TRƯỜNG ĐẠI HỌC s ư PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

PHẠM TH Ị D IỆU LINH

Bước ĐẦU NGHIÊN cứu THÀNH PHẦN
HÓA HỌC CÂY TRỨNG CUA - MELOCHIA

UMBELLATA

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: H óa Hữu

HÀ NÔI - 2016

Ctf


TRƯỜNG ĐẠI HỌC s ư PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

PHẠM TH Ị D IỆU LINH

Bước ĐẦU NGHIÊN cứu THÀNH PHẦN
HÓA HỌC CÂY TRỨNG CUA - MELOCH1A

UMBELLATA

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: H óa Hữu cơ




LỜ I CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong khoá luận “Bước đầu nghiên cứu thành phần hóa học cây
Trứng cua - Melochm umbelỉaừi” là trung thực, không trùng với các khoá
luận khác.
Sinh viên

Phạm Thị Diệu Linh


M ỤC LỤC
MỞ Đ Ầ U :......................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN............................................................................3
1.1. Tổng quan về cây Trứng cua..................................................................3
1.1.1. Giới thiệu về cây Trứng cua........................................................... 3
1.1.2. Phân bổ............................................................................................3
1.1.3. Thành phần hóa học........................................................................3
1.2. Các phuơng pháp chiết mẫu thực vật.......................................................6
1.2.1. Chọn dung môi chiết........................................................................6
1.2.2. Quá trình chiết.................................................................................8
1.3. Các phuơng pháp sắc kí trong phân lập các họp chất hữu cơ.............. 10
1.3.1. Đặc điểm chung của phương pháp sắc k í..................................... 10
1.3.2. Cơ sở của phương pháp sẳc kỉ.......................................................11
1.3.3. Phân loại các phương pháp sắc kí.................................................11
1.4. Một số phương pháp hoá lý xác định cấu trúc của các họp chất hữu cơ.. 16
1.4.1. Phổ hồng ngoại (Infrared Spectroscopy, IR )............................... 16
1.4.2. Phổ khối lượng (Mass Spectroscopy, MS)..................................... 17

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN............................................................................. 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................ 46


D A NH M ỤC CÁC C H Ữ VIẾT TẮT

[oc]d

Độ quay cực Specific Optical Rotation

13c -n m r

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Cacbon 13
Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy

^-NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton
Proton Magnetic Resonance Spectroscopy

2D-NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều Two-Dimensional
NMR

cc

Sắc ký cột Column Chromatography

HMBC

Hình 4.I.C. Phổ 13c NMR của hợp chất M U I................................................. 31
Hình 4.1.d. Phổ HSQC của hợp chất M U I.....................................................33
Hình 4.1.e. Phổ HMBC của họp chất M U I.................................................... 34
Hình 4.1.f. Các tương tác HMBC chính của hợp chất M U I...........................35
Hình 4.2.a. cấu trúc hóa học của hợp chất MU5............................................ 36
Hình 4.2.b. Phổ *H NMR của họp chất MU5................................................. 36
Hình 4.2.C. Phổ 13c NMR của hợp chất MU5................................................. 37
Hình 4.2.d. Phổ HSQC của hợp chất MU5..................................................... 38
Hình 4.2.e. Phổ HMBC của hợp chất MU5.................................................... 39
Hình 4.2.f. Các tương tác HMBC chính của họp chất MU5...........................39
Hình 4.3 .a. cấu trúc hóa học của hợp chất MU8............................................40
Hình 4.3 .b. Phổ *H NMR của họp chất MU8 ................................................. 40
Hình 4.3.C. Phổ 13c NMR của họp chất MU8.................................................41
Hình 4.3.d. Phổ HMBC của hợp chất MU8....................................................43
Hình 4.3.e. Các tương tác HMBC chính của hợp chất MU8......................... 44
Bảng 4.1. Số liệu phổ NMR của họp chất MUI và chất so sánh................... 32
Bảng 4.2. Số liệu phổ NMR của họp chất MU5......................................... 37
Bảng 4.3. Số liệu phổ NMR của họp chất MU8 và chất so sánh................... 42


M Ở ĐÀU
Các sản phẩm thiên nhiên ngày càng được con người quan tâm và
ứng dụng rộng rãi bởi đặc tính ít độc, dễ hấp thụ và không làm tổn hại đến
môi sinh. Theo các tài liệu công bố hiện nay, có khoảng 60% - 70% các loại
thuốc chữa bệnh đang được lưu hành hoặc trong giai đoạn thử nghiệm lâm
sàng có ngồn gốc tự nhiên.
Bằng các phương pháp thử hoạt thủi sinh học hiện đại, có kết quả
cao, người ta đã tiến hành nghiên cứu các mẫu dịch chiết thực vật, nghiên cứu
các chất đã tách được từ các dịch chiết. Nhờ vậy mà phát hiện ra nhiều hợp
chất có hoạt tính sinh học quý báu, tạo điều kiện vô cùng thuận lợi cho việc

phương pháp phổ.

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VÈ CÂY TRỨNG CUA
1.1.1. Giới thiệu về cây Trứng cua
. Tên khoa học: Melochia umbellata (Wight.) Stapf. thuộc họ Trôm
Sterculiaceae.
• Tên Việt Nam : Trứng cua
• Mô tả cây:
Cây gỗ nhỏ; cành non có lông dày ừắng. Lá xoan to, dài đến 20 cm, có
lông mịn như nhung ở hai mặt, gân ở đáy 5; cuống dài bằng phiến, lá bẹ to,
cao 1 cm, hình thận, rụng sớm. Lá ở phát hoa hình bánh bò, trăng trắng. Hoa
hường; đài dính thành ống cao 2,5 mm, có lông mịn; cánh hoa cao 8 mm; tiểu
nhụy 5, chỉnh dính thành ống ngắn; noãn sào có lông dày. Nang cao 1 cm, có
5 khía, có lông.

1.1.2. Phân bố
Cây phân bố ở rừng triền núi ở các khu vực: Buôn mê thuột, Cà Ná,
Bảo Lộc...

1.1.3. Thành phần hóa học
Các nghiên cứu đã được công bố ừên thế giới về các loài thuộc chi
Melochỉa cho thấy sự có mặt của các lớp chất alkaloid [1-7], tritecpen [8] và
flavonoid [9].

3

4


Tuy nhiên, hiện chưa có nhiều công trình khoa học công bố về thành
phàn hóa học của cây Trứng cua - M. umbellata. Tính đến thời điểm hiện tại,
mới chỉ có 03 công trình khoa học được công bố về loài này. Năm 1980,
nhóm tác giả Gunasegaran và cs công bố sự phân lập và xác định cấu trúc của
một hợp chất ílavonoit là kaempferol-3-ớ-galactoside từ loài này [10].

Kaempferol-3-ơ-galactosỉde

Đến năm 2012, họp chất stigmasterol glycoside là stigmast-5,22-dien3-ơ-P-D-glucopyranoside tiếp tục được công bố từ loài Melochỉa umbellata
(Houtt) Stapf var. degrabrata K [11].

Stỉgmast-5,22-dỉen-3-ơ-p-D-glucopyranosỉde

5


Cleomiscosin A

Gần đây nhất, một hợp chất quinolinone alkaloid là waltherione

c và

một hợp chất coumarinolignan là cleomiscosin A cũng được phân lập từ loài
này. Con đường sinh tổng họp của các họp chất waltherione A-D và các hợp
chất 4-quinolinone phân lập được từ các loài thuộc họ Malvaceae cũng được
các tác giả đề xuất [12].


khác. Tương tự như vậy, sự có mặt của lượng nhỏ axit clohiđric (HC1) cũng
có thể gây ra sự phân huỷ, sự khử nước hay sự đồng phân hoá với các hợp
chất khác. Chloroữom có thể gây tổn thương cho gan và thận nên khi làm
việc với chất này cần được thao tác khéo léo, cẩn thận ở nơi thoáng mát và
phải đeo mặt nạ phòng độc. Metylen clorit ít độc hơn và dễ bay hơi hơn
chloroírom.
Methanol và ethanol 80% là những dung môi phân cực hơn các
hiđrocacbon thế clo. Người ta cho rằng các dung môi thuộc nhóm rượu sẽ
thấm tốt hơn lên màng tế bào nên quá trình chiết với các dung môi này sẽ thu
được lượng lớn các thành phàn trong tế bào. Trái lại, khả năng phân cực của
chloroữom thấp hơn, nó có thể rửa giải các chất nằm ngoài tế bào. Các ancol
hoà tan phần lớn các chất chuyển hoá phân cực cùng với các họp chất phân
cực trung bình và thấp. Vì vậy, khi chiết bằng ancol thì các chất này cũng bị
7


hoà tan đồng thời. Thông thường dung môi cồn trong nước có những đặc tính
tốt nhất cho quá trình chiết sơ bộ.
Tuy nhiên cũng có một vài sản phẩm mới được tạo thành khi dùng
methanol trong suốt quá trình chiết. Thí dụ trechlonolide A thu được từ
trechlonaetes aciniata được chuyển thành trechlonolide B bằng quá trình phân
huỷ 1-hydroxytropacocain cũng xảy ra khi erythroxylum novogranatense
được chiết trong methanol nóng.
Người ta thường ít sử dụng nước để thu được dịch chiết thô từ cây mà
thay vào đó là dùng dung dịch nước của methanol.
Dietyl ete hiếm khi được dùng cho các quá trình chiết thực vật vì nó rất
dễ bay hơi, bốc cháy và rất độc, đồng thời nó có xu hướng tạo thành peroxit
dễ nổ. Peroxit của dietyl ete dễ gây phản ứng oxi hoá với các hợp chất không
có khả năng tạo cholesterol như các carotenoid. Tiếp đến là axeton cũng có
thể tạo thành axetonit nếu 1,2-cis-diol có mặt trong môi trường axit. Quá trình

chất giá trị nữa. Sự kết thúc quá trình chiết được xác định bằng một vài cách
khác nhau.
Ví dụ:
- Khi chiết các ancaloid, ta có thể kiểm tra sự xuất hiện của hợp chất
này bằng sự tạo thành kết tủa với những tác nhân đặc trưng như tác nhân
Đragendroff và tác nhân Maye.- Các ílavonoid thường là những họp chất
màu. Vì vậy, khi dịch chiết chảy ra mà không có màu sẽ đánh dấu sự rửa hết
những chất này trong cặn chiết.
- Khi chiết các chất béo thi nồng độ trong các phần của dịch chiết ra và
sự xuất hiện của cặn chiết tiếp theo sau đó sẽ biểu thị sự kết thúc quá trình
chiết.
- Các lacton của sesquitecpen và các glicozid trợ tim, phản ứng Kedde
có thể dùng để biểu thị sự xuất hiện của chúng hoặc khi cho phản ứng với
9


aniline axetat sẽ cho biết sự xuất hiện của các hydrat cacbon và từ đó có thể
biết được khi nào quá trình chiết kết thúc.
Như vậy, tuỳ thuộc vào mục đích càn thiết lấy chất gì để lựa chọn dung
môi cho thích hợp và thực hiện quy trình chiết họp lí nhằm đạt hiệu quả cao.
Ngoài ra, có thể dựa vào mối quan hệ của dung môi và chất tan của các lớp
chất mà ta có thể tách thô một số lớp chất ngay trong quá trình chiết.

1.3. Các phương pháp sắc kí trong phân lập các họp chất hữu cơ
Phương pháp sắc kí (Chromatography) là một phương pháp phổ biến và
hữu hiệu nhất hiện nay, được sử dụng rộng rãi trong việc phân lập các họp
chất hữu cơ nói chung và các hợp chất thiên nhiên nói riêng.
1.3.1. Đặc điểm chung của phương pháp sắc kỉ
Sắc kí là phương pháp tách, phân tích, phân li các chất dựa vào sự
khác nhau về bản chất hấp phụ và sự phân bố khác nhau của chúng giữa

n oo : Lượng cực đại của chất có thể bị hấp phụ lên một chất hấp

phụ nào đó.
b

: Hằng số.

c

: Nồng độ của chất bị hấp phụ.

1.3.3. Phân loại các phương pháp sắc kí
Trong phương pháp sắc kí: Pha động là các chất ở trạng thái khí hay
lỏng, còn pha tĩnh có thể là các chất ở trạng thái lỏng hoặc rắn.
• Theo bản chất của hai pha sử dụng
- Pha tĩnh: Có thể là chất rắn hoặc chất lỏng
+ Pha tĩnh là chất rắn: Thường là alumin hoặc silica gel đã được xử
lý, nó có thể nạp nén vào trong một cột
+ Pha tĩnh là chất lỏng: Có thể là một chất lỏng được tẩm lên bề
mặt một chất mang
- Pha động: Có thể là chất lỏng hoặc chất khí
+ Pha động là chất khí: Thí dụ trong kỹ thuật sắc ký khí. Trong
trường hợp này chất khí được gọi là khí mang hay khí vectơ.
11


+ Pha động là chất lỏng: Thí dụ ừong kỹ thuật sắc ký giấy, sắc ký
lớp mỏng, sắc ký cột.
• Phân loại sắc ký theo bản chất của hiện tựợng xảy ra trong quá trinh
phân tách chất.

+ Đây là một phương pháp rất hiệu quả và được ứng dụng rộng rãi
trong việc tinh sạch protein.
- Sắc ký lỏng cao áp
+ Kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp là một dạng mở rộng của kỹ thuật
sắc ký cột có khả năng phân tách protein được cải thiện đáng kể.
Bản thân vật liệu tạo cột vốn đã có sự phân chia rõ ràng và như
thế sẽ có nhiều vị trí tuơng tác dẫn đến khả năng phân tách được
tăng lên đáng kể. Bởi vì cột được làm từ vật liệu mịn hơn nên
phải có một áp lực tác động lên cột để có được một tốc độ chảy
thích hợp.
• Phân loại sắc ký theo cấu hình (chromatography configuration)
- Sắc ký giấy và sắc ký lớp mỏng (paper thin - layer chromatography).
Trong sắc ký giấy:
+ Pha tĩnh: một tờ giấy bằng cellulos
+ Pha động: là chất lỏng
Trong sắc ký lớp mỏng:
+ Chất hấp phụ thông dụng trong sắc ký lớp mỏng là silica gel, là
loại pha tĩnh với tính chất rất phân cực
+ Pha động: luôn luôn là chất lỏng
- Sắc ký cột hở cổ điển (classical open column chromatography)
+ Sắc ký cột hở cổ điển là tên gọi để chỉ loại sắc ký sử dụng một
ống hình trụ, được đặt dựng đứng, với đàu trên hở và đàu dưới có
gắn một khóa.
13


+ Pha tĩnh rắn được nhồi vào ống hình trụ. Mầu cần tách được đặt
lên trên bề mặt của pha tĩnh
+ Pha động là dung môi được liên tục rót vào đàu cột
Dựa vào trạng thái tập hợp của pha động, người ta chia sắc kí thành hai

phương pháp khác nhau. Nếu lượng chất nhiều và chạy thô thì phổ biến là tẩm
chất vào silica gel rồi làm khô, tơi hoàn toàn, đưa lên cột. Nếu tách tinh thì
đưa trực tiếp chất lên cột bằng cách hoà tan chất bằng dung môi chạy cột với
lượng tối thiểu.
Có hai cách đưa chất hấp phụ lên cột:
- Cách 1: Nhồi cột khô.
Theo cách này, chất hấp phụ được đưa trực tiếp vào cột khi còn khô,
sau đó dùng que mềm để gõ nhẹ lên thành cột để chất hấp phụ sắp xếp chặt
trong cột. Sau đó dùng dung môi chạy cột để chạy cột đến khi cột trong suốt.
- Cách 2: Nhồi cột ướt.
Chất hấp phụ được hoà tan trong dung môi chạy cột trước với lượng
dung môi tối thiểu, sau đó đưa dần lên cột đến khi đủ lượng cần thiết.
Khi chuẩn bị cột phải lưu ý không được để bọt khí bên trong (nếu có
bọt khí gây nên hiện tượng chạy rối trong cột, giảm hiệu quả tách) và cột
không được nứt, gãy, dò.
Tốc độ chảy của dung môi cũng ảnh hưởng đến hiệu quả tách. Nếu tốc
độ dòng chảy quá lớn sẽ làm giảm hiệu quả tách. Còn nếu tốc độ dòng chảy
quá thấp thì sẽ kéo dài thời gian tách và ảnh hưởng đến tiến độ công việc.
1.3.3.2. sẳc kí lớp mỏng
Sắc kí lớp mỏng (SKLM) thường được sử dụng để kiểm ứa và định
hướng cho sắc kí cột. SKLM được tiến hành ừên bản mỏng ừáng sẵn silica
gel trên đế nhôm hay đế thuỷ tinh. Ngoài ra, SKLM còn dùng để điều chế thu
chất trực tiếp. Bằng việc sử dụng bản SKLM điều chế (bản được tráng sẵn
15


silica gel dày hơn), có thể đưa lượng chất nhiều hơn lên bản và sau khi chạy
sắc kí, người ta có thể cạo riêng phần silica gel có chứa chất càn tách rồi giải
hấp phụ bằng dung môi thích họp để thu được từng chất riêng biệt. Có thể
phát hiện chất trên bản mỏng bằng đèn tử ngoại, bằng chất hiện màu đặc

hồi lại. Vì vậy, thường đối với các họp chất thiên nhiên (lượng chất thu được
ít) thì phổ hồng ngoại được đo sau khi đã hoàn chỉnh các phép đo khác.
1.4.2. Phổ khối lượng (Mass Spectroscopy, MS)
Nguyên tắc của phưong pháp phổ này là dựa vào sự phân mảnh ion của
phân tử chất dưới sự bắn phá của chùm ion bên ngoài. Phổ MS còn cho các
pic ion mảnh khác mà dựa vào đó người ta có thể xác định được cơ chế phân
mảnh và dựng lại được cấu trúc hoá học của các họp chất. Hiện nay có rất
nhiều loại phổ khối lượng, như những phương pháp chủ yếu sau:
- Phổ EI-MS (Electron Impact Ionization Mass Spectroscopy) dựa vào
sự phân mảnh ion dưới tác dụng của chùm ion bắn phá năng lượng khác nhau,
phổ biến là 70eV.
- Phổ ESI-MS (Electron Sprayt Ionization Mass Spectroscopy) gọi là
phổ phun mù điện tử. Phổ này được thực hiện với năng lượng bắn phá thấp
hơn nhiều so với phổ EI-MS, do đó phổ thu được chủ yếu là pic ion phân tử
và các pic đặc trưng cho sự phá vỡ các liên kết có mức năng lượng thấp, dễ bị
phá vỡ.
- Phổ FAB-MS (Fast Atom Bombing Mass Spectroscopy) là phổ bắn
phá nguyên tử nhanh với sự bắn phá nguyên tử nhanh ở năng lượng thấp, do
đó phổ thu được cũng dễ thu được pic ion phân tử.
- Phổ khối lượng phân giải cao (High Resolution Mass Spectroscopy),
cho phép xác định pic ion phân tử hoặc ion mảnh với độ chính xác cao.
- Ngoài ra, hiện nay người ta còn sử dụng kết hợp các phương pháp sắc
kí kết họp với khối phổ khác như: GC-MS (sắc kí khí - khối phổ) cho các chất
dễ bay hơi như tinh dầu hay LC-MS (sắc kí lỏng - khối phổ) cho các hợp chất

17