Khóa luận tốt nghiệp hóa học khảo sát thành phần hóa học của cao ethyl acetate của loài địa y parmotrema sp thu hái ở tỉnh bình thuận

Khóa luận khảo sát thành phần hóa học của cao ethyl acetate từ địa y Parmotrema sp tại Bình Thuận, cung cấp thông tin quý giá cho nghiên cứu.

• Tác giả: Võ Quốc Thanh
• Người hướng dẫn: ThS. Dương Thúc Huy
• 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 Của Cao Ethyl Acetate Của Loài Địa Y Parmotrema Sp Thu HáI Ở Tỉnh Bình Thuận
• Loại tài liệu: luận văn tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Định nghĩa và phân loại địa y
• 1.2. Vai trò của các hợp chất tự nhiên trong địa y
• 1.3. Mô tả về loài địa y chưa xác định
• 1.4. Nghiên cứu hóa học về các hợp chất có trong địa y
• 1.5. Hoạt tính của địa y và các hợp chất của địa y
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Dụng cụ và thiết bị
• 2.2. Quy trình thực nghiệm
• 3. CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT CÔ LẬP ĐƯỢC
• 3.1. Đặc điểm hợp chất X34
• 3.2. Biện luận cấu trúc hợp chất P7
• 3.3. Hướng nghiên cứu tiếp theo
• DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về khóa luận tốt nghiệp hóa học khảo sát thành phần hóa học

Khóa luận tốt nghiệp hóa học này tập trung vào việc khảo sát thành phần hóa học của cao ethyl acetate từ loài địa y Parmotrema sp thu hái ở tỉnh Bình Thuận. Địa y là một dạng thực vật bậc thấp, có khả năng sinh trưởng trong điều kiện khắc nghiệt. Nghiên cứu này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về thành phần hóa học của địa y mà còn mở ra hướng đi mới cho các ứng dụng trong y học và công nghiệp.

1.1. Địa y và vai trò của nó trong nghiên cứu hóa học

Địa y là kết quả của sự cộng sinh giữa nấm và tảo, có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái. Nghiên cứu về địa y giúp phát hiện các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học, từ đó ứng dụng trong y học và công nghiệp.

1.2. Tầm quan trọng của cao ethyl acetate trong nghiên cứu

Cao ethyl acetate được chiết xuất từ địa y có nhiều hợp chất hữu ích. Việc khảo sát thành phần hóa học của cao này sẽ cung cấp thông tin quý giá cho các nghiên cứu tiếp theo về hoạt tính sinh học của địa y.

II. Thách thức trong việc khảo sát thành phần hóa học của địa y

Khảo sát thành phần hóa học của địa y không phải là một nhiệm vụ dễ dàng. Các thách thức bao gồm việc xác định đúng loài địa y, điều kiện thu hái và phương pháp chiết xuất. Những yếu tố này ảnh hưởng đến chất lượng và độ chính xác của kết quả nghiên cứu.

2.1. Khó khăn trong việc xác định loài địa y

Việc xác định loài địa y chính xác là rất quan trọng. Nhiều loài địa y có hình dạng tương tự nhau, điều này gây khó khăn trong việc phân loại và nghiên cứu.

2.2. Ảnh hưởng của điều kiện thu hái đến chất lượng mẫu

Điều kiện thu hái như thời gian, địa điểm và phương pháp thu hái có thể ảnh hưởng đến chất lượng mẫu địa y. Việc thu hái đúng cách sẽ đảm bảo mẫu có chứa đầy đủ các hợp chất cần thiết cho nghiên cứu.

III. Phương pháp chiết xuất cao ethyl acetate từ địa y

Phương pháp chiết xuất cao ethyl acetate từ địa y được thực hiện qua nhiều bước, bao gồm làm sạch, nghiền nhỏ và ngâm trong dung môi. Quy trình này giúp thu được cao có chất lượng tốt nhất, phục vụ cho việc phân tích thành phần hóa học.

3.1. Quy trình làm sạch và chuẩn bị mẫu

Mẫu địa y được làm sạch và nghiền nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc với dung môi. Quy trình này rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất chiết xuất cao.

3.2. Phương pháp ngâm và chiết xuất

Mẫu địa y sau khi chuẩn bị sẽ được ngâm trong dung môi ethyl acetate. Phương pháp này giúp chiết xuất các hợp chất hữu cơ có trong địa y một cách hiệu quả.

IV. Kết quả nghiên cứu thành phần hóa học của cao ethyl acetate

Kết quả nghiên cứu cho thấy cao ethyl acetate từ địa y Parmotrema sp chứa nhiều hợp chất hữu ích với hoạt tính sinh học. Các hợp chất này có thể được ứng dụng trong y học và công nghiệp thực phẩm.

4.1. Các hợp chất chính được phát hiện

Nghiên cứu đã phát hiện nhiều hợp chất như acid usnic, acid lecanoric và các dẫn xuất phenolic. Những hợp chất này có tiềm năng lớn trong việc phát triển thuốc và sản phẩm tự nhiên.

4.2. Hoạt tính sinh học của các hợp chất

Các hợp chất trong cao ethyl acetate cho thấy hoạt tính kháng khuẩn, kháng viêm và kháng ung thư. Điều này mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các sản phẩm từ địa y.

V. Ứng dụng thực tiễn của cao ethyl acetate từ địa y

Cao ethyl acetate từ địa y không chỉ có giá trị trong nghiên cứu mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn. Các sản phẩm chiết xuất từ địa y có thể được sử dụng trong y học, mỹ phẩm và thực phẩm.

5.1. Ứng dụng trong y học

Các hợp chất từ cao ethyl acetate có thể được phát triển thành thuốc chữa bệnh. Nghiên cứu cho thấy chúng có khả năng kháng khuẩn và kháng viêm hiệu quả.

5.2. Ứng dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm

Cao ethyl acetate có thể được sử dụng như một chất bảo quản tự nhiên trong thực phẩm. Điều này giúp nâng cao chất lượng và an toàn cho sản phẩm.

VI. Kết luận và hướng nghiên cứu tương lai

Khóa luận này đã cung cấp cái nhìn sâu sắc về thành phần hóa học của cao ethyl acetate từ địa y Parmotrema sp. Nghiên cứu mở ra nhiều hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo về địa y và các ứng dụng của nó trong y học và công nghiệp.

6.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy cao ethyl acetate chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học. Điều này khẳng định giá trị của địa y trong nghiên cứu hóa học.

6.2. Đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các hợp chất trong địa y và khả năng ứng dụng của chúng trong các lĩnh vực khác nhau. Việc phát triển các sản phẩm từ địa y sẽ mang lại nhiều lợi ích cho cộng đồng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Địa y là dạng sinh vật cộng sinh đặc biệt giữa nấm và tảo hoặc vi khuẩn lam, hiện diện với hơn 17.000 loài trên toàn cầu. Trong tự nhiên, các loài địa y sản sinh ra một kho tàng chuyển hóa thứ cấp vô cùng phong phú với gần 1.000 hợp chất hữu cơ đặc trưng đã được ghi nhận. Những hợp chất này sở hữu nhiều hoạt tính sinh học giá trị như kháng khuẩn, kháng virus, chống oxy hóa, ức chế enzyme và kìm hãm tế bào khối u. Tuy nhiên, việc khai thác hoạt chất từ tự nhiên gặp thách thức lớn do tốc độ sinh trưởng của địa y rất chậm, trong khi tỷ lệ nuôi cấy nhân tạo thành công trong phòng thí nghiệm chỉ đạt khoảng 10% và thường không tạo ra các chất giống như ngoài tự nhiên.

Tại Việt Nam, nguồn tài nguyên địa y nhiệt đới vô cùng đa dạng nhưng các công trình khảo sát sâu về cấu trúc hóa học vẫn còn nhiều khoảng trống. Nhằm giải quyết vấn đề này, đề tài tập trung vào mục tiêu cô lập và xác định cấu trúc hóa học các hợp chất tinh khiết từ phân đoạn cao chiết ethyl acetate của loài địa y Parmotrema sp. Mẫu nghiên cứu được thu hái trực tiếp tại vùng núi Tà Cú, huyện Hàm Thuận Nam, tỉnh Bình Thuận ở độ cao 1.000 mét so với mực nước biển.

Nghiên cứu mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc khi xử lý 1.000 gram mẫu tươi để phân lập thành công 2 hợp chất hữu cơ hoàn toàn mới cho ngành hóa học các hợp chất thiên nhiên. Kết quả này không chỉ đóng góp dữ liệu phổ học quan trọng vào hệ thống phân loại hóa thực vật học mà còn mở ra hướng phát triển các hoạt chất sinh học tiềm năng cho ngành dược liệu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng hóa sinh học các hợp chất thứ cấp ở địa y, ứng dụng hệ thống phân loại sinh tổng hợp kinh điển do Shibata đề xuất. Hệ thống này phân chia các chất tự nhiên của địa y thành 3 nhóm nguồn gốc sinh tổng hợp chính: con đường shikimic acid (tổng hợp terphenylquinone, dẫn xuất acid tetronic), con đường mevalonic acid (tổng hợp triterpenoid, carotenoid) và con đường acetate-malonate polyketide (tổng hợp các acid béo, dẫn xuất phenol, depside và depsidone).

Trong đó, hai khung cấu trúc đặc trưng nhất được khảo sát là depside (các ester tạo thành từ hai hay nhiều đơn vị phenolcarboxylic acid) và depsidone (hệ vòng liên kết đôi gồm một cầu nối ester và một cầu nối ether nội phân tử tạo nên dị vòng dioxepine). Dưới góc độ sinh thái hóa học, thành phần nấm chịu trách nhiệm sinh tổng hợp các hợp chất phenol đa vòng để bảo vệ tản địa y trước bức xạ tia cực tím, chống lại sự tấn công của vi sinh vật và động vật ăn cỏ, đồng thời hỗ trợ hấp thu khoáng chất từ giá thể đá. Y học cổ truyền phương Đông đã từng ghi nhận việc sử dụng 71 loài địa y thuộc 17 chi khác nhau làm dược liệu, khẳng định giá trị ứng dụng to lớn của các nhóm chất này.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu thực nghiệm được xử lý từ 1.000 gram mẫu địa y tươi Parmotrema sp. (ký hiệu mẫu US-B026). Phương pháp chọn mẫu tập trung tại sinh cảnh núi đá Tà Cú ở độ cao 1.000 mét nhằm thu thập các cá thể sinh trưởng trong điều kiện vi khí hậu khắc nghiệt, nơi kích thích quá trình tích lũy các chất chuyển hóa thứ cấp đặc thù.

Quy trình chiết xuất và phân lập sử dụng phương pháp ngâm dầm mẫu khô trong dung môi methanol ở nhiệt độ phòng, sau đó cô quay thu hồi dung môi dưới áp suất giảm. Cao thô được xử lý qua dung môi acetone để tách kết tủa protocetraric acid, thu được 300 gram phân đoạn dịch chiết hòa tan phục vụ sắc ký. Quá trình chia phân đoạn áp dụng sắc ký cột cổ điển sử dụng pha tĩnh silica gel 60 với cỡ hạt 0,063 đến 0,200 mm (70-230 mesh), rửa giải bằng hệ dung môi có độ phân cực tăng dần từ hexane : ethyl acetate (tỷ lệ 9:1 đến 2:8) đến ethyl acetate : methanol (tỷ lệ 9:1 đến 5:5).

Các phân đoạn tiềm năng P7 (khối lượng 2,5 gram) và P13 (khối lượng 10 gram) tiếp tục được tinh chế qua sắc ký rây phân tử Sephadex LH-20 và sắc ký lớp mỏng điều chế. Cấu trúc hóa học được xác định bằng hệ thống thiết bị phân tích hiện đại gồm phổ cộng hưởng từ hạt nhân Bruker ghi ở tần số 400 MHz đối với 1H-NMR và 100 MHz đối với 13C-NMR, kết hợp các kỹ thuật phổ hai chiều DEPT, HSQC, HMBC và khối phổ phân giải cao HR-ESI-MS. Việc kết hợp chuỗi phương pháp này là lựa chọn tối ưu để giải mã chính xác cấu trúc không gian của các phân tử polyphenol phức tạp mà không cần tinh thể hóa tia X.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình phân lập và làm sạch từ các phân đoạn cao chiết đã phát hiện và xác định cấu trúc của 2 hợp chất hữu cơ mới:

Thứ nhất, hợp chất ký hiệu X34 được cô lập dưới dạng chất bột màu trắng với khối lượng 36 mg từ phân đoạn P13. Phổ khối phân giải cao HR-ESI-MS ở chế độ ion dương cho mũi ion giả phân tử m/z 385,0537 (dạng ion natri hóa), phù hợp với công thức phân tử C17H14O8. Phổ 1H-NMR cho thấy 6 tín hiệu proton gồm 2 nhóm hydroxyl tại 10,35 ppm và 10,82 ppm, 1 proton thơm tại 6,54 ppm, 1 nhóm hydroxyl methylene tại 4,46 ppm và 2 nhóm methyl thơm tại 2,23 ppm và 2,77 ppm. Phổ 13C-NMR ghi nhận 17 tín hiệu carbon. Hợp chất được xác định là một depsidone mới với tên gọi 3,7,9-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)-1,4-dimethyl-11-oxo-11H-dibenzo(b,e)(1,4)dioxepine-8-carboxylic acid.

Thứ hai, hợp chất ký hiệu P7.2 được cô lập dưới dạng bột màu trắng từ phân đoạn P7. Phổ khối HR-ESI-MS ở chế độ ion âm cho mũi ion m/z 539,1557, tương ứng với công thức phân tử C28H28O11. Phổ 1H-NMR thể hiện 14 tín hiệu proton đặc trưng gồm 1 nhóm aldehyde tại 10,31 ppm, 5 nhóm hydroxyl phenol từ 11,00 đến 11,94 ppm, 2 proton nhân thơm tại 6,11 ppm và 6,54 ppm, 1 cầu nối methylene tại 3,77 ppm và 4 nhóm methyl thơm. Phổ 13C-NMR kết hợp HSQC xác nhận 28 nguyên tử carbon, trong đó có 1 carbon aldehyde tại 194,5 ppm và 2 carbon nhóm ester tại 170,8 ppm và 172,5 ppm. Cấu trúc được xác lập là dẫn xuất tridepside mới mang tên Methyl 3-(3-(2-formyl-3-hydroxy-6-(methoxycarbonyl)-5-methylphenoxy)-2,6-dihydroxy-4-methylbenzyl)-4,6-dihydroxy-2,5-dimethylbenzoate.

Thứ ba, nghiên cứu đã phân lập và thu hồi thành công lượng lớn protocetraric acid dạng kết tủa tự nhiên trong quá trình xử lý dịch chiết cao methanol bằng acetone, làm sáng tỏ thành phần chiếm tỷ trọng lớn trong loài địa y này.

Thảo luận kết quả

Cấu trúc của hợp chất X34 khẳng định cơ chế ghép đôi oxy hóa nội phân tử đặc thù của các dẫn xuất acid orsellinic qua con đường polyketide để hình thành khung depsidone 7 cạnh dị thể dioxepine. Khi đối chiếu phổ NMR giữa X34 và protocetraric acid, tín hiệu carbon C-2' của X34 dịch chuyển về vùng từ trường 163,3 ppm thay vì 155,0 ppm, chứng minh vị trí này không chịu ảnh hưởng đẩy electron mạnh từ nhóm oxy lân cận ở C-5'. Sự hiện diện của nhóm hydroxyl methylene tại C-6 (52,9 ppm) thay vì nhóm aldehyde chứng tỏ mức độ oxy hóa riêng biệt của loài địa y thu hái tại Bình Thuận.

Đối với hợp chất P7.2, sự xuất hiện của cầu nối methylene (-CH2-) tại độ dịch chuyển 20,4 ppm trên phổ carbon và 3,77 ppm trên phổ proton là một cấu trúc hiếm gặp trong hóa học địa y. Tương quan HMBC thể hiện rõ liên kết giữa proton methylene này với các carbon thơm C-2, C-4, C-6 của vòng B và C-2', C-6' của vòng C, minh chứng cho phản ứng ngưng tụ sinh học giữa 3 đơn vị nhân thơm methyl orsellinate.

Trong các báo cáo khoa học, toàn bộ hệ thống tương quan phổ HMBC và HSQC của X34 và P7.2 được biểu diễn trực quan thông qua bảng quy kết độ dịch chuyển hóa học chi tiết kết hợp với sơ đồ mũi tên tương tác tầm xa 2 nối và 3 nối, giúp kiểm chứng độ tin cậy tuyệt đối của cấu trúc phân tử mà không xuất hiện bất kỳ sự mâu thuẫn nào về vị trí lập thể.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm phát huy tối đa giá trị khoa học và ứng dụng từ các phát hiện của luận văn, một số định hướng hành động cụ thể được khuyến nghị như sau:

Thực hiện sàng lọc hoạt tính sinh học in vitro và in vivo: Các viện nghiên cứu dược liệu và trung tâm công nghệ sinh học cần phối hợp triển khai thử nghiệm hoạt tính ức chế enzyme tyrosinase, 5-lipoxygenase và khảo sát độc tính tế bào trên các dòng ung thư bạch cầu, ung thư phổi đối với hợp chất X34 và P7.2 trong giai đoạn 6 đến 12 tháng tới, nhằm xác định ngưỡng ức chế tối thiểu IC50 dưới 50 microgam/ml.

Tối ưu hóa quy trình chiết tách và tinh chế: Nhóm nghiên cứu hóa hữu cơ cần chuẩn hóa quy trình phân tách sử dụng hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao điều chế kết hợp cột pha đảo C18 trong vòng 12 tháng, đặt mục tiêu nâng cao hiệu suất thu hồi hợp chất tinh khiết lên hơn 25% so với phương pháp sắc ký bản mỏng điều chế truyền thống.

Xây dựng bản đồ hóa thực vật địa y khu vực Nam Trung Bộ: Cơ quan quản lý khoa học và các trường đại học cần mở rộng phạm vi thu mẫu trên 100% diện tích các khu bảo tồn thiên nhiên núi cao tại Bình Thuận, Lâm Đồng và Ninh Thuận trong khung thời gian 2026 đến 2030, lập ngân hàng dữ liệu chiết xuất chuẩn cho hơn 50 loài địa y bản địa.

Nghiên cứu công nghệ sinh học nhân nuôi sinh khối: Các phòng thí nghiệm nuôi cấy mô và vi sinh vật cần tập trung giải mã cụm gen polyketide synthase chịu trách nhiệm sinh tổng hợp khung depsidone trong 24 đến 36 tháng, hướng tới việc sản xuất hoạt chất quy mô phòng thí nghiệm mà không cần phụ thuộc vào nguồn thu hái tự nhiên.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nhà nghiên cứu Hóa thực vật và Hóa học các hợp chất thiên nhiên: Nắm bắt phương pháp luận sắc ký phân đoạn hiện đại và khai thác bộ dữ liệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân chuẩn xác để làm đối chứng cho việc định danh các khung phân tử depside, depsidone và tridepside mới.

Học viên cao học và sinh viên chuyên ngành Hóa hữu cơ, Dược học: Sử dụng tài liệu làm tài liệu tham khảo mẫu mực về kỹ năng biện luận phổ 1D và 2D-NMR, quy trình giải mã cấu trúc phân tử phức tạp từ các mẫu sinh học tự nhiên.

Doanh nghiệp sản xuất dược phẩm và mỹ phẩm sinh học: Khai thác cấu trúc các hợp chất polyphenol mới có tiềm năng chống oxy hóa, kháng khuẩn và làm trắng da thông qua ức chế enzyme để định hướng phát triển các dòng sản phẩm có nguồn gốc tự nhiên.

Chuyên gia sinh thái học và bảo tồn đa dạng sinh học: Tham khảo dữ liệu phân bố, sinh thái học của chi Parmotrema tại vùng núi đá Tà Cú để xây dựng các chương trình giám sát chất lượng không khí và bảo tồn nguồn gen thực vật bậc thấp quý hiếm.

Câu hỏi thường gặp

Điểm mới mang tính đột phá của công trình nghiên cứu này là gì? Nghiên cứu đã cô lập và xác định thành công cấu trúc phân tử của 2 hợp chất hữu cơ hoàn toàn mới trong tự nhiên là dẫn xuất depsidone X34 có khối lượng phân tử 385,0537 và dẫn xuất tridepside P7.2 có khối lượng phân tử 539,1557 từ 1.000 gram mẫu tươi loài địa y Parmotrema sp. tại Bình Thuận.

Tại sao việc nghiên cứu các hợp chất tự nhiên từ địa y luôn gặp nhiều rào cản? Địa y sinh trưởng cực kỳ chậm trong tự nhiên và chỉ khoảng 10% số loài có thể nuôi cấy thành công trong điều kiện nhân tạo. Hơn nữa, địa y nuôi cấy thường sản sinh ra các hợp chất chuyển hóa thứ cấp khác biệt hoàn toàn so với mẫu tự nhiên, khiến nguồn nguyên liệu nghiên cứu luôn bị khan hiếm.

Phương pháp nào đóng vai trò then chốt trong việc xác lập cấu trúc 2 chất mới? Sự phối hợp giữa khối phổ phân giải cao HR-ESI-MS để xác định chính xác khối lượng và công thức phân tử, cùng với phổ cộng hưởng từ hạt nhân 2 chiều HSQC và HMBC trên máy Bruker 400 MHz để xác định chính xác từng vị trí tương quan carbon-proton và các liên kết ester, ether nội phân tử.

Các hợp chất thuộc khung depside và depsidone có những ứng dụng sinh học nào nổi bật? Nhiều công bố quốc tế chứng minh các depside và depsidone có khả năng kháng các chủng khuẩn Gram dương như Staphylococcus aureus và Bacillus subtilis, kìm hãm sự nhân đôi của virus HIV, ức chế enzyme gây viêm 5-Lipoxygenase và gây độc chọn lọc trên các dòng tế bào ung thư.

Vì sao tác giả lựa chọn chiết xuất phân đoạn với dung môi methanol và acetone? Methanol có độ phân cực cao giúp hòa tan triệt để các hợp chất phenolic và polyketide nội bào. Việc sử dụng tiếp acetone giúp kết tủa chọn lọc protocetraric acid chiếm hàm lượng lớn, tạo điều kiện thuận lợi để làm giàu và tinh chế 300 gram phân đoạn chứa các vi chất mới.

Kết luận

• Đã thu thập và xử lý thành công 1.000 gram mẫu địa y Parmotrema sp. tại núi Tà Cú, tỉnh Bình Thuận ở độ cao 1.000 mét.
• Chiết xuất, phân đoạn và tinh chế hiệu quả các phân đoạn cao chiết bằng hệ thống sắc ký cột silica gel và Sephadex LH-20.
• Xác định cấu trúc của 2 hợp chất tự nhiên mới gồm depsidone X34 (công thức C17H14O8) và tridepside P7.2 (công thức C28H28O11).
• Cung cấp bộ dữ liệu phổ học 1D và 2D-NMR đầy đủ, đóng góp giá trị quan trọng cho cơ sở dữ liệu hóa học địa y học Việt Nam.
• Đặt nền móng vững chắc cho các nghiên cứu thử nghiệm hoạt tính dược lý và công nghệ sinh tổng hợp tiếp theo trong giai đoạn 2026-2030.

Công trình là tài liệu khoa học giá trị cao dành cho các nhà nghiên cứu và cơ sở đào tạo chuyên ngành hóa dược. Hãy kết nối và tham khảo toàn văn nghiên cứu để ứng dụng quy trình phân tích phổ học tiên tiến này vào các dự án phát triển hợp chất thiên nhiên thực tiễn.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TÔNG QUẦN. 60-00 600000 c0 c0 0C Co iicleni 6 CR | en 5 6 6.1 Dinh nghĩa và phân loại địa y.2 Vai trò của các hợp chất tự nhiên trong địa y !*Ï.3 n6 cài ARTO IMEI 5a sa xsninssansnisasscsrunsisinannonmmmernsnerenerieneee R 1.3 Mô ta vẻ loai địa y chưa xác định /?4r/10(r€@ SJ).3 Nghiên cứu hỏa học vẻ các hợp chất có trong địa y.4 Một số hợp chất hừu cơ cỏ trong địa y thuộc chỉ Parmotrema.1 CAR ĐT va66066960001800001086 0010061 0ảnisxatexsee 10 1.2 Ue HAD RR NT 1E os sasasanacasansaciacaasoaconssaisaimeeaseamamiaannieess 10 1.3 Các hợp chat phenol đơn vòng. 5á: 55-25so225+c2czScvccxeccccee 10 144 Depside,.6 2 1n NỘI NG 5 casas cs 222 21222620264020513564G1448011y6030/6ÿ91.7 Các hợp chat theo qui trinh sinh tông hợp mevalonic acid. H 148 Các hợp chat tao nên bang quá trình sinh tong hợp của tao .5 Hoat tinh của địa y và các hợp chất của địa y ccccsesssccecsscsssesssnscesseesenesseee 18 CHUONG 2: THUC NGHIỆM.

SPECHT EMT TCP OSCE SUPP oR ETE TAT 22 2.6030516500030gs4cee 23 22 DUNG CU VA THIET BI zsq00i23⁄60 6W @qj@bWlWgdtag@dijssva 23 23 QUY TRÌNH THỰ NGHI 0a icso6kiỷZŸ-oo.eo- 23 CHUONG 3: KHAO SÁT CẤU TRÚC HOA HỌC CÁC HOP CHAT CO LAP DUOC iiiiiiẳiíiíãẢ.1 Đặc biêm hợp chit Xúc .2 Biện luận cầu trúc hợp chất X34 .1 Đặc điểm hợp chất P7.2 Biện luận cấu trúc hợp chất 7.cccsesesssscscssessecsseeeseesneeneenee 31 Hướng nghiên cứu tiếp theo của để tdi.ccccecssssscssesssssnsessesssussnversessnseesnessnseensenennneenes 36 DANH MỤC CÁC TÀI LIEU THAM KHẢO. coecccieeseee 37 Trang 5 A IBẽmuwmnnng LUẬN VĂN TOF NGHIỆP- 201 CHUONG 1: TONG QUAN POLO” IHANH | LN VAN TOR NOCULEP.1 KHÁI QUAT VE DIA Y 1.1) Dinh nghĩa va phan loại địa y Địa y là một dang thực vật bậc thấp đặc biệt, nó là kết qua cộng sinh của nam (mycobiont) và một thành phân quang hợp (photebiont) thường là tao (green alga) hay vi khuân lam (fevanobacterium), Hien nay có khoảng 17.000 loài địa y đã được tim thay Thong thường dia v chia lam 3 dang: - Dang kham (Crustose lichen): Be mặt cua địa y khám cực kỷ mong va bám chặt vào vật chú bang những sợi nam cỏ lồi. - Dang phiên (Fofiose lichen): Tản địa y dạng phiên có hinh dạng như từ giây mỏng. Bẻ mặt trên và dưới khác nhau rõ rệt, Tản bam lòng léo trên bẻ mặt chu bang các rẻ giả.

- Dang bụi (Fruiticose lichen): Địa y dạng bụi có hình thức giông như bụi dila sabe=aiia Xanthoria | e 4= nuai & sp. wa Xamii i pi e | ee rmelia cf. ‘ a y sợi Hy Địtrtbulosa: pogymnia cf. ‘ st đi xy tin an đã với Bryoria sp.

tại s miệng » = ua « ởY idaho, mol địa y phien, ` tren ` da < vàk Tuckermannopsis - sp. 3 mien núi Canada Hình 1.1 - Ba dạng chính cua dia 5 [hành phân tao của địa y san sinh các carbohydrate bing quá trình quang hợp. còn thành phan nam san sinh các hợp chat tự nhiên (dé chong tia UV. ngăn chặn sâu bọ và các loài động vật ăn có.

cung cấp nước và khoáng chất. Kết quả từ sự cộng sinh nảy giúp địa y có thê sinh trưởng va sông sot trong những điều kiện khắc nghiệt. chu yêu ở vùng vĩ độ cao. vùng nhiệt đới.

va có thé hiện diện ở khắp mọi nơi như trên đá. '*! Teens 7 mmmmmw LUẬN VĂN TOT NGHIẸP- 2014 Đề hiểu được bản chất của địa y va giải thích nguồn gốc của chúng. các nhà thực vật học đã thử tổng hợp địa y từ tế bào tao và nắm. Mặc dù cả hai thành phan được nuôi cấy riêng rẻ nhưng việc tô hợp lại thành địa y thật sự khó khăn.

Trong những năm gan đây. sự cộng sinh được tạo ra, chúng có hình dang phan nào giống với địa y nhưng chưa phải là cấu trúc thật sự của địa y.2 Vai trò của các hợp chất tự nhiên trong địa y !*! - Bao vệ đổi với cây trông bậc thấp và bậc cao. - Các hợp chat thom hap thụ tia UV, bao vệ địa y chống lại bức xạ có hại. - Các carboxylic acid từ địa y là tác chất tạo phức mạnh và giúp cho địa y lấy được các khoáng chất từ vật chủ nơi địa y bam vào (substrate).

- Giúp xua đuôi thủ ăn thịt va côn trùng.3 Một số ứng dụng của địa y Địa y đã được sử dụng làm thực phẩm, lam phẩm nhuộm. nguyên liệu thô trong sản xuất nước hoa va trong y học cỏ truyền. Khoảng 700 tân địa y Evernia prunastri và Pseudevernia furfuracea (gọi là oakmoss) được khai thác hang năm ở Pháp cho ngành công nghiệp nước hoa.!"! Y học cỗ truyền Trung Quốc từng sử dụng 71 loài địa y của 17 chi (9 họ) với mục đích lảm thuốc chữa bénh.""! Địa y thuộc họ Parmeliaceae, Usneaceae, Cladionaceae được sử dụng nhiều hơn hết. Một vài loại cao điều chế từ địa y được sử dụng dé trị các bệnh khác nhau như Lobaria pulmonaria chữa các bệnh về phôi.

Xanthoria parientina chữa bệnh vàng đa. chi Usnea dé dưỡng tóc. Cetraria islandica (được gọi Ireland moss) chữa nhiễm khuẩn và tiêu chày.2 Mô ta về loài địa y chưa xác định Parmotrema sp. Fên khoa học: Parmotrema sp Mô tả thực vật: - Địa y mọc trên đá ở núi Tả Cú, ở độ cao 1.000 mét so với mực nước biến, huyện Ham Thuận Nam, tinh Binh Thuận.

- lên khoa học của địa y được xác định thuộc chỉ Parmotrema nhưng chưa xác định được loải. Mẫu hiện đang gửi thạc sĩ Võ Thị Phí Giao trưởng Đại Học KHTN giúp xác định tên khoa học. - Mau ký hiệu US-B026, được lưu trong quyên tiêu bản thực vật. bộ môn Hóa hữu cơ.

trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TP.3 Nghiên cứu hóa học về các hợp chat có trong địa y Có nhiều hệ thống phân loại các hợp chất hóa học từ địa y. trong đó hệ thông phân loại được sử dụng nhiều nhất là hệ thông phân loại do Shibata vả cộng sự đẻ nghị! `. Các hợp chất hóa học trong địa y được chia làm ba nhóm chỉnh dựa theo nguồn gốc sink tông hợp của chúng (hình 3). - Nguon góc acid shikimic: terphenylquinone va dẫn xuất của acid tetronic.

- Nguồn góc acid mevalonic: triterpenoid. - Neuon góc acetate-malonate: các acid dây dài và các acid phenol “Trana O on aod antivaqueanes. * “hư pthc 0i (“+ une mere rat y to ogra ited sA ° oon | Jke©k91^®% scene Co Potynetiae | senate act ca ahs esters 6 we GC onwine ac. tre o Nels 2O set / tệ „+4.

/ \ “ee Indeos ices \ ben3v' esters , ` %ecudone dbersoluran coher! ethers Hình 1.3 — Sinh tông hợp của các hợp chất từ địa y '"! 1.4 Một số hợp chất hữu cơ có trong địa y thuộc chỉ Parmotrema 1. Sassaki GL"! đã cô lập được acid béo trong một số loài địa y thuộc chi Parmotrema như 9-oxodecanoic acid (1).2 Các acid béo vòng Năm 1990. David!" và cộng sự đã cô lập được praesoredioic acid (7) va protopracsorediosic acid (8) từ Parmotrema praesorediosum. cùng từ chi Parmotrema còn phân lập được lichesterinic acid (9) và protolichesterinic acid (10).3 Các hợp chat phenol đơn vòng Cũng trong nam này, Irma S.

Rojas"! L công bỏ sự có mat cua orcinol (11). methyl-B-orsellinate (12) va methyl haematommate (13) trong Parmotrema tinctorum (Nyl. Deane 1 Năm 2000, từ địa y Parmotrema stuppeum (Ny|.!""! đã cô lập orsellinic acid (14) va methyl orsellinate (15). Din đã công bê trong các loài địa y thuộc chi Parmotrema có chứa một hàm lượng lớn các hợp chất bậc hai bao gồm các depside là một loại ester tạo thành bang sự liên kết của hai hay nhiều phân tử phenolcarboxylic acid như atranorin (16) và chloroatranorm (17).

Alcir Teixeira Gomes vả cộng sựi!Š da cô lập lecanoric acid (18) từ Parmotrema tinctorum (Ny|. K Honda!'*! va cộng sự đã cô lập được 2 xanthone là lichenxanthone (30) và secalonic acid (31) trong Parmotrema dilatatum. Parmotrema lichnxanthonium và Parmotrema sphaerospora.7 Các hợp chat theo qui trình sinh tang hợp mevalonic acid Năm 1993, Bazyli Czeczuga đã nhận danh được l7 carotenoid có mat trong Parmotrema tinctorwm dựa vào kỹ thuật HPLC va so sánh với phô IR là a-carotene (33).8 Các hợp chất tạo nên bằng quá trình sinh tổng hợp của tảo Nam 2005, Elaine R.Carbonero!'"!, nhà hóa học Brazil, đã định danh được hai glucan với tên là nigeran [(1 —+ 3). (1 — 4) - a - glucan] (51)va lichenan [(1 — 3), (1 =+ 4) - B - glucan] (52) trong Parmotrema qustrosinense.

Parmotrema mantiqueirense, Parmotrema schindleri và Parmotrema tinctorum Công thức hóa học của các hợp chất: b 4đ xà iad Raia. Ẻ a B : COOH CH, ` E3 9-Methyltetradecanoic acid (1) Onotecanote aces (7p CH, Re 6-Methyl,tetradecanoiocic acidacid ((3 3) 3-Hydroxydecanoi c acid (4)pe $ HOOC. 2v ^^ ! COOH Nonanedioic acid (5) cái ic acid (6) Decan aci Ơ le) (CH2):4—-COOH O Ơ (CH2);4—— COOH Praesorediosic acid (7) Protopraesorediosic acid (8) HạC COOH HạC COOH Lichesterinic acid (9) Protolichesterinic acid (10) LUAN VAN TOT NGHIẸP- 2014 cM, Hy COOK coocn, HO On HO 0H CH, CHO Methy t-[-orseflinate (12) Methy! haernutomate (13) m Hạ H› HO cx On Orsctling acid (14) HO CH; ‘On HO " ‘On Methy! orsellinate (14) Orcinol (H) cH, o CH; H is] CH I | “—o mm cỊ c—o 0H HO on là xu HO OH C——o(H; CHO CH; ° CHO CH, Atranorin (16) Cloroatranorin (17) < cH, ° CH, CH, 0 |c—o. |C— OH 0H nO ‘OH OCH, HO oO c——OCH, I |ö cH, Ô CHO Ch, Lecanoric (18) TY Malonprotocataric acid (19) ¬ Trene 12 | a LUAN VAN TOT NGHIEP- 2014 MOOC, =0 —oœ, CHO cH, | Succinprotocetraric acid (22) =O HO o r OH~CH——ò OH-CH——O Salazinic acid (23) Consalazinic acid (24) ies hi (CH;\,——CH¿ , ơ h c——o.

On _ On ° 9 4,0’ e CHO o Ỗ œ-Collatolic acid (25) CHý Dehydrocollatolic acid (26) - Teane 1A 8 LUAN VAN TOT NGHIEP- 2014 — on on Alectoronic acid (27) K MO——CH®————O HO Norstictic acid (28) Lichenxanthone (30) a-Carotene (33) (f1.B Caroten-4-on) Echinenonc (46) :B.b-carotene-3,3"-diol) Flavoxanthin (44) (5,8-Epoxy-5.e-carotene-3,3"-diol) Astaxanthin (47) ¬ oo a Tenn te MN. OH V iolaxanthin (42) o` > > % > éR ( 5,6,5',6' - Diepoxy - 5,6,5',6' - tetrahydro - 8, B - carotene-3,3'-điol) Nigeran[ (1-»3),(1—»4)- a-glucan) (51) VÂN 4đ | Lichenan| (1—»3), (1 >4) -B- gucan] (52) Trane 17 1.5 Hoạt tinh của địa y và các hợp chat của địa y Địa y san sinh ra một lượng lớn các hợp chất hữu cơ. đa số có hoạt tính sinh học va nhiều loại trong chúng là đặc hiệu cua địa y trong hoá học các hợp chất tự nhiên. các khảo sát hoa học trên địa y bị hạn chế do nguồn cung có hạn, vi các địa y phát triển rat chậm.

Những nghiên cứu gần đây cho thấy việc nuôi cấy địa y trong phòng thí nghiệm cũng không dé dang. chí khoảng 10 % địa y được nuôi cấy thánh công. tuy nhiên ching lại chứa các hợp chất hữu cơ khác han với các hợp chat có trong cúng loại địa y tự nhiên !"! [ ê Hoang Duy "!