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 CỦA
CÂY CÀNH GIAO EUPHORBIA TIRUCALLI L.
THU HÁI Ở TỈNH BÌNH THUẬN

GVHD: ThS. Phạm Đức Dũng
ThS. Dương Thúc Huy
SVTH:

Trần Thị Ngọc Nhung

MSSV:

K38.201.078


LỜI CẢM ƠN

Với tất cả lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn tới
Thầy Phạm Đức Dũng, Thầy đã truyền đạt nhiều kiến thức cùng với những kinh
nghiệm giúp em hoàn thành khóa luận.
Thầy Dương Thúc Huy đã dẫn dắt và giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình học tập
và nghiên cứu.
Tất cả quý Thầy Cô khoa Hóa, trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh đã
tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu trong suốt thời gian em theo học và hoàn thành


vi

LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .......................................................................................... 2
1.1.SƠ LƯỢC VỀ CÂY CÀNH GIAO ......................................................................... 2
1.1.1. Tên gọi và phân bố ............................................................................................ 2
1.1.2. Mô tả cây ........................................................................................................... 2
1.2. DƯỢC TÍNH .......................................................................................................... 3
1.3. ĐỘC TÍNH ............................................................................................................. 5
1.4. ỨNG DỤNG CỦA CÂY CÀNH GIAO ................................................................. 5
1.4.1. Ứng dụng trong y học cổ truyền ....................................................................... 5
1.4.2. Ứng dụng khác .................................................................................................. 6
1.5. NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC ......................................................... 6
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM ................................................................................... 11
2.1. HÓA CHẤT, THIẾT BỊ ....................................................................................... 11
2.1.1. Hóa chất .......................................................................................................... 11
2.1.2. Thiết bị ............................................................................................................ 11
2.2. NGUYÊN LIỆU ................................................................................................... 12
2.2.1. Thu hái nguyên liệu ........................................................................................ 12
2.2.2. Xử lí mẫu nguyên liệu ..................................................................................... 12
2.3. KHẢO SÁT CÁC PHÂN ĐOẠN VÀ CÔ LẬP CÁC HỢP CHẤT .................... 12
2.3.1 Khảo sát phân đoạn HA.1.6 và HA.1.7............................................................ 13
2.3.2 Cô lập hợp chất G.C1 ....................................................................................... 13
2.3.3 Cô lập hợp chất G.N1 ...................................................................................... 14
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN............................................................... 16
3.1. KHẢO SÁT CẤU TRÚC HỢP CHẤT G.N1 ...................................................... 16
3.2. KHẢO SÁT CẤU TRÚC HỢP CHẤT G.C1 ...................................................... 19
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT .................................................................. 22
4.1. KẾT LUẬN........................................................................................................... 22


d

: Mũi đôi (Doublet)

DMSO

: Dimethyl sulfoxide

EA

: Ethyl acetate

H

: n-hexane

HMBC

: Heteronuclear Multiple Bond Coherence

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

: Heteronuclear Single Quantum Correlation

J

: Hằng số tương tác spin-spin


: Tia cực tím (ultra violet)

iv


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ, BẢNG BIỂU

 HÌNH ẢNH
Hình 1.1.

Cây cành giao ............................................................................ 2

Hình 1.2.

Các hợp chất cô lập được từ cây cành giao ............................... 7

Hình 3.1.

Công thức cấu tạo và tương quan HMBC của G.N1 .............. 17

Hình 3.2.

Công thức cấu tạo và tương quan HMBC của G.C1 ............... 20

Hình 4.1.

Hai hợp chất cô lập được từ cao ethyl acetate......................... 22

 SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1. Quá trình ly trích và cô lập từ cây cành giao .......................... 15

Phụ lục 6. Phổ 13C-NMR của hợp chất G.C1 trong dung môi acetone-d 6
Phụ lục 7. Phổ HMBC của hợp chất G.C1 trong dung môi acetone-d 6
Phụ lục 8. Phổ MS của hợp chất G.C1

vi


LỜI MỞ ĐẦU

Cây cành giao tên khoa học là Euphorbia tirucalli L. thuộc họ Thầu dầu
(Euphorbiacea). Nhiều nước trên thế giới như Ấn Độ, Thái Lan, Indonesia, Malaysia
…sử dụng cành giao để chữa các căn bệnh như: viêm mũi, đau răng, mụn cóc, vàng da,
đau nhức, côn trùng đốt, chấn thương…và cả ung thư. Cây cành giao mọc hoang tại
nhiều vùng ở Việt Nam và thường được sử dụng để chữa trị viêm xoang.
Cho đến nay, số lượng nghiên cứu về thành phần hóa học của Euphorbia tirucalli L.
tương đối ít, cho thấy thành phần hóa học chính chủ yếu là các hợp chất phytosterol,
tritepene, diterpene, polyphenol…Các hợp chất polyphenol có trong cây thuộc khung
anthocyanin và tannin. Nhựa của Euphorbia tirucalli L. cũng được nghiên cứu riêng cho
thấy thành phần chính gồm các diterpene và một số tannin (Fuerstenberger, G. và cộng
sự, 1985; Fuerstenberger, G., 1977).
Tuy nằm trong từ điển cây thuốc Nam nhưng hiện nay chưa có nghiên cứu hóa sinh
học về cây cành giao được thực hiện ở Việt Nam. Những nghiên cứu trước đây về
Euphorbia tirucalli L. cho thấy cây cành giao là loại cây tiềm năng cho nghiên cứu hóa
sinh học. Nhận thấy được những ứng dụng quý giá của loài Euphorbia tirucalli L., chúng
tôi đã tiến hành nghiên cứu thành phần hóa học của Euphorbia tirucalli L. với mong
muốn đóng góp một phần vào việc phát triển nghiên cứu và sử dụng những hợp chất từ
loài cây này.

1


1.2

SV: TRẦN THỊ NGỌC NHUNG

DƯỢC TÍNH
Euphorbia tirucalli L. với thành phần hóa học đa dạng bao gồm các dẫn xuất

isoeuphorol triterpenoic, taraxasterol, tirucallol, phorbol, ingenane, togliane và acid
diterpenic. Một vài nghiên cứu cho thấy các hoạt tính sinh học của cây cành giao như
diệt nhuyễn thể, diệt ấu trùng, kháng virus và gây độc tế bào, chống lại các khối u.[17]
Một số các hoạt tính sinh học được tóm tắt trong bảng 1.1.
Bảng 1.1: Hoạt tính trên nhựa cây và cao chiết của cây
Hoạt tính

Nguồn

Tài liệu trích dẫn
Ramesh 2009[18]

Kháng virus

Mủ cây

Avelar 2011[2]
Betancur-Galvis 2002[3]

Kháng ung thư và điều trị AIDS

Cao chiết cây


Chất diệt côn trùng và sinh vật gây hại:
Brevicoryne brassicae, Aedes aegypti và

2011[16]

Culex quinquefasciatus, Biomphalaria
gabrata, Lymneae natalensis

3


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

SV: TRẦN THỊ NGỌC NHUNG

Bảng 1.2 Đa dạng hóa học trên các bộ phận của cây cành giao[16]
Hợp chất hóa học

Nguồn

Tài liệu trích dẫn

(bộ phận)
4-Deoxyphorbol di-ester

Mủ cây

Campesterol (9), sitosterol (10),

Kinghorn 1979

Thân cây

Yoshida và Yokoyama 1991

Euphorcinol (17) (pentacyclic

Vỏ thân cây

Khan 1989

Euphorbol

Mủ cây

Furstenberger và Hecker 1977

Serine protease

Mủ cây

Lynn và Clevett 1985

Steroid

Mủ cây

Nielson và cộng sự 1979

Taraxerane triterpene (20)


triterpene)

4


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
1.3

SV: TRẦN THỊ NGỌC NHUNG

ĐỘC TÍNH
Mặc dù có nhiều công dụng với hoạt tính sinh học đa dạng nhưng mủ của

Euphorbia tirucalli rất độc. Cây cành giao có nhiều diterpenoid loại phorbol được cô
lập tuy không gây chết người nhưng làm tổn thương nặng da và mắt. Nhựa của cây
giao có thể làm phồng da và xung huyết da, gây nôn mửa với liều lớn nhưng nó lại là
thuốc tẩy với liều nhỏ và áp dụng đối với đau răng, đau tai, thấp khớp, mụn cóc, ho,
thần kinh và bọ cạp cắn.[8]
Mủ của cây Euphorbia tirucalli L. đã được nghiên cứu và cho thấy có tính
năng diệt côn trùng, chống sâu bệnh như rầy (Brevicoryne brassicae) (Mwine và Van
Damme, 2010), muỗi (Aedes aegypti và Culex quinquefasciatus) (Rahuman và cộng
sự, 2008), vi sinh vật như vi khuẩn (Staphylocococcus aureus) (Lirio và cộng sự,
1998) và động vật thân mềm (Lymneae natalensis) (Vassiliades, 1984) và
Biomphalaria gabrata (Tiwari, 2006).[16] Sileshi và cộng sự (2009) đã báo cáo rằng
Euphorbia tirucalli L. đứng đầu trong số các loài cây được sử dụng cho việc kiểm
soát các nguy hại từ mối.[1]
1.4

ỨNG DỤNG CỦA CÂY GIAO
1.4.1 Trong y học cổ truyền

Nguồn năng lượng thay thế: nhựa cây chứa lượng lớn triterpenoid 30C có thể
thực hiện cắt mạch để cho xăng có chỉ số octane cao.[16]

-

Nguồn cao su: nhựa cây chứa nhiều terpene và resin có thể chuyển hóa thành
cao su với giá thành thấp.[16]

-

Nông lâm nghiệp: với đặc tính chống hạn, cây được sử dụng ở các vùng đất
bán hạn hán để bảo vệ đất.

1.5 NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC
Euphorbia tirucalli L. có chứa chất mủ màu trắng như sữa trong toàn cây khi
cắt ngang. Mủ cây có thể chiếm tới 28% trọng lượng khô, trong đó gồm 21-27% các
hợp chất tan trong nước, 59-63% là nhựa-chất tan và 12-14% các hợp chất như cao su.
Thành phần hóa học của các bộ phận cây khác nhau, được minh họa trong bảng 1.2[16]
Cho đến nay, số lượng nghiên cứu về thành phần hóa học của Euphorbia
tirucalli L. tương đối ít và thành phần hóa học chính chủ yếu là các hợp chất
phytosterol, tritepene, diterpene, polyphenol…(Uchida Hidenobu, Y. H. và cộng sự,
2009; Lin, S.-J.và cộng sự, 2001; Yoshida, T. và cộng sự, 1991; Baslas, R. K.,
1983)[12][20][22]. Nhựa của Euphorbia tirucalli L. cũng được nghiên cứu riêng cho thấy
thành phần chính gồm các diterpene thuộc khung sườn ingenane và tigliane
(Fuerstenberger, G. cộng sự, 1985; Fuerstenberger, G., 1977).[8]

6


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP


O

HO

HO

O

HO HO
HO

CH2OH

OAc
12,13,20-tri-O-αcetylphorbol (1)

H
H
H

O

Phorbol (2)

AcO HO
AcO

CH2OH


HH

OH

HO
H

OAc

HO
H

H

O

O

AcO
O

O

H
O
H

H

H



KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

SV: TRẦN THỊ NGỌC NHUNG

H

H

H
H

H

HO
�Isofucosterol (12)

Stigmasterol (11)

β-Sitosterol (10)

Campesterol (9)

H
H

HO

HO

H

H

H
H

H

H

Euphorcinol (17)
OH HO

HO

β-Amyrin (19)

OH
O
O

HO

O

O

OH
HO

O
O
OH

CO

O
OH
OH

O
OH
HO HO

H

OH

OH

β

O
O

O
CO

CO
OH


O

O
O

OH

O
O

H

Glutinol (21)

Taraxerane (20)
HO

O OO
O
O O
O

HO

H

HO

OH

Cycloeuphordenol (16)

24-Metylenecycloartanol (15)

Cyclotirucanenol (14)

Cycloartenol (13)

H

H

H

H

H

H

OH

O

Euphorβin F (23)

OH
OH

O

O

O

O

O

HO

OH

OH

OH

O

HO

O
HO

O O

OH
O

O
O

HO

OH

OH

Tellimagrandin II (25)
OH

3,3',4-tri-O-methyl-4'-O-rutinosyl ellagic acid (26)

OH

CO

HO
HO

COO

OH

OH

1-O-Galloyl-β-D-glucoside (27)

HO

OH HO


OC
OH

OH

OH O
CO

HO

OH

HO

OH

OH
OH

HO

OH

2,3-(S)-hexahydroxydiphenoyl-D-glucopyranoside (31)

Corilagin (30)

Hình 1.3. Các hợp chất cô lập từ cây cành giao (tiếp)
9



OH

O
O

H
H

O

CO

OH

OH

HO

O
O

HO

O
OH

OH

HO

HO
OH

HO

O

OH

O

OH
HO

O

O

O

HO

OH

HO

O

HO


OH

HO

HO

SV: TRẦN THỊ NGỌC NHUNG

OH

OH
HO

HO

OH
CO

CO
O CH2
O

OH H

HO

OH

O


O

H
HO

O

OH

O

OH

OOC
O

O
CO O

HO HO

HO
OH H
O

OH
O

OO
O

OH

OH

HO

Gallic acid (34)

HO

O

O

OH
O

Me
OH

O

HO
O

OH

HO

OH

OH
O

H3C
O
HO
HO
OH
Rutin (36)

OH

Quercitrin (35)

HO

OH
O

OH
OH

OH
5-desgalloylstarchyurin ((37)

Hình 1.3. Các hợp chất cô lập từ cây cành giao (tiếp)
10

OH


-

Các thiết bị dùng để giải ly, dụng cụ chứa mẫu.

-

Các cột sắc ký.

-

Máy cô quay chân không.

-

Đèn soi UV: bước sóng 254 nm và 365 nm.

-

Cân điện tử.

-

Các thiết bị ghi phổ: phổ 1H-NMR ghi trên máy cộng hưởng từ hạt nhân
Bruker ở tần số 500 MHz và phổ 13C-NMR ghi trên máy cộng hưởng từ hạt
nhân Bruker ở tần số 125 MHz.

-

Tất cả phổ NMR được ghi tại phòng Phân tích Trung tâm trường Đại học
Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh, số 227 Nguyễn Văn Cừ, Quận

nhiều lần trên những phân đoạn được chọn để cô lập các hợp chất. Toàn bộ quá trình
được theo dõi bằng sắc ký bản mỏng với thuốc thử hiện hình là dung dịch
vanillin/H 2 SO 4 , soi đèn UV.
Sắc ký cột cao ethyl acetate - EA1, EA2 trên silica gel pha thường sử dụng hệ
dung môi H: EA với độ phân cực tăng dần từ 50% đến 100% ethyl acetate. Dựa trên
kết quả sắc ký cột, phần EA1 thu được tám phân đoạn (HA.1.1- HA.1.8), phần cao
EA2 thu được tám phân đoạn (HA.2.1- HA.2.8).

12


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

SV: TRẦN THỊ NGỌC NHUNG

Bảng 2.1: Kết quả sắc ký cột cao ethyl acetate trên silica gel thường
Tên

Phân đoạn
EA (1)

EA (2)

1

HA.1.1 (1.58 g)

HA.2.1 (0.37 g)

2


HA.1.7 (1.95 g)

HA.2.7 (1.84 g)

8

HA.1.8 (0.24 g)

HA.2.8 (0.89 g)

2.3.1 Khảo sát phân đoạn HA.1.6 và HA.1.7
Thực hiện sắc ký cột phân đoạn HA.1.6 (2.5 g) và phân đoạn HA.1.7 (1.95 g)
trên silica gel pha thường với hệ dung môi giải ly H:EA, dịch giải ly thu được khảo
sát bằng sắc kí lớp mỏng, những lọ cho các vết giống nhau được gom thành một phân
đoạn, kết quả HA.1.6 thu được 12 phân đoạn (HA.1.6.1-HA.1.6.12) và HA.1.7 thu
được 11 phân đoạn (HA.1.7.1-HA.1.7.11)
2.3.2 Cô lập hợp chất G.C1
Phân đoạn HA.1.6.5 (2.5 g) cho vết màu cam rõ nên tiếp tục được khảo sát
bằng sắc kí cột trên pha thường với hệ dung môi H:EA:AcOH (4:1:0.3).

13


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

SV: TRẦN THỊ NGỌC NHUNG

Phân đoạn HA.1.7.3 (1.95 g) cũng cho vết màu cam với vị trí xuất hiện trên
bản mỏng giống với phân đoạn HA.1.6.5 nên được khảo sát song song với cùng hệ

HA1.6.6-12

Phần cao tủa ethanol
250.4 g

Cao EA1
61.8 g

Cao Bu1
27 g

HA1.6
2.5 g

HA1.7
1.95 g

HA1.6.5

HA1.7.3
90.1 mg

Cao H2
50.0 g

HA1.6.5.4

HA1.7.3.7

HA1.7.11.5


Hệ dung môi A:
H:EA:AcOH (4:1:0.3)
Hệ dung môi B:
H:EA:EtOH (5:0.6:0.2)
Hệ dung môi C:
H:EA:Ac:AcOH (4:0.8:0.6:0.3)
Hệ dung môi D:
H:EA:AcOH (3:3:0.3)


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

SV: TRẦN THỊ NGỌC NHUNG

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1

KHẢO SÁT CẤU TRÚC HỢP CHẤT G.N1
-

Chất bột màu trắng.

-

Dữ liệu phổ 1H-NMR (500MHz, acetone-d 6 ) và 13C-NMR ( 125MHz,
acetone-d 6 ) được trình bày trong bảng 3.1.

-


16


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

SV: TRẦN THỊ NGỌC NHUNG

Trong phổ HMBC, H-7, H-8 cho tương quan với C-1 (δ C 79.5) và C-9 (δ C
67.9), ngược lại H-9 cho tương quan với C-7 và C-8 giúp xác định vị trí của chúng
trong cấu trúc của G.N1.
Trong phổ HMBC, H-5 tương quan với C-1, C-3 và C-4, H 3 -13 tương quan
với C-1, C-5, C-6 và cho tương quan xa với C-4. Mặt khác, H 3 -11, H 3 -12 tương
quan với C-1, C-2 và C-3, H 2 -3 cho tương quan với C-1, C-2 và C-4 giúp hoàn
thiện cấu trúc của nhân A.
Với hai tâm lập thể ở C-1 và C-9, để xác định cấu hình tuyệt đối của G.N1,
chúng tôi đã tiến hành phân tích các dữ kiện phổ của hợp chất G.N1 kết hợp so sánh
với dữ kiện phổ của hợp chất vomifoliol[9] và corchoionol C[23] được công bố. Tuy
nhiên, những dữ kiện này vẫn chưa đủ cơ sở để xác định tâm lập thể của hợp chất
G.N1. Do đó cấu trúc của G.N1 được đề nghị như sau.
12

11

12

H

H



7
1

OH

10

H

13

O

5

13

Hình 3.1 Công thức cấu tạo và một số tương quan HMBC của G.N1.

17


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

SV: TRẦN THỊ NGỌC NHUNG

Bảng 3.1: Dữ liệu phổ1H-NMR, 13C-NMR của G.N1, vomifoliol và corchoionol C.

12


13

G.N1

Vomifoliol

Corchoionol C

(Acetone–d 6 )

(CDCl 3 )

(CD 3 OD)

78.9

δ H (ppm)
J (Hz)
-

-

41.0

-

42.5

2.45 (d, 16.9)


50.4

N

OH
H

H

5

O

OH

9
10

OH

H

H
OH

δ C (ppm)

2.25 (d, 16.9)



5.83(m)

127.2

6

-

164.0

-

162.2

-

167.5

7

5.83 (d, 15.5)

129.4

5.81 (m)

129.0

5.83 (m)


10

1.20 (d, 6.5)

23.4

1.29 (d, 6.4)

23.7

1.24 (d, 6.6)

23.9

11

1.04 (s)

24.4

1.01 (s)

24.0

1.03 (s)

23.5

12