Khóa luận tốt nghiệp: Khảo sát thành phần hóa học cây cỏ sữa lá lớn Euphorbia hirta

Khóa luận khảo sát thành phần hóa học cây cỏ sữa lá lớn Euphorbia hirta thuộc họ Thầu dầu Euphorbiaceae, cung cấp thông tin hữu ích cho nghiên cứu.

• Tác giả: Nguyễn Như Ngọc
• Người hướng dẫn: Th.S. Lê Thị Thu Hương
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ
• Đề tài: Khảo Sát Thành Phần Hóa Học Cây Cỏ Sữa Lá Lớn Euphorbia Hirta L. Họ Thầu Dầu Euphorbiaceae
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TRONG KHÓA LUẬN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. MÔ TẢ THỰC VẬT
• 1.2. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ DƯỢC TÍNH
• 1.3. NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC
• 1.4. HỢP CHẤT PHENOL VÀ ACID
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Nguyên liệu, hóa chất, thiết bị
• 2.2. Quy trình thực nghiệm
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN
• 3.1. Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất EH4
• 3.2. Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất EH9
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN - ĐỀ XUẤT
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về cây cỏ sữa lá lớn Euphorbia hirta

Cây cỏ sữa lá lớn, có tên khoa học là Euphorbia hirta, thuộc họ thầu dầu Euphorbiaceae. Loài cây này thường mọc hoang ở nhiều nơi tại Việt Nam, đặc biệt là ở những vùng đất có sỏi đá. Cỏ sữa lá lớn không chỉ là một loại cây dược liệu mà còn có nhiều ứng dụng trong y học cổ truyền. Nghiên cứu về thành phần hóa học của cây cỏ sữa lá lớn đang ngày càng được quan tâm, nhằm khai thác các hoạt chất có lợi cho sức khỏe con người.

1.1. Đặc điểm sinh học của cây cỏ sữa lá lớn

Cây cỏ sữa lá lớn có thân bò hoặc đứng, cao từ 15-40 cm. Lá cây mọc đối, có hình mũi mác, với mép có răng cưa nhỏ. Hoa của cây rất nhỏ, thường mọc ở nách lá. Cây có khả năng sinh trưởng tốt trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa của Việt Nam.

1.2. Tác dụng dược lý của Euphorbia hirta

Cỏ sữa lá lớn được biết đến với nhiều tác dụng dược lý như chống viêm, kháng khuẩn, và chống oxy hóa. Nghiên cứu cho thấy cây có khả năng điều trị các bệnh như tiêu chảy, viêm phế quản, và hen suyễn. Các hoạt chất trong cây cũng có thể giúp giảm huyết áp và giải lo âu.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu thành phần hóa học

Mặc dù cây cỏ sữa lá lớn có nhiều ứng dụng trong y học, nhưng việc nghiên cứu thành phần hóa học của nó vẫn gặp nhiều thách thức. Các phương pháp chiết xuất và phân tích cần được cải tiến để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả. Hơn nữa, việc xác định các hợp chất hoạt tính trong cây cũng cần được thực hiện một cách hệ thống và khoa học.

2.1. Khó khăn trong việc chiết xuất hợp chất

Quá trình chiết xuất các hợp chất từ cây cỏ sữa lá lớn thường gặp khó khăn do sự đa dạng của các hợp chất có trong cây. Việc lựa chọn dung môi phù hợp và phương pháp chiết xuất hiệu quả là rất quan trọng để thu được các hợp chất có hoạt tính cao.

2.2. Thiếu thông tin về thành phần hóa học

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về cây cỏ sữa lá lớn, nhưng thông tin về thành phần hóa học của nó vẫn còn hạn chế. Cần có thêm nhiều nghiên cứu để xác định rõ ràng các hợp chất và tác dụng của chúng đối với sức khỏe.

III. Phương pháp khảo sát thành phần hóa học cây cỏ sữa lá lớn

Để khảo sát thành phần hóa học của cây cỏ sữa lá lớn, các phương pháp chiết xuất và phân tích hiện đại đã được áp dụng. Các mẫu cây được thu hái, phơi khô và chiết xuất bằng các dung môi khác nhau để thu được các hợp chất cần thiết cho nghiên cứu.

3.1. Quy trình chiết xuất hợp chất

Mẫu cây cỏ sữa lá lớn được ngâm trong ethanol và chiết xuất bằng phương pháp lỏng-lỏng. Sau đó, các hợp chất thu được sẽ được phân tích bằng các phương pháp sắc ký và phổ khối lượng để xác định thành phần hóa học.

3.2. Phân tích bằng phương pháp NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) được sử dụng để xác định cấu trúc của các hợp chất chiết xuất từ cây cỏ sữa lá lớn. Phương pháp này cho phép xác định chính xác các nhóm chức và cấu trúc phân tử của các hợp chất.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy cây cỏ sữa lá lớn chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học. Các hợp chất như quercetin, kaempferol và các triterpenes đã được xác định và có tiềm năng ứng dụng trong điều trị bệnh. Những phát hiện này mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các sản phẩm dược phẩm từ thiên nhiên.

4.1. Các hợp chất hoạt tính trong cây cỏ sữa lá lớn

Nghiên cứu đã phát hiện ra nhiều hợp chất có hoạt tính như quercitol, leucocyanidol và các triterpenes. Những hợp chất này có khả năng chống viêm, kháng khuẩn và chống oxy hóa, góp phần vào việc điều trị nhiều bệnh lý.

4.2. Ứng dụng trong y học cổ truyền

Cỏ sữa lá lớn đã được sử dụng trong y học cổ truyền để điều trị nhiều bệnh như tiêu chảy, viêm phế quản và hen suyễn. Các bài thuốc dân gian từ cây này đang được nghiên cứu để phát triển thành các sản phẩm dược phẩm an toàn và hiệu quả.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu về thành phần hóa học của cây cỏ sữa lá lớn đã chỉ ra tiềm năng lớn trong việc phát triển các sản phẩm dược phẩm từ thiên nhiên. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu để xác định rõ hơn về các hợp chất và tác dụng của chúng. Việc phát triển các sản phẩm từ cây cỏ sữa lá lớn có thể góp phần vào việc bảo vệ sức khỏe cộng đồng.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu

Nghiên cứu về cây cỏ sữa lá lớn không chỉ giúp hiểu rõ hơn về thành phần hóa học mà còn mở ra cơ hội phát triển các sản phẩm dược phẩm mới từ thiên nhiên. Điều này có thể giúp giảm thiểu tác dụng phụ của thuốc tổng hợp.

5.2. Hướng đi cho nghiên cứu trong tương lai

Cần có thêm nhiều nghiên cứu sâu hơn về các hợp chất trong cây cỏ sữa lá lớn, cũng như các thử nghiệm lâm sàng để đánh giá hiệu quả và độ an toàn của các sản phẩm từ cây này. Hướng đi này sẽ giúp phát triển các sản phẩm dược phẩm an toàn và hiệu quả hơn cho sức khỏe con người.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Nghiên cứu các hợp chất tự nhiên từ thực vật phục vụ định hướng phát triển dược phẩm an toàn luôn là một hướng đi quan trọng của ngành hóa học hữu cơ và hóa dược. Các thuốc tổng hợp hóa dược dù mang lại hiệu quả điều trị cao nhưng thường đi kèm những tác dụng phụ không mong muốn. Do đó, việc tìm kiếm và khai thác các hợp chất có hoạt tính sinh học từ nguồn thảo mộc tự nhiên có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.

Cây cỏ sữa lá lớn (Euphorbia hirta L.), thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae), là loài thực vật liên nhiệt đới phân bố phổ biến tại Việt Nam. Trong y học dân gian, cây được sử dụng trong các bài thuốc điều trị rối loạn tiêu hóa, bệnh lỵ, tiêu chảy, giải ngứa, thông sữa, cũng như các bệnh lý về đường hô hấp như hen suyễn, viêm phế quản và viêm kết mạc. Trên thế giới, nhiều nghiên cứu dược lý đã chứng minh các phân đoạn chiết từ loài cây này có khả năng chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng virus, chống viêm và giải lo âu. Tuy nhiên, việc nghiên cứu sâu về thành phần hóa thực vật của mẫu cây cỏ sữa lá lớn sinh trưởng tại các vùng sinh thái đặc trưng ở Việt Nam vẫn cần được mở rộng.

Khóa luận tốt nghiệp cử nhân hóa học của tác giả Nguyễn Như Ngọc được thực hiện với các mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

1. Thu thập, xử lý nguyên liệu và điều chế các phân đoạn cao chiết từ cây cỏ sữa lá lớn (Euphorbia hirta L.) thu hái tại tỉnh Đồng Nai.
2. Ứng dụng các kỹ thuật sắc ký cột silica gel cổ điển kết hợp sắc ký pha đảo để phân tách và cô lập các hợp chất tinh khiết từ phân đoạn cao ethyl acetate.
3. Sử dụng các phương pháp phổ nghiệm hiện đại (phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D, 2D-NMR và phổ khối lượng phân giải cao HR-ESI-MS) để giải đoán và xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất cô lập được.

Đối tượng nghiên cứu là toàn bộ mẫu cây cỏ sữa lá lớn (Euphorbia hirta L.) thu hái tại tỉnh Đồng Nai vào năm 2013, 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 nghiên cứu thực nghiệm tập trung vào phân đoạn cao ethyl acetate (EA) trích từ dịch chiết cồn của mẫu cây khô.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp thực nghiệm

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết hóa học các hợp chất thiên nhiên, tập trung vào các nhóm chuyển hóa thứ cấp thường gặp ở chi Euphorbia như terpenoid, flavonoid, megastigmane glycoside, phenolic và dẫn xuất acid hữu cơ.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm được triển khai theo quy trình phân lập và xác định cấu trúc hóa học chuẩn mực:

• Phương pháp chiết tách và phân đoạn: Sử dụng phương pháp ngâm dầm bột dược liệu khô trong dung môi ethanol 96° ở nhiệt độ phòng để thu cao tổng. Sau đó, cao tổng được phân bố lỏng - lỏng lần lượt với các dung môi có độ phân cực tăng dần gồm ether dầu hỏa (ED) và ethyl acetate (EA).
• Phương pháp sắc ký: Quá trình tinh chế hợp chất sử dụng sắc ký cột (Column Chromatography - CC) với chất hấp phụ là Silica gel 230 - 400 Mesh (Himedia - Ấn Độ) và silica gel pha đảo. Quá trình kiểm tra độ tinh khiết và theo dõi phân đoạn được thực hiện bằng sắc ký lớp mỏng (TLC) trên bản mỏng tráng sẵn Kieselgel 60 $F_{254}$ (Merck), hiện hình vết bằng dung dịch axit sulfuric ($H_2SO_4$) 20% trong cồn và hơ nóng.
• Phương pháp phổ nghiệm xác định cấu trúc:
  • Phổ cộng hưởng từ hạt nhân một chiều ($^1H\text{-NMR}$ tần số 500 MHz, $^{13}C\text{-NMR}$ và DEPT 90/135 tần số 125 MHz).
  • Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều (2D-NMR: HSQC, HMBC, $^1H-^1H\text{ COSY}$) đo trên máy Bruker Avance 500.
  • Phổ khối lượng phân giải cao (HR-ESI-MS) ghi trên hệ thống thiết bị LC-MSD-Trap-SL.
• Nguồn dữ liệu và địa điểm thực nghiệm: Quá trình chiết tách thực hiện tại Phòng thí nghiệm Hợp chất thiên nhiên, Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh. Các dữ liệu phổ NMR và HR-ESI-MS được đo đạc tại Viện Hóa học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (Hà Nội).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 tổng hợp có hệ thống các tư liệu khoa học về đặc điểm thực vật học, công dụng dân gian, hoạt tính sinh học và thành phần hóa học của cây cỏ sữa lá lớn:

• Đặc điểm hình thái và phân bố: Cây thuộc họ Euphorbiaceae, thân thảo bò hoặc mọc đứng cao 15–40 cm, có nhựa mủ trắng và lông vàng bao phủ. Lá mọc đối, hình mũi mác, mép có răng cưa nhỏ. Cụm hoa hình chén mọc ở nách lá. Quả nang nhỏ đường kính khoảng 1,5 mm nứt thành 3 mảnh. Loài phân bố rộng rãi ở vùng nhiệt đới châu Á, châu Phi, châu Mỹ, và mọc hoang tại khắp các vùng sỏi đá, bãi cỏ ở Việt Nam.
• Nghiên cứu về dược tính:
  • Kháng viêm, giảm đau: Chiết xuất n-hexane và các hợp chất triterpene ($\beta$-amyrin, 24-methylenecycloartenol, $\beta$-sitosterol) cùng dịch chiết nước đông khô thể hiện hoạt tính giảm đau, hạ sốt, chống viêm và an thần trên mô hình động vật (chuột).
  • Kháng khuẩn, chống oxy hóa và kháng virus: Dịch chiết methanol thể hiện khả năng kháng khuẩn chống lại vi khuẩn gây bệnh lỵ Shigella spp. mà không gây độc tế bào; dịch chiết nước và methanol có năng lực chống oxy hóa tương đương trà xanh nhờ sự hiện diện của quercetin; các dẫn xuất tannin trong cây có khả năng ức chế virus HIV-1, HIV-2 và SIV.
  • Các bài thuốc dân gian: Liệt kê các bài thuốc điều trị ho hen, kiết lỵ, nứt nẻ môi, tiêu chảy và tắc tia sữa từ Euphorbia hirta L.
• Nghiên cứu về thành phần hóa học: Tổng quan các nhóm chất đã được các nhà khoa học trong và ngoài nước công lập từ E. hirta gồm:
  • Terpenoid và Sterol: Taraxerol, friedelin, $\beta$-sitosterol, campesterol, stigmasterol, cycloartenol, euphorbol, 24-methylenecycloartenol, $\beta$-amyrin acetate, ingenol triacetate, tinyatoxin, 12-O-tetradecanoylphorbol acetate (TPA), các dẫn xuất ent-kaurane và este của acid béo.
  • Hợp chất glycoside: Euphorbianin, quercitrin, myricitrin, hirtionoside A–C, 3-hydroxyoctanoic acid glucoside.
  • Phenol và acid hữu cơ: Acid ellagic, acid gallic, acid caffeic, acid chlorogenic, acid shikimic, các este galloyl glucose và coumarin (scopoletin, scoparone, isoscopoletin).

Chương 2: Thực nghiệm

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình xử lý mẫu, chiết phân bố và phân tách sắc ký từ 12 kg bột cây cỏ sữa lá lớn khô:

• Điều chế cao phân đoạn: 12 kg bột dược liệu khô được ngâm dầm nhiều lần trong ethanol 96°, thu hồi dung môi dưới áp suất giảm bằng máy cô quay chân không Heidolph thu được 635 gam cao tổng. Chiết phân bố lỏng - lỏng cao tổng với dung môi hữu cơ thu được 60,4 gam cao ether dầu hỏa (ED) và 335,27 gam cao ethyl acetate (EA).
• Phân tách phân đoạn cao ethyl acetate: Tiến hành sắc ký cột silica gel (230–400 mesh) lượng cao EA (335,27 g) với hệ dung môi giải ly có độ phân cực tăng dần (ED:EA từ 9:1 đến 0:1, sau đó EA:MeOH từ 9:1 đến 0:1), thu được 5 phân đoạn lớn ký hiệu từ EA.1 đến EA.5.

Sơ đồ quy trình chiết xuất và phân lập:
12 kg Bột mẫu khô (Euphorbia hirta L.)

• Quy trình cô lập hợp chất EH4: Phân đoạn EA.1 được phân tách qua hệ cột silica gel nhiều lần với các hệ dung môi $CHCl_3:MeOH$ (10:1 và 7:1), $Hexane:EA:AcOH$ (1:1:0,02), $EA:MeOH:H_2O$ (50:1:1), và kết thúc bằng cột sắc ký pha đảo giải ly với $MeOH:H_2O$ (1:5), thu được 63 mg hợp chất EH4 tinh khiết.
• Quy trình cô lập hợp chất EH9: Phân đoạn EA.2 được sắc ký cột silica gel lặp lại qua các hệ dung môi $CHCl_3:MeOH$ (8:1), $EA:MeOH$ (50:1), $Hexane:EA:MeOH$ (1:1:0,02), $EA:MeOH$ (50:1) và $EA:MeOH:H_2O$ (50:0,5:0,5), cô lập được 30 mg hợp chất EH9 tinh khiết.

Chương 3: Kết quả - Thảo luận

Chương 3 trình bày chi tiết quá trình giải đoán cấu trúc hóa học của hai hợp chất phân lập dựa trên số liệu phổ thực nghiệm:

1. Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất EH4

Hợp chất EH4 thu được dưới dạng bột vô định hình, không màu, $R_f = 0,31$ (hệ dung môi $CHCl_3:MeOH:H_2O$ tỉ lệ 5:1:0,1):

• Phổ $^1H\text{-NMR}$ (500 MHz, DMSO-$d_6$) thể hiện một proton anomer ở $\delta_H\ 4,09\text{ ppm}$ ($d, J = 7,5\text{ Hz}, H-1'$) cùng 6 proton trong vùng $\delta_H\ 2,95\text{–}3,63\text{ ppm}$, kết hợp với phổ $^{13}C\text{-NMR}$ có 6 tín hiệu carbon ($\delta_C\ 100,0; 77,2; 77,0; 73,3; 70,1; 61,1$) xác nhận sự hiện diện của một đơn vị phân tử đường $\beta\text{-D-glucopyranoside}$.
• Phần aglycone có 13 carbon: một nhóm carbonyl liên hợp ($\delta_C\ 197,6$), 4 nhóm methyl ($\delta_C\ 24,1; 23,1; 22,1; 18,7$), một nhóm oxymethine ($\delta_C\ 72,1; \delta_H\ 4,42$), một nhóm methylene ($\delta_C\ 49,4; \delta_H\ 2,54$ và $2,05$), hai carbon tứ cấp ($\delta_C\ 78,0; 40,9$), một nhóm alkenic ($\delta_H\ 5,76$) và một liên kết đôi $(E)\text{-olefin}$ ($\delta_H\ 5,94, d, J=15,5\text{ Hz}$ và $5,64, dd, J=15,5; 6,5\text{ Hz}$).
• Khung aglycone được xác định là megastigmane. Tương quan HMBC giữa proton anomer $H-1'$ ($\delta_H\ 4,09$) với carbon $C-9$ ($\delta_C\ 72,1$) chứng minh phần đường gắn vào vị trí $C-9$.
• So sánh dữ liệu phổ với tài liệu chuẩn cho thấy cấu trúc của EH4 trùng khớp hoàn toàn với corchoionosid C (tên IUPAC: $(7E)\text{-6,9-dihydroxymegastigma-4,7-dien-3-on 9-O-}\beta\text{-D-glucopyranoside}$).

2. Khảo sát cấu trúc hóa học của hợp chất EH9

Hợp chất EH9 thu được dưới dạng bột vô định hình, không màu, $R_f = 0,27$ (hệ dung môi $EA:MeOH:H_2O$ tỉ lệ 15:1:1):

• Khối phổ HR-ESI-MS cho mũi ion phân tử $[M+Na]^+$ tại $m/z\ 298,09228$, phù hợp với công thức phân tử $C_{11}H_{17}NO_7$.
• Phổ $^{13}C\text{-NMR}$ và DEPT (125 MHz, MeOD) ghi nhận 11 nguyên tử carbon, bao gồm: 1 carbon nhóm nitrile ($\delta_C\ 118,1$), 2 carbon alkenic ($\delta_C\ 132,9\text{ và }125,1$), 2 carbon oxymethylene ($\delta_C\ 73,1\text{ và }62,6$), và 6 carbon oxymethine ($\delta_C\ 104,7; 77,9; 77,9; 74,9; 72,0; 71,5$).
• Tương quan HMBC giữa proton olefinic ($\delta_H\ 6,19\text{ và }6,13$) với $C-1$ ($\delta_C\ 118,1$), $C-3$ ($\delta_C\ 72,0$), $C-4$ ($\delta_C\ 73,1$) cùng các tương quan của proton $H-3$ ($\delta_H\ 4,47$) và proton oxymethylene $H-4$ ($\delta_H\ 4,04\text{ và }3,67$) giúp xác lập phần aglycone là mạch 3,4-dihydroxy-2-methylenebutanenitrile.
• Tương quan HMBC giữa proton anomer đường $H-1'$ ($\delta_H\ 4,36, d, J=8,0\text{ Hz}$) với carbon $C-4$ ($\delta_C\ 73,1$) khẳng định mạch đường $\beta\text{-D-glucopyranosyl}$ liên kết tại vị trí carbon số 4.
• Kết luận: EH9 là một hợp chất mới, được đặt tên là 3,4-dihydroxy-2-methylenebutannitrile 4-O-$\beta$-D-glucopyranoside.

Thông số	Hợp chất EH4 (Corchoionosid C)	Hợp chất EH9 (Hợp chất mới)
Dạng tồn tại	Bột vô định hình, không màu	Bột vô định hình, không màu
Giá trị $R_f$ (TLC)	0,31 ($CHCl_3:MeOH:H_2O = 5:1:0,1$)	0,27 ($EA:MeOH:H_2O = 15:1:1$)
Khối lượng cô lập	63 mg	30 mg
Công thức phân tử	$C_{19}H_{30}O_8$ (khung Megastigmane glucoside)	$C_{11}H_{17}NO_7$ ($m/z\ 298,09228\ [M+Na]^+$)
Dung môi đo NMR	DMSO-$d_6$	MeOD
Đặc trưng mạch aglycone	Megastigma-4,7-dien-3-on	3,4-dihydroxy-2-methylenebutanenitrile
Phần đường gắn kết	$\beta\text{-D-glucopyranoside}$ tại vị trí $C-9$	$\beta\text{-D-glucopyranoside}$ tại vị trí $C-4$

Chương 4: Kết luận - Đề xuất

Chương 4 đúc kết các kết quả đạt được và chỉ ra các nội dung cần tiếp tục nghiên cứu:

• Khẳng định đã phân lập và xác định hoàn chỉnh cấu trúc của 2 hợp chất glucoside từ phân đoạn cao ethyl acetate của mẫu cỏ sữa lá lớn tỉnh Đồng Nai, trong đó có một hợp chất mới EH9.
• Đề xuất tiếp tục mở rộng khảo sát hóa thực vật trên các phân đoạn còn lại của cao ethyl acetate và phân đoạn cao butanol nhằm làm sáng tỏ toàn diện thành phần hóa học của loài cây này.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đạt được các kết quả cụ thể với số liệu định lượng rõ ràng:

• Xử lý thành công 12 kg bột dược liệu khô cây cỏ sữa lá lớn (Euphorbia hirta L.), trích ly được 635 g cao tổng ethanol, phân bố lỏng - lỏng thu 60,4 g cao ether dầu hỏa và 335,27 g cao ethyl acetate.
• Từ phân đoạn cao ethyl acetate, xây dựng thành công quy trình sắc ký đa bậc phân lập được 63 mg hợp chất EH4 và 30 mg hợp chất EH9.
• Xác định đầy đủ cấu trúc hóa học của hợp chất EH4 là corchoionosid C và phát hiện một cấu trúc mới chưa từng công bố trong các tài liệu khoa học trước đó là hợp chất EH9 (3,4-dihydroxy-2-methylenebutannitrile 4-O-$\beta$-D-glucopyranoside).

Đóng góp của khóa luận thể hiện ở việc bổ sung một hợp chất mới vào kho tàng các hợp chất tự nhiên của loài Euphorbia hirta L. nói riêng và chi Euphorbia nói chung, đồng thời cung cấp bộ số liệu phổ NMR 1D/2D và HR-ESI-MS chi tiết làm tư liệu tham khảo cho các nghiên cứu hóa thực vật tiếp theo tại Việt Nam.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Khóa luận chỉ ra một số hạn chế gắn liền với phạm vi và điều kiện thực hiện:

• Hạn chế: Do giới hạn về thời gian thực hiện của đồ án cử nhân, tác giả mới chỉ tập trung khảo sát một số phân đoạn nhỏ (phân đoạn EA.1 và EA.2) tách ra từ cao ethyl acetate mà chưa thể khảo sát toàn bộ các phân đoạn còn lại của cao ethyl acetate cũng như phân đoạn cao $n$-butanol. Khóa luận cũng chưa thực hiện thử nghiệm hoạt tính sinh học trên các hợp chất tinh khiết cô lập được.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Tiếp tục phân tách sắc ký trên các phân đoạn còn lại của cao ethyl acetate và cao $n$-butanol để tìm kiếm thêm các hợp chất thứ cấp khác.
  • Tiến hành đánh giá hoạt tính sinh học (chống oxy hóa, kháng khuẩn, gây độc tế bào ung thư hoặc kháng viêm) của hợp chất mới EH9 nhằm làm rõ tiềm năng ứng dụng dược học.

Giá trị tham khảo

Bản khóa luận là tài liệu tham khảo chuyên môn hữu ích cho:

• Sinh viên và học viên cao học chuyên ngành Hóa hữu cơ, Hóa hợp chất thiên nhiên và Hóa dược: Cung cấp quy trình thực nghiệm chuẩn từ khâu chiết phân bố lỏng - lỏng, thiết lập hệ dung môi giải ly cho sắc ký cột silica gel pha thường và pha đảo, đến phương pháp giải mã phổ cộng hưởng từ hạt nhân đa chiều (HSQC, HMBC, COSY) trong biện luận cấu trúc phân tử glycoside.
• Các nhà nghiên cứu thực vật học và dược liệu học: Cung cấp nguồn dữ liệu hóa học thực chứng về thành phần loài Euphorbia hirta L. sinh trưởng tại khu vực miền Đông Nam Bộ (Đồng Nai), làm cơ sở cho các nghiên cứu tiêu chuẩn hóa dược liệu và đối sánh thành phần hóa thực vật theo vùng địa lý.

Câu hỏi thường gặp

1. Mẫu thực vật nghiên cứu được thu hái ở đâu và ai là người định danh khoa học?
Mẫu cây cỏ sữa lá lớn (Euphorbia hirta L.) được thu hái tại tỉnh Đồng Nai vào năm 2013 và được định danh khoa học chính xác bởi TS. Phạm Văn Ngọt thuộc Bộ môn Thực vật học, Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh.

2. Khối lượng nguyên liệu đầu vào và hiệu suất thu nhận các phân đoạn cao chiết là bao nhiêu?
Từ 12 kg bột cây cỏ sữa lá lớn khô ngâm dầm trong ethanol 96°, tác giả thu được 635 gam cao tổng ethanol. Quá trình chiết phân bố lỏng - lỏng từ lượng cao tổng này mang lại 60,4 gam cao phân đoạn ether dầu hỏa (ED) và 335,27 gam cao phân đoạn ethyl acetate (EA).

3. Hợp chất EH4 được xác định là chất gì và có những đặc trưng cấu trúc nào?
Hợp chất EH4 (thu được 63 mg) được xác định là corchoionosid C có tên khoa học $(7E)\text{-6,9-dihydroxymegastigma-4,7-dien-3-on 9-O-}\beta\text{-D-glucopyranoside}$. Chất mang khung megastigmane 13 carbon liên kết với một đơn vị đường $\beta\text{-D-glucopyranoside}$ tại vị trí carbon $C-9$ ($\delta_C\ 72,1\text{ ppm}$), được chứng minh qua tương quan HMBC giữa proton anomer $H-1'$ ($\delta_H\ 4,09\text{ ppm}$) và $C-9$.

4. Hợp chất mới EH9 có tên gọi, công thức phân tử và cấu trúc như thế nào?
Hợp chất EH9 (thu được 30 mg) là một hợp chất mới có công thức phân tử $C_{11}H_{17}NO_7$ (xác định qua pic ion $[M+Na]^+$ tại $m/z\ 298,09228$ trên phổ HR-ESI-MS). Hợp chất được đặt tên là 3,4-dihydroxy-2-methylenebutannitrile 4-O-$\beta$-D-glucopyranoside, gồm phần aglycone là mạch 3,4-dihydroxy-2-methylenebutanenitrile nối với nhóm đường $\beta\text{-D-glucopyranosyl}$ tại vị trí carbon $C-4$ qua liên kết ether.

5. Các phép đo phổ cấu trúc trong khóa luận được thực hiện trên những thiết bị nào và tại đâu?
Các phổ NMR ($^1H\text{-NMR}$ tần số 500 MHz, $^{13}C\text{-NMR}$ tần số 125 MHz và các phổ 2D) được đo trên máy Bruker Avance 500. Phổ khối lượng phân giải cao HR-ESI-MS được ghi trên máy LC-MSD-Trap-SL. Tất cả các phép đo phổ đều được thực hiện tại Viện Hóa học thuộc Viện Hàn lâm 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 Như Ngọc đã khảo sát thành công thành phần hóa học từ phân đoạn cao ethyl acetate của cây cỏ sữa lá lớn (Euphorbia hirta L.) thu hái tại tỉnh Đồng Nai. Bằng việc kết hợp các kỹ thuật sắc ký cột hiện đại và phương pháp phổ nghiệm phân giải cao (1D/2D-NMR, HR-ESI-MS), công trình đã cô lập và xác định cấu trúc của 2 hợp chất gồm corchoionosid C (EH4) và một hợp chất mới có cấu trúc nitrile glucoside là 3,4-dihydroxy-2-methylenebutannitrile 4-O-$\beta$-D-glucopyranoside (EH9). Kết quả nghiên cứu là sự bổ sung có giá trị khoa học cho cơ sở dữ liệu hóa thực vật của họ Euphorbiaceae tại Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: TONG QUAN Khoa luận tốt nghiệp Nguyễn Như Ngọc 1. M Ô T Ả T H Ự C V A T ! " - Cây co sữa lá lớn có tên khoa học là Euphorbia hirta L. thuộc họ thâu dau Euphorbiaceae. - Cây có thân bò hoặc hơi đứng, cao khoáng 15-40 em, cây có nhiêu rễ phụ hơi đỏ hoặc tím, toản cây có lỏng vàng va nhựa dạng mu trăng.

= Lá cây mọc đối, cuống ngắn, phiến lá hình mũi mac, dai 1-4 cm, rộng 1-1,5 em. mép có rằng cưa nhỏ. Gốc cuống lá cỏ 2 lá kèm nhỏ hình lông cứng. Nhiéu cụm hoa hình chén nhỏ ở các nách lá - Quá rất nhỏ, đường kính khoảng l,Š mm, khi giả nứt thành 3 mảnh vỏ mang 3 hạt rât nhỏ.

- Phân bỏ Cây mọc hoang va được trồng ở khắp nơi nước ta, ở những chỗ đất có sỏi đá, bãi cỏ, đường đi, 0 miền Bắc cũng như ở miễn Nam. Cây (13) con mọc ở Trung Quốc, Malaysia'~’, An Đó, Australian, Chau Phil!®!*, Châu Mỹ. - Các tên gọi khác: + Ở Việt Nam: có sữa lông, thiên căn thảo, cây mù, cây vú sữa dat +t QO Malaysia; Ara tanah, gelang susu t © An Độ: Lal dudhi. + Phía Bac Nigeria: Nonon kurchia Trang 3 Khóa luận tốt nghiệp - Nguyễn Như Ngọc 1.

CÁC NGHIÊN CỨU VE DƯỢC TÍNH “7! Nhiéu nghiên cứu chỉ ra rằng Euphorbia hirta L. chứa nhiều chất trị rỗi loạn tiêu hóa, tiêu chảy, loét da day, ợ nóng, nôn mua, bệnh ly, bệnh cao huyết áp, chong ngửa, thông sữa, rồi loạn kinh nguyệt, vô sinh va các bệnh hoa liễu. Cây cũng được sử dụng trong điều trị các rồi loạn phế quản vả đường hô hap bao gồm cả bệnh hen suyén, viêm phế quan, sốt mùa hẻ và viêm kết mạc. Mu của cây thường được sử dụng trị các mụn cóc va dé ngăn chặn lây nhiém mam bệnh.

Cỏ sửa lá lớn còn có các hoạt tỉnh chống oxy hóa, kháng khuẩn, kháng nắm, lợi tiêu, giải lo âu, chống viêm và chống ung thư. Ngoài ra người ta còn nghiên cứu tac dụng của cỏ sữa lá lớn trong việc điều trị bệnh tiêu đường. Hoạt tính kháng viêm?” Năm 1991, khi khảo sát chiết xuất n-hexane của các bộ phận của cây cỏ sữa lá lớn và thành phan chính của nó (triterpene, đ-amyrin, 24-methylenecycloartenol, 8- sitosterol), M. Lanhaers và các cộng sự đã đánh giá hiệu quả kháng viêm ở chuột.

Chiết xuất dung dịch nước đông khô có khả năng giảm đau, hạ sốt và chống viêm. Bên cạnh đó, hoạt động tram cảm trung ương, thể hiện bởi tác dụng an thin mạnh mẽ kết hợp với hiệu ứng giải lo âu, cũng được tiên hảnh nghiên cứu. Hoạt tính kháng khuẩn *”! Năm 1995, bằng cách sử đụng các đòng tế bảo Vero, K. Ananthan vả các cộng sự đã nghiên cứu tác dụng kháng khuẩn của các hợp chất chiết xuất từ Camellia sinensis L.

và chiết xuất methanol của cỏ sữa lá lớn chống lại bệnh ly - một loại bệnh do Shigella spp. Các tác dụng kháng khuẩn của dịch chiết methanol của cỏ sửa lá lớn đã được chứng minh trong phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng loài vi khuẩn Shigella. Thực nghiệm cho thấy chiết xuất không gây độc tế bao va có hoạt tinh kháng khuan. Hoạt tinh chong oxi hỏaÍ®?°*° Trang 4 Khoa luận tốt nghiệp Nguyễn Như Ngọc Các chất chiết xuất từ nước và methanol của cỏ sữa lá lớn cho thay khả nang chong oxy hóa tương đương với các loại trà xanh và trả đen.

Điều này có thé là do sự hiện điện quercetin. Quercetin là một flavonoid đã được chứng minh là có hoạt động chong oxy hóa. Hoạt tính kháng virwst*” Các hoạt tinh kháng virus của chất chiết xuất từ có sữa lá lớn đã được nghiên cứu gan đây.