Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Từ lâu đời, việc khai thác và sử dụng các loài thực vật làm dược liệu giữ vai trò thiết yếu trong y học dân gian và chăm sóc sức khỏe cộng đồng. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các nghiên cứu chuyên sâu về hóa học và hoạt tính sinh học của các hợp chất tự nhiên chiết xuất từ thảo mộc ngày càng được chú trọng nhằm tìm kiếm các hoạt chất có giá trị trị liệu cao.
Trong hệ thực vật phong phú, cây cỏ sữa lá lớn (Euphorbia hirta L., thuộc họ Thầu dầu - Euphorbiaceae) là loài cây mọc hoang dã rất phổ biến, hiện diện ở nhiều vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Trong y học cổ truyền, loài cây này thường được dùng làm thuốc giải nhiệt, hạ sốt, an thần, kháng viêm, chữa kiết lỵ, hen suyễn, viêm phế quản và các bệnh ngoài da. Nhiều công trình nghiên cứu dược lý hiện đại trên thế giới đã chứng minh dịch chiết Euphorbia hirta L. có chứa các hợp chất có khả năng chống oxy hóa, kháng khuẩn, lợi tiểu, hạ đường huyết và gây độc chọn lọc trên một số dòng tế bào ung thư.
Mặc dù các nghiên cứu về thành phần hóa học của cây cỏ sữa lá lớn đã được thực hiện rộng rãi tại nhiều quốc gia như Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, nhưng tại Việt Nam số lượng công trình nghiên cứu hệ thống về thành phần hóa thực vật của loài cây này còn tương đối hạn chế. Xuất phát từ thực tiễn trên, đề tài khóa luận "Khảo sát thành phần hóa học của cây cỏ sữa lá lớn - Euphorbia hirta L." được thực hiện với các nhiệm vụ cụ thể:
- Thu thập, xử lý nguyên liệu thực vật cây cỏ sữa lá lớn và điều chế các phân đoạn cao chiết thô bằng các dung môi có độ phân cực tăng dần.
- Ứng dụng các kỹ thuật sắc ký cột silica gel để phân tách và cô lập các hợp chất hữu cơ sạch từ phân đoạn cao ethyl acetate.
- Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất cô lập được bằng các phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D-NMR và 2D-NMR kết hợp so sánh với các tài liệu chuẩn.
- Đối tượng nghiên cứu: Toàn cây cỏ sữa lá lớn (Euphorbia hirta L., họ Euphorbiaceae).
- Phạm vi không gian và thời gian: Mẫu cây được thu hái tự nhiên tại tỉnh Đồng Nai vào tháng 7 năm 2013. Quá trình thực nghiệm chiết xuất, sắc ký được thực hiện tại Phòng thí nghiệm Hóa Hữu cơ, Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh; các dữ liệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân được đo đạc tại Viện Hóa học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam (18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội). Khóa luận được hoàn thành vào tháng 5 năm 2014.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận thuộc loại hình nghiên cứu thực nghiệm hóa học (chuyên ngành Hóa Hữu cơ - Hợp chất thiên nhiên). Cơ sở lý thuyết của đề tài dựa trên các tài liệu hóa học thực vật về các nhóm chất chuyển hóa thứ cấp đặc trưng của chi Euphorbia và họ Euphorbiaceae, bao gồm các hợp chất triterpenoid, flavonoid, polyphenol, tannin và các dẫn xuất acid hữu cơ.
Các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm đã được triển khai bao gồm:
- Phương pháp điều chế cao chiết: Chiết ngâm dầm bột thực vật khô trong ethanol 96° ở nhiệt độ phòng, thu hồi dung môi bằng máy cô quay chân không dưới áp suất giảm thu cao tổng. Sau đó, tiến hành phương pháp chiết phân bố lỏng - lỏng phân đoạn với các dung môi có độ phân cực tăng dần: ete dầu hỏa (ED) và ethyl acetate (EA).
- Phương pháp sắc ký:
- Sắc ký cột cổ điển (Column Chromatography - CC): Sử dụng pha tĩnh là silica gel kích thước hạt 230–400 mesh; pha động là các hệ dung môi gradient có độ phân cực tăng dần như ete dầu hỏa : ethyl acetate (ED:EA), chloroform : methanol (C:Me), và chloroform : methanol : acid acetic (C:Me:Aa).
- Sắc ký lớp mỏng (Thin Layer Chromatography - TLC): Sử dụng bản mỏng nhôm tráng sẵn silica gel 60 $F_{254}$ (Merck), kiểm tra độ tinh khiết của phân đoạn và phát hiện vết chất bằng thuốc thử dung dịch acid sulfuric ($H_2SO_4$) 20% kết hợp hơ nóng.
- Phương pháp xác định cấu trúc hóa học:
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1 chiều (1D-NMR): Phổ $^1H\text{-NMR}$ (tần số 500 MHz), phổ $^{13}C\text{-NMR}$ (tần số 125 MHz) và phổ DEPT (DEPT-90, DEPT-135) thực hiện trên thiết bị Bruker AC 500.
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 2 chiều (2D-NMR): Phổ tương tác đồng nhân $^1H-^1H\text{ COSY}$, phổ tương tác dị nhân qua một liên kết HSQC, và phổ tương tác dị nhân qua nhiều liên kết HMBC.
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan
Chương 1 tổng hợp có hệ thống các tư liệu khoa học trong và ngoài nước về cây cỏ sữa lá lớn trên các khía cạnh:
- Đặc điểm thực vật học: Cỏ sữa lá lớn là loài thảo sống hàng năm hoặc nhiều năm, thân mảnh cao 15–40 cm, có lông ráp màu vàng nhạt và chứa nhựa mủ trắng. Lá mọc đối, cuống ngắn, phiến lá hình mũi mác (dài 2–3 cm, rộng 5–15 mm), mép có răng cưa nhỏ, gốc cuống lá có 2 lá kèm nhỏ dạng lông cứng. Cụm hoa hình chén nhỏ mọc ở nách lá, mang các hoa đơn tính; quả nang nhỏ đường kính khoảng 1,5 mm, khi già nứt thành 3 mảnh vỏ chứa 3 hạt nhỏ. Về phân bố, cây có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới châu Mỹ, hiện nay phân bố rộng rãi khắp các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới ở châu Á, châu Phi và châu Úc (Trung Quốc, Ấn Độ, Malaysia, Australia...). Tại Việt Nam, cây mọc hoang phổ biến ven đường, bờ bụi và vùng sỏi đá.
- Dược tính và ứng dụng y học cổ truyền: Tác giả tổng thuật các nghiên cứu dược lý thực nghiệm:
- Hoạt tính kháng viêm, giảm đau: Nghiên cứu của Lanhaers và cộng sự (1991) trên chiết xuất n-hexane và chiết xuất nước đông khô chứng minh tác dụng hạ sốt, giảm đau, an thần và ức chế viêm trên chuột.
- Hoạt tính kháng khuẩn: Nghiên cứu của Ananthan và cộng sự (1995) chứng minh dịch chiết methanol của cỏ sữa lá lớn có tác dụng ức chế chọn lọc vi khuẩn Shigella spp. gây bệnh lỵ mà không gây độc tế bào thường (dòng tế bào Vero).
- Độc tính tế bào và chống ung thư: Dịch chiết cỏ sữa lá lớn thể hiện hoạt tính gây độc tế bào chọn lọc đối với một số dòng tế bào u ác tính và ung thư biểu mô tế bào vảy.
- Đơn thuốc dân gian: Liệt kê các bài thuốc điều trị nứt môi, viêm lưỡi, cầm tiêu chảy, nhiễm trùng da, trị ho hen, thiếu sữa ở phụ nữ sau sinh và phối hợp với hoàng đằng (dược phẩm Codanzit) để chữa kiết lỵ.
- Lịch sử nghiên cứu thành phần hóa học: Tổng thuật 59 hợp chất đã được các nhà khoa học trên thế giới công lập từ Euphorbia hirta L. từ năm 1966 đến năm 2013, bao gồm: các triterpen (taraxerol, cycloartenol, euphorbol, $\alpha$-amyrin, $\beta$-amyrin, lupeol, các dẫn xuất hydroperoxy cycloartane); các flavonoid và polyphenol (myricitrin, quercitrin, quercetin, kaempferol, luteolin, pinocembrin, isorhamnetin, scopoletin, scoparone, acid gallic, các dẫn xuất galloyl glucose); các megastigmane glucoside (hirtionoside A, B, C); cùng các hợp chất aliphatic và ester acid béo.
Chương 2: Thực nghiệm
Chương 2 trình bày chi tiết trang thiết bị, hóa chất và quy trình thực nghiệm chiết xuất, phân lập:
- Điều chế cao tổng và phân đoạn cao:
- 12 kg bột khô toàn cây cỏ sữa lá lớn được ngâm dầm với ethanol 96°. Lọc và gom dịch chiết, sau đó cô quay thu hồi dung môi dưới áp suất giảm thu được 635 g cao ethanol thô.
- Chiết phân bố lỏng - lỏng 635 g cao ethanol thô lần lượt với dung môi ete dầu hỏa và ethyl acetate, thu được 60 g cao ete dầu hỏa (ED) và 335,27 g cao ethyl acetate (EA).
- Phân lập hợp chất từ cao ethyl acetate:
- Sắc ký cột silica gel (230–400 mesh) lượng 335,27 g cao EA với hệ dung môi ED:EA có độ phân cực tăng dần, thu được 5 phân đoạn chính: EA.1 (60,057 g; tỉ lệ ED:EA 5:5), EA.2 (54,502 g; tỉ lệ ED:EA 3:7), EA.3 (50,811 g), EA.4 (103,401 g; tỉ lệ EA:Me 10:1), và EA.5 (20,011 g; tỉ lệ EA:Me 5:5).
- Cô lập hợp chất EH1: Phân đoạn EA.1 (60,057 g) được tiếp tục sắc ký cột với hệ ED:EA (5:5) thu được 3 phân đoạn nhỏ. Phân đoạn nhỏ EA.1.2 (6,456 g) qua sắc ký cột silica gel với hệ ED:EA (7:3) thu được 8 mg chất rắn màu vàng nhạt, ký hiệu là EH1 ($R_f = 0,59$ trong hệ dung môi giải ly chloroform : methanol tỉ lệ 9:1).
- Cô lập hợp chất EH3: Phân đoạn EA.2 (54,502 g) được sắc ký cột với hệ ED:EA (3:7) thu 3 phân đoạn. Phân đoạn EA.2.1 tiếp tục sắc ký cột với hệ ED:EA thu 4 phân đoạn nhỏ. Phân đoạn EA.2.1.4 (5,486 g) được sắc ký cột giải ly bằng hệ Chloroform : Methanol (10:1) thu 3 phân đoạn. Tiếp tục sắc ký cột trên phân đoạn nhỏ EA.2.1.4.1 (0,341 g) với hệ dung môi Chloroform : Methanol : Acid acetic (9:1:0,1) thu được 4 mg chất bột màu trắng, ký hiệu là EH3.
Chương 3: Kết quả và thảo luận
Chương 3 tập trung phân tích, quy kết các tín hiệu phổ NMR và xác định cấu trúc hóa học của hai hợp chất cô lập được:
- Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất EH1:
- Tính chất cảm quan và hóa lý: Chất rắn màu vàng nhạt (8 mg), $R_f = 0,59$ (hệ C:Me 9:1). Vết chất trên bản mỏng TLC chuyển sang màu vàng đậm khi phun hiện hình bằng dung dịch $H_2SO_4$ 20% và hơ nóng, là dấu hiệu đặc trưng của khung flavonoid.
- Phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân:
- Phổ $^1H\text{-NMR}$ (acetone-$d_6$, 500 MHz): Xuất hiện 2 tín hiệu proton mũi rộng ở $\delta_H$ 6,52 ppm (1H, H-8) và 6,26 ppm (1H, H-6) chứng minh vòng A có 2 proton ghép cặp meta. Trên vòng B xuất hiện 2 tín hiệu doublet ở $\delta_H$ 7,69 ppm (1H, d, $J = 8,5\text{ Hz}$, H-6'), $\delta_H$ 6,99 ppm (1H, d, $J = 8,0\text{ Hz}$, H-5') và 1 tín hiệu singlet rộng ở $\delta_H$ 7,82 ppm (H-2'). Tín hiệu singlet sắc nhọn ở vùng trường rất thấp $\delta_H$ 12,15 ppm đặc trưng cho proton của nhóm 5-OH tạo liên kết hydro nội phân tử với nhóm carbonyl (>C=O).
- Phổ $^{13}C\text{-NMR}$ (125 MHz) và DEPT: Cho thấy 15 tín hiệu carbon, gồm 5 carbon dạng =CH- ($\delta_C$ 94,5; 99,2; 115,4...) và 10 carbon tứ cấp ($\delta_C$ 104,0 đến 176,6 ppm). Tín hiệu ở $\delta_C$ 176,6 ppm đặc trưng cho carbon nhóm carbonyl C-4.
- Phổ 2D-NMR (HSQC, HMBC): Tương quan HSQC chỉ ra liên kết trực tiếp giữa H-6 ($\delta_H$ 6,26) với C-6 ($\delta_C$ 99,2), H-8 ($\delta_H$ 6,52) với C-8 ($\delta_C$ 94,5). Tương quan HMBC từ proton 5-OH ($\delta_H$ 12,15) đến $\delta_C$ 162,3 ppm xác định C-5; tương quan từ H-6 và H-8 đến $\delta_C$ 165,0 ppm xác định C-7.
- Kết luận cấu trúc: Dữ liệu phổ $^{13}C\text{-NMR}$ hoàn toàn trùng khớp với dữ liệu công bố của Quercetin (công thức phân tử $C_{15}H_{10}O_7$).
| Vị trí carbon |
$\delta_C$ (ppm) của EH1 (Acetone-$d_6$) |
$\delta_C$ (ppm) của Quercetin đối chiếu |
| C-2 |
146,8 |
146,2 |
| C-3 |
136,5 |
135,8 |
| C-4 |
176,6 |
175,8 |
| C-5 |
162,3 |
161,0 |
| C-6 |
99,2 |
98,5 |
| C-7 |
165,0 |
164,2 |
| C-8 |
94,5 |
93,7 |
| C-9 |
157,8 |
156,5 |
| C-10 |
104,0 |
103,4 |
| C-1' |
123,7 |
122,9 |
| C-2' |
115,4 |
115,0 |
| C-3' |
145,6 |
145,0 |
| C-4' |
148,4 |
147,7 |
| C-5' |
116,0 |
115,4 |
| C-6' |
121,3 |
120,6 |
- Khảo sát cấu trúc hóa học hợp chất EH3:
- Tính chất cảm quan: Bột màu trắng (4 mg).
- Phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân:
- Phổ $^1H\text{-NMR}$ (MeOD, 500 MHz): Vùng trường thấp có 1 tín hiệu multiplet ở $\delta_H$ 6,81 ppm ứng với 1 proton nhóm =C-H không no (H-2). Vùng trường trung bình có 3 tín hiệu proton nhóm -CH-OH ở $\delta_H$ 4,39 (H-3), $\delta_H$ 4,02 (H-5) và $\delta_H$ 3,71 (H-4); 1 tín hiệu singlet sắc nét ở $\delta_H$ 3,77 ppm tích phân 3 proton của nhóm methoxy ($-OCH_3$). Vùng trường cao có 2 tín hiệu dạng doublet-doublet-triplet ở $\delta_H$ 2,72 ppm (H-6a) và $\delta_H$ 2,22 ppm (H-6b) của nhóm methylene ($-CH_2-$).
- Phổ $^{13}C\text{-NMR}$ và DEPT: Cho thấy 8 tín hiệu carbon gồm 1 carbon methylene $-CH_2-$ ($\delta_C$ 31,5), 3 carbon oxymethine $-CH-OH$ ($\delta_C$ 67,2; 68,4; 72,6), 1 carbon olefinic $=CH-$ ($\delta_C$ 139,1), 1 carbon methoxy $-OCH_3$ ($\delta_C$ 52,4), và 2 carbon tứ cấp ở $\delta_C$ 130,7 (C-1) và $\delta_C$ 168,7 ppm (C-1', carbon nhóm ester $>C=O$).
- Phổ 2D-NMR (COSY, HSQC, HMBC): Tương quan HSQC gắn H-6a,b với C-6 ($\delta_C$ 31,5), proton $\delta_H$ 3,77 với C-methoxy ($\delta_C$ 52,4), và H-2 với C-2 ($\delta_C$ 139,1). Tương quan HMBC từ H-2 ($\delta_H$ 6,81) và proton nhóm methoxy ($\delta_H$ 3,77) đến carbon carbonyl ($\delta_C$ 168,7) chứng minh nhóm ester $-COOCH_3$ liên kết tại vị trí C-1. Tương quan $^1H-^1H\text{ COSY}$ xác nhận hệ liên kết spin giữa H-6 với H-2, H-3 và H-5.
- Kết luận cấu trúc: So sánh dữ liệu phổ nghiệm với acid shikimic chuẩn cho thấy cấu trúc tương đồng hoàn toàn, ngoại trừ sự xuất hiện thêm của nhóm methoxy ester hóa ở C-1'. Do đó, hợp chất EH3 được xác định là Methyl shikimate (công thức phân tử $C_8H_{12}O_5$).
| Vị trí carbon |
$\delta_C$ (ppm) của EH3 (MeOD) |
$\delta_C$ (ppm) của Acid shikimic đối chiếu |
| C-1 |
130,7 |
130,8 |
| C-2 |
139,1 |
138,4 |
| C-3 |
67,2 |
67,2 |
| C-4 |
68,4 |
69,0 |
| C-5 |
72,6 |
72,5 |
| C-6 |
31,5 |
31,6 |
| C-1' ($>C=O$) |
168,7 |
170,4 |
| $-OCH_3$ |
52,4 |
— |
Chương 4: Kết luận và đề xuất
Chương 4 tóm tắt kết quả phân lập và định hướng mở rộng:
- Khẳng định đã phân lập và xác định thành công cấu trúc hóa học của 2 hợp chất hữu cơ sạch từ phân đoạn cao ethyl acetate của cây cỏ sữa lá lớn thu hái tại Đồng Nai là Quercetin (EH1) và Methyl shikimate (EH3).
- Đề xuất tiếp tục mở rộng khảo sát các phân đoạn sắc ký còn lại của cao ethyl acetate nhằm phân lập thêm các hợp chất thứ cấp khác chưa được khảo sát.
Kết quả và đóng góp
Khóa luận đã hoàn thành các mục tiêu thực nghiệm đề ra với các kết quả định lượng cụ thể:
| Ký hiệu mẫu |
Tên hợp chất xác định |
Công thức phân tử |
Dạng tồn tại / Khối lượng |
Nguồn phân đoạn cô lập |
| EH1 |
Quercetin |
$C_{15}H_{10}O_7$ |
Chất rắn màu vàng nhạt / 8 mg |
Phân đoạn EA.1.2 (Cao ethyl acetate) |
| EH3 |
Methyl shikimate |
$C_8H_{12}O_5$ |
Dạng bột màu trắng / 4 mg |
Phân đoạn EA.2.1.4.1 (Cao ethyl acetate) |
- Giải pháp và đề xuất của tác giả: Đề xuất tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về thành phần hóa học trong các phân đoạn còn lại của cao ethyl acetate (EA.3, EA.4, EA.5) và cao ete dầu hỏa (ED) nhằm phát hiện thêm các hợp chất thiên nhiên mới hoặc có hoạt tính sinh học cao từ nguồn dược liệu này tại Việt Nam.
- Đóng góp khoa học: Đề tài đã xây dựng quy trình chiết tách phân đoạn và sắc ký cột phù hợp để tinh chế các hợp chất flavonoid và dẫn xuất shikimate từ cây cỏ sữa lá lớn (Euphorbia hirta L.) thu hái tại tỉnh Đồng Nai. Kết quả cung cấp bộ số liệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân ($^1H\text{-NMR}$, $^{13}C\text{-NMR}$, DEPT, COSY, HSQC, HMBC) đầy đủ, góp phần bổ sung dẫn liệu khoa học về thành phần hóa thực vật của loài cây thuốc này trong hệ thực vật Việt Nam.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Do giới hạn về mặt thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp cử nhân, nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở việc khảo sát cấu trúc hóa học trong một số phân đoạn nhỏ (EA.1 và EA.2) của cao chiết ethyl acetate; các phân đoạn lớn khác (EA.3, EA.4, EA.5) và phân đoạn cao ete dầu hỏa (60 g) chưa được tiến hành phân tách triệt để; đề tài chưa thực hiện khảo sát hoạt tính sinh học thực nghiệm trên các chất đã cô lập.
- Hướng nghiên cứu tiếp: Tiếp tục triển khai sắc ký cột trên các phân đoạn cao chiết còn lại của cây cỏ sữa lá lớn để cô lập thêm các hợp chất tự nhiên khác, đồng thời thử nghiệm hoạt tính sinh học (kháng khuẩn, chống oxy hóa, gây độc tế bào) của các hợp chất thu được.
Giá trị tham khảo
Khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu thuộc các chuyên ngành Hóa Hữu cơ, Hóa Hợp chất thiên nhiên, Hóa Dược và Dược học.
Nội dung có giá trị tham khảo nổi bật bao gồm:
- Quy trình chiết xuất ngâm dầm và phân chia phân đoạn chiết lỏng - lỏng từ khối lượng mẫu thực vật lớn (12 kg).
- Kỹ thuật chia tách sắc ký cột silica gel từng bước kết hợp hệ dung môi phân cực để cô lập flavonoid và dẫn xuất ester shikimate.
- Phương pháp lập luận, phân tích và gán tín hiệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D và 2D ($^1H$, $^{13}C$, DEPT, HSQC, HMBC, COSY) trong xác định cấu trúc phân tử hợp chất hữu cơ thiên nhiên.
Câu hỏi thường gặp
1. Mẫu thực vật cỏ sữa lá lớn dùng trong khóa luận được thu thập ở đâu và quy trình chiết xuất ban đầu thu được khối lượng cao chiết là bao nhiêu?
Mẫu toàn cây cỏ sữa lá lớn được thu hái tại tỉnh Đồng Nai vào tháng 7 năm 2013. Sau khi phơi khô trong bóng râm và xay thành bột, 12 kg bột mẫu khô được ngâm dầm trong ethanol 96° và cô quay chân không thu được 635 g cao ethanol thô. Tiến hành chiết lỏng - lỏng phân bố với các dung môi thu được 60 g cao ete dầu hỏa (ED) và 335,27 g cao ethyl acetate (EA).
2. Hai hợp chất sạch được cô lập trong khóa luận có tên gọi và khối lượng là bao nhiêu?
Tác giả đã cô lập thành công 2 hợp chất sạch từ cao ethyl acetate:
- Hợp chất EH1: 8 mg chất rắn màu vàng nhạt, được xác định là Quercetin ($C_{15}H_{10}O_7$).
- Hợp chất EH3: 4 mg bột màu trắng, được xác định là Methyl shikimate ($C_8H_{12}O_5$).
3. Những dữ liệu phổ chính nào đã chứng minh hợp chất EH1 là Quercetin?
Cấu trúc Quercetin của EH1 được xác định dựa trên: phổ $^1H\text{-NMR}$ cho thấy tín hiệu 2 proton ghép meta vòng A ($\delta_H$ 6,52 và 6,26 ppm), hệ 3 proton vòng B ($\delta_H$ 7,69; 6,99 và 7,82 ppm), và tín hiệu nhóm 5-OH liên kết hydro nội phân tử ở $\delta_H$ 12,15 ppm; phổ $^{13}C\text{-NMR}$ và DEPT xác nhận 15 carbon gồm 5 nhóm CH và 10 carbon tứ cấp (nhóm carbonyl ở $\delta_C$ 176,6 ppm); cùng các tương quan dị nhân trên phổ HSQC và HMBC hoàn toàn phù hợp với dữ liệu đối chiếu của Quercetin.
4. Cấu trúc hóa học của hợp chất EH3 có điểm gì khác biệt so với acid shikimic?
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân của EH3 cho thấy bộ khung tương đồng với acid shikimic gồm 1 nhóm methylene $-CH_2-$, 3 nhóm oxymethine $-CH-OH$, và 1 liên kết đôi $-CH=C<$. Điểm khác biệt duy nhất là trên phổ $^1H\text{-NMR}$ của EH3 xuất hiện thêm 1 mũi đơn singlet tích phân 3 proton ở $\delta_H$ 3,77 ppm tương ứng với nhóm methoxy ($-OCH_3$), liên kết với carbon ở $\delta_C$ 52,4 ppm trên phổ $^{13}C\text{-NMR}$. Tương quan HMBC xác nhận nhóm $-OCH_3$ gắn vào nhóm carbonyl C-1' ($\delta_C$ 168,7 ppm), chứng minh EH3 là dạng methyl ester của acid shikimic (Methyl shikimate).
5. Các hệ dung môi sắc ký cột nào đã được sử dụng để cô lập tinh khiết hai hợp chất EH1 và EH3?
- Hợp chất EH1 được phân lập qua sắc ký cột với hệ ete dầu hỏa : ethyl acetate tỉ lệ ED:EA (5:5), sau đó tinh chế ở phân đoạn nhỏ bằng hệ ED:EA (7:3).
- Hợp chất EH3 được phân tách qua các cột sắc ký liên tiếp sử dụng hệ ED:EA (3:7), hệ Chloroform : Methanol (10:1), và kết thúc tinh chế bằng hệ Chloroform : Methanol : Acid acetic (9:1:0,1).
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Nguyễn Thị Mỹ Hạnh đã thực hiện thành công việc khảo sát hóa thực vật trên mẫu cây cỏ sữa lá lớn (Euphorbia hirta L.) thu hái tại tỉnh Đồng Nai. Bằng kỹ thuật chiết phân bố và sắc ký cột silica gel nhiều giai đoạn trên phân đoạn cao ethyl acetate, tác giả đã cô lập được 2 hợp chất hữu cơ tinh khiết là Quercetin (8 mg) và Methyl shikimate (4 mg). Cấu trúc của các hợp chất được luận giải sáng tỏ và chuẩn xác thông qua tổ hợp các phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D và 2D hiện đại ($^1H$, $^{13}C$, DEPT, HSQC, HMBC, COSY). Công trình cung cấp dẫn liệu thực nghiệm có giá trị khoa học về thành phần hóa học của nguồn tài nguyên dược liệu cỏ sữa lá lớn tại Việt Nam.