ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
PHAN THỊ TƯƠI
PHÂN TÍCH CẤU TRÚC VÀ HÀM LƯỢNG
MỘT SỐ SAPONIN TỪ LOÀI BƯỚM BẠC NHIỀU LÔNG
(MUSSAENDA PILOSISSIMA VALETON.)
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
THÁI NGUYÊN - 2018
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
PHAN THỊ TƯƠI
PHÂN TÍCH CẤU TRÚC VÀ HÀM LƯỢNG
MỘT SỐ SAPONIN TỪ LOÀI BƯỚM BẠC NHIỀU LÔNG
(MUSSAENDA PILOSISSIMA VALETON.)
Ngành: Hóa phân tích
Mã số: 8.44.01.18
LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC
Người hướng dẫn khoa học: GVC. TS. Vũ Kim Thư
THÁI NGUYÊN - 2018
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................. iv
DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................... v
DANH MỤC CÁC HÌNH ..................................................................... vi
LỜI MỞ ĐẦU....................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN..................................................................... 3
1.1. Thông tin về chi Mussaenda ............................................................ 3
1.2. Những nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của
một số loài thuộc chi Mussaenda............................................................ 6
1.3. Loài Mussaenda pilosissima Valeton............................................. 14
1.4. Phương pháp sắc kí trong phân tích, phân tách các hợp chất hữu
cơ ......................................................................................................... 14
1.4.1. Sắc kí lớp mỏn............................................................................ 15
1.4.2. Sắc kí cột .................................................................................... 16
1.5. Phương pháp phân tích cấu trúc hóa học của các hợp chất hữu cơ
............................................................................................................. 17
1.5.1. Phương pháp phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân một chiều
............................................................................................................. 18
1.5.2. Phương pháp phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều 19
Chương 2. THỰC NGHIỆM ............................................................ 21
2.1. Nguyên liệu, hóa chất................................................................... 21
2.2. Phương pháp phân tách các hợp chất tinh khiết .......................... 21
2.2.1. Phương pháp chiết ...................................................................... 21
2.2.2. Sắc kí lớp mỏng (TLC) ............................................................... 21
2.2.3. Sắc kí cột (CC) ........................................................................... 22
ii
2.3. Phương pháp phân tích phổ xác định cấu trúc hoá học các hợp chất ..
22
2.4. Thu thập và xử lý mẫu loài bướm bạc nhiều lông .......................... 22
C-
NMR
Tiếng Anh
Diễn giải
Carbon-13 Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
Resonance Spectroscopy
cacbon 13
1
H-NMR Proton
Nuclear
Magnetic
Phổ cộng hưởng từ hạt
nhân
A
Resonance Spectroscopy
Acetone
proton
Dung môi CH3COCH3
HMBC
Heteronuclear multiple Bond Phổ tương tác dị hạt nhân qua
Connectivity
HSQC
nhiều liên kết
Heteronuclear Single- Quantum Phổ tương tác dị hạt nhân qua
Coherence
IC50
một liên kết
Inhibitory concentratrion at 50% Nồng độ ức chế 50% đối tượng
thử nghiệm
NMR
Nuclear Magnetic Resonance
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
M
Methanol
Dung môi CH3OH
Bảng 3.5. Thống kê 4 hợp chất phân tách được từ phân đoạn EtOAc loài
Mussaenda pilosissima Valeton.............................................52
Bảng 3.6. Đánh giá sơ bộ về hàm lượng của các hợp chất saponin trong
mẫu bướm bạc nhiều lông Mussaenda pilosissima Valeton .53
v
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1.
Hình 2.1.
Hình 2.2.
EtOAC
Hình ảnh hoa và lá của loài Mussaenda pilosissima
Valeton. .............................................................................. 14
Qui trình xử lý mẫu tổng loàibướm bạc nhiều lông
(Mussaenda pilosissima Valeton.) ..................................... 24
Qui trình xử lý mẫu tách chất từ phân đoạn dịch chiết
Hình 3.1.
loài bướm bạc nhiều lông (Mussaenda pilosissima Valeton.)
24
Cấu trúc hóa học của hợp chất MP1 .................................. 27
Hình 3.2.
Phổ 1H-NMR của hợp chất MP1 ....................................... 27
Hình 3.15. Phổ 1H-NMR của hợp chất MP3 ....................................... 40
Hình 3.16.
Hình 3.17.
Hình 3.18.
Hình 3.19.
Hình 3.20.
Phổ 13C-NMR của hợp chất MP3 ...................................... 41
Phổ HSQC của hợp chất MP3 ........................................... 42
Phổ HMBC của hợp chất MP3 .......................................... 42
Các tương tác HMBC chính của hợp chất MP3 ................ 43
Cấu trúc hóa học của hợp chất MP4 .................................. 46
Hình 3.21. Phổ 1H-NMR của hợp chất MP4 ....................................... 46
Hình 3.22. Phổ 13C-NMR của hợp chất MP4 ...................................... 47
Hình 3.23. Phổ DEPT của hợp chất MP4 ............................................ 48
Hình 3.24. Phổ HSQC của hợp chất MP4 ........................................... 49
vi
Hình 3.25. Các tương tác HMBC chính của hợp chất MP4 ................ 49
vi
i
Hình 3.26. Phổ HMBC của hợp chất MP4 .......................................... 50
vii
cứu.Với mục đích phân tích, làm rõ cơ sở khoa học và nâng cao giá trị sử
dụng của dược liệu bướm bạc nhiều lông, tôi đã lựa chọn đề tài: “Phân tích
cấu trúc và hàm lượng một số saponin từ loài bướm bạc nhiều lông
(Mussaenda pilosissima Valeton.)”
Mục đích nghiên cứu:
1. Xử lí mẫu, nghiên cứu phân tách 2-4 hợp chất saponin từ dịch chiết
methanol loài Mussaenda pilosissima Valeton. bằng các phương pháp chiết,
phương pháp sắc kí.
2. Phân tích cấu trúc hóa học của các hợp chất phân tách được bằng
phương pháp phổ hiện đại.
3. Xác định hàm lượng của các hợp chất phân tách được.
Đối tượng nghiên cứu:
Loài loài bướm bạc nhiều lông (Mussaenda pilosissima Valeton.).
được thu hái tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, xã Ngọc Thanh, thị xã
Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc.
Nhiệm vụ nghiên cứu của luận văn:
- Tổng quan nghiên cứu về chi Mussaenda và loài Mussaenda
pilosissima
Valeton.
- Phân tách và phân tích phổ NMR xác định cấu trúc của 2 - 4 hợp chất
saponin từ loài Mussaenda pilosissima Valeton.bằng các phương pháp hóa
lý hiện đại.
- Xác định hàm lượng của các chất phân tách được.
2
Chương 1. TỔNG QUAN
1
Mussaenda
pubescens
W.T. Aiton
Bướm bạc,
Thân
bươm
và rễ
bướm
2
Mussaenda
bonii Pit
Bướm bạc
bon
Nơi sống và
phân bố
Hoa
3
Mọc ven rừng.
Phân
Bướm bạc
Campuchia
Sơn La, Cao Bằng, Trị ho, hen, sốt
rét
Lạng Sơn, Quảng
có chu kỳ, đau
Ninh, Hải Phòng,
thắt bụng, chữa
Hải Dương, Bắc
bệnh ngoài da. Lá
Giang,
Thái
dùng làm trà
Nguyên, Phú Thọ,..
uống giải nhiệt.
Thanh nhiệt, giải
Hoa
Pit
Mọc ở vùng núi độ
4
Mussaenda
Bướm bạc
hossei Craib
frondosa L.
bố Quảng Ninh, Hải
Bướm bạc
lá, bướm
Phòng, Hà Nội, Gia
Hoa
vàng
Lai,
Lâm
Đồng,
Khánh Hòa, Bà Rịa
- Vũng Tàu
Hoa được xem
như bố phổi, lợi
tiểu.
Dùng
trị
bố ở Quảng Ninh, Vân Nam (Trung
lá
Vĩnh
Phúc,
Kon Quốc) được dùng
Tum, Đắc Lắc, Lâm để trị cảm mạo,
Đồng
ghẻ lở, nhiệt tích,
vết bỏng.
4
7
Mussaenda
glabra Vahl.
Bướm bạc
nhẵn
Mọc ở rừng thưa,
ven rừng. Phân bố ở
Phân bố ở Lạng
Sơn.
8
Mussaenda
dehiscens
Craib.
9.
Mussaenda
rehderiana
Hutch.
10
Mussaenda
saigonnensis
Pierre ex Pit.
Bướm bạc
Sài Gòn
11
Mussaenda
theifera
Pierre ex Pit.
nước sắc rễ dùng
trị ho. Hoa dùng
trị hen suyễn, trị
sốt hồi quy và
phù.
Vị ngọt nhạt, tính
bình, có tác dung
thanh nhiệt, giải
độc, tiêu viêm,
lợi niệu, khư
phong khóa đàm.
Rễ, thân dùn
chữa ôn nhiệt. Vỏ
dùng chế nước
uống cho trẻ em
bị bệnh đậu mùa.
Lá giã ra đắp trị
sốt
và sắc uống trị lỵ.
Hoa được dùng ở
Campuchia làm
thuốc lợi tiểu và
trị
hen.bào dân tộc
Đồng
Thái (Con Cuông
- Nghệ An) dùng
trị bệnh đau yết
hầu.
Quả dùng chế
Người ta dùng cả cây để hạ sốt, chữa hen suyễn, chứng đái abumin ,
bệnh về da, viêm dạ dày. Hoạt tính chống oxi hóa và gốc tự do của loài M.
arcuata được đánh giá khi dùng dịch chiết methanol và diclometan của
cành và lá. Kết quả cho thấy dịch chiết methanol và diclometan của lá có
hoạt tính trung bình cho cả thử nghiệm chống gốc tự do theo phương pháp
DPPH và chống oxi hóa, còn dịch chiết tương ứng củ a cành cho hoạt tính
yếu hơn [17].
- Loài M. erythrophylla
Nghiên cứu về thành phần hóa học của dịch chiết etyl axetat extract
của cành lá loài M. erythrophylla xác định được các hợp chất β-sitosterol (12),
5- hydroxy-7,4-dimethoxy flavones (13), 3-iso cumaryloxy-cyclopropane1-oic acid (14) và 4-hydroxy-3-methoxy cinnamic acid (15) [18].
7
Rễ của cây này được dùng để chữa ho, bệnh vàng da và khi nhai thì
sẽ kích thích ăn ngon miệng. Tác dụng lợi tiểu của dịch chiết rễ clorofom và
ethanol M. erythrophylla trên chuột đã được nghiên cứu. Dịch chiết của rễ
cây này được đưa vào chuột bằng đường uống với liều 250 và 500 mg/kg và
Furosemide (10 mg/kg) được dùng như là đối chứng dương. Thí nghiệm cho
thấy lượng nước tiểu đã tăng lên đáng kể do đó có thể kết luận về tác dụng
lợi tiểu của M. erythrophylla [19].
- Loài M. pubescens
Nhóm tác giả Zhao Wei Min và Xu Junping (Trung Quốc) nghiên
cứu thành phần hóa học dịch chiết của phần trên cạn loài M. pubescens xác
định được ba hợp chất monoterpenes là mussaenins A (16), B (17), C (18)và
monoterpene
argyol
(19);
là (-)- Quinic acid (36) (32.87 %), 4-((1E)-3-Hydroxy-1-propenyl)-2methoxyphenol (37) (8.30%), Naphthalene, decahydro-2-methoxy (38) (7.20
%), 1,2,3-Benzenetriol (39) (7.70%). Dịch chiết cũng thể hiện nhiều hoạt tính
dược lý như là khử trùng, chống oxi
hóa, chống viêm da, kháng nấm, trừ sâu, chống khối u,… [31].
Lá được sử dụng chữa bệnh vàng da, hen suyễn, dạ dày dư thừa axit, sốt, ung
nhọt, bệnh phong, lợi tiểu, bảo vệ gan [32].
- Loài M. roxburghii
Từ phần trên cạn của loài M. roxburghii đã phân tách được một hợp chất
iridoid là shanzhiol (40). Hợp chất này thể hiện hoạt tính kháng khuẩn
tu cầu Staphylococcus aureus và Escherichia coli với giá trị MIC là 100
µg/mL [33]. Loài M. roxburghii được sử dụngđể chữa đầy bung, buồn
nôn[34]. Rễ được sử dụng để chữa thấp khớp [35]. Lá sạch dán vào các vết
cắt, vết thương, ngoài ra lá cũng được sử dụng kết hợp với thảo mộc khác làm
tác nhân ủ rượu bia [36].
- Loài M. macrophylla
Thành phần hóa học của rễ loài M. macrophylla gồm các triterpenoid
glycoside. Cấu trúc hóa học của chúng được xác định là 3-O-β-Dglucopyranosyl-28-O--L-
rhamnopyranosyl-16α-hydroxy-23-
deoxyprotobassic acid (41), 28-O-β-D- glucopyranosyl-16α-hydroxy-23deoxyprotobassic
acid
(42),
3-O-β-Dglucopyranosyl-28-O-α-Lrhamnopyranosyl-16α-hydroxyprotobassic
acid
(43) và 3-O-{[β-Dglucopyranosyl-(1→6)]-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)-O-β-Dglucopyranosyl-(1→2)}-O-β-D-glucopyranosyl(1→3)-O-β-D-glucopyranosyl cycloarta-22,24-dien-27-oic acid (44), 3-O-acetyloleanolic acid (45), 3-Oacetyldaturadiol (46), rotundic acid (35) và 16α-hydroxyprotobassic acid (47)
10
12
Dịch chiết etyl axetat, butanol và nước của loài M. hainanensis cho kết quả với
thử nghiệm thu dọn gốc tự do theo phương pháp DPPH với các giá trị IC50
(mg/mL) lần lượt là 0,0958, 0,4488, 0,9844. Từ loài M. hainanensis đã phân
tách được 12 hợp chất là pinostrobin (49), quercetin (50), 8-O-acetylshanzhiside methyl ester (51), 8[E]-N- [2-hydroxyl-tetracosan-cosoyl]-1-O-βD-glucopyranosy1- 8-en- octadecasphingenine (52), caffeic acid (53),
quercetin-3-O-β-D-glucosid (54), quercetin-7-O-β-D-glucoside (55), 3-O-β-Dglucopyranosyl pomolic acid 28-O-β- D-glucopyranosyl ester (56), 3,4-di-ocaffeoylquinic acid (57), chlorogenic acid (58), lamalbid (59), shanzhiside
methyl ester (60) [41]. Người ta dùng nước sắc của
rễ loài này để giải độc rượu
[42].
- Loài M. glabrata
13
Dịch chiết methanol của lá loài M. glabratathu hái tại Banglades có khả
năng gây độc tế bào đáng kể với (IC50< 1,0 mg/mL) với bốn dòng tế bào ung
thư người (gastric, AGS; colon, HT-29; breast, MCF-7 và MDA-MB-231) bằng
phép thử MTT [43].
Quá trình sàng lọc hóa thực vật cho thấy các thành phần hóa học loài M.
glabratacó alkaloid, phenol, tannin, protein, carbohydrate, saponin,
glycoside và cardiac glycoside. Phép thử in vitro về hoạt tính chống oxi hóa
và kháng viêm của dịch chiết methanol của rễ loài M. glabrata roots đã
được thử nghiệm. Axit ascorbic vàaxit gallic acid được sử dụng là chất
chuẩn chống oxi hóa và đối chứng dương. Dịch chiết M. glabratavới nồng
độ thấp hơn cho khả năng kháng viêm tốt như chất đối chứng là thuốc kháng
viêm Diclofenac và Hydrocortisone. Nghiên cứu chỉ ra rằng loàiM.
glabratacó thể được khai thác làm dược phẩm cho khả năng chống oxi hóa
và kháng viêm [44].
Kia - Pà Cò sử dụng làm thuốc trị bệnh thận, đái ra máu bằng cách dùng toàn
cây sắc lấy nước uống [45].
Theo kết quả tra cứu thì cho đến nay trên thế giới và Việt Nam chưa có công
bố nghiên cứu nào về loài Mussaendapilosissima Valeton.
1.4. Phương pháp sắc kí trong phân tích, phân tách các hợp chất hữu cơ
Phương pháp sắc kí là một trong những phương pháp phổ biến và hữu hiệu
sử dụng để phân tách các hợp chất hữu cơ nói chung và các hợp chất thiên
nhiên nói riêng. Cơ sở của phương pháp sắc kí dựa trên sự khác nhau về bản
chất hấp phu
15