BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HCM
NGUYỄN TRẦN BẢO HUY
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN HÓA HỌC
Chuyên ngành : Hóa Hữu Cơ
KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC
VỎ THÂN CÂY ĐINH LĂNG TRỔ
Polyscias guilfoylei Bail.
Họ Nhân Sâm (Araliaceae)
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HCM
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
CỬ NHÂN HÓA HỌC
Chuyên ngành : Hóa Hữu Cơ
KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC
VỎ THÂN CÂY ĐINH LĂNG TRỔ
Polyscias guilfoylei Bail.
Họ Nhân Sâm (Araliaceae)
Chương 1 : TỔNG QUAN ...................................................................................... 5
1.1.MÔ TẢ THỰC VẬT ............................................................................. 5
1.2.THÀNH PHẦN HÓA HỌC .................................................................. 5
1.3.CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DƯỢC TÍNH .............................................. 17
Chương 2: THỰC NGHIỆM ................................................................................ 21
2.1.HÓA CHẤT – THIẾT BỊ .................................................................... 21
2.2.KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU ............................................................. 21
2.3.ĐIỀU CHẾ CÁC LOẠI CAO VÀ CÔ LẬP HỢP CHẤT ................... 22
Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................ 30
3.1.KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT BU-1 ......... 30
3.2.KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT ED-1 ......... 34
Chương 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT ............................................................... 35
4.1.KẾT LUẬN.......................................................................................... 35
4.2.ĐỀ XUẤT ............................................................................................ 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 37
A.PHẦN TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT ............................................................ 37
B.PHẦN TÀI LIỆU TIẾNG ANH ............................................................ 38
C.PHẦN TÀI LIỆU TRÊN MẠNG INTERNET ...................................... 40
LỜI MỞ ĐẦU
Việt Nam là một nước nhiệt đới, nóng ẩm nên nguồn thực vật rất
phong phú và đa dạng. Chính sự phong phú, đa dạng đó mà ngành hóa học
hợp chất thiên nhiên phát triển rất mạnh mẽ, góp phần rất lớn vào sự phát
triển của y học, chăm sóc sức khỏe cho người dân.
Từ lâu, dân gian đã biết dùng các loài đinh lăng để bồi bổ sức khỏe,
tăng sức đề kháng cho cơ thể, chống lão hóa, hay điều trị một số bệnh như:
nhức đầu, đau tức ngực, ức chế sự phát triển của tế bào ung thư buồng
trứng…
Chính vì các loài đinh lăng có nhiều hoạt tính sinh học như vậy, nên
br s (broad singlet)
: mũi đơn rộng
J
: hằng số ghép
RP – 18 (Reversed Phase C-18)
: pha đảo
NMR (Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy)
: phổ cộng hưởng từ hạt nhân
DEPT (Distortionless Enhancement by Polarization Transfer)
HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence)
: tương quan H-C qua 1 nối
HMBC (Heteronuclear Multiplet Bond Coherence)
: tương quan H-C qua 2, 3 nối
COSY (COrrelation SpectroscopY)
: phổ tương quan giữa proton- proton
Lá đa dạng, có màu lục sáng, viền trắng, chia lông
chim đều đặn, cuống lá ngắn và to, có sọc hay có đốm,
lá chét thuôn, có răng không đều.
1.2.
Hình 1:Cây đinh lăng trổ
Polyscias guilfoylei Bail.
THÀNH PHẦN HÓA HỌC
Năm 2010, Nguyễn Thị Ánh Tuyết
[14]
đã cô lập từ lá cây Polyscias guilfoylei Bail.
được 8 hợp chất hóa học gồm: isophytol (1); acid oleanolic (2); acid 3-O -β-Dglucuronopyranosyloleanolic (3); hỗn hợp hai chất gồm : acid 3-O-β-D-glucopyranosyl(1→3)-β-D-glucuronopyranosyloleanolic (4) và acid 3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→4)-β-Dglucuronopyranosyloleanolic (5) với tỉ lệ tương ứng là 2:3; acid 3-O-[β-D-glucopyranosyl(1→3),β-D-glucopyranosyl-(1→4)]-β-D-glucuronopyranosyloleanolic (6); acid 3-O-[β-Dglucopyranosyl-(1→2),β-D-glucopyranosyl-(1→4)]-β-D-glucuronopyranosyloleanolic (7); 3O-β-D-glucopyranosyl-(1→4)-β-D-glucuronopyranosyloleanolic
28-O-β-D-glucopyranosyl
ester (8).
Qua các tài liệu tham khảo, nhận thấy chi Polyscias là chi lớn thứ hai trong họ nhân sâm
[24]
. Trong đó, cây Polyscias guilfoylei Bail. chỉ mới được nghiên cứu sơ bộ về thành phần
hóa học nên chúng tôi trình bày thêm thành phần hóa học của một số loài khác cùng chi
Polyscias.
1.2.1. Polyscias amplifolia (Baker) Harms.
Năm 2003, Prakash C. V. S. cùng cộng sự
chất
steroid:
stigmasterol
(17);
spinasterol
(18);
3-O-β-D-
glucopyranosylstigmasterol (19).
Hợp chất phenolic: 3,5,7,3',4'-pentamethoxyflavone (20); 5,4'-dihydroxy-3,7-di-(O-αL-rhamnopyranosyl)flavone (21).
Hợp chất saponin có aglycon là acid oleanolic : acid 3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→4)β-D-glucuronopyranosyloleanolic (5).
Hợp chất triterpenoid: acid oleanolic (2).
1.2.4. Polyscias fulva (Hiern) Harms.
Năm 2001, Bedir cùng cộng sự [22] đã cô lập từ phần trên mặt đất các hợp chất:
Các hợp chất saponin có phần aglycon là hederagenin: 3-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→2)-α-L-arabinopyranosylhederagenin
(14);
3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-α-L-
arabinopyranosylhederagenin-28-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranosyl(1→6)-β-D-glucopyranosyl ester (22).
Hợp chất phenolic: 5,7,3',4'-tetrahydroxy-3-O-β-D-glucopyranosylflavone (23)
Hợp chất saponin khác: 12-oxo-3β,16β-20(S)-trihydroxydammar-24-en-3-O-α-Lrhamnopyranosyl-(1→2)-β-D-glucopyranosid (24).
phần
aglycon
hederagenin:
3-O-α-L-
3–O–α–L–rhamnopyranosyl-(1→2)
–α–L–
(14);
là
3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-α-L-
arabinopyranosylhederagenin-28-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranosyl(1→6)-β-D-glucopyranosyl ester (22)
Các hợp chất saponin có aglycon là acid oleanolic: acid 3-O-α-L-rhamnopyranosyl(1→2)-α-L-arabinopyranosyloleanolic (29).
Các hợp chất saponin khác: 3-O-α-L-arabinopyranosylcollinsogenin (30); acid 3-Oα-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-α-L-arabinopyranosylechynocystic (31).
Hợp chất ceramid và cerebrosid : (2S,3S,4R,8E)-2-[(2’R)-2’-hydroxypalmitoylamino]8-octadecen-1,3,4-triol
(32);
1-O-β-D-glucopyranosyl-(2S,3S,4R,8E)-2-[(2’R)-2’-
hydroxypalmitoylamino]-8-octadecen-1,3,4-triol (33)
1.2.5. Polyscias fruticosa (L.) Harm.
Năm 1989, Nguyễn Khắc Viện
cho biết trong cây đinh lăng
có các alcaloid, glucosid, saponin, các vitamin tan trong nước như B1, B2, B6, C. Nghiên cứu
cũng cho thấy rễ cây đinh lăng có chứa tới 20 acid amin.
Năm 1992, Lutomski và cộng sự
[29]
đã cô lập từ rễ 5 hợp chất thuộc loại hợp chất
polyacetylen: (8E)-heptadeca-1,8-dien-4,6-diyn-3,10-diol (38); (8E)-heptadeca-1,8-dien-4,6-
diyn-3-ol-10-on (39); (8Z)-heptadeca-1,8-dien-4,6-diyn-3-ol-10-on (40); falcarinol (41) và
panaxydol (42).
Cũng vào năm 1992, Nguyễn Thị Nguyệt và cộng sự
[11]
đã cô lập được acid oleanolic
(2).
Năm 1995, Chaboud A. và cộng sự [17] đã cô lập từ lá một saponin triterpen là acid 3-Oβ-D-galactopyranosyl-(1→2)-β-D-glucopyranosyloleanolic (43).
Năm 1996, Chaboud A. và cộng sự
[18]
đã cô lập từ lá khô một saponin triterpen là acid
Năm 1913, Vander Haar và cộng sự
[40]
đã cô lập được một hợp chất sapogenin có
CTPT C 26 H 44 O 4 , chưa xác định được cấu trúc hóa học.
1.2.8. Polyscias scutellaria (Burm. f.) Merr.
Năm 1988, S. Paphassarang và cộng sự [34] đã cô lập được hợp chất 3-O-β-Dglucopyranosyloleanan (59).
Năm 1989, S. Paphassarang cùng cộng sự [35,36] đã cô lập các saponin sau:
Acid 3-O-β-D-glucuronopyranosyloleanolic (3)
Acid 3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→2)-β-D-glucuronopyranosyloleanolic (45)
Acid 3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-β-D-glucuronopyranosyloleanolic (4)
3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-β-D-glucuronopyranosyloleanolic-28-O-β-D
-glucopyranosyl ester (60)
Acid 3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→2)-β-D-glucopyranosyl-(1→4)-β-Dglucuronopyranosyloleanolic (7).
Năm 1990, S. Paphassarang cùng cộng sự [37] đã cô lập từ lá thêm hai hợp chất saponin
là :
Acid 3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→2)-β-D-glucuronopyranosyloleanolic (45)
3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→4)-β-D-glucopyranosyl-(1→2)-β-Dglucuronopyranosyloleanolic-28-O-β-D-glucopyranosyl ester (48)
Năm 2008, Nguyễn Thị Thúy Hằng [4] cũng cô lập từ cây này mọc ở Việt Nam các hợp
chất:
Stigmasterol (17)
Spinasterol (18)
3-O-β-D-glucopyranosylstigmasterol (19)
Acid 3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→4)-β-D-glucuronopyranosyloleanolic (5)
3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→4)-β-D-glucuronopyranosyloleanolic-28-O-β-D
-glucopyranosylester(8)
CH3
H3C
CH3
CH3
H
COOH
CH3
HO
H3C
H
CH3
(1)
(2)
CH3
H3C
CH3
COOH
H3C
OH
H
CH3
OH
(4)
H3C
CH3
CH3
CH3
COOH
CH3
HOOC
O
O
HO
O
CH3
H
CH3
HO
HOOC
CH3
H3C
H
CH3
O
O
O
O
OH
H 3C
OH
OH
CH3
H 3C
O
CH3
OH
HO
HO
H
HOOC
O
O
OH
HO
HO
O
HO
OH
O
H3C
O
O
HO
O
OH
H 3C
OH
OH
C
O
OH
CH3
CH3
(8)
H
CH3
HOHO
OH
OH
O
HO
H
CH3
H3C
CH3
O
HO
O
COOH
CH3
CH3
OH
OH
COOH
OH
HO
H
OH
O
OH
O
O
O
O
OH
H
CH3
H3C
OH
H
O
CH3
OH
CH3
H
COOH
COOH
CH3
CH3
CH3
CH3
CH3
O
O
HO
OH
H
OH
H
CH2OH
O
CH3
CH3
CH3
H3C
COOH
CH3
COO
CH3
CH3
O
HO
HO
H
H3C
O
H3C
HO
OH
(15)
(16)
H3C
H3C
CH3
CH3
H
CH3
H
H
H
H
H3C
CH3
H3CO
H
O
H
CH3
OCH3
O
CH3O
H
OH
O
H
O
HO HO
OH
O
HO
O
OH
O
HO
H3C
HO
HO
HO
OH
HO
O
HO
OH
OH
O
H
OH
HO
HO
CH3
O
OH
O
CH3
CH3
OH
OH
O
O
OH
O
HO
HO
(23)
H3C
H3C
CH3
CH3
H
OH
H
H
CH3
H
CH3
H
H
H
H
OCH3
CH3
H
HO
H3C
H
CH2OH
(28)
COOH
CH3
CH3
H3C
CH3
H3C
CH3
COOH
O
O
HO
CH2OH
H3C
HO
H3C
HO
O
HO
(30)
OH
(29)
H3C
CH3
O
H
N
H3C
HO
O
HO
(32)
OH
(31)
O
H
N
6
OH
OH
HO
HO
OH
O
O
OH
(34)
O
(41)
(42)
CH3
H3C
COOH
CH3
CH3
CH3
OH
H
HO
OH
O
OH
CH3
O
COO
HO
HO
H
CH3
CH3
H
O
O
H3C
CH3
H3C
HO
OH
OH
(44)
OH
H
CH3
O
HO
HO
HO
O
HO
OH
O
O
CH3
HOOC
O
HO
HO
H 3C
H3C
CH3
O
CH3
H
OH
OH
O
O
O
HO
HO
O
OH
COOH
H
CH3
HOOC
O
HO
HO
CH3
HOOC
O HO
HO
HO
CH3
C
CH3
CH3
HOHO
O
COO
O
HOOC
O
HO
OH
H
O
O
HO
OH
CH3
O
O
O
OH
HO
OH
H
CH3
HO
O
O
O
H3C
OH
(50)
H
CH3
HO HO
OH
H3C
CH3
COO
CH3
HO
OH
HO
H
CH3
H3C
OH
H3C
HO
OH
HO
HOOC
O
HO
O
HO
OH
H
CH3
H3C
H3C
HO
OH
HO
O
HO
(51)
OH
O
OH
(52)
O
OH
HO
O
OH
O
O
O
HO
OH
O
OH
(56)
(55)
O
O
OH
OH
OH
HO
HO
H
HO
O
HO
HO
CH3
HO
O
H3C
OH
H
CH3
CH3
CH3
O
COOCH3
HO
HO
OH
(59)
CH3
O
HO
(60)
H3C
COO
CH3
OH
H
CH3
H 3C
OH
O
O
CH3
CH3
OH
O
OH
H3C
H
O
HO
HO
CH3 HO
H
OH
O
HO
HO
H
H3C
H3C
OCH3
O
HO
COOH
CH3
CH3
HO
O
OH
OH
O
H3C
OH
O
O
O
O
H
CH3
(66)
CH3
H3C
CH3
CH3
H3C
CH3
COOH
CH3
CH3
COOH
OH
OH
O
H
CH3
HOHO
O
H
HOOC
O
O
OH
O
O
OH
HO
O
O
CH3
O
H3C
niệu gấp trên năm lần so với bình thường, làm tăng sức đề kháng của chuột đối với các bức xạ
siêu cao tầng, kéo dài thời gian sống của chuột bị nhiễm ký sinh trùng sốt rét Plasmodium
berghei, làm tăng tác dụng của thuốc chống sốt rét cloroquin [8,16].
Thực nghiệm trên người cho thấy, cây Polyscias fruticosa làm tăng khả năng chịu đựng
của bộ đội, vận động viên thể thao [7], khác với nhân sâm, Polyscias fruticosa không làm tăng
huyết áp [2, 16].
Năm 2001, Nguyễn Thị Thu Hương và cộng sự
[5]
đã dùng chuột nhắt trắng để thử
nghiệm tác dụng chống trầm cảm và stress của Polyscias fruticosa. Kết quả cho thấy cao
Polyscias fruticosa có tác dụng chống trầm cảm và phục hồi thời gian ngủ bị rút ngắn bởi
stress, ở liều 45-180 mg/kg thể trọng, khoảng liều này cũng có tác dụng khác như tăng lực,
kích thích hoạt động của não bộ và nội tiết, tăng sức đề kháng của cơ thể, chống viêm và xơ
vữa động mạch.
Theo dân gian, đinh lăng được dùng làm thuốc bổ, chữa cơ thể suy nhược, gầy yếu, mệt
mỏi, tiêu hóa kém, ho, ho ra máu, đau tử cung, kiết lỵ, làm thuốc lợi tiểu và chống độc. Dưới
đây là một số bài thuốc dân gian có đinh lăng [1,2,3].
Một số bài thuốc dân gian từ cây Polyscias fruticosa:
Chữa mệt mỏi, biếng hoạt động: Rễ đinh lăng phơi khô thái mỏng, 0,50g thêm 100 ml
nước, đun sôi trong 15 phút, chia 2-3 lần uống trong ngày.
Chữa sốt lâu ngày, nhức đầu, háo khát, ho, đau tức ngực, nước tiểu vàng: Đinh lăng
tươi (rễ, cành) 30g, lá hoặc vỏ chanh 10g, vỏ quýt 10g, lá tre tươi 20g, cam thảo đất 30g, rau
má tươi 30g, me chua đất 20g. Các vị cắt nhỏ, đổ ngập nước, sắc đặc lấy 250ml, chia uống 3
lần trong ngày.
đã cho
3-O-β-D3-O-β-D-
galactopyranosyl-(1→4)-β-D-galactopyranosyloleanolic và acid 3-O-β-D-galactopyranosyl(1→4)-α-L-arabinopyranosyloleanolic có hoạt tính ức chế sự phát triển dòng tế bào ung thư
buồng trứng A2780 ở người.
1.3.3. Polyscias balfouriana Bail.
Theo Phan Quốc Kinh
, thực phẩm chức năng với tên thương mại là CERATO, có
[42]
bán trên thị trường với thành phần chứa là cao tật lê, cao dâm dương hoắc và cao đinh lăng lá
tròn (Polyscias balfouriana) có tác dụng giúp nam giới bồi bổ sức khỏe, nâng cao thể trạng,
giảm đau mỏi lưng gối, ù tai, di tinh, mộng tinh. Sản phẩm này đã được công ty cổ phần dược
vật tư y tế Thành Vinh nghiên cứu và sản xuất dựa vào công thức của Genix (sản phẩm được
sử dụng rộng rãi ở Bắc Mỹ và Tây Âu), nhưng cải biến một thành phần của Genix để
CERATO có hoạt tính cao hơn, mạnh hơn, đó là thay
thế cao đinh lăng - Polyscias fruticosa bằng cao đinh
lăng lá tròn - Polyscias balfouriana.
Hình 2: Thực phẩm
chức năng CERATO
Dịch trích butanol của lá và rễ cây Polyscias
balfouriana đều có tác dụng chống loét khi thử nghiệm trên chuột, trong đó, dịch trích
butanol từ lá có tác dụng mạnh hơn dịch trích từ rễ [39].
2.1.
HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ
2.1.1. Hóa chất
+ Dung môi: clorofom, metanol, n-hexan, etyl acetat, n-butanol, eter dầu hỏa, etanol 96o.
+ Silica gel: silica gel 60, 0.04 – 0.06 mm, Merck dùng cho sắc kí cột.
+ Sắc kí bản mỏng loại 25DC – Aflufolein 20 x 20, Kiesel gel 60F254, Merck.
+ Sắc kí bản mỏng loại 25DC, RP – 18, Merck.
+ Thuốc thử hiện hình sắc kí bản mỏng: H 2 SO 4 đặc.
2.1.2. Thiết bị
+ Các thiết bị dùng để giải ly, dụng cụ chứa mẫu.
+ Cột sắc kí.
+ Máy cô quay chân không Heidolph, máy sấy.
+ Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR được thực hiện trên máy cộng hưởng từ hạt
nhân BRUKER AC.20, tần số cộng hưởng 500MHz.
+ Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
13
C-NMR kết hợp kỹ thuật DEPT được thực hiện trên
máy cộng hưởng từ hạt nhân BRUKER AC.200, tần số cộng hưởng 500MHz.
Tất cả phổ được ghi tại phòng phân tích cấu trúc, Viện Hóa Học - Viện Khoa Học và
Công Nghệ Việt Nam, 18 - Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội.
2.2.
KHẢO SÁT NGUYÊN LIỆU
2.1.1. Thu hái và xử lí mẫu
ĐIỀU CHẾ CÁC LOẠI CAO VÀ CÔ LẬP HỢP CHẤT:
2.3.1. Điều chế các loại cao
2.3.1.1. Điều chế cao etanol
Sử dụng phương pháp ngâm dầm ở nhiệt độ phòng để điều chế cao etanol của vỏ thân.
Bột khô của vỏ thân được ngâm dầm bằng dung môi etanol 96o trong 24 giờ. Sau đó lọc, lấy
dịch trích, thu hồi dung môi. Tiếp tục thực hiện nhiều lần cho đến khi lượng cao thu được
đáng kể, thu được cao etanol của vỏ thân là 111.73g.
2.3.1.2. Điều chế các loại cao khác
Cao etanol của vỏ thân được chiết lỏng – lỏng trong các dung môi có độ phân cực tăng
dần gồm : n-hexan, etyl acetat, n-butanol. Sau đó lấy dịch trích, thu hồi dung môi để thu được
các loại cao tương ứng. Dùng sắc kí bản mỏng pha thường để so sánh các cao : hexan, etyl
acetat và butanol, kết hợp với các tài liệu tham khảo, chọn cao hexan và cao butanol để làm
thực nghiệm. Sơ đồ điều chế các loại cao được trình bày trong sơ đồ 1.
2.3.2. Cô lập hợp chất từ cao hexan.
Sắc kí cột silica gel áp dụng cho 5.000g của cao hexan, giải ly bằng các hỗn hợp dung
môi có độ phân cực tăng dần. Dịch giải ly từ cột sắc kí được hứng vào các bình tam giác
500ml. Sau đó, dùng máy cô quay thu hồi dung môi, phần cao thu được đựng vào các hủ bi.
Dùng sắc kí bản mỏng để kiểm tra phần cao thu được, những phần giống nhau gom lại thành
một phân đoạn. Kết quả được 4 phân đoạn (H.1 – H.4), các phân đoạn được trình bày trong
bảng 2.
2.3.2.1. Sắc kí cột cho phân đoạn H.3 (Bảng 2)
Sắc kí cột silica gel áp dụng cho phân đoạn H.3 (1.080g) trong bảng 2, giải ly bằng các
hỗn hợp dung môi có độ phân cực tăng dần. Dịch giải ly từ cột sắc kí được hứng vào các bình
tam giác 250ml. Sau đó, dùng máy cô quay thu hồi dung môi, phần cao thu được đựng vào
các hủ bi. Dùng sắc kí bản mỏng để kiểm tra phần cao thu được, những phần giống nhau gom
lại thành một phân đoạn. Kết quả được 3 phân đoạn (H.3.1 – H.3.3), các phân đoạn được trình
bày trong bảng 3.
thành một phân đoạn. Kết quả được 3 phân đoạn (B.4.3.1 – B.4.3.3), các phân đoạn được
trình bày trong bảng 7.