BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
PHÙNG THỊ HỒNG HẠNH
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC,
HOẠT TÍNH CHỐNG ÔXY HÓA VÀ CHỐNG TĂNG
ĐƯỜNG HUYẾT TỪ LÁ CÂY XAKÊ
(ARTOCARPUS ALTILIS, MORACEAE)
Chuyên ngành: KỸ THUẬT HÓA HỌC
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS.TS. Trần Thu Hương
Hà Nội – 2014
LỜI CẢM ƠN
Luận văn này được hoàn thành tại bộ môn Hóa học Hữu cơ, Viện Kỹ thuật
Hóa học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời chân thành cảm ơn
PGS.TS Trần Thu Hương, người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành
luận văn.
Em xin được cảm ơn đến các thầy, các cô trong bộ môn Hóa học Hữu cơ, Viện
Kỹ thuật Hóa học, đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập và thực
hiện luận văn tại bộ môn.
Em xin gửi lời cảm ơn đến, cùng các cô chú, các anh chị trong Viện Hóa Sinh
3
1.2
Vài nét về chi Artocarpus, họ Dâu tằm (Moraceae)
3
1.3
Thực vật học và công dụng của cây Xakê
5
1.4
Các nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Artocarpus
9
1.4.1
Tổng quan về các hợp chất phân lập được từ chi Artocarpus
9
1.4.2
Các hợp chất arylbenzofuran
1.5.2
Hoạt tính chống tiểu đường
17
1.5.3
Hoạt tính chống xơ vỡ động mạch
18
1.5.4
Hoạt tính chống oxy hóa
19
1.5.5
Hoạt tính kháng vius
19
1.5.6
Hoạt tính gây độc tế bào
20
1.6.3.
Tác dụng sinh học của flavonoid
27
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
29
2.1
Mẫu thực vật
29
2.2
Phương pháp chiết
30
2.2.1
Khái niệm
30
2.2.2
32
2.3.3
Phân loại các phương pháp sắc ký
33
Các phương pháp xác định cấu trúc của các hợp chất hữu cơ
34
2.4.1
Quang phổ hấp thụ hồng ngoại
34
2.4.2
Phổ khối lượng
34
1.6
Chương 2
2.3
36
2.5.2
Phương pháp thử hoạt tính ức chế enzym α-glucosidase và
2.5
enzym α-amylase
37
THỰC NGHIỆM
38
Nghiên cứu thành phần hóa học lá cây XaKê
38
3.1.1
Thu hái và xử lý mẫu
38
3.1.2
Tạo cặn chiết tổng và cặn chiết phân đoạn từ bột lá cây Xakê
3.2
amylase
45
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
48
4.1
Kết quả nghiên cúa hóa học lá cây Xakê
48
4.2
Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất được phân lập
49
Hợp chất SK1
49
Chương 4
4.2.1
Xakê
4.3.3
68
Kết quả thử hoạt tính ức chế enzym α-amylase của lá cây
Xakê
70
KẾT LUẬN
72
TÀI LIỆU THAM KHẢO
74
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1
Một số loài Artocarpus của Việt Nam
Bảng 4.1
Khối lượng, hiệu suất thu các phần chiết và tách từ bột khô lá
4
Bảng 4.6
Kết quả thử hoạt tính chống oxy hóa dựa vào khả năng dọn
gốc tự do DPPH của các mẫu dịch chiết lá cây Xakê
Bảng 4.7
Kết quả thử hoạt tính chống oxy hóa dựa vào khả năng dọn
gốc tự do DPPH của các chất phân lập được từ lá cây Xakê
Bảng 4.8
68
Kết quả hoạt tính ức chế α-glucosidase của 3 hợp chất sạch
phân lập từ lá cây Xakê
Bảng 4.9
66
69
Kết quả hoạt tính ức chế α-amylase của 3 hợp chất sạch phân
lập từ lá cây Xakê
70
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ
Hình 4.4
Cấu trúc hóa học của SK1
52
Hình 4.5
Phổ khối lượng phân giải cao FI – ICR – MS của SK2
53
Hình 4.6
Phổ 1H-NMR của SK2
54
Hình 4.7
Phổ 13C-NMR của SK2
54
Hình 4.8
Phổ DEPT của SK2
56
Hình 4.14
Cấu trúc hóa học của SK3
59
6
Hình 4.15
Phổ 13C-NMR của SK3
61
Hình 4.16
Phổ 13C-NMR và DEPT của SK3
61
Hình 4.17
Phổ HSQS của SK3
62
Hình 4.18
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Nội dung của chữ viết tắt
CC
: Column Chromatography (Sắc ký cột)
TLC
: Thin – layer Chromatography (Sắc ký lớp mỏng)
MS
: Mass Spectrometry (Phổ khối lượng)
ESI – MS
: Electrospay Ionnization Mass Spectrometry
(Phổ khối lượng phun mù điện tử)
HR – MS
: Hight – resolution Mass Spectrometry
(Phổ khối lượng phân giải cao)
NMR
Ј (Hz)
: Hằng số tương tác (Hertz)
s
: singlet
Br s
: singlet tù
d
: doublet
q
: quartet
t
: triplet
m
: multiplet
BALB/c
: Fetal Bovine Serum
HTCO
: Hoạt tính chống oxy hóa
MEM
: Minimum Essential Media của Invitrogen
MeOH
: Metanol
MTT
:3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium
bromide
OD
: Optical density (Mật độ quang học)
PBS
: Phosphate Buffer Saline (Đệm phosphat saline)
SC%
: Scavenging Capacity (Khả năng dọn gốc tự do)
trị ho, đau răng, đau dạ dày, bệnh ngoài da...Lá cây Xakê có tác dụng bổ gan, chữa
sơ gan, cao huyết áp và trị bệnh tiểu đường [34]. Ở nước ta, đông y sử dụng lá Xakê
kết hợp với vị thuốc khác các tác dụng chữa viêm gan, bệnh gút. Đặc biệt, lá Xakê
trị chứng tăng huyết áp và trị bệnh tiểu đường [5].
1
Luận văn thạc sĩ KTHH
Phùng Thị Hồng Hạnh
---------------------------------------------------------------------------------------------------Xuất phát từ công dụng của cây Xakê trong dân gian, hiện nay ít công trình đề
cập tới việc nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của cây Xakê. Với
mong muốn đóng góp một số thông tin khoa học vào kho tàng các hợp chất thiên
nhiên, chúng tôi xin chọn đề tài:
“Nghiên cứu một số thành phần hóa học, hoạt tính chống oxy hóa và
chống tăng đường huyết từ cây Xakê (Artocarpus Altilis, Moraceae)”.
Mục đích và nhiệm vụ chính của đề tài:
- Phân lập và xác định cấu trúc hoá học một số hợp chất từ lá cây XaKê.
- Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa và chống tăng đường huyết của một số
dịch chiết và các hợp chất phân lập được từ lá cây Xakê.
2
Luận văn thạc sĩ KTHH
Phùng Thị Hồng Hạnh
----------------------------------------------------------------------------------------------------
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ CÂY XAKÊ
Phùng Thị Hồng Hạnh
---------------------------------------------------------------------------------------------------Merr. (Mít tố nữ) và nguyên cho tới lớn và xẻ thùy ở Artocarpus communis Forst. &
Forst.f. (Xa kê). Một số loài trong chi có quả ăn được nên được trồng ở nhiều nước
trên thế giới như Artocarpus heterophyllus, Artocarpus rigidus, Artocarpus
tonkinensis ... [21].
Theo tác giả Phạm Hoàng Hộ [3] ở Việt Nam có một số loài Artocapus sau:
Bảng 1.1: Một số loài Artocarpus của Việt Nam
TT
Tên khoa học
Tên Việt Nam
Nơi phân bố
1
A. altilis (Park.) Fosb.
Xakê
Nam Bộ
2
A. borneensis Merr. subsp. (Kurz) Jarr.
Mít chua
Quảng Trị, Huế
A. integer (Thunb.) Merr.
Mít tố nữ
Nam Bộ
7
A. lakoocha Roxb.
Chay
Lào Cai, Thanh
Hóa, Sài gòn
8
A. lowii King.
Mít low
Kontum
9
A. melinoxyla Gagn.
Mít gỗ mật
Chay Bắc Bộ
Sài gòn
Bắc Giang,
Thanh Hóa
4
Luận văn thạc sĩ KTHH
Phùng Thị Hồng Hạnh
---------------------------------------------------------------------------------------------------1.3 Thực vật học và công dụng của cây Xakê
a. Thực vật học [4]
Tên Việt Nam
: Xakê
Tên gọi khác
: Cây Bánh mỳ (Breadfruit)
Tên khoa học
: Artocapus altilis (Park.) Fosb.
Tên khoa học đồng nghĩa
: Artocarpus communis J.R. & G.Forst.
Artocapus insica L.
a) Cây Xakê
c) Hoa và lá Xakê
Hình 1.1 Một số hình ảnh về cây Xakê (Artocarpus altilis (Park.) Fosb.)
6
Luận văn thạc sĩ KTHH
Phùng Thị Hồng Hạnh
---------------------------------------------------------------------------------------------------b. Công dụng
Từ lâu, nhân dân vùng Polynesia và quần đảo Tahiti (nam Thái Bình Dương)
đã thu hái quả Xakê về vùi trong tro nóng hoặc nướng trên than hồng để ăn. Ở Ấn
Độ quả Xakê được coi như một món ăn cao cấp khi thái quả thành từng lát mỏng
rán với mỡ hoặc bơ cho hương vị giống như bánh mì rán. Ngoài ra, người ta còn
dùng quả Xakê nấu món cari hoặc rang xay thành bột để chế biến nhiều món ăn
hàng ngày. Một số nước dùng quả Xakê còn xanh cho lên men chế biến thành món
”Popoi” có giá trị dinh dưỡng cao, giống như phomat. Có nơi dùng quả Xakê nấu
canh với tôm cá hoặc luộc, thái lát phơi khô nấu với gạo. Do đó, cây Xakê được thế
giới biết đến với tên gọi là cây Bánh mỳ (breadfruit) [4].
Ở Papua Niu - Guinea, vỏ cây được dùng trị bệnh ghẻ; nhựa cây được dùng
pha loãng uống trị ỉa chảy và lỵ; lá được dùng phối hợp với lá đu đủ rồi giã với vôi
cho tới khi có màu vàng, lấy hỗn hợp này đắp trị sưng háng, lá cũng được dùng trị
đinh nhọt, sưng háng [2].
Vỏ thân và vỏ rễ cây Xakê được sử dụng trong y học cổ truyền Indonesia để
chữa chứng ăn uống khó tiêu, ỉa chảy, lỵ và đau răng [1].
Ở Trinidad và Bahamas, người ta dùng nước sắc lá Xakê để hạ huyết áp và trị
hen suyễn, lá giã nát đắp trị tưa lưỡi, nước ép từ lá dùng như thuốc nhỏ tai, tro đốt
từ lá dùng bôi lên da chữa nhiễm trùng và bột lá khô được dùng điều trị lá lách mở
rộng. Quả giã nát làm thuốc đắp lên vết sưng tấy để mau mưng mủ, hoa chữa đau
Thịt quả Xakê thường được dùng để ăn. Quả còn xanh có bột dùng làm thực
phẩm. Hạt Xakê luộc hoặc rang, ăn ngon như hạt giẻ có tác dụng lợi trung tiện, kích
dục [1].
* Một số bài thuốc trị bệnh từ cây Xakê [5]:
+ Chữa mụn nhọt, áp xe: lá Xakê đốt thành than, tán mịn, phối hợp với dầu
dừa và nghệ tươi, giã nát, làm thành bánh để đắp chữa mụn rộp. Hoặc dùng lá Xakê
và lá đu đủ tươi, lượng bằng nhau, giã với chút vôi, cho đến khi có màu vàng dùng
để đắp chữa sưng háng, mụn nhọt, áp xe...
+ Chữa bệnh gout: lá Xakê (loại lá đã già, còn tươi) 100 gam, quả dưa leo 100
gam, cỏ xước khô 50 gam. Tất cả vào nồi nấu lấy nước dùng.
8
Luận văn thạc sĩ KTHH
Phùng Thị Hồng Hạnh
---------------------------------------------------------------------------------------------------+ Chữa viêm gan, vàng da: lá Xakê còn tươi 100 gam, diệp hạ châu tươi 50
gam, củ móp gai tươi 50 gam, cỏ mực khô 20-50 gam. Tất cả đem nấu chung để lấy
nước dùng trong ngày.
+ Chữa bệnh tiểu đường typ 2: lá Xakê (loại lá đã già) 100 gam, quả đậu bắp
tươi 100 gam, lá ổi non 50 gam. Tất cả đem nấu chung để lấy nước uống, có thể
uống thường xuyên.
+ Chữa chứng tăng huyết áp: lá Xakê vàng vừa rụng 2 lá, rau ngót tươi 50
gam, lá chè xanh tươi 20 gam, nấu chung lấy nước uống trong ngày.
+ Chữa đau răng: rễ cây Xakê đem nấu nước ngậm và súc miệng.
Theo Phạm Hoàng Hộ, lá già Xakê sắc trị hạ huyết áp, đái tháo đường [3].
1.4 Các nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Artocarpus
Các loài thuộc chi Artocarpus rất giàu các hợp chất phenol bao gồm cả
flavonoid, stilbenoid và arylbenzofuran. Dưới đây chúng tôi trình bày tổng quan về
hợp chất flavonoid và nghiên cứu thành phần hóa học của các hợp chất phân lập từ
R 1O
R1
R2
OH O
OH
O
R2
1 Me
2 H
6 H
MeO
MeO
HO
R2
OH O
H
H
OH
3 Me
7 H
OH
8
OH
R 2O
OMe
HO
R1O
O
R1
O
OMe
OR 2
OH
OH O
R1
5 H
11 H
R2
OH
O
O
HO
O
O
OH
OH
O
OH O
OH O
14
O
OH
15
OMe
OH
OH
chiết EtOAc vỏ cây A. tonkinensis [44].
Năm 2002,
một
hợp
chất
prenyl
2-arylbenzofuran
mới
khác
là
artoindonesianin O (18) đã được E. H. Hakim và cộng sự tách từ vỏ cây A.
gomezianus [16]. Cũng vào thời gian này, Bao - Ning Su và cộng sự đã phân lập
11
Luận văn thạc sĩ KTHH
Phùng Thị Hồng Hạnh
---------------------------------------------------------------------------------------------------thêm một dẫn xuất mới nữa là 3 - (, -dimetylpropenyl) moracin M (19) từ vỏ và
cành cây A. dadah [8].
OH
HO
OH
O
O
O
OH
OH
21
20
Từ rễ cây A. lakoocha, lakoochin A (22) và B (23) là hai dẫn xuất 2-aryl
benzofuran mới đã được Puntumchai và cộng sự công bố vào năm 2004 [9].
HO
O
OCH3
HO
(24),
4-
hydroxyartolakoochol (25) và cycloartolakoochol (26) đã được Sritularak và cộng sự
tiếp tục phân lập từ vỏ rễ A. lakoocha vào năm 2010 [11].
Năm 2009, từ cành cây A. heterophyllus Zong-Ping Zheng và cộng sự cũng đã
tách được một isoprenyl 2-arylbenzofuran mới và đặt tên là artoheterophyllin A
(27) [49].
OH
HO
HO
O
O
H
O
O
R
O
OH
4
2
OH
6'
5'
O
HO
28
HO
13
6
3'
OH
29
OH