Luận văn Thạc sĩ Hoá học: Phân tích cấu trúc một số hợp chất flavonoit trong cây xến mủ (Garcinia mackeaniana) thuộc chi bứa (Garcinia) bằng các phương pháp hóa lý hiện đại

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:77

Thêm vào BST

Báo xấu

16
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của Luận văn nhằm tách và phân tích một số hợp chất Flavonoit từ cây Xến mủ. Sử dụng các phương pháp phổ hiện đại để phân tích cấu trúc các hợp chất như: phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D và 2D, phổ hồng ngoại IR và phổ khối lượng MS. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Hoá học: Phân tích cấu trúc một số hợp chất flavonoit trong cây xến mủ (Garcinia mackeaniana) thuộc chi bứa (Garcinia) bằng các phương pháp hóa lý hiện đại

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC --------- NGUYỄN KHOA OÁNH “PHÂN TÍCH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT FLAVONOIT TRONG CÂY XẾN MỦ (Garcinia mackeaniana) THUỘC CHI BỨA (Garcinia) BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ HIỆN ĐẠI”. LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THÁI NGUYÊN - 2019 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC --------- NGUYỄN KHOA OÁNH “PHÂN TÍCH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT FLAVONOIT TRONG CÂY XẾN MỦ (Garcinia mackeaniana) THUỘC CHI BỨA (Garcinia) BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ HIỆN ĐẠI”. Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 8 44 01 18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Nguyễn Thị Thu Hà Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
THÁI NGUYÊN - 2019 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin gửi lời cảm ơn tới TS. Nguyễn Thị Thu Hà người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành bản luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô, các anh chị ở Viện Hóa học Việt Nam đã tận tình giúp đỡ, chỉ bảo và tạo điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất và thời gian để tôi hoàn thành luận văn. Tôi xin cảm ơn Quỹ phát triển khoa học và công nghệ quốc gia Việt Nam NAFOSTED đã hỗ trợ tài chính để chúng tôi thực hiện đề tài mã số: 104.01- 2017.28. Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy Cô khoa Hóa học – Trường Đại học Khoa Học – Đại học Thái Nguyên đã tận tình giảng dạy, trang bị kiến thức để tôi có thể tiếp cận những kiến thức khoa học để có thể vận dụng hoàn thành luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Trong quá trình thực hiện luận văn do còn hạn chế về mặt thời gian nên không tránh khỏi những sai sót. Rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của các Thầy Cô, bạn bè và đồng nghiệp. Ngày tháng 06 năm 2019 Tác giả luận văn Nguyễn Khoa Oánh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................... a DANH MỤC SƠ ĐỒ ........................................................................................... b DANH MỤC HÌNH ............................................................................................. c DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ....................................................................... e DANH MỤC PHỤ LỤC....................................................................................... f MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 3 1.1. Một số phương pháp hóa lí dùng để phân tích cấu trúc hóa học các hợp chất tự nhiên .......................................................................................................... 3 1.1.1. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR (Nuclear Magnetic Resonancespectroscopy) .....................................................................................3 1.1.2. Phổ khối lượng MS (Mass spectrometry) ...........................................................5 1.1.3. Phổ hồng ngoại IR (Infrared Spectroscopy) .....................................................5 1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của chi Bứa ...................................................................................... 6 1.2.1. Sơ lược về họ Bứa (Clusiaceae), chi Bứa (Garcinia) và cây Xến mủ(Garcinia mackeaniana) ..............................................................................6 1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước về chi Bứa (Garcinia)..............................7 1.2.3. Tình hình nghiên cứu trong nước về chi Bứa (Garcinia) ............................14 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 17 2.1. Vật liệu nghiên cứu ...................................................................................... 17 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ......................................................................................17 2.1.2. Hóa chất ............................................................................................................17 2.1.3. Thiết bị nghiên cứu ...........................................................................................18 2.2. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 18 2.2.1. Thực nghiệm ......................................................................................................18 2.2.2. Các bước tiến hành thực nghịêm ....................................................................19 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
2.2.3. Các phương pháp phân tích cấu trúc hoá học các hợp chất tự nhiên ......21 2.3. Hằng số vật lý và các dữ kiện phổ của các chất phân lập được ................... 22 2.3.1. Hợp chất GM 15: Quercetin ...........................................................................22 2.3.2. Hợp chất GM 16: Apigenine ...........................................................................22 2.3.3. Hợp chất GM 18: Kaempferol ........................................................................23 2.3.4. Hợp chất GM 23: Amentoflavone...................................................................23 2.3.5. Hợp chất GM 26: Vitexin ................................................................................23 2.3.6. Hợp chất GM 28: 2”-O-acetylvitexin ............................................................24 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU........................................................ 25 3.1. Hợp chất GM26: Vitexin.............................................................................. 25 3.2. Hợp chất GM28: 2″-O-acetyl vitexin........................................................... 30 3.3. Hợp chất GM23: Amentoflavone................................................................. 34 3.4. Hợp chất GM16: Apigenine ......................................................................... 38 3.5. Hợp chất GM15: Quercetin .......................................................................... 39 3.6. Hợp chất GM18: Kaempferol ...................................................................... 41 3.7. Tổng kết các chất phân lập được từ cặn EtOAc của lá cây Xến mủ ............ 44 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 45 1. KẾT LUẬN ..................................................................................................... 45 2. KIẾN NGHỊ .................................................................................................... 45 PHỤ LỤC Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu/ Tên tiếng anh Tên tiếng việt Từ viết tắt Phổ cộng hưởng từ hạt NMR Nuclear Magnetic Resonance nhân Nuclear Magnetic Resonance- 1 H-NMR 1 Phổ cộng hưởng từ proton H 13 Nuclear Magnetic Resonance- Phổ cộng hưởng từ hạt C-NMR 1 H nhân 13C Distortionles Enhancement by DEPT Phổ DEPT Polarization Transfer Homonuclear Correlated COSY Phổ COSY Spectroscopy Heteronuclear Multiple Bond Phổ tương tác di hạt nhân HMBC Correlation qua nhiều liên kết Heteronuclear Single Quantum Phổ tương tác trực tiếp H- HSQC Coherence C Electron Inoniziation-Mass Phổ khối phun sương mù ESI-MS Spectroscopy điện tử IR Infrared spectroscopy Phổ hồng ngoại MS Mass Spectroscopy Phổ khối lượng đnc Điểm nóng chảy TLC Thin LayerChromatography Sắc ký bản lớp mỏng DMSO Dimethyl sulfoxide EtOAc Ethyl acetate Ethyl acetat EtOH Ethanol Ethanol MeOH Methanol Methanol Độ chuyển dịch hóa học δH, δC của proton và cacbon ppm Part per million Phần triệu s: singlet dd: doublet of doublets d: doublet dt: doublet of triplets t: triplet dq: doublet of quartets q: quartet a
DANH MỤC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.1. Sơ đồ ngâm chiết lá cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) .............. 18 Sơ đồ 2.2. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cặn EtOAc của lá cây Xến Mủ từ phân đoạn F1-F11 ...................................................................................... 19 Sơ đồ 2.3. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cặn EtOAc của lá cây Xến Mủ từ phân đoạn F12-F17 .................................................................................... 20 b
DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Một số hợp chất phân lập từ chi Garcinia có hoạt tính gây độc tế bào ....... 9 Hình 1.2. Một số hợp chất có hoạt tính kháng vi sinh vật phân lập từ chi Garcinia .............................................................................................. 11 Hình 1.3. Một số hợp chất có hoạt tính chống oxy hóa phân lập từ chi Garcinia ............................................................................................... 12 Hình 1.4. Một số hợp chất phân lập từ chi Garcinia có các hoạt tính khác ........ 13 Hình 1.5. Một số hợp chất phân lập được các loài chi Bứa thu hái tại Việt Nam có hoạt tính gây độc tế bào......................................................... 15 Hình 1.6. Các hợp chất xanthone phân lập được từ dịch chiết EtOAc của lá cây Xến mủ (Garcinia mackeaniana) ................................................. 16 Hình 2.1.Cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana)................................................. 17 Hình 3.1. Phổ ESI-MS của hợp chất GM26........................................................ 25 Hình 3.2. Phổ 1H-NMR của hợp chất GM26 ...................................................... 26 Hình 3.3. Phổ 13C của hợp chất GM26 ............................................................... 27 Hình 3.4. Phổ HSQC của hợp chất GM26 .......................................................... 27 Hình 3.5. Phổ HMBC của hợp chất GM26 ......................................................... 28 Hình 3.6. Cấu trúc hóa học và một số tương tác chính trên phổ HMBC của GM26................................................................................................... 30 Hình 3.7. Phổ 1H của GM28 ................................................................................ 31 Hình 3.8. Phổ 13C của hợp chất GM28 ............................................................... 31 Hình 3.9. Phổ HMBC của hợp chất GM28 ......................................................... 32 Hình 3.10. Phổ HSQC của hợp chất GM28 ........................................................ 32 Hình 3.11. Cấu trúc hợp chất GM28 ................................................................... 34 Hình 3.12. Phổ 1H - NMR của hợp chất GM23 .................................................. 35 Hình 3.13. Phổ 13C - NMR của hợp chất GM23 ................................................. 35 Hình 3.14. Phổ HMBC của hợp chất GM23 ....................................................... 36 Hình 3.15. Cấu trúc và một số tương tác HMBC chính của GM23.................... 38 c
Hình 3.16. Phổ 1H-NMR của hợp chất GM16 .................................................... 38 Hình 3.17. Cấu trúc hợp chất GM16 ................................................................... 39 Hình 3.18. Phổ ESI-MS của hợp chất GM15...................................................... 40 Hình 3.19. Phổ 1H-NMR giãn rộng của hợp chất GM15 .................................... 40 Hình 3.20. Cấu trúc hợp chất GM15 ................................................................... 41 Hình 3.21. Phổ ESI-MS của hợp chất GM18...................................................... 41 Hình 3.22. Phổ 1H-NMR giãn rộng của hợp chất GM18 .................................... 42 Hình 3.23. Phổ 13C-NMR của hợp chất GM18 ................................................... 42 Hình 3.24. Cấu trúc hợp chất GM18 ................................................................... 43 Hình 3.25. Các hợp chất flavonoit phân lập được từ cặn EtOAc của lá cây Xến mủ ................................................................................................ 44 d
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3.1. Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR (1H: 500 MHz, 13C: 125 MHz) của hợp chất GM26 và của Vitexin .................................................... 29 Bảng 3.2. Dữ liệu phổ 1D-NMR của hợp chất GM28 và chất tham khảo.......... 33 Bảng 3.3. Dữ liệu phổ 1D-NMR của hợp chất GM23 và chất tham khảo.......... 37 Bảng 3.4. Dữ liệu phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp chất GM18 ................... 43 e
DANH MỤC PHỤ LỤC Phụ lục 1. Phổ ESI-MS của hợp chất GM26 – Vitexin .................................. 1-PL Phụ lục 2. Phổ IR của hợp chất GM26 - Vitexin ............................................ 1-PL Phụ lục 3. Phổ 1H-NMR của hợp chất GM26 - Vitexin ................................ 2-PL Phụ lục 4. Phổ 13C-NMR của hợp chất GM26 - Vitexin ................................ 2-PL Phụ lục 5. Phổ HSQC của hợp chất GM26 - Vitexin ..................................... 3-PL Phụ lục 6. Phổ HMBC của hợp chất GM26 – Vitexin .................................... 3-PL Phụ lục 7. Phổ MS của hợp chất GM28 – 2’’- O-acetylvitexin .................... 4-PL Phụ lục 8. Phổ IR của hợp chất GM28 – 2’’- O-acetylvitexin ..................... 4-PL Phụ lục 9. Phổ 1H-NMR của hợp chất GM28 – 2’’- O-acetylvitexin ............. 5-PL Phụ lục 10. Phổ 13C-NMR của hợp chất GM28 – 2’’- O-acetylvitexin .......... 5-PL Phụ lục 11. Phổ HMBC của hợp chất GM28 – 2’’- O-acetylvitexin .............. 6-PL Phụ lục 12. Phổ HSQC của hợp chất GM28 – 2’’- O-acetylvitexin .............. 6-PL Phụ lục 13. Phổ MS của hợp chất GM23 – Amentoflavone .......................... 7-PL Phụ lục 14. Phổ IR của hợp chất GM23 – Amentoflavone............................ 7-PL Phụ lục 15. Phổ 1H-NMR của hợp chất GM23 –Amentoflavone ................... 8-PL Phụ lục 16. Phổ 13C-NMR của hợp chất GM23 – Amentoflavone ................. 8-PL Phụ lục 17. Phổ HMBC của hợp chất GM23 – Amentoflavone ..................... 9-PL Phụ lục 18. Phổ HSQC của hợp chất GM23 – Amentoflavone ..................... 9-PL Phụ lục 19. Phổ MS của hợp chất GM16 – Apigenine ................................. 10-PL Phụ lục 20. Phổ IR của hợp chất GM16 – Apigenine .................................. 10-PL Phụ lục 21. Phổ 1H-NMR của hợp chất GM16 – Apigenine ........................ 11-PL Phụ lục 22. Phổ MS của hợp chất GM15 – Quercetin ................................. 11-PL Phụ lục 23. Phổ IR của hợp chất GM15 – Quercetin .................................... 12-PL Phụ lục 24. Phổ 1H-NMR của hợp chất GM15 – Quercetin ........................ 12-PL Phụ lục 25. Phổ MS của hợp chất GM18 – Kaempferol............................... 13-PL Phụ lục 26. Phổ IR của hợp chất GM18 – Kaempferol ............................... 13-PL Phụ lục 27. Phổ 1H-NMR của hợp chất GM18 – Kaempferol ...................... 14-PL Phụ lục 28. Phổ 13C-NMR của hợp chất GM18 – Kaempferol..................... 14-PL f
MỞ ĐẦU Việt Nam là quốc gia nằm ở vùng nhiệt đới, có nhiều điều kiện cho các sinh vật phát triển và tạo ra sự phong phú của nhiều loài động thực vật và nhiều hệ sinh thái khác nhau. Theo thống kê "Tiếp cận các nguồn gen và chia sẻ lợi ích" ( Tổ chức Bảo tồn Thiên nhiên Thế giới - IUCN), thì tại Việt Nam hiện có gần 12.000 loài thực vật bậc cao có mạch thuộc hơn 2.256 chi, 305 họ (chiếm 4% tổng số loài, 15% tổng số chi, 57% tổng số họ thực vật trên thế giới); 69 loài thực vật hạt trần; 12.000 loài thực vật hạt kín; 2.200 loài nấm; 2.176 loài tảo; 481 loài rêu; 368 loài vi khuẩn lam; 691 loài dương xỉ và 100 loài khác. Trong đó có 50% số loài thực vật bậc cao là các loài có tính chất bản địa, các loài di cư từ Hymalia-Vân Nam-Quý Châu xuống chiếm 10%, các loài di cư từ Ấn Độ- Myanma sang chiếm 14%, các loài từ Indonesia-Malaysia di cư lên chiếm 15%,còn lại là các loài có nguồn gốc hàn đới và nhiệt đới. Tại Việt Nam, việc nghiên cứu về cây thuốc đã được tiến hành từ rất sớm, gắn liền với tên tuổi của nhiều danh y nổi tiếng như: Thiền Sư Tuệ Tĩnh với bộ “Nam Dược Thần Hiệu” viết về 499 vị thuốc Nam, trong đó có 241 vị thuốc có nguồn gốc từ thực vật. Hải Thượng Lãn Ông Lê Hữu Trác với bộ “Lĩnh Nam Bản Thảo” gồm 2 quyển, quyển thượng chép 496 kế thừa của Tuệ Tĩnh, quyển hạ ghi 305 vị bổ sung về công dụng hoặc mới phát hiện thêm.Thời kỳ Pháp thuộc, các nhà thực vật học Phương Tây đã thống kê trên toàn Đông Dương có 1350 cây thuốc thuộc 160 họ thực vật khác nhau. Năm 2005, Viện Dược Liệu ghi nhận được ở Việt Nam có hơn 3.984 loài làm dược liệu, thuộc 307 họ của 9 ngành, trong đó khoảng 10% cây thuốc được người dân trồng và gần 90% là mọc tự nhiên, tập trung chủ yếu trong các quần xã rừng. Gần đây nhất trong cuốn “Từ điển cây thuốc Việt Nam” năm 2012,Giáo sư Võ Văn Chi đã thống kê số lượng thực vật được dùng làm thuốc lên đến 4.700 loài. Như vậy, số lượng cây dược liệu được nghiên cứu khám phá tăng liên tục theo thời gian. Nhiều bài thuốc, vị thưốc có tác dụng tốt trên lâm sàng nhưng chưa được nghiên cứu sâu 1
về thành phần hóa học, tác dụng dược tính và độc tính. Nghiên cứu để khai thác, kế thừa, ứng dụng và phát triển nguồn thực vật làm thuốc đã, đang và sẽ là vấn đề có ý nghĩa khoa học, kinh tế và xã hội rất lớn ở nước ta. Trong tình trạng hiện nay, khi con người phải đối mặt với ngày càng nhiều sự tấn công của các yếu tố gây hại sinh ra từ sự ô nhiễm môi trường tự nhiên và xã hội, chất dinh dưỡng không đảm bảo, mất cân đối … thì việc bổ sung các thành phần hỗ trợ từ bên ngoài (qua các các loại thực phẩm, thuốc, thực phẩm chức năng…) có nguồn gốc từ thiên nhiên là liệu pháp hữu hiệu giúp cân bằng hệ thống miễn dịch của cơ thể. Với tác dụng phong phú, toàn diện, các hợp chất Flavonoid ngày càng được chú ý và ứng dụng nhiều trong việc sản xuất các sản phẩm dược phẩm giúp tăng cường sức khỏe cho con người. Flavonoid là một lớp chất có mặt ở hầu hết các loài thực vật với nhiều hoạt tính sinh học quí. Cho đến nay, chưa có nghiên cứu nào về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học củalớp chất Flavonoid trong cây Xến Mủ (Garcinia mackeaniana) mọc ở Việt Nam cũng như trên thế giới. Do vậy, sự lựa chọn loài thực vật này làm đối tượng nghiên cứu của đề tài “PHÂN TÍCH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT FLAVONOIT TRONG CÂY XẾN MỦ (Garcinia mackeaniana) THUỘC CHI BỨA (Garcinia) BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA LÝ HIỆN ĐẠI” được đặt ra với mục tiêu nghiên cứu như sau: 1. Tách và phân tích một số hợp chất Flavonoit từ cây Xến mủ. 2. Sử dụng các phương pháp phổ hiện đại để phân tích cấu trúc các hợp chất như: phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D và 2D, phổ hồng ngoại IR và phổ khối lượng MS. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Một số phương pháp hóa lí dùng để phân tích cấu trúc hóa học các hợp chất tự nhiên Phương pháp chung để xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất là sự kết hợp giữa các phương pháp phổ như phổ hồng ngoại (IR), phổ khối lượng (MS) hoặc phổ khối lượng phân giải cao (HR-MS) vàphổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) với các thông số vật lí như độ quay cực, điểm nóng chảy...Các hợp chất sau khi được tinh chế bằng các phương pháp sắc kí sẽ được tiến hành đo phổ NMR. Trước tiên, các hợp chất sẽ được đo phổ proton 1H-NMR. Nếu chất đảm bảo đủ độ tinh khiết sẽ được tiến hành đo tiếp phổ cacbon 13C-NMR và DEPT. Với những hợp chất có cấu trúc đơn giản, hay gặp có thể xác định được cấu trúc chỉ với số liệu cộng hưởng từ hạt nhân một chiều (1H-NMR, 13 C-NMR và DEPT). Với các chất phức tạp hơn thì cần tiến hành đo thêm các phổ NMR hai chiều (HSQC, HMBC, COSY, NOESY), phổ IR, phổ X-ray để cung cấp thêm thông tin cho việc xác định cấu trúc. Hợp chất sau khi đã được xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ ở trên sẽ được khẳng định công thức phân tử dựa trên kết quả phổ khối MS hoặc phổ HR-MS. 1.1.1. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR (Nuclear Magnetic Resonancespectroscopy) Phổ NMR là phương pháp phân tích cấu trúc các hợp chất hiện đại và hữu hiệu nhất hiện nay. Với việc sử dụng kết hợp các kỹ thuật phổ NMR một chiều và hai chiều, các nhà nghiên cứu có thể xác định chính xác cấu trúc của các hợp chất, dựa trên nguyên tắc cộng hưởng hạt nhân của các nguyên tử khi được đặt trong một từ trường. Trong phổ NMR có hai thông số có đặc trưng liên quan đến cấu trúc hóa học của 1 phân tử là độ dịch chuyển hóa học () và hằng số tương tác spin – spin (J). Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
1.1.1.1.Phổ proton 1H-NMR Trong phổ 1H-NMR, độ dịch chuyển hóa học  của các proton được xác định tùy thuộc vào mức độ lai hóa của các nguyên tử cũng như các đặc trưng riêng của từng phân tử. Mỗi loại proton cộng hưởng ở một trường khác nhau, vì vậy chúng được biểu diễn bằng một độ dịch chuyển hóa học khác nhau. Dựa vào những đặc trưng của  và tương tácJ để có thể cung cấp các thông tin giúp xác định cấu trúc hóa học của hợp chất. 13 1.1.1.2. Phổ cacbon C-NMR Phổ này cho tín hiệu vạch cacbon. Mỗi nguyên tử cacbon sẽ cộng hưởng ở một trường khác nhau và cho một tính hiệu phổ khác nhau. Thang đo cho phổ 13C- NMR cũng được tính bằng ppm nhưng với dải đo rộng hơn phổ proton, từ 0- 240ppm. Ngoài ra, phổ C-NMR còn được ghi theo phương pháp DEPT 13 (Distortionless Enhancement by Polarization Transfer). Phổ này cho ta tín hiệu phân loại cacbon khác nhau. Trên phổ DEPT, tín hiệu của cacbon bậc 4 biến mất. Tín hiệu của CH và CH3 nằm cùng một phía, tín hiệu của CH2 nằm ở phía ngược lại đối với phổ DEPT 135. Trên phổ DEPT 90 chỉ xuất hiện tín hiệu phổ của các nhóm CH. 1.1.1.3. Phổ HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence ) Phổ HSQC cho biết sự liên quan giữa các tín hiệu của 1H và 13 C. Phổ HSQC cho biết thông tin về liên kết trực tiếp giữa proton và cacbon. Phổ HSQC có thể biểu diễn dưới dạng biểu đồ nổi hoặc biểu đồ đường viền. Biểu đồ đường viền có ưu điểm hơn. Bởi vì thông tin về độ chuyển dịch hóa học là khác nhau nên phổ HSQC không đối xứng qua đường chéo. Phổ này chỉ cho tín hiệu đối với nhóm CHn với n ≥1 nên không có tín hiệu với cacbon bậc 4. 1.1.1.4. Phổ HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Correlation) Đây là phổ thể hiện tương tác xa (2 liên kết và 3 liên kết) giữa cacbon và proton trong phân tử và nhờ đó mà từng phần của phân tử cũng như toàn bộ phân tử được xác định. Phổ này đặc biệt thích hợp trong trường hợp phân tử Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
chứa cacbon bậc bốn vì nó thể hiện mối liên quan của tín hiệu proton 1H ở một nguyên tử 13C với tín hiệu của 13C khác ở cách xa nó 2-3 liên kết thậm chí trong một số trường hợp là bốn liên kết. 1.1.1.5. Phổ COSY (Correlation spectroscopy) Phổ COSY biểu diễn các tương tác giữa proton – proton. Các proton tương tác với nhau trong phổ COSY là các proton liên kết với cùng một cacbon hoặc với cacbon liền kề. Nhờ phổ này mà các phần của phân tử ghép nối lại với nhau. Tín hiệu thu được trên phổ COSY có dạng dấu thập. 1.1.1.6. Phổ NOESY (Nuclear Overhauser Enhancement Spectroscopy) Phổ NOESY biểu diễn các tương tác không gian của các proton không kể đến độ dài các liên kết mà chỉ tính đến khoảng cách không gian của chúng được phân bố trong phân tử (khoảng 4A0). Dựa vào kết quả phổ này có thể xác định cấu trúc không gian của phân tử.Trên phổ này khi 2 nhóm proton liên kết với nhau thì tín hiệu của chúng thể hiện ở 4 đỉnh của hình vuông, trong đó 2 đỉnh nằm trên đường chéo. 1.1.2. Phổ khối lượng MS (Mass spectrometry) Khối phổ là một trong các phương pháp thường được sử dụng để xác định khối lượng phân tử của chất nghiên cứu. Cơ sở của phương pháp này là sự bắn phá các phân tử hợp chất hữu cơ thành ion phân tử hoặc các mảnh ion mang điện tích. Phương pháp MS khác với các phương pháp phân tích phổ khác là nó không phụ thuộc vào độ hấp thụ của bức xạ điện từ mà dựa trên quá trình phân tử bị bắn phá bởi chùm electron mang năng lượng cao. Dựa trên số khối của ion phân tử (M+) có thể xây dựng được công thức phân tử của hợp chất. 1.1.3. Phổ hồng ngoại IR (Infrared Spectroscopy) Phương pháp phân tích theo phổ hồng ngoại IR là một trong những kỹ thuật phân tích rất hiệu quả, cung cấp thông tin nhanh về cấu trúc phân tử mà không đòi hỏi các phương pháp tính toán phức tạp. Kỹ thuật này dựa trên nguyên lí là các phân tử khác nhau sẽ hấp thụ ở các vùng bức xạ khác nhau. Sau khi hấp thụ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
các bức xạ hồng ngoại, các phân tử ở trạng thái kích thích sẽ dao động với nhiều vận tốc dao động và xuất hiện dải phổ hấp thụ gọi là phổ hấp thụ bức xạ hồng ngoại. Các đám phổ khác nhau có mặt trong phổ hồng ngoại tương ứng với các nhóm chức đặc trưng và các liên kết có trong phân tử. 1.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của chi Bứa 1.2.1. Sơ lược về họ Bứa (Clusiaceae), chi Bứa (Garcinia) và cây Xến mủ(Garcinia mackeaniana) Họ Bứa có danh pháp khoa họclà Clusiaceaeđược Antoine Laurent de Jussieu đưa ra năm 1789, là một họ thực vật có hoa bao gồm khoảng 27-28 chi với 1.050 loài. Các cây trong họ này có thân gỗ hay cây bụi, thông thường có nhựa mủ vàng và quả hay quả nang để lấy hạt. Chi Bứa (Garcinia) là một chi lớn thuộc họ Bứa với hơn 400 loài, các loài thuộc chi này thường có tán lá màu xanh đậm, lá có đường gân rõ ràng. Hoa vàng nhạt hoặc hơi trắng xanh có bốn hoặc năm cánh. Bao phấn không cuống hoặc đầu nhụy gồm nhiều thì. Trái có nhiều cơm hoặc nước cốt. Hạt có lớp mỏng bao bọc. Chúng thường là đại mộc có chiều cao trung bình khoảng 8-30m như bứa nhà (G. cochinchinensis), sơn vé (G. merguensis), bứa Bentham (G. benthami). Một số ít là đại mộc nhỏ như bứa lửa (G. fusca), bứa đồng (G. schomburgkiana) và cũng có thể là thân bụi như bứa ít hoa (G. oligantha) [1]. Cây Xến Mủ có tên khoa học là Garcinia mackeaniana, là loại cây đại mộc cao cỡ 12 m; nhánh ngang, lúc non vuông vuông, vàng, rồi tròn, đen. Lá có phiến ngang, ngược, to, dài đến 20 cm, đáy chít buồm, mặt trên nâu đen, mặt dưới nâu đỏ lúc khô, gân-phụ 12 cặp; cuống 1,5 cm. Chùm-tụ tán đực cao 4-7 cm; lá đài 4; cánh hoa 4, vàng, cao 7,5 mm; tiểu nhụy thành 4 lóng, mỗi lóng mang 10 bao phấn, nhị cái lép cao 1,8 mm [1]. Cây Xến Mủ là loại cây của vùng nhiệt đới, phân bố chủ yếu ở Châu Á, Châu Phi, New Caledonia và Polynesia. Ở Việt Nam, cây Xến Mủ mọc hoang trong rừng thứ sinh, được tìm thấy ở vùng núi cao Sapa, Thuận Châu - Sơn La. Vỏ cây được thu hái quanh năm. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước về chi Bứa (Garcinia) Chi Garcinia bao gồm nhiều cây thuốc đã được sử dụng trong Y học cổ truyền ở nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là châu Á và châu Phi. Vỏ quả măng cụt G. mangostana được sử dụng trong một số nước ở khu vực Đông Nam Á để điều trị nhiễm trùng da, vết thương, kiết lỵ, tiêu chảy, sốt, viêm khớp [2]. Bộ phận lá và hạt của loài G. dulcis được sử dụng trong y học dân gian của Indonesia để chữa trị viêm hệ bạch huyết, viêm tuyến mang tai và bệnh cường giáp, trong khi vỏ thân cây này được sử dụng ở Thái Lan như một chất khử trùng và nước ép trái cây như là một nguồn thực phẩm bổ xung vitamin và long đờm; ngoài ra, dịch chiết từ rễ của nó cũng được sử dụng như một thuốc hạ sốt và có tác dụng chống độc [3,4]. Vỏ của cây G. cowa cũng được sử dụng trong y học dân gian Thái Lan như một loại thuốc hạ sốt và kháng khuẩn [5]. Tại Ấn Độ, quả của G. indica được sử dụng làm thuốc trừ giun sán, kiết lỵ, giảm đau và bệnh tim [6]. Loài G. cambogia đã được sử dụng trong y học cổ truyền Ấn Độ để điều trị khối u, vết loét, trĩ, tiêu chảy, kiết lỵ, sốt, lở loét và bệnh ký sinh trùng [7]. Thành phần nhựa của G. hanburyii được sử dụng ở Thái Lan như loại thuốc giun và điều trị các nhiễm khuẩn vết thương. Nó cũng được dùng để điều trị viêm da mãn tính, trĩ và các vết lở do nằm liệt lâu ngày [8]. Ở Trung Quốc, G. hanburyii đã được phát triển như là một thuốc kháng u [9]. Loài G. xanthochymus được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền Trung Quốc tẩy giun sán và loại bỏ độc tố thực phẩm [10]. Loài G. hombroniana, được sử dụng ở Malaysia như thuốc chăm sóc trẻ sơ sinh và chữa bệnh dị ứng da [11]. Ở Châu Phi, G. preussii được sử dụng lâu đời để điều trị bệnh đau dạ dày và nước sắc lá của nó được dùng để trị đau răng [12]. Các cao chiết từ G. kola được sử dụng trong y học dân tộc Nigeria chống viêm thanh quản, ho và các bệnh về gan. Hạt của nó được sử dụng ở châu Phi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
như một thuốc giải độc [13]. Bộ phận lá và hoa của G. afzelii được sử dụng ở Cameroon và Ghana như một tác nhân kháng khuẩn [14]. Ở Fiji, chiết xuất lá của loài G. pseudoguttifera được trộn với dầu dừa để làm giảm đau [15]. Do có nhiều tác dụng dược lý quý báu mà chi Garcinia đã thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Cho đến nay, có khoảng hơn 100 loài trong chi này đã được nghiên cứu về thành phần hóa học ở các bộ phận khác nhau như lá, vỏ cây, rễ, thân, cành, tâm gỗ, trái cây, hạt, hoa….Kết quả nghiên cứu cho thấy chi Garcinia là một nguồn phong phú các hoạt chất bao gồm xanthone, flavonoid, benzophenone, lactone và axit phenolic với nhiều hoạt tính sinh học lý thú như khả năng chống ung thư, chống oxy hóa, kháng nấm, kháng khuẩn, kháng viêm và kháng virus [16]. 1.2.2.1. Hoạt tính chống ung thư Hầu hết các loài thuộc chi Garcinia đều sinh tổng hợp xanthone. Các hợp chất này là chất chỉ điểm đặc trưng của họ Bứa cũng như của chi Garcinia với hơn 40 kiểu mẫu oxygen hóa đã được tìm thấy. Các polyhydroxyxanthone đơn giản có thể mang hai, ba, bốn hay năm nhóm thế hydroxyl hay metoxyl với các vị trí mang oxygen thường gặp là 1,5-; 1,7-; 1,3,5-; 1,3,7-; 1,3,5,6-; 1,3,6,7- và 1,3,5,8-. Từ loài G. hanburyi hai hợp chất xanthone là axit gambogic (1) và axit epigambogic (2) đã được phân lập và thử nghiệm khả năng gây độc trên dòng tế bào ung thư bạch cầu K562/S và dòng kháng doxorubicin K562/R. Kết quả thử nghiệm cho thấy cả hai hợp chất này đều có hoạt tính với giá trị IC50 trong khoảng 1,32 - 0,89 µM [9]. Hợp chất nujiangefolin D (3a), được phân lập từ quả của Garcinia nujiangensis cho thấy hoạt tính gây độc tế bào đối với các dòng tế bào Hela, PANC-1 và MDA-MB-231 với giá trị IC50 lần lượt là 5,6 ± 0,1, 9,1 ± 0,2 và 8,3 ± 0,2 M. Kết quả này cho thấy 3a có thể là một chất tiềm năng để điều trị ung thư cổ tử cung [17]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn