ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

BÙI KIM DU

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT
TRONG CÂY XẾN MỦ (Garcinia mackeaniana) BẰNG
CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ HIỆN ĐẠI

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

THÁI NGUYÊN - 2018


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

BÙI KIM DU

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT
TRONG CÂY XẾN MỦ (Garcinia mackeaniana) BẰNG
CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ HIỆN ĐẠI

Chuyên ngành: HÓA PHÂN TÍCH
Mã số: 8.44.01.18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN THỊ THU HÀ

THÁI NGUYÊN - 2018


iv DANH MỤC CÁC BẢNG.......................................................................
vi DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ .......................................................
vii

DANH

MỤC

......................................................................

CÁC

SƠ
ix

MỞ

ĐỒ
ĐẦU

................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .................................................... 3
1.1. Một số phương pháp hóa lí dùng để phân tích cấu trúc hóa học các
hợp chất tự nhiên ....................................................................................... 3
1.1.1. Phổ cộng hưởng từ hạt nhânNMR (Nuclear Magnetic Resonance
spectroscopy) ............................................................................................. 3
1.1.2. Phổ khối lượngMS (Mass spectrometry)...........................................
5
1.1.3. Phổ hồng ngoại IR (Infrared Spectroscopy).....................................
6

3.4. Hợp chất GM10: Allanxanthone C .................................................. 41
KẾT LUẬN ............................................................................................ 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................... 49
PHỤ LỤC

iii


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU
Kí hiệu

Tên tiếng anh

Từ viết tắt

Tên tiếng việt

NMR

Nuclear Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

1

Nuclear

H-NMR

Magnetic Phổ cộng hưởng từ proton

Resonance-1H

liên kết

Heteronuclear

Single Phổ tương tác trực tiếp H-C

Quantum Coherence
ESI-MS

Electron

Inoniziation-Mass Phổ khối phun sương mù điện tử

Spectroscopy
NOESY

Nuclear Overhauser Effect Phổ hiệu ứng hạt nhân Overhauser
Spectroscopy

MS

Mass Spectroscopy

Phổ khối lượng

ESI-MS

Electrospray Ionisation Mass Phổ khối ion hoá bụi điện tử
Spectrometry



BHT

butylated hydroxytoluene

butylat hydroxytoluen

DPPH

di(phenyl)-(2,4,6-

1,1-điphenyl-2-picrylhydrazyl

trinitrophenyl)iminoazanium
TMS

Tetramethylsilane

Tetramethylsilan

AChE

Acetylcholinesterase

Acetylcholinesterat

EtOAc

Ethyl acetate


Đimetyl sulfoxit

CTPT

Công thức phân tử

đnc

Điểm nóng chảy

µM

Micromoles per liter

phần tỷ mol/l

µg

Microgramme

phần triệu gam

ppm

Part per million

Phần triệu

δH, δC



Kết quả phân tích phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp chất
GM5 ................................................................................. 38

Bảng 3.4.

Kết quả phân tích phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp chất
GM10 ............................................................................... 43

vi


DANH MỤC CÁC HÌNH, ĐỒ THỊ
Hình 1.1.

Một số hợp chất phân lập từ chi Garcinia có hoạt tính gây
độc tế bào ........................................................................... 9

Hình 1.2.

Một số hợp chất có hoạt tính kháng vi sinh vật phân lập từ
chi Garcinia ...................................................................... 11

Hình 1.3.

Một số hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa phân lập từ chi
Garcinia ............................................................................ 12

Hình 1.4.



Phổ 13C-NMR của hợp chất GM1 ............................... 26

Hình 3.5.

Phổ HSQC của hợp chất GM1 ......................................... 26

Hình 3.6.

Phổ HMBC của hợp chất GM1 ........................................ 28

Hình 3.7.

Một số tương tác chính trên phổ HMBC của chất GM1.. 29

Hình 3.8.

Phổ khối của hợp chất GM3 ........................................... 30

Hình 3.9.

Phổ IR của hợp chất GM3............................................... 30

Hình 3.10. Phổ 13C-NMR của hợp chất GM3 .................................... 32
Hình 3.11. Phổ 1H-NMR của hợp chất GM3 ..................................... 33
Hình 3.12. Phổ HSQC của hợp chất GM3 ......................................... 33
Hình 3.13. Phổ HMBC của hợp chất GM3....................................... 34
vii



Sơ đồ 2.2.
Xến

Quy trình phân lập các hợp chất từ cặn EtOAc của lá cây
Mủ (Garcinia mackeaniana) ................................................ 19

ix


MỞ ĐẦU
Thực vật đa dạng và phong phú không những là nguồn thức ăn hàng
ngày mà còn cung cấp nhiều sản phẩm hữu ích cho con người như hương liệu,
phẩm màu, thuốc phòng trừ sâu bệnh và quan trọng hơn cả là thuốc chữa
bệnh.Bằng kinh nghiệm của mình,từ xa xưa con người đã biết sử dụng và bào
chế ra những phương thuốc từ cây cỏ để điều trị hiệu quả nhiều chứng bệnh và
các kinh nghiệm này luôn được kế thừa, phát triển từ thế hệ này sang thế hệ
khác. Ngày nay cùng với sự phát triển của kỹ thuật tiên tiến và hiện đại, nhiều
loại thuốc đã được ra đời. Tuy nhiên, đối với thuốc có nguồn gốc hóa dược,
bên cạnh những ưu điểm nổi bật như hiệu quả điều trị cao, dễ sử dụng, thì vấn
đề hạn chế lớn nhất cần phải quan tâm chính là những tác dụng phụ và độc
tính kèm theo, đặc biệt trong trường hợp điều trị lâu dài đối với các bệnh mãn
tính. Vì vậy ngày nay người ta có xu hướng trở về với tự nhiên.
Do Việt Nam nằm trong khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng và
ẩm, được thiên nhiên ưu đãi có thảm thực vật phong phú và đa dạng, với
khoảng hơn 14.000 loài thực vật bậc cao, trong đó có gần 4.000 loài được sử
dụng làm thuốc trong Y học cổ truyền. Việc nghiên cứu để khai thác và phát
triển nguồn thực vật làm thuốc đã, đang và sẽ là vấn đề có ý nghĩa khoa học,
kinh tế và xã hội rất lớn ở nước ta.Chi Bứa (Garcina) thuộc họ Bứa
(Clusiaceae) có khoảng
400 loài, nhiều loài được sử dụng làm thuốc chữa bệnh ở nhiều nước trên thế

- Phân lập được một số hợp chất trong cây Xến Mủ (Garcinia
mackeaniana).
- Phân tích cấu trúc các hợp chất phân lập được bằng các phương pháp
hóa lí hiện đại như: phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D và 2D; phổ hồng ngoại
IR; phổ khối lượng MS và đo điểm nóng chảy Mp.

3


Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Một số phương pháp hóa lí dùng để phân tích cấu trúc hóa học các
hợp chất tự nhiên [45]
Phương pháp chung để xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất là sự
kết hợp giữa các phương pháp phổ như phổ hồng ngoại (IR), phổ cộng hưởng
từ hạt nhân (NMR), phổ khối lượng (MS) hoặc phổ khối lượng phân giải cao
(HR-MS) với các thông số vật lí như độ quay cực, điểm nóng chảy...
Các hợp chất sau khi được tinh chế bằng các phương pháp sắc kí sẽ
được tiến hành đo phổ NMR. Trước tiên, các hợp chất sẽ được đo phổ proton
1

H-NMR. Nếu chất đảm bảo đủ độ tinh khiết sẽ được tiến hành đo tiếp phổ

cacbon 13C-NMR và DEPT. Với những hợp chất có cấu trúc đơn giản, hay gặp
có thể xác định được cấu trúc chỉ với số liệu cộng hưởng từ hạt nhân một
chiều (1H-NMR, 13C-NMR và DEPT). Với các chất phức tạp hơn thì cần tiến
hành đo thêm các phổ NMR hai chiều (HSQC, HMBC, COSY, NOESY), phổ
IR, phổ X-ray để cung cấp thêm thông tin cho việc xác định cấu trúc. Hợp chất
sau khi đã được xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ đã nêu sẽ được
khẳng định công thức phân tử dựa trên kết quả phổ MS hoặc phổ HR-MS.


13

C-NMR còn được ghi theo phương pháp DEPT

(Distortionless Enhancement by Polarization Transfer). Phổ này cho ta tín
hiệu phân loại cacbon khác nhau. Trên phổ DEPT, tín hiệu của cacbon bậc 4
biến mất. Tín hiệu của CH và CH3 nằm cùng một phía, tín hiệu của CH2 nằm ở
phía ngược lại đối với phổ DEPT 135. Trên phổ DEPT 90 chỉ xuất hiện tín
hiệu phổ của các nhóm CH.
Phổ HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence )
Phổ HSQC cho biết sự liên quan giữa các tín hiệu của 1H và 13C. Phổ
HSQC cho biết thông tin về liên kết trực tiếp giữa proton và cacbon.
Phổ HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Correlation)
Đây là phổ thể hiện tương tác xa (2 liên kết và 3 liên kết) giữa cacbon
và proton trong phân tử và nhờ đó mà từng phần của phân tử cũng như toàn
bộ phân tử được xác định. Phổ này đặc biệt thích hợp trong trường hợp phân
tử chứa cacbon bậc bốn vì nó thể hiện mối liên quan của tín hiệu proton 1H ở
một nguyên tử 13C với tín hiệu của 13C khác ở cách xa nó 2-3 liên kết thậm chí
5


trong một số trường hợp là bốn liên kết.

6


Phổ COSY (Correlation spectroscopy)
Phổ COSY biểu diễn các tương tác giữa proton - proton. Các proton
tương tác với nhau trong phổ COSY là các proton liên kết với cùng một

Spectroscopy)

hồng

ngoại

IR

(Infrared

Phương pháp phân tích theo phổ hồng ngoại là một trong những kỹ
thuật phân tích rất hiệu quả, cung cấp thông tin nhanh về cấu trúc phân tử
mà không đòi hỏi các phương pháp tính toán phức tạp. Kỹ thuật này dựa trên
nguyên lí là các phân tử khác nhau sẽ hấp thụ ở các vùng bức xạ khác nhau.
Sau khi hấp thụ các bức xạ hồng ngoại, các phân tử ở trạng thái kích thích
sẽ dao động với nhiều vận tốc dao động và xuất hiện dải phổ hấp thụ gọi
là phổ hấp thụ bức xạ hồng ngoại. Các đám phổ khác nhau có mặt trong phổ
hồng ngoại tương ứng với các nhóm chức đặc trưng và các liên kết có trong
phân tử.
Phổ hồng ngoại được đo trên máy FTIR-Impact-410 bằng phương pháp
viên nén KBr hoặc bao film - Viện Hóa học.
1.2. Sơ lược về họ bứa (clusiaceae), chi bứa (garcinia) và loài xến mủ
(Garcinia mackeaniana)
Họ Bứa có danh pháp khoa họclà Clusiaceaeđược Antoine Laurent de
Jussieu đưa ra năm 1789, là một họ thực vật có hoa bao gồm khoảng 27-28 chi
và 1.050 loài. Các cây trong họ này có thân gỗ hay cây bụi, thông thường có
nhựa mủ vàng và quả hay quả nang để lấy hạt.
Chi Bứa Garcinia là một chi lớn thuộc họ Bứa với hơn 400 loài, các
loài thuộc chi này thường có tán lá màu xanh đậm, lá có đường gân rõ ràng.
Hoa vàng nhạt hoặc hơi trắng xanh có bốn hoặc năm cánh. Bao phấn không

một thuốc hạ sốt và có tác dụng chống độc [3,4].
Vỏ của cây G. cowa cũng được sử dụng trong y học dân gian Thái Lan
như một loại thuốc hạ sốt và kháng khuẩn [5]. Tại Ấn Độ, quả của G. indica
được sử dụng làm thuốc trừ giun sán, kiết lỵ, giảm đau và bệnh tim [6]. Loài
G. cambogia đã được sử dụng trong y học cổ truyền Ấn Độ để điều trị khối u,
vết loét, trĩ, tiêu chảy, kiết lỵ, sốt, lở loét và bệnh ký sinh trùng [7]. Thành
phần
8


nhựa của G. hanburyii được sử dụng ở Thái Lan như loại thuốc giun và điều
trị các nhiễm khuẩn vết thương. Nó cũng được dùng để điều trị viêm da mãn
tính, trĩ và các vết lở do nằm liệt lâu ngày. Ở Trung Quốc, G. hanburyii đã
được phát triển như là một thuốc kháng u [8,9].
Loài G. xanthochymus được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền
Trung Quốc tẩy giun sán và loại bỏ độc tố thực phẩm [10]. Loài G.
hombroniana, được sử dụng ở Malaysia như thuốc chăm sóc trẻ sơ sinh và
chữa bệnh dị ứng da [11]. Ở Châu Phi, G. preussii được sử dụng lâu đời để
điều trị bệnh đau dạ dày và nước sắc lá của nó được dùng để trị đau răng [12].
Các cao chiết từ G. kola được sử dụng trong y học dân tộc Nigeria
chống viêm thanh quản, ho và các bệnh về gan. Hạt của nó được sử dụng ở
châu Phi như một thuốc giải độc [13]. Bộ phận lá và hoa của G. afzelii được
sử dụng ở Cameroon và Ghana như một tác nhân kháng khuẩn [14]. Ở Fiji,
chiết xuất lá của loài G. pseudoguttifera được trộn với dầu dừa để làm giảm
đau [15].
Do có nhiều tác dụng dược lý quý báu mà chi Garcinia đã thu hút được
sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Cho đến nay, có khoảng
hơn
100 loài trong chi này đã được nghiên cứu về thành phần hóa học ở các bộ
phận khác nhau như lá, vỏ cây, rễ, thân, cành, tâm gỗ, trái cây, hạt, hoa….Kết

Hình 1.1: Một số hợp chất phân lập từ chi Garcinia có hoạt tính gây độc tế
9