Luận văn Nghiên cứu ảnh hưởng địa lý đến sự phân bố các hợp chất Terpenoid, Flavonoid và Steroid trong cây ké đầu ngựa (Xanthium Strumarium l., Asteraceae) mọc ở Hòa Bình

Nội dung tài liệu: Luận văn Nghiên cứu ảnh hưởng địa lý đến sự phân bố các hợp chất Terpenoid, Flavonoid và Steroid trong cây ké đầu ngựa (Xanthium Strumarium l., Asteraceae) mọc ở Hòa Bình

1. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Ninh Thế Sơn NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG ĐỊA LÝ ĐẾN SỰ PHÂN BỐ CÁC HỢP CHẤT TERPENOID, FLAVONOID VÀ STEROID TRONG CÂY KÉ ĐẦU NGỰA (XANTHIUM STRUMARIUM L., ASTERACEAE) MỌC Ở HÒA BÌNH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2013
2. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- Ninh Thế Sơn NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG ĐỊA LÝ ĐẾN SỰ PHÂN BỐ CÁC HỢP CHẤT TERPENOID, FLAVONOID VÀ STEROID TRONG CÂY KÉ ĐẦU NGỰA (XANTHIUM STRUMARIUM L., ASTERACEAE) MỌC Ở HÒA BÌNH Chuyên ngành: Hóa hữu cơ Mã số: 60440114 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. Phan Minh Giang Hà Nội – 2013
3. LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sĩ này được hoàn thành tại Phòng thí nghiệm Hóa học các hợp chất thiên nhiên, Bộ môn Hóa hữu cơ, Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội. Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và lời cảm ơn chân thành đến: PGS. TS. Phan Minh Giang đã tin tưởng giao đề tài và tạo điều kiện thí nghiệm thuận lợi giúp tôi hoàn luận văn này. Đồng thời tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo, các anh chị và các bạn đồng nghiệp trong Phòng thí nghiệm Hóa học các hợp chất thiên nhiên đã tư vấn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Hà Nội, tháng 12 năm 2013 Học viên Ninh Thế Sơn
4. MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ..................................................................................... 3 1.1 KHÁI QUÁT VỀ HỌ CÚC (ASTERACEAE) VÀ CHI XANTHIUM .............. 3 1.1.1 Họ Cúc (Asteraceae) ................................................................................... 3 1.1.2 Chi Xanthium ............................................................................................... 4 1.2 ĐẶC ĐIỂM CÂY KÉ ĐẦU NGỰA (XANTHIUM STRUMARIUM L.) ............ 4 1.2.1 Đặc điểm thực vật ....................................................................................... 4 1.2.2 Đặc điểm sinh thái ....................................................................................... 6 1.2.3 Công dụng trong y học cổ truyền ................................................................ 7 1.3 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÂY XANTHIUM STRUMARIUM .................................................................................. 10 CHƯƠNG 2: NHIỆM VỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................ 24 2.1 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU ............................................................................. 24 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................................... 24 2.2.1 Phương pháp xử lý mẫu ............................................................................ 24 2.2.2 Các phương pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các hợp chất .......................................................................................................................... 25 2.2.2.1. Phương pháp chiết hai pha lỏng ......................................................... 25 2.2.2.2 Các phương pháp sắc ký ..................................................................... 25 2.2.3 Các phương pháp nghiên cứu cấu trúc ...................................................... 28 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM .............................................................................. 29
5. 3.1 HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ .............................................................................. 29 3.2 NGUYÊN LIỆU THỰC VẬT .......................................................................... 29 3.3 ĐIỀU CHẾ CÁC PHẦN CHIẾT TỪ CÂY KÉ ĐẦU NGỰA. ........................ 29 3.4 PHÂN TÍCH CÁC PHẦN CHIẾT BẰNG SẮC KÝ LỚP MỎNG ................. 30 3.5 PHÂN TÁCH CÁC PHẦN CHIẾT BẰNG SẮC KÝ ĐIỀU CHẾ .................. 31 3.5.1 Phân tách sắc ký phần chiết lá n-hexan (HBLH) .................................... 31 3.5.2 Phân tách sắc ký phần chiết lá nước (HBLW) ........................................ 32 3.5.3 Phân tách sắc ký phần chiết cành n-hexan (HBCH) .............................. .33 3.5.4 Phân tách sắc ký phần chiết cành điclometan (HBCD) ........................... 33 3.5.5 Phân tách sắc ký phần chiết lá và cành etyl axetat (HBE) ....................... 34 3.6 HẰNG SỐ VẬT LÝ VÀ DỮ KIỆN PHỔ CỦA CÁC HỢP CHẤT ĐƯỢC PHÂN LẬP .......................................................................................................................... 35 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................... 39 4.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .......................................................................... 39 4.2 ĐIỀU CHẾ CÁC PHẦN CHIẾT TỪ CÂY KÉ ĐẦU NGỰA ........................ 39 4.3 PHÂN TÍCH CÁC PHẦN CHIẾT BẰNG SẮC KÝ LỚP MỎNG .................. 42 4.3.1 Phân tích phần chiết lá n-hexan (HBLH) ................................................. 42 4.3.2 Phân tích phần chiết lá điclometan (HBLD) ............................................ 43 4.3.3 Phân tích phần chiết cành n-hexan (HBCH) ........................................... 43 4.3.4 Phân tích phần chiết cành điclometan (HBCD) ....................................... 44 4.3.5 Phân tích phần chiết lá và cành etyl axetat (HBE) ................................... 45
6. 4.4 PHÂN TÁCH CÁC PHẦN CHIẾT TỪ CÂY KÉ ĐẦU NGỰA ..................... 46 4.4.1 Phân tách phần chiết lá n-hexan (HBLH) ................................................ 46 4.4.2 Phân tách phần chiết lá nước (HBLW) .................................................... 48 4.4.3 Phân tách phần chiết cành n-hexan (HBCH) ............................................ 50 4.4.4 Phân tách phần chiết cành điclometan (HBCD) ....................................... 52 4.4.5 Phân tách phần chiết lá và cành etyl axetat (HBE)................................... 54 4.5 XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC PHÂN LẬP ĐƯỢC ................................................. 56 KẾT LUẬN ............................................................................................................. 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 64 PHỤ LỤC ................................................................................................................ 69
7. CÁC CHỮ VIẾT TẮT THƯỜNG DÙNG TRONG LUẬN VĂN TLC (Thin layer Chromatography): Sắc ký lớp mỏng CC (Column Chromatography): Sắc ký cột thường FC (Flash Chromatography): Sắc ký cột nhanh Mini-C (Mini Column Chromatography): Sắc ký cột tinh chế IR (InfraRed spectroscopy): Phổ hồng ngoại NMR (Nculear Magnetic Resonance): Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H-NMR (Proton-Nuclear Magnetic Resonance): Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton 13C-NMR (Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance): Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon-13 DEPT (Distortionless Enhancement by Polarization Transfer): Phổ DEPT GC-MS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry): Sắc ký-Khí khối phổ ESI-MS (Electron Spray Ionization-Mass Spectrometry): Phổ khối lượng ion hoá phun bụi electron
8. DANH MỤC CÁC HÌNH, CÁC BẢNG, VÀ CÁC SƠ ĐỒ Hình 1.1: Ké đầu ngựa (Xanthium strumarium L., Asteraceae) Hình 1.2: Ké hoa đào, Ké hoa vàng, và Ké đầu ngựa Bảng 4.1: Hiệu suất thu nhận các phần chiết từ cây Ké đầu ngựa Bảng 4.2: Phân tích TLC phần chiết lá n-hexan (HBLH) Bảng 4.3: Phần tích TLC phần chiết lá điclometan (HBLD) Bảng 4.4: Phân tích TLC phần chiết cành n-hexan (HBCH) Bảng 4.5: Phân tích TLC phần chiết cành điclometan (HBCD) Bảng 4.6: Phân tích TLC phần chiết lá và cành etyl axetat (HBE) Sơ đồ 4.1: Quy trình điều chế các phần chiết từ cây Ké đầu ngựa Sơ đồ 4.2: Phân tách phần chiết lá n-hexan (HBLH) Sơ đồ 4.3: Phân tách phần chiết lá nước (HBLW) Sơ đồ 4.4: Phân tách phần chiết cành n-hexan (HBCH) Sơ đồ 4.5: Phân tách phần chiết cành điclometan (HBCD) Sơ đồ 4.6: Phân tách phần chiết lá và cành etyl axetat (HBE)
9. MỤC LỤC CÁC PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phổ 1H-NMR của HBLH2 Phụ lục 2: Phổ 1H-NMR của HBLH13 Phụ lục 3: Phổ (+)- ESI-MS của HBCH4 Phụ lục 4: Phổ 1H-NMR của HBCH4 Phụ lục 5: Phổ 13C-NMR của HBCH4 Phụ lục 6: Phổ 13C-NMR/DEPT của HBCH4 Phụ lục 7: Phổ 1H-NMR của HBCD8 Phụ lục 8: Phổ 13C-NMR của HBCD8 Phụ lục 9: Phổ 13C-NMR/DEPT của HBCD8 Phụ lục 10: Phổ 1H-NMR của HBCD9
10. Luận Văn Thạc Sĩ 2011-2013 LỜI MỞ ĐẦU Trong hàng nghìn năm, các nền văn hóa trên toàn thế giới sử dụng các cây thuốc để điều trị nhiều loại bệnh tật. Nhiều loại thuốc đang được sử dụng ngày nay đã được phát triển từ các hoạt chất chứa trong cây thuốc cổ truyền. Trong thực tế, phần lớn các thuốc điều trị ung thư và nhiễm khuẩn được phát hiện qua các nghiên cứu hóa thực vật. Y học cổ truyền của các nước mô tả chi tiết các tác dụng dược lý của các cây thuốc và các hoạt chất của chúng trở thành tài sản quí giá của mỗi quốc gia, từ nguồn tư liệu này nhiều loại thuốc mới có thể được nghiên cứu và phát triển. Đánh giá vai trò của các hợp chất được tách chiết trong thực vật được ứng dụng trong y tế thì theo số liệu khảo sát gần đây thì hơn 50% dược phẩm đã và đang được sử dụng để chữa bệnh hay thử nghiệm lâm sàng. Mặc dù đã có các ghi chép về tác dụng điều trị của một số cây thuốc nhưng nhìn tổng thể số lượng các cây được nghiên cứu hóa thực vật một cách chi tiết còn rất khiêm tốn, số lượng các hoạt chất liên quan trực tiếp đến các tác dụng điều trị của các cây thuốc được phát hiện còn ít hơn nữa. Việt Nam có khí hậu nhiệt đới gió mùa là điều kiện thuận lợi tạo nên sự đa dạng cho giới thực vật. Theo số liệu thống kế mới nhất thảm thực vật của Việt Nam có trên 12.000 loài và hơn 3.200 loài được ứng dụng làm thuốc. Một trong những vấn đề lớn được đặt ra cho các nhà nghiên cứu hóa sinh hữu cơ và hóa học các hợp chất thiên nhiên là cần phải phát triển nhiều phương pháp nghiên cứu mới, hiện đại, để nhanh chóng đánh giá được nguồn tài nguyên thực vật của Việt Nam, bước đầu có những đóng góp quan trọng vào các nghiên cứu hóa hữu cơ, hóa sinh, và y dược của thế giới. Trong sự đa dạng của thế giới thực vật thì họ Cúc (Asteraceae) có một vai trò quan trọng. Nhiều loài cây trong họ này được biết đến với vai trò các dược thảo có tác dụng tốt đối với con người hoặc các cây có giá trị thực phẩm. Nhiều cây của họ này cho nhiều hợp chất có giá trị hoặc có các cấu trúc mới vô cùng lý thú. Chi Xanthium thuộc họ này khá phổ biến trong tự nhiên và được tìm thấy trên nhiều quốc Ninh Thế Sơn 1