khảo sát thành phần hóa học cao chloroform của rễ cây bồng bồng (calotropis gigantea)

Từ ngàn xưa trong dân gian đã sử dụng nhiều cây cỏ có sẵn trong tự nhiên làmthuốc chữa những căn bệnh thường gặp như cảm mạo, tiêu chảy, tẩy giun, cầm máu…nhưng lúc ấy thành phần hóa học

HR-ESI-MS: khối phổ phân giải cao (High Resolution–Electrospay Ionization-Mass- Spectrometry)

HSQC: tương quan H-C qua một nối (Heteronuclear Single Quantum

Cohenrence)

J: Hằng số ghép (Coupling constant)

m : mũi đa (Multiple)

m/z: Mass to charge ratio

mmu: Millimass units

ole: oleandrose

ppm: Part per million

Rf : Retardation factions

RP-18: sắc kí cột pha đảo (Reversed Phase C-18)

s : mũi đơn (Singlet)

DANH MỤC PHỤ LỤC PHỔPhụ lục 1: Phổ 1H-NMR của hợp chất PH1

DANH MỤC HÌNH

Với tấm lòng trân trọng và biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn đến:

TS NGUYỄN TRUNG NHÂN – người đã truyền đạt cho em nhiều kiến thứcchuyên môn, tận tình hướng dẫn và truyền đạt nhiều kinh nghiệm nghiên cứu quý báutrong suốt thời gian em học tập, thực hiện và hoàn thành đề tài tốt nghiệp

Tất cả quý thầy cô Khoa Hóa, đặc biệt quý thầy cô Bộ môn Hóa hữu cơ đãgiảng dạy và tạo mọi điều kiện tốt để em hoàn thành đề tài tốt nghiệp

Anh Nguyễn Hữu Duy Khang, anh Đặng Hoàng Phú đã tận tình truyền đạtnhững kinh nghiệm quý báu, quan tâm, nhiệt tình hướng dẫn, giảng dạy, tạo mọi điềukiện giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp

Các anh chị nghiên cứu sinh, học viên cao học và các bạn sinh viên bộ môn HóaHữu cơ đã động viên, giúp đỡ trong suốt quá trình thực hiện đề tài tốt nghiệp

Gia đình đã động viên và tạo điều kiện tốt về vật chất lẫn tinh thần để em hoànthành tiểu luận của mình

Xin chân thành cảm ơn

Từ ngàn xưa trong dân gian đã sử dụng nhiều cây cỏ có sẵn trong tự nhiên làmthuốc chữa những căn bệnh thường gặp như cảm mạo, tiêu chảy, tẩy giun, cầm máu…nhưng lúc ấy thành phần hóa học của những cây này chưa được nghiên cứu kĩ càng cóthể sẽ gây ra vài tác dụng phụ không nguy hiểm lắm nên mọi người không để ý tớinhưng có khi những tác dụng phụ này lại nguy hiểm tới tính mạng con người Do đóviệc nghiên cứu kĩ các thành phần hóa học và hoạt tính của các chất hóa học này trongcác cây thuốc mà dân gian thường dùng là việc làm rất cần thiết.

Người dân trên các vùng gần bờ biển dọc theo đất nước Việt Nam đều rất quenthuộc với loại cây có hoa màu tím mọc thành cụm lớn dọc theo bờ biển, một vài ngườichỉ biết nó có tác dụng xua đuổi mạt gà, các côn trùng nhỏ nhưng ít ai biết tới côngdụng chữa bệnh thực sự của nó Loài cây này dân gian thường gọi bồng bồng, cây lá

hen, bàng biển, bồn bồn…Tên khoa học là Calotropis gigantea Linn thuộc họ Thiên

Lý Nó có công dụng chữa hen suyễn, trị giun sán, rắn cắn, và cả bệnh ung thư… Ởtrên thế giới đã có ngươi nghiên cứu về cây này nhưng số lượng không nhiều, ở Việt

Nam thì số bài viết về cây này rất hiếm Do đó chúng tôi đã thực hiện đề tài :“Khảo

sát thành phần hoá học cao chloroform của rễ cây Bồng bồng (Caloreopis gigantea

L.) họ Thiên lý (Asclepiadaceae)”

Trong bài viết này chúng tôi sẽ trình bày quy trình đã cô lập các hợp chất tinhkhiết từ cao chloroform của rễ cây bồng bồng Hy vọng bài viết này sẽ đóng góp mộtphần có ích vào việc nghiên cứu về cây bồng bồng ở trong nước

Hoa lưỡng tính, hầu như đều có dạng tỏa xứng tia, thường bao gồm một cụmphức tạp hoặc có vành đĩa mật giữa tràng hoa và cơ quan sinh sản của cây Đài hoachia 5 phần khác biệt hoặc kết hợp lại với nhau ở phần đáy Bên trong bao hoa là trànghoa có 5 thùy có cánh tràng liền hoặc có cánh tràng hợp Bộ nhị và bộ nhụy hầu nhưluôn hợp lại tạo thành trục hợp nhụy với 5 nhị phân ra rõ ràng và một nhụy lớn, cùngvới đầu nhụy có 5 thùy Bao phấn thường có 1 cặp túi phấn được gọi là khối phấn,được vận chuyển như một đơn vị trong suốt quá trình thụ phấn Bầu nhụy gồm mộtnhụy kép đơn lẻ của hai lá noãn riêng biệt và nó bị tách ra tại ống noãn và vòi nhị, bầunhị chỉ kết hợp với nhụy lớn đơn lẻ Bầu nhụy có sự khác biệt hầu như luôn có bầuthượng và mỗi cái đều có một ống dẫn và ở mép có nhiều noãn Quả dạng nang Hạtthường có một chùm lông ở cuối hạt

1.2 Giới thiệu về cây bồng bồng (Calotropis gigantea Linn.):

1.2.1 Tên gọi:

 Tên dân gian:

Việt Nam: nam tì bà, cây lá hen, bàng biển, cốc may (Tày).[1]

Ở các nước khác cây này còn có các tên gọi khác như: Sanskrit (arka, alarka),Anh (Giantic swallow wort, Mudar), Hindi (madar), Kannada (Ekkemale), Telugu(Mandaramu, Ekke, Jilledu, Arka), Malayalam (Errikka),[4] Indonesia (Koreng susu,Biduri).[7]

 Tên khoa học: Calotropis gigantea (Linn), thuộc họ thiên lý (Asclepiadaceae)

 Hệ thống phân loại khoa học được cho bởi bảng sau: [4]

Bảng 1: Hệ thống phân loại khoa học

Hoa mọc thành xim gồm nhiều tán đơn hay kép Hoa lớn, đều, đẹp, đường kính

5 cm, màu trắng xám hoặc tím hồng Đài 5, tràng hợp hình bánh xe, 5 nhị liền nhauthành ống có phần phụ như 5 con rồng Mùa hoa gần như quanh năm, chủ yếu từ tháng12-1 Bao phấn hàn liền với đầu nhị Hạt phấn ở mỗi ô hợp thành một khối phấn cóchui và gót đính 2 lá noãn rời nhau, bầu thượng, đầu nhụy dính liền với các bao phấn

Quả gồm 2 đại, nhiều hạt dài 23 mm, trên hạt có chùm lông

Hình 1-7: Quả tươi, quả khô và rễ cây bồng bồng

Có khi được trồng làm cây cảnh, làm hàng rào

1.2.4 Bộ phận dùng: [2]

Bao gồm: hoa, lá, mủ cây, rễ, vỏ rễ

1.2.5 Thành phần hóa học:

Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu về cây Bồng bồng (Calotropis

gigantea Linn) về thành phần hóa học cũng như về hoạt tính sinh học của nó Theo

những nghiên cứu này thì cây có các nhóm hợp chất chính sau: flavonoid, steroid,terpenoid

OR

1 Isorhamnetin-3-O-rutinoside Glu –Orha -OGal

2 Isorhamnetin 3-O-glucoside Glucose

3 Isorhamnetin rhamnoglucoside Glucose-O-Rhamnose

o

O

o o

Calosterol có trong mủ quả cây Bồng bồng công thức C28H34O là đồng phâncủa Ergosterol [10]

HO

OH

OH

O O

O

O O

OH OH

H HO

H

O

O O

OH OH

H

19-Nor-cardenilide (5) 18,20-Epoxy-cardenolide (6)

CHO OH

O O

O O

OH CHO

Calotropoginin (11) Coroglaucigenin (12)

OH CHO

O

HO

H

OH H

H

O HO

OH

O O

4’-β-D-Glucofrugoside (15) Calotropone (16)

H HO

O

H

H O

HO

O O

H OH

H

H

CH 3

O H

H

H H

O OH HO

O O

H

H OH

β – Sitosterol (21) 19-Nor-2α,10,15β-trihydroxyuzarigenin (22)

O O

H

H CHO

O O

H

H OOH

15β-Hydroxycardenolide (23)

19-Nor-10-hydroxyperoxy-2α,15β-dihydroxyuzarigenin (24)

O O

H OH

HO

O O

HO CHO

H

OH O

O O

H

OH OH

H

12β-Hydroxycalotropagenin (25) 16α-Hydroxycalotropin (26)

O O

O

H

O H

OH O

Calotroposide A (29) Calotroposide B (30)

O O O O

O Ole Ole Ole Cym Cym

O

O

O

O Ole Ole Cym Cym

Calotroposide C (31) Calotroposide D (32) Calotroposide E (33)

O O

O Ole Cym Cym

Calotroposide F (34) Calotroposide G (35)

H H H

HO

H H

H H

Calotropain-FI (1), calotropain-FII (2), calotropins DI (3), calotropins DII

(4), calotropbenzofuranone (5), giganticine (6), R-(-)-mevalonolactone (7), calotropenol (8), β-calotropenol (9), mudarol (10) (bị tách ra thành 2 đồng phân là

α-giganteol (11), isoα-giganteol (12))

N OH

N O

O

O

O H

H

O

CH3HO

O

Giganticine (6) R-(-)- Mevalonolactone (7) 1.2.6 Công dụng dân gian và hoạt tính sinh học:

1.2.6.1 Công dụng dân gian:

 Lá (theo y học Ấn Độ) được sử dụng để chữa chứng liệt từng phần, dầu trong lá chữachứng liệt từng phần Lá cũng được dùng để trị đau khớp, nhiễm trùng và sốt liên tục,vết thương Trong y học Ấn Độ cổ đại nó dùng làm thuốc long đờm, chất tẩy uế, bệnhgiun sán, diệt nấm, diệt côn trùng.[4] Chữa chất độc do rắn cắn, bệnh vatha, chữa ungnhọt.[2] Ở nước ta, dùng lá cây này làm thuốc chữa hen Cách dùng: hái lá về, lấy khănướt lau sạch lông, thái nhỏ, sao qua cho héo Ngày dùng 10 lá sắc với 1 bát rưỡi nước,

cô còn 1 bát Thêm đường vào, chia 3-4 lần trong một ngày Nước hơi đắng và tanh,uống nhiều cùng lúc có thể gây nôn Nên uống xa bữa cơm hoặc sau bữa cơm Uốngvào có thể thấy mệt mỏi chân, tay, mình mẩy, đi ỉa lỏng (rất hiếm) Kết quả sau 2-3ngày, có khi sau 7-8 ngày Có trường hợp có kết quả sau 10 phút.[1]

 Hoa (theo y học Ấn Độ cổ đại) có vị đắng làm thuốc tiêu hóa, chất làm se, thuốc làm

dễ tiêu, thuốc trị giun sán, thuốc bổ và làm thuốc giảm đau, thường dùng chữa sưngviêm, hen suyễn, u bướu, bệnh kapha (một trong ba thể dịch theo quan niệm y học Ấn

Độ cổ đại, phát sinh từ đất và nước), chán ăn, cổ trướng, viêm và sốt Theo y học Ấn

Độ thì hoa là thuốc làm dễ tiêu, tốt cho gan, hoa khô lượng nhỏ uống với đường trịbệnh phong cùi, giang mai giai đoạn hai và bệnh lậu.[4] Hoa còn được dùng để chữa henphế quản.[2]

 Mủ cây có vị đắng, nóng, có dầu, là thuốc xổ, chữa bệnh bạch bì, u bướu, cổ trướng, vàcác bệnh đường ruột (y học Ấn Độ cổ đại) Theo cách chữa bệnh của Ấn Độ thì mủ cây

có tính ăn mòn, cay hăng, làm thuốc long đờm, thuốc làm rụng lông, trị giun sán, hữudụng trong chữa bệnh phong, ghẻ, nấm da đầu, bệnh trĩ, phát ban trên cơ thể, suyễn,phù lá lách và gan, bệnh phù thủng, sưng và đau khớp.[4] Chữa các vấn đề về răng,chuột cắn, sưng tấy, viêm khớp và các triệu chứng khác do thấp khớp.[2] Dân gian còndùng nó như một loại thuốc phá thai.[12]

 Vỏ rễ dùng làm thuốc toát mồ hôi, chữa hen suyễn, phù voi, ho, bệnh giang mai (y học

Ấn Độ cổ đại) Vỏ rễ khô dùng thay thế thuốc gây nôn, nếu dùng lượng nhỏ có thể trịbệnh kiết lị, nhưng dùng nhiều thì gây nôn Vỏ rễ là thuốc bổ, thuốc trị co thắt, longđờm, trị giun sán, nhuận tràng, chữa bệnh giang mai Trộn bột vỏ rễ với tiêu đen dùng

2 lần 1 ngày cũng dùng chữa bệnh vàng da.[4] Vỏ rễ còn trị các bệnh nhiễm trùng da,

ho, cổ trướng Bột rễ chữa hen suyễn, viêm phế quản, khó tiêu, tăng sự tiết dịch dạ dày

[2]

1.2.6.2 Hoạt tính sinh học:

Cây bồng bồng được biết đến với khả năng chữa được nhiều bệnh khác nhau,với đặc tính nổi trội là có tính độc tự nhiên với vi khuẩn và nấm Ngoài ra nó còn nhiềuđặc tính khác:

 Chống oxi hóa: Lá cây Calotropis gigantea có hoạt tính chống oxi hóa Nghiên cứu

cho thấy dịch trích từ hỗn hợp alcol nước của lá có hoạt tính phân hủy triệt để DPPH,hoạt tính khử và hoạt tính phân hủy gốc tự do NO- Dịch trích cho thấy hoạt tính phânhủy DPPH tối đa (85,17 %) ở nồng độ 400 μ/ml, còn đối với gốc tự do NO- cho thấy sựphân hủy tối đa (54,55 %) ở nồng độ 100 μ/ml Khả năng khử của dịch trích này đượcphát hiện là tăng lên khi tăng nồng độ dịch trích.[2]

 Chống tiêu chảy: dịch trích (50:50) nước và alcol của những bộ phận khác nhau củacây này được nghiên cứu là có hoạt tính chống tiêu chảy ở chuột Dịch trích cho thấy

sự giảm đáng kể việc đi ngoài và dường như là dừng hẳn khi dùng với liều 200-400mg/kg trọng lượng cơ thể.[2]

 Cầm máu: Mủ của cây Calotropis gigantea có hoạt tính đông máu Dịch trích từ mủ

cây thủy phân protein ở người: casein, fibrinogen và gây đông máu theo cách thức sẵn

có Dịch trích này thủy phân các tiểu đơn vị của fibrinogen, tiểu đơn vị Aa thủy phânđầu tiên sau đó là Bb và tiểu đơn vị g Hoạt tính cầm máu này của mủ cây là do cóenzim thủy phân protein là Calotropin DI, DII và Calotropain FI, FII.[2][5]

 Ngừa thai: Dịch trích ethanol và chloroform từ rễ của cây này có hoạt tính ngừa thai ởchuột Dịch trích này cho thấy khả năng ngừa thai 100 % khi dùng ở liều 100 mg/kg,

nó cũng cho thấy hiệu quả 100 % ở liều 12,5 mg/kg khi dùng trong những ngày 1-5 và1-7 sau khi giao phối.[2][4]

 Chống viêm, giảm đau và hạ sốt:

 Dịch trích etanol của Calotropis gigantea cho thấy hoạt tính chống viêm

chống lại carrageenan chất gây ra phù thủng ở chân chuột bạch.[2]

 Dịch trích alcol của hoa cây này có hoạt tính giảm đau khi tiến hành thínghiệm lên chuột Uống dịch trích etanol từ hoa giảm cơn đau đáng kể vàgiảm sự mở rộng vết thương Dịch trích alcol từ vỏ rễ cũng cho thấy hoạttính giảm đau khi thí nghiệm trên chuột bạch, cũng làm giảm số cơn đauquặn và làm chậm sự loét vết thương.[2]

 Dịch trích nước: etanol (50:50) từ rễ cây có hoạt tính hạ sốt Hoạt tính nàyđược thí nghiệm bằng việc sử dụng men và vắc-xin thương hàn để gây sốt ởchuột bạch Swiss và thỏ.[2]

 Trị ung thư và gây độc tế bào: các chất cardenolide glycoside (đại diện là Calotropin

(1), frugoside (2), 4’-O-β-D-glucopyransyfrugoside) trong cây mang hoạt tính gây độc

tế bào đối với vài dòng tế bào ung thư ở người và chuột Theo nghiên cứu thì chất (1)

và (2) trích từ dịch etanol của rễ có tác dụng ức chế hoạt động của dòng tế bào K562(gây bệnh bạch cầu mãn tính ở người) và dòng tế bào SGC-7901 (gây ung thư dạ dày ởngười) Dịch trích từ etyl acetate của hoa có khả năng ức chế ung thư biểu mô cổtrướng của Ehrlich ở chuột.[2]

 Chống co giật: dịch trích alcol từ vỏ rễ cây này với liều dùng nhất định cho thấy hoạttính chống co giật, chống lại pentylenetetrazole (PTZ) một chất gây ra chứng co giật ởchuột Dịch trích này cũng cho thấy hoạt tính làm ngủ ngon do có hoạt tính an thần.[4]

 Kháng khuẩn:

 Dịch trích nước, metanol, etanol, petroleum eter của lá cây Calotropis

gigantea Linn có hoạt tính chống lại nấm gây bệnh Candida, cô lập lâm

sàng đối với Candida albican, C parapsilosis, C tropicalis và C krusei.[2]

 Dịch trích nước từ lá cây này có hoạt tính chống khuẩn Staphylococcus

aureus, Escherichia coli, Bacillus ceceus, Pseudomonas aeruginosa, Micrococcus luteus, Klebsiella pneumonia Dịch trích nước từ mủ cây này

hạn chế hoạt động đối với Staphylococcus aureus, Bacillus ceceus,

Escherichia coli và C krurei Ngoài ra dịch trích này còn có hoạt tính kháng

nấm gây bệnh trên cây như Fusarium mangiferae (gây bệnh trên cây xoài).[2]

 Dịch trích metanol, petroleum eter, chloroform, etyl acetate từ vỏ rễ của cây

cho thấy hoạt tính chống lại Sarcina lutea, Bacillus megaterium.

Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, Shigella sonnei, Escherichia coli.[2]

 Bảo vệ gan: Vỏ thân cây gồm mủ và sáp Phần sáp gồm β-amyrin và đồng phân của nó,

giganteol, hidrocacbon C31, C33 Phần mủ gồm các cardiac glycoside, calotropin,uscharin, calotoxin, uscharidin và gigantin Mủ cây gồm calotropin DI and DII vàcalotropain FI và FII (có hoạt tính thủy phân protein) Nó là chất đầy hứa hẹn trong

việc trị bệnh gan Dịch trích từ thân cây Calotropis gigantea có tác dụng chữa trị nhấtđịnh đối với gan bị tổn thương cũng như tế bào bị suy yếu do có nhiều nguyên tử oxitrong chúng khi tiến hành thí nghiệm trên chuột.[5] Dịch trích etanol từ hoa của cây chothấy hoạt tính bảo vệ gan khi thí nghiệm lên chuột Pharacetamol gây nhiễm độc gan,

nó đánh dấu cho biết gan bị tổn thương Khi điều trị cho chuột bằng dịch trích etanol từ

hoa cây Calotropis gigantea sẽ giảm lượng pharacetamol làm gan trở lại bình thường.

Hoạt tính mà dịch trích này có được là do trong đó có các chất thuộc nhóm terpenoid

và flavonoid.[9]

 Diệt côn trùng: dịch trích metanol petroleum eter và dịch trích chloroform từ vỏ rễ cóhiệu quả trong việc xua đuổi côn trùng như ấu trùng và con trưởng thành của loài

Tribolium castaneum.[17] Chất Giganticine từ dịch trích metanol của vỏ rễ có hoạt tính

tiêu diệt ấu trùng của loài châu chấu sa mạc Schistocerca gregaria.[12]

PHẦN 2: PHẦN 2:NGHIÊN CỨU

2.1 Giới thiệu chung:

Trong bài tiểu luận này chúng tôi tiến hành khảo sát thành phần hóa học của rễcây bồng bồng được thu hái tại Tp Phan Thiết, tỉnh Bình Thuận 06/2011, được nhậndanh bởi Tiến Sĩ Võ Văn Chi

Sau khi thu hái, rễ cây được rửa sạch, phơi khô và xay nhỏ thành bột Bột rễ câybồng bồng được chia làm nhiều phần trích nóng với methanol Toàn bộ dịch trích saukhi cô quay thu hồi dung môi dưới áp suất kém thu được cao methanol thô Cao thômethanol được hòa tan với nước sau đó trích lỏng-lỏng với đơn dung môi có độ phâncực tăng dần: petroleum ether, chloroform, ethyl acetate, n-butanol Thu hồi dung môidưới cất áp suất kém thu được cao tương ứng và dịch nước

Sử dụng sắc kí cột silica gel pha thuận, sắc kí điều chế kết hợp với kỹ thuật sắc kýlớp mỏng với nhiều hệ dung môi khác nhau, từ cao chloroform chúng tôi đã cô lập

2,5-2.2 Khảo sát cấu trúc hóa học của các hợp chất:

2.2.1 Hợp chất PH1:

Nhận xét: chất PH1 có đặc điểm

• Màu trắng, dạng bột, tan tốt trong dung môi chloroform

• Sắc ký bản mỏng petroleum ether : ethyl acetat (6:4), hấp thu UV hiệnmàu với dung dịch H2SO4 25% hơ nóng cho màu tím có Rf =0,4