Tách và xác định cấu trúc b amyrin từ cành cây trám đen (canarium nigrum lour engl ) ở nghệ an

Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học, đợc dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp dợc phẩm làm thuốc chữa bệnh, công nghiệp thực phẩm, hơng liệu và mỹ phẩm Trong đó thảo d… ợc đón

trờng đại học vinh khoa: hóa học

Giáo viên hớng dẫn: PGS TS hoàng văn lựu

Sinh viên thực hiện : Lê Thị Thu Hiệp Lớp : 43B1 Hoá –

Vinh, tháng 5/2006

Mục lục trang

Mở

đầu……….

2 I.Lý do chọn đề tài……… 2

II.Nhiệm vụ nghiên cứu……… 3

III.Đối tợng nghiên cứu……… 3

Chơng I: Tổng quan……… 4

I.1.Họ Trám……… 4

I.1.1 Đặc điểm thực vật và phân loại……… 4

I.1.2 Một số nghiên cứu gần đây về cây trám hồng và cây trám trắng (thuộc chi canarium )………

5 I.1.2.1 Thành phần hoá học của cây trám hồng……… 5

I.1.2.2 Thành phần hoá học của cây trám trắng……… 7

I.1.3 Cây trám đen (Canarium nigrum )……… 11

I.1.3.1 Thực vật học……… 11

I.1.3.2 Thành phần hoá học……… 12

I.1.3.3 Sử dụng và tác dụng dợc lý……… 17

Chơng II: Phơng pháp nghiên cứu……… 19

II.1 Phơng pháp lấy mẫu……… 19

II.2 Phơng pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các chất…… 19

II.3 Phơng pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất……… 19

Chơng III: Thực nghiệm……… 20

III.1 Thiết bị và phơng pháp……… 20

III.1.1 Hoá chất……… 20

III.1.2 Các phơng pháp sắc ký……… 20

III.2 Dụng cụ và thiết bị……… 20

III.3 Phân lập các hợp chất từ cành cây trám đen……… 21

III.3.1 Một số dữ kiện về phổ khối và phổ cộng hởng từ hạt nhân của những chất đã phân lập………

21 III.3.1.1 Hợp chất A……… 21

Chơng IV: Kết quả và thảo luận……… 24

IV.1 Xác định cấu trúc của A……… 24

IV.1.1.Phổ khối lợng (EI-MS)……… 24

IV.1.2.Phổ cộng hởng từ hạt nhân 1H-NMR……… 24

IV.1.3.Phổ cộng hởng từ hạt nhân 13C- NMR……… 25

Kết luận……….

Lời cảm ơn

Luận văn này đợc hoàn thành tại phòng thí nghiệm Hoá học hữu cơ - ờng ĐH Vinh, Trung tâm Giáo dục và Phát triển sắc ký Việt Nam, Viện hoá học

Tr Trung tâm Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Quốc gia

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với PGS – TS Hoàng Văn Lựu – Khoa Hoá học - Trờng ĐH Vinh đã giao đề tài và tận tình hớng dẫn, cũng

nh tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình làm luận văn

Bên cạnh đó tôi cũng nhận đợc sự giúp đỡ rất nhiệt tình của các thầy cô giáo:

- PGS – TS NGƯT.Lê Văn Hạc – Trờng ĐH Vinh đã góp nhiều ý kiến quan trọng để luận văn đợc hoàn thiện

- Thầy giáo Lê Quý Bảo đã đóng góp nhiều ý kiến quý giá

- TH.S.Trần Đình Thắng đã giúp đỡ trong quá trình làm luận văn

Cũng nhân dịp này tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô giáo trong Khoa Hoá nói chung và các thầy cô giáo trong tổ Hoá Hữu cơ nói riêng cùng ngời thân và bạn bè đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này

Vinh, ngày 13 tháng 05 năm 2006.

Lê Thị Thu Hiệp

Mở đầu

I.Lý do chọn đề tài.

Việt Nam nằm ở vùng trung tâm Đông Nam châu á hàng năm có lợng

ma và nhiệt độ trung bình tơng đối cao Với khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng, ẩm

đã cho rừng Việt Nam một hệ thực vật đa dạng và phong phú Hiện nay theo con số thống kê cha đầy đủ về hệ thực vật cho thấy có trên 10.000 loài Trong

đó có khoảng trên 3.200 loài cây thuốc, đợc sử dụng trong y học dân tộc và trên

600 loài cho tinh dầu

Có thể nói từ trớc đến nay trên thế giới các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học luôn đóng một vai trò hết sức quan trọng trong đời sống của con ngời Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học, đợc dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp dợc phẩm làm thuốc chữa bệnh, công nghiệp thực phẩm, hơng liệu và mỹ phẩm Trong đó thảo d… ợc đóng một vai trò hết sức quan trọng để sản xuất dợc phẩm, nó là nguồn nguyên liệu trực tiếp, hoặc là những chất dẫn đ-ờng để tìm kiếm các loại biệt dợc mới

Ngày nay, trớc sự phát triển và lớn mạnh của ngành sinh học phân tử Các nhà khoa học trên thế giới đã tập trung nghiên cứu các hợp chất thiên nhiên Theo các số liệu thống kê cho thấy có khoảng trên 60% các loại thuốc

đang đợc lu hành hiện nay hoặc đang trong giai đoạn thử nghiệm có nguồn gốc

từ các hợp chất thiên nhiên

Họ Trám, ở Việt Nam có các loài thuộc chi Canarium cho nhựa trực tiếp

và cho tinh dầu quí, các loài cho dầu béo nh Proteum serratium Engl.

ở huyện Thanh Chơng, tỉnh Nghệ An các loại cây trám có giá trị kinh tế cao nh : trám trắng, trám đen đợc trồng tập trung lại thành vờn rừng, đồi rừng trong chuyển dịch cơ cấu cây trồng, thuộc dự án 327 nhằm góp phần xoá đói

Mặc dù, các cây họ Trám (Burseraceae) có giá trị kinh tế cao, cũng nh có các hoạt tính sinh học quí, đợc sử dụng rộng rãi trong dân gian, song việc nghiên cứu về thành phần hoá học của nó cha đợc tiến hành nhiều.

Đề tài :

“Tách và xác định cấu trúc β- amyrin từ cành cây trám đen

(Canarium nigrum Lour Engl.) ở Nghệ An”, một phần nào đó đóng góp vào

việc xác định thành phần hoá học của các cây họ Trám để góp phần tìm ra nguồn nguyên liệu cho ngành dợc phẩm, sản xuất hơng liệu cho ngành mỹ phẩm…

II Nhiệm vụ nghiên cứu

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

- Chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp để thu đợc hỗn hợp các hợp chất từ cành cây trám đen (Canarium nigrum Lour

Engl.)

- Phân lập và xác định cấu trúc một hợp chất từ cành cây trám

đen

III Đối tợng nghiên cứu.

Đối tợng nghiên cứu là dịch chiết cành cây trám đen (Canarium nigrum

Lour Engl.) ở Nghệ An

Chơng I :Tổng quan

I.1 Họ Trám.

I.1.1 Đặc điểm thực vật và phân loại.

Họ Trám là họ tơng đối lớn gồm khoảng 20 chi và 600 loài, phân bố khắp vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Chủ yếu là cây gỗ không lớn (ít khi cây bụi) với lá rộng, đôi khi lá rất lớn, lá thờng mọc cách, ít khi mọc đối, thờng kép lông chim, đôi khi kép 3 lá chét, có khi lá tiêu giảm xuống chỉ còn 1 lá, thờng không có lá kèm [3]

Họ Trám (Burseraceae) đợc chia làm 3 tông: Protieae, Bursereae và Canarieae dựa trên cơ sở cấu trúc của quả

Tông Protieae quả gồm 2- 5 quả hạch rời hoặc xếp sát nhau nhng không bao giờ hợp Trong tông này gồm 6 chi, điển hình nhất là chi Protium có gần 90

loài trong đó hơn 60 loài phân bố ở rừng nhiệt đới châu Mỹ chủ yếu Bắc Brazin thuộc hạ lu sông Amazôn Chi Tetragastris gần 10 loài phân bố ở châu Mỹ

nhiệt đới từ Brazin đến Tây ấn Chi Garuga gồm 7 loài phân bố từ ấn Độ đến

đảo Philippin và phía Bắc Australia

Tông Bursereae có quả hạch hợp với nhau, vỏ quả ngoài nứt theo cánh, có

5 chi, Aucoumea, có một loài ở phía Tây châu Phi nhiệt đới, Boswellia hơn 20

loài ở phía Đông Bắc châu Phi, bán đảo ả Rập và ấn Độ Chi Bursera khoảng

100 loài ở châu Mỹ nhiệt đới, chủ yếu ở Mehico Chi Commiphora có hơn 100

loài phân bố từ quần đảo Maxcaren, Madagaxca và Nam Phi đến Etiopia và Xu

Đăng, bán đảo ả Rập và ấn Độ

Tông Canarieae có quả với vỏ ngoài nguyên vẹn, gồm 6 chi, điển hình nhất đó là chi Canarium gồm 150 loài phân bố ở vùng nhiệt đới chủ yếu là ở

Họ Trám cho nhiều ví dụ về tiến hoá hình thái từ cây gỗ lớn rừng nhiệt đới

đến cây gỗ nhỏ và cây bụi savan A Engler đã đa ra ví dụ: chi Commiphora,

các loài của chi này tiêu giảm lá từ lá kép lông chim với nhiều cặp lá chét tiêu giảm chỉ còn 3 lá hoặc 1 lá Ví dụ tơng tự thuộc chi Bursera.

Một trong những đặc điểm đặc biệt của họ Trám là sự có mặt của rất nhiều ống tiết trong phloem, trong đó tích luỹ các hợp chất nhựa và dầu thơm

Các loài thuộc chi Boswellia Roxb cho nhựa frankincens; các loài

Bursera Jacq., Canarium L cung cấp nhựa elemi; các loài Commiphora Jacq

cho nhựa myrrh, bdellium và các loại nhựa khác; loài Protium heptaphyllum

Marchand cung cấp Brazilian elemi, loài Canarium ovatum cung cấp Manila

elemi ở Việt Nam chi Canarium có chín loài: C nigrum (Lour.) Engl, C

album (Lour.) Raeuch, C bengalense Roxb, C littorale Bl var purourascens

(Benn.) Leenth, C littorale Bl var rufuni Benn, C parum Leenh, C pimela

Leenh, C subulatum Guill, và C tonkinenese Engl [7].

I.1.2 Một số nghiên cứu gần đây về cây trám hồng và cây trám trắng

( thuộc chi Canarium).

I.1.2.1 Thành phần hoá học của cây trám hồng.

Gần đây, ở Việt Nam thành phần hoá học của cây trám hồng (Canarium bengalense Roxb.) đã đợc nghiên cứu [12]:

Tinh dầu lá trám hồng thu đợc bằng chng cất lôi cuốn hơi nớc Phân tích bằng phơng pháp GC và GC/MS đã xác định đợc 37 hợp chất, trong đó thành phần chính là: sabinen (15,9%), β-caryophylen (17,5%) và epi-bicyclosecquitecpen (10,4% ) Các hợp chất có hàm lợng thấp hơn là ∆3- caren (3,6%), p-xymen (3,7%), γ-tecpinen (6,2%), tecpinen-4-ol (3,7%), α-humulen (3,1%), germacren B (2,6%), γ-elemen (7,3%), và caryophylen oxit (2,0%)[25]

B¶ng 1: Thµnh phÇn ho¸ häc cña tinh dÇu l¸ tr¸m hång

I.1.2.2 Thành phần hoá học của cây trám trắng.

Theo Đỗ Tất Lợi [8] trong quả trám có chừng 1,2% chất protit, 1% chất béo, 12% chất hydratcacbon, 0,204% canxi, 0,06% photpho, 0,0014% chất sắt

và 0,021% vitamin C Thành phần chủ yếu của tinh dầu trám trắng đã đợc xác

định là sabinen (45%), một nguyên liệu để tổng hợp chất thơm dùng trong hơng liệu Ngoài ra còn tecpinen (16,7%), tecpineol (10,8%), pinen (9%) Sau khi cất tinh dầu, còn lại một chất côlôphan (50-70%), tan hoàn toàn trong ête, và tan một phần trong cồn lạnh

Dầu hạt chứa các axit hexanoic, caproic, octanoic, decanoic, lauric, myristic, stearic, palmitic và linoleic.Kameoka và cộng sự đã tìm thấy thành phần chính trong tinh dầu Canarium album (Lour.) Raensch là: carophyllen và

olean-12-Tiếp theo các nhà khoa học Trung Quốc và Nhật Bản cũng đã phân lập đợc

từ cành và lá cây các hợp chất: brevifolin, hyperin, axit ellagic có hoạt tính bảo

O

O O

O

1 2 3 4

7 8 9 10 11 12

axit ellagicWeihong và cộng sự đã phân lập đợc từ quả cây Canarium album (Lour)

Raeusch ở Trung Quốc các hợp chất: scoparon, scopoletin, (E) - 3-, 3’ - dihydroxy - 4, 4’ - dimethoxystiben và axit gallic

β - Gal

O H O H

O

O

OH

OH O

O

1 2 3 4

B¶ng 2 : Thµnh phÇn phÇn tr¨m cña tinh dÇu l¸ Canarium album

(Lour.) Raeusch ë NghÖ An.

salixilic metylat 0,3 (Z)-3 hexenylbenzoat 0,8

2,6-dimetyl napthalen 2,7 6,10,14-trimetyl,

Cây trám đen còn gọi là cây bùi, ô lãm

Tên khoa học: Canarium nigrum Lour Engl hay Canarium pimela Keen

– Pimela nigra Lour Và Canarium tramdenanum Dai et Yakovl.

Cây cao trung bình Lá kép hình lông chim, dài 20-25cm, gồm bốn đôi lá chét Hoa mọc thành thuỳ mang những nhánh gồm nhiều chùm có 6-10 hoa Quả hình trứng khi chín có màu tím đen sẫm, dài 3-4cm, rộng 2cm, hạt cứng có

Trám đen có ở Nam Trung Quốc, Hải Nam, Lào, Cămpuchia [1] ở nớc

ta, cây mọc hoang trong rừng rụng lá dới 500m ở Bắc Bộ và Trung Bộ trên đất

ẩm hoặc hơi khô; và đợc trồng nhiều ở các tỉnh Thái Nguyên, Phú Thọ, Nghệ

Gần đây, ở Việt Nam thành phần hoá học của cây trám đen (Canarium nigrum (Lour.) Engl.) đợc nghiên cứu [10].

I.1.3.2.1 Tinh dầu lá trám đen.

Tinh dầu lá trám đen gồm 26 hợp chất và đã xác định đợc 22 hợp chất Tinh dầu gồm chủ yếu các monotecpenoit

Các monotecpen hydrocacbon α - phellandren (28,15%), guaia-1(5), dien 15,72%, α-pinen (13,28%), ∆3- caren (10,31%) và p-mentha-1(7)-3-dien (7,37%) là các hợp chất chính

Bảng 3: Thành phần hoá học của tinh dầu lá trám đen

I.1.3.2.2 Tinh dầu từ nhựa khô trám đen

Tinh dầu từ nhựa khô trám đen gồm có hơn 30 hợp chất, trong đó đã xác

định 23 hợp chất Tinh dầu chủ yếu là secquitecpen (monotecpen đã bay hết) Thành phần chính là: copaen (23,18%); τ-cadinen (12,3%); p-meth-3-en, 2- isopropenyl-1- vinyl (6,36%); cadina-4,9-dien (6,19%); và cadina-1(10)-4-dien (6,09%)

23 4,7,10,13,19-docosahexadenoic, metyl este 0,55

I.1.3.2.3 Xác định thành phần hoá học của dịch chiết cloroform từ vỏ cây trám đen.

Xác định thành phần hoá học của dịch chiết cloroform từ vỏ cây trám đen gồm có hơn 35 hợp chất, trong đó 24 hợp chất đã đợc nhận diện Thành phần hoá học của dịch chiết cloroform chủ yếu là monotecpen và secquitecpen

Thành phần chính là: p-xymen (5,99%), τ-cadinen (5,74%), α-pinen (4,83%), (-) spathulenol (3,98%)

Bảng 5: Thành phần hoá học của dịch chiết cloroform vỏ cây trám

I.1.3.2.4 Tinh dầu từ nụ non trám đen

Tinh dầu từ nụ non trám đen có 29 hợp chất, trong đó 15 hợp chất đã đợc xác định

Thành phần chính của tinh dầu nụ non trám đen là: β-pinen (25,19%), γelemen (11%), β-caryophylen (7,25%) và tecpinen-4- ol (4,95%)

Bảng 6: Thành phần hoá học của tinh dầu nụ non trám đen

TT

I.1.3.3 Sử dụng và tác dụng dợc lý.

Quả có vị chua ngọt, bùi, béo, tính ấm; có tác dụng sinh tân dịch, giải khát, thanh giọng, giải độc rợu Rễ có vị ngọt, tính bình; có tác dụng th cân hoạt lạc, khử phong trừ thấp Lá có vị hơi đắng, hơi chát; có tác dụng thanh nhiệt, giải độc, tiêu thùng chỉ thống

Quả dùng giải độc cá, chữa ăn nhầm cá nóc có độc, ăn phải cá thối, hóc xơng cá; lấy quả trám giã vắt lấy nớc uống hoặc sắc uống Ngoài ra còn đợc dùng để chữa nứt nẻ da do khô lạnh, lở ngứa nhất là lở miệng không há ra đợc

và trị sâu răng; dùng quả và hạt trám đốt, tán nhỏ để bôi Rễ dùng trị phong thấp đau lng gối tê liệt, cử động Lá trị mạo cảm, viêm đờng hô hấp trên, viêm phổi, sang thũng ghẻ lở [8].…

ở Vân Nam (Trung Quốc), ngời ta còn dùng rễ trị đau dạ dày, bỏng lửa; lá trị xuất huyết tử cung, ban độc, quả dùng trị nội thơng xuất huyết, ho; vỏ rễ

Chơng ii: phơng pháp nghiên cứu

II.1 Phơng pháp lấy mẫu.

Mẫu thực vật đợc thu hái vào thời điểm thích hợp trong năm Mẫu tơi sau khi lấy về đợc rửa sạch, để nơi thoáng mát hoặc sấy khô ở 400C Mẫu đợc

xử lý tiếp bằng các phơng pháp chiết chọn lọc với các dung môi thích hợp để thu đợc hỗn hợp các hợp chất dùng cho nghiên cứu đợc nêu ở phần thực nghiệm

II.2 Phơng pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các chất.

Để phân tích và phân tách cũng nh phân lập các hợp chất, sử dụng các phơng pháp sắc ký nh:

- Sắc ký cột (SKC)

- Sắc ký lớp mỏng (SKLM) phân tích

- Các phơng pháp kết tinh phân đoạn

II.3 Phơng pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất.

Cấu trúc các hợp chất đợc khảo sát nhờ sự kết hợp các phơng pháp phổ:

III.1.1 Hoá chất.

Các dung môi để ngâm chiết mẫu thực vật đều dùng loại tinh khiết

(pure), khi dùng cho các loại sắc ký lớp mỏng, sắc ký cột sử dụng loại tinh khiết

III.1.2 Các phơng pháp sắc ký.

III.1.2.1 Sắc ký bản mỏng

Sắc ký bản mỏng phân tích đợc tiến hành trên bản mỏng kính silicagel Trung Quốc 60 F254 tráng sẵn, độ dày 0,2mm Hiện màu: Hơi iot và đèn UV 254nm

III.1.2.2 Sắc ký cột

Sắc ký cột thờng kích thớc cột (60mm x 1100mm), sử dụng silicagel cỡ hạt 230-400/mesh (0,040-0,063mm)

III.1.2.3.Tinh chế các hợp chất.

Các hợp chất đợc tinh chế bằng cách kết tinh phân đoạn

III.2 Dụng cụ và thiết bị.

Điểm nóng chảy đợc đo trên máy Mikroskopheizticsch PHMK – 05, VEB Waegetechnik Rapido

Phổ khối lợng EI-MS đợc ghi trên máy HP 5989 B-MS tại Viện hoá học – Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam Với năng lợng bắn phá 70 eV

Phổ 1H- NMR đợc đo trên máy BRUKER500 MHz, phổ 13C – NMR, phổ DEPT đợc đo trên máy BRUKER 125 MHz tại Viện Hoá học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

III.3 Phân lập các hợp chất từ cành cây trám đen

(Canarium nigrum Lour Engl.).

Mẫu cây trám đen đợc thu hái ở Thanh Chơng - Nghệ An vào tháng 4/2005

Mẫu cành đợc cắt nhỏ phơi, sấy khô ở 400C sau đó đem nghiền nhỏ Bột cành (11kg) đợc chiết hồi lu cách thuỷ với metanol Dịch chiết đợc cất cách thuỷ thu hồi dung môi thu đợc cao metanol (207g) Chiết lần lợt với n-hexan, cloroform, n-butanol Cất thu hồi dung môi bằng cất quay chân không thu đợc khối lợng các cao tơng ứng là: 13g, 10g và 143g