Tách và xác định cấu trúc quercitrin từ hoa cây sim (rhodomyrtus tomentosa hassk) luận văn tốt nghiệp đại học

Nớc ta nằm ở vùng Đông Nam á khí hậu nhiệt đớigió mùa, thảm thực vật phong phú, đặc biệt là các cây họ Sim Myrtaceae nh cây sim, cây vối, cây đinh hơng, cây gioi… Sim là một loài rất ph

Trờng đại học vinh Khoa hóa học

===  ===

nguyễn thị anh đào

tách và xác định cấu trúc quercitrin từ hoa cây sim

(rhodomyrtus tomentosa ait hassk)

khóa luận tốt nghiệp đại học

Chuyên ngành: hóa dợc

Vinh - 2011

Trờng đại học vinh Khoa hóa học

===  ===

tách và xác định cấu trúc quercitrin từ hoa cây sim

(rhodomyrtus tomentosa ait hassk)

khóa luận tốt nghiệp đại học

Mở đầu

1 Lý do chọn đề tài

Các hợp chất thiên nhiên nói chung, các hợp chất thiên nhiên có hoạttính sinh học nói riêng đang đóng vai trò ngày càng quan trọng trong đờisống, là nguồn cung cấp nguyên liệu phong phú cho các ngành công nghiệp,nông nghiệp, dợc phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm,… đặc biệt là trong y học

Hệ thực vật Việt Nam rất phong phú và đa dạng Hiện nay có khoảng

10368 loài thực vật bậc cao, và dự đoán có thể là 12000 loài, trong đó cây làmthuốc có khoảng 600 loài Nớc ta nằm ở vùng Đông Nam á khí hậu nhiệt đớigió mùa, thảm thực vật phong phú, đặc biệt là các cây họ Sim ( Myrtaceae)

nh cây sim, cây vối, cây đinh hơng, cây gioi…

Sim là một loài rất phổ biến ở Việt Nam, nó đợc sử dụng nhiều trongcác vị thuốc dân gian nh dùng búp và lá sim sắc uống chữa bệnh tiêu chảy,kiết lị, hoặc dùng để rửa vết thơng, vết loét, quả sim sấy khô dùng làmthuốc…

Cho đến nay trên thế giới đã có một số công trình nghiên cứu về thànhhoá học của tinh dầu rễ sim, thành phần hoá học của hoa cây sim, của tinh dầuhoa sim,… Tiếp tục nghiên cứu về thành phần hoá học của hoa cây sim, chúng

tôi chọn đề tài: Tách và xác định cấu trúc “Tách và xác định cấu trúc quercitrin từ hoa cây sim (Rhodomyrtus tomentosa Ait Hassk) ,”, nhằm điều tra cơ bản góp phần tìm

ra nguồn nguyên liệu cho hoá dợc, hơng liệu, mỹ phẩm…

2 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Thu thập hoa cây sim

- Ngâm hoa cây sim trong dung môi chọn lọc

- Chng cất thu hồi dung môi, thu phần cao đặc

- Chiết phần cao đặc trong dung môi thích hợp để thu đợc các hỗn hợptrong dịch chiết tơng ứng

- Sử dụng các phơng pháp sắc ký và kết tinh phân đoạn để phân lập cáchợp chất từ các dịch chiết

- Sử dụng các phơng pháp phổ để xác định cấu trúc các hợp chất thu ợc

đ-3 Đối tợng nghiên cứu

Đối tợng nghiên cứu là hoa cây sim (Rhodomyrtus tomentosa Ait.

Hassk) thuộc họ Sim ( Myrtaceae) ở Thanh Húa

Chơng 1

Tổng quan

1.1 Họ Sim

1.1.1 Đặc điểm thực vật

Trên thế giới họ Sim gồm 90 chi, 3000 loài phân bố ở các vùng nhiệt

đới và á nhiệt đới, chủ yếu là ở châu Mỹ và châu úc [9] ở nớc ta họ Sim gồm

12 chi, 60 loài phân bố khắp ba miền Bắc, Trung, Nam Các cây thuộc họ Sim

có thể là cây gỗ lớn, cây nhỡ, hay cây bụi, đợc trồng trong vờn nhà cho quả

ăn, cho tinh dầu, hay mọc hoang dại ở đồng bằng trung du hay miền núi

Chi lớn nhất là Eugenia (trên thế giới có khoảng 600 loài, ở nớc ta có 26loài nhiều loài đợc chuyển vào chi Syzygium) Những cây trong chi này phầnlớn là cây gỗ trung bình và đa số là cây hoang dại Cây thuốc quý ở chi này là

cây đinh hơng (E caryophyllata Thunb = Syzygium aromaticum Merr et

Perry), có nụ dùng làm thuốc và gia vị Một số loài thuộc chi Eugenia đã đợc

tách ra và đặt vào chi mới nh cây gioi (Syzygium jambos (L.) Alston = Eugenia jambos L.), có quả ăn ngon, cây vối (Cleislocalyx operculatus (Roxb.) Merr et Perry = E operculata Roxb) trồng lấy lá và nụ để uống nớc Dọc theo bờ biển miền Trung có cây tràm hay chè đồng (Melaleuca leucadendron L.) là cây to có vỏ xốp, bong từng mảng rất dễ bóc Lá hình

mác nhọn, cuống ngắn, gân hình cung, hoa có màu vàng nhạt mọc thành

bông Cây mọc thành rừng thuần loại ở đất phèn ven biển, cũng có trồng ở

vùng biển phía Bắc Quảng Ninh Còn gặp mọc hoang dại trên đồi cây bụi ởBắc Thái Vỏ cây dùng để xảm thuyền, lá dùng cất tinh dầu

Trên các đồi đất laterit ở vùng trung du, thờng gặp mọc xen lẫn với sim,

mua có cây chổi xuể (Baeckea frutescens L.) là cây bụi thấp, phân nhánh

nhiều, có lá hình sợi dễ rụng, cây có lá dùng để cất dầu thơm gọi là dầu chổi

để xoa bóp, khi pha với rợu thì thành rợu chổi

Trên các đồi trọc, trong các công viên, các vờn và đờng cái có trồngnhiều loài thuộc chi Eucalyptus Chúng là cây nhập nội, trên thế giới có hơn

300 loài, phân bố chủ yếu ở châu úc và Malaysia, sống trong những điều kiện

sinh thái khác nhau Hầu hết là cây lớn, có thể cao tới 100m (E globulus

Labill.) Nhiều loài cho tinh dầu khác nhau Gỗ của chúng cũng tốt, cứngdùng đợc nhiều việc ở nớc ta hiện có trồng nhiều loài nh bạch đàn trắng, longduyên, bạch đàn xanh

1.1.2 Thành phần húa học một số cõy họ Sim

1.1.2.1 Cây vối

Bằng phơng pháp sắc ký khí phân giải cao, sắc ký khí- khối phổ ký liênhợp, tác giả Hoàng Văn Lựu [6] đã phân tích đợc thành phần hóa học của tinhdầu lá vối ở Vinh Kết quả thu đợc thể hiện ở bảng 1.1

Bảng 1.1 : Thành phần hóa học của tinh dầu lá vối ở Vinh

Tinh dầu hoa vối đợc tác giả Hoàng Văn Lựu [6] phân tích bằng phơngpháp sắc ký khí phân giải cao và kiểm tra lại bằng phơng pháp GC/MS tạiEindhoven - Hà Lan Kết quả cho thấy thành phần chính của tinh dầu hoa vối

là myrcen (32,3%), (Z)-β-ocimen (29,1%), (E)-β-ocimen (12%) , thành phầntơng tự nh tinh dầu lá vối và nụ vối

Thành phần hóa học của tinh dầu nụ vối đợc thể hiện ở bảng 1.2

Bảng 1.2: Thành phần hóa học của tinh dầu nụ vối

STT Thµnh phÇn hãa häc Tû lÖ % trong tinh

dÇu nô vèi non

Tû lÖ % trong tinh dÇu nô vèi giµ

(1), (2), (3) t¸ch ra tõ nô vèi b»ng c¸c ph¬ng ph¸p phæ : khèi phæ, 1H-NMR,

13C-NMR Trong đó (1) 2',4'- dihydroxy- 6'- metoxy- 3', 5'- dimetylchalcon,

(2) 5,7- dihydroxy- dimetyl flavanon, (3) 7- hydroxy- 5- metoxy-

(2) 5,7- dihydroxy- 6,8- dimetyl flavanon.

O

O

CH3HO

H3C

OCH3

(3) 7- hydroxy- 5- metoxy- 6,8- dimetyl flavanon

Từ vỏ cây vối đã tách và xác định cấu tạo của (4) β-sitosterol và (5) axit

oleanic

Tác giả Nguyễn Quang Tuệ đã nghiên cứu thành phần hoá học của tinh dầu

lá gioi ở Nghệ An và Hà Tĩnh có hơn 30 hợp chất, trong đó đã xác định đợc 18 hợpchất, thành phần chính là α-pinen (16,8 –18,8%), β-pinen (5,3 –11,0%), β-ocimen (26,5 –14,0%), γ-terpinen (26,5 –14,5%) [7]

Thành phần hóa học của tinh dầu lá gioi đợc thể hiện ở bảng 1.4

Bảng 1.4: Thành phần hóa học của tinh dầu lá gioi STT Hợp chất Tỷ lệ %

Từ dịch chiết ete dầu hoả của hoa gioi có hai flavonoit chiếm hàm lợng khá

cao là (6) 8-hydroxy,6-metoxy flavanon (14,5%) và (7) 5,7-dimetoxy flavanon (9,59%), phần chính còn lại là các este axit béo nh (8) 9,12-octadecadienoic metyl este (8,31%) và (9) hexadecanoic metyl este (8,20%).

Thành phần hóa học dịch chiết ete dầu hỏa hoa gioi đợc thể hiện ở bảng1.5

Bảng 1.5: Thành phần hóa học dịch chiết ete dầu hỏa hoa gioi

18 hexa decanoic metyl este 8,2

22 9,12-octa decadienoic metyl este 8,3

24 heptadecanoic-16-metyl metyl este 1,9

27 8-hydroxy- 6- metoxy flavanon 14,5

(10) 8-hydroxy, 6-metoxy flavanon (19,84%)

Ngoài ra còn xác định một ancaloit (14) là xetone phenyl2

-phenylpyaolo [1,5-a] pyridin-3-yl

1.1.3 ứng dụng của các cây họ Sim

Các cây họ Sim thờng giàu tanin, là những chất có hoạt tính chống tiêuchảy, chứa các chất kháng khuẩn nên có rất nhiều ứng dụng trong thực tế

Bạch đàn lá liễu hay long duyên (E exserta F.v Muell.) là cây trồng

làm cảnh ở các công viên, có gỗ nâu, cứng, dùng trong xây dựng hay làm gỗtrụ mỏ, dầu dùng làm thuốc sát trùng, trị cảm, giảm ho

Bạch đàn trắng (E camaldulensis Dehahardt) có gỗ dùng làm tà vẹt, gỗ

trụ mỏ và bột giấy

Bạch đàn xanh (E globlus Labill.) trồng làm cảnh, lấy bóng mát có gỗ

tốt, màu xám, cứng, dùng để xây dựng hay làm trụ mỏ

Bạch đàn chanh (E maculata H.K var citriodora (Hoof f)) trồng làm

cảnh và gây rừng vệ sinh, có gỗ màu xám, cứng thơm dùng đóng thuyền, rễ vàlá cành dùng cất tinh dầu thơm, dùng làm thuốc bổ dạ dày, giải cảm, đau đầu,giảm ho, sát trùng, chữa viêm cuống phổi

Bạch đàn nhựa (E resinifera Sm.) có lá nhỏ dài hẹp, dùng làm thuốc ho

long đờm

Bạch đàn đỏ hay bạch đàn lá mít (E robusta J E Smith) trồng lấy bóng

mát, có gỗ dùng làm trụ cầu, nền tầu, trụ mỏ, tà vẹt và bột giấy, còn dùng làmthuốc chữa cảm, sát trùng, giảm ho

Bạch đàn lá nhỏ hay khuynh diệp (E tercticornis J.E Smith) có gỗ

không bị mối mọt và chịu đợc nớc mặn, dùng làm tà vẹt, đóng thành tàu vàcũng dùng làm thuốc long đờm, sát trùng và chữa ho

Cây chổi xuể có lá dùng để cất dầu thơm gọi là dầu chổi để xoa bóp,khi pha với rợu thì thành rợu chổi

1.2 Cây sim (Rhodomyrtus tomentosa)

1.2.1 Đặc điểm thực vật

Tên thông thờng: đơng lê, sơn nhậm, nhậm tử, đào kim nơng

Tên khoa học: Rhodomyrtus tomentosa (Myrtus tomentosa Ait; Myrtus canescens lour) thuộc họ Sim (Myrtaceae).

ảnh cây sim ở Hà Tĩnh đợc dẫn ra ở hình 1.1

Hình 1.1: ảnh cây sim Phân bố: sim thờng mọc hoang ở rất nhiều vùng đồi trọc, bao gồm cả

miền trung du, Trung bộ và Nam bộ Ngoài ra còn mọc nhiều ở nam Trung

Quốc, Philippin, Malayxia, Indonexia và các nớc vùng nhiệt đới châu á ởViệt Nam gồm 12 chi, 60 loài, phân bố khắp nơi trong nớc, ngời ta khôngtrồng nhng ở Philippin ngời ta trồng để lấy quả.

Phân loại: Có hai loại sim

* Hồng sim (sim bà) Rhodomyrtus tomentosa – Họ Myrtaceae, tiểu

mộc cao đến 1,5m Lá có phiến hình xoan, bầu dục, đầu to, mặt dới lá màutrắng, có lông dày Hoa cô độc hay là tụ tán có 3 hoa, đài có lông, lá dài 4-5mm, hoa màu đỏ tơi, có nhiều tiểu nhị, bầu noãn hạ, phì quả nâu tím, mangnhiều lông mịn, mọc ở rừng còi tha ở độ cao 10 đến 1500m

* Tiểu sim (sim ông) Rhodamnia dumetorum họ Myrtaceae - tiểu mộc, vỏ

xám, đo đỏ, nhánh hơi vuông, lá mọc đối, phiến hoa hay hình xoan, mặt dới lámốc trắng Lá có 3 gân chính mọc thành chùm ngắn ở nách lá Hoa trắng,nhiều tiểu nhị, bầu noãn hạ, có lông, phì quả đen có lông trắng, dễ rụng, nạcngọt, hột vàng to 2,5 – 3 mm; phân bố từ rừng Hòn Gai đến Phú Quốc

1.2.2 Thành phần hóa học của cây sim

Những nghiên cứu đầu tiên của thành phần hoá học của cây sim là các

sắc tố với mục đích dùng trong thực phẩm Từ các cây sim các nhà hoá họcTrung Quốc dùng dung môi etanol (40%), pha dung dịch axit clohydric (0.05mol/l) chiết xuất ở 400C thời gian 8 giờ đã tách đợc 7.8% một hỗn hợp ổn địnhtrong ánh sáng và sức nóng Dùng nhựa xốp lọc sạch, tách rửa với etanol 70%

- 2% HCL cho chất sắc tố có màu đỏ tía, bền trong môi trờng axit Xác địnhcủa các chất sắc tố này gồm có: pelargonidin-3,5- biglucoside, cyanidin-3-galactoside và delphinidin-3-O- galactoside

O

O

H

OH O

OH

OH

OH O

O

(8) Perlagonidin-3,5-biglicoside

O H

OH

O H

OH O O

OH

OH

OH O

thân cây sim chứa tannin Quả chứa các flavon- glicoside, các hợp chấtphenol, protein, chất béo, đờng, axit nicotic, thiamin (vitamin B1),riboflavin(vitamin B2), viatamin A

+

S C

(12) Axit nicotic

OH OH OH

O

N

N C

Từ lá cây sim đã tách đợc ba flavon glycosides: myricetin rhamnoside,

myricetin furanoarabinoside, myricetin glucoside

O H OH O

O

O

OH

OH OH

O

H

O

(15) Myricetin rhamnoside

Từ các cây sim đã tách đợc một dẫn xuất hydroxy pentamethanol flavon

còn đợc gọi là combretol (5-hydroxyl-3,3’,4’,5’,7-pentamethoxyl flavon) đãxác định đợc về mặt cấu tạo

(14) Vitamin A

O MeO

OH

OMe

OMe OMe OMe

(16) Combretol

Từ phần trên mặt đất của cây sim Nguyễn Hữu Tùng và cộng sự đã tách

đợc hai anthracen glycosides: anthracene-6-O-β-D-glucopyranoside và 2,4,7,8,9,10-hecxahidroxy-3-methoxyl anthracense-6-O-α-L- rhamnopyranoside đã phân lập từ dịch chiếtmethanol cùng với 3 hợp chất đã biết : quercetin, myricitrin và (3S, 5R, 6R,7E, 9S)- megastigman-7-ene-3,5,6,9 – tetrol

Từ lá sim đã tách đợc ellagi tannin [13] từ lá và rễ sim đã tách đợc cácC-glucoside tannin thuỷ phân cho tomentosin, peducalagin, casuariin,castalagin Bốn tannin hydrolysable đợc phân lập từ lá và rễ của cây sim, batrong số đó là C-glycoside (penduncalagin (Rt-2), casuariin (Rt-3), castaslagin(Rt-9) và một C-glucoside mới (Rt-8), chất này do tomentosin đặt tên Cấutrúc của chúng đợc xác định bằng phân tích quang phổ.

OH

C=O O

C=O

C=O O

O C=O

OH OH

O H OH

O H

O H

OH

OH OH

OH

OH O

H

O

(20) Castalagin

(18) Quercetin

OH OH

H H H H

O H

C=O

C=O C=O

C=O

O O

O

O O

OH OH

(22) Pedunculagin

Theo tác giả Hoàng Văn Lựu [5] thành phần hoá học của tinh dầu rễsim gồm 49 hợp chất, trong đó đã nhận diện đợc 27 hợp chất đợc thể hiện quabảng 1.6

Bảng 1.6: Thành phần hoá học của tinh dầu rễ sim ở Nghệ An

13 2-metyl-3-metylbutyl este của axit butanoic 0,4

α-Tác giả Hoàng Văn Lựu, Trần Đình Thắng và Nguyễn Xuân Dũng [2]

đã nghiên cứu thành phần hoá học của tinh dầu hoa sim ở Nghệ An Kết quả

- o1; borneol; terpinen - 4 - ol; myrtenal; α - terpineol; verbenon;

(E)-carveol; (E)-3-caren- 4 - o1; 5-etyl-3,3,4-trimetyl-hepten-2-on;

trans-3(10)-caren-4-ol; benzyl isovalerat và đồng phân; globulol Chính những hợp chấtnày đã tạo nên mùi thơm đặc trng của tinh dầu hoa sim

Wai Haan Hui và cộng sự [14] đã phân lập từ dịch chiết ete dầu hoả củalá và cành cây sim các lupeol; β-amyrin; β-amyrenonol (3β- hydroxy –

oleanan -12- en – 11 - on); betulin và một diol cha xác định, R 1 C30H50O2 vàtrong cành có các chất friedelin; lupeol; β- amyrin; taraxerol; betulin – 3

axetat; betulin và có thể là hai hợp chất mới R 2 C32H48O5 và R 3 C32H50O5 Mộthỗn hợp các sitosterol; stigmasterol và campesterol cũng đã đợc phân lập từdịch chiết của lá và cành

Wai Haan Hui và cộng sự [15] đã nghiên cứu dịch chiết ete dầu hoả cây

sim (Rhodomyrtus tomentosa) phân lập 2 triterpenoit mới, R4 từ lá và R 5 từ

cành, ngoài ra các hợp chất R 1 , R 2 , R 3 và các hợp chất đã biết khác cũng đã

đ-ợc phân lập Kết quả đã xác định R 1 là 3β-hydroxy-2lαH – hop

22

29

30 1 21

30-al; R 2 3β-axetoxy-12-oxo-oleanan - 28,13β- olide; R 3 21αH –hop

22(29)-en-3β/30-diol ; R 4 3β-axetoxy-11α, 12α-epoxyoleanan-28,13β-olide; R 5

3β-axetoxy, 12α-hydroxyoleanan-28, 13β-olide Dịch chiết ethanol của lá chứacác axit betulinic; ursolic và aliphitolic và trong cành chứa các axit betulonic;

axit betulinic và axit oleanolic

Melvyn V Sargent và cộng sự [13] đã phân lập từ dịch chiết etyl axetat

của cây sim hợp chất (24), (25), (26), (27), (28), (29) Hợp chất (28) là hợp

chất mới đặt tên là rhodomyrton [6,8- dihydroxy-2,2,4,4 tetrametyl-7-(3metyl -1- oxobutyl)-9- (2 metylpropyl) -4,9- dihydro - 1 H- xanthen - 1,3-

3

27 26

25 11 12

25 11 12

(2H) - dion] cã ho¹t tÝnh kh¸ng khuÈn Escherichia coli vµ Staphylococus aureus

(27) (28)

(29)

Từ nụ cây hoa sim, Phan Minh Giang và cộng sự đã tách và xác định

đ-ợc cấu trúc của β-sitosterol; stigmasterol; apigenin; axit gallic và 3-O-β-sambubiozit [3]

kaempferol-Nụ hoa sim đợc chiết ở nhiệt độ phòng bằng metanol, phân bố giữa nớc

và dung môi hữu cơ theo độ phân cực tăng dần phần chiết n-hexan đã tách vàxác định cấu tạo của β-sitosterol và stigmasterol; phần chiết etylaxetat và n-butanol đã tách và xác định cấu tạo bằng phơng pháp phổ IR, EI-MS, 1H-NMR và 13C-NMR các hợp chất (30), (31), (32) lần lợt là apigenin, axit gallic

và kaempferol-3-O- β-sambubiozit

O HO

COOH

(30) Apigenin (31) Axit gallic