Nghiên cứu thành phần hoá học tinh dầu cây cỏ lào (eupatorium odoratum l ) ở nghệ an và hà tĩnh

Các phơng pháp xác định thành phần hoá học của tinh dầu 23Chơng III Kết quả và thảo luận 343.1... Đã nghiên cứu sử dụng cao lá cỏ lào để điều trị tại chổ vết th ơng phần mềmnhiễm khuẩn

Lời cảm ơn

Luận văn này đợc hoàn thành tại bộ môn hoá hữu cơ, phòng thí nghiệm Hoá hữu cơ - Khoa Hoá - Trờng Đại học Vinh, Viện Hoá học, Trung tâm KHTN và Công nghệ quốc gia.

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tôi xin chân thành cảm ơn :

- PGS.TS Lê Văn Hạc – Trởng bộ môn Hoá hữu cơ - Trờng Đại

học Vinh đã giao đề tài và tận tình hớng dẫn giúp đỡ tạo điều kiện và mọi mặt trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.

- TS Hoàng Văn Lựu – Phó Trởng khoa hoá đã quan tâm đóng

góp nhiều ý kiến quý báu giúp tôi hoàn thành luận văn này.

- GS.TSKH Nguyễn Xuân Dũng – khoa Hoá trờng Đại học

KHTN - Đại học quốc gia Hà Nội đã giúp tiến hành phân tích sắc ký khí, khối phố ký và góp ý kiến về kết quả thu đợc trong luận văn này.

- Th.S Trần Đình Thắng đã cung cấp thông tin và góp ý kiến.

- Th.S Lê Đức Giang đã góp ý kiến cho luận văn

- Cô Nguyễn Thị Liên – Cán bộ phòng thí nghiệm hoá hữu cơ đã

giúp đỡ và tạo điều kiện cho tôi trong quá trình làm thí nghiệm.

Đồng thời nhân dịp này tôi cũng bày tỏ lòng biết ơn thầy cô cán bộ khoa Hoá học Trờng Đại học Vinh cùng các bạn lớp 41B2 Hoá đã tạo

điều kiện giúp đỡ tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.

1.5 Các phơng pháp xác định thành phần hoá học của tinh dầu 23

Chơng III Kết quả và thảo luận 343.1 Xác định thành phần hoá học của tinh dầu cây cỏ lào ở Vinh – Nghệ An

34

2

Cây cỏ lào còn gọi là cây cộng sản, bớp bớp, bù xích, yên bạch, chùm hội,

nhả nhật, muồng mung phia (Eupatorium odoratum L.) thuộc họ Cúc, phân bố chủ

yếu ở các nớc Đông Nam á Cỏ lào thờng gặp ở nhiều nơi, bao gồm cả các tỉnh ởvùng đồng bằng, trung du và vùng núi thấp Cây a sáng, chịu đợc hạn và có thểsống đợc trên mọi loại đất, mọc tơng đôi tập trung trên những diện tích lớn ở đồi,nhất là đất nơng rẫy đã bỏ hoang Do đó, co thể coi cỏ lào là loại cây tiên phongsống trong quá trình diễn thế thứ sinh trên đất sau canh tác

Cỏ lào ra hoa kết quả nhiều hàng năm Với số lợng hạt giống nhiều, lại pháttán nhờ gió nên cỏ lào có khả năng chiếm lĩnh và mở rộngvung phân bố cực nhanh

Nhân dân ta dùng cỏ lào chữa tiêu chảy, kiết lỵ, đau nhức xơng, ghẻ lở,phòng và trị đỉa cắn Một chế phẩm từ cao lá cỏ lào chữa một số bệnh về răngmiệng Cỏ lào còn đợc dung chữa bỏng và vết thơng phần mềm

Chính vì vậy chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu thành phần hoá học tinh dầu

định thành phần hoá học và tìm ra nguồn nguyên liệu cho ngành hoá dợc, hơng liệu

và góp phần phân loại bằng hoá học chi Eupatorium

2 Nhiệm vụ nghiên cứu.

Trong luận văn này, chúng tôi có các nhiệm vụ:

- Chng cất lôi cuốn hơi nớc thu tinh dầu

3

- Xác định thành phần hoá học của tinh dầu cây cỏ lào.

3 Đối tợng nghiên cứu.

Đối tợng nghiên cứu là tinh dầu của phần trên mặt đất của cây cỏ lào

(Eupatorium odoratum L.) thuộc họ Cúc (Compositae) ở Nghệ An và Hà Tĩnh

Chơng I

Tổng quan 1.1 Chi Eupatorium

1.1.1 Đặc điểm thực vật và phân loại.

Eupatorium L là họ chi lớn trong họ Compositae Trên thế giới, có khoảng

400 loài, đa số là cây bụi, cây bụi nhỏ hoặc cây thảo Phân bố tập trung ở ở vùngnhiệt đới châu Mỹ, châu Phi và châu á Vùng ôn đới ấm ở châu Âu chỉ có một số ítloài

1 Eupatorium album

2 Eupatorium album var album

3 Eupatorium album var glandulosum

4 Eupatorium album var subvenosum

28 Eupatorium greggii

29 Eupatorium hyssopifolium

30 Eupatorium hyssopifolium var calcaratum

31 Eupatorium hyssopifolium var hyssopifolium

32 Eupatorium hyssopifolium var laciniatum

39 Eupatorium leucolepis var leucolepis

40 Eupatorium leucolepis var novae-angliae

41 Eupatorium lindleyanum

42 Eupatorium macrophyllum

43 Eupatorium maculatum

44 Eupatorium maculatum var bruneri

45 Eupatorium maculatum var foliosum

46 Eupatorium maculatum var maculatum

53 Eupatorium perfoliatum var colpophilum

54 Eupatorium perfoliatum var perfoliatum

55 Eupatorium perfoliatum var perfoliatum

56 Eupatorium pilosum

57 Eupatorium polyodon

58 Eupatorium portoricense

59 Eupatorium purpureum

60 Eupatorium purpureum var holzingeri

61 Eupatorium purpureum var holzingeri

62 Eupatorium pycnocephalum

63 Eupatorium resinosum

64 Eupatorium rotundifolium

65 Eupatorium rotundifolium var cordigerum

66 Eupatorium rotundifolium var ovatum

67 Eupatorium rotundifolium var rotundifolium

68 Eupatorium rotundifolium var scabridum

69 Eupatorium semiserratum

70 Eupatorium serotinum

71 Eupatorium sessilifolium upland boneset

72 Eupatorium sessilifolium var brittonianum

73 Eupatorium sessilifolium var sessilifolium

74 Eupatorium sessilifolium var vaseyi

B¶ng 1: C¸c germacradienolit tõ chi Eupatorium

E altisiimum 10 (ex triploid) 2c, 2b,d

E cannabium 1f, 1a, 1a, d,f,g,i,2d,3b

E chinense var sachalinenese 2e, f,1f,9a-c

O O

11 13

O O

OR O

H OR

O

O H

O H

OR

O

O H

O

OR1

8 R=F 9a R,R1=Ac 10a R=Gluc

B¶ng 2: C¸c heliangolit tõ chi Eupatorium

CO2H

O

O

O RO

O

OR1

O O

RO

O O AcO

OR1

15a R= A,

16a R1=Me, R2=H, R3= CH2OH, R4= C

b R= C, b R1= Me, R2=H, R3=CH2 Ac,R4= C

c R1=CHO, R2=OH, R3=Me, R4=O

B¶ng 3: C¸c guaianolit tõ chi Eupatorium

E chinese var hakonense

var.japonicum var simplicifolium

OH

O O

O

OF R

23a R= H 24a R= H

c 3,4 -  epoxy, R = P

B¶ng 4: Sesquiterpen lacton tõ chi Eupatorium

E anomalum Nash  E rotundifolium x

E.rotundifolium hybrid tõ Guatemala 25f, 26e

E scabridum E.ll  E rotunbifolium x

semiserratum

3a,k,l,5a,23a,25f,26d,31

9

O O

O O H

OJ R1

O O

OR

OH OH

3 4

O

OJ

O

O H O

Cl OH RO

O O

O

OH

OR R

O OH

O

OJ

OH Cl

O H O

2 1

1

O O

OR

OH O

O

O H O

OH

OJ O

O

O

OA O

O O

OF O

H

O O

O O

B=

A=

O

OAc D=

H×nh 4: C¸c este m¹ch nh¸nh trong sesquiterpen lacton

B¶ng 5: C¸c labdan, nor –labdan vµ clerodan tõ chi Eupatorium

A inulaefolium 41a,b,42,43, 45a- c, 44a,45d, 44a- c

B¶ng 6: C¸c kauran vµ tetrachyran tõ Eupatorium

A inudeafolium 47a,c,49, 47b,c,48a- c, 48a,49

O

OH H

V=

W=

OH

O (CH2)6O

OH X=

39

40a-d R=Me, CH2 OH,

H

OH

H OH OH

O O 46

R

H

OAc H

Cây cỏ lào còn gọi là cây cộng sản, bớp bớp, bù xích, yên bạch, chùm hội,

nhả nhật, muồng mung phia

Tên khoa học Eupatorium odoratum L

Tên khác: Chromolaena odorata (L,) King & H,E, Robins; E conyzoides

Vahl; E brachiatum Sw, ex Wikstr; E atriplicifolium Vahl,; Osmia odorata (L.)

Schultz-Bip

Thuộc họ Cúc (Compositae)

Cây nhỏ, cao 1- 2 m, mọc thành bụi, phân nhiều cành nằm ngang Thân tròn

màu rất nhạt, có rảnh và lông nhỏ mịn Lá mọc đối, hình gần tam giác, dài 6 –

9cm, rộng 2 – 4cm, gốc thuôn vát, đầu nhọn mép có răng ca to, vò ra có mùi hắc,

hai mặt lá cùng màu có lông mịn, dày hơn ở mặt dới, gân chính 3; cuống lá dài

1-2cm

Cụm hoa mọc ở đầu cành thành ngù kép, gồm nhiều hoa có mùi thơm, tụ hợp

thành hình đầu dài khoảng 1cm, màu vàng lục; lá bắc xếp thành 3 – 4 hàng, hơi có

lông, mào lông có sợi đều; tràng hoa loe dần từ gốc, bao phấn không có tai Quả bé,

hình thoi, có 5 cạnh, có lông Mùa hoa quả tháng 1 – 3

H OH H

CO2H

O H

ở việt nam, cỏ lào thờng gặp ở nhiều nơi, bao gồm cả các tỉnh ở vùng đồngbằng, trung du và vùng núi thấp Cây a sáng, chịu đợc hạn và có thể sống đợc trênmọi loại đất, mọc tơng đôi tập trung trên những diện tích lớn ở đồi, nhất là đất nơngrẫy đã bỏ hoang Do đó, co thể coi cỏ lào là loại cây tiên phong sống trong quátrình diễn thế thứ sinh trên đất sau canh tác.

Cỏ lào ra hoa kết quả nhiều hàng năm Với số lợng hạt giống nhiều, lại pháttán nhờ gió nên cỏ lào có khả năng chiếm lĩnh và mở rộng vùng phân bố cực nhanh[1]

1.2.2 Thành phần hoá học:

Isosakuranetin và 1 chalcon mới là odoratin, đã đợc phân lập từ lá cây E odoratum [3], các hợp chất flavonoit và terpenoit của cây E odoratum là

salvigenin, các triterpenoit, lupeol, -amyrin [4] Một metyl ete mới của

quercetagetin từ dịch chiết thô lá cây C odorata [5].

14

Cây C odorata chứa các N-oxit của 5 pyrrolizidin ankaloit (PAs): 7- and

9-angeloylretronecin, intermedin, rinderin và 3'-acetylrinderin, hàm lợng cao nhấttìm thấy trong lá và hoa [6]

Tinh dầu của cây C odorata có khả năng ứng chế sự phát triển của mấm và côn trùng Thành phần hoá học của tinh dầu cây C odorata đợc phân tích bằng

GC/MS và30 hợp chất đợc xác định Các hợp chất terpenoit là hợp chất chính của

tinh dầu nh trans-caryophyllen (16,58%),  - cadinen (15,85%), -copaen

(11,58%), caryophylen oxit (9,63%), germacren-D (4,96%) và  - humulen(4,32%) [7]

Phân tích tinh dầu lá ở ấn Độ cho thấy sự có mặt của  - pinen, limonen vàcadinen Gần đây, phân tích thành phần hoá học của tinh dầu lá ở Nigeria có 6thành phần chính:  - pinen (19,3%), cadinen (19,1%), (+) camphor (15,5%),limonen (10,2%),  - caryophylen (7,10%) và 1 đồng phân của cadinol (6,4%).Thành phần tinh dầu lá thu hái ở Cameroon và Congo đã đợc nghiên cứu, tinh dầulá ở Cameroon chứa hợp chất chính là  - pinen (14,3%) và muurolen (9,8%), ngợclại, tinh dầu lá từ Cango lại chứa p – cymen (22,2%) và thymyl axetat (15,8%)

Gần đây, thành phần hoá học của tinh dầu thu từ lá cây E odoratum L, thu

hái ở Shillong đã đợc công bố [8] Thành phần chính là caryophylen oxit (18,34%),caryophyllen (10,17%),  - farnesen (8,02%),  - cubeben (6,10%), germacren D(5,13%), spathulenol (4,80%),  - farnesen (3,52%),  - cadinol (3,26%), 1,2 –benzenedicarboxylic axit (2,77%), junipen (2,15%) và ledol (2,10%)

Nguyễn Xuân Dũng và cộng sự [9], nghiên cứu thành phần hoá học tinh dầu

cây E odoratum Ha Noi chứa geijeren (42,5%),  - cubeben (12,5%) là thành

(E) –  - ocimen 0,5  - elemen hoặc germacren B 1,3

15

terpinolen vết  - cadien 2,1

Nguyễn Thị Diễm Trang, Nguyễn Xuân Dũng và cộng sự đã phân lập từ lácây này 3 flavonoit, odorantin, 2’,4 – dihydroxy – 4’,5’,6’ – trimetoxy chalconand 4’ – hydroxy-5, 6, 7 – trimetoxy flavanon [10]

1.3.3 Tác dụng dợc lý và sử dụng

Cao chiết với cồn của cả cây cỏ lào trừ rễ có tác dụng chống co thắt cơ trơngây bởi histamin và acetylcholi trên hồi tràng cô lập chuột lang Đã nghiên cứu xácminh tác dụng cầm máu và làm liền sẹo của cỏ lào

Đã nghiên cứu sử dụng cao lá cỏ lào để điều trị tại chổ vết th ơng phần mềmnhiễm khuẩn và vết thơng phần mềm lâu liền, với nồng độ thuốc 3,3 :1, ở 86 bệnhnhân (trong đó có 86 bệnh nhân đã đợc phẩu thuật: mở rộng cắt lọc tổ chức dập nát

và hoại tử, lấy bỏ dị vật, cắt cụt chi cấp cứu, để hở hoàn toàn vết thơng), và đãchứng minh cỏ lào có tác dụng sau:

- Làm giảm tiết dịch, giảm mùi hôi hoại tử rụng nhanh hơn hẳn nhóm đốichứng; tuy nhiên khi dùng tại chổ trong 3 –5 phút đầu, thuốc gây cảm giác nóngxót tại vết thong ở mức độ chịu đựng đợc

- Làm rút ngắn thời gian điều trị vết thơng do thúc đẩy nhanh quá trình loại

bỏ hoại tử, tân tạo mô hạt và liền sẹo Sẹo hình thành mềm, mịn, không thấy có sẹo

co kéo, sẹo lồi Màu sắc sẹo hồng hoặc nâu nhạt, không thấy sẹo bạc màu

- ức chế sự sinh trởng in vitro và in vivo của các chủng vi khuẩn gây nhiễm

khuẩn vết thơng nh tụ cầu khuẩn vàng, Escherichia coli, Proteus, trực khuẩn mủ

xanh Những chủng này đợc phân lập từ các bệnh phẩm lâm sàng đều nhờn và cácloại kháng sinh thông dụng

- Những nghiên cứu về nồng độ hydroxyprolin và về hình ảnh siêu cấu trúccho thấy tại các vết thơng điều trị với cỏ lào, quá trình tổng hợp colagen tiến triểntốt, tốc độ tổng hợp calogen tăng nhanh, đặc biệt tăng cao nhất trong 7 ngày đầu

Nhân dân ta dùng cỏ lào chữa tiêu chảy, kiết lỵ, đau nhức xơng, ghẻ lở,phòng và trị đỉa cắn Một chế phẩm từ cao lá cỏ lào chữa một số bệnh về răngmiệng Cỏ lào còn đợc dung chữa bỏng và vết thơng phần mềm

Nhân dân Campuchia và Haiti uống nớc sắc lá cỏ lào chữa ho, cảm lạnh,cúm Nhân dân Dominic, Trinidat dùng lá cỏ lào đắp chữa mịn nhọt và vết loét lauliền

ở Bờ Biển Ngà và Nepal, lá cỏ lào giã nát hoặc ép lấy dịch đắp trị vết đứt,vết thơng chảy máu và làm liền sẹo

ở Nigiêrian, nớc sắc lá cỏ lào chữa sốt, cúm và cảm lạnh Cao lá cỏ làodùng làm thuốc cầm máu vết thơng Dịch ép lá là một thuốc sát trùng tốt và đợcdùng băng bó vết thơng và trị nhiễm khuẩn Cao toàn cây là thuốc chống loét [1]

1.4 Các phơng pháp tách tinh dầu.

1.4.1 Yêu cầu của phơng pháp.

- Tinh dầu tách ra phải có đợc thành phần và mùi thơm tự nhiên nh trongnguyên liệu

- Phải khai thác đợc triệt để tinh dầu trong nguyên liệu với thời gian ngắn vàchi phí đầu t ít

- Kĩ thuật phải thuận tiện nhanh chóng và có tính khả thi

- Thuận lợi kinh tế cao

1.4.2 Phơng pháp cất kéo bằng hơi nớc.

Nguyên liệu để nguyên hay cắt thái nhỏ vừa phải cho vào nồi cất sau đó chochạy qua một luồng hơi nớc hoặc cho nguyên liệu trực tiếp vào nớc đun sôi, hơi n-

ớc và hơi tinh dầu đợc keo sang bình làm lạnh, đọng lại thành chất lỏng, chỉ môtphần rất ít tinh dầu tan trong nớc, còn tinh dầu nhẹ nổi lên trên mặt nớc hoặc tinhdầu nặng chìm xuống nớc Để lấy hết tinh dầu ngời ta cho thêm vào phần nớc cất đ-

ợc một ít muối ăn để tỷ trọng của nớc đợc tăng lên làm cho tinh dầu nổi lên trênnhiều hơn hoặc ngời ta có thể dùng một dung môi để bay hơi ( ete, pentan ) để chiếtrồi bốc hơi hay cất tách dung môi

17

- u điểm của phơng pháp : Tiết kiệm, đợc áp dụng trong sản xuất côngnghiệp.

- Nhợc điểm : Không thể áp dụng đợc đối với tinh dầu bị sức nóng phá huỷhay làm thay đổi tính chất

1.4.3 Phơng pháp ép.

Đối với một số vỏ quả nh quả chanh, vỏ quít, vỏ cam ngời ta hay dùng phơngpháp ép vỏ tơi Thờng ngời ta có thể tiến hành bằng tay nhng có thể dùng bằng máytinh dầu khi mới ép bị đục, dần dần sẽ trong trở lại hơng vị thơm tế nhị hơn bằngphơng pháp cất vì thành phần tinh dầu ít thay đổi do hiện tợng ete hoá, xà phònghoá, tecpen hoá nhựa trong quá trình cất

u điểm : Tơng đối đơn giản, thành phần hoá học của tinh dầu ít thay đổi.Nhợc điểm : Không lấy kiệt đợc tinh dầu, tinh dầu bị vẩn đục phải tinh chếlại, thờng đem lẫn vào tinh dầu nhiều chất nhầy, những mô và tạp chất khác

1.4.4 Phơng pháp dùng dung môi để hoà tan.

Những dung môi sử dụng là dung môi hữu cơ dễ bay hơi hoặc không hoặckhông bay hơi Dung môi bay hơi thờng là ete dầu hoả, sufucacbon,tetracloruacacbon, cồn; dung môi không bay hơi là hỗn hợp mỡ bò và mỡ lợn hoặcmột chất béo khác Có thể hoà tan hoặc nóng nguội

Hoà tan nóng :

Cho nguyên liệu vào chất béo ở nhiệt độ 50 – 550 quấy liên tục trong thờigian một hai ngày đến khi tinh dầu tan hết vào chất béo Lấy nguyên cũ ra cho vàonguyên liệu mới, cứ tiếp tục làm nh vậy cho đến khi chất béo no tinh dầu thì thôi.Chất béo no tinh dầu cỏ thể đa dùng thẳng hoặc dùng một dung môi nữa nh cồn cao

độ để chiết lấy tinh dầu

Hoà ta nguội :

Tiến hành ở nhiệt độ thờng, cũng nhu trên Mùi thơm của tinh dầu chế biếnbằng phơng pháp hoà tan ở nhiệt độ thờng, cũng nh trên Mùi thơm của tinh dầuchế biến bằng phơng pháp hoà tan ở nhiệt đọ thờng có mùi thơm của tinh dầu thiênnhiên

Hoà tan nguội :

Tiến hành ở nhiệt độ thờng có mùi thơm của tinh dầu thiên nhiên

1.4.5 Phơng pháp ớp.

Thờng áp dụng với những bộ phận tế nhị của cây hoa Trong thời gian ớp,hoa vẫn sống tơi và tiếp tục sản xuất thêm tinh dầu vì trong hoa có có một thứ men

18

có tác dụng phân ly các hợp chất tiền thể của tinh dầu Ngời ta dùng mỡ để ớp hoa.Sau đó dầu mỡ này đợc dùng thẳng hay chiết lại bằng cồn tuyệt đối , sau đó dầu mỡnày đợc dùng thẳng hay chiết lại bằng cồn tuyệt đối, sau đó cất thu hồi cồn trongchân không ở nhiệt độ 00C.

1.4.6 Phơng pháp lên men.

Phơng pháp này đợc dùng đối với các loại nguyên liệu tinh dầu bình thờng,không ở trạng thái tự do mà ở trong trạng thái liên kết glucozit Để tách tinh dầu ởtrạng thái kết hợp cần phải xử lý sơ bộ bằnh phơng pháp lên men hoặc cho loạienzim vào sau đó mới dùng phơng pháp thông thờng để lấy tinh dầu ở dạng tự do

nh chng, chiết…

Tóm lại : Chúng ta cần phải chú ý rằng với cùng một nguyên liệu nếu dùngphơng pháp tinh chế tinh dầu khác nhau sẽ thu đợc tinh dầu có thành phần khácnhau có giá trị khác nahu

Tinh dầu chế đợc cần đợc tinh chế bằng cất phân đoạn hoặc bằng phơngpháp hoá học để loại những thành phần khó chịu ( amin, furfural ) Đôi khi ngời taloại các hợp chất tecpen (tinh dầu loại tecpen) vì hợp chất tecpen là những chấtkhông no, khó bảo quản và gây kích ứng với da

1.4.7 Bảo quản tinh dầu

Sự biến chất cuả tinh dầu là do tinh dầu bị oxi hoá thành chất nhựa, do sựthuỷ phân các ete và do tác dụng giữa các chất khác nhau, những biến đổi này th-ờng xuyên xẩy ra ở nhịêt độ cao, hơi nớc, nớc, ánh sáng và không khí Vì vậy tinhdầu cần phải loại hết nớc bảo quản nơi mát, tối, trong những chai lọ, bình thuỷ tinhvừa phải, miệng nhỏ, thuỷ tinh màu vàng

1.5 Các phơng pháp xác định thành phần hoá học của tinh dầu.

1.5.1 Phơng pháp sắc kí khí.

Phơng pháp sắc kí khí là một phơng pháp tách hiện đại, có hiệu lực cao đãxâm nhập vào hầu hết các lĩnh vực nghiên cứu khoa học cũng nh đời sống sản xuất.Trong hoá học hữu cơ có khoảng 80% các hợp chất đợc phân tích bằng sắc kí khí.1.5.1.1– Bản chất của phơng pháp sắc kí khí

Sắc kí khí là một phơng trình dựa trên cơ sở của sự chuyển dịch một lớp gián

đoạn chất dọc lớp chất hấp thủ trong một dòng pha động và liên hệ với sự lặp lạinhiều lần các giai đoạn hấp thụ và giải hấp thụ Quá trình sắc khí xảy ra khi có sựphân bố hấp chất giũa hai pha trong đó có một pha chuyển dịch so với pha kia

19