau, hạ sốt[3,4] , …
Địa y là thực vật bậc thấp, là kết quả của sự cộng sinh của tảo và nấm. Nhờ dạng
sống này, địa y có thể sống được ở nhiều nơi trên đất, đá, thân cây,... trong những điều
kiện khác nghiệt và khô hạn của vùng nhiệt đới. Ở Việt Nam, người ta dễ dàng tìm thấy
sự có mặt của địa y ở những nơi quen thuộc với sự phân bố phong phú và đa dạng. Vậy
mà từ trước đến nay ở Việt Nam chưa có tác giả nào nghiên cứu về hóa học cũng như
ứng dụng của địa y. Để góp phần vào sự phát triển của khoa học Việt Nam, chúng tôi đã
lựa chọn loài địa y Parmotrema planatilobatum (Hale) Hale họ Parmeliaceae thu hái ở
thành phố Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng, Việt Nam.


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
s

: Mũi đơn (Singlet)

d

: Mũi đôi (Doublet)

t


H-NMR

13

: Carbon Nuclear Magnetic Resonance

DEPT

: Distortionless Enhancement by Polarization Transfer

J

: Hằng số tương tác spin-spin

ppm

: Part per million

UV

: Tia cực tím (ultra violet)

C-NMR

HR-ESI-MS : Hight Resolution- Electro Spray Ionization- Mass Spectrometry
P

: Ether dầu hỏa



Hình 3.1 Công thức hợp chất H-A7

17

Hình 3.2 Tương quan HMBC trong hợp chất H-A7

19

2. Sơ đồ
Sơ đồ 2.1 Quy trình điều chế các loại cao của địa y.

16

Sơ đồ 2.2 Quy trình sắc ký cột trên cao EA1.

16

3. Bảng biểu
Bảng 3.1 Dữ liệu phổ MNR của hợp chất H-A7

19

Bảng 3.2 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất H-PP7 và Gyrophoric acid

22

Bảng 3.3 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất M-1 và D-Mannitol

22


Đặc điểm thực vật ....................................................................................7

1.2.2.

Phân loại các hợp chất thường có trong địa y..........................................7

1.3. NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VỀ CHI PARMOTREMA ......................................7
1.3.1.

Các hợp chất theo qui trình sinh tổng hợp polyketid ...............................8

1.3.1.1. Các acid béo .........................................................................................8
1.3.1.2. Các acid béo vòng ................................................................................8
1.3.1.3. Các hợp chất phenol đơn vòng .............................................................8
1.3.1.4. Depside .................................................................................................8
1.3.1.5. Depsidone .............................................................................................8
1.3.1.6. Xanthone ..............................................................................................9
1.3.2.

Các hợp chất theo qui trình sinh tổng hợp mevalonic acid .....................9

1.3.3.

Các hợp chất tạo nên bằng quá trình sinh tổng hợp của tảo ....................9

CHƯƠNG 2.

THỰC NGHIỆM ................................................................................14



CHƯƠNG 1.
1.1.

TỔNG QUAN

MÔ TẢ THỰC VẬT
Địa y là loại thực vật bậc thấp đặc biệt, là kết quả cộng sinh giữa nấm

(mucobyont) và một bộ phận quang hợp (photobiont hoặc phycobyont), thường là tảo
và đôi khi là vi khuẩn cyanobacterium[1].
Thông thường địa y được chia làm 3 dạng:
-

Dạng khảm (crustose lichen): Bề mặt của tản địa y khảm cực kì mỏng và bám
chặt vào bề mặt chủ bằng những sợi nấm có lõi.

-

Dạng phiến (foliose lichen): Tản địa y dạng phiến có hình dạng như tờ giấy
mỏng. Bề mặt trên và dưới khác biệt nhau rõ rệt. Tản bám lỏng lẻo trên bề mặt
chủ bằng các rễ giả.

-

Dạng bụi (fruiticose lichen): Địa y dạng bụi có hình thức giống như bụi cây
nhỏ, đứng trên bề mặt chủ và xõa xuống.

Hình 1.1 Các dạng địa y (A :dạng khảm, B: dạng phiến, C: dạng bụi)


tròn, mép nối liền hoặc khía tai bèo, có tiêm
Hình 1.2 Tản địa y Parmotrema
planatilobatum (Hale) Hale.

mao mỏng, dài 1-2 mm. Bề mặt trên có đốm.
Bào tử màu trắng với những mảnh của chất

màu tím K+ (skyrin). Mặt dưới màu đen với vùng biên nâu trơn, rễ giả dài, mảnh. Ở
giữa tản có xẻ dạng chân vịt, có lông, hình dạng như san hô, bề mặt phẳng nhiều hoặc
ít, có lông phổ biến ở gần biên của thùy, cũng ở rìa một phần. Có thể quả dạng đĩa còn
non, không bào tử.
1.2.2. Phân loại các hợp chất thường có trong địa y
Có nhiều hệ thống phân loại các hợp chất hóa học từ địa y, dưới đây là hệ thống
phân loại hay dùng nhất. Đó là hệ thống phân loại do Shibata và cộng sự đề ra[1]. Các
hợp chất hóa học trong địa y được chia làm bốn nhóm chính:
-

Nguồn gốc acid shikimic: terphenylquinone và dẫn xuất của acid tetronic.

-

Nguồn gốc acid mevalonic: triterpenoid.

-

Nguồn gốc acetate-malonate: các acid dây dài và các acid phenol carboxylic.

-

Nguồn gốc amino acid: các dẫn xuất của diketopiperazine.

Cũng trong năm này, Irma S. Rojas[11] công bố sự có mặt của orcinol (11),
methyl-β-orsellinate (12) và methyl haematommate (13) trong Parmotrema tinctorum
(Nyl.) Hale.
Năm 2000, từ địa y Parmotrema stuppeum (Nyl.) Hale, Javaprakasha G. K.[18]
đã cô lập orsellinic acid (14) và methyl orsellinate (15).
1.3.1.4.

Depside
Năm 1999, Laily B. Din đã công bố trong các loài địa y thuộc chi Parmotrema

có chứa một hàm lượng lớn các hợp chất bậc hai bao gồm các depside là một loại ester
tạo thành bằng sự liên kết của hai hay nhiều phân tử phenolcarboxylic acid như
atranorin (16) và chloroatranorin (17).
Năm 2002, Alcir Teixeira Gomes và cộng sự[15] đã cô lập lecanoric acid (18) từ
Parmotrema tinctorum (Nyl.) Hale.
1.3.1.5.

Depsidone

Trong các loài địa y thuộc chi Parmotrema có mặt các depsidone[8] sau
malonprotocetraric acid (19), protocetraric acid (20), furmaprotocetraric acid (21),
succinprotocetraric acid (22), salazinic acid (23), consalazinic acid (24), α-collatolic
acid (25), dehydrocollatolic acid (26), alectoronic acid (27), norstictic acid (28) và
hypostitic acid (29).


1.3.1.6.

Xanthone
Theo N. K Honda[15] và cộng sự đã cô lập được 2 xanthone là lichenxanthone

→ 4) - β - glucan] (52) trong Parmotrema austrosinense, Parmotrema delicatulum,
Parmotrema mantiqueirense, Parmotrema schindleri và Parmotrema tinctorum.
Công thức hóa học của các hợp chất:


Methyl-β-orsellinate (12)





CHƯƠNG 2.
2.1.

THỰC NGHIỆM

HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ

2.1.1. Hóa chất
Dung môi dung trong sắc ký cột và sắc ký điều chế, sắc ký lớp mỏng gồm ether
dầu hỏa, ethyl acetate, acetic acid, chloroform, acetone, methanol đều là hóa chất của
hãng Chemsol-Việt Nam và được làm khan bằng Na 2 SO 4 nếu sử dụng lại và nước cất.
Thuốc thử: để hiện hình các vết hữu cơ bằng sắc ký lớp mỏng, phun xịt bằng
dung dịch acid sulfuric 30%, vanillin/H 2 SO 4 , đèn UV.
Sắc ký cột thường dùng silica gel sắc ký cột 70- 30, cỡ hạt: 0.04-0.06 mm, Ấn
Độ. Sắc ký bản mỏng (TCL) loại 25D-Aflufolein 20x20 cm, Kiesel gel 60F254,
Merck.
2.1.2. Thiết bị
Các thiết bị dùng để ly trích (lọ thủy tinh, becher, bình lóng).
Máy cô quay chân không Buchi-111 kèm bếp cách thủy Buchi 461 Water Bath.

ethyl acetate, acetone và methanol thu được các loại cao như: cao E, cao EA, cao Ac
và cao M. Dịch của những loại cao này được làm bay hơi dung môi bằng máy cô quay
với nhiệt độ xấp xỉ 40oC.
Từ tủa của cao ethyl acetate EA3, lọc rửa nhiều lần với methanol thu được hợp
chất H-TA1.
Từ tủa của cao methanol, lọc rửa nhiều lần với methanol thu được hợp chất
M-1.
 Sắc ký cột trên cao EA1 (sơ đồ 2.2)
Cao EA1 (22g) được tiến hành sắc ký cột với hệ dung môi ether dầu hỏa : ethyl
acetate với độ phân cực tăng dần từ 9:1 đến ethyl acetate 100% thu được ba phân đoạn
từ EA1.1 đến EA1.3 và phần còn lại.
Phân đoạn EA1.2 (8g) được sắc ký cột với hệ dung môi ether dầu hỏa : ethyl
acetate (7:3 – 5:5) thu được bốn phân đoạn (EA1.2.1 – EA1.2.4).
Phân đoạn EA1.2.3 (3.5g) được sắc ký cột liên tục với hệ dung môi chloroform
: ethyl acetate : acetic acid (9:1:0.05) thu được hợp chất H-A7 (10mg).
Phân đoạn EA1.2.4 (2g) được sắc ký cột liên tục với hệ dung môi ether dầu hỏa
: ethyl acetate : acetic acid (6:4:0.05) thu được hợp chất H-PP7 (25mg).
Tất cả cấu trúc của các hợp chất được xác định bằng phổ MS, NMR và so sánh
với các dữ liệu đã được công bố.


Sơ đồ 2.1 Quy trình điều chế các loại cao của địa y.

Sơ đồ 2.2 Quy trình sắc ký cột trên cao EA1.


CHƯƠNG 3.
3.1.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN


Hình 3.1 Công thức hợp chất H-A7

Phổ 1H-NMR cho thấy một tín hiệu của nhóm hydroxyl kiềm nối [δ H 10.94
(1H, s)], bốn proton nhân thơm [δ H 8.65 (1H, s), 8.08 (1H, s), 7.47 (1H, s), 6.59 (1H,
s)], hai nhóm methoxy [δ H 3.95 (3H, s), 3.85 (3H, s)], bốn nhóm methyl gắn trên nhân
thơm [δ H 2.55 (3H, s), 2.50 (3H, s), 2.43 (3H, s), 2.19 (3H, s)].
Phổ 13C-NMR cho thấy hợp chất H-A7 có 28 carbon trong đó: một nhóm ceton
δ C 186.1 (-C=O), ba nhóm carbonyl [δ C 169.0, 168.0, 165.1] (-COO), hai nhóm
methoxy [δ C 52.1, 51.3] (-OCH 3 ), bốn nhóm methyl gắn trên nhân thơm [δ C 21.2,
15.3, 15.0, 8.2] (-CH 3 ) và các carbon của nhân thơm. Ngoài ra, phổ 13C-NMR có tín
hiệu của một nhóm ceton δ C 186.1(-C=O) và 4 carbon gắn O ở C-2 (δ C 158.0 ), C-4a
(δ C 158.6 ), C-5a (δ C 155.6), C-6 (δ C 154.3) chứng tỏ hợp chất H-A7 phải chứa khung
xanthone.
Phổ HSQC cho thấy tương quan một nối giữa proton nhân thơm δ H 8.65, 8.08,
7.47, 6.59 lần lượt với carbon δ C 144.8, 121.0, 106.7, 111.7; proton methoxy δ H 3.99,


3.85 lần lượt với carbon δ C 51.3, 52.1; các proton nhóm methyl δ H 2.54, 2.50, 2.43,
2.19 lần lượt tương quan một nối với các carbon δ C 15.3, 21.2, 15.0, 8.2.
Trên nhân thơm A, nhóm methyl 5-CH 3 có δ H 2.19, δ C 8.1 chứng tỏ nhóm này
phải ở lân cận hai nguyên tử (-O) [7]. Phổ HMBC cho thấy 5-CH 3 tương quan với C-5a
(δ C 155.6), C-5 (δ C 109.6). Từ đó khẳng định vị trí của nhóm này trong cấu trúc.
Nhóm methyl 7-CH 3 có δ H 2.43, δ C 15.0 chứng tỏ nhóm methyl này phải ở lân
cận một nguyên tử (-O). Phổ HMBC cho thấy 7-CH 3 có tương quan với C-5 (δ C
109.6), C-7 (δ C 135.0), C-8 (δ C 121.8). Từ đó khẳng định vị trí của nhóm methyl này
trên nhân thơm A. Phổ HSQC tái khẳng định cấu trúc của nhân thơm A.
Phổ 1H-NMR cho thấy tín hiệu của bốn proton nhân thơm, trong đó có hai
proton chuyển dịch về vùng từ trường thấp. Proton nhân thơm 8-H có độ chuyển dịch
hóa học δ H 8.08 nên phải ở lân cận một nhóm rút electron (-C=O). Hơn nữa, phổ

3
4
4a
5
5a
6
7
8
8a
9
9a
10
11
12
13
14
1’
2’
3’
4’
5’
6’
7’
8’
9’
10’

3.2.

δ H (ppm)

15.3
21.2
52.1

8.08, s, 1H

2.19, s, 3H
2.43, s, 3H
3.99, s, 3H

7.47, s, 1H
6.59, s, 1H
2.55, s, 3H
2.50, s, 3H
3.85, s, 3H

Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất H-PP7
-

Bột màu trắng.

HMBC
(1H-13C)
2, 4a, 9, 9a

6, 9, 13

5, 5a
5, 7, 8
11

gyrophoric acid.

Gyrophoric acid (H-PP7)


Bảng 3.2 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất H-PP7 và Gyrophoric acid
Vị trí
1

Hợp chất H-PP7
δ H , J (Hz)
δC
(Acetone-d 6 )
(DMSO-d 6 )
108.4

2
3

160.1
6.39 (d , 2.0)

4
5

Gyrophoric acid[7]
δ H , J (Hz)
δC
(DMSO-d 6 )
(DMSO-d6)


8

2.61 (s)

21.3

2.37 (s)

21.2

1’

116.6

116.4

2’

156.3

156.3

3’

6.87 (d , 2.0)

4’
5’


2.66 (s)

19.3

2.38 (s)

19.2

1”

118.2

117.8

2”

158.2

158.7

3”

6.78 (d , 2.0)

4”
5”

107.2

6.65 (d , 2.0)


2.40 (s)

20.8


3.3.

Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất M-1
-

Bột màu trắng

-

Dữ liệu phổ 1H-NMR (500 MHz, MeOD) và 13C-NMR (125 MHz, MeOD)
được trình bày trong bảng 3.3. (Phụ lục 8, 9)

 Biện luận cấu trúc hợp chất M-1
Phổ 1H-NMR cho thấy tín hiệu hệ thống AA’X: hai proton không tương đương
của nhóm methylene liên kết với O (-CH 2 -O-) [(H-1 δ H = 3.81 ppm, dd, J 1 =11.5,
J 2 =3.5) , (H-1’ δ H = 3.63 ppm, dd, J 1 =11.5, J 2 =6.0)] ghép cặp với nhau và ghép cặp
với proton H-2 của nhóm methine liên kết với O (>CH-O-) (H-2 δ H = 3.69 ppm, ddd,
J 1 =11.5, J 2 =6.0, J 3 =3.5 ). Mặc khác, proton H-2 còn ghép cặp với proton H-3 (>CHO-) (H-3 δ H = 3.77 ppm, d, J=8) với hằng số ghép J=8. Vì vậy hai proton này tương
erythro đối với nhau. Proton H-3 chỉ hiện mũi đôi ghép cặp với proton H-2 mà không
hiện tín hiệu ghép cặp với proton khác. Vì vậy hợp chất M-1 có tính đối xứng. Mặc
khác, phổ

C-NMR hiện một tín hiệu carbon nhóm methylene liên kết với O (δ C =


1, 6
1’, 6’

Hợp chất M-1
δ H (MeOD)
δ C (MeOD)
3.81
64.2
3.63

D-Mannitol[9,12]
δ H (D 2 O)
δ C (D 2 O)
3.86
64.6
3.67

2, 5

3.69

73.1

3.75

72.2

3, 4

3.77