Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học và phân lập chất từ cây đại tướng quân hoa trắng (crinum asiaticum l.) trồng tại đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM



LÊ LÊ

NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH, XÁC ĐỊNH

THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ PHÂN LẬP CHẤT

TỪ CÂY ĐẠI TƢỚNG QUÂN HOA TRẮNG

(Crinum asiaticum L.) TRỒNG TẠI ĐÀ NẴNG

Chuyên ngành: Hóa hữu cơ

Mã số: 8440114

TÓM TẮT LUẬN VĂN

THẠC SỸ HÓA HỌC

Đà Nẵng - Năm 2019

Công trình đƣợc hoàn thành tại

Trƣờng Đại học Sƣ phạm – ĐHĐN

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:

TS. TRẦN MẠNH LỤC

Phản biện 1: GS.TS. Đào Hùng Cường

Phản biện 2: PSG.TS. Lê Thị Liên Thanh

Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

thạc sỹ Hóa hữu cơ họp tại Trường Đại học Sư phạm – ĐHĐN vào

ngày 27 tháng 7 năm 2019

Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Trung tâm thông tin – Học liệu, Đại học Đà Nẵng

- Thư viện Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng

1

MỞ ĐẦU

1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Hóa học các hợp chất thiên nhiên nói chung và các hợp chất

có hoạt tính sinh học nói riêng là một trong những lĩnh vực luôn

được các nhà khoa học quan tâm. Ở nước ta, nền y học cổ truyền đã

sử dụng rất nhiều các bài thuốc dân gian, nghiên cứu và sản xuất ra

nhiều chế phẩm dược vô cùng quý giá để phòng và điều trị bệnh.

Ngày nay với sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật cùng thảm thực vật

phong phú, các nhà khoa học đã chiết xuất được rất nhiều các hợp

chất t các cây thuốc qu không những ch có giá trị chữa bệnh mà

còn mang đậm bản sắc văn hóa dân tộc.

Nước ta có một nguồn dược liệu rất phong phú. Theo các số

liệu thống kê mới nhất thảm thực vật Việt Nam có trên 12000 loài,

trong số đó có trên 3200 loài được sử dụng làm thuốc trong Y học.

Ở Việt Nam, Đại tướng quân hoa trắng (Crinum asiaticum L.) được

trồng rất nhiều song tác dụng dược l của cây vẫn chưa được nhiều

người biết đến. Vì vậy nguồn dược liệu qu giá này vẫn chưa được

tận dụng.

Trên thế giới đã có rất nhiều các công trình khoa học nghiên

cứu về hoạt tính sinh học của các chất có trong cây Đại tướng quân

hoa trắng. Tại Việt Nam công trình nghiên cứu về loài cây này chưa

nhiều, nếu có chủ yếu tập trung vào hoạt tính và công dụng của lá,

mà chưa có nhiều công trình nghiên cứu về thân và rễ của cây. Do

đó, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần

hóa học và phân lập chất từ cây Đại tƣớng quân hoa trắng

(Crinum asiaticum L.) trồng tại Đà Nẵng” cho luận văn của mình

để góp phần vào việc tìm hiểu nguồn tài nguyên dược liệu qu giá

của đất nước.

2

2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Tìm hiểu về loài Đại tướng quân hoa trắng (Crinum asiaticum L.),

thuộc họ Thuỷ tiên - Amaryllidaceae tại thành phố Đà Nẵng.

- Nghiên cứu chiết tách, phân lập và xác định thành phần hóa học

chất thu được t Đại tướng quân hoa trắng (Crinum asiaticum L.).

3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

3.1. Đối tƣợng nghiên cứu

Đại tướng quân hoa trắng (Crinum asiaticum L.) thu hái tại

thành phố Đà Nẵng vào tháng 8 năm 2017.

3.2. Phạm vi nghiên cứu

- Tiến hành chiết tổng cao ethanol các cao phân đoạn t tổng

cao ethanol.

- Phân lập chất t bằng sắc k cột, sắc k bản mỏng và xác

định thành phần các chất t dữ liệu phổ.

4. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

4.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết

- Thu thập, tổng hợp, phân tích các tư liệu trong và ngoài

nước về đặc điểm, hình thái thực vật, thành phần hóa học, tác dụng

dược l của Đại tướng quân hoa trắng (Crinum asiaticum L.),

phương pháp chiết tách và phân lập các hợp chất thiên nhiên.

4.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm

- Phương pháp thu hái và xử l mẫu dược liệu.

- Phương pháp chiết rắn - lỏng, lỏng - lỏng bằng các dung

môi có độ phân cực khác nhau.

- Phương pháp sắc k cột (SKC), sắc k bản mỏng (SKBM)

để phân lập một số hợp chất trong cao chiết.

- Phương pháp GC-MS xác định thành phần hóa học trong

cao chiết.

3

5. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

5.1. Ý nghĩa khoa học

Cung cấp thông tin khoa học về quy trình chiết tách, thành phần và

cấu tạo một số hợp chất hóa học, hoạt tính sinh học trong dịch chiết

ethanol của Đại tướng quân hoa trắng (Crinum asiaticum L.).

5.2. Ý nghĩa thực tiễn

Góp phần mở rộng nuôi trồng, khai thác và sử dụng loài cây dược

liệu này một cách hiệu quả và bền vững.

6. BỐ CỤC CỦA LUẬN VĂN

Chương 1. Tổng quan (24 trang)

Chương 2. Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu (14 trang)

Chương 3. Kết quả và thảo luận (48 trang)

CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1. TỔNG QUAN VỀ HỌ THỦY TIÊN VÀ CHI CRINUM

1.1.1. Họ Thủy tiên

1.1.2. Thực vật chi Crinum

1.2. TỔNG QUAN VỀ ĐẠI TƢỚNG QUÂN HOA TRẮNG

(Crinum asiaticum L.).

1.2.1. Tên gọi, phân loại thực vật

1.2.2. Đặc điểm hình thái thực vật học

1.2.3. Phân bố

1.2.4. Điều kiện sinh trƣởng và phát triển

1.2.5. Thuộc tính dƣợc lý

1.2.6. Một số bài thuốc dân gian từ cây Đại tƣớng quân hoa

trắng

1.3. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT CHIẾT TÁCH HỢP CHẤT

RA KHỎI MẪU CÂY

4

1.3.1. Lựa chọn và xử lý mẫu

1.3.2. Phƣơng pháp chiết rắn - lỏng

1.3.3. Phƣơng pháp chiết lỏng - lỏng

1.3.4. Phƣơng pháp xác định thành phần nhóm chức trong cao

chiết bằng thuốc thử đặc trƣng

1.3.5. Phƣơng pháp sắc ký

a. Sắc ký bản mỏng

b. Sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS)

CHƢƠNG 2

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ

2.1.1. Nguyên liệu

Các bộ phận của Đại tướng quân hoa trắng được thu hái trên cùng

cây tại Hòa Vang - Đà Nẵng vào tháng 8/2017.

2.1.2. Hóa chất

2.1.3. Dụng cụ và thiết bị

2.2. PHƢƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH THU NHẬN CÁC MẪU

CAO CHIẾT

2.2.1. Phƣơng pháp ngâm dầm (chiết rắn - lỏng) điều chế tổng

cao ethanol

2.2.2. Phƣơng pháp chiết lỏng - lỏng tách các phân đoạn cao từ

tổng cao ethanol

2.3. ĐỊNH TÍNH NHÓM CHẤT BẰNG CÁC THUỐC THỬ

ĐẶC TRƢNG

2.3.1. Định tính alkaloid

2.3.2. Định tính flavonoid

2.3.3. Định tính sesquiterpen-lacton

2.3.4. Định tính steroid

5

2.3.5. Định tính chất béo

2.3.6. Định tính glycoside

2.3.7. Định tính hợp chất phenol

2.4. CÁC PHƢƠNG PHÁP SẮC KÝ

2.4.1. Sắc ký bản mỏng

2.4.2. Phƣơng pháp sắc ký cột

2.4.3. Sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS) định danh các chất

Nội dung nghiên cứu được thể hiện trên sơ đồ nghiên cứu thực

nghiệm Hình 2.11.

Hình 2.11. Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm

6

CHƢƠNG 3

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. KẾT QUẢ ĐỊNH LƢỢNG CAO ETHANOL CÁC BỘ

PHẬN CỦA CÂY ĐẠI TƢỚNG QUÂN HOA TRẮNG

3.1.1. Nguyên liệu của các bộ phận cây Đại tƣớng quân hoa trắng

Các bộ phân của cây Đại tướng quân hoa trắng sau thu hái được

tách riêng, rửa sạch, để khô trong không khí, nghiền mịn.

3.1.2. Kết quả xác định hàm lƣợng cao chiết ethanol của các bộ

phận cây

Mỗi bộ phận của cây Đại tướng quân hoa trắng: 100g, ethanol

960

: 500ml, ngâm chiết 3 lần, mỗi lần 24 giờ ở nhiệt độ phòng. Gộp

dịch chiết và cô đuổi dung môi thu được cao ethanol đến khối lượng

không đổi. Cân xác định khối lượng cao. Khối lượng cao chiết thu

được t các bộ phận của cây Náng hoa trắng là: phần rễ (36,12%) >

phần lá (28,36%) > phần thân (24,88%) > phần hoa (14,65%). Dựa

vào kết quả khảo sát khối lượng cao chiết và tình hình nghiên cứu đã

tìm hiểu, chúng tôi chọn phần thân và rễ cây Náng hoa trắng làm

nguyên liệu cho các nghiên cứu tiếp theo trong luận văn này.

3.2. KẾT QUẢ ĐIỀU CHẾ TỔNG CAO ETHANOL VÀ CÁC

CAO PHÂN ĐOẠN TỪ TỔNG CAO ETHANOL

3.2.1. Kết quả điều chế tổng cao ethanol bằng phƣơng pháp

ngâm chiết

Khối lượng tổng cao ethanol thu được t phần thân (1,3kg, độ ẩm

6,75%) là 305,12g (tương ứng 25,17%) và t phần rễ (1,0kg, độ ẩm

7,18%) là 333,13g (tương ứng 35,89%).

3.2.2. Kết quả điều chế các cao phân đoạn từ tổng ethanol bằng

phƣơng pháp phân bố: Lấy 100g cao chiết ethanol thu được đem

phân tán vào trở lại 300ml nước cất. Sau đó tiến hành chiết lỏng -

7

lỏng lần lượt với 3 dung môi có độ phân cực tăng dần là hexane,

diclorometane và ethyl acetate.

a. Chiết phân bố lỏng - lỏng bằng dung môi hexane

Tổng cao chiết ethanol sau khi phân tán vào được chiết 3 lần (mỗi

lần 500ml) với hexane. Gộp dịch chiết của cả 3 lần lại, cô đuổi dung

môi ta thu được các phân đoạn cao chiết hexane.

b. Chiết phân bố lỏng - lỏng bằng dung môi dichloromethane

Phần dịch nước sau khi đã chiết với hexane của mỗi loại tiếp tục

chiết 3 lần (mỗi lần 500ml) với dung môi dichloromethane. Gộp dịch

chiết cả 3 lần, cô đuổi dung môi ta thu được phân đoạn cao chiết

dichloromethane.

c. Chiết phân bố lỏng - lỏng bằng dung môi ethyl acetate

Phần dịch nước sau khi đã chiết với dichloromethane tiếp tục

chiết 3 lần (mỗi lần 500ml) với dung môi ethyl acetate. Gộp dịch

chiết của cả 3 lần, cô đuổi dung môi dưới áp suất thấp ta thu được

cao chiết ethyl acetate.

d. Dịch nước còn lại

Dịch nước còn lại sau khi đã chiết với ethyl acetate, cô đuổi dung

môi ta thu được cao của dịch nước còn lại và thường được gọi là cao

nước.

Tổng khối lượng cao thu được bằng phương pháp chiết lỏng - lỏng

với các dung môi t cao tổng ethanol (100,0g) là 95,22g đối với

phần thân và 94,43g đối với phần rễ.

 Các phân đoạn chiết thu được t tổng cao ethanol lần lượt là:

+ Dung môi hexane: 5,92g đối với phần thân và 3,88g đối với

phần rễ.

+ Dung môi dichloromethane: 1,45g đối với phần thân và 1,32g

đối với phần rễ.

8

+ Dung môi ethyl acetate: 1,74g đối với phần thân và 1,54g đối

với phần rễ.

+ Còn lại là cao nước: 86,11g đối với phần thân và 87,70g đối

với phần rễ.

3.3. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN NHÓM CHẤT

CÁC PHÂN ĐOẠN CAO TÁCH TỪ TỔNG CAO ETHANOL

3.3.1. Kết quả xác định thành phần nhóm chất của phần thân

Bảng 3.9. Thành phần nhóm chất có trong phân đoạn cao tách từ

tổng cao ethanol của phần thân Đại tướng quân hoa trắng

ALKALOID

Mayer Dragendorff Wagne

hexane + +++ +++

dichloromethane + +++ +++

ethyl acetate - +++ +++

cao nước + +++ +++

FLAVONOID

H2SO4 đặc 1%

NaOH/ethanol

1%

AlCl3/ethanol

hexane + +++ -

dichloromethane - + -

ethyl acetate +++ +++ -

cao nước - ++ -

STEROID

Salkowski Rosenthaler

hexane +++ +++

dichloromethane +++ +++

ethyl acetate ++ +++

cao nước ++ +++

GLYCOSID

Tollens Keller–Killiani Phenol–H2SO4

9

hexane +++ +++ ++

dichloromethane +++ +++ ++

ethyl acetate +++ +++ -

cao nước +++ ++ -

PHENOL

1% Vanilin +

HCl đặc 5% FeCl3/H2O Bortrager

hexane + ++ ++

dichloromethane - +++ ++

ethyl acetate ++ +++ ++

cao nước - +++ +++

SESQUITERPEN–LACTON

H2SO4 đậm đặc Tolens

hexane +++ ++

dichloromethane +++ +++

ethyl acetate ++ +++

cao nước ++ +++

TANNIN

Gelatin mặn Stiasny 5% FeCl3/H2O

hexane + + +++

dichloromethane + - +++

ethyl acetate ++ + +++

cao nước - - +++

Dựa trên kết quả định tính thành phần nhóm chức có trong các

cao chiết t cao tổng ethanol của thân Đại tướng quân hoa trắng ta

thấy: thành phần hóa học các cao phân đoạn của thân Náng hoa trắng

ta thấy có chứa các hợp chất alkaloid, flavonoid, sesquiterpen-lacton,

steroid, glycosid, phenol, tannin nhưng với mức độ khác nhau.

Chẳng hạn khi định tính các hợp chất alkaloid trong cả 4 phân đoạn

đều cho kết quả dương tính với các thuộc thử Dragendorff và

10

Wagner, nhưng các phân đoạn có độ phân cực cao dần thì biểu hiện

trên thuốc thử Wagne tăng dần, trong khi đó biểu hiện trên thuốc thử

Mayer lại giảm dần.

3.3.2. Kết quả xác định thành phần nhóm chất của phần rễ

Bảng 3.10. Thành phần nhóm chất có trong phân đoạn cao tách từ

tổng cao ethanol của phần rễ Đại tướng quân hoa trắng

ALKALOID

Mayer Dragendorff Wagne

hexane - ++ ++

dichloromethane + ++ +++

ethyl acetate - ++ ++

cao nước ++ +++ +++

FLAVONOID

H2SO4 đặc 1% AlCl3/

C2H5OH

1%

NaOH/C2H5OH

hexane - - ++

dichloromethane - - +

ethyl acetate - - +

cao nước + + ++

STEROID

Salkowski Rosenthaler

hexane - +

dichloromethane - +

ethyl acetate - +

cao nước - +

GLYCOSID

Tollens Keller–Killiani Phenol–H2SO4

hexane ++ + +

dichloromethane ++ + +

ethyl acetate + - +

11

cao nước ++ + +

PHENOL

Bortrager 5% FeCl3/H2O

1% Vanilin +

HCl đặc

hexane + ++ +

dichloromethane + ++ +

ethyl acetate + ++ +

cao nước ++ +++ +

SESQUITERPEN–LACTON

H2SO4 đậm đặc Tollen

hexane + +

dichloromethane + +

ethyl acetate - +

cao nước - +

TANNIN

Gelatin mặn. Stiasny 5% FeCl3/H2O

hexane + + ++

dichloromethane + + ++

ethyl acetate + + ++

cao nước + + ++

Dựa trên kết quả định tính thành phần hóa học các phân đoạn cao

của phần thân và rễ cây Đại tướng quân hoa trắng ta thây chúng có

chứa các nhóm chức alkaloid, flavonoid, sesquiterpen-lacton,

steroid, glycosid, phenol, tannin nhưng với mức độ khác nhau.

Chẳng hạn khi định tính các hợp chất alkaloid trong cả 4 phân đoạn

đều cho kết quả dương tính với các thuộc thử Dragendorff và

Wagne, nhưng các phân đoạn có độ phân cực cao dần thì biểu hiện

trên thuốc thử Wagne tăng dần, trong khi đó biểu hiện trên thuốc thử

Dragendorff lại giảm dần.

12

3.4. KẾT QUẢ ĐỊNH DANH CÁC CHẤT CÁC PHÂN

ĐOẠN CAO TÁCH TỪ TỔNG CAO ETHANOL CỦA THÂN,

RỄ CÂY ĐẠI TƢỚNG QUÂN HOA TRẮNG

3.4.1. Kết quả định danh các thành phần hóa học trong các phân

đoạn cao chiết tách từ tổng cao ethanol của thân cây Đại tƣớng

quân hoa trắng

a. Kết quả định danh các chất trong phân đoạn cao chiết hexane

tách từ tổng cao ethanol của thân cây Đại tướng quân hoa trắng

Phương pháp GC-MS đã định danh được 10 cấu tử trong phân

đoạn cao chiết hexane tách t tổng cao ethanol của thân cây Đại

tướng quân hoa trắng.

b. Kết quả định danh các chất trong phân đoạn cao chiết

dichloromethane tách từ tổng cao ethanol của thân cây Đại tướng

quân hoa trắng

Phương pháp GC-MS đã định danh được 6 cấu tử trong phân

đoạn cao chiết dichloromethane tách t tổng cao ethanol của thân cây

Đại tướng quân hoa trắng.

c. Kết quả định danh các chất trong phân đoạn cao chiết ethyl

acetate tách từ tổng cao ethanol của thân cây Đại tướng quân hoa

trắng

Phương pháp GC-MS đã định danh được 9 cấu tử trong phân

đoạn cao chiết ethyl acetate tách t tổng cao ethanol của thân cây Đại

tướng quân hoa trắng.

d. Kết quả định danh các chất trong phân đoạn cao chiết nước

của thân cây Đại tướng quân hoa trắng

Phương pháp GC-MS đã định danh được 7 cấu tử trong phân

đoạn cao chiết nước của thân cây Đại tướng quân hoa trắng.

13

Bằng phương pháp GC-MS, thành phần hóa học các chất trong

các phân đoạn cao chiết t tổng cao ethanol của phần thân cây Đại

tướng quân hoa trắng được tổng hợp và đưa ra trên Bảng 3.15.

Bảng 3.15. Tổng hợp thành phần hóa học các chất trong các phân

đoạn cao chiết từ tổng cao ethanol của phần thân cây Đại tướng

quân hoa trắng

S

T

T

Tên hợp chất

Diện tích Pick (%)

hexane Dichlo

methane

ethyl

acetate

Phân

đoạn

nước

1

Butanedioic acid,

diethyl ester

(C8H14O4)

- - 0,49 -

2

Butanedioic acid,

hydroxy-, diethyl

ester

(C8H14O5)

- - 0,41 -

3

Xanthosine

(C10H12N4O6)

- - - 3,33

4

Pentadecanoic acid

(C15H30O2)

2,53 - - -

5

Menthyl chloride

(C10H19Cl) - 2,80 - -

6

Heptadecanoic acid

(margaric acid)

(C17H34O2)

- - - 0,62

7

Palmitic acid

(Hexadecanoic acid)

(C16H32O2)

44,90 20,17 2,58 -

8

Ethyl palmitate

(C18H36O2)

9,02 - - -