Luận văn thạc sỹ hóa học
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐỖ MINH KIỆP

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LÁ CÂY
BẰNG LĂNG NƯỚC (LAGERSTROEMIA SPECIOSA)
THUỘC CHI TỬ VI (LAGERSTROEMIA)

LUẬN VĂN THẠC SỸ HÓA HỌC

2014
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

Đỗ Minh Kiệp

i


Luận văn thạc sỹ hóa học

ĐỖ MINH KIỆP

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LÁ CÂY
BẰNG LĂNG NƯỚC (LAGERSTROEMIA SPECIOSA)
THUỘC CHI TỬ VI (LAGERSTROEMI)

LUẬN VĂN THẠC SỸ HÓA HỌC
NGÀNH HÓA HỮU CƠ


luôn là chỗ dựa vững chắc cho con.
Xin chân thành cam ơn!!
Đỗ Minh Kiệp

Đỗ Minh Kiệp

iii


Luận văn thạc sỹ hóa học
ABSTRACT
Lagerstroemia speciosa L,. is commonly in many countries in Asia such as
China, Philippines, Malaysia and Vietnam. The leaves of this plant are used in
Philippines medical folk for many years. The phytochemistry studies show that
this plant contains active and medicinal compounds like corosolic acid,
ellagitannins, tannic acids, phytosterols,…This study deals with the isolation and
identification of the compounds.
The air-dried powdered leaves of Lagerstroemia speciosa L., (3kg) were
extracted three times with MeOH for 24 h at room temperature. The methanolic
extract was suspended in water and extracted with petroleum ether, chloroform
and ethyl acetate to give petroleum ether (50 g), chloroform (6 g) and ethyl
acetate (6 g) as respectively. This study only focus on the petroleum ether extract.
From petroleum ether extract (50 g) was fractionated by column chromatography
with the gradient of solvents to yield 12 fractions. Further separation and
purification of these fractions led to the isolation of seven compounds, including:
Stigmast-4-en-3-one, β-sitosterol-3-O-glucopyranoside, Ursolic acid, Arjunolic
acid, BL7, BL10, BL11 and one mixture of oleanolic and ursolic acid. The
structure of these compounds were characterized by 1H–NMR, 13C–NMR, DEPT–
NMR, HMBC, HSQC, GC – MS and MS spectroscopic data


Luận văn thạc sỹ hóa học

LỜI MỞ ĐẦU
Nghiên cứu hóa thực vật về cây dược liệu đã và đang là lĩnh vực thu hút sự
quan tâm của nhiều nhà khoa học. Ngay từ khi nguồn thuốc tổng hợp chưa xuất
hiện thì con người đã biết dùng các cây cỏ trong tự nhiên để làm thuốc chữa bệnh.
Do đó, các nghiên cứu về cây dược liệu không chỉ là định danh, xác định cấu trúc
hóa học mà còn góp phần giai thích thỏa đáng những thành phần dược chất nào
trong cây có tác dụng chữa bệnh.
Cây Bằng lăng nước vốn đã rất quen thuộc và phổ biến ở Việt Nam, là một
trong những cây có trong danh mục cây thuốc. Lá Bằng lăng non có vị hơi chát
nên được người dân Nam Bộ dùng như là một loại rau ăn kèm với các món chiên,
lẩu. Ở Philippines, lá Bằng lăng non được sử dụng như một loại đông dược để trị
bệnh béo phì và bệnh tiểu đường.
Dù được tìm thấy ở nhiều nơi trên lãnh thổ Việt Nam nhưng cho đến nay
dược tính cũng như thành phần hóa học của Bằng lăng nước chưa thực sự được
nghiên cứu nhiều. Do đó, việc tìm hiểu về thành phần hóa học, dược tính của cây
Bằng lăng nước nói chung và lá Bằng lăng nước nói riêng là một công việc rất có
ý nghĩa. Chính vì những lý do đó mà đề tài “Nghiên cứu thành phần hóa học
của lá cây Bằng lăng nước (Lagerstroemia speciosa) thuộc chi Tử vi
(Lagerstroemia)” được chọn làm đề tài luận văn tốt nghiệp.

Đỗ Minh Kiệp

Trang i


Luận văn thạc sỹ hóa học

CHƯƠNG 1


HO

O

O

O

O

HO

OH
O

corosolic acid

3'-O-methyl-3,4-methylenedioxy ellagic acid

6,7-dihydroxy coumarin

OSO3H

H3C

HO
H3C
CH3
OCH3


Năm 2009, Banrun Kanti Saha và các cộng sự đã nghiên cứu anh hưởng hạ
đường huyết – chống tiểu đường của dịch chiết từ lá BLN dựa trên nghiên cứu
của Kakuda vào năm 1996 [3-4]. Theo đó đã chứng minh được dịch chiết BLN có
tác động chống tăng cân và hạ đường huyết. Ellagitannin thu được từ dịch chiết lá
BLN được xem là chất hoạt hóa sự vận chuyển glucose trong tế bào [5]. Sự đánh
giá hoạt tính kháng xơ hóa ở gan của BLN được Vinoth Prabhu xác định [6].
Ngoài ra, nhiều nghiên cứu khác đã xác định BLN có chứa rất nhiều hoạt tính
khác nhau, ngoài những hoạt tính kể trên, dịch chiết từ lá BLN còn có tác dụng
bắt giữ gốc tự do, kháng viêm, giam uric acid bằng cách ức chế xanthine oxidase,
…[5-7].
Trong tất ca các hoạt tính có được thì kha năng chống tiểu đường, béo phì
là tiêu biểu nhất, với rất nhiều nghiên cứu được thực hiện nhằm khẳng định hoạt
chất chính trong cây BLN chịu trách nhiệm cho tác dụng đó. Đặc biệt là ở Nhật
Ban, các nghiên cứu in vivo và in vitro cho thấy các chất trong BLN có hoạt động
tương tự insulin. Trên chuột béo phì và bị tiểu đường, lá BLN làm chậm tăng cân
và kiểm soát nồng độ glucose trong máu. Nhiều nhà khoa học cho rằng corosolic
acid là hoạt chất chính có kha năng hạ đường huyết – chống tiểu đường. Một số
lại cho rằng các gallotannin mới chính là chất chịu trách nhiệm cho tác dụng đó,
trong đó Penta-O-galloyl-glucopyranose (PGG) là gallotannin tiềm năng nhất [1].
Để xác định chính xác từng tác dụng dược lý của BLN có được là do hợp
chất nào đam nhận. Việc xác định đầy đủ khách quan thành phần hóa học của cây
là một yêu cầu cấp thiết. Do đó, các nghiên cứu về thành phần hóa học của các
loại dịch chiết từ BLN đã được thực hiện. Năm 2009, S.M. Mizanur Rahman và
cộng sự đã nghiên cứu các chất có hoạt tính trong dịch chiết petroleum ether của
lá cây BLN. Họ đã xác định được hai hợp chất là octanol và một đồng phân của
β-sitosterol [8]. Gần đây nhất các nhà hóa học Trung Quốc đã công bố báo cáo về
14 hợp chất thu được từ lá BLN, bao gồm 4 triterpene, 8 ellagic acid, 1 courmarin
và 1 neolignan [2]. Việc tách chiết và xác định cấu trúc của các chất từ BLN ngày
càng mở rộng.

Lagerstroemia speciosa (L.) Pers.” đã được chọn làm mục tiêu nghiên cứu chính.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Tìm hiểu về loài Bằng Lăng nước Lagerstroemia speciosa (L.) Pers., họ
Lythraceae.
Phân lập và xác định cấu trúc chất thu được từ lá cây Bằng Lăng nước
Lagerstroemia speciosa (L.) Pers., họ Lythraceae.
1.3 Nội dung nghiên cứu
-

Thu hái và xử lý nguyên liệu lá Bằng Lăng nước, nghiền lấy bột lá
Tiến hành chiết cao methanol (cao tổng)
Thực hiện chiết các cao phân đoạn
Phân lập chất từ cao petroleum ether bằng sắc ký cột và sắc ký lớp mỏng
Xác định cấu trúc hợp chất tinh khiết từ dữ liệu phổ thu được

Đỗ Minh Kiệp

3


Luận văn thạc sỹ hóa học

CHƯƠNG 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Tổng quan về thực vật
2.1.1 Khái quát về chi Tử Vi
Chi Tử Vi hay chi Bằng Lăng (Lagerstroemia) là một chi có khoang 50 loài
cây, riêng ở Việt Nam đã thống kê được khoang 20 loài thuộc chi này. Các loài
trong chi này có đặc tính rụng lá sớm vào mùa đông, thân gỗ hay cây bụi lớn, có
nguồn gốc ở vùng Đông Á và Australia.



Luận văn thạc sỹ hóa học

hoa màu lam, lá có phiến to, không lông [10]
2.1.2 Giới thiệu về Bằng Lăng nước
2.1.2.1 Thực vật học, hình thái và phân bố
Bằng Lăng nước là một trong số khoang 50 loài thuộc chi Tử Vi. Bằng Lăng
nước còn có nhiều tên gọi khác nhau như: Tử Vi tàu, Bàng Lang tiên, Giant
Crape-myrtle, Queen’s Crape-myrtle, Banabá Plant (Philippines), Pride of India.
Phân loại thực vật:
Giới: Plantae (Thực vật)

Ngành: Magnoliophyta (Thực vật có
hoa)
Lớp: Magnoliopsida (Thực vật 2 lá
mầm)
Bộ: Myrtales (Đào kim nương)

Họ: Lythraceae (Bằng Lăng)

Chi: Lagerstroemia (Tử Vi)

Loài: L. speciosa (Bằng Lăng nước)
Hình 2.1 Vị trí của Bằng Lăng nước trong hệ thống phân loại thực vật
Bằng Lăng nước là loại cây thân gỗ lớn cao khoang 12 đến 18 m, đường
kính từ 20 – 40 cm. Tán hình trứng rộng, dày, xanh thẫm. Thân không thật thẳng,
phân cành sớm, cành mọc ngang với rất nhiều cành nhỏ mang lá. Vỏ nâu xám, ít
nứt, thịt vỏ mỏng, màu vàng nhạt, dày 1 – 1,2 cm. Lá đơn, mọc cách hay gần đối,
màu xanh lục khi non, màu đỏ khi già. Phiến lá hình bầu dục, cứng, không lông,

Ngoài ra, chúng cũng phát triển mạnh ở vùng khí hậu ôn đới nhưng độ ẩm tương
đối thấp như miền nam Texas và California, ở các nước vùng Nam và Đông Nam
Á như: Mianma, Malaysia, Thái Lan, Lào, Campuchia, Philippines. Ở Nam
Trung Quốc, Ấn Độ và Australia cũng gặp loài này.
Ở Việt Nam, cây được gọi đơn gian là Bằng Lăng, mọc rất nhiều ở khu vực
miền Bắc Trung Bộ, Đông Nam Bộ và Tây Nguyên. Cây phát triển mạnh và mọc
thành rừng. Gần đây, cây được trồng phổ biến ở các đô thị hoặc khu dân cư để tạo
canh quan đẹp, tiêu biểu là các đô thị vùng Đồng bằng sông Cửu Long như thành
phố Cần Thơ, thị xã Sa Đéc, Trà Vinh...Do đó, BLN từ lâu đã trở thành loài cây
quen thuộc và gần gũi với mọi người.
2.1.2.2 Đặc điểm sinh học
Ở Việt Nam, Bằng Lăng nước là loài cây phân bố trong các kiểu rừng nửa
rụng lá và rừng khô rụng lá cùng với loài Bằng Lăng vỏ nhẵn (Lagerstroemia
calyculata Kurz.), nhưng không phổ biến bằng loài này vì BLN đòi hỏi đất sâu,
dày và ẩm hơn. Cây có biên độ sinh thái rộng. Độ cao phân bố của BLN không
quá 700 m so với mặt nước biển, thường mọc trên đất feralit đỏ vàng phát triển
trên sa thạch hoặc phiến thạch sét, ở vùng có khí hậu nhiệt đới với hai mùa mưa
và khô rõ rệt. BLN thường mọc xen với các loài cây rụng lá khác [10].
BLN là cây ưa sáng khi trưởng thành, nhưng khi còn non hơi ưa bóng, vì
Đỗ Minh Kiệp

7


Luận văn thạc sỹ hóa học

vậy nên nó phát triển tốt dưới tán rừng có tàn che nhẹ. Cây tái sinh bằng chồi tốt,
tái sinh tự nhiên bằng hạt kém, thường tái sinh tự nhiên tốt nơi quang trống,
nhưng kha năng cạnh tranh với cỏ dại kém, nên quanh cây mẹ thường ít gặp cây
con [11].


2.2 Một số hợp chất được cô lập từ lá cây Bằng lăng nước


Stigmassterol
Kết tinh trong chloroform, tinh thể hình kim
Nhiệt độ nóng chay: 169 – 170oC
Công thức phân tử: C29H48O
Công thức cấu tạo:

HO

Stigmasterol


Campesterol
Kết tinh trong chloroform, tinh thể hình kim
Nhiệt độ nóng chay: 156 – 160oC
Công thức phân tử: C28H48O
Công thức cấu tạo:

H
H

HH

HO

Campesterol



Ursolic acid

Đỗ Minh Kiệp

10


Luận văn thạc sỹ hóa học

 Oleanolic acid
Kết tinh trong hỗn hợp chloroform và methanol, tinh thể màu trắng
Nhiệt độ nóng chay: 308 – 310oC
Công thức phân tử: C30H48O3
Công thức cấu tạo:

OH

O
HO

Oleanolic acid


Corosolic acid
Kết tinh trong hỗn hợp chloroform và methanol, tinh thể màu trắng
Nhiệt độ nóng chay: 277 – 278oC
Công thức phân tử: C30H48O4
Công thức cấu tạo:


H OH
HH

β-sitosterol-3-O-glucopyranoside


3,7,8-tri-O-methylellagic acid
Kết tinh trong methanol, tinh thể dạng bột màu trắng
Nhiệt độ nóng chay: 289 – 290oC
Công thức phân tử: C17H12O8
Công thức cấu tạo:

O
O

O
O

O
O

HO
O

3,7,8-tri-O-methylellagic acid

Đỗ Minh Kiệp

12



Việt Nam

Acetone

Xilong

Trung Quốc

Ethanol

Chemsol

Việt Nam

Methanol

Chemsol

Việt Nam

Na2SO4 khan

Xilong

Trung Quốc

Lớp mỏng silica gel 60 F254

Merck


Đỗ Minh Kiệp

13


Luận văn thạc sỹ hóa học

3.2 Phương pháp nghiên cứu
3.2.1 Phương pháp chiết tách hợp chất hữu cơ ra khỏi cây
−

Sắc ký cột.

- Sắc ký lớp mỏng.
- Kỹ thuật chiết ngâm dầm và chiết lỏng – lỏng.
3.2.2 Phương pháp xử lý làm sạch hợp chất hữu cơ
Các hợp chất sau quá trình sắc ký cột, dù đôi khi quan sát bằng mắt thường
thấy hợp chất ở dạng bột trắng, sắc ký lớp mỏng sử dụng nhiều loại hệ dung môi
khác nhau vẫn chỉ cho một vết gọn đẹp, những hợp chất này chỉ đạt độ tinh khiết
90 – 95% mà thôi. Sở dĩ như thế là vì một tinh thể của hợp chất nếu có thể quan
sát được bằng mắt thường là gồm rất nhiều phân tử của hợp chất đó kết hợp với
nhau, trong quá trình kết hợp này, chúng cũng gom luôn một ít các phân tử tạp
bẩn từ môi trường bên ngoài vào và lượng này khá ít nên không thể nhìn thấy
bằng mắt thường. Do đó, cần phai kết tinh lại để hợp chất đạt độ tinh khiết cao
hơn, thuận lợi cho quá trình xác định cấu trúc của hợp chất sau này. Thông
thường có thể kết tinh nhờ nhiệt độ lạnh hoặc kết tinh phân đoạn – tức là dựa vào
độ hòa tan khác nhau của chúng trong một dung môi thích hợp.
3.2.3 Phương pháp thủy giải các ceramide và cerebroside
Đối với các hợp chất béo có chứa các dây carbon dài như các hợp chất

cô quay đuổi dung môi thu được cao methanol (cao tổng).

Đỗ Minh Kiệp

15


Luận văn thạc sỹ hóa học

Điều chế cao Petroleum ether, cao Chloroform, cao Ethyl acetate bằng
phương pháp chiết lỏng – lỏng, sơ đồ tổng quát (Hình 3.4) bên dưới.

Lá cây tươi
Loại bỏ các lá hư, có sâu bọ
Rửa sạch, phơi gió
Sấy ở 55ºC
Nghiền mịn
Bột lá cây
Ngâm dầm với methanol
Cô quay dịch chiết đuổi dung môi
Cao methanol
Chiết lỏng – lỏng với PE

Cao PE

Dịch chiết còn lại
Chiết lỏng – lỏng
với chloroform
Dịch chiết còn lại


Dịch chiết sau khi lọc được đem đi cô quay, thu hồi dung môi, thu được cao
methanol ở dạng sệt, đậm màu, chủ yếu là vật chất khô và nước, có khối lượng là
80 g.
Hiệu suất điều chế cao tổng:
H=

80 * 100
= 2,67%
3 * 1000

Cao methanol thu được được cho thêm một lượng methanol vào, bịt kín lại
vào cho vào tủ lạnh tránh sự xâm hại của các vi sinh vật để sử dụng cho các mục
đích tiếp theo.


Điều chế các cao phân đoạn từ cao methanol

Các cao phân đoạn được điều chế từ cao methanol qua phương pháp chiết
lỏng – lỏng. Ở đây, thực hiện chiết cao tổng với PE, chloroform, và Ea. Phần dịch
chiết còn lại sau khi chiết với ba dung môi trên được lưu trữ lại, không khao sát.
Cao petroleum ether sau đó được lựa chọn để tiếp tục khao sát trước tiên.
a) Quá trình điều chế thu cao petroleum ether
Sử dụng bình lóng loại 500 mL, lấy mỗi lần khoang 40 g cao methanol. Cho
nước vào bình lóng trước, thể tích nước cho vào tương đương với thể tích 40 g
cao trên theo tỉ lệ 1 : 1. Thêm tiếp khoang 200 – 300 mL PE vào, lắc đều bình
lóng, sau đó để yên khoang 15 phút cho dung dịch phân lớp. Lấy lớp PE ở trên,
lớp nước ở dưới tiếp tục được chiết với PE, quá trình được lặp lại nhiều lần. Cho
đến khi quan sát thấy lớp PE ở trên không màu, đồng thời kiểm tra lại bằng
SKLM không thấy hiện vết nữa thì dừng việc chiết.
Quá trình trên được lặp lại tương tự với 40 g cao tổng còn lại. Lớp PE của

c) Quá trình điều chế cao Ea
Sau khi chiết với chloroform, dịch chiết còn lại tiếp tục được chiết với Ea.
Quá trình chiết cao tương tự như chiết với PE, vẫn lấy lớp dung dịch phía trên do
Ea nhẹ hơn nước. Các công đoạn sau thực hiện như khi lắc cao PE, sau khi cô
quay thu hồi dung môi, khối lượng cao Ea thu được là 6 g.
Dịch chiết còn lại sau khi chiết với Ea được lưu trữ lại, không khao sát.
Hiệu suất chiết cao ethyl acetate từ cao tổng là:
H=

6 *100
= 7,5%
80

 Nhận xét: Qua quá trình điều chế các cao cho thấy cao ether dầu hỏa cho
hiệu suất cao nhất (khối lượng 50 g) nên cao này được chọn để tiến hành khao
sát.
3.3.3 Phân lập và tinh chế
Sử dụng SKC để tách và tinh chế các chất.
Dò tìm hệ dung môi giai ly cột, kiểm tra quá trình SKC và mức độ tinh sạch
của hợp chất bằng SKLM.
Cao chloroform và ethyl acetate được lưu trữ lại, cao PE được tiến hành
khao sát tiếp tục.

Đỗ Minh Kiệp

18


Luận văn thạc sỹ hóa học