Khảo Sát Thành Phần Hóa Học Của Lá Cây Núc Nác (Oroxylum Indicum)

Khảo sát thành phần hóa học của lá cây núc nác Oroxylum indicum L. thuộc họ chùm ớt, cung cấp thông tin quý giá cho nghiên cứu dược liệu.

• Tác giả: Nguyễn Vũ Mai Trang
• Người hướng dẫn: Th.S. Lê Thị Thu Hương
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Hóa Học
• Đề tài: Khảo Sát Thành Phần Hóa Học Của Lá Cây Núc Nác (Oroxylum Indicum)
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. MÔ TẢ THỰC VẬT
• 1.2. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DƯỢC TÍNH
• 1.3. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT THIẾT BỊ
• 2.2. ĐIỀU CHẾ CÁC CAO PHÂN ĐOẠN
• 2.3. CÔ LẬP CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ TRONG CAO ETYL AXETAT
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT OI-3
• 3.2. KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT OI-4
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
• TÀI LIỆU TIẾNG ANH

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Cây Núc Nác Oroxylum Indicum Dược Liệu Quý

Cây núc nác (Oroxylum indicum L.) thuộc họ Chùm ớt (Bignoniaceae), là một dược liệu quý được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền. Cây có thể cao tới 20-25m, thân nhẵn, ít phân nhánh. Lá xẻ 2-3 lần lông chim, hoa màu nâu đỏ sẫm mọc thành chùm dài ở đầu cành. Quả nang to, dài tới 50-80cm. Cây mọc hoang và được trồng ở khắp nơi ở Việt Nam, cũng như ở Trung Quốc, Malaysia, Ấn Độ, Lào, Campuchia. Dân gian gọi cây bằng nhiều tên khác nhau như nam hoàng bá, mộc hồ điệp, mạy ca (Tày), co ca liên (Thái), psờ lụng (Kho), kờ lúc (K`dong), póc ta lốp (Ba Na). Nghiên cứu về dược tính của cây núc nác ngày càng được quan tâm, đặc biệt là các tác dụng chống oxy hóa, chống ung thư và bảo vệ gan.

1.1. Mô Tả Thực Vật Học Của Cây Núc Nác Oroxylum Indicum

Cây núc nác có đặc điểm hình thái dễ nhận biết. Thân cây cao lớn, vỏ màu xám tro, mặt trong màu vàng. Lá kép lông chim 2-3 lần, các lá chét hình bầu dục, đầu nhọn. Hoa mọc thành cụm lớn ở ngọn cành, màu sắc đặc trưng. Quả nang dài, chứa nhiều hạt dẹt có màng mỏng bao quanh. Theo [2], cây phân bố rộng rãi ở Việt Nam và các nước châu Á nhiệt đới. Việc nhận diện chính xác cây núc nác là rất quan trọng để đảm bảo sử dụng đúng dược liệu.

1.2. Vùng Phân Bố Và Mùa Thu Hoạch Lá Núc Nác

Cây núc nác phân bố rộng khắp Việt Nam, từ miền Bắc đến miền Nam. Cây cũng được tìm thấy ở nhiều quốc gia châu Á khác. Mùa thu hoạch lá núc nác thường vào mùa hè và mùa thu, khi lá cây phát triển mạnh mẽ nhất. Việc xác định đúng thời điểm thu hoạch giúp đảm bảo hàm lượng hoạt chất cao nhất trong lá. Cần có quy trình thu hái và sơ chế lá núc nác hợp lý để bảo quản dược tính.

II. Thách Thức Nghiên Cứu Thành Phần Hóa Học Lá Núc Nác

Việc nghiên cứu thành phần hóa học lá núc nác gặp nhiều thách thức. Thứ nhất, thành phần hóa học có thể thay đổi tùy thuộc vào vùng địa lý, mùa vụ và điều kiện sinh trưởng của cây. Thứ hai, việc chiết xuất và phân lập các hợp chất từ lá đòi hỏi kỹ thuật phức tạp và tốn kém. Thứ ba, việc xác định cấu trúc và hoạt tính sinh học của các hợp chất mới là một quá trình lâu dài và đòi hỏi sự phối hợp của nhiều chuyên gia. Tuy nhiên, những nỗ lực nghiên cứu này là rất quan trọng để khai thác tối đa tiềm năng dược liệu của cây núc nác.

2.1. Sự Biến Động Thành Phần Hóa Học Theo Điều Kiện Sinh Thái

Các nghiên cứu chỉ ra rằng thành phần hóa học lá núc nác có thể khác nhau đáng kể giữa các vùng địa lý khác nhau. Các yếu tố như đất đai, khí hậu và độ cao có thể ảnh hưởng đến quá trình sinh tổng hợp các hợp chất trong cây. Do đó, cần tiến hành phân tích hóa học thực vật trên các mẫu lá từ nhiều vùng khác nhau để có cái nhìn toàn diện về thành phần hóa học của cây.

2.2. Khó Khăn Trong Chiết Xuất Và Phân Lập Hợp Chất

Quá trình chiết xuất và phân lập các hợp chất trong lá núc nác đòi hỏi các kỹ thuật hiện đại như sắc ký cột, sắc ký lớp mỏng (TLC) và sắc ký khí khối phổ (GC-MS). Việc lựa chọn dung môi chiết xuất phù hợp và tối ưu hóa các điều kiện phân tách là rất quan trọng để thu được các hợp chất tinh khiết. Theo khóa luận, việc điều chế các cao phân đoạn cũng là một bước quan trọng trong quy trình này.

2.3. Vấn Đề Xác Định Cấu Trúc Và Hoạt Tính Sinh Học

Sau khi phân lập được các hợp chất, việc xác định cấu trúc hóa học của chúng thường được thực hiện bằng các phương pháp phổ nghiệm như NMR, UV-Vis và MS. Việc xác định hoạt tính sinh học của các hợp chất đòi hỏi các thử nghiệm in vitro và in vivo. Quá trình này có thể tốn kém và mất nhiều thời gian, nhưng rất cần thiết để đánh giá tiềm năng dược liệu của các hợp chất trong lá núc nác.

III. Phương Pháp Chiết Xuất Hợp Chất Từ Lá Cây Núc Nác Hiệu Quả

Có nhiều phương pháp chiết xuất hợp chất thực vật có thể được áp dụng để nghiên cứu lá cây núc nác. Các phương pháp phổ biến bao gồm chiết xuất bằng dung môi, chiết xuất bằng siêu âm và chiết xuất bằng vi sóng. Việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào tính chất của các hợp chất mục tiêu và điều kiện thí nghiệm. Các phương pháp sắc ký như sắc ký lớp mỏng (TLC) và sắc ký khí khối phổ (GC-MS) đóng vai trò quan trọng trong việc phân tích và xác định các hợp chất.

3.1. Chiết Xuất Bằng Dung Môi Lựa Chọn Tối Ưu

Chiết xuất bằng dung môi là một phương pháp đơn giản và hiệu quả để thu được các hợp chất trong lá núc nác. Việc lựa chọn dung môi phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất chiết xuất cao. Các dung môi thường được sử dụng bao gồm etanol, metanol, etyl axetat và diclometan. Theo tài liệu, việc điều chế các cao phân đoạn bằng các dung môi khác nhau là một bước quan trọng trong quy trình chiết xuất.

3.2. Ứng Dụng Sắc Ký Lớp Mỏng TLC Trong Phân Tích

Sắc ký lớp mỏng (TLC) là một kỹ thuật đơn giản và nhanh chóng để kiểm tra độ tinh khiết của các hợp chất và theo dõi quá trình phân tách. TLC cũng có thể được sử dụng để định tính các hợp chất bằng cách so sánh Rf với các chất chuẩn. Kỹ thuật này đóng vai trò quan trọng trong việc xác định sự hiện diện của các flavonoid lá núc nác.

3.3. Sắc Ký Khí Khối Phổ GC MS Phân Tích Chuyên Sâu

Sắc ký khí khối phổ (GC-MS) là một kỹ thuật mạnh mẽ để phân tích định tính và định lượng các hợp chất dễ bay hơi. GC-MS có thể được sử dụng để xác định các hợp chất trong chiết xuất lá núc nác bằng cách so sánh phổ khối của chúng với các thư viện phổ chuẩn. Kỹ thuật này cung cấp thông tin chi tiết về cấu trúc và hàm lượng của các hợp chất.

IV. Phân Tích Định Tính Thành Phần Hóa Học Lá Núc Nác Bằng UV Vis

Phổ nghiệm UV-Vis là một phương pháp hữu ích để xác định sự hiện diện của các nhóm chức hấp thụ ánh sáng trong các hợp chất chiết xuất từ lá núc nác. Các flavonoid thường có phổ UV-Vis đặc trưng với các đỉnh hấp thụ ở vùng UV và vùng khả kiến. Việc phân tích phổ UV-Vis có thể cung cấp thông tin về cấu trúc và sự có mặt của các flavonoid trong mẫu.

4.1. Xác Định Flavonoid Bằng Phổ Nghiệm UV Vis

Các flavonoid là một nhóm lớn các hợp chất thực vật có nhiều hoạt tính sinh học. Phổ UV-Vis của các flavonoid thường có hai đỉnh hấp thụ chính, một ở vùng 240-280 nm (band B) và một ở vùng 300-400 nm (band A). Vị trí và cường độ của các đỉnh này có thể cung cấp thông tin về cấu trúc và sự thay thế của các flavonoid.

4.2. Ứng Dụng Phổ UV Vis Trong Nghiên Cứu Thực Vật

Phổ UV-Vis là một công cụ hữu ích trong nghiên cứu thực vật để xác định và định lượng các hợp chất có hoạt tính sinh học. Phương pháp này có thể được sử dụng để theo dõi sự thay đổi thành phần hóa học của cây trong quá trình sinh trưởng và phát triển, cũng như để đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến thành phần hóa học của cây.

V. Ứng Dụng Dược Liệu Từ Lá Núc Nác Tiềm Năng Phát Triển

Các nghiên cứu về thành phần hóa học lá núc nác đã mở ra nhiều tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực dược liệu. Các hợp chất trong lá núc nác có nhiều hoạt tính sinh học, bao gồm chống oxy hóa, chống viêm, chống ung thư và bảo vệ gan. Dựa trên những kết quả này, có thể phát triển các sản phẩm dược liệu từ lá núc nác để điều trị các bệnh khác nhau.

5.1. Tác Dụng Dược Lý Của Lá Núc Nác Theo Y Học Cổ Truyền

Trong y học cổ truyền, lá núc nác được sử dụng để điều trị nhiều bệnh, bao gồm viêm phế quản, ho lâu ngày, lở loét do sơn ăn và viêm da ngứa lở. Các bài thuốc từ lá núc nác thường được kết hợp với các dược liệu khác để tăng cường hiệu quả điều trị. Cần có thêm nghiên cứu khoa học để chứng minh hiệu quả và an toàn của các bài thuốc này.

5.2. Nghiên Cứu Về Hoạt Tính Sinh Học Của Chiết Xuất Lá Núc Nác

Các nghiên cứu hiện đại đã chứng minh rằng chiết xuất lá núc nác có nhiều hoạt tính sinh học quan trọng. Ví dụ, chiết xuất lá núc nác có khả năng chống oxy hóa, chống viêm, chống ung thư và bảo vệ gan. Các hoạt tính này có thể được quy cho sự hiện diện của các flavonoid và các hợp chất khác trong lá.

5.3. Phát Triển Sản Phẩm Dược Liệu Từ Núc Nác Hướng Đi Mới

Dựa trên những kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học, có thể phát triển các sản phẩm dược liệu từ lá núc nác để điều trị các bệnh khác nhau. Các sản phẩm này có thể bao gồm viên nang, viên nén, trà thảo dược và các sản phẩm bôi ngoài da. Cần có các nghiên cứu lâm sàng để đánh giá hiệu quả và an toàn của các sản phẩm này trước khi đưa ra thị trường.

VI. Kết Luận Và Hướng Nghiên Cứu Thành Phần Hóa Học Lá Núc Nác

Nghiên cứu thành phần hóa học lá núc nác là một lĩnh vực đầy tiềm năng. Các kết quả nghiên cứu đã cung cấp những thông tin quan trọng về các hợp chất có trong lá và hoạt tính sinh học của chúng. Tuy nhiên, cần có thêm nhiều nghiên cứu để khai thác tối đa tiềm năng dược liệu của cây núc nác. Các hướng nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc phân lập và xác định các hợp chất mới, đánh giá hoạt tính sinh học của chúng và phát triển các sản phẩm dược liệu từ lá núc nác.

6.1. Tổng Kết Các Hợp Chất Đã Được Xác Định Trong Lá Núc Nác

Nhiều hợp chất đã được xác định trong lá núc nác, bao gồm flavonoid, alkaloid, tannin và saponin. Các flavonoid như baicalein, oroxylin A và chrysin là những hợp chất có hoạt tính sinh học quan trọng. Cần có thêm nghiên cứu để xác định các hợp chất khác và đánh giá hoạt tính sinh học của chúng.

6.2. Đánh Giá Tiềm Năng Dược Liệu Của Cây Núc Nác

Cây núc nác có tiềm năng lớn trong việc phát triển các sản phẩm dược liệu. Các hợp chất trong lá núc nác có nhiều hoạt tính sinh học quan trọng, bao gồm chống oxy hóa, chống viêm, chống ung thư và bảo vệ gan. Cần có các nghiên cứu lâm sàng để đánh giá hiệu quả và an toàn của các sản phẩm dược liệu từ lá núc nác.

6.3. Hướng Nghiên Cứu Mới Về Thành Phần Hóa Học Lá Núc Nác

Các hướng nghiên cứu trong tương lai có thể tập trung vào việc phân lập và xác định các hợp chất mới, đánh giá hoạt tính sinh học của chúng và phát triển các sản phẩm dược liệu từ lá núc nác. Ngoài ra, cần có các nghiên cứu về độc tính và an toàn của các hợp chất và sản phẩm từ lá núc nác.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

• Lý do chọn đề tài và bối cảnh thực tiễn: Trong y học cổ truyền phương Đông và dân gian Việt Nam, thảo mộc tự nhiên từ lâu đã được ứng dụng để điều trị nhiều chứng bệnh. Cùng với sự phát triển của khoa học hóa dược hiện đại, việc nghiên cứu thành phần hóa học và thăm dò hoạt tính sinh học của các loài cây thuốc đóng vai trò then chốt nhằm phát triển các chế phẩm dược liệu có nguồn gốc thiên nhiên an toàn, hạn chế tác dụng phụ không mong muốn thường gặp ở thuốc tổng hợp hóa dược. Cây núc nác (Oroxylum indicum L.) là loài thảo dược thuộc họ Chùm ớt (Bignoniaceae) thu hút sự quan tâm lớn của giới nghiên cứu nhờ chứa hàm lượng dồi dào các hợp chất polyphenol, đặc biệt là nhóm flavonoid. Các flavonoid này sở hữu tiềm năng chống oxy hóa, ngăn ngừa xơ vữa động mạch, hỗ trợ giảm nguy cơ tai biến mạch máu não, chống thoái hóa tế bào gan, lão hóa và giảm thương tổn do bức xạ. Xuất phát từ thực tiễn trên, tác giả đã lựa chọn đề tài "Khảo sát thành phần hóa học của lá cây núc nác – Oroxylum indicum L." nhằm đóng góp thêm cơ sở dữ liệu khoa học về nhóm hoạt chất tự nhiên từ loài cây này tại Việt Nam.
• Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu:
  1. Thu hái, xử lý nguyên liệu và điều chế dịch chiết tổng cùng các cao phân đoạn theo độ phân cực dung môi tăng dần từ lá cây núc nác.
  2. Ứng dụng các kỹ thuật sắc ký (sắc ký lớp mỏng, sắc ký cột silica gel) để phân tách, tinh chế và cô lập các hợp chất hữu cơ sạch từ phân đoạn cao etyl axetat.
  3. Xác định và giải thích cấu trúc hóa học của các hợp chất cô lập được bằng việc kết hợp các phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân hiện đại ($^1\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$, DEPT, HSQC, HMBC) và đối chiếu tài liệu tham khảo.
• Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
  • Đối tượng nghiên cứu: Hợp chất tự nhiên có trong lá cây núc nác (Oroxylum indicum L.), họ Chùm ớt (Bignoniaceae).
  • Phạm vi không gian: Mẫu lá được thu hái tại tỉnh Tuyên Quang và được định danh thực vật học bởi TS. Phạm Văn Ngọt (Bộ môn Thực vật học, Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh).
  • Phạm vi thời gian: Khóa luận được hoàn thành và bảo vệ vào tháng 5 năm 2012.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

• Khung lý thuyết và tổng quan khoa học:
  • Về mặt phân loại học và hình thái thực vật: Cây núc nác (Oroxylum indicum L., họ Bignoniaceae) là cây thân gỗ to cao từ 7–12 m (có thể đạt 20–25 m), thân nhẵn ít phân nhánh, vỏ xám tro ruột vàng. Lá xẻ lông chim 2–3 lần, lá chét hình bầu dục dài 7,5–15 cm, rộng 5–6,5 cm. Hoa màu nâu đỏ sẫm mọc chùm dài đầu cành; quả nang dẹt to dài 50–80 cm, rộng 5–7 cm chứa nhiều hạt có cánh màng mỏng trong suốt.
  • Về mặt dược tính theo y văn: Các nghiên cứu dược lý quốc tế đã ghi nhận Oroxylum indicum có hoạt tính chống viêm (thử nghiệm trên mô hình phù chân chuột ở liều 150 mg/kg và 300 mg/kg), chống độc bảo vệ gan (chiết xuất ethanol liều 300 mg/kg trên chuột), diệt giun sán đường ruột (equine strongyles ở nồng độ từ $2 \times 10^{-4}\text{ g/mL}$), chống ung thư và kháng đột biến gen tế bào (baicalein ức chế đột biến TRP-P-1 với $\text{IC}_{50} = 2,78 \pm 0,15\ \mu\text{M}$; dịch chiết cồn gây độc dòng tế bào Hep-2 ở nồng độ $2,5\ \mu\text{g/mL}$), bảo vệ niêm mạc dạ dày (các hoạt chất chrysin, baicalein, oroxylin A) và kháng khuẩn/kháng nấm trên nhiều chủng vi sinh vật gây bệnh.
  • Lịch sử nghiên cứu hóa thực vật: Giai đoạn 1953–2011, các nhà khoa học trong và ngoài nước đã tách chiết từ các bộ phận khác nhau (vỏ thân, vỏ rễ, hạt, gỗ, lá) của cây núc nác nhiều nhóm hoạt chất như flavonoid (baicalein, chrysin, oroxylin A, hispidulin, scutellarein, prunetin, pinostrobin, isokaemferide và các dẫn xuất glycoside), pterocarpan, phytosterol ($\beta$-sitosterol, stigmast-7-en-3-ol), triterpenoid (lupeol) và anthraquinone (aloe emodin).
• Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:
  • Phương pháp xử lý mẫu và chiết xuất: Chiết ngấm kiệt/ngâm dầm bột lá khô nhiều lần bằng dung môi ethanol 96°, cô hồi lưu và cất đuổi dung môi dưới áp suất giảm bằng máy cô quay chân không Heidolph để thu cao cặn tổng.
  • Phương pháp chiết lỏng – lỏng phân đoạn: Phân tán cao tổng trong pha nước, lần lượt chiết lỏng – lỏng bằng phễu chiết với các dung môi có độ phân cực tăng dần: ete dầu hỏa, etyl axetat và metanol.
  • Phương pháp sắc ký tách chất: Sắc ký cột cổ điển (Column Chromatography) pha tĩnh silica gel 60 (kích thước hạt 0,063 mm, Merck) và sắc ký cột trọng lượng; sắc ký lớp mỏng phân tích (TLC, bản nhôm silica gel 60 $\text{F}_{254}$, Merck) với thuốc thử hiện hình sulfuric acid ($\text{H}_2\text{SO}_4$) đặc để định hướng gom phân đoạn.
  • Phương pháp phổ xác định cấu trúc: Đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1 chiều ($^1\text{H-NMR}$ tần số 500 MHz, $^{13}\text{C-NMR}$ và DEPT tần số 125 MHz) cùng phổ cộng hưởng từ 2 chiều (HSQC, HMBC) trên thiết bị Bruker AC.500 tại Phòng Phân tích Cấu trúc, Viện Hóa học thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam (Hà Nội).
• Nguồn dữ liệu: Dữ liệu thực nghiệm phân tích thực tế từ 2,8 kg bột mẫu lá núc nác khô và hệ thống dữ liệu phổ NMR thu nhận trực tiếp từ máy phân tích.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 hệ thống hóa các tư liệu khoa học về đặc điểm phân loại học, danh pháp, vùng phân bố tự nhiên và công dụng dân gian của cây núc nác tại Việt Nam (nam hoàng bá, mộc hồ điệp, mạy ca, co ca liên, p'sờ lụng, kờ lúc, póc ta lốp) cũng như các quốc gia lân cận (Syonaka tại Ấn Độ; Bạch ngọc nhi, Thiên trương chỉ tại Trung Quốc). Tác giả tổng thuật chi tiết các bài thuốc cổ truyền ứng dụng núc nác trong điều trị ho lâu ngày, viêm phế quản, lở loét do dị ứng sơn ăn, viêm da tiết dịch, bệnh sởi ở trẻ em và hội chứng lỵ. Tiếp đó, chương này tổng kết toàn diện các công trình nghiên cứu trong nước và quốc tế về dược lý thực nghiệm (kháng viêm, chống độc gan, diệt ký sinh trùng, ức chế tế bào ung thư, kháng khuẩn) cùng hơn 50 hợp chất thiên nhiên đã từng được phân lập từ các bộ phận rễ, thân, lá, hoa, hạt của cây từ năm 1953 đến 2011.

Chương 2: Thực nghiệm

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình hóa học thực nghiệm từ khâu chuẩn bị mẫu đến phân tách phân đoạn và cô lập đơn chất sạch:

• Xử lý mẫu và tạo cao: 2,8 kg bột lá khô sau khi ngâm dầm với ethanol và cô quay chân không thu được 134 gam cao tổng. Cao tổng được hòa tan vào nước rồi chiết lỏng – lỏng phân đoạn với các dung môi thu được: cao ete dầu (35 g), cao etyl axetat (87 g) và cao metanol (5 g).
• Khảo sát và phân đoạn cao etyl axetat: Dựa trên kết quả sắc ký lớp mỏng, 87 gam cao etyl axetat được chọn để sắc ký cột silica gel, giải ly bằng hệ dung môi có độ phân cực tăng dần từ Ete dầu : Etyl axetat (ED:EA 50:1) đến Clorofom : Metanol (C:M từ 100:1 đến 1:1), thu được 12 phân đoạn chính ký hiệu từ EA.1 đến EA.12.

Phân đoạn	Khối lượng (g)	Hệ dung môi giải ly	Kết quả sắc ký lớp mỏng	Hướng xử lý
EA.1	2,12	ED : EA (50:1)	Nhiều vết kéo dài	Chưa khảo sát
EA.2	1,27	Clorofom	1 vết tròn rõ, có vết bẩn	Chưa khảo sát
EA.3	6,11	C : M (100:1)	Nhiều vết	Chưa khảo sát
EA.4	5,64	C : M (50:1)	2 vết tròn kèm vết bẩn	Chưa khảo sát
EA.5	4,35	C : M (25:1)	Nhiều vết kéo dài	Chưa khảo sát
EA.6	8,29	C : M (15:1)	Nhiều vết kéo dài	Chưa khảo sát
EA.7	2,30	C : M (10:1)	1 vết tròn rõ kèm vết bẩn	Khảo sát cô lập hợp chất OI-3
EA.8	0,25	C : M (10:1)	1 vết chính tròn rõ, có vết bẩn	Khảo sát cô lập hợp chất OI-4
EA.9	12,24	C : M (9:1)	Nhiều vết	Chưa khảo sát
EA.10	8,56	C : M (4:1)	Nhiều vết	Chưa khảo sát
EA.11	4,50	C : M (1:1)	Nhiều vết	Chưa khảo sát
EA.12	10,04	C : M (1:1)	Nhiều vết kéo dài	Chưa khảo sát

• Quy trình cô lập chất OI-3: Phân đoạn EA.7 (2,30 g) được rửa nhiều lần bằng metanol, tiếp tục sắc ký cột silica gel (hệ C:M 10:1) thu phân đoạn phụ EA.2 (327 mg). Phân đoạn này tiếp tục qua sắc ký cột silica gel thu được phân đoạn sạch hơn (287 mg), sau đó sắc ký cột trọng lượng nhiều lần giải ly bằng metanol nguyên chất, thu được 30 mg chất OI-3 ở dạng tinh thể hình kim màu vàng, $R_f = 0,55$ (hệ C:M 10:1).
• Quy trình cô lập chất OI-4: Phân đoạn EA.8 (0,25 g / 250 mg) được rửa metanol, sắc ký cột silica gel (hệ C:M 10:1) thu phân đoạn phụ EA.2 (80 mg). Tiếp tục sắc ký cột trọng lượng giải ly bằng metanol thu 42 mg mẫu, rồi lặp lại sắc ký cột trọng lượng 2 lần nữa thu được 10 mg chất OI-4 ở dạng tinh thể khối màu vàng nâu, $R_f = 0,55$ (hệ C:M 10:1).

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 3 tập trung phân tích sâu dữ liệu phổ và biện luận cấu trúc không gian của hai hợp chất đã cô lập:

• Biện luận cấu trúc hợp chất OI-3:

  • Phổ $^{13}\text{C-NMR}$ và DEPT thể hiện tín hiệu của 16 nguyên tử carbon gồm: 1 nhóm $-\text{CH}3$ ($\delta\text{C}\ 60,0\ \text{ppm}$), 6 carbon nhóm $=\text{CH}-$ (trong đó 2 tín hiệu có cường độ gấp đôi), 6 carbon mang oxy loại $\text{C}-\text{O}$, 2 carbon tứ cấp $=\text{C}<$ và 1 nhóm carbonyl xeton $>\text{C}=\text{O}$ tại $\delta_\text{C}\ 182,8\ \text{ppm}$.
  • Phổ $^1\text{H-NMR}$ xuất hiện mũi đơn đặc trưng của proton khung flavone tại $\delta_\text{H}\ 6,56\ \text{ppm}\ (1\text{H}, \text{s}, \text{H}-3)$ và $\delta_\text{H}\ 6,54\ \text{ppm}\ (1\text{H}, \text{s}, \text{H}-8)$; 1 mũi đơn $3\text{H}$ tại $\delta_\text{H}\ 3,95\ \text{ppm}$ ứng với nhóm $-\text{OCH}3$. Vùng trường yếu ghi nhận 2 tín hiệu doublet tương tác ortho ($J = 7\ \text{Hz}$ và $J = 6,9\ \text{Hz}$) tại $\delta\text{H}\ 7,94\ \text{ppm}\ (2\text{H}, \text{H}-2',6')$ và $\delta_\text{H}\ 6,94\ \text{ppm}\ (2\text{H}, \text{H}-3',5')$ đặc trưng cho vòng B có nhóm thế tại vị trí C-4'.
  • Phổ 2D-NMR (HSQC, HMBC) xác nhận tương quan giữa nhóm carbonyl $\text{C}-4$ ($\delta_\text{C}\ 182,8\ \text{ppm}$) với $\text{H}-3$ ($\delta_\text{H}\ 6,56\ \text{ppm}$); proton của nhóm $-\text{OCH}3$ tương quan với carbon tại $\delta\text{C}\ 131,3\ \text{ppm}$ chứng minh nhóm methoxy gắn tại vị trí C-6. Kết hợp đối chiếu phổ với chất hispidulin từ y văn, tác giả xác định OI-3 chính là Hispidulin (5,7,4'-trihydroxy-6-methoxyflavone).

• Biện luận cấu trúc hợp chất OI-4:

  • Phổ $^{13}\text{C-NMR}$ và DEPT cho 15 tín hiệu carbon gồm: 7 carbon $=\text{CH}-$ (2 tín hiệu có cường độ đôi), 5 carbon $\text{C}-\text{O}$, 2 carbon tứ cấp $=\text{C}<$ và 1 carbon carbonyl $>\text{C}=\text{O}$ tại $\delta_\text{C}\ 184,0\ \text{ppm}$.
  • Phổ $^1\text{H-NMR}$ có 2 mũi đơn $\delta_\text{H}\ 6,73\ \text{ppm}\ (1\text{H}, \text{s}, \text{H}-3)$ và $\delta_\text{H}\ 6,62\ \text{ppm}\ (1\text{H}, \text{s}, \text{H}-8)$. Hai cụm tín hiệu đa đỉnh (multiplet) tại $\delta_\text{H}\ 7,98\ \text{ppm}\ (2\text{H})$ và $\delta_\text{H}\ 7,55\ \text{ppm}\ (3\text{H})$ quy kết cho các proton $\text{H}-2',6'$ và $\text{H}-3',4',5'$ của vòng B không mang nhóm thế.
  • Phổ HMBC chỉ ra tương quan giữa $\text{H}-3$ ($\delta_\text{H}\ 6,73\ \text{ppm}$) với carbon carbonyl $\text{C}-4$ ($\delta_\text{C}\ 184,0\ \text{ppm}$), carbon $\text{C}-2$ ($\delta_\text{C}\ 165,6\ \text{ppm}$) và $\text{C}-1'$ ($\delta_\text{C}\ 132,8\ \text{ppm}$). Vòng A mang 3 nhóm thế $-\text{OH}$ tại C-5 ($\delta_\text{C}\ 148,0\ \text{ppm}$), C-6 ($\delta_\text{C}\ 130,7\ \text{ppm}$) và C-7 ($\delta_\text{C}\ 154,9\ \text{ppm}$). So sánh số liệu thực nghiệm với tài liệu tham khảo chứng minh OI-4 chính là Baicalein (5,6,7-trihydroxyflavone).

Hợp chất cô lập	Dạng cảm quan	Khối lượng	$R_f$ (C:M 10:1)	Cấu trúc hóa học xác định	Tên danh pháp
OI-3	Tinh thể hình kim màu vàng	30 mg	0,55	Hispidulin	5,7,4'-trihydroxy-6-methoxyflavone
OI-4	Tinh thể khối màu vàng nâu	10 mg	0,55	Baicalein	5,6,7-trihydroxyflavone

Chương 4: Kết luận và đề xuất

Chương 4 đúc kết những thành quả thực nghiệm đã đạt được của đề tài và vạch ra các định hướng mở rộng nghiên cứu tiếp theo về mặt hóa học và hoạt tính sinh học.

Kết quả và đóng góp

• Kết quả chính kèm số liệu thực nghiệm:
  1. Xử lý thành công 2,8 kg bột lá cây núc nác khô, điều chế được 134 gam cao tổng ethanol và tách thành 3 cao phân đoạn: cao ete dầu (35 g), cao etyl axetat (87 g) và cao metanol (5 g).
  2. Thực hiện sắc ký cột phân đoạn cao etyl axetat (87 g) thu được 12 phân đoạn từ EA.1 đến EA.12.
  3. Cô lập thành công 2 hợp chất flavonoid tinh khiết:
     • Hợp chất OI-3 (Hispidulin): khối lượng 30 mg, tinh thể hình kim màu vàng, $R_f = 0,55$ (hệ giải ly Clorofom : Metanol tỷ lệ 10:1).
     • Hợp chất OI-4 (Baicalein): khối lượng 10 mg, tinh thể khối màu vàng nâu, $R_f = 0,55$ (hệ giải ly Clorofom : Metanol tỷ lệ 10:1).
  4. Xác định tường minh độ dịch chuyển hóa học trên phổ cộng hưởng từ hạt nhân ($^1\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$, DEPT, HSQC, HMBC) của cả 2 hợp chất.
• Giải pháp và đề xuất của tác giả:
  • Tiếp tục phân tích sắc ký để khảo sát các phân đoạn còn lại của cao etyl axetat (các phân đoạn EA.1–EA.6 và EA.9–EA.12) cũng như cao ete dầu và cao metanol.
  • Tiến hành thử nghiệm hoạt tính sinh học thực nghiệm (kháng viêm, kháng khuẩn, chống oxy hóa, độc tế bào) trên hai hợp chất hispidulin và baicalein đã cô lập.
  • Mở rộng thu hái nguyên liệu và khảo sát hóa học trên các bộ phận khác của cây núc nác như vỏ thân, vỏ rễ và hạt.
• Đóng góp khoa học:
  • Khóa luận làm sáng tỏ thành phần hóa học của lá cây núc nác thu hái tại khu vực tỉnh Tuyên Quang.
  • Cung cấp quy trình chiết tách, thông số sắc ký và bộ dữ liệu phổ NMR chi tiết cho hispidulin và baicalein, bổ sung cơ sở khoa học cho nguồn dược liệu tự nhiên Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế của nghiên cứu:
  • Do giới hạn thời gian thực hiện của một khóa luận tốt nghiệp cử nhân, tác giả mới chỉ tập trung xử lý và cô lập hợp chất từ 2 phân đoạn (EA.7 và EA.8) trong tổng số 12 phân đoạn của cao etyl axetat; 10 phân đoạn còn lại cùng cao ete dầu và cao metanol chưa được khảo sát chi tiết.
  • Đề tài chỉ dừng lại ở bước chiết tách, cô lập và xác định cấu trúc hóa học, chưa tiến hành thử nghiệm hoạt tính sinh học in vitro hoặc in vivo đối với các chất tinh chế được.
  • Phạm vi mẫu thực vật mới được thu thập tại một vùng địa lý duy nhất (tỉnh Tuyên Quang) và tập trung vào cơ quan lá.
• Hướng nghiên cứu tiếp theo:
  • Khảo sát trọn vẹn các phân đoạn sắc ký chưa thực hiện nhằm tìm kiếm thêm các hợp chất thứ cấp mới hoặc các dẫn xuất flavonoid glycoside khác.
  • Triển khai các thử nghiệm dược lý chuyên sâu về khả năng chống oxy hóa, ức chế vi sinh vật gây bệnh và độc tính tế bào ung thư của hispidulin và baicalein.
  • Thu thập thêm mẫu vỏ thân, vỏ rễ, hạt núc nác tại các vùng sinh thái khác nhau để so sánh sự biến thiên về hàm lượng và thành phần hóa học.

Giá trị tham khảo

• Đối tượng tham khảo:
  • Khóa luận là tài liệu hữu ích cho sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh thuộc các chuyên ngành Hóa hữu cơ, Hóa học các hợp chất tự nhiên, Dược học, Hóa dược và Thực vật học.
  • Phù hợp cho các nhóm nghiên cứu đang thực hiện đề tài chiết tách, tinh chế hoạt chất tự nhiên từ thực vật thuộc họ Chùm ớt (Bignoniaceae) hoặc các nghiên cứu về nhóm hợp chất flavonoid.
• Các nội dung có giá trị tham khảo cao:
  • Quy trình thực nghiệm chiết lỏng – lỏng: Phương pháp phân bố dung môi theo độ phân cực để tách sơ bộ các nhóm hoạt chất từ dịch chiết cồn tổng.
  • Kỹ thuật sắc ký: Các tỷ lệ dung môi giải ly chi tiết cho sắc ký cột silica gel và sắc ký lớp mỏng (TLC) trong quá trình tinh chế hispidulin và baicalein.
  • Phương pháp luận phân tích phổ NMR: Cách tiếp cận logic trong việc đọc và quy kết các vân phổ $^1\text{H}$, $^{13}\text{C}$, DEPT kết hợp tương quan không gian 2D (HSQC, HMBC) để định danh chính xác vị trí các nhóm thế hydroxyl ($-\text{OH}$) và methoxy ($-\text{OCH}_3$) trên khung flavone.

Câu hỏi thường gặp

• Nguyên liệu lá cây núc nác trong khóa luận được thu hái ở đâu và định danh bởi ai?
  Mẫu lá cây núc nác được thu hái tại tỉnh Tuyên Quang và được giám định tên khoa học chính thức (Oroxylum indicum L., họ Bignoniaceae) bởi TS. Phạm Văn Ngọt thuộc Bộ môn Thực vật học, Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh.
• Từ 2,8 kg bột lá khô, tác giả đã điều chế được những loại cao nào với khối lượng bao nhiêu?
  Quá trình ngâm dầm với ethanol và cô quay chân không thu được 134 gam cao tổng. Chiết lỏng – lỏng phân đoạn cao tổng thu được 35 gam cao ete dầu, 87 gam cao etyl axetat và 5 gam cao metanol.
• Hợp chất OI-3 được cô lập như thế nào và có cấu trúc hóa học là gì?
  Hợp chất OI-3 được cô lập từ phân đoạn EA.7 (2,30 gam) của cao etyl axetat thông qua nhiều bước sắc ký cột silica gel và sắc ký cột trọng lượng giải ly bằng metanol. Sản phẩm thu được là 30 mg tinh thể hình kim màu vàng ($R_f = 0,55$ trong hệ Clorofom : Metanol 10:1), được xác định là Hispidulin (5,7,4'-trihydroxy-6-methoxyflavone).
• Hợp chất OI-4 có đặc điểm nhận diện gì trên phổ NMR và được xác định là chất nào?
  Hợp chất OI-4 (10 mg tinh thể khối màu vàng nâu, phân lập từ phân đoạn EA.8) thể hiện tín hiệu đặc trưng của vòng B không mang nhóm thế với 2 tín hiệu multiplet tại $\delta_\text{H}\ 7,98\ \text{ppm}\ (2\text{H})$ và $\delta_\text{H}\ 7,55\ \text{ppm}\ (3\text{H})$, cùng 2 mũi đơn của $\text{H}-3$ ($\delta_\text{H}\ 6,73\ \text{ppm}$) và $\text{H}-8$ ($\delta_\text{H}\ 6,62\ \text{ppm}$). Dữ liệu phổ NMR 1D và 2D xác định OI-4 là Baicalein (5,6,7-trihydroxyflavone).
• Phổ NMR của các hợp chất trong đề tài được đo trên thiết bị nào và tại cơ quan nào?
  Các phổ cộng hưởng từ hạt nhân ($^1\text{H-NMR}$ tần số 500 MHz, $^{13}\text{C-NMR}$/DEPT tần số 125 MHz, HSQC và HMBC) được đo trên máy Bruker AC.500 tại Phòng Phân tích Cấu trúc, Viện Hóa học thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam (18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội).

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Vũ Mai Trang đã thực hiện thành công quy trình chiết xuất và phân lập hóa thực vật từ 2,8 kg bột lá cây núc nác (Oroxylum indicum L.) thu hái tại tỉnh Tuyên Quang. Bằng việc kết hợp sắc ký cột silica gel, sắc ký lớp mỏng và sắc ký cột trọng lượng trên phân đoạn cao etyl axetat, tác giả đã cô lập được hai hợp chất flavonoid sạch gồm hispidulin (30 mg) và baicalein (10 mg). Cấu trúc của các hợp chất đã được chứng minh rõ ràng và thuyết phục thông qua phân tích chuyên sâu các dữ liệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân một chiều và hai chiều ($^1\text{H}$, $^{13}\text{C}$, DEPT, HSQC, HMBC). Công trình cung cấp tài liệu tham khảo thực nghiệm có giá trị cao cho việc nghiên cứu thành phần hóa học tự nhiên và định hướng phát triển dược liệu từ cây núc nác tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN Trang 2 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Vũ Mai Trang 1. MÔ TẢ THỰC VẬT [2] - Cây núc nác có tên khoa học là Oroxylum indicum L., thuộc họ Chùm ớt (Bignoniaceae). - Cây to cao 7-12m, có thể cao tới 20-25m, thân nhẵn, ít phân nhánh. Vỏ cây màu xám tro, mặt trong màu vàng.

Lá xẻ 2-3 lần lông chim. Lá chét hình bầu dục, nguyên, đầu nhọn, dài 7,5-15cm, rộng 5-6,5cm. Hoa màu nâu đỏ sẫm mọc thành chùm dài ở đầu cành, dài khoảng 10 cm, 5 nhị trong có có một nhị nhỏ hơn. Quả nang to, dài tới 50-80cm, rộng 5-7cm, bên trong chứa hạt, bao quanh có một màng mỏng, bóng và trong, hình chữ nhật.

- Phân bố: Cây mọc hoang và được trồng ở khắp nơi nước ta, ở miền Bắc cũng như ở miền Nam. Cây còn mọc ở Trung Quốc, Malaysia, Ấn Độ, Lào, Campuchia. - Các tên gọi khác: + Ở Việt Nam: Núc nác, nam hoàng bá, mộc hồ điệp, mạy ca (Tày), co ca liên (Thái), p`sờ lụng (K`ho), kờ lúc (K`dong), póc ta lốp (Ba Na). + Ở Ấn Độ: Syonaka + Ở Trung Quốc: Bạch ngọc nhi, thiên trương chỉ, triểu giản.

CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DƯỢC TÍNH Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng Oroxylum indicum chứa nhiều chất chống oxy hóa, chống ung thư, bảo vệ gan. Các tác dụng khác như tính kháng khuẩn, giảm đau và bảo vệ dạ dày của Oroxylum indicum cũng đã được báo cáo. Hoạt tính chống viêm [17, 31] Trang 3 Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Vũ Mai Trang Chiết xuất dung dịch nước từ lá Oroxylum indicum có khả năng chống viêm. Hoạt tính chống viêm đã được nghiên cứu trên mô hình cơ thể chuột phù chân.

Dung dịch nước chiết xuất từ lá Oroxylum indicum có hoạt tính chống viêm đáng kể ở liều lượng 150 mg/kg và 300 mg/kg trọng lượng cơ thể. Với liều lượng 300 mg/kg trọng lượng cơ thể cho thấy hoạt động chống viêm là tối đa. Thông qua những nghiên cứu chỉ ra rằng Oroxylum indicum có thể hữu ích trong điều trị bệnh viêm mạn tính như chứng viêm khớp. Hoạt tính chống độc ở gan [28] Trong y học Ấn Độ, lá Oroxylum indicum được sử dụng rộng rãi như cách phòng các rối loạn gan.

Các dịch trích khác nhau của Oroxylum indicum đều có hoạt tính chống độc gan. Các dịch trích ete dầu, clorofom, etanol và dung dịch nước được tiêm vào chuột nhiễm bệnh với liều 300 mg/kg trọng lượng cơ thể. Thử nghiệm cho thấy chuột được điều trị và dịch trích etanol có hiệu quả đáng kể nhất. Hoạt tính tẩy giun sán Năm 2000, Downing JE [10] đánh giá hoạt tính tẩy giun sán của Oroxylum indicum chống trứng giun lươn của ngựa trong ống nghiệm và so sánh nó với Ivermectin – một trong những thuốc tẩy giun hiệu quả.

Sử dụng Oroxylum indicum với nồng độ 2×10-5 g/mL hoặc lớn hơn ngăn chặn được quá trình nở trứng của giun lươn. Với nồng độ Oroxylum indicum 2×10-1 g/mL thì quá trình nở đạt 0%. Tại nồng độ 2×10-4 g/mL hoặc lớn hơn thì khả năng sống của trứng và ấu trùng giun lươn là 0%. Kết quả của nghiên cứu cho rằng Oroxylum indicum có thể là một chất tẩy giun thích hợp chống lại giun lươn của ngựa.

Hoạt tính chống ung thư Năm 1992, Tepsuwan A cùng các cộng sự [29] công bố hoạt tính gây độc gen và hoạt tính phát triển tế bào niêm mạc dạ dày của chuột đực F344 bằng phương pháp ngắn hạn trong cơ thể sau khi uống một phần nhỏ nitroso hóa của Oroxylum indicum Vent. Kết quả cho thấy nitroso hóa của Oroxylum indicum có tính gây độc gen và phát triển tế bào ở niêm mạc dạ dày trong cơ thể chuột.