- PHÙNG THỊ HỒNG HẠNH NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH CHỐNG ÔXY HÓA VÀ CHỐNG TĂNG ĐƯỜNG HUYẾT TỪ LÁ CÂY XAKÊ (ARTOCARPUS ALTILIS, MORACEAE) Chuyên ngành: KỸ THUẬT HÓA HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. - Trần Thu Hương Hà Nội – 2014 LỜI CẢM ƠN Luận văn này được hoàn thành tại bộ môn Hóa học Hữu cơ, Viện Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội. - Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời chân thành cảm ơn PGS.TS Trần Thu Hương, người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành luận văn. - Em xin được cảm ơn đến các thầy, các cô trong bộ môn Hóa học Hữu cơ, Viện Kỹ thuật Hóa học, đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn tại bộ môn. - Em xin gửi lời cảm ơn đến, cùng các cô chú, các anh chị trong Viện Hóa Sinh Biển, Viện Hàn Lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, đã tạo điều kiện giúp đỡ em trong quá trình học tập và thực hiện luận văn này. - Hà Nội, tháng 3 năm 2014 Học viên Phùng Thị Hồng Hạnh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này được hoàn thành là kết quả nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. - Các số liệu, kết quả trong luận văn là hoàn toàn trung thực chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào. - Người cam đoan Phùng Thị Hồng Hạnh MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ CÂY XAKÊ 3 1.1 Khái quát về họ Dâu tằm (Moraceae) 3 1.2 Vài nét về chi Artocarpus, họ Dâu tằm (Moraceae) 3 1.3 Thực vật học và công dụng của cây Xakê 5 1.4 Các nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Artocarpus 9 1.4.1 Tổng quan về các hợp chất phân lập được từ chi Artocarpus 9 1.4.2 Các hợp chất arylbenzofuran 11 1.4.3 Các hợp chất stilbenoid 13 1.4.4 Các hợp chất tritepenoid 15 1.4.5 Các hợp chất khác 16 1.5 Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của cây Xa kê 17 1.5.1 Hoạt tính kháng viêm 17 1.5.2 Hoạt tính chống tiểu đường 17 1.5.3 Hoạt tính chống xơ vỡ động mạch 18 1.5.4 Hoạt tính chống oxy hóa 19 1.5.5 Hoạt tính kháng vius 19 1.5.6 Hoạt tính gây độc tế bào 20 1.5.7 Hoạt tính chống sốt rét 20 1.5.8 Hoạt tính ức chế 5-lypoxygenase 20 1.6 Vài nét về các hợp chất flavonoid 21 1.6.1. - Giới thiệu chung 21 1.6.2 Các nhóm flavonoid 22 1.6.3. - Tác dụng sinh học của flavonoid 27 Chương 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 2.1 Mẫu thực vật 29 2.2 Phương pháp chiết 30 2.2.1 Khái niệm 30 2.2.2 Mục đích 30 2.2.3 Cơ sở của quá trình chiết 30 2.2.4 Quá trình chiết thực vật 30 2.3 Phương pháp sắc ký 32 2.3.1 Đặc điểm chung của phương pháp sắc ký 32 2.3.2 Cơ sở của phương pháp sắc ký 32 2.3.3 Phân loại các phương pháp sắc ký 33 2.4 Các phương pháp xác định cấu trúc của các hợp chất hữu cơ 34 2.4.1 Quang phổ hấp thụ hồng ngoại 34 2.4.2 Phổ khối lượng 34 2.4.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 35 2.4.4 Phổ DEPT 36 2.4.5 Phổ 2D – NMR 36 2.5 Phương pháp thử hoạt tính sinh học 36 2.5.1 Phương pháp thử hoạt tính chống oxy hóa 36 2.5.2 Phương pháp thử hoạt tính ức chế enzym α-glucosidase và enzym α-amylase 37 Chương 3 THỰC NGHIỆM 38 3.1 Nghiên cứu thành phần hóa học lá cây XaKê 38 3.1.1 Thu hái và xử lý mẫu 38 3.1.2 Tạo cặn chiết tổng và cặn chiết phân đoạn từ bột lá cây Xakê 38 3.1.3 Phân lập các hợp chất từ cặn chiết cloroform 40 3.1.4 Hằng số vật lý và dữ liệu phổ của các hợp chất phân lập được 42 3.2 Nghiên cứu hoạt tính sinh học 42 3.2.1 Thử hoạt tính chống oxy hóa 42 3.2.2 Thử hoạt tính ức chế enzym α-glucosidase và enzym α-amylase 45 Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 48 4.1 Kết quả nghiên cúa hóa học lá cây Xakê 48 4.2 Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất được phân lập 49 4.2.1 Hợp chất SK1 49 4.2.2 Hợp chất SK2 53 4.2.3 Hợp chất SK3 59 4.3 Kết quả nghiên cứu hoạt tính sinh học 63 4.3.1 Kết quả thử hoạt tính chống oxy hóa của lá cây Xakê 63 4.3.2 Kết quả thử hoạt tính ức chế enzym α-glucosidase của lá cây Xakê 68 4.3.3 Kết quả thử hoạt tính ức chế enzym α-amylase của lá cây Xakê 70 KẾT LUẬN 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1 Một số loài Artocarpus của Việt Nam 4 Bảng 4.1 Khối lượng, hiệu suất thu các phần chiết và tách từ bột khô lá cây Xakê 48 Bảng 4.2 Số liệu phổ NMR của hợp chất SK1 51 Bảng 4.3 Số liệu phổ NMR của hợp chất SK2 55 Bảng 4.4 Số liệu phổ NMR của hợp chất SK3 60 Bảng 4.5 Kết quả thử hoạt tính chống oxy hóa trên tế bào gan chuột của các dịch chiết lá cây Xakê 64 Bảng 4.6 Kết quả thử hoạt tính chống oxy hóa dựa vào khả năng dọn gốc tự do DPPH của các mẫu dịch chiết lá cây Xakê 66 Bảng 4.7 Kết quả thử hoạt tính chống oxy hóa dựa vào khả năng dọn gốc tự do DPPH của các chất phân lập được từ lá cây Xakê 68 Bảng 4.8 Kết quả hoạt tính ức chế α-glucosidase của 3 hợp chất sạch phân lập từ lá cây Xakê 69 Bảng 4.9 Kết quả hoạt tính ức chế α-amylase của 3 hợp chất sạch phân lập từ lá cây Xakê 70 DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ * Danh mục hình Trang Hình 1.1 Một số hình ảnh về cây XaKê 6 Hình 2.1 Mẫu lá khô rụng cây Xakê 29 Hình 4.1 Phổ 1H-NMR của SK1 50 Hình 4.2 Phổ 13C-NMR của SK1 50 Hình 4.3 Phổ DEPT của SK1 52 Hình 4.4 Cấu trúc hóa học của SK1 52 Hình 4.5 Phổ khối lượng phân giải cao FI – ICR – MS của SK2 53 Hình 4.6 Phổ 1H-NMR của SK2 54 Hình 4.7 Phổ 13C-NMR của SK2 54 Hình 4.8 Phổ DEPT của SK2 56 Hình 4.9 Phổ HSQS của SK2 56 Hình 4.10 Phổ HMBC của SK2 57 Hình 4.11 Các tương tác HMBC chính của SK2 58 Hình 4.12 Cấu trúc hóa học của Artocarpaurone của SK2 58 Hình 4.13 Phổ 1H-NMR của SK3 59 Hình 4.14 Cấu trúc hóa học của SK3 59 Hình 4.15 Phổ 13C-NMR của SK3 61 Hình 4.16 Phổ 13C-NMR và DEPT của SK3 61 Hình 4.17 Phổ HSQS của SK3 62 Hình 4.18 Phổ HMBC của SK3 63 Hình 4.19 Các tương tác HMBC chính của SK3 61 Hình 4.20 Đồ thị tương quan giữa mật độ quang học và nồng độ DPPH 67 * Danh mục sơ đồ Sơ đồ 3.1 Sơ đồ quy trình chiết lá cây Xakê 39 Sơ đồ 3.2 Sơ đồ phân lập các hợp chất SK1, SK2 và SK3 của lá cây XaKê 41 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nội dung của chữ viết tắt CC : Column Chromatography (Sắc ký cột) TLC : Thin – layer Chromatography (Sắc ký lớp mỏng) MS : Mass Spectrometry (Phổ khối lượng) ESI – MS : Electrospay Ionnization Mass Spectrometry (Phổ khối lượng phun mù điện tử) HR – MS : Hight – resolution Mass Spectrometry (Phổ khối lượng phân giải cao) NMR : Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân) 1H – NMR : Proton Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ proton) 13C – NMR : Carbon – 13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon – 13) DEPT : Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer HSQC : Heteronuclear Singlet Quantum Coherence HMBC : Heteronuclear Multiple Bond Coherence δ (ppm. - Độ chuyển dịch hóa học (parts per million) Ј (Hz. - Scavenging Capacity (Khả năng dọn gốc tự do) Luận văn thạc sĩ KTHH Phùng Thị Hồng Hạnh. - 1 MỞ ĐẦU Việt nam là nước nhiệt đới có khí hậu nóng ẩm, rất thuận lợi cho sự phát triển của thực vật. - Hiện nay, đã có trên 12.000 loài thực vật bậc cao được thống kê, trong số đó cây thuốc chiếm khoảng 26 – 30%. - Đây được coi là kho tàng vô cùng quí giá về nguồn hợp chất thiên nhiên. - Trên thế giới, người ta đã nghiên cứu chiết tách các hợp chất thiên nhiên từ những năm 1950. - Ngày nay công nghiệp tách chiết các hợp chất từ thực vật đang không ngừng phát triển và được ứng dụng nhiều vào phục vụ đời sống và xã hội. - Chúng làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp, sản xuất dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm, thuốc bảo vệ thực vật. - Đặc biệt hơn 30.000 hợp chất các hoạt tính có giá trị với cuộc sống của chúng ta, biết đến nhiều hơn cả và được coi là hợp chất thứ cấp như alkaloid, terpenoid, phenolic....Các hợp chất này chỉ tồn tại trong một số tế bào thực vật nhất định gồm tế bào biểu mô, rễ, hoa, lá. - Mặc dù hóa học tổng hợp hữu cơ đạt nhiều thành tựu quan trọng nhưng nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học (thường gọi là các chất thứ cấp) vẫn còn khó tổng hợp hoặc có thể tổng hợp được nhưng chi phí rất đắt. - Cây Xakê có tên khoa học là Artocarpus altilis (Park) Fosb. - Y học cổ truyền một số nước đã sử dụng các bộ phận khác nhau của cây Xakê (rễ, lá, vỏ và nhựa cây) để chữa trị một số bệnh như trị ho, đau răng, đau dạ dày, bệnh ngoài da...Lá cây Xakê có tác dụng bổ gan, chữa sơ gan, cao huyết áp và trị bệnh tiểu đường [34]. - Luận văn thạc sĩ KTHH Phùng Thị Hồng Hạnh. - 2 Xuất phát từ công dụng của cây Xakê trong dân gian, hiện nay ít công trình đề cập tới việc nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của cây Xakê. - Với mong muốn đóng góp một số thông tin khoa học vào kho tàng các hợp chất thiên nhiên, chúng tôi xin chọn đề tài: “Nghiên cứu một số thành phần hóa học, hoạt tính chống oxy hóa và chống tăng đường huyết từ cây Xakê (Artocarpus Altilis, Moraceae. - Phân lập và xác định cấu trúc hoá học một số hợp chất từ lá cây XaKê. - Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa và chống tăng đường huyết của một số dịch chiết và các hợp chất phân lập được từ lá cây Xakê. - Họ Dâu là một họ lớn, chứa từ 40 - 60 chi và khoảng loài thực vật phổ biến rộng rãi ở các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới nhưng ít phổ biến ở các vùng ôn đới. - Trong họ này có một số loài quen thuộc, được biết đến nhiều như cây đa, bồ đề, dâu tằm, dâu đỏ, mít, v.v… Giá trị kinh tế: Lấy gỗ (Morus spp. - Tên gọi “Artocarpus” có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp “artos” là bánh mì và “karpos” là quả (tên gọi này do hai cha con nhà thực vật học Johann Reinhold Forster và J. - Georg Adam Forster nghiên cứu và công bố vào năm 1776). - Lá kèm từ nhỏ như ở Artocarpus integer (Thunb.) Luận văn thạc sĩ KTHH Phùng Thị Hồng Hạnh. - Một số loài trong chi có quả ăn được nên được trồng ở nhiều nước trên thế giới như Artocarpus heterophyllus, Artocarpus rigidus, Artocarpus tonkinensis. - Theo tác giả Phạm Hoàng Hộ [3] ở Việt Nam có một số loài Artocapus sau: Bảng 1.1: Một số loài Artocarpus của Việt Nam TT Tên khoa học Tên Việt Nam Nơi phân bố 1 A
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt