Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học trong một số dịch chiết của cây bòng bong (l flexuosum và l japonicum) ở điện bàn

Phương pháp phân tích và định danh thành phần hóa học của các dịch chiết Trong luận văn này chúng tôi phân tích và định danh thành phần hóa học các dịch chiết n–hexane, dichloromethane,

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

PHẠM THỊ LÊ

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH, XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG MỘT SỐ DỊCH CHIẾT CỦA CÂY BÒNG BONG (L.FLEXUOSUM VÀ L.JAPONICUM) Ở ĐIỆN BÀN

Chuyên ngành: Hóa hữu cơ

Mã số: 60 44 01 14

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Đà Nẵng, năm 2016

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Người hướng dẫn khoa học: GS.TS ĐÀO HÙNG CƯỜNG

Phản biện 1: TS Trần Mạnh Lục Phản biện 2: TS Nguyễn Trần Nguyên

Luận văn đã được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp thạc sĩ khoa học tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 20 tháng 8 năm 2016

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

-Trung tâm Thông tin-Học liệu, Đại học Đà Nẵng

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Khi nhắc đến thảo dược, chúng ta nghĩ đến một phương thuốc điều trị an toàn từ thiên nhiên Lợi ích từ việc bổ sung dinh dưỡng bằng thảo dược là to lớn nhưng chúng ta vẫn nên biết về hiệu quả thực sự và tính an toàn khi sử dụng chúng Mặc dù thảo dược không chịu sự quản lý chặt chẽ như thuốc điều trị nhưng tác dụng của chúng tương tự như cách của các loại tân dược Do vậy, chúng vẫn có thể có tác dụng phụ nếu không biết rõ và sử dụng đúng cách Vì vậy, việc phát hiện và đi sâu vào nghiên cứu các hợp chất có trong các loại thảo dược luôn được chú trọng

Là loại cây mọc phổ biến ở những vùng đầm lầy, bụi rậm, bờ

rào hoặc leo trên cây khác, bòng bong dẻo (tên khoa học Lygodium flexuosum), bòng bong nhật (tên khoa học Lygodium japonicum) có

vai trò quan trọng đối với đời sống con người Chúng được sử dụng

để chữa các chứng bệnh như sỏi niệu đạo, sỏi bàng quang, sỏi mật, viêm thận, thủy thủng, vết thương do bỏng hoặc thương tích chảy máu Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về thành phần hóa học cũng như công dụng điều trị bệnh của bòng bong được tiến hành và công bố Ở Trung Quốc, bòng bong từ lâu đã được khai thác

và sử dụng trong điều trị Đông y một cách hiệu quả Ở Việt Nam, việc khai thác và nghiên cứu bòng bong còn rất hạn chế Hầu hết các

đề tài chỉ tập chung vào đánh giá trữ lượng, phân bố, thành phần cơ bản…mà không đi sâu nghiên cứu, làm những hiểu biết về loại cây này còn khá rời rạc, thiếu đồng bộ

Bên cạnh đó, bòng bong sinh sản nhanh, phát triển mạnh mẽ gây ra hiện tượng xâm lấn rừng, đe dọa tới hệ sinh thái Nước ta dân

gian có câu “ rối như mớ bòng bong”, điều này chứng tỏ số lượng bòng bong phân bố ở nước ta cũng rất lớn

Như vậy, việc sử dụng và khai thác tốt bòng bong không chỉ đem đến hiệu quả kinh tế cao mà còn giúp cân bằng hệ sinh thái, bảo

vệ môi trường Những nghiên cứu ứng dụng, tách chiết vào sản xuất dược liệu cần phải có định hướng, đồng bộ, lâu dài

Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, tác giả đã chọn đề tài :

“Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học trong một số

dịch chiết của cây bòng bong (L flexuosum và L japonicum) ở Điện Bàn” nhằm cung cấp thêm thông tin về loại cây này, góp phần

vào việc khai thác, sử dụng cây một cách hợp lí, hiệu quả

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định một số chỉ tiêu vật lý, hóa học của bòng bong dẻo

và bòng bong nhật

- Xây dựng quy trình chiết tách bằng các dung môi hữu cơ

- Định danh thành phần hóa học của các dịch chiết

- Khảo sát thăm dò một số hoạt tính sinh học của dịch chiết

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Cây bòng bong dẻo (L flexuosum) và bòng bong nhật (L japonicum) thu hái ở Điện Bàn, Quảng Nam.

4 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện đề tài này chúng tôi sử dụng các phương pháp sau:

♦ Thu tập, tổng hợp các tài liệu, tư liệu, sách báo trong nước và nước ngoài có liên quan đến đề tài

♦ Lấy mẫu, xử lý, sơ chế mẫu

♦ Xác định một số chỉ tiêu hóa lý

5 Bố cục đề tài

Ngoài phần mở đầu, danh mục các bảng, hình, đồ thị, sơ đồ,

kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục Trong luận văn được chia làm các chương như sau :

Chương 1 : Tổng quan

Chương 2 :Những nghiên cứu thực nghiệm

Chương 3 : Kết quả và bàn luận

6 Tổng quan tài liệu nghiên cứu

- Cung cấp những thông tin khoa học về qui trình chiết tách

thành phần các chất trong cây bòng bong dẻo (L flexuosum) và bòng

bong nhật (L japonicum)

- Cung cấp các số liệu thực nghiệm cho các nghiên cứu sâu

hơn về cây bòng bong dẻo (L flexuosum) và bòng bong nhật (L japonicum) trong các đề tài tiếp theo

- Cung cấp thông tin khoa học về thành phần hóa học của một

số hợp chất chính trong cây bòng bong dẻo (L flexuosum) và bòng bong nhật (L japonicum)

- Cung cấp các tư liệu về ứng dụng của dịch chiết từ cây bòng

bong dẻo (L flexuosum) và bòng bong nhật (L japonicum) từ các dung

môi khác nhau, từ đó có thể đề ra quy trình ứng dụng trong thực tế

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÂY BÕNG BONG

1.1 MÔ TẢ THỰC VẬT CÂY BÒNG BONG

1.1.1 Vị trí phân loại thực vật

1.1.2 Đặc điểm hình thái thực vật học

a Cây bòng bong nhật (Lygodium japonicum)

b Cây bòng bong dẻo (Lygodium flexuosum)

1.1.3 Phân bố, sinh trưởng và phát triển của cây bòng bong

a Phân bố

b Sinh trưởng và phát triển

1.2 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY BÒNG BONG

1.3 MỘT SỐ CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CÂY BÒNG BONG

1.3.1 Các công trình nghiên cứu tại Việt Nam

1.3.2 Các công trình nghiên cứu trên thế giới

1.4 GIÁ TRỊ SỬ DỤNG VÀ DƯỢC TÍNH CỦA CÂY BÒNG BONG

1.4.1 Trong đời sống hàng ngày

1.4.2 Công dụng của bòng bong theo đông y

a Công dụng và các bài thuốc từ thân lá cây bòng bong

b Công dụng và các bài thuốc từ rễ cây bòng bong

1.4.3 Một số chế phẩm của cây bòng bong

a Thuốc hỗ trợ điều trị phì đại tiền liệt tuyến Vương Bảo

b Chiết xuất của bòng bong

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

2.1 NGUYÊN LIỆU

2.1.1 Nguyên liệu

Nguyên liệu là cả thân lá của cây bòng bòng dẻo (Lygodium Flexuosum) và cây bòng bong nhật (Lygodium Japonicum), được thu

hái vào tháng 3/2014 đến tháng 5/2014 tại Điện Bàn, Quảng Nam

2.1.2 Thu hái nguyên liệu

2.1.3 Xử lý nguyên liệu

Cả thân lá của mỗi loại bòng bong bỏ những phần hư hại, rửa sạch, cắt nhỏ, phơi khô hoặc sấy ở nhiệt độ 400

C

2.2 THIẾT BỊ, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT

2.2.1 Thiết bị, dụng cụ

2.2.2 Hóa chất

2.3 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

2.2.1 Phương pháp xác định các thông số hóa lý

a Phương pháp trọng lượng

b Phương pháp vật lý

2.2.2 Phương pháp chiết mẫu thực vật

a Chiết bằng dung môi hữu cơ với thân lá cây bòng bòng dẻo (L flexuosum)

b Chiết bằng dung môi hữu cơ với thân lá cây bòng bong nhật (L.japonicum)

2.2.3 Phương pháp phân tích và định danh thành phần hóa học của các dịch chiết

Trong luận văn này chúng tôi phân tích và định danh thành phần hóa học các dịch chiết n–hexane, dichloromethane, ethyl

acetate, methanol của cả thân lá cây bòng bong dẻo (L flexuosum) và

cây bòng bong nhật (L.japonicum) bằng phương pháp đo sắc kí khí ghép phổ khối (GC-MS)

Phương pháp GC - MS dựa trên cơ sở “nối ghép” máy sắc kí khí (GC) với máy khối phổ (MS) Các chất sau khi đi qua cột GC có thể bị ion hóa và có khả năng đầy đủ để phân tích bởi máy khối phổ

MS Kĩ thuật sắc kí cho phép tách các cấu tử của hỗn hợp, có được các chất “nguyên chất” để đưa vào máy khối phổ với khả năng nhận diện rất ưu việt, đặc biệt là những chất có đặc trưng lưu giữ giống nhau hoặc tương tự nhau nhưng có phổ khối khác nhau nhờ đó có thể nhận diện được chúng Phương pháp này chỉ được giới hạn với chất

có thể bốc hơi mà không bị phân huỷ hay là trong khi phân huỷ cho

sản phẩm phân huỷ xác định dưới thể hơi

2.2.4 Phương pháp thử hoạt tính kháng khuẩn

2.3 CÁC NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM

2.3.1 Sơ đồ thực nghiệm

a Chiết bằng dung môi hữu cơ

Hình 2.1 Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm

2.3.2 Xác định các thông số hóa lí của nguyên liệu

a Xác định độ ẩm

b Xác định hàm lượng tro

c Xác định hàm lượng một số kim loại nặng

2.3.4 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết tách 2.3.5 Chiết tách và xác định thành phần hóa học của các dịch chiết thân lá cây bòng bong nhật hoặc bòng bong dẻo

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ HÓA LÝ

3.1.1 Độ ẩm

Qua quá trình kiểm tra ta xác định được độ ẩm trung bình của

cả thân lá cây bòng bong nhật và bòng bong dẻo xác định được lần lượt là 3,587 và 3,562

3.1.2 Tro toàn phần

Qua quá trình thực nghiệm ta xác định được hàm lượng tro trung bình trong cả thân lá cây bòng bong nhật và bòng bong dẻo là 2,899 và 3,449 Điều này dự báo hàm lượng kim loại có trong

mỗi loại bòng bong là rất ít

3.1.3 Hàm lượng kim loại nặng

Hàm lượng kim loại nặng Hg, As, Pb, Cd, Cu có trong thân lá cây bòng bong nhật và bòng bong dẻo là tương đối thấp Vì vậy ta có thể nhận thấy là khi sử dụng thân lá bòng bong thì hàm lượng kim loại nặng không ảnh hưởng đến sức khoẻ con người

3.2 KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH CHIẾT TÁCH VÀ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC TRONG CÁC DỊCH CHIẾT BẰNG PHƯƠNG PHÁP GC-MS

3.2.1 Kết quả khảo sát thời gian trong quá trình chiết tách và thành phần hóa học trong các dịch chiết bằng dung môi hữu cơ

a Dung môi n-hexane

Qua quá trình khảo sát thời gian chiết cả thân lá cây bòng bong nhật và cây bòng bong dẻo bằng dung môi n-hexane ta nhận thấy thời gian chiết tốt nhất lần lượt là 8 giờ và 10 giờ

Dịch chiết n-hexane từ cả thân lá cây bòng bong nhật và bòng bong dẻo được xác định thành phần hóa học bằng phương pháp GC-MS Kết quả được kết quả định danh thành phần hóa học được tổng hợp ở Bảng 3.1 và Bảng 3.2

Bảng 3.1 Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết n-

Hexane từ cây bòng bong nhật

STT Tên gọi

Diện tích peak (%)

Thời gian lưu

STT Tên gọi

Diện tích peak (%)

Thời gian lưu Công thức

H

Bảng 3.2 Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết

n-hexane từ thân lá cây bòng bong dẻo

STT Tên gọi Thời gian

lưu (giây)

Diện tích peak (%) Công thức

STT Tên gọi Thời gian

lưu (giây)

Diện tích peak (%) Công thức

Qua Bảng 3.1 và 3.2 ta thấy trong dịch chiết n-hexane từ cả

thân lá cây bòng bong nhật định danh được 9 cấu tử và 9 cấu tử từ cả thân lá cây bòng bong dẻo

b.Dung môi dichloromethane

Qua quá trình khảo sát thời gian chiết cả thân lá cây bòng bong nhật và cây bòng bong dẻo bằng dung môi dichloromethane ta nhận thấy thời gian chiết tốt nhất lần lượt là 10 giờ và 10 giờ

Dịch chiết dichloromethane từ cả thân lá cây bòng bong nhật và bòng bong dẻo được xác định thành phần hóa học bằng phương pháp GC-MS Kết quả được kết quả định danh thành phần hóa học được tổng

hợp ở Bảng 3.3 và Bảng 3.4

Bảng 3.3 Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết

dichloromethane từ thân lá cây bòng bong nhật

STT Tên gọi

Thời gian lưu (giây)

Diện tích peak (%)

H H

H

O H

Bảng 3.4 Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết

dichloromethane từ thân lá cây bòng bong dẻo

STT Tên gọi Thời gian lưu (giây)

Diện tích peak (%) Công thức

H

STT Tên gọi Thời gian

lưu (giây)

Diện tích peak (%) Công thức

C

H3O

STT Tên gọi Thời gian

lưu (giây)

Diện tích peak (%) Công thức

Qua Bảng 3.4 và 3.5 ta thấy trong dịch chiết dichloromethane

từ cả thân lá cây bòng bong nhật định danh được 6 cấu tử và 15 cấu

tử từ cả thân lá cây bòng bong dẻo

c Dung môi ethyl acetate

Qua quá trình khảo sát thời gian chiết cả thân lá cây bòng bong nhật và cây bòng bong dẻo bằng dung môi ethyl acetate ta nhận thấy thời gian chiết tốt nhất lần lượt là 8 giờ và 8 giờ

Dịch chiết ethyl acetate từ cả thân lá cây bòng bong nhật và bòng bong dẻo được xác định thành phần hóa học bằng phương pháp GC-MS Kết quả được kết quả định danh thành phần hóa học được tổng hợp ở Bảng 3.6 và Bảng 3.7

Bảng 3.6 Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết

ethyl acetate từ thân lá cây bòng bong nhật

STT Tên gọi Thời gian

lưu (giây)

Diện tích peak(%) Công thức

O OH

Bảng 3.7 Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết

ethyl acetate từ thân lá cây bòng bong dẻo

STT Tên gọi

Diện tích pic (%)

Diện tích pic (%)

C

H3O

C

7 17-octadecynoic acid 27,407 1,54

STT Tên gọi

Diện tích pic (%)

Diện tích pic (%)

CH3

CH3

O H

3

STT Tên gọi

Diện tích pic (%)

Diện tích pic (%)

Qua Bảng 3.6 và 3.7 ta thấy trong dịch chiết methanol từ cả

thân lá cây bòng bong nhật định danh được 7 cấu tử và 16 cấu tử từ

cả thân lá cây bòng bong dẻo

d Dung môi methanol

Qua quá trình khảo sát thời gian chiết cả thân lá cây bòng bong nhật và cây bòng bong dẻo bằng dung môi methanol ta nhận thấy thời gian chiết tốt nhất lần lượt là 6 giờ và 10 giờ

Dịch chiết methanol từ cả thân lá cây bòng bong nhật và bòng bong dẻo được xác định thành phần hóa học bằng phương pháp GC-

MS Kết quả được kết quả định danh thành phần hóa học được tổng hợp ở Bảng 3.8 và Bảng 3.9

Bảng 3.8 Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết

methanol từ thân lá cây bòng bong nhật

Thời gian lưu (giây)

Diện tích pic (%)

O OH

STT Tên gọi

Thời gian lưu (giây)

Diện tích pic (%)

O OH

Bảng 3.9 Kết quả định danh thành phần hóa học trong dịch chiết

methanol từ thân lá cây bòng bong dẻo

Thời gian lưu (giây)

Diện tích peak (%)

3 2-cyclopenten-1- one , 2

O

O

STT Tên gọi

Thời gian lưu (giây)

Diện tích peak (%)

O

OH

STT Tên gọi

Thời gian lưu (giây)

Diện tích peak (%)

O

H

Qua Bảng 3.8 và 3.9 ta thấy trong dịch chiết methanol từ cả

thân lá cây bòng bong nhật định danh được 12 cấu tử và 15 cấu tử từ

cả thân lá cây bòng bong dẻo

3.3.2 Hoạt tính sinh học của các hợp chất trong các dịch chiết từ cây bòng bong

Tác giả thấy rằng các chất định danh được trong các dịch chiết của cả thân lá cây bòng bong nhật và bòng bong dẻo có hoạt tính chủ yếu là chống ung thư, chống oxi hóa Đặc biệt là sự có mặt của một lượng lớn các chất squalene, phytol, β-sitosterol, vitamin E, n-

Hexadecanoic acid …là những chất có khả năng kháng khuẩn, kháng

oxy hóa, chống viêm loét… Điều này giúp lý giải phần nào cách sử dụng bòng bong để điều trị chứng bệnh như sỏi niệu đạo, sỏi bàng quang, sỏi mật, viêm thận, thủy thủng, vết thương do bỏng hoặc thương tích chảy máu … trong Đông Các chất còn lại thì được sử dụng nhiều trong việc tạo hương liệu trong thực phẩm và trong mỹ

phẩm

3.4 KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC

Các nghiên cứu hoạt tính sinh học dựa trên thành phần hóa học cho thấy trong dịch chiết không có hoạt tính kháng khuẩn và oxy hóa Kết quả được nêu trong Bảng 3.10

Bảng 3.10 Kết quả th ho t t nh th ho t t nh háng vi sinh vật và n m i m định c a các dịch chiết

Vi sinh vật và nấm

kiểm định

Nồng độ ức chế 50% sự phát triển của vi sinh vật và nấm kiểm định IC50 (µg/ml)

Dịch chiết n-

hexane

romethane

Dichlo-Ethyl acetate methanol

Gram

(+)

Staphylococcus

aureus >128 >128 >128 >128 Bacillus subtilis >128 >128 >128 >128