Nghiên cứu thành phần hóa học cây sài đất

Nghiên cứu thành phần hóa học cây sài đất.

Tạp chí Hóa học, T 45 (ĐB), Tr 44 - 47, 2007

Nghiên cứu thành phần hóa học cây sài đất

(wedelia calendulacea less.)

Đến Tòa soạn 15-11-2007

vũ đình ho ng, đỗ danh giáp

Khoa Công nghệ Hóa học, Tr$ờng Đại học Bách khoa H) Nội

Summary

Stigmasterol, (-)-kaur-16-en-19-oic acid and apigenin were isolated from the whole plant of Wedelia calendulacea Less Apigenin was found for the first time from the species Structures of the compounds were elucidated by means of spectroscopic methods

I - đặt vấn đề

Cây S i đất (Wedelia calendulacea Less.)

thuộc họ cúc (Asteraceae) l loại cỏ dại, mọc

lan bò, chỗ thân mọc lan tới đâu rễ mọc tới đấy,

nơi đất tốt có thể cao hơn 0,5 m S i đất mọc

hoang v trồng ở nhiều nơi, phân bố chủ yếu ở

vùng núi thấp hoặc trung du Trong dân gian,

ng9ời ta dùng cây S i đất chữa các bệnh nhiễm

khuẩn ngo i da: mụn nhọt lở loét, rôm sảy, s9ng

khớp nhiễm trùng Ngo i ra nhân dân ta còn

sử dụng l m thực phẩm ăn sống nh9 rau với cá

hay thịt Theo y học Trung Quốc ng9ời ta còn

dùng cây n y chữa bạch hầu, ho g , viêm họng

[1] Một số nghiên cứu gần đây trên thế giới cho

thấy hoạt tính kháng khuẩn [2] v chữa loTng

x9ơng tiền mTn kinh [3] của S i đất Các nghiên

cứu về th nh phần hóa học của S i đất ở Việt

Nam đT nói đến sự có mặt của wedelolactone

v axit norwedelic [4], -amyrin [5], axit

oleanolic [6] B i báo n y trình b y những

nghiên cứu mới về các th nh phần hóa học khác

có trong các dịch chiết n-hexan v etyl axetat

của cây S i đất Việt Nam Kết hợp các ph9ơng

pháp phổ nh9 phổ hồng ngoại, phổ cộng h9ởng

từ hạt nhân v so sánh với t9 liệu đT xác định

cấu trúc hóa học của các chất phân lập đ9ợc

Ii - thực nghiệm

1 Thiết bị v hóa chất

Phổ 1H-NMR v 13C-NMR đo trên máy Brucker AVANCE 500 MHz v 125 MHz t9ơng ứng Dung môi đo phổ l CDCl3, DMSO-d6, chất nội chuẩn tetrametylsilan Sắc ký lớp mỏng phân tích đ9ợc sử dụng trên bản silicagel tráng sẵn Merck Sắc ký cột nhồi chất hấp phụ siliacgel Merck 60 (0,040-0,063 mm), các hệ dung môi rửa giải l n-hexan/etyl axetat v

CH2Cl2/MeOH với độ phân cực tăng dần

2 Chiết tách v xác định cấu trúc

Mẫu cây S i đất đ9ợc thu hái tại H Tây v o tháng 3 năm 2006

Cây S i đất (to n cây) đ9ợc l m sạch v sấy khô ở 40oC (3 kg), đ9ợc xay nhỏ v ngâm chiết trong metanol : n9ớc (9/1) 3 lần, mỗi lần 24 giờ Gộp các dịch chiết metanol, cất loại dung môi d9ới áp suất giảm ta thu đ9ợc cặn tổng metanol

Cặn tổng metanol đ9ợc chiết lần l9ợt với

n-hexan v etyl axetat, sau khi cô quay dung môi

thu đ9ợc các cặn chiết n-hexan v etyl axetat

t9ơng ứng

Cặn n-hexan đ9ợc phân tích bằng sắc ký cột

nhồi silicagel, giải hấp bằng hệ dung môi n-hexan/etylaxetat với độ phân cực tăng dần; thu

đ9ợc 85 phân đoạn Từ các phân đoạn 43-45 kết

tinh thu đ9ợc chất (1), Rf = 0,79 ở hệ

n-hexan/etylaxetat (2:1) Các phân đoạn 33-36

đ9ợc gộp lại v tiến h nh sắc ký cột lặp lại có hệ

dung môi rửa giải n-hexan/etylaxetat với độ

phân cực tăng dần, thu đ9ợc 150 phân đoạn Từ

các phân đoạn 36-70 kết tinh thu đ9ợc chất (2)

có Rf= 0,47 ở hệ n-hexan/axeton (2:1)

T9ơng tự, thực hiện sắc ký cột đối với cặn

etylaxetat (silicagel, hệ dung môi

CH2Cl2/MeOH với độ phân cực tăng dần) thu

đ9ợc 60 phân đoạn Các phân đoạn 26-33 đ9ợc

gộp lại v tiến h nh sắc ký cột lặp lại bằng hệ

dung môi rửa giải n-hexan/etylaxetat với độ

phân cực tăng dần, thu đ9ợc 150 phân đoạn Từ

các phân đoạn 98-112 kết tinh thu đ9ợc chất (3)

có Rf = 0,5 ở hệ dung môi n-hexan/etylaxetat

(3:2)

Stigmasterol (1): Tinh thể hình kim m u

trắng, nhiệt độ nóng chảy 168 - 169oC IR: KBr

(cm-1) = 3436, 2936, 2865, 1705, 1658, 1462,

1379, 1243, 1059, 968, 805, 598, 444 1 H-NMR

(500MHz, CDCl3), (ppm): 0,70 (3H, s, H-18),

0,81 (3H, d, J = 6,8 Hz, H-27), 0,83 (3H, d, J =

7,3 Hz, H-26), 0,83 (3H, t, J = 7,6 Hz, H-29),

0,92 (3H, d, J = 6,6 Hz, 21), 1,02 (3H, s,

H-19), 3,53 (1H, tt, J = 5,1; 11,7 Hz, H-3), 5,02

(1H, dd, J = 3,5; 15,5 Hz, H-23), 5,15 (1H, dd, J

= 3,7; 15,5 Hz, H-22) v 5,35 (1H, d, J = 5,1

Hz, H-6) 13 C-NMR (125MHz, CDCl3),

(ppm): 140,8 (s, C-5), 138,3 (d, C-22), 129,3 (d,

23), 121,7 (d, 6), 71,8 (d, 3), 56,9 (d,

14), 56,0 (d, 17), 51,3 (d, 24), 50,2 (d,

C-9), 42,3 (t, C-4), 42,3 (s, C-13), 40,6 (d, C-20),

39,7 (t, C-12), 37,3 (t, C-1), 36,5 (s, C-10), 31,9

(d, 8), 31,9 (d, 25), 31,9 (t, 7), 31,7 (t,

C-2), 28,9 (t, C-16), 25,4 (t, C-28), 24,4 (t, C-15),

21,3 (q, 26), 21,1 (t, 11, 21), 19,4 (q,

19), 19,0 (q, 27), 12,3 (q, 29) v 12,1 (q,

C-18)

Axit (-)-kaur-16-en-19-oic (2): Tinh thể

hình lập ph9ơng m u trắng, nhiệt độ nóng chảy

177 - 178oC IR: KBr (cm-1) = 3449, 3070, 2927,

2862, 1691, 1657, 1458, 1364, 1259, 1177, 873,

800, 470 1 H-NMR (500 MHz, CDCl3),

(ppm): 0,81 (2H, ddd, J = 3,9; 8,3; 13,0 Hz,

H-1), 0,96 (3H, s, H-20), 1,20 (1H, m, H-9), 1,25

(3H, s, H-18), 1,60 (2H, m, H-12), 1,40-1,70 (2H, m, H-7), 1,60 (2H, m, H-11), 1,80

(2H, m, H-6) 2,65 (1H, t, J = 3,9 Hz, H-13),

4,75 (1H, br s, Ha-17) v 4,8 (1H, br s, Hb-17)

13 C-NMR (125 MHz, CDCl3), (ppm): 184,3 (s, C-19), 155,9 (s, C-16), 103,0 (t, C-17), 57,0 (d, 5), 55,1 (d, 9), 48,9 (t, 15), 44,2 (s, C-8), 43,8 (d, C-13), 43,8 (s, C-4), 41,3 (t, C-7), 40,7 (t, C-1), 39,7 (t, C-14), 39,6 (s, C-10), 37,8 (s, C-3), 33,1 (t, C-12), 28,9 (q, C-18), 21,8 (t, 6), 19,1 (t, 2), 18,4 (t, 11) v 15,6 (q, C-20)

Apigenin (3): Tinh thể dạng bột mịn m u

v ng, nhiệt độ nóng chảy 345 - 346°C IR: KBr

(cm-1) = 3342, 3098, 2934, 2612, 1654, 1608,

1500, 1446, 1355, 1241, 1177, 1028, 831, 740,

573 1 H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz) (ppm): 7,92 (2H, d, J = 8,5 Hz, H-3’, H-5’); 6,92 (2H,

d, J = 8,5 Hz, H-2’, H-6’); 6,77 (1H, s, H-3); 6,48 (1H, d, J = 2,0 Hz; H-6); 6,19 (1H, d, J = 2,0 Hz; H-8); 13 C-NMR (DMSO-d6, 125 MHz) (ppm): 163,7 (s, C-2); 102,8 (d, C-3); 181,7 (s, 4); 161,2 (s, 5); 98,9 (d, 6); 164,3 (s, C-7); 93,4 (d, C-8); 157,3 (s, C-9); 103,6 (s, C-10); 121,2 (s, C-1’); 128,4 (d, C-2’ v C-6’); 116,0 (d, C-3’ v C-5’); 161,4 (d, C-4’)

Iii - kết quả v thảo luận Cặn dịch chiết metanol của cây S i đất đ9ợc chiết lần l9ợt với các dung môi n-hexan, etylaxetat Cất loại dung môi d9ới áp suất giảm thu đ9ợc các cặn chiết t9ơng ứng Từ cặn chiết

n-hexan, etylaxetat bằng ph9ơng pháp sắc ký

cột nhồi silicagel đT phân lập đ9ợc 3 chất sạch Kết hợp các ph9ơng pháp phổ v so sánh với t9 liệu đT xác định đ9ợc cấu trúc của 3 chất n y l :

stigmas-5,22-dien-3 -ol (stigmasterol), axit (-)-kaur-16-en-19-oic v 5,7,4’-trihydroxy flavon

(apigenin)

ho

3 5 6

18

19 22

29

27

26 23 17

1: stigmasterol

18

20 1 10

4 5

8 15 14

13

16 17 11

19 H

2: axit (-)-kaur-16-en-19-oic

o

oh ho

oh o

1 2 3 4 5

6

10

1' 2' 3'

4' 5' 6'

3: apigenin

Chất 1: Các phổ 13C-NMR; DEPT 90 v 135

cho thấy 1 có 29 nguyên tử cacbon, gồm có 6

cacbon bậc bốn Trong đó có 4 nguyên tử

cacbon của nối đôi ( c138,3 (d, C-22)/ c129,32

(d, C-23); v c140,8 (s, C-5)/ c121,7 (d, C-6))

v 1 cacbon liên kết với oxi ( c71,81 (d)) Phổ

1

H-NMR cho thấy sự có mặt của hai nhóm thế

metyl bậc ba H0,70 (s, H-18); H1,02 (s, H3

-19), ba nhóm thế metyl bậc hai H0,92 (d, J =

6,6 Hz, H3-21); H0,81 (d, J = 6,8 Hz, H3-27);

H0,83 (d, J = 7,3 Hz, H3-26) v một nhóm thế

metyl bậc một H 0,84 (t, J = 7,6 Hz, H-29)

Trên phổ cũng xác nhận sự có mặt của nhóm

-OH tại C-3: 3,53 (1H, m, J = 1,4; 5,1; 11,7 Hz;

H-3) cũng nh9 các nối đôi - CH=CH- với cấu

hình trans : H 5,02 (1H, dd, J = 3,5; 15,5 Hz;

H-23); 5,15 (1H, dd, J = 3,7; 15,5 Hz; H-22) v

nối đôi kiểu >C=CH- tại C-5/C-6: H 5,35 (1H,

br d, J = 5,1 Hz; H-6 Các dữ liệu phổ nêu trên,

kết hợp so sánh số liệu phổ 13CNMR với t9 liệu

[7] cho phép khẳng định (1) l

stigmas-5,22-dien-3 -ol (stigmasterol)

Chất 2: Phổ hồng ngoại của hợp chất (2) có

dải hấp thụ của nhóm hydroxy v cacbonyl ( max

3449, 1690 cm-1) v nhóm metylen ngoại vòng

(1656, 873 cm-1) Các phổ 13C-NMR v DEPT

90, DEPT 135 cho thấy sự có mặt 20 nguyên tử cacbon của một ditecpenoit, trong số đó có một nhóm exo-metylen [ C 155,9 (s), 103,0 (t) v một nhóm cacboxyl ( C 184,3 (s)] Phổ 1 H-NMR cũng khẳng định sự có mặt hai nhóm metyl bậc ba H 0,96 (3H, s, H-20) v H 1,25 (3H, s, H-18), hai nhóm metyl bậc bốn [ H1,25 (s), 0,96 (s)] v nối đôi ngo i vòng [ H 4,75 (br s)v 4,85 (br s)] Phân tích các dữ liệu phổ 13 C-NMR v 1H-NMR, kết hợp so sánh t9 liệu [8,9]

cho thấy chất (2) l axit (-)-kaur-16-en-19-oic Chất 3: Ph hồng ngoại của 3 có vân hấp thụ

ở 3342 cm-1 đặc tr9ng cho dao động hóa trị của nhóm -OH Đỉnh 3098 cm-1 đặc tr9ng cho dao

động hóa trị của các liên kết C-H vòng benzen Vân hấp thụ 1653 cm-1 đặc tr9ng cho dao động hóa trị của nhóm cacbonyl liên hợp trong flavonoit Các đỉnh 1608, 1500, 1446 cm-1 đặc tr9ng cho dao động hóa trị liên kết C=C vòng benzen Các pic 831, 740, 573 cm-1 đặc tr9ng cho dao động biến dạng của các CH thơm cạnh

nhau Nh9 vậy trên phổ hồng ngoại cho thấy (3)

trong đó có 7 cacbon nhóm metin (-CH) v i các tín hiệu có độ chuyển dịch hóa học (ppm) l 93,4; 98,9; 102,8; 116,0(tín hiệu kép) v 128,4 (tín hiệu kép); không có cacbon nhóm metyl v metylen, có 8 cacbon b c b n v i các pic với

độ chuyển dịch hóa học nh9 sau: (ppm) 103,6; 121,2; 157,3; 161,1; 161,4; 163,7; 164,1; 181,7 Phân tích các số liệu phổ IR, 1H-NMR, 13 C-NMR cũng nh9 các đặc tr9ng vật lý khác đều phù hợp với apigenin (5,7,4’-trihydroxy flavon) [10]

Iv - kết luận

Từ các cặn chiết n-hexan v etylaxetat của cây S i đất (Wedelia calendulacea Less.) ở Việt

Nam đT phân lập đ9ợc ba chất sạch l

stigmasterol, axit (-)-kaur-16-en-19-oic v apigenin Trong đó apigenin lần đầu tiên đ9ợc báo cáo phân lập từ lo i thực vật n y Cấu trúc hóa học của các chất n y đ9ợc xác định bởi phổ hồng ngoại FT-IR, phổ cộng h9ởng từ hạt nhân

1H-NMR, 13C-NMR

Lời cảm ơn: Công trình đ$ợc thực hiện với sự

hỗ trợ kinh phí của Ch$ơng trình nghiên cứu cơ

bản trong lĩnh vực khoa học tự nhiên

T i liệu tham khảo

1 Đỗ Huy Bích, Đặng Quang Chung, Bùi

Xuân Ch9ơng, Nguyễn Th9ợng Dong, Đỗ

Trung Đ m, Phạm Văn Hiển, Vũ Ngọc Lộ,

Phạm Duy Mai, Phạm Kim MTn, Đo n thị

Thu, Nguyễn Tập, Trần To n Cây thuốc v

động vật l m thuốc ở Việt Nam, tập II, Nxb

Khoa học & Kỹ thuật H Nội, Tr 657 - 659

(2004)

2 A K M Mottakin, R Chowdhury, M S

Haider, K M Rahman, C M Hasan, M A

Rashid Fitoterapia, 75, P 355 - 359 (2004)

3 Shirwaikar Annie, R G Prabhu, S Malini

Phytomedicine, 13, P 43 - 48 (2004)

4 Nguyen Ngoc Suong, Do Ngoc Tin, Nguyen

Kim Phi Phung, Nguyen Cong Hao Tạp chí

Hóa học, 36(1), Tr 87 - 88 (1998)

5 Nguyen Ngoc Suong, Do Thi Hoang Anh,

Do Ngoc Tin, Nguyen Kim Phi Phung, Nguyen Cong Hao Tạp chí Hóa học, 36(2),

Tr 74 - 75 (1998)

6 Nguyễn Thị Xuân Hoa, Phạm Văn Thanh, Phạm Kim MTn, Nguyễn Thị Minh Khai Tạp chí D9ợc liệu, 8(5), Tr 146 - 149 (2003)

7 J L Goad, T Akihisa Analysis of Sterols, Blackie Academic & Professinonal Pub., First edition, P 380 (1997)

8 Y H Kim, B S Chung J Nat Prod, 51(6),

P 1080 - 1083 (1988)

9 Tiansheng Lu, David Vargas, Scott G Franzbalau and Nikolaus H Fischer, Phytochemistry, Vol 38, No 2, P 451- 456 (1995)

10 B Berghoefer and J Hoelz, Planta Medica,

53, P 216 - 219 (1987)