Bộ giáo dục và đào tạo Trờng Đại học Vinh Hoàng thị hà Tách và xác định cấu trúc một số hợp chất từ rễ cây ngấy hơng (Rubus cochinchinensis Tratt) ở nghệ an Luận văn thạc sĩ hoá học Vinh, 2007 1 2 Bộ giáo dục và đào tạo Trờng Đại học Vinh Hoàng thị hà Tách và xác định cấu trúc một số hợp chất từ rễ cây ngấy hơng (Rubus cochinchinensis Tratt) ở nghệ an Chuyên ngành: Hoá hữu cơ Mã số : 60.44.27 Luận văn thạc sĩ hoá học Ngời hớng dẫn khoa học: PGS. TS Hoàng Văn Lựu Vinh, 2007 Lời cảm ơn Luận văn đợc thực hiện tại phòng thí nghiệm chuyên đề Hóa hữu cơ - khoa Hóa, phòng thí nghiệm Trung tâm - khoa Nông Lâm Ng, Trờng đại học Vinh, Viện hóa học - Viện khoa học và Công nghệ Việt Nam. Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn: - Cố GS-TSKH Nguyễn Xuân Dũng- Khoa Hóa-Trờng Đại học Khoa học tự nhiên- Đại học Quốc gia Hà Nội, đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình làm luận văn. - PGS.TS Hoàng Văn Lựu-Khoa Hóa-Trờng Đại học Vinh đã giao đề tài và hớng dẫn hết sức nhiệt tình chu đáo trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn. - ThS. NCS Trần Đình Thắng đã tạo mọi điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình làm thực nghiệm tại phòng chuyên đề hóa hữu cơ, cũng nh cung cấp tài liệu và góp ý kiến cho luận văn này. - PGS. TS Vũ Xuân Phơng- Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Viện khoa học và công nghệ Việt Nam đã giúp định danh thực vật. Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong tổ Hoá hữu cơ nói riêng, các thầy cô trong khoa Hoá nói chung, khoa Đào tạo sau đại học, cùng toàn thể bạn bè và gia đình, ngời thân đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này. Vinh, ngày tháng 12 năm 2007 Hoàng Thị Hà Mục Lục 3 Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các bảng Danh mục các hình Bảng ký hiệu viết tắt Mở đầu 1 Chơng 1 Tổng quan 3 1.1. Chi Rubus 3 1.1.1. Đặc điểm thực vật và phân loại 3 1.1.2. Cách sử dụng trong y học cổ truyền của chi Rubus 4 1.1.3. Thành phần hóa học của chi Rubus 6 1.1.3.1. Sáp (parafin) và các hợp chất liên quan 7 1.1.3.2. Tecpenoit 10 1.1.3.3. Flavonoit và polyphenol 20 1.1.3.4. Gluxit và glucozit 23 1.2. Tritecpenoit 26 1.2.1. Tritecpenoit pentacyclic 27 1.2.1.1. Nhóm olean 27 1.2.1.2. Nhóm ursan 27 1.2.1.3. Nhóm lupan 28 1.2.1.4. Nhóm hopan 28 1.2.1.5. Một vài trờng hợp đặc biệt 29 1.2.2. Tritecpenoit tetracyclic 29 1.2.2.1. Nhóm dammaran 29 1.2.2.2. Nhóm lanostan 30 1.2.2.3. Nhóm cucurbitan 30 1.3. Cây ngấy hơng (Rubus cochinchinensis Tratt) 30 1.3.1. Thực vật học 30 1.3.2. Thành phần hoá học 32 1.3.3. Hoạt tính sinh học 32 4 Chơng 2 Phơng pháp nghiên cứu 33 2.1. Phơng pháp lấy mẫu 33 2.2. Phơng pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các chất. 33 2.3. Phơng pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất. 33 Chơng 3 Thực nghiệm 34 3.1. Thiết bị và phơng pháp 34 3.1.1. Hoá chất 34 3.1.2. Các phơng pháp sắc ký 34 3.1.3. Dụng bị và thiết bị 34 3.2. Nghiên cứu các hợp chất từ rễ cây ngấy hơng 35 3.2.1. Phân lập các hợp chất 35 3.2.2. Phơng pháp tiến hành sắc ký 35 Chơng 4 Kết quả và thảo luận 38 4.1. Xác định cấu tạo của hợp chất A 38 4.1.1. Phổ khối lợng 38 4.1.2. Phổ 1 H-NMR 38 4.1.3. Phổ 13 C-NMR 38 4.2. Xác định cấu tạo của hợp chất B 52 4.2.1. Phổ khối lợng 52 4.2.2. Phổ 1 H-NMR 52 4.2.3. Phổ 13 C-NMR 52 Kết luận 66 Tài liệu tham khảo 67 5 Danh môc c¸c b¶ng B¶ng1: C¸c ph¬ng thuèc ®îc sö dông tõ c¸c loµi kh¸c nhau cña chi Rubus 4 B¶ng 2. Ancol, andehit, xeton vµ axit h÷u c¬ t×m thÊy trong chi Rubus 8 B¶ng 3: Mét sè monotecpenoit xuÊt hiÖn trong chi Rubus 10 B¶ng 4: Mét sè secquitecpenoit t×m thÊy trong chi Rubus 13 B¶ng 5: C¸c ditecpen glucozit ®îc t¸ch ra tõ chi Rubus 14 B¶ng 6: Mét sè tritecpen vµ sterol t¸ch ra tõ chi Rubus 16 B¶ng 7: Tecpen glucozit t¸ch ra tõ c¸c loµi cña chi Rubus 18 B¶ng 8: Mét sè flavonoit t¸ch ra tõ chi Rubus 20 B¶ng 9: Nh÷ng ellagitannin t×m thÊy trong chi Rubus 21 B¶ng 10: C¸c glucozit t¸ch ra tõ chi Rubus 23 B¶ng 11: Mét sè chÊt thuéc nhãm lupan 28 B¶ng 12: Sè liÖu phæ 13 C-NMR cña hîp chÊt A 38 B¶ng13: Sè liÖu phæ 13 C-NMR cña hîp chÊt B 52 6 danh mục các hình Hình 1: Dạng labdan ditecpen glucozit đợc tách ra từ chi Rubus 25 Hình 2: Dạng ursan tritecpen đợc tách ra từ các loài của chi Rubus 26 Hình 3: Sanguiin H-6, oligomeric tanin đợc tách ra từ loài Rubus idaeus và các loài liên quan 26 Hình 4: ảnh cây ngấy hơng (Rubus cochinchinensis Tratt) 31 Hình 5: Phổ khối lợng EI-MS của hợp chất A 41 Hình 6: Phổ cộng hởng từ 1 H-NMR của hợp chất A 42 Hình 7: Phổ cộng hởng từ 1 H-NMR của hợp chất A 43 Hình 8: Phổ cộng hởng từ 13 C-NMR của hợp chất A 44 Hình 9: Phổ cộng hởng từ 13 C-NMR của hợp chất A 45 Hình 10: Phổ DEPT của hợp chất A 46 Hình 11: Phổ HSQC của hợp chất A 47 Hình 12: Phổ HMBC của hợp chất A 48 Hình 13: Phổ COSY của hợp chất A 49 Hình 14: Phổ mô phỏng 13 C-NMR của hợp chất A 50 Hình 15: Phổ mô phỏng 1 H-NMR của hợp chất A 51 Hình 16: Phổ khối lợng EI-MS của hợp chất B 55 Hình 17: Phổ cộng hởng từ 1 H-NMR của hợp chất B 56 Hình 18: Phổ cộng hởng từ 1 H-NMR của hợp chất B 57 Hình 19: Phổ cộng hởng từ 13 C-NMR của hợp chất B 58 Hình 20: Phổ cộng hởng từ 13 C-NMR của hợp chất B 59 Hình 21: Phổ DEPT của hợp chất B 60 Hình 22: Phổ HSQC của hợp chất B 61 Hình 23: Phổ HMBC của hợp chất B 62 Hình 24: Phổ COSY của hợp chất B 63 Hình 25: Phổ mô phỏng 13 C-NMR của hợp chất B 64 Hình 26: Phổ mô phỏng 1 H-NMR của hợp chất B 65 7 Nh÷ng ch÷ viÕt t¾t trong luËn v¨n 1 H-NMR Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy Phæ céng hëng tõ h¹t nh©n proton 13 C-NMR Cacbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy Phæ céng hëng tõ h¹t nh©n cacbon-13 DEPT Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer COSY Correlated Spectroscopy HSQC Heteronuclear Selected Quantum Phæ t¬ng quan dÞ h¹t nh©n 8 Coherence HMBC Heteronuclear Multibond Correlation Phổ tơng quan đa kết dị hạt nhân UV Ultraviolet Spectroscopy Phổ tử ngoại IR Infrared Spectroscopy Phổ hồng ngoại CC Column Chromatography Sắc ký cột TLC Thin Layer Chromatography Sắc ký lớp mỏng EI-MS Electron Impact - Mass Spectroscopy Phổ khối và chạm electron LC-MS Liquid Chromatography - Mass Spectroscopy Sắc ký lỏng khối phổ liên hợp DMSO Dimetylsulfoxit TMS Tetrametylsilan CTPT Công thức phân tử (ppm) Độ dịch chuyển hoá học J (Hz) Hằng số tơng tác Đ.n.c ( o C) Điểm nóng chảy s singlet d doublet t triplet q quartet m multiplet Mở Đầu 1. Lý do chọn đề tài Nớc ta nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa, thích hợp cho nhiều loại thực vật phát triển. Thảm thực vật nớc ta rất phong phú, đa dạng, trong đó có nhiều cây làm thuốc, lấy tinh dầu, cây công nghiệp và nhiều loại cây có giá trị kinh tế cao. Đến nay theo ớc tính của các nhà thực vật học thì số loài thực vật bậc cao có mặt ở nớc ta khoảng 12.000 loài. Trên cơ sở những loài đã biết đã thống kê đợc 657 loài thực vật có chứa tinh dầu thuộc 357 chi và 114 họ, trong đó có khoảng 3850 loài cây đợc sử dụng trong y học dân tộc [6]. Theo Tổng công ty 9 dợc Việt Nam [7] nhu cầu sử dụng thuốc thảo mộc và dợc liệu ở nớc ta hiện nay rất lớn, vào khoảng 50.000 tấn/năm, đợc thu hoạch từ khoảng 300 loài cây khác nhau. Đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý báu của đất nớc. Tuy vậy do diện tích rừng bị suy giảm nhanh chóng, nguồn tài nguyên thực vật ở nớc ta đứng trớc nguy cơ bị suy giảm nghiêm trọng về số lợng và tính đa dạng sinh học, nhiều loài cây đã trở nên khan hiếm, trong đó có nhiều cây làm thuốc. Nhiều loài bị tuyệt chủng hoặc có nguy cơ bị tuyệt chủng. Việc nghiên cứu thành phần hóa học, hoạt tính sinh học của cây cỏ nớc ta trong những thập kỷ qua còn nhiều hạn chế, cha đáp ứng đợc yêu cầu điều tra tài nguyên thiên nhiên cũng nh đóng góp vào việc định hớng sử dụng, bảo tồn và phát triển tài nguyên thực vật một cách hợp lý. Thảm thực vật của rừng nhiệt đới khu vực Đông Nam á, trong đó có Việt Nam là vùng đợc rất nhiều nhà khoa học trong và ngoài nớc quan tâm nghiên cứu. Các loài cây thuộc chi Rubus đợc trồng từ nhiều thế kỷ trớc để lấy hoa và quả, ngoài ra những phần khác của cây nh rễ, thân, lá đ ợc sử dụng rộng rãi trong dân gian nhiều nớc trên thế giới để chữa một số bệnh nh nhiễm trùng, bệnh thần kinh, vết thơng, bỏng, bệnh tiêu chảy Cây ngấy hơng (Rubus cochinchinensis Tratt) thuộc chi Rubus, họ hoa hồng (Rosaceae) có rất nhiều hoạt tính sinh học quý, song việc nghiên cứu thành phần hóa học cha đợc tiến hành nhiều. Chính vì vậy tôi chọn đề tài: Tách và xác định cấu trúc một số hợp chất từ rễ cây ngấy hơng (Rubus cochinchinensis Tratt) ở Nghệ An, một phần nào đó đóng góp vào việc xác định thành phần hóa học và tìm ra nguồn nguyên liệu cho ngành dợc phẩm, h- ơng liệu và mỹ phẩm. 2. Nhiệm vụ nghiên cứu - Lấy mẫu rễ cây ngấy hơng (Rubus cochinchinensis Tratt). - Chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp để thu đợc hỗn hợp các hợp chất từ rễ cây ngấy hơng. 10