BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-----------------------------------------------

ĐÀO ANH DŨNG

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÂY
NGHỂ ĐIỂM
(POLYGONUM LAPATHIFOLIUM l.)
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

Hà Nội - 2009


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
*********♦*********

ĐÀO ANH DŨNG

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÂY NGHỂ
ĐIỂM (POLYGONUM LAPATHIFOLIUM L.)
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGHÀNH : CÔNG NGHỆ HOÁ HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS. TS Trần Thu Hương


Danh mục các hình
LỜI MỞ ĐẦU

1

CHƯƠNG I – TỔNG QUAN

3

I.1 Sơ lược về họ Rau răm và chi Polygonum

3

I.1.1 Thực vật học

3

I.1.2 Các nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Polygonum

4

I.1.3 Tác dụng dược lý của chi Polygonum

12

I.2 Sơ lược về cây Nghể điểm - Polygonum lapathifolium L.

13

I.2.1 Thực vật học


18

I.3 Tổng quan về lớp chất Flavonoid

21

I.3.1 Giới thiệu chung

21


I.3.2 Các nhóm Flavonoid

21

I.3.3 Sự tiến hóa của Flavonoid trong thực vật bậc cao

26

I.3.4 Vai trò của Flavonoid trong cây

28

I.3.5 Tác dụng sinh học của Flavonoid

29

I.3.5.1 Tác dụng chống oxy hóa


II.1.1 Đặc điểm chung của phương pháp chiết

37

II.1.2 Cơ sở của quá trình chiết

37

II.1.3 Quá trình chiết thực vật

37

II.1.3.1 Chọn dung môi chiết

37

II.1.3.2 Quá trình chiết

38

II.2 Tổng quan chung về phương pháp sắc ký

39

II.2.1 Đặc điểm chung của phương pháp sắc ký

39

II.2.2 Cơ sở của phương pháp sắc ký



II.3.4 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR

44

II.3.5 Đo điểm chảy (Melting Point)

46

II.4 Các phương pháp nghiên cứu cây Nghể điểm

46

II.4.1 Tách chiết hợp chất

46

II.4.2 Xác định tính chất vật lý và cấu trúc

47

CHƯƠNG III - THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ

48

III.1 Thu mẫu thực vật

48

III.2 Tách chiết và phân lập các hợp chất


CHƯƠNG IV – THẢO LUẬN KẾT QUẢ

53

IV.1 Xác định cấu trúc của hợp chất Flaccidin

53

IV.2 Xác định cấu trúc của hợp chất Catechin

61

IV.3 Xác định cấu trúc của hợp chất Quercetin

65

IV.4 Xác định cấu trúc của hợp chất Quercitrin

66

IV.5 Xác định cấu trúc của hợp chất Myricitrin

68

IV.6 Xác định cấu trúc của hợp chất Koaburaside

70

IV.7 Bảng tổng hợp các hợp chất đã được phân lập

H-NMR

Phổ cộng hưởng hạt nhân proton
(Proton Nuclear Magnetic Resonanace Spectrometry)

2D-NMR

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

HMBC

Phổ biểu diễn tương tác giữa C và H trong không gian phân tử
(Heteronuclear Multiple Bond Connectivity)

HSQC

Phổ biểu diễn các tương tác trực tiếp H-C
(Heteronuclear Single Quantum Coherence)

DEPT

Phổ DEPT
(Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer)

GC-MS

Sắc ký khí khối phổ
(Gas Chromatography-Mass Spectrometry)



DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng I.1.2 Một số hợp chất phân lập từ chi Polygonum

5

Bảng I.2.3 Các chalcone được phân lập từ cây Nghể điểm

20

Bảng 4.1. Dữ kiện phổ NMR của PLE1

59

Bảng 4.2. Dữ kiện phổ NMR của PLE2

64

DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ I.3.3 Sự tiến hóa của Flavonoid trong thực vật bậc cao

28

Sơ đồ III.3 S¬ ®å ph©n lËp c¸c chÊt tõ c©y NghÓ ®iÓm
(Polygonum lapathifolium L.)

49

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình I.1.1 Hình thái một số loài thực vật thuộc họ Rau răm


Hình 4.2.a. Phổ khối lượng ESI-MS của PLE2

61

Hình 4.2.c. Phổ 1H-NMR của PLE2

62

Hình 4.2.d. Phổ 13C-NMR của PLE2

63

Hình 4.2.d. Phổ 13C-NMR và DEPT của PLE2

63

Hình 4.3.a. Phổ 1H-NMR của PLE3

65

Hình 4.3.c. Phổ khối lượng ESI-MS của PLE3

66

Hình 4.4.a. Phổ 1H-NMR của PLE4

67

Hình 4.4.c. Phổ khối lượng ESI-MS của PLE4

Từ ngàn xưa con người đã biết tận dụng nguồn thực vật phong phú mà
thiên nhiên ban tặng vào việc điều trị bệnh, bồi bổ cơ thể hay tạo mùi thơm,...
Các phương thuốc y học cổ truyền đã thể hiện mặt mạnh trong điều trị đó là ít
độc tính và tác dụng phụ, do vậy thuốc có nguồn gốc thảo dược vẫn giữ một vị
trí hết sức quan trọng.
Trên thế giới, nguồn thực vật vô cùng phong phú nhưng, theo thống kê
mới gần đây nhất, mới chỉ có khoảng 5÷10% tổng số loài được nghiên cứu làm
nguyên liệu chữa bệnh và cho mục đích tìm kiếm những hợp chất mới có hoạt
tính sinh học.Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới, có khí hậu nóng ẩm với hệ
thực vật rất phong phú và đa dạng. Nhiệt độ trung bình hàng năm 15÷ 27oC,
lượng mưa lớn (trung bình 1200÷1800mm), độ ẩm tương đối cao (trên 80%).
Điều kiện như vậy rất thuận lợi cho sự phát triển của các loài thực vật nói chung
và cây dược liệu nói riêng [5].
Theo số liệu thống kê gần đây, hệ thực vật Việt Nam có khoảng 12000
loài, trong đó có khoảng 4000 loài cây được sử dụng trong Y học dân tộc và là
một trong những hệ thực vật phong phú nhất thế giới.
Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài thực vật
giúp các nhà khoa học tìm hiểu sâu hơn và sử dụng có hiệu quả hơn nguồn dược
liệu sẵn có trong tự nhiên, góp phần khoa học hóa nền y học cổ truyền của dân
tộc.
Theo hướng nghiên cứu trên, mục đích của luận văn này nhằm góp phần
vào việc nghiên cứu, phân lập các hợp chất có hoạt tính sinh học trong cây Nghể
Điểm (Polygonum lapathifolium L.), một loại cây đặc hữu ở Việt Nam, nhằm tạo
cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực tìm kiếm các phương thuốc
HVTH: Đào Anh Dũng
-1-


mới cũng như góp phần giải thích tác dụng chữa bệnh của các cây thuốc cổ
truyền.


: Caryophylalles

Họ (familia)

: Polygonaceae

Họ Rau răm hay còn gọi là họ Nghể, họ Kiều Mạch có danh pháp khoa
học là Polygonaceae, là một nhóm thực vật hai lá mầm, chứa khoảng 50 chi và
1.120 loài cây thân thảo, cây bụi và cây thân gỗ nhỏ với các cơ quan sinh sản
đơn tính xuất hiện tên cùng một cây hay trên hai cây khác nhau. Một số thành
viên trong họ này được biết đến như là kiều mạch, chút chít, đại hoàng, nghể, rau
răm, hà thủ ô đỏ, hoa ti gôn v.v. Họ này được đặt tên theo hình dạng của hạt;
chẳng hạn hạt của cây đại hoàng có tiết diện ngang là một hình tam giác.[9]
Trong hệ thống Cronquist, họ Polygonaceae được đặt trong bộ của chính
nó, nhưng các hệ thống phân loại mới hơn lại coi họ này như là một phần của bộ
Caryophyllales. Họ này có mặt rộng khắp trên thế giới trong các khu vực ôn đới,
và trong khu vực nhiệt đới thì có ít số lượng loài hơn. Họ Rau răm có gần 60 loài
ở VN, hầu hết là cỏ nhỏ mọc hoang dại, vài loài làm rau ăn (rau Răm), cây lương
thực (Tam giác mạch), hoa kiểng (Ti-gôn), cây thuốc (Hà thủ ô đỏ), chỉ có 1 loài
cây đại mộc là cây Nho biển. [8]
HVTH: Đào Anh Dũng
-3-


Pol\
\ygonum chinense L
(Thồmlồm, Nghể Trung quốc)

Polygonumcapitatum Ham.ex D.Don

phenylpropanoid (Murai et al., 2001; Takasaki et al., 2001), acetophenone
(Yoshizaki et al.,1987), chacone (López et al., 2006), coumarin (Sun and
Sneden, 1999); flavonoid (López et al., 2006), ligan (Kim et al.,1994),
naphtoquinone (Kimura et al., 1983), anthraquinone (Qi et al., 2005),
sesquiterpenoid (Datta et al., 200; Derita et al., 2008; Jacobsson and Muddathir,
1992), triterpenoid (Duwiejua et al., 1999), stilbene (Xiao et al., 2000) và tannin
(Wang et al., 2005; Silva et al., 1999) [52].
Theo các công trình đã nghiên cứu, các hợp chất của một số dẫn xuất đã
được phân lập từ chi này bao gồm:
Bảng I.1.2 Các hợp chất phân lập từ chi Polygonum
Dẫn xuất Flavonoid



OH

HO

O

HO

O

O

O

OH



O

O

O

O

OH

OR
OCH3

O

O

(2R,3R)-3-hydroxxy-5-methoxy-6,7methylenedioxy-flavamone [49]

(2R,3R)-3-hydroxxy-8-methoxy-6,7methylenedioxy-flavamone [49]

HVTH: Đào Anh Dũng
-5-


OMe
OMe

O


O

O

O

OH

O

O

HO

O

OMe
OMe

OH

O

OH

6,7-4’,5’-Dimethylenedioxy-3,5,3’trimethoxyflavone [15]

O



OH
OH

OH
HO

O

HO

O

OH
O

3
OH

OH

C

OH

O

OH

OH


O

Avicularin [34]

Quecetin-3-O-galactoside [55]

15B

14B

HVTH: Đào Anh Dũng
-6-


OMe
OH

3'
OH

HO

4'
1
O

8

HO


4''

Quecetin-3-O-rhamnose [55, 77]

Flaccidine (3-angeloyloxy-5,7-dihydroxy-3’,4’,8’trimethoxy-flavone) [54]

16B

OH

OH

HO

5'

6'

2

O

OH

OMe

2'

OMe


OH

O

OH
CH2OH

O

Kaempferol 3-glucoside(3-O-β-Lglucopyranosyloxy-4’,5,7-trihydroxylflavone) [75]
0B

OH

OH
HO

GlcO

O
OH

O

OH

HO
O
OH

2B

OH

OH

HO

OH

O

HO

O

HO

HO
OH

OH

O

O

6-hydroxyluteolin-3’,4’,5,6,7pentahydroxylflavone [77]

Scutillarein (aglycone) [77]

COOH

Quercetin 3-O-β-D-glucoronide [75 ,77]

6-hydroxyluteolin 7-O-β-D-glucopyranoside [77]

17B

OH
OH

OH

OH
O
HO

O

HO

O

O
O

O−α−L-Ara

O
OH

OH
OH

O

HO
HO

O

O-β-L-Glu
O−α−L-Ara
OH

OH

O

O

Astragalin [34]
(Kaempferol-3-O-β-D-glucopyranoside)[38]

Avicularin [55,43]
(Quercetin-3-O-α-L-arabinofuranoside)

4B

3B


Betmidin [34]
(Myricetin-3-O-α-L-arabinofuranoside)

2’,3’,4’,5’,7,8-heptamethoxy flavanone [12]

18B

OH

OH
O
HO
1'''

HO

HO

O

O

6''

OH

O
HO
1''



OH

OH

O

HO

HO

O

O-β-D-Glu

O-β-D-Gala
OH

OH

O

Kaempferol-3-O-β-D-galactopyranoside [35]

O

Isoquercitrin [35]
(Quercitrin-3-O-β-D-glucopyranoside)

B


HO

O

3

6

8

H3CO

O

2

OCH3

O

O

O

2

3

6

O

O

2

8

HO

3

6

O

O

2

3

6
4

4
OH

OH
2'

(3,5,4’-trihydroxyl- stilben-3-0-β-D-glucosid)
B
5

B
6

OR

Pinosylvin, R = H [49]
Pinosylvin Diacetate, R = Ac [49]
OH
R2

OCH3
R1O

O

O

OH

Resveratrol, R1= H; R2= H [55, 29]
Piceid, R1= D-glucose; R2= H [55, 29]
2,3,5,4’-tetrahydroxystilbene-2-O-D-glucoside,
R1= H; R2= O-D-glucose
7B

8B


OR1

O

OH

HO

O

O

OH

O

OH

R

HO
OH

OH

R2O

Piceid, R1= H;R2= H [55, 29]
Piceid gallate A, R1= Galloyl; R2= H [55]


4'
R4O

RO

O
5'

O

OR1
4''

OR1

6''

4''

O

R2O
3''

6''
O

R2O


R1= SO3M; R2= R3= R4= R5= H (M = Na+;K+)

Sodium(potasium) trans-resveratrol-3-O-β-Dglucopyranoside-4”-sulfate [38]
R2=SO3M; R1= R3= R4= R5=H (M = Na+;K+)

Sodium(potasium) cis-resveratrol-3-O-β-Dglucopyranoside-4”-sulface [38]
R2=SO3M; R1= R3= R4= R5=H (M = Na+;K+)

Sodium(potasium) trans-resveratrol-3-O-β-Dglucopyranoside-2”-sulfate [38]
R3=SO3M; R1= R2= R4= R5= H (M = Na+;K+)

Sodium(potasium) cis-resveratrol-3-O-β-Dglucopyranoside-3”-sulface [38]
R3=SO3M; R1= R2= R4= R5= H(M = Na+;K+)

Sodium(potasium) trans-resveratrol-3-O-β-Dglucopyranoside-4’-sulfate [38]
R4=SO3M; R1= R2= R3= R5= H (M = Na+;K+)

Sodium(potasium) cis-resveratrol-3-O-β-Dglucopyranoside-2”-sulface [38]
R4=SO3M; R1= R2= R3= R5= H (M = Na+;K+)

Sodium(potasium) trans-resveratrol-3-O-β-Dglucopyranoside-5-sulfate [38]
R5=SO3M; R1= R2= R3= R4= H (M = Na+;K+)

Sodium(potasium) cis-resveratrol-3-O-β-Dglucopyranoside-5-sulface [38]
R5=SO3M; R1= R2= R3= R4= H (M = Na+;K+)

HVTH: Đào Anh Dũng
- 10 -



3B

20B

OH

O

OH

OR3

OR2

1

O

OH

8

2

7
6

3

R2O


OH

HO

CH3

O

Emodin-8-O-ß-D-glucoside [55]

Dẫn xuất ligan



4

5

OMe

3α

8α
OH

7

1
1'


OSO3Na

2

OR2

2α

6'

2'

5'

3'

R2O

7

9

OR1

1

2

8


4

5

OMe

3

OMe

4'

2'

6'
OMe

3'

5'
OH

OH

Sodium (-) –1R-3-hydroxymethyl –
1-(4’-hydroxy-3’,5’dimethoxyphenyl)-7-hydroxy-6,8dimethoxy-1,2,3,4-tetrahydro-2naphthlenylmethanol sulfate [39]

Sodium (+) –1S-3-hydromethyl1-(4’-hydroxy-3’methoxyphenyl)-7-hydroxy-6methoxy-1,2,3,4-tetrahydro-2naphthalenylmethanol
sulfate[39]

sự rất hữu dụng không chỉ trong nghiên cứu mà còn ứng dụng làm thuốc của họ
Polygonacea, chúng tôi đã chọn Polygonum lapathifolium L. (một loài thuộc chi
Polygonum, họ Rau răm-Polygonacea) là mục tiêu nghiên cứu trong luận văn
này.

HVTH: Đào Anh Dũng
- 12 -


I.2

Sơ lược về cây Nghể điểm - Polygonum lapathifolium L.

I.2.1 Thực vật học [5, 3]
Tên Việt Nam

: Nghể điểm

Tên khoa học

: Polygonum lapathifolium L.

Họ

: Rau răm (Polygonaceae)

Mô tả: Cây thảo sống hằng năm, mọc đứng, cao chừng 2m, hình trụ nhẵn,
khá mập. Lá có hình dạng thay đổi, thường hình mũi mác nhọn hai đầu, gần như
không cuống, có nhiều điểm tuyến, có lông hình nón ngắn trên gân và mép lá; bẹ
chìa hình trụ. Hoa nhỏ, dài từ 2-3 mm, hợp thành những bông hình trụ dài


1

chủ yếu trong những vùng có khí hậu ấm áp, cũng như trong nước sạch, nước
muối, nước biển, nước cửa sông, nước được clo và không clo hóa. Vi khuẩn này
cũng có thể sống trong môi trường háo khí cũng như kỵ khí , chúng có thể tiêu
hóa được những vật chất như Gelatin-chất Giêlatin (một hỗn hợp protein đông
nhạt chiết bằng cách luộc da, xuơng, hay các mô khác của động vật, được dùng
như một chất làm dày hay chất làm ổn định trong các sản phẩm công nghiệp thực
phẩm và sản xuất, và trong các phim chụp ảnh, chất kết dính, bao vỏ dược phẩm)
HVTH: Đào Anh Dũng
- 14 -


và Hemoglobin-huyết cầu tố (Viết tắt là Hb-là chất đạm đồng yếu tố kim loại có
chứa chất sắt, có khả năng vận chuyển khí oxy trong tế bào hồng huyết cầu trên
cơ thể động vật có xương sống, và những thú vật khác. Glycosylated (hoặc
glacated) Hemoglobin (Hb1c, HbA1c, và HgA1c) là một dạng Hemoglobin được
sử dụng để nhận dạng mức trung bình của dung lượng đường trong máu trải qua
một khoảng thời gian- Aeromonus hydrophilia rất khó giết, chúng chịu đựng
được nhiệt độ đông lạnh trong các máy ướp lạnh bảo quản thịt, hoa quả.
Bacillus aureus - một vi khuẩn tan máu, hình que, gam dương , ở trong

2

đất và gây ra các bệnh thường thấy ở địa phương. Một vài biến dạng của chúng
gây hại đến sức khỏe con người và là nguyên nhân của các trường hợp ngộ độc
thực phẩm – liên quan đến vi khuẩn, vi rút hay các loại kí sinh trùng .
Vibrio cholera - một vi khuẩn hình que cong, gam âm có thể vận động,


Satoshi Kuroki, Mutsuo Kozuka và Takao Konoshimma đã thông báo từ phân
đoạn EtOAc và n-BuOH của phần chiết MeOH cho thấy những tác dụng kìm
hãm rõ rệt lên virus EBV-EA [51].
I.2.2.3 Hoạt tính dược lý trị khát, trị trùng lao, điều trị chứng kiết lỵ, đau
khớp, giảm chứng viêm-sưng và chữa trị các vết thương do rắn cắn [9]
Với kinh nghiệm dân gian, ông cha ta đã biết dùng quả và hạt cây thuốc
này chữa trị các vết thương do rắn cắn.
Ở Trung Quốc (theo Trung dược chí), cây được dùng trị khát, trùng lao
vào hệ bạch huyết và bệnh lao hạch. Liều dùng từ 8÷12g. [9]
Cũng tại Trung Quốc theo kinh nghiệm dân gian, từ phần trên không
(thân, lá, hoa, quả, ...) của loài P. lapathifolium và một vài loài thực vật thuộc
cùng chi này đã được sử dụng trong các bài thuốc cổ truyền điều trị chứng kiết
lỵ, đau khớp và làm giảm chứng viêm-sưng rất có hữu hiệu.

HVTH: Đào Anh Dũng
- 16 -