TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA
BỘ MÔN HÓA HỮU CƠ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CAO ETYL ACETAT
CỦA CÂY NAM SÂM ĐỨNG BOERHAAVIA ERECTA L.
HỌ BÔNG PHẤN (NYCTAGINACEAE)
GVHD: GS. TS. NGUYỄN KIM PHI PHỤNG
SVTH: NGUYỄN THỊ MỸ HƯƠNG
LỚP:
4C
HỆ:
CỬ NHÂN NGOÀI SƯ PHẠM
MSSV: 35106019
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH- THÁNG 5, NĂM 2013
MỤC LỤC
MỤC LỤC ........................................................................................ 2
LỜI CẢM ƠN .................................................................................. 3
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................. 4
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................. 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ........................................................... 6
Thầy NCS Dương Thúc Huy đã cho em kiến thức và cơ hội được học tập,
hoàn thành khóa luận tại Phòng thí nghiệm Hóa hữu cơ- Trường Đại học Khoa
học tự nhiên TP. HCM.
Các thầy cô Trường Đại học sư phạm TP. HCM đã giảng dạy và truyền thụ
cho em nhiều kiến thức khoa học.
Các anh chị học viên cao học và các bạn sinh viên cùng làm việc, học tập
tại Phòng thí nghiệm Hóa hữu cơ- Trường Đại học Khoa học tự nhiên TP. HCM đã
nhiệt tình giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình làm khóa luận.
Và cuối cùng là ba mẹ đã ủng hộ, tiếp sức và là nguồn động viên lớn lao trên
suốt con đường học tập của em.
LỜI MỞ ĐẦU
Từ xa xưa con người đã sử dụng nhiều loại cây cỏ hoặc các hợp chất trích
ly từ cây cỏ để làm hương liệu, gia vị thực phẩm, màu tự nhiên,…đặc biệt là sử
dụng để làm thuốc chữa bệnh. Trong y học cổ truyền có nhiều bài thuốc giá trị mà
cho đến nay chúng ta chỉ mới khám phá được một phần.
Có đến 80% các hoạt chất đã và đang sử dụng làm thuốc trong y học hiện
đại là các chất có nguồn gốc tự nhiên, các chất tổng hợp và bán tổng hợp đều dựa
trên cấu trúc hóa học của các hợp chất tự nhiên. Vì vậy, việc nghiên cứu, tìm kiếm
các thuốc mới từ nguồn gốc tự nhiên hiện nay đang rất được quan tâm.
Chi Boerhaavia, họ Bông phấn (Nyctaginaceae), có khoảng hơn 40 loài,
trong đó ở Việt Nam, theo tài liệu đã tìm thấy khoảng 3 loài. Một số loài cây thuộc
chi Boerhaavia đã được sử dụng trong y học cổ truyền của nhiều nước trên thế giới
để chữa trị rất nhiều loại bệnh như viêm nhiễm, kháng u bướu, kháng tế bào ung
thư, kháng virút, …
Các nghiên cứu hóa – dược cho thấy chi Boerhaavia chứa rất nhiều loại hợp
chất hữu cơ có hoạt tính sinh học hấp dẫn như triterpen, steroid, glycoside,
flavonoid, alkaloid, ... Tuy nhiên, các cây thuộc chi Boerhaavia rất giống nhau về
hình dáng bên ngoài và lại chưa được nghiên cứu và áp dụng vào thực tế ở Việt
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. ĐẶC TÍNH THỰC VẬT
1.1.1. Tổng quan về chi Boerhaavia
Chi Boerhaavia[17] có khoảng hơn 40 loài, bao gồm cả cây lâu năm và cây
hằng năm. Cây mọc thẳng đứng, nghiêng hoặc bò sát mặt đất, được phân bố rộng rãi
ở những vùng có khí hậu nhiệt đới, cận nhiệt đới và một số nước vùng ôn đới.
Chúng được tìm thấy ở Úc, Trung Quốc, Ai Cập, Pakistan, Sudan, Sri Lanka, Nam
Phi, Mỹ và một vài nước Trung Đông .
Trong đó, ở Việt Nam chỉ mới xác định được 3 loài thuộc chi Boerhaavia
đó là Boerhaavia diffusa Linn (Nam sâm bò), Boerhaavia erecta L. (Nam sâm
đứng), và Boerhaavia chinensis (Nam sâm Trung Quốc)[3].
Boerhaavia tetrandra
Boerhaavia linearifolia
Boerhaavia wrightii
Boerhaavia coccinea
Boerhaavia triquetra
Boerhaavia erecta
Boerhaavia diffusa
Boerhaavia coulteri
Boerhaavia gracillima
Cây nam sâm đứng được phân bố ở vùng có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt
đới trên thế giới. Là loài liên nhiệt đới, mọc hoang khắp nơi ở vườn, sân, bờ đường
hay bãi cỏ… Ở Việt Nam cây mọc nhiều ở vùng Bình Thuận, Ninh Thuận, Ninh
Hòa, Phú Yên,… là những vùng đất cát, khô cằn.
1.2. NGHIÊN CỨU VỀ DƯỢC TÍNH CỦA CHI BOERHAAVIA
Cho đến nay, các nghiên cứu và ứng dụng vào y học chỉ tập trung chủ yếu
vào loài cây cùng chi là Nam sâm bò (Boerhaavia diffusa L.), còn cây Boerhaavia
erecta mặc dù cũng đã được sử dụng làm thuốc ở nhiều nơi trên thế giới, nhưng
những nghiên cứu cụ thể về dược tính của cây này thì còn rất ít.
Thân lá cây Boerhaavia diffusa đã được người dân ở một số nước như Ấn
Độ, Sri Lanka, Việt Nam để nấu ăn như rau. Lá cây có tác dụng hoạt huyết giải độc.
Rễ cây có tác dụng tăng lượng nước tiểu nhưng với liều cao có thể gây nôn mửa và
ra nhiều mồ hôi; cây còn có tác dụng trấn tĩnh (về mặt thần kinh). Rễ cây được dùng
để chữa các bệnh như gãy xương (Nepan) (dùng toàn cây hay kết hợp với các loại
cây khác); chữa rắn cắn và thấp khớp (Sri Lanka); ở Đông Phi dùng để chữa bỏng
và chữa áp xe; ở Brasil và một số nơi khác người ta dùng cây này để chữa các bệnh
về gan và lá lách, bệnh về túi mật, các bệnh về thận và chữa viêm nhiễm bên trong.
Ở Ấn Độ người ta dùng cây làm thuốc chữa rất nhiều bệnh[18] như chữa đau
bao tử, trừ giun sán, thuốc hạ sốt, chữa phong, chữa bệnh lậu, chứng khó tiêu,
chứng phù nề, vàng da, thiếu máu, điều hòa kinh nguyệt. Rễ cây được dùng làm
thuốc lợi tiểu và nhuận tràng với liều dùng 15 g/ngày, ngày dùng hai lần.
Có nơi dùng chữa ho dưới dạng thuốc bột, thuốc sắc hoặc thuốc pha uống
như trà (10 g/1 lít nước sôi), nếu pha rượu thì chỉ dùng 2-5 g bột rễ mỗi ngày.
Có rất nhiều các nghiên cứu dược lý về cây Boerhaavia diffusa L. đã được
thực hiện trên thế giới cụ thể như: nghiên cứu về khả năng chữa bỏng[12]; khả năng
lợi tiểu và điều hòa huyết áp[24,59]; khả năng nhuận tràng[40]; khả năng chống co
Hàm lượng (mg/100 mg)
Tổng lượng phenol
85.90 ± 1.97
Tổng lượng flavonoid
11.39 ± 0.86
Ở nước ta, tuy trong dân gian, cây Nam sâm bò đã được sử dụng để chữa
hen suyễn, phù thũng, thiếu máu, ho và làm thuốc nhuận tràng[2], nhưng vẫn chưa
có nhiều nghiên cứu về thành phần hóa học cũng như dược tính của cây mọc ở Việt
Nam.
1.2.
NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC
1.2.1. Hàm lượng các thành phần, các vitamin và khoáng chất trong cây Nam
sâm bò ở Nigeria[19]
Bảng 1.2: Hàm lượng các thành phần có trong cây Nam sâm bò
Thành phần
Hàm lượng (%)
Protein
44.80 ± 5.78
Vitamin B3
97.00 ± 8.01
Vitamin B2
22.00 ± 4.25
Bảng 1.4: Hàm lượng các khoáng chất có trong cây Nam sâm bò
Khoáng chất
Hàm lượng (mg/100gr)
Natri
162.50 ± 4.56
Kali
0.91 ± 0.07
Calci
174.0 ± 2.73
Sắt
0.012 ± 0.001
2299
28
24
2233
221
1199
1122
1188
11
9
1
HO
H
2
10
88
3
55
12
18
9
1
H
OH
O
O
11
H
22
110
8
3
5
77
O
Ecdysone[32]
[32]
24
21
119
H
29
28
HO
H
HO
H
HO
H
H
OH
66
44
O
HO
H
HO
H
HO
Stigmasterol[32]
O
OH
Campesterol 3-O-β-D-glucopyranoside[32]
Triterpen
O
H
COOH
HO
O
O
H3 C
H
7a
8
O
6aa
6
D
C
B
11
12
11aa 1 2 1 2aa
1aa
OH
O
O
Boeravinone D[8,27,34]
H
OH
Boeravinone C[8,27,34]
O
HO
H
O
H3C
O
O
OH
H33C
H
OH
H
H
H
OH
O
H3C
O
H
OH
[8,27,34]
Boeravinone E
H
OH
O
H
OH
Boeravinone F[8,27,34]
OCH 3
H3 CO
O
H 3C
H
OH
O
Boeravinone H[22]
Boeravinone G[22]
OH
O
O
Boeravinone I[4]
OH
HO
O
HO
H
O
O
HO
OH
O
10-Demethylboeravinone C[21]
O
H
H3CO
O
H
OH
OH
O
Coccineone B[4,7,11,21]
OH
OH
H
OH
H
OH
H
O
OH
H3CO
H
O
OH
H3C
H
OH
O
[11,21]
6-O-Demethylboerhavinone H
HO
H
77
66
H 3C
8
H3
OCH
3'
O
H3C
H
H
OH
2'
1'
HO
O
HO
O
CH 3
O
OCH3
O
3',3,5-Trihydroxy-7methoxyflavone[11]
HO
OH
OH
O
OCH3
H3CO
H
HO
H
O
O
H3C
H
OH
H3CO
O
HO
H
O
H3CO
H
OH
O
OH
O
HO
O
O
O
H
OH
O
HO
OH
O
O
O
O
H
OH
O
O
HO
H
OH
Quercetin 3-O-robinobioside[11,27]
Eupalitin 3-O-β-Dgalactopyranosyl-(1-2)-β-Dglucopyranoside[11, 30]
H3C
HO
H
OH
H
OH
H
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
H
OH
Kaempferol 3-O-robinobioside [11,27]]
H
OH
OH
OH
H
OH
HO
H
HO
OH
H
OH
Procyanidin B1
OH
H
OH
Procyanidin B2
OH
OH H3CO
H3CO
H
O
H3CO
OH
H
OH
HO
OH
O
O
OH
H
OH
OH
O
OH
O
H
OH
O
HO
OH
Eupalitin 3-O-β-Dgalactopyranoside[11,30,49,50]
Eupalitin 3-O-β-Dgalactopyranosyl-(1-2)-β-Dgalactopyranoside[11,30]
Alkaloid[26,32,36]
Các alkaloid chiếm hàm lượng lớn trong cây nam sâm bò (2%).
OH
HOOC
H
OH
HO
H
HO
H
COOH
N
O
OH
O
H
CO
OO
OH
C
HO
N
Neobetanin 5-β-D-glucopyranoside
Lignan[11,36] Năm 1991, Lami và cộng sự đã cô lập được từ rễ cây nam sâm
bò hai hợp chất lignan là liriodendrin và
syringaresinol mono-β-D-
glycoside.
H33
OCH
OH
O
H
H3CO
H
OH
HO
HO
H
H3
OCH
H
O
O
OH
O
OH
HO
H
O
O
Lidriodendrin
OCH3
H3
O CH
OH
O
Syringaresinol
H
H3CO
H
H3
Amino acid[27]: Cystine, glycine, histidine, lisine, methionine, phenylalanine,
proline, tryptophan, alanine, acid aspartic, acid glutamic, leucine, serine,
threonine, tyrosine, valine.
Các acid béo[11,49,61]
CH 3 ―(CH 2 ) 14 ―COOH : Acid hexadecanoic (Acid palmitic)
CH 3 ―(CH 2 ) 16 ―COOH : Acid octadecanoic (Acid stearic)
CH 3 ―(CH 2 ) 18 ―COOH : Acid eicosanoic ( Acid arachidic)
CH 3 ―(CH 2 ) 20 ―COOH : Acid docosanoic (Acid behenic)
CH 3 ―(CH 2 ) 7 ―CH=CH―(CH 2 ) 7 ―COOH : Acid 9-octadecenoic (Acid oleic)
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ
Phần thân lá tươi
Phơi khô, xay nhuyễn
Bột thân lá khô (3.8 kg)
- Ngâm dầm với metanol
- Lọc, cô quay thu hồi dung môi
Cao metanol thô (245 g)
Trích lỏng- lỏng với ete dầu hỏa và etyl acetat
Cao eter dầu hỏa
(38.1 g)
Cao etyl acetat
(25.1 g)
-
EA.F1
(0.58g)
EA.F2
(0.4 g)
EA.F3
(0.72 g)
EA.F4
(0.45 g)
EA.F5
(0.83 g)
Sơ đồ 2.1: quy trình điều chế các loại cao
2.1. THU HÁI VÀ XỬ LÝ MẪU
Mẫu cây tươi Nam sâm đứng được thu hái tại Thủ Đức vào tháng 9 năm
2009. Cây đã được nhận danh tên khoa học là Boerhaavia erecta L. bởi Dược sĩ
Phan Đức Bình, Phó Tổng biên tập Tạp chí Thuốc và Sức Khỏe, Hội Dược học Việt
Nam.
Sau khi thu hái, cây được rửa sạch, sấy khô, xay nhuyễn thu được bột khô
(3.8 kg).
2.2. ĐIỀU CHẾ CÁC LOẠI CAO
Bột cây khô phần thân lá (3.8 kg) được trích kiệt bằng metanol theo phương
pháp ngâm dầm ở nhiệt độ phòng, lọc, cô quay thu hồi dung môi, thu được cao
223.2
91.10
Tổng cộng
2.3. TRÍCH LY, CÔ LẬP MỘT SỐ HỢP CHẤT HỮU CƠ TRONG CÂY
NAM SÂM ĐỨNG
2.3.1. Sắc ký cột trên cao etyl acetat của sơ đồ 2.1
Thực hiện sắc ký cột trên cao etyl acetat (25.1 g) với silica gel pha thường
bằng hệ dung môi phân cực tăng dần từ hệ hexan: etyl acetat (8:2 – 0:10), etyl
acetat: metanol (10:0 – 5:5) thu được 6 phân đoạn được trình bày trong sơ đồ 2.1.
2.3.2. Sắc ký cột trên phân đoạn EA.F của cao etyl acetat
Phân đoạn EA.F (3.5 g) của cao etyl acetat được sắc ký cột silica gel, giải ly
bằng hệ dung môi phân cực cloroform: metanol: nước (8:2:0.1).
Kết quả sắc ký lớp mỏng cho thấy phân đoạn EA.F1 và EA.F3 có các vết
chính rõ, đẹp. Do đó được chọn để sắc ký cột. Các phân đoạn còn lại sẽ được tiếp
tục khảo sát sau.
2.3.2.1. Sắc ký cột trên phân đoạn EA.F1 của cao etyl acetat
Phân đoạn F1 của cao etyl acetat (580 mg) được sắc ký cột silica gel nhiều
lần, giải ly bằng hệ dung môi cloroform: metanol: nước (8:2:0.1), kết quả sắc ký cột
được trình bày trong bảng 2.2.
Bảng 2.2: Kết quả sắc ký cột silica gel trên phân đoạn EA-F1
Phân
Số thứ
Dung môi
110
Một vết chính. Sẽ khảo sát sau
F1-3
24 - 39
C:M:N (8:2:0.1)
180
Cô lập được EREC-EA25
F1-4
39- 51
C:M:N (8:2:0.1)
135
Nhiều vết. Không khảo sát
Hợp chất EREC-EA25 (10 mg) có dạng tinh thể hình kim, màu vàng, tan
trong metanol.
2.3.2.1. Sắc ký cột trên phân đoạn EA.F1 của cao etyl acetat
Phân đoạn F3 của cao etyl acetat (720 mg) được sắc ký cột silica gel nhiều
lần, giải ly bằng hệ dung môi cloroform: metanol: nước (8:2:0.1), kết quả sắc ký cột
Vết dài. Không khảo sát
F3-2
11 - 27
C:M:N (8:2:0.1)
135
Cô lập được EREC-EA26
F3-3
28 - 40
C:M:N (8:2:0.1)
87
Một vết chính. Sẽ khảo sát sau
F3-4
41 - 52
C:M:N (8:2:0.1)
145
Sắc ký lớp mỏng giải ly bằng hệ dung môi cloroform: metanol: nước (8: 2:
0.1) hiện hình bằng dung dịch acid H 2 SO 4 30%, sấy bản ở 1000C cho một
vết màu vàng có giá trị R f = 0.5; và hiện hình bằng dung dịch FeCl 3 / ancol,
sấy nhẹ cho một vết màu xanh đen.
-
Phổ 1H-NMR (CD 3 OD) (Phụ lục 1, 1A, 1B), phổ 13C-NMR (CD 3 OD) (Phụ
lục 2), phổ HSQC (Phụ lục 3), phổ HMBC (Phụ lục 4, 4A, 4B, 4C) được
trình bày trong bảng 2.4.
Biện luận cấu trúc:
Hợp chất 1 có sắc ký lớp mỏng khi hiện hình bằng dung dịch acid H 2 SO 4
cho một vết màu vàng, hiện hình bằng dung dịch FeCl 3 / ancol, cho màu xanh đen,
nên hợp chất 1 có thể là một flavon.
Phổ 1H-NMR có năm tín hiệu proton nằm trong vùng từ trường δ H 6.5-8
ppm, là tín hiệu của proton gắn với vòng thơm.
-
Tín hiệu mũi đôi tại δ H 6.21 (1H, d, J = 1.5 Hz) và mũi đơn tại δ H 6.39 (1H,
s) thể hiện 2 proton ghép cặp meta của vòng A là H-6 và H-8.
-
Hai tín hiệu mũi đôi tại δ H 7.71 (1H, d, J = 1.5 Hz, H-2’), δ H 6,84 (1H, d, J =
8.5, H-5’) và một mũi đôi-đôi tại δ H 7.59 (1H, dd, J = 6.5; 2.0, H-6’) của hệ
thống ghép ABX cho biết rằng có nhóm thế tại vị trí 3’ và 4’ trên vòng B.
-
5,13,33,43]
được trình bày
trong bảng 2.4, cho thấy sự tương đồng.
Vậy, cấu trúc của hợp chất 1 được đề nghị là quercetin 3-O-β-D-glucopyranoside.
Bảng 2.4: Phổ 1H, 13C-NMR và HMBC của hợp chất 1.
Vị
Loại
trí
carbon
EREC-EA25
Quercetin 3-O-β-Dglucopyranoside
δ H ppm (J, Hz)
δC
HMBC
ppm
(1H→13C)
135.0
4
>C=
-
179.6
-
-
179.4
5
>C=
-
163.1
-
-
8
=CH-
6.39 (s)
94.8
6, 7, 9, 10
6.38 (d, 1.9)
94.7
9
>C=
-
158.5
-
-
158.5
10
7.71 (d, 1.5)
117.7
2, 3’, 4’, 6’
7.7 (d, 2.0)
116.0
3’
>C=
-
145.9
-
-
145.9
4’
>C=
-
2, 2’, 4’
7.62 (dd, 8.5,2.0)
123.1
1’’
>CH-
5.24 (d, 7.5)
104.5
3, 3’’
5.20 (d, 7.2)
104.0
2’’
>CH-
3.48 (dd)
75.8
1’’, 3’’
71.2
5’’
>CH-
3.22 (m)
78.4
4’’
3.21 (m)
76.4
6’’
-CH 2 -a
3.71 (dd, 11.5, 2)
62.7
4’’
3.72 (m)
61.5