Xác định thành phần hoá học của lá trám hồng (canarium bengalense roxb) ở nghệ an

Từ những đặc thù về điều kiện tự nhiên nh vậy tạo cho nớc ta một hệthực vật phong phú và đa dạng, trong đó có cây tinh dầu và các loại cây thuốc.Theo số liệu thống kê gần đây hệ thực vật

Lời cảm ơn

Luận văn này đợc hoàn thành tại phòng thí nghiệm hoá học hữu cơ - ờng Đại học Vinh, Viện hoá học thuộc Trung tâm Khoa học tự nhiên và Côngnghệ quốc gia

Tr-Tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với Tiến sĩ Hoàng Văn Lựu - Khoahoá Trờng Đại học 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 này

Trong suốt quá trình làm trình làm luận văn tôi cũng đợc sự giúp đỡ tậntình của các thầy cô:

- GS.TSKH Nguyễn Xuân Dũng, Trờng Đại học Khoa học tự nhiên, Đạihọc Quốc gia Hà Nội đã giúp tôi phân tích và xử lý kết quả

- PGS.TS Lê Văn Hạc, khoa Hoá Trờng Đại học Vinh, đã quan tâm đónggóp nhiều ý kiến giúp tôi hoàn thành luận văn này

- Th.S Trần Đình Thắng cung cấp nhiều tài liệu và góp ý kiến cho quátrình hoàn thành luận văn của tôi

Cũng nhân dịp này tôi cũng xin đợc bày tỏ lòng cảm ơn đến các thầy vàcô khác thuộc khoa hoá học-Trờng Đại học Vinh, cùng các bạn sinh viên lớp40A-Hoá-Trờng Đại học Vinh cũng đã tạo điều kiện giúp tôi trong quá trìnhhoàn thành luận văn này

Vinh, ngày 8 tháng 5 năm 2003.

Võ Thị Ngọc Tân

mở đầu

1 Lý do chọn đề tài

Hoá học các hợp chất thiên nhiên nói chung và các hợp chất hoạt tínhsinh học nói riêng ngày càng thu hút sự chú ý và nghiên cứu của các nhà khoahọc vì những ứng dụng vô cùng quan trọng của nó trong thực tiễn Một trongnhững thành phần chủ yếu mang lại những ứng dụng quan trọng đó là “tinhdầu”

Tuy chỉ chiếm một hàm lợng nhỏ trong cây nhng “tinh dầu” là mộtthành phần quan trọng làm nên “hơng” của cây, của hoa và của lá Tinh dầu có

ý nghĩa thực tế rất quan trọng.Tinh dầu đợc sử dụng nhiều trong công nghiệpchất thơm, công nghiệp mỹ phẩm, làm nguyên liệu chính của ngành chế biếngia vị và rợu mùi, đặc biệt là trong y dợc Hàng năm thế giới tiêu thụ tới hàngvạn tấn nguyên liệu chứa tinh dầu và tinh dầu [3]

Nớc ta có diện tích khoảng 330.00 km2, nằm ở trung tâm khu vực ĐôngNam á và trải dài trên 15 vĩ độ (khoảng 1650km), có khí hậu nhiệt đới giómùa, nhiệt độ và lợng ma trung bình hàng năm lớn, lợng ma trung bình hằngnăm khoảng 1200 – 2800mm, độ ẩm tơng đối cao

Từ những đặc thù về điều kiện tự nhiên nh vậy tạo cho nớc ta một hệthực vật phong phú và đa dạng, trong đó có cây tinh dầu và các loại cây thuốc.Theo số liệu thống kê gần đây hệ thực vật ở Việt Nam có hơn 10.000 loài [9]trong đó có hơn 3200 loài cây đợc sử dụng trong y học và 600 loài cây có chứathành phần tinh dầu [1] Đây là một nguồn tài nguyên thiên nhiên rất quý báucủa nớc ta

Tuy nhiên sự khai thác bừa bãi không có kế hoạch đã làm cho diện tíchtài nguyên rừng của nớc ta bị suy giảm nhanh chóng, nhiều loại cây đã trở nênkhan hiếm, trong đó có nhiều cây thuốc

Việc nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của những cây

cỏ ở nớc ta trong những thập kỷ qua còn có nhiều hạn chế, cha đáp ứng đợc yêu

cầu điều tra tài nguyên thiên nhiên, cũng nh đóng góp vào việc định hớng sửdụng, bảo tồn và phát triển tài nguyên thực vật một cách hợp lý.

Họ Trám (Burseraceae) ở Việt Nam đợc xếp vào các nhóm cây cho tinhdầu có giá trị (đặc biệt là các loài thuộc chi Canarium cho loại tinh dầu quý),cho dầu béo (loài Protium serratum Engl.), cho nhựa trực tiếp (các loài thuộc

chi Canarium), hay các cây dùng để thả cánh kiến lấy nhựa động vật (có mộtloài)

Các cây họ Trám mọc hoang và đợc trồng nhiều ở Nghệ An, đợc sử dụngnhiều trong dân gian, tuy nhiên cha đợc nghiên cứu nhiều về thành phần hoáhọc

Vì những lý do đó tôi chọn đề tài “Xác định thành phần hoá học của

lá Trám hồng (Canarium bengalense Roxb) ở Nghệ An”, từ đó góp phần xác

định thành phần hoá học các cây họ Trám và tìm ra nguồn nguyên liệu chongành dợc liệu và hơng liệu

1- Mục đích của đề tài

Thực hiện đề tài này tôi nhằm mục đích:

- Chng cất lôi cuốn hơi nớc thu tinh dầu của lá Trám hồng

- Xác định hàm lợng tinh dầu của lá Trám hồng

- Định tính một số nhóm hợp chất quan trọng của lá Trám hồng

- Xác định thành phần hoá học của tinh dầu lá Trám hồng

Chơng I Tổng quan 1.1- Đặc điểm thực vật cây họ Trám

Họ Trám là họ tơng đối lớn gần khoảng 20 chi và 600 loài phân bố khắpvùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Chủ yếu là cây gỗ không lớn (ít khi có cây bụi)với lá rộng, đôi khi lá rất lớn, lá thờng mọc cánh, ít khi mọc đối thờng kép lôngchim, đôi kép ba lá chét, có khi lá tiêu giảm xuống còn một lá thờng không cólá kèm

Hoa thờng nhỏ, họp thành chùm hay thuỳ, hoa mẫu 3-5 lỡng tính hay đơntính Đài hợp hình đấu, 3-5 thuỳ hoặc răng, 3-5 tràng tự do, sớm rụng Số nhịgấp đôi số cánh, ít khi cùng số hoặc nhiều hơn nằm ngoài đĩa mật Chỉ nhị tự

do hay dính nhau, đôi lúc dính với gốc đĩa mật Bao phấn dính lng Bầu thợng3-5 ô mỗi ô 2 noãn Đầu nhị chứa 2-5 thuỳ Quả khô hoặc quả hạch Không cónhũ, lá mầm có 3-5 thuỳ, các lá đầu tiên đơn [7,10]

Họ Trám (Burseraceae) đợc chia làm ba tông: Protieae, Bursereae vàCanacae dựa trên cơ số cấu trúc của quả

1.2 Chi Canarium (thuộc họ Trám)

2 C album (Lour.) Raeusch. Vietnam, S China, Hainan

3 C apertum H.J Lam Sumatra, Malay Peninsula, Borneo

4 C asperum Benth.

Solomon Is., Bawean and Kangean Is., Lesser Sunda Is., Borneo, Philippines, Celebes, Moluccas, New Guinea

subsp papuanum

(H.J Lam) Leenh.

5 C australianum F.v.M N Australia, SE New Guinea

6 C baileyanum Leenh. Queensland, NS Wales

7 C balansae Engl. Loyalty Is.

8 C balsamiferum Willd. Celebes, Moluccas, New Guinea

9 C bengalense Robx. Vietnam

10 C littorale Bl var rufumi (Benn.) Vietnam

11 C littorale Bl var purpurascens

(Benn.) Leenth.

Vietnam

12 C luzonicum (Bl.) A Gray Philippines

13 C lyi Dai & Yakol Vietnam

14 C macadamii Leenh. New Guinea

16 C maluense Laut

subsp maluense

Central Celebes, Moluccas, New Guinea

17 C manii King Middle and S Andaman

18 C megacarpum Leenh. W New Guinea

19 C megalanthum Merr. Sumatra, Malay Peninsula, Borneo

20 C merrillii H J Lam Borneo

21 C muelleri F.M Bailey Australia (Queensland)

22 C odontophyllum Miq. Sumatra, Borneo, Philippines

23 C oleiferum Baill New Caledonia

24 C oleosum (Lamk) Engl. New Britain, Lesser Sunda Is., N

Celebes, Moluccas, New Guinea

25 C ovatum Engl Philippines

26 C paniculatum (Lamk)

Benth ex Engl.

Mauritius

27 C parvum Leenh. Vietnam

28 C patentinervium Miq. Sumatra, Malay Peninsula, Banka,

Anambas Is., Borneo

29 C perlisanum Leenh. Malay Peninsula

30 C piloso-sylvestre Leenh. W New Guinea

31 C pilosum Benn.

Sumatra, Malay Peninsula, Borneo

32 C pimela Leenh. S China, Hainan, Tonkin, Laos,

Vietnam, Cambodia

33 C polyphyllum K Sch. New Guinea

34 C pseudodecumanum Hochr. Sumatra, Malay Peninsula, Borneo

35 C pseudopatentinervium

H.J Lam

S Sumatra, Banka, Borneo

36 C pseudosumatranum Leenh. Malay Peninsula

Solomon Is., E New Guinea

39 C samoense Engl Samoa

40 C schlecteri Laut New Britain, E New Guinea

41 C schweinfurthii Engl. Trop W and Central Africa

42 C smithii Leenh Fiji

43 C strictum Roxb. SW Deccan, Sikkim, Assam,

46 C sylvestre Gaertn. Moluccas, New Guinea

47 C tonkinenese Engl. Vietnam

48 C trifoliatum Engl New Caledonia

49 C trigonum H.J Lam Central Celebes

50 C vanikoroense Leenh New Hebrides, Fiji

51 C vitiense A Gray Fiji

52 C vrieseanum Engl Philippines, Central and N Celebes

53 C vulgare Leenh. Kangean and Bawean Is.,

Lesser Sunda Is., Celebes, Moluccas

54 C whitei Guill. New Caledonia

55 C zeylanicum (Retz.) Bl. Sri Lanka

1.2.2 Thành phần hoá học

1.2.2.1 Cây Trám đen (Canarium nigrum)

Trần Đình Thắng và Hoàng Văn Lựu [13] đã xác định thành phần hoáhọc tinh dầu lá Trám đen bằng phơng pháp GC và GC-MS cho thấy tinh dầu làmột hỗn hợp gồm 26 hợp chất và đã xác định 22 hợp chất Các monotecpenhydrocarbon α-phellandren (28,15%), α-pinen (13,28%) , ∆3 - caren (10,31%)

và p - mentha - 1(7) – 3 – dien (7,37%) là các hợp chất chính Kết quả đợc

đa ra ở bảng 2

Bảng 2: Thành phần hoá học của tinh dầu lá Trám đen

10 p – mentha – 8 – en, 3 – metylen 0,14

11 bicyclo[3,1,0] hexan – 2 – ol, 2 –

B¶ng 3: Thµnh phÇn ho¸ häc cña nhùa kh« tinh dÇu Tr¸m §en

Trần Đình Thắng [13] đã xác định thành phần hoá học của dịch chiết vỏcây Trám Đen bằng phơng pháp GC và GC-MS Dịch chiết chứa hơn 35 hợpchất, trong đó dã có 24 hợp chất đã đợc xác định Thành phần hoá học của dịchchiết cloroform chủ yếu là monotecpen và secquitecpen Thành phần chính làp- cymen (5,99%), τ- cadinen (5,74%), α- pinen (4,83%), (-)- spathulenol(3,98%) Kết quả đợc trình bày ở bảng 4.

Bảng 4: Thành phần hoá học của dịch chiết cloroform của vỏ cây Trám Đen

B¶ng 5: Thµnh phÇn ho¸ häc cña tinh dÇu nô non Tr¸m ®en

Đậu Xuân Đức [8] phân tích thành phần hoá học của tinh dầu nụ câyTrám đen bằng phơng pháp GC và GC-MS Tinh dầu này chứa khoảng 46 hợpchất, trong đó có 16 hợp chất đã đợc xác định Thành phần chính của tinh dầu

nụ Trám đen là p - cymen (7,1%), α- humulen (6,6%), caryophyllen oxit(4,4%), limonen (4,4%) Kết quả đợc dẫn ra ở bảng 6

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

1.2.2.2 Cây Trám trắng (Canarium album)

Theo Đỗ Tất Lợi [1] trong quả trám có chừng 1,2% chất protit, 1% chấtbéo, 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

h-ơng liệu Ngoài ra còn tecpinen (16,7%), tecpineol (10,8%), pinen (9%) Saukhi cất tinh dầu, còn lại một chất côlôphan (50-70%), tan hoàn toàn trong ête,

và tan một phần trong cồn lạnh

Kameoka và cộng sự [20] đã tìm thấy thành phần chính trong tinh dầu

Canarium album (Lour.) Raensch là carophyllen và δ - cadinen

Trong chơng trình sàng lọc các hợp chất có hoạt tính sinh học ở TrungQuốc cho thấy dịch chiết etanol của lá và cành cây Trám trắng có hoạt tính bảo

vệ gan mạnh

Từ lá và cành cây này, các nhà khoa học Trung Quốc và Nhật Bản đãphân lập đợc 7 hợp chất tritecpen nhóm ursan và oleanan bao gồm: α -amyrin; β - amyrin; 3 - epi - α - amyrin; 3 - epi - β - amyrin; urs - 12- ene -3α,

16β - diol; olean - 12 - ene - 3α, 16β - diol; urs - 12- ene -3β, 16β - diol, trong

đó urs - 12- en -3α, 16β - diol; olean - 12 - ene - 3α, 16β - diol là chất mới vàcác chất trên đều có hoạt tính bảo vệ gan [23]

19 18

Tiếp theo các nhà khoa học Trung Quốc, Nhật Bản [22] và Trần Đình

Thắng, Hoàng Văn Lựu [13] đã phân lập đợc từ cành và lá cây các hợp chất:

brevifolin, hyperin, axit ellagic có hoạt tính bảo vệ gan

Wei hong và cộng sự [24] đã phân lập đợc từ quả cây Canarium album

(Lour) Raensch ở Trung Quốc các hợp chất: scoparon, scopoletin, (E) 3, 3’

-dihydroxy - 4, 4’ - dimethoxystiben và axit gallic

1.3. Cây Trám hồng (Canarium bengalense Roxb)

1.3.1 Thực vật học

Cây Trám hồng còn gọi là Trám ba cạnh,

Tên khoa học là Canarium bengalense Roxb thuộc chi Canarium thuộc

họ Trám (Burseraceae)

Cây gỗ cao 20m, nhánh non có lông sét, lá dài đến 60cm; lá chét 13-21,

mọc đối, dài 8-15cm, rộng 2,5 – 5cm, thon, không cân, gân bên nhiều, không

lông, cuống phụ 2mm [4]

Thuỳ hoa dài bằng hoặc ngắn hơn lá, hoa có đài hình chén có 3 răng, có

ba cánh hoa, nhị có chỉ nhị dính nhau đến 1,2; đĩa mật có lông, quả hạch dài

β - Gal

O

OH HO

4

5 6

7 8 9 10 11 12

HO

O

Hyperin

OH OH O

OH

O

Cây mọc trong rừng thứ sinh đang phục hồi, trên núi đất có nhiều mùn, ở

độ cao 300m so với mặt biển, cây a sáng, mọc nhanh, tái sinh tốt

Mùa hoa tháng 6, mùa quả từ tháng 7 đến tháng 12

Cây Trám hồng phân bố ở các nớc ấn Độ, Mianma, Lào và Việt Nam

ở nớc ta có gặp ở Ninh Bình, Thanh Hoá

Hình 1: Trám hồng (cành mang hoa)

1.3.2 Thành phần hoá học

Cho tới nay trên thế giới cha có công trình nào công bố về thành phầnhoá học của cây Trám hồng

1.3.3 Sử dụng

Cây lớn cho gỗ, thẳng, mềm, dễ đóng đồ đạc thông thờng, quả ăn đợc

ở ấn Độ lá và vỏ đợc dùng làm thuốc đắp ngoài trị sng đau do phongthấp [4]

Chơng II Thực nghiệm 2.1 Hóa chất thiết bị và phơng pháp

2.1.1 Hoá chất

- Natri sunfat khan

- Dung môi ngâm chiết mẫu thực vật C2H5OH

- Axit HCl đặc, H2SO4 đặc, axit picric 1% , H2SO4 0,1N

- Dung dịch FeCl3 5%, bột KI, Na2CO3%

- Bộ chng cất tinh dầu (Hình 2)

- ống nghiệm, các bình tam giác, hình nón, bếp điện

2.1.3 Các phơng pháp sắc ký

Sắc ký khí (GC) Hewlett-Packard 6890, cột HP – 5MS (dài 30m; đờngkính trong 0,25mm; lớp phim dày 0,39 àm) Khí mang: N2 Detector: FID Ch-

ơng trình nhiệt độ: 60oC (2min), tăng 40C/min, cho đến 2000C (10min) Nhiệt

độ injector: 2700C Nhiệt độ detector: 300oC

Sắc ký khí – Khối phổ ký liên hợp (GC – MS) Hewlett-Packard HP

6890, cột HP – 5MS (dài 30m; đờng kính trong 0,25mm; lớp phim dày 0,39

àm), liên hợp với HP 5973 Khí mang: He Th viện phổ: NIST (1998)

2.2 Một số phản ứng định tính

Lấy 0,5 kg lá Trám hồng cắt nhỏ ngâm chiết với C2H5OH trong bìnhtam giác 250 ml trong thời gian 24h Lấy dịch chiết thêm chì axetat để loạiclorophyl sau đó lọc và thử các phản ứng định tính sau:

Cho 2ml dịch chiết vào một ống nghiệm, thêm 3-5 hạt Mg kim loại , sau

đó cho vài giọt HCl đặc Sau vài phút quan sát thấy dung dịch chuyển từ màuxanh sang màu hồng (Phản ứng dơng tính)

- Phản ứng với dung dịch FeCl 3 5%

Cho vào ống nghiệm 2ml, thêm vào đó vài giọt dung dịch FeCl35% thấydung dịch có màu xanh thẫm và xuất hiện kết tủa xanh đen (Phản ứng dơngtính)

- Phản ứng Salkowski

Cho vào ống nghiệm 2ml dịch chiết, thêm vào đó 1ml CHCl3 và một ml

H2SO4, dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu hồng, cho thấy có saponin

2.2.3 Định tính cumarin

- Phản ứng mở đóng vòng cacbon

Cho vào 2 ống nghiệm, mỗi ống 1ml dịch chiết ống 1 thêm 0,5ml dungdịch NaOH 10% rồi đun cách thuỷ 2 ống đến sôi, để nguội, thấy ống 1 có màuvàng đậm và đục, ống 2 trong, thêm vào cả 2 ống 4ml nớc cất, lắc đều thấy ống

1 trở nên trong ống 2 đục Sau đó cho vào 2 ống vài giọt dung dịch HCl đặcthấy ống 1 kết tủa đục, ống 2 cũng vẫn đục (Phản ứng dơng tính)

2.2.4 Định tính ancaloit

Lấy 3 ống nghiệm và tiến hành thí nghiệm nh sau:

- ống 1: 1ml dịch chiết và 2 giọt thuốc thử Mayer

- ống 2: 1ml dịch chiết và 2 giọt dung dịch axit picric 1%

- ống 3: 1ml dịch chiết và 2 giọt dung dịch thuốc thử Wagner

Nếu dịch chiết cho kết tủa với các thuốc thử của ancaloit, chứng tỏ láTrám hồng chứa ancaloit

2.3 Thí nghiệm tách tinh dầu

Để tách tinh dầu của lá Trám hồng, Chúng ta dùng phơng pháp chng cấtlôi cuốn hơi nớc với bộ dụng cụ gồm: nồi cất (nồi áp suất) sinh hàn xoắn, bình

định lợng chảy sang bình hứng tam giác.Theo dõi đến khi không còn tinh dầu

đợc tạo thêm trong bình hứng tinh dầu và thu đợc 2ml tinh dầu Tinh dầu này

có màu xanh lá mạ

Hình 1: Bộ chng cất tinh dầu

Cách làm khô và bảo quản tinh dầu

Vì lợng tinh dầu thu đợc ở trên thờng lẫn một ít nớc nên cần làm khôbằng cách cho một ít tinh thể Na2SO4 khan vào lọ đựng tinh dầu rồi để yên mộtthời gian (10-15 phút).Sau đó hút lấy riêng phần tinh dầu sang lọ tiêu chuẩn vàbảo quản trong tủ lạnh ở nhiệt độ 5oC trớc khi đem phân tích

2.3.1 Phơng pháp định lợng tinh dầu

Đọc thể tích tinh dầu thu đợc khi thu tinh dầu từ cây Trám hồng bằng

ph-ơng pháp lôi cuốn hơi nớc đã đợc làm khô bằng Na2SO4.Tỷ lệ % của tinh dầu

đ-ợc tính theo công thức sau: