0
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
------------
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP ĐẠI HỌC
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH SINH
HỌC VÀ TẠO CHẾ PHẨM DẦU TẮM CHO TRẺ EM TỪ
TINH DẦU CÂY ĐƠN KIM
Mã số: ĐH2015-TN06-06
Chủ nhiệm đề tài: TS. PHẠM THẾ CHÍNH
Thái Nguyên, 7/2017
0
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG
ĐẠITHÁI
HỌCNGUYÊN
KHOA HỌC
ĐẠI HỌC
TRƢỜNG
ĐẠI HỌC KHOA HỌC
------------
Chủ nhiệm đề tài: ThS.NCS. Nguyễn Thu Huyền
Thái
Thái Nguyên,
Nguyên, 1/2017
7/2017
i
DANH SÁCH NHỮNG THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU
ĐỀ TÀI VÀ ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH
I. Thành viên thực hiện đề tài
- PGS.TS. Dƣơng Nghĩa Bang – Khoa Hóa – Trƣờng Đại học Khoa học –
Đại học Thái Nguyên
- TS. Phạm Thị Thắm – Khoa Hóa học - Trƣờng Đại học Khoa học - Đại
học Thái Nguyên
II. Đơn vị phối hợp thực hiện
- Viện Hóa học
- Viện Hóa sinh biển
ii
MỤC LỤC
I. Thành viên thực hiện đề tài ......................................................................... i
MỤC LỤC ........................................................................................................ ii
CHƢƠNG 1....................................................................................................... 3
TỔNG QUAN ................................................................................................... 3
1.1 KHÁI QUÁT VỀ HỌ CÚC (ASTERACEAE) ............................................... 3
1.2 KHÁI QUÁT VỀ CHI WEDELIA ................................................................... 4
1.3 KHÁI QUÁT VỀ CÂY ĐƠN ĐẤT ................................................................. 4
2.7. NGHIÊN CỨU TẠO CHẾ PHẨM DẦU TẮM TỪ TINH DẦU ............. 22
CHƢƠNG 3..................................................................................................... 23
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................................ 23
3.1 NGHIÊN CỨU TINH DẦU CÂY ĐƠN ĐẤT ............................................. 23
3.1.1 Phân lập tinh dầu đơn đất ............................................................... 23
3.1.2 Khảo sát thành phần hóa học của tinh dầu đơn đất bằng GC-MS . 25
3.1.3 Hoạt tính sinh học của tinh dầu cây đơn đất .................................. 27
3.2 NGHIÊN CỨU CÁC CẶN CHIẾT CÂY ĐƠN ĐẤT ................................. 28
3.2.1 Phân lớp các lớp chất theo độ phân cực tăng dần của dung môi ... 28
3.2.2 Khảo sát hoạt tính sinh học của các cặn chiết................................ 29
3.2.2.1 Hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định ....................................... 30
3.2.2.2 Hoạt tính chống oxy hóa ............................................................. 30
3.2.3 Phân lập các chất tinh khiết trong cặn chiết................................... 31
3.2.3.1 Phân lập và xác định cấu trúc các chất trong cặn chiết H........... 31
3.2.3.2 Phân lập và xác định cấu trúc các chất trong cặn chiết M .......... 33
3.2.3.3 Phân lập và xác định các chất trong cặn chiết E ......................... 35
3.3. TẠO BỘT TẮM DƢỢC LIỆU ................................................................ 38
3.4. QUY TRÌNH CHẾ PHẨM DẦU TẮM DƢỢC LIỆU TỪ TINH DẦU . 41
KẾT LUẬN ..................................................................................................... 42
KIẾN NGHỊ .................................................................................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 45
iv
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Hình ảnh cây đơn đất (Wedelia chinensis)......................................... 4
Hình 1.2 Hình ảnh hoa đơn đất ......................................................................... 5
Hình 2.1 Chƣơng trình nhiệt độ của máy GC-MS .......................................... 13
Hình 3.1 Thiết bị chƣng cất tinh dầu cải tiến .................................................. 24
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Sắc kí lớp mỏng
2
VSVKĐ
Vi sinh vật kiểm định
TÊN
Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance
3
13
C-NMR
Spectrocopy
(Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân Cacbon -13)
Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectrocopy
4
1
H-NMR
(Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton)
Distortionless Enhancement by Polarisation Tranfer
ESI
(Ion hóa hơi mù tia điện)
Minimum Inhibitory Concentration
11
MIC
12
dd
Doublet of doublet
13
d
Doublet
14
s
Singlet
15
q
thành phần hóa học trong tinh dầu cây đơn kim (đơn đất), trong đó đã nhận
dạng đƣợc trên hai mƣơi thành phần, hai hợp chất ageratochromene và
caryophyllene oxide là hai thành phần chính lớn nhất.
Lần đầu tiên đề tài đã phát hiện tinh dầu đơn kim (đơn đất) có hoạt tính
ức chế mạnh dòng vi khuẩn B. Subtilis và thể hiện hoạt tính chống oxy hóa.
Đây là kết quả rất có ý nghĩa khoa học nhằm tìm kiếm các ứng dụng dƣợc
dụng của cây thuốc này.
Đề tài đã phát hiện cặn chiết M (diclometan) ức chế mạnh trực khuẩn
Staphylococus arenus và Bacillus subtililis và có thể hiện mạnh hoạt tính
chống oxy hóa. Ngoài ra, cặn chiết E (etyl axetat) ức chế trực khuẩn
Staphylococus arenus và chống oxy hóa với nồng độ thấp.
Từ kết quả hoạt tính đề tài đã bào chế thành công đƣợc bột tắm dƣợc liệu
và đăng ký thành công thƣơng hiệu và bằng sáng chế dạng bột tắm này.
Đề tài cũng đã bào chề thành công dạng sữa tắm từ tình dầu cây đơn kim
(đơn đất) có hoạt tính kháng khuẩn mạnh.
vii
Đề tài đã phân lập đƣợc ba hợp chất tinh khiết là: 1-allyl-4metoxybenzen từ cặn chiết H (n-hexan), stigmasterol từ cặn chiết M
(diclometan) và 3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl) propan-1,2-diol từ cặn chiết
E (etyl axetat) bằng sắc ký cột.
4. Kết quả nghiên cứu:
Đề tài đã phân lập xác định đƣợc 51 thành phần hóa học trong tinh dầu
cây đơn đất, trong đó đã nhận dạng đƣợc 26 thành phần, hai hợp chất
ageratochromene (11,85%) và caryophyllene oxide (11,69%) là hai thành
phần chính lớn nhất.
Tinh dầu đơn đất có hoạt tính ức chế mạnh dòng vi khuẩn B. Subtilis với
MIC50 = 17,34g/ml và thể hiện hoạt tính chống oxy hóa với EC50 =
200g/ml.
Cặn chiết M (diclometan) ức chế mạnh trực khuẩn Staphylococus arenus
dụng, số 3, tr 29-31.
5.2. Sản phẩm chuyển giao khoa học và công nghệ
02 Hợp đồng chuyển giao công nghệ
1. Hợp đồng chuyển giao công nghệ về quy trình phân lập tinh dầu cây
đơn kim và đơn đất cho Công ty TNHH Hoàng Châu, Đoan Phƣợng, Hà Nội
2. Hợp đồng thƣơng mại hóa sản phẩm bột tắm cho công ty TNHHTM
và DV An Đức – Vũ Thƣ – Thái Bình
5.3. Sản phẩm đào tạo:
* Có 04 đề tài sinh viên NCKH đã nghiệm thu:
1. Dƣơng Thị Hoạt (2015), Nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu cây
đơn kim, Đề tài sinh viên nghiên cứu khoa học, Trƣờng Đại học Khoa học – Đại
học Thái Nguyên.
2. Nguyễn Thảo Hiền (2016), Nghiên cứu thành phần hóa học của cặn chiết phân
cực cây đơn kim, Đề tài sinh viên nghiên cứu khoa học, Trƣờng Đại học Khoa học
– Đại học Thái Nguyên.
3. Nguyễn Thị Quỳnh Ngân (2017), Nghiên cứu chế tạo chế phẩm sữa tắm từ cây
đơn đất (đơn kim), Đề tài sinh viên nghiên cứu khoa học, Trƣờng Đại học Khoa
học – Đại học Thái Nguyên.
4. Trần Thu Phƣơng (2017), Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh
học của tinh dầu cây sài đất, Đề tài sinh viên nghiên cứu khoa học, Trƣờng Đại
học Khoa học – Đại học Thái Nguyên.
5. Nguyễn Thảo Hiền, Lê Thị Mỹ Linh, Trƣơng Thị Tƣơi, Dƣơng Thị Hoạt,
Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của cây đơn kim (đơn đất), Đề tài
đạt giải thƣởng Eureka, 2016, Tp Hồ Chí Minh (Giải Khuyến khích).
ix
* Có 03 KLTN Đại học đã nghiệm thu:
1. Trƣơng Thị Tƣơi (2017), Nghiên cứu thành phần hóa học và phân tích cấu
trúc của các hợp chất phân lập từ cặn chiết n-hexan cây đơn kim (đơn đất),
Coordinator: Dr. Pham The Chinh
Implementing institution: TNU - University of Sciences
Duration: from 01/2015 to 12/2016
2. Objective(s):
Study on chemical composition and bioactivity of Wedelia chinensis
essential oil
Study on preparation of soap from this essential oil.
3. Creativeness and innovativeness:
The essential oil in Wedelia chinensis was obtained by distillation method.
Its main component is ageratochromene and caryophyllene oxide.
The essential oil showed strong antioxidant and strong antibacterial
activities against Bacillus subtililis.
The dichlomethane (M) extract showed strong antibacterial activity
against Staphylococus arenus and Bacillus subtililis and showed antioxidant
activity. The ethyl acetate (E) extract was active only against Staphylococus
arenus and showed antioxidant activity.
From data of bioactivity of Wedelia chinensis, the Medical bath powder
and soap were preparated.
1-Allyl-4-methoxybenzene,
stigmasterol
and
3-(4-hydroxy-3methoxyphenyl)propane-1,2-diol were isolated for the first time from Wedelia
chinensis Merr. of Thai Binh - Vietnam. Their structure determined by means
of spectroscopic methods.
4. Research results:
The essential oil in Wedelia chinensis was obtained by distillation method
with its yield 0.15%. Its main component is ageratochromene (11.85%) and
caryophyllene oxide (11.69%).
The essential oil showed strong antioxidant (EC50 = 200g/ml) and strong
antibacterial activities against Bacillus subtililis at MIC50 = 17.34g/ml.
No 3, pp 29-31.
01 patent
1. Pham The Chinh, Pham Thi Tham (2017), Medical bath powder, Patent 12016-05044, National Office of Intellectual Property of Vietnam
5.2. Technology transfer
02 Technology transfer
1. Technology transfer contract: The process extracting essential oil of
Wedelia chinensis Merr., Hoang Chau Co., Ltd, Doan Phuong, Hanoi
xii
2. Technology transfer contract: Commercialization of Medical bath powder,
An Duc - Trading and Service Company Limited - Vu Thu, Thai Binh
5.3. Training results:
* 05 scientific research student:
1. Duong Thi Hoat (2015), Study on chemical composition of Wedelia
chinensis essential oil, Students study topics scientific, Thai Nguyen
University of Sciences - Thai Nguyen University.
2. Nguyen Thao Hien (2016), Study on chemical composition of polar
extraction of Wedelia chinensis Students study topics scientific, Thai
Nguyen University of Sciences - Thai Nguyen University
3. Le Thi My Linh (2016), Study on chemical composition of medium-polar
extraction of Wedelia chinensis Students study topics scientific, Thai
Nguyen University of Sciences - Thai Nguyen University
4. Truong Thi Tuoi (2016), Study on chemical composition of non-polar
extraction of Wedelia chinensis, Students study topics scientific, Thai
Nguyen University of Sciences - Thai Nguyen University
5. Nguyen Thi Quynh Ngan (2017), Study on preparation of soap from
Wedelia chinensis, Students study topics scientific, Thai Nguyen
University of Sciences - Thai Nguyen University
trọng vẫn chƣa đƣợc nghiên cứu một cách đầy đủ về thành phần hóa học và hoạt
tính sinh học để giải thích cơ sở khoa học của các bài thuốc đang sử dụng.
Đơn đất có tên khoa học là Wedelia chinensis hay còn gọi là cây đơn đất, cây
còn có tên gọi khác là đơn kim hoặc đơn buốt tùy theo từng vùng miền gọi khác
nhau và thƣờng bị nhầm lẫn với sài đất (Wedelia calendulacea), đƣợc dùng trong
dân gian của nhiều địa phƣơng ở Việt Nam nhƣ một vị thuốc quan trọng trong nhiều
bài thuốc quý để chữa các căn bệnh khác nhau [5]. Theo đông y, đơn đất có vị đắng,
tính bình, có tác dụng thanh nhiệt, giải độc, khu phong, hoạt huyết, tan máu ứ,
thƣờng dùng để chữa rất nhiều bệnh nhƣ: nhiễm trùng đƣờng hô hấp, viêm họng
viêm ruột thừa, viêm gan truyền nhiễm, viêm dạ dày - ruột, tiêu hóa kém, đau nhức
xƣơng khớp, sốt rét. Nó còn đƣợc dùng ngoài chữa rắn cắn, nhọt lở, chấn thƣơng
sƣng đau [1-5].
Đơn đất (Wedelia chinensis) là loài thực vật mọc hoang dại ở khắp nơi trên
đất nƣớc ta từ miền núi, trung du đến đồng bằng. Ngoài ra, đơn đất là loài thực vật
có mặt ở nhiều nƣớc trên thế giới nhƣ: Ấn độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Brazil…vv.
Đây là loài cây mọc quang năm, sức sinh sản nhanh và đƣợc coi nhƣ là loài “cỏ dại”
[2, 5, 6].
Nhƣ vậy, đơn đất là một cây thuốc quý và đến nay chƣa có nhiều công bố về
thành phần hóa học cũng nhƣ tác dụng sinh học của tinh dầu và của cây đơn đất ở
Việt Nam nên đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học, hoạt tính sinh học của và
tạo chế phẩm dầu tắm cho trẻ em từ tinh dầu cây đơn kim (đơn đất)” là có ý
nghĩa khoa học và thực tiễn nhằm làm sáng tỏ các cơ sở khoa học của cây thuốc,
phát huy giá trị kinh tế và bảo tồn nguồn gen cây thuốc quý hiếm.
Mục tiêu chính của đề tài:
+ Nghiên cứu tách tinh dầu cây đơn đất
+ Nghiên cứu hoạt tính sinh học của tinh dầu cây đơn đất
2
+ Nghiên cứu tạo cặn chiết cây đơn đất theo độ phân cực tăng dần của dung môi
atiso Jerusalem. Guayule (Parthenium argentatum) là nguồn nhựa mủ ít gây dị ứng.
Nhiều thành viên trong họ Asteracae là các nguồn sản xuất mật hoa dồi dào và có
ích cho việc lƣợng giá các quần thể động vật thụ phấn trong thời kỳ nở hoa của
chúng. Centaurea (xa cúc), Helianthus annuus (hƣớng dƣơng trồng), và một số loài
Solidago (goldenrod) là các nguồn cung cấp mật và phấn hoa chủ yếu cho ong mật.
Solidago sản xuất ra phấn hoa tƣơng đối giàu protein, điều này giúp cho ong mật
sống tốt qua đƣợc mùa đông. Nhiều loài trong họ này còn đƣợc trồng làm cây cảnh
4
để lấy hoa, ví dụ các loài thuộc chi Chrysanthemum. Một số loài cây còn đƣợc sử
dụng làm vị thuốc trong y học cổ truyền nhƣ bồ công anh, cúc hoa (cúc hoa vàng Chrysanthemum indicum - và cúc hoa trắng) [15, 28, 29].
1.2 KHÁI QUÁT VỀ CHI WEDELIA
Chi Wedelia là một chi thực vật có hoa thuộc họ Cúc, Asteraceae. Chúng là
một trong số các chi có tên gọi tiếng Anh là "creeping-oxeye". Chi này có khoảng
18 loài phổ biến đƣợc phân bố rộng ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt. Nó bao gồm
các loại cây thân thảo hay cây bụi đƣợc biết đến nhờ mùi tinh dầu đặc trƣng của nó.
Trong chi này có loài rất phổ biến ở Việt Nam và Trung Quốc đó là sài đất
(Wedelia Calendulacea) là một loài thực vật có hoa thuộc chi Wedelia. Sài đất còn
có tên là húng trám vì khi vò cây có mùi trám, cây sống dai, mọc lan bò. Thân màu
xanh có lông trắng cứng nhỏ, lá gần nhƣ không cuống có lông nhỏ cứng ở cả hai
mặt, hoa màu vàng. Sài đất có tác dụng chống viêm, đƣợc dùng để giảm đau, giảm
sốt, chữa ho, viêm họng, mụn nhọt, sốt rét, đau mắt [2].
Chi Wedelia có đặc trƣng giống loài sài đất, chi này thƣờng đƣợc sử dụng để
điều trị các bệnh nhƣ sốt rét, viêm gan, ung thƣ, viêm và nhiễm trùng do nấm, vi
khuẩn, vi rút. Nhƣng thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài trong chi
này vẫn chƣa đƣợc nghiên cứu một cách cặn kẽ [2, 5, 6].
1.3 KHÁI QUÁT VỀ CÂY ĐƠN ĐẤT
Hình 1.1 Hình ảnh cây đơn đất (Wedelia chinensis)
của cây chủ yếu là của tác giả nƣớc ngoài. Căn cứ vào tài liệu thu thập đƣợc, các
thành phần hóa học của cây đơn đất có thể chia làm ba nhóm chất chính là: wedelo,
tecpenoit, flavonoit.
1.4.1 Nhóm wedelo
Năm 1956, lần đầu tiên Govindchari TR, đã phân lập đƣợc một hợp chất
thuộc nhóm benzofuran đƣợc đặt tên là wedelolacton từ cây Wedelia
Calendulaceae, một loài thuộc chi Wedelia [9]. Sau đó các thực vật thuộc chi
Wedelia đều phân lập đƣợc các wedelolacton và các dẫn xuất của nó, ngƣời ta đặt
tên nhóm các hợp chất này là wedelo [8, 9, 17, 20].
O
O
O
O
HO
HO
OH
OH
HO
O
O
CH3
CH3
CH3
OH
COOH
O
CH3
O
O
O
H3C
OH
OH
CH3
O
OH
OH
H
COOH
axit 3α-triglinoyloxy kaur-16-en-oic
1.4.3 Nhóm flavonoit
Cũng từ dịch chiết metanol của lá cây thuộc Wedelia, ngƣời ta đã phân lập
đƣợc một số flavonoit đáng chú ý [10], trong đó dịch chiết lá của Wedelia Chinensis
các nhà khoa học đã phân lập đƣợc apigenin và luteolin. Đây là hai thành phần hóa
học có hoạt tính chống oxy hóa đã đƣợc phát hiện ở nhiều loài thực vật bậc cao
[12].
8
OH
HO
O
OH
OH
HO
H
O
O
Limonen
Thành phần có hàm lƣợng lớn nhất là α-pinen (21,7%), sapthulenol (20,3%)
và limonen (14,3%) [8]. Ngoài ra, ngƣời ta còn tìm thấy trong tinh dầu đơn đất có
một lƣợng nhỏ các luteolin, apigenin, wedelolacton và indol-3-cacboxyaldehit [17].
1.5 CÔNG DỤNG VÀ CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH SINH
HỌC CỦA CÂY ĐƠN ĐẤT
1.5.1 Đơn đất trong y học Phương Đông
Theo Đông y, cây đơn đất có vị đắng, tính bình, có tác dụng thanh nhiệt, giải
độc, khu phong, hoạt huyết, tan máu ứ. Đơn đất thƣờng dùng để chữa các bệnh
nhiễm trùng đƣờng hô hấp, viêm họng, viêm ruột thừa, viêm gan truyền nhiễm,
viêm dạ dày - ruột, tiêu hóa kém, đau nhức xƣơng khớp, sốt rét. Nó còn đƣợc dùng
ngoài chữa rắn cắn, nhọt lở, chấn thƣơng sƣng đau, có mặt trong nhiều bài thuốc
9
dân tộc [5]. Nhân dân các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ Việt Nam thƣờng sử dụng lá, thân
và rễ cây đơn đất để nấu nƣớc tắm cho trẻ em, trẻ sơ sinh và bà mẹ sau sinh con để
trị mẩn ngứa.
Ngoài ra, theo kinh nghiệm của nhân dân Trung Quốc (Trung Quốc dƣợc dụng
thực vật đồ giám, 1960:146). Đơn đất có tác dụng chữa lỵ, yết hầu, cổ họng sƣng đau,
nấc. Còn có tác dụng giải độc, giải nhiệt. Dùng ngoài chữa bọ cạp, nhện, rắn cắn. Gần
đây tại Trung Quốc có kinh nghiệm dùng cây đơn đất để chữa viêm ruột thừa có kết
quả [5].
Theo một số tài liệu, lá cây đơn đất đƣợc sử dụng trong điều trị thận rối loạn
chức năng, chữa vết thƣơng và rong kinh [22]. Lá của nó còn đƣợc dùng để điều trị
các rối loạn về da, ho, nhức đầu, rụng tóc, tăng cƣờng hệ thống thần kinh, thiếu
máu, rối loạn hệ tiêu hóa, đƣợc sử dụng trong nhuộm tóc màu xám và trong việc
thúc đẩy sự phát triển của tóc. Ngoài ra, lá đƣợc sử dụng để chữa các bệnh về viêm
khớp, thấp khớp, gút rất tốt [23].
phát huy và bảo tồn giống cây thuốc quý hiếm.