1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH TRẦN VĂN THẠCH PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC HỢP CHẤT STEROIT TỪ CÂY BÌNH BÁT (ANNONA RETICULATA L.) VIT NAM Chuyên ngành: hóa hữu M· sè: 60 44 27 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HC Ngời hớng dẫn khoa học: TS Trần Đình Thắng VINH - 2012 LỜI CẢM ƠN Luận văn thực phịng thí nghiệm chun đề Hố hữu - khoa Hoá, Trung tâm Kiểm định An tồn Thực phẩm Mơi trường, Trường Đại học Vinh, Viện Hố học-Viện Khoa học Cơng nghệ Việt Nam Tơi xin chân thành cảm ơn TS Trần Đình Thắng - Khoa Hoá, Trường Đại học Vinh giao đề tài, tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện suốt q trình thực luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn PGS TS Lê Văn Hạc,TS Nguyễn Xuân - Khoa Hoá - Trường Đại học Vinh tạo điều kiện thuận lợi, động viên trình làm luận văn TS.Trần Huy Thái (Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật, Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam) giúp định danh mẫu thực vật Nhân dịp này, xin gửi lời cảm ơn đến thầy cơ, cán bộ mơn hố Hữu cơ, khoa Hoá, khoa Đào tạo Sau đại học, bạn đồng nghiệp, học viên cao học, sinh viên, gia đình người thân động viên giúp đỡ hoàn thành luận văn Vinh, ngày 30/10/2012 Trần Văn Thạch MỤC LỤC Mục Nội dung Trang MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Nhiệm vụ nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Chương Tổng quan 1.1 Chi Na (Annona) 1.1.1 Đặc điểm thực vật chi Na 1.1.2 Thành phần hóa học 1.1.2.1 Hợp chất acetogenin 1.1.2.2 Các hợp chất ligan 16 1.1.2.3 Ankaloit 16 1.1.2.4 Hợp chất cyclopeptit 18 1.1.2.5 Hợp chất diterpenoit kauran 21 1.2 Cây bình bát 24 1.2.1 Đặc điểm thực vật 24 1.2.2 Thành phần hóa học 25 1.2.2.1 Alkaloit 26 1.2.2.2 Amin béo 27 1.2.2.3 Diterpen 27 1.2.2.4 Acetogenin 27 1.2.2.5 Cyclopeptit 27 1.3 Sử dụng hoạt tính sinh học 28 1.3.1 Sử dụng 28 1.3.2 Hoạt tính sinh học 29 Chương Thực nghiệm 30 Nguyên liệu, phương pháp thiết bị 30 Phương pháp lấy mẫu 30 2.1 2.1.1 2.1.2 Phương pháp phân tích, phân tách hỗn hợp phân 30 2.1.3 lập hợp chất Phương pháp khảo sát cấu trúc hợp chất 30 2.2 Phân lập hợp chất 30 2.3 Một số kiện phổ tử ngoại, phổ khối phổ cộng 31 Chương hưởng từ hạt nhân chất phân lập KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 3.1 Phân lập hợp chất 33 3.2 Xác định cấu trúc hợp chất 34 3.3 Xác định cấu trúc hợp chất 39 3.4 Xác định cấu trúc hợp chất 44 3.5 Xác định cấu trúc hợp chất 51 KẾT LUẬN 67 Tài liệu tham khảo 68 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT CC: Column Chromatography (Sắc kí cột) FC: Flash Chromatography (Sắc ký cột nhanh) TLC: Thin Layer Chromatography (Sắc kí lớp mỏng) IR: Infrared Spectroscopy (Phổ hồng ngoại) MS: Mass Spectroscopy (Phổ khối lượng) EI-MS: Electron Impact-Mass Spectroscopy (Phổ khối va chạm electron) Proton Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân H-NMR: proton) 13 C-NMR: Carbon Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon-13) DEPT: Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer HSQC: Heteronuclear Single Quantum Correlation HMBC: Heteronuclear Multiple Bond Correlation COSY: Correlation Spectroscopy s: singlet br s: singlet tù t: triplet d: dublet dd: dublet duplet dt: dublet triplet m: multiplet TMS: Tetramethylsilan DMSO: DiMethylSulfoxide Đ.n.c.: Điểm nóng chảy DANH SÁCH BẢNG Bảng Bảng 1.2.4 Bảng 1.2.5 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Tên bảng Một số hợp chất acetogenin na xiêm Các hợp chất diterpenoit kauran từ Na Số liệu phổ 13C-NMR hợp chất Số liệu phổ 13C-NMR hợp chất Số liệu phổ 13C-NMR chất Số liệu phổ 13C-NMR hợp chất DANH SÁCH HÌNH Trang 22 35 39 45 51 Hình Nội dung Trang Hình 3.2.1 Hình 3.2.2 Hình 3.2.3 Hình 3.2.4 Hình 3.2.5 Hình 3.3.1 Hình 3.3.2 Hình 3.3.3 Hình 3.3.4 Hình 3.3.5 Hình 3.4.1 Hình 3.4.2 Hình 3.4.3 Hình 3.4.4 Hình 3.4.5 Hình 3.4.6 Hình 3.4.7 Hình 3.5.1 Hình 3.5.2 Hình 3.5.3 Hình 3.5.4 Hình 3.5.5 Phổ khối lượng (EI-MS) hợp chất Phổ 1H-NMR hợp chất Phổ 13C-NMR hợp chất Phổ 13C-NMR hợp chất (phổ dãn) Phổ DPET hợp chất (phổ dãn) Phổ 1H-NMR hợp chất Phổ 1H-NMR hợp chất (phổ dãn) Phổ 1H-NMR hợp chất (phổ dãn) Phổ 13C-NMR hợp chất Phổ DEPT hợp chất (phổ dãn) Phổ khối lượng (EI-MS) hợp chất Phổ 1H-NMR hợp chất Phổ 13C-NMR hợp chất 13 Phổ C-NMR hợp chất (phổ dãn) Phổ 13C-NMR hợp chất (phổ dãn) Phổ DEPT hợp chất Phổ DEPT hợp chất (phổ dãn) Phổ khối lượng (EI-MS) hợp chất Phổ 1H-NMR hợp chất Phổ 1H-NMR hợp chất (phổ dãn) Phổ 1H-NMR hợp chất (phổ dãn) Phổ 13C-NMR hợp chất (phổ dãn) 36 37 37 38 38 41 42 42 43 43 47 47 48 48 49 49 50 53 53 54 54 55 Hình 3.5.6 Phổ 13C-NMR hợp chất (phổ dãn) Phổ DEPT hợp chất Phổ DEPT hợp chất Phổ HMBC hợp chất Phổ HMBC hợp chất (phổ dãn) Phổ HMBC hợp chất (phổ dãn) Phổ HMBC hợp chất (phổ dãn) Phổ HSQC hợp chất Phổ HSQC hợp chất (phổ dãn) Phổ HMBC hợp chất (phổ dãn) Phổ HMBC hợp chất (phổ dãn) Phổ HSQC hợp chất Phổ HSQC hợp chất (phổ dãn) 55 56 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 Hình 3.5.8 Hình 3.5.7 Hình 3.5.9 Hình 3.5.10 Hình 3.5.11 Hình 3.5.12 Hình 3.5.13 Hình 3.5.14 Hình 3.5.15 Hình 3.5.16 Hình 3.5.17 Hình 3.5.18 DANH SÁCH SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1: Phân lập hợp chất Bình bát A.Reticulata L- trang 33 MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Việt Nam nằm vùng nhiệt đới ẩm, gió mùa nên có hệ thực vật phong phú đa dạng với 12.000 loài, bao gồm 300 họ 1.200 chi Nguồn thực vật phong phú cung cấp cho người nhiều sản phẩm thiên nhiên có giá trị Các sản phẩm thiên nhiên có hoạt tính sinh học có ứng dụng lớn nhiều lĩnh vực khác sống, đặc biệt dùng làm thuốc chữa bệnh Các loại thuốc thảo mộc gây tác dụng phụ độc hại cho người sử dụng Chúng dùng tác nhân điều trị trực tiếp, làm chất dị sinh hố để làm sáng tỏ ngun lí dược học làm chất chuẩn để phát triển loại thuốc Chính việc nghiên cứu hố học hoạt tính sinh học lồi thuốc có ý nghĩa quan trọng cho việc sử dụng cách hợp lý có hiệu quả, nguồn tài nguyên thiên nhiên Từ trước đến giới hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học ln đóng vai trị quan trọng đời sống người Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học dùng làm ngun liệu cho công nghiệp dược phẩm làm thuốc chữa bệnh, công nghiệp thực phẩm, hương liệu mỹ phẩm Thảo dược nguồn nguyên liệu trực tiếp chất dẫn đường để tìm kiếm loại biệt dược Theo số liệu thống kê cho thấy khoảng 60% loại thuốc lưu hành giai đoạn thử nghiệm có nguồn gốc từ loại hợp chất thiên nhiên [5] Ở nước ta, số lồi thuộc chi Na (Annona) có lồi lồi trồng [2] Na xiêm (Annona muricata L.) có nguồn gốc châu Mỹ nhập sang nước nhiệt đới khác Quả chín ăn ngon (ăn tươi nghiền pha thành “kem sinh tố”) Lá dùng làm gia vị chữa sốt rét, chữa ho; chữa kiết lỵ; hạt để duốc cá, làm thuốc trừ sâu [1,2] Cây Bình bát (Annona reticulata L.) loài phổ biến nước Việt Nam, Trung Quốc dùng làm thuốc chữa bệnh, đồ gỗ… chưa nghiên cứu nhiều thành phần hố học Chính chúng tơi chọn đề tài “Phân lập xác định cấu trúc hợp chất steroit từ bình bát (Annona reticulata L.) Việt Nam” từ góp phần xác định thành phần hố học bình bát tìm nguồn nguyên liệu cho ngành dược liệu, hương liệu Nhiệm vụ nghiên cứu Trong luận văn này, chúng tơi có nhiệm vụ: - Chiết chọn lọc với dung mơi thích hợp để thu hỗn hợp hợp chất bình bát (Annona reticulata L.) - Sử dụng phương pháp sắc ký kết tinh phân đoạn để phân lập hợp chất - Sử dụng phương pháp phổ để xác định cấu trúc hợp chất thu Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Bình bát (Annona reticulata L.) thuộc họ Na (Annonaceae) Việt Nam Chương TỔNG QUAN 1.1 Chi Na (Annona) 1.1.1 Đặc điểm thực vật chi Na Họ Na (Annonaceae) gọi họ Mãng cầu, họ thực vật có hoa bao gồm loại thân gỗ, bụi hay dây leo Với khoảng 2.300 đến 2.500 loài 120 - 130 chi, họ lớn Bộ mộc lan (Magnoliales) Chi điển hình họ Annona (Na hay Mãng cầu ta; Mãng cầu xiêm hay Mãng cầu gai) Họ sinh trưởng chủ yếu vùng nhiệt đới, có lồi sinh sống vùng ơn đới Khoảng 900 lồi Trung Nam Mỹ, 450 loài Châu Phi, lồi khác châu Á [2] Trong đó, chi Annona (8 loài) gồm: Annona cherimola, A.glabra, A.montana, A.muricata, A.reticulata, A.squamosa, A.artemoya (A cherimola x squamosa), A.Purpurea 1.1.2 Thành phần hóa học Những năm gần họ Na nhiều nhà khoa học giới quan tâm nghiên cứu Đặc biệt, nhóm nghiên cứu Y C Wu (Đài Loan) [41] tìm 100 hoạt tính sinh học chất tách từ họ Na (Annonaceae) Trong có nhiều chất có độc tính, hoạt tính kháng vi trùng, ức chế tái tạo tế bào HIV, chống đơng tụ tiểu cầu Nhóm nghiên cứu D.Q Yu (Trung Quốc) [52] nghiên cứu tách chất có khả chống u bướu từ thực vật họ Na: có khoảng 50 acetogenin, 12 styrylpyron 25 polyoxygenat cyclohexen tách 10 từ loài Uvaria, loài Goniothalamus loài Annona Bước đầu kiểm tra hoạt tính sinh học, phần lớn chất tách có hoạt tính chống u, bướu quan trọng Trong có 72% glucose, 14,52% saccharose, 1,73% tinh bột, 2,7% protid vitamin C Trong có alcaloit vơ định hình, khơng có glucozit, xanh chứa 0,08% dầu Hạt chứa 38,5-42% dầu, thành phần axit béo là: axit stearic(9,3%), axit oleic (37%), axit linoleic (10,9%), acid arachidic (3,3%) isoricinoleic acid (9,8%) [26] Trong hạt có alcaloit vơ định hình gọi anonain Chất độc hạt rễ glycerit axit có phân tử lớn Lá, vỏ rễ chứa axit hydrocyanic Vỏ chứa anonain o NH o Anonain (1) Trong phận khác Na có alkaloit, chẳng hạn aporphine, roemerine,norcorydine, corydin, norisocorydine, glaucine anonain (Kowalska Puett, 1990) [29] 1.1.2.1 Hợp chất acetogenin Các hợp chất acetogenin thiên nhiên có mạch cacbon dài từ 35-37, bắt nguồn từ axit béo C-32/C-34 kết hợp với đơn vị 2-propanol, acetogenin có tính chất chuỗi dài aliphatic gắn vào vịng lacton có nối đơi vị trí ,  vịng cịn mang nhóm metyl, đơi kết hợp với ketolacton, ngồi cịn gắn với một, hai ba vịng tetrahyđrofuran, mạch có gắn nhóm hyđroxyl, acetoxyl, keton, epoxid diol, mạch vài hợp chất acetogenin cịn có liên kết đôi C=C [10], [18], [42],[45] ... KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 3.1 Phân lập hợp chất 33 3.2 Xác định cấu trúc hợp chất 34 3.3 Xác định cấu trúc hợp chất 39 3.4 Xác định cấu trúc hợp chất 44 3.5 Xác định cấu trúc hợp chất 51 KẾT LUẬN... chúng tơi chọn đề tài ? ?Phân lập xác định cấu trúc hợp chất steroit từ bình bát (Annona reticulata L.) Việt Nam? ?? từ góp phần xác định thành phần hố học bình bát tìm nguồn nguyên liệu cho ngành... 13C-NMR hợp chất (phổ dãn) Phổ DEPT hợp chất Phổ DEPT hợp chất Phổ HMBC hợp chất Phổ HMBC hợp chất (phổ dãn) Phổ HMBC hợp chất (phổ dãn) Phổ HMBC hợp chất (phổ dãn) Phổ HSQC hợp chất Phổ HSQC hợp chất