Tách 5,7 đihydroxy 6,8 đimetyl flavanon từ cây hoa gioi

Việc nghiên cứu thành phần hoá học, hoạt tính sinh học của cây cỏ nớc tatrong những thập kỷ qua còn nhiều hạn chế, cha đáp ứng đợc yêu cầu điều tratài nguyên thiên nhiên cũng nh đóng góp

======== *** ========

Tách 5,7-đihydroxy-6,8-dimetyl flavanon từ hoa cây gioi

Luận văn tốt nghiệp đại học ngành hoá

hệ cử nhân khoa học

Thầy giáo hớng dẫn: t.s Hoàng văn lựu

sinh viên thực hiện : hoàng thị hà

Lớp: 41b 2 hoá

Vinh 2004

Lời cảm ơn ***

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

- T.S: Hoàng Văn Lựu đã giao đề tài và hớng dẫn hết sức tận tìnhchu đáo trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn

- PGS.TS: Lê Văn Hạc tổ trởng tổ hoá hữu cơ đã quan tâm đónggóp ý kiến giúp tôi hoàn thành luận văn này

- GS.TSKH: Nguyễn Xuân Dũng Trung tâm Giáo dục và Pháttriển sắc ký Việt Nam đã giúp tiến hành phân tích sắc ký, khối phổ vàgóp ý về các kết quả thu đợc trong luận văn

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

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong tổ hữu cơnói riêng và các thầy cô giáo trong khoa nói chung và phòng thí nghiệmchuyên đề hoá hữu cơ, cùng toàn thể bạn bè và gia đình đã giúp đỡ vàtạo điều kiện cho tôi hoàn thành luận văn này

Vinh ngày 26/04/2004

Sinh viên:

Hoàng Thị Hà

Mở đầu

Nớc ta nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, thích hợp cho nhiều loại thựcvật phát triển Thảm thực vật nớc ta rất phong phú, đa dạng, trong đó có nhiềuloại cây dùng làm thuốc, lấy tinh dầu, cây công nghiệp và nhiều loại cây có giátrị kinh tế cao

Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đang đóng vai trò hết sứcquan trọng trong đời sống con ngời Chúng đợc dùng để sản xuất thuốc chữabệnh, thuốc bảo vệ thực vật, nguyên liệu cho công nghiệp thực phẩm, hơng liệu

và mỹ phẩm… Ngày nay, thảo d Ngày nay, thảo dợc vẫn đóng vai trò vô cùng quan trọng trongsản xuất dợc phẩm nh là nguồn nguyên liệu trực tiếp, gián tiếp hoặc cung cấpnhững chất dẫn đờng cho việc tìm kiếm các biệt dợc mới Các số liệu cho thấyrằng, khoảng 60% các loại thuốc đang đợc lu hành hiện nay hoặc đang tronggiai đoạn thử nghiệm lâm sàng cuối cùng có nguồn gốc từ các hợp chất thiênnhiên

Tuy vậy, do diện tích rừng bị suy giảm nhanh chóng, nguồn tài nguyênthực vật ở nớc ta đang đứng trớc nguy cơ bị suy giảm nghiêm trọng về số l-ợng và tính đa dạng sinh học, nhiều loài cây đã trở nên khan hiếm, trong đó

có nhiều cây làm thuốc Nhiều loài đã bị tuyệt chủng hoặc có nguy cơ bịtuyệt chủng

Việc nghiên cứu thành phần hoá học, hoạt tính sinh học của cây cỏ nớc tatrong những thập kỷ qua còn nhiều hạn chế, cha đáp ứng đợc yêu cầu điều tratài nguyên thiên nhiên cũng nh đóng góp vào việc định hớng sử dụng, bảo tồn

và phát triển tài nguyên thực vật một cách hợp lý

Thảm thực vật của rừng ma nhiệt đới khu vực Đông Nam á, trong đó cóViệt Nam là vùng đợc rất nhiều nhà khoa học trong và ngoài nớc quan tâmnghiên cứu

Trong số các loại cây cho tinh dầu, các cây họ Sim (Myrtaceae) nh: Tràm

(Melaleuca leucadendra L.), bạch đàn (Eucaulyptus camdulensis), đinh hơng (Eugenia caryophylla Thunb.), chổi xể (Breackea frutescens L.), cây vối (Cleistocalyx operculatus) đợc nhiều nhà khoa học quan tâm, nghiên cứu thành

phần hoá học của tinh dầu và đã công bố nhiều kết quả

Cây gioi (Eugenia jambos L Alston hay Eugenia jambos L.) thuộc họ

Sim, đã đợc các tác giả ở Mỹ, Tây Ban Nha, Đài Loan công bố một số chất cơbản khi tách từ hoa, bột gỗ của cây gioi Cho đến nay ở Việt nam rất ít côngtrình nghiên cứu về thành phần hoá học của cây Gioi Vì vậy chúng tôi chọn đềtài nghiên cứu thành phần hoá học của hoa cây Gioi

Đối tợng và nhiệm vụ nghiên cứu: Phân lập và xác định cấu trúc của

một số hợp chất từ dịch chiết hoa cây gioi

Chơng I: Tổng quan tài liệu

1.2 Vài nét về thành phần hoá học của chi Eugenia thuộc họ Sim

Eugenia là một chi lớn nhất, trên thế giới có khoảng 600 loài, ở nớc ta có 26loài Hoa của chúng mẫu 4 - 5, có rất nhiều nhị xếp thành nhiều hàng và bầu dới

có 2 - 3 ô, trong mỗi ô có nhiều noãn đính theo lối đính noãn trung trụ, nhng vềsau chỉ có vài noãn tạo hạt Những cây trong chi phần lớn là cây hoang dại

 Eugenia aromaticum Merr Et Perry (đinh hơng) là một cây thuốc

quý có nụ dùng làm thuốc, làm gia vị, làm nguyên liệu cất lấy tinh dầu có tácdụng diệt khuẩn, sâu bọ mạnh Thờng tinh dầu đinh hơng đợc dùng trong nhakhoa làm thuốc tê và diệt tuỷ răng Trong công nghiệp, đinh hơng đợc dùng đểchiết xuất lấy eugenol, từ eugenol ngời ta bán tổng hợp chất thơm vanilin.Muốn vậy, ngời ta cất cả cuống (chứa 5- % tinh dầu có hàm lợng 80 –95%eugenol) Quả đinh hơng (antofle) chứa ít tinh dầu, hàm lợng eugenol thấp, ít sửdụng ở nớc ta cha có đinh hơng, ngời ta dùng hơng nhu trắng làm nguyên liệucất tinh dầu chứa eugenol

Nụ đinh hơng chứa từ 10 - 12% nớc, 5 - 6% chất vô cơ, rất nhiều gluxit, 6

- 10% lipit, 13%tanin Năm 1948 - 1949, Meijer và Schmi đã chiết đợc từ caoete của đinh hơng mọc hoang dại các chất chromon: Eugenin, eugenitin và một

số dẫn xuất xêtôn gọi là eugenon (trimetoxy 2, 4, 6 benzoylaxenton) Ngời tacho rằng, hoạt chất chính của đinh hơng là tinh dầu chiếm tới 15 - 20% Đây lànguồn nguyên liệu thực vật chứa hàm lợng tinh dầu vào loại cao nhất Tinh dầu

đinh hơng nặng hơn nớc (1,043 – 1,068), nhng khi bắt đầu chng cất, có một ợng tinh dầu nhẹ hơn nớc bốc sang trớc Trong tinh dầu, thành phần chủ yêú là

l-80 - 85% eugenol (allygaiacol) kèm theo 2 –3 % axetyl eugenol, các hợp chấtcacbon, trong đó có một chất sesquitecpen là caryophyllen, một ít dẫn xuấtxeton (metylamylxeton) ảnh hởng tới mùi của tinh dầu vàcác este

Cây vối (Cleistocalyx operculatus (Roxb) Merr et Perry (Eugenia

operculatus Roxb.); (Syzygium nervosum ), thuộc họ sim (Myrtaceae).

Phân bố: mọc hoang và đợc trồng tại hầu khắp các tỉnh ở nớc ta, chủ yếu

để lấy lá và nụ nấu nớc uống Còn thấy ở các nớc nhiệt đới châu á, TrungQuốc

Mô tả cây: cây nhỡ, cao 5 - 6m, có khi hơn, cành non tròn hay hơi hình 4cạnh, nhẵn Lá có cuống dài dai, cứng, hình trứng rộng, dài 8 - 20 cm, rộng 5 -10cm Hai mặt có những đốm nâu, cuống 1 - 1,5cm Hoa gần nh không cuống,

nhỏ màu lục trắng nhạt, hợp thành hoa tự hình tháp toả ra ở kẽ những lá đãrụng Quả hình cầu, hay hơi hình trứng, đờng kính 7 - 12 mm, xù xì Toàn lá vàcành non, nụ, vỏ có mùi thơm dễ chịu đặc biệt của vối[1].

Các nhà khoa học Trung Quốc đã nghiên cứu thành phần hoá học củatinh dầu lá, tinh dầu nụ vối ở vùng Quảng Đông, Quảng Tây và Vân Nam Lávối chứa 0,08% tinh dầu (mẫu lấy ở Quảng Châu) với 20 thành phần chính nh ởbảng I.1:

Bảng I.1: Thành phần hoá học của tinh dầu lá vối ở Quảng Châu:

ra ë c¸c b¶ng sau [1] :

Bảng I 3.Thành phần hoá học của tinh dầu lá vối của Vinh - Nghệ An.

geranyl axetat 0,7 Hợp chất cha xác định 3,8

Các kết quả này chỉ ra rằng 4 thành phần chính là myrcen (24,6%);

(Z)-- ocimen (32,1%); (E)- - ocimen (9,4%) và - caryophyllen (14,5%) chiếmkhoảng 80% tinh dầu Các axetat nh neryl axetat và geranyl axetat đóng gópcho mùi thơm dễ chịu của tinh dầu lá vối

Bảng I.4: Thành phần hoá học của tinh dầu nụ vôí non và già.

trong

%FID trong

trong

%FID trong

vèi non vèi giµ vèinon vèi giµ

TT CÊu tö %FID

Cây Gioi có tên khoa học là Eugenia jambos (L.) Alston, đợc trồng rải

rác hoặc mọc hoang trên các vùng ở nớc ta Một số vùng trên thế giới cũngtrồng loại gioi này nh: Trung Quốc, ấn Độ, Iraq, Guatemala, các nớc vùng

Đông Nam á… Ngày nay, thảo d

Gioi là cây thân gỗ, cao 6 –10m, cành hẹp hay vuông Lá thuôn ngọgiáo, dài, nhọn ở đỉnh, phiến có tuyến mờ trong suốt và có mùi thơm Hoa màutrắng lục, tập trung thành cụm ở đầu cành; mỗi nhánh tận cùng chỉ có một hoa

Nụ hình cầu Đài có bốn thuỳ, tràng có bốn cánh rời, lõm ở mặt trong Nhịnhiều, bao phấn hình trái xoan thuôn Bầu hạ, có hốc lõm ở đỉnh, vòi cong ởgiữa dài hơn nhị Quả mọng gần hình cầu, mang đài dài tồn tại có 1 - 2 hạt

Công dụng của gioi: cho đến nay, ở nớc ta, gioi đợc trồng để lấy quả ăn

là chính ở Guatemala, thổ dân đã dùng lá làm thuốc nhuận tràng và chữa cảmcúm… Ngày nay, thảo d vì lá cây gioi có tính kháng viêm mạnh nên đợc dùng trong y học dântộc của Guatemala

Thành phần hoá học của cây gioi : Các tác giả Karla Slowing, MonicaSollhuber, Emilia Carrterro và Angel Villar [4] đã lấy lá của cây gioi ở miềnTrung và Tây Guatemala và tách dịch chiết trên cột LH20 cho hai phân đoạnchứa Flavonol Từ phân đoạn nhiều hơn, bằng phơng pháp sắc ký đẩy chớpnhoáng bằng silicagel cho hai hợp chất, sau khi thuỷ phân axit, bằng các phơngpháp phổ UV trong metanol, thêm CH3ONa, CH3COONa, AlCl3 + HCl để phát

hiện dịch chuyển bath-chromic hoặc hypsochromic, phổ 1H-NMR, 13C-NMR,

1H-NMR COSY, 13C-NMR DEPT, 1H-13C COSY,đã chứng minh đợc cấu trúcFlavonol là quercetin (3,3’, 4’,5,7- pentahydroxy flavonol - C15H10O7),vàmyricetin (3,3’, 4’,5,5’, 7- hexahydroxy flavone)

Gốc đờng trong các glycozit là Rhamnoza và xyloza

Quả gioi có mùi thơm ngọt hoa hồng P.L Lee, G.Swords và G.L.K

Hunter đã nghiên cứu thành phần hoá học của tinh dầu quả Eugenia jambos L.

trồng ở miền nam Florida (Mỹ) Bằng phơng pháp GC/MS, đã nhận diện đợc 17chất sau[3]:

1 Rợu izo butylic 7 Cis- 2- hexen-1-ol 13 Rợu benzylic

2 Hexanal 8 Trans-3-hexen-1-ol 14 Rợu 2-phenyl etylic

3 Rợu butylic 9 Cis-linalool 15 Andehyt xinamic

4 Rợu izoamylic 10 Trans-linalool 16 Rợu3-phenyl-1-propanol

5 3-hydroxy-2-butanol 11 Linalool 17 Rợu xinamic

6 Hexanol 12 Geraniol

Điều đáng chú ý là trong thành phần hoá học của tinh dầu quả gioi không

có este Thành phần chính là 12 rợu, trong đó, cis-2-hexen-1-ol là thành phần

có hàm lợng cao nhất, sau đó là hexanal, anđehit xinamic chỉ có ở dạng vết.Mùi thơm hoa hồng của quả gioi do hai chất là cis và trans-linalool

Một số nhà khoa học Trung Quốc đã nghiên cứu thành phần hoá học củabột gỗ gioi, xác định đợc 4 chất chính có hàm lợng cao là[5]:

1 Etoxy etyl axetat CH3-COO-CH2-CH2-OC2H5 39,16

Dựa vào sắc đồ của phổ phân tích mẫu gỗ và hoa đã nhận diện đợc cácchất gần giống với mẫu của lá.

Thành phần hoá học dịch chiết ete dầu hoả hoa cây gioi

Dịch chiết có hai flavonoit chiếm hàm lợng khá cao là 8-hydroxy, metoxy flavanon (14,5%) và 5,7-dimetoxy flavanon (9,59%), phần chính cònlại là các axit béo nh: axit 9,12-octadecadienoic, metyl este (8,31%) và axithexadecanoic, metyl este (8,20%) Các terpenoit chiếm tỷ lệ thấp, trong đó chất

6-có hàm lợng tơng đối cao là caryophyllen (7,83%)

Thành phần hoá học dịch chiết metanol hoa cây gioi

Thành phần chính của dịch chiết metanol của hoa gioi là flavonoit gồm 6hợp chất: 8-hydroxy, 6-metoxy flavanon (19,84%), 5,7-dihydroxy flavanon(16,65%), 6,8-dihydroxy, 5-metyl flavanon (4,45%),

6,8-dihydroxy, 5-metyl flavanon (3,64%), 5-hydroxy, 7-metoxy, 6,8-dimetylflavanon (1,8%) Ngoài ra, còn xác định đợc một ancaloit là xetone: phenyl 2-phenylpyaolo [1,5-a] pyridin-3-yl

Thành phần hoá học dịch chiết ete dầu hoả vỏ cây gioi

Thành phần chính của dịch chiết ete dầu hoả của vỏ cây gioi chủ yếu làcác axit béo, thành phần chính là: axit 9,12-octadecadienoic (23,53%), axit 9-octadecenoic (15,39%) và axit n- hexandecanoic (13,67%)

Thành phần hoá học dịch chiết metanol gỗ cây gioi

Thành phần chính của dịch chiết metanol của gỗ cây gioi là steroittestosteron (13,88%), đồng phân của testosteron (25,56%), guaion (7,11%) và

đồng phân của guaion (10,53%)

Ch¬ng II:

Thùc nghiÖm

¶nh c©y gioi

II.3.1 Hoá chất - dụng cụ - thiết bị máy móc:

II.3.1.1 Hoá chất:

- Mêtanôl: 1000ml

- Cloroform: 3000ml

- Silicagel: 300g

II.3.1.2 Dụng cụ - thiết bị máy móc.

- Bình cầu có nút nhám dung tích 1 lit: 1 cái; dung tích 0,5 lit: 3 cái

- Bình tam giác có nút nhám ( Dung tích 500ml) : 7 bình

- Phễu : 3 cái

- Bình tam giác nhỏ ( Dung tích 50ml ) : 15 cái

- Cốc thuỷ tinh : 6 cái

- Lọ thuỷ tinh nhỏ: 15 cái

- ống sinh hàn chng cất nút nhám: 1 cái

- Cột sắc ký bằng thuỷ tinh, kích thớc 602,5 cm( Dùng để chạycột tách các phân đoạn chất) :1 cái

- Xyranh tiêm : 5 cái

- Đũa thuỷ tinh: 3 cái

ợc cặn chiết thô màu vàng nâu

Cặn chiết thô đợc tách trên cột silicagel 254 ( Merck), kích thớc60cm2,5cm

- Đầu tiên dùng đũa thuỷ tinh cho bông vào đáy cột

- Trộn Silicagen với Cloroform theo tỷ lệ 1:2 rồi dùng đũa thuỷ tinh khuấy

đều sau đó rót vào cột, mở khoá để dung môi chảy ra khỏi cột, silicagel sẽ lắngxuống tạo thành một lớp đều trong cột

- Thấm mẫu chất vào đầu cột: trộn cặn chiết thô với silicagel tỷ lệ 1:1,dùng đũa thuỷ tinh trộn đều sau đó cho vào phía trên lớp silicagel trong cột

- Dùng đũa thuỷ tinh cho bông vào phía trên cột (để khi ta rót dung môipha tĩnh vào tránh làm xói mòn pha tĩnh )

Hệ dung môi rửa giải là cloroform; cloroform: metanol với tỷ lệ lần lợt98:2, 95:5, 90:10

- Sau khi cho dung môi Cloroform tinh khiết vào cột, và quá trình chạy cộtdiễn ra thì thấy trên cột xuất hiện các phân đoạn với các màu sắc khác nhau:màu vàng, vàng đỏ, xanh đậm, đỏ nâu

ảnh

Quá trình rửa giải thu đợc 5 phân đoạn có màu sắc khác nhau:

+ Phân đoạn 1: chất lỏng dạng dầu có màu vàng nhạt

+ Phân đoạn 2: Dung dịch có màu vàng đậm

+ Phân đoạn 3: Dung dịch có màu xanh đậm

+ Phân đoạn 4: Dung dịch có màu vàng đỏ nâu

+ Phân đoạn 5: Dung dịch có màu đỏ nâu nhạt

Phân đoạn 2 sau khi cho bay hơi dung môi thu đợc là bột màu vàng dễtan trong metanol, etanol Kết tinh lại trong metanol thu đợc tinh thể màu vàngnhạt A và tinh thể màu đỏ B

Kết quả và thảo luận:

Cấu trúc của các hợp chất sạch dạng tinh thể A đợc xác định bằng các

ph-ơng pháp phổ: Phổ khối lợng EI – MS đợc ghi trên máy HP 5989 B – MS tạiViện hoá học – Trung tâm Khoa học tự nhiên và Công nghệ Quốc Gia, vớinăng lợng bắn phá ở 70 eV

Phổ 1H – NMR đợc đo trên máy BRUKER500 MHz, Phổ 13C – NMR

đợc đo trên máy BRUKER 125 MHz tại Viện hoá học – Trung tâm Khoa học

tự nhiên và Công nghệ Quốc gia

( multiplet) từ 7,256 đến 7,477 ppm là của các proton thơm của vòng benzen B

Các nhóm OH phenolic, có độ axit khác nhau cho các tín hiệu cộng hởngở12,258( C5) và 5,495 ppm ( C7)

6 proton của 2 nhóm CH3cho các tín hiệu cộng hởng( singlet) ở 2,079 và 2,075ppm

Tín hiệu cộng hởng của hai nhóm CH và CH2 5,385 –5,417 ppm và2,829-3,068 ppm

Phổ cộng hởng từ hạt nhân 13C-NMR đợc thể hiện ở bảng 1 sau

CH 3

HO

tµi liÖu tham kh¶o

1 Hoµng V¨n Lùu

Nghiªn cøu thµnh phÇn ho¸ häc cña c¸c c©y thuéc hä sim vµ hä cá roi ngùaLuËn v¨n PTS Ho¸ häc-1996

2 NguyÔn Quang TuÖ

Nghiªn cøu thµnh phÇn ho¸ häc cña c©y gioi

§Ò tµi khoa häc c«ng nghÖ cÊp bé 2001-2002

3 P.L.Lee, G.Swords and G.L.K Hunter Volatile component of EugeniaJambos L, Rose aplle

Journal of food science pp 421-422, Volume40( 1975)

4 Karla Slowing, Monica Sollhuber , Emilia Carreters and Angel Villa.Flavonoid glycosides from Eugenia Jambos

Phytochemistry Vol 37.No.1, pp 255-158 1994

5 Aromatics plants and essential constituents

Pub Haifeng, Hong Kong, 1973

6 Corie Djadjo, Michel DelmÐe, Joelle Quetin –Leclercq

Antitimicrobial activity of bark extract of Syzygium jambos(L.) Alston(Myraceae)

Journal of Ethnopharmacology 71(2000) 307-313

Phổ khối lợng EI – MS của hợp chất 5,7- đihydroxy- 6,8- dimetyl flavanon

Phổ 1H – NMR của hợp chất 5,7- đihydroxy- 6,8- dimetyl flavanon

Phổ 13C – NMR của hợp chất 5,7- đihydroxy- 6,8- dimetyl flavanon

Khối phổ đồ và công thức cấu tạo của 5,7 đihydroxy-6,8- dimetyl flavanon

21 22 23 24 25 26 20 21 22 23 24 25 26