Luận án tiến sĩ: Phân tích cấu trúc hóa học của hợp chất từ loài dứa dại Pandanus tonkinensis

Luận án tiến sĩ hóa học nghiên cứu nghiên cứu phân tích thành phần cấu trúc hóa học của các hợp chất từ loài dứa dạipandanus, phân tích chuyên sâu, xây dựng mô hình lý thuyết, đề

• Tác giả: Đinh Thị Huyền Trang
• Người hướng dẫn: PGS. Dương Hồng Anh
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Hóa Phân Tích
• Đề tài: Nghiên Cứu Cấu Trúc Hóa Học Của Hợp Chất Từ Dứa Dại Pandanus Tonkinensis
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỤC LỤC
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
• 1.1. Giải thích sơ lược về chi Pandanus
• 1.2. Đặc điểm hình thái chung của chi Pandanus
• 1.3. Chi Pandanus ở Việt Nam và sơ bộ về phân bố các loài
• 1.4. Tóm tắt các thông tin cơ bản các loài thuộc chi Pandanus ở Việt Nam hiện nay
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Hóa chất, dụng cụ và thiết bị nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Chiết xuất dược liệu
• 2.2.2. Phương pháp phân lập các hợp chất
• 2.2.3. Phương pháp xác định cấu trúc
• 2.2.4. Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học
• 2.2.5. Phương pháp lựa chọn, chiết xuất - tinh chế chất dầu, xây dựng và thẩm định quy trình phân tích định lượng chất dầu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ quả và rễ loài Pandanus tonkinensis
• 3.2. Đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được
• 3.2.1. Hoạt tính kháng viêm của các chất đã phân lập thông qua ức chế quá trình sản sinh NO trên tế bào RAW 264.7 được kích thích bởi LPS
• 3.2.2. Hoạt tính chống oxy hóa của các chất đã phân lập thông qua ức chế quá trình peroxy hóa lipid màng tế bào
• 3.3. Lựa chọn chất dầu
• 3.4. Chiết xuất, tinh chế chất dầu từ dược liệu
• 3.5. Tóm tắt qui trình chiết xuất và tinh chế hai chất dầu
• 3.6. Xác nhận lại cấu trúc và độ tinh khiết của chất dầu
• 3.7. Xây dựng và thẩm định quy trình định lượng hợp chất pinorecinol 4’-O-β-D-glucopyranoside và chất vladinol F trong loài dứa dứi Pandanus tonkinensis
• 3.7.1. Khảo sát quy trình xử lý mẫu trước khi phân tích định lượng chất dầu
• 3.7.2. Quy trình định lượng hợp chất pinorecinol 4’-O-β-D-glucopyranoside và chất vladinol F trong dược liệu dứa dứi Pandanus tonkinensis
• 3.7.3. Thẩm định quy trình định lượng hợp chất pinorecinol 4’-O-β-D-glucopyranoside và chất vladinol F trong dứa dứi Pandanus tonkinensis
• 3.7.4. Giải hạn phát hiện và giải hạn định lượng của phương pháp
• 3.7.5. Định lượng pinorecinol 4’-O-β-D-glucopyranoside (PT20) và vladinol F (PT6) trong dứa dứi Pandanus tonkinensis thu thập ở 1 số địa phương
• NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
• CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về loài Pandanus tonkinensis

Loài Pandanus tonkinensis Mart. Stone, còn được gọi là dứa dại, là một trong những loài thực vật quý hiếm tại Việt Nam. Loài này có mặt chủ yếu ở các vùng núi trung du và Tây Nguyên. Theo các tài liệu y học cổ truyền, hợp chất tự nhiên từ loài này được sử dụng để điều trị nhiều bệnh lý như viêm gan, thanh nhiệt, và các bệnh liên quan đến thận. Nghiên cứu về cấu trúc hóa học của loài này chưa được thực hiện nhiều, do đó, việc tìm hiểu và phân tích các hợp chất phenolic, hợp chất flavonoid, và hợp chất terpenoid từ loài này là rất cần thiết. Điều này không chỉ giúp làm rõ giá trị dược lý của loài thực vật này mà còn mở ra hướng đi mới cho việc phát triển các sản phẩm từ thiên nhiên phục vụ cho y học.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện thông qua các phương pháp hóa lý hiện đại nhằm tách chiết và phân lập các hợp chất sinh học từ dứa dại. Các phương pháp như sắc ký lỏng cao áp (HPLC), sắc ký lớp mỏng (TLC), và phân tích NMR được áp dụng để xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất tự nhiên. Việc sử dụng các phương pháp này giúp đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy của kết quả nghiên cứu. Đặc biệt, việc phân tích tinh chất thực vật từ loài Pandanus tonkinensis không chỉ giúp xác định các hợp chất phenolic mà còn đánh giá được tính chất sinh học của chúng, từ đó có thể ứng dụng trong y học và công nghiệp thực phẩm.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy Pandanus tonkinensis chứa nhiều hợp chất flavonoid và hợp chất terpenoid có hoạt tính sinh học cao. Các hợp chất phenolic được phân lập từ loài này đã cho thấy khả năng kháng viêm và chống oxy hóa mạnh mẽ. Điều này chứng tỏ rằng hợp chất tự nhiên từ dứa dại có thể được sử dụng như một nguồn dược liệu quý giá trong việc phát triển các sản phẩm hỗ trợ điều trị bệnh. Hơn nữa, việc xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất sinh học này sẽ mở ra cơ hội cho việc phát triển các sản phẩm mới trong lĩnh vực dược phẩm và thực phẩm chức năng.

IV. Ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu về cấu trúc hóa học của hợp chất từ dứa dại Pandanus tonkinensis không chỉ có giá trị về mặt lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn cao. Các hợp chất phenolic, hợp chất flavonoid, và hợp chất terpenoid có thể được ứng dụng trong việc phát triển các sản phẩm chăm sóc sức khỏe, thực phẩm chức năng, và dược phẩm. Việc khai thác và sử dụng các hợp chất tự nhiên này sẽ góp phần vào việc bảo tồn và phát triển bền vững nguồn tài nguyên thực vật tại Việt Nam. Đồng thời, nghiên cứu này cũng mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo về các loài thực vật khác trong chi Pandanus.

Trích đoạn nội dung tài liệu

GIÁODĀC BàGIÁO Bà DĀCVÀ VÀĐÀO ĐÀOT¾O T¾O HÀN HÀN VIàN VIàN LÂM LÂM KHOA KHOA HâC HâC VÀ CÔNG VÀ CÔNG NGHà NGHà VIàT VIàT NAM NAM HàC VIàN HàC VIàN KHOA KHOA HàC VÀ CÔNG HàC VÀ CÔNG NGHà NGHà ----------------------------- ----------------------------- ĐINH THÞ HUYÀN TRANG NGHIÊN CĄU PHÂN TÍCH THÀNH PHÄN, CÂU NGHIÊN CĄU PHÂN TÍCH THÀNH PHÄN, CÂU TRÚC HÓA TRÚC HÓA HàC CĂA CÁC HþP CHÂT TĆ LOÀI HàC CĂA CÁC HþP CHÂT TĆ LOÀI DĄA D¾I (Pandanus DĄA D¾IMART.EX tonkinensis (Pandanus tonkinensis B.STONE) CÁC PH¯¡NG PHÁP BÆNG CÁC PH¯¡NG HÓA LÝPHÁP HIàN HÓA Đ¾I LÝ HIàN Đ¾I LUÂN ÁN TI¾N SĨ HÓA HàC Chuyên ngành: Hóa Phân Tích Mã số: 9 44 01 18 LUÂN ÁN TI¾N SĨ HÓA HàC NG¯âI H¯àNG DÀN KHOA HàC PGS. D°¢ng Hßng Anh PGS. Ngô Quốc Anh Hà Nßi - 2023 Hà Nßi - 2023 i LâI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu trong luận án này là công trình nghiên cứu của tôi dựa trên những tài liệu, số liệu do chính tôi tự tìm hiểu và nghiên cứu. Chính vì vậy, các kết quả nghiên cứu đảm bảo trung thực và khách quan nhất.

Đồng thời, kết quả này chưa từng xuất hiện trong bất cứ một nghiên cứu nào. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực, nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật. Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Tác giÁ luÃn án NCS Đinh Thß HuyÁn Trang ii LâI CÀM ¡N LuÁn án này đ°ÿc hoàn thành t¿i Phòng thí nghiám trãng điểm Công nghá phân tích phāc vā Kiểm đánh môi tr°ång và an toàn thực phẩm - Tr°ång Đ¿i hãc Khoa hãc tự nhiên - Đ¿i hãc Quác gia Hà Nái, Vián Hóa sinh biển - Vián Hàn lâm Khoa hãc & Công nghá Viát Nam và Tr°ång Đ¿i hãc Vinh. Trong quá trình nghiên cąu, tác giÁ đã nhÁn đ°ÿc sự giúp đỡ quý báu căa các thÅy cô, các nhà khoa hãc, các đßng nghiáp, b¿n bè và gia đình.

Tôi xin bày tß låi cÁm ¢n sâu sÃc, sự cÁm phāc và kính trãng nhÃt tãi PGS. D°¢ng Hßng Anh và PGS. Ngô Quác Anh đã đánh h°ãng, tÁn tâm h°ãng d¿n khoa hãc, đáng viên và t¿o mãi điều kián thuÁn lÿi cho tôi trong suát thåi gian thực hián luÁn án. Tôi xin trân trãng cÁm ¢n Ban lãnh đ¿o Hãc vián Khoa hãc và Công nghá, đßng cÁm ¢n Ban lãnh đ¿o Vián Hóa hãc cùng tÁp thể cán bá căa Vián đã quan tâm, giúp đỡ và t¿o mãi điều kián thuÁn lÿi cho tôi trong suát quá trình hãc tÁp và nghiên cąu.

Tôi xin chân thành cÁm ¢n tÁp thể phòng Nghiên cąu cÃu trúc - Vián Hóa sinh biển đã t¿o điều kián về thåi gian, c¢ sç vÁt chÃt, trang thiÁt bá hián đ¿i cho tôi thực hián luÁn án. Tôi xin trân trãng cÁm ¢n ban lãnh đ¿o Tr°ång Đ¿i hãc Vinh đặc biát là các thÅy cô Khoa Hóa hãc - Tr°ång s° ph¿m - Tr°ång Đ¿i hãc Vinh đã quan tâm giúp đỡ, đóng góp các ý kiÁn quý báu để tôi hoàn thành luÁn án. Tôi xin chân thành cÁm ¢n Phòng thí nghiám trãng điểm cÃp Đ¿i hãc quác gia <Công nghá phân tích phāc vā kiểm đánh môi tr°ång và an toàn thực phẩm= KLATEFOS đặc biát là GS. Ph¿m Hùng Viát đã đóng góp cho tôi nhāng kiÁn thąc quý báu và t¿o điều kián thuÁn lÿi cho tôi thực hián đề tài này.

Tôi xin bày tß lòng biÁt ¢n chân thành và sâu sÃc nhÃt tãi toàn thể gia đình, b¿n bè và nhāng ng°åi thân đã luôn luôn quan tâm, khích lá, đáng viên tôi trong suát quá trình hãc tÁp và nghiên cąu. Xin trân trãng cÁm ¢n! Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Tác giÁ luÃn án NCS Đinh Thß HuyÁn Trang iii MĀC LĀC LäI CAM ĐOAN. iii DANH MĀC BÀNG.vi DANH MĀC HÌNH.viii DANH MĀC CÁC CHĀ VIÀT TÂT.Giãi thiáu s¢ l°ÿc về chi Pandanus. Đặc điểm hình thái chung căa chi Pandanus.

Chi Pandanus ç Viát Nam và s¢ bá về phân bá các loài. Giãi thiáu về loài Pandanus tonkinensis Martelli ex B. Tình hình nghiên cąu về thành phÅn hóa hãc căa chi Pandanus. Các nghiên cąu về ho¿t tính sinh hãc căa dách chiÁt và các chÃt phân lÁp từ chi Pandanus.

Các ph°¢ng pháp hóa lý dùng để chiÁt tách, phân lÁp, xác đánh cÃu trúc các chÃt tinh khiÁt từ d°ÿc liáu. Ph°¢ng pháp chiÁt m¿u thực vÁt. Ph°¢ng pháp phân lÁp các chÃt tinh khiÁt. Các ph°¢ng pháp phân tích xác đánh cÃu trúc các chÃt phân lÁp đ°ÿc.

Đánh giá ho¿t tính sinh hãc theo đánh h°ãng bÁo vá gan. Viêm và mát sá yÁu tá quan trãng trong phÁn ąng viêm. S¢ l°ÿc về ho¿t tính cháng oxy hóa. ChÃt đánh dÃu hóa hãc và ph°¢ng pháp lựa chãn chÃt đánh dÃu hóa hãc căa d°ÿc liáu.

Tóm tÃt các vÃn đề đề tài luÁn án cÅn giÁi quyÁt. PH¯¡NG PHÁP NGHIÊN CĄU. Hóa chÃt, dāng cā và thiÁt bá nghiên cąu. Ph°¢ng pháp nghiên cąu.

ChiÁt xuÃt d°ÿc liáu. Ph°¢ng pháp phân lÁp các hÿp chÃt. Ph°¢ng pháp xác đánh cÃu trúc. Ph°¢ng pháp đánh giá ho¿t tính sinh hãc.

Ph°¢ng pháp lựa chãn, chiÁt xuÃt- tinh chÁ chÃt đánh dÃu, xây dựng và thẩm đánh quy trình phân tích đánh l°ÿng chÃt đánh dÃu. Phân lÁp các hÿp chÃt. Phân lÁp các hÿp chÃt từ quÁ loài Pandanus tonkinensis. Phân lÁp các hÿp chÃt từ rß loài Pandanus tonkinensis.

KÀT QUÀ VÀ THÀO LUÀN. Xác đánh cÃu trúc hóa hãc các hÿp chÃt phân lÁp từ quÁ và rß loài Pandanus tonkinensis. Xác đánh cÃu trúc hóa hãc các hÿp chÃt phân lÁp từ quÁ loài Pandanus tonkinensis. Xác đánh cÃu trúc hóa hãc các hÿp chÃt phân lÁp từ rß loài Pandanus tonkinensis.

Đánh giá ho¿t tính sinh hãc căa các hÿp chÃt phân lÁp đ°ÿc. Ho¿t tính kháng viêm căa các chÃt đã phân lÁp thông qua ąc chÁ quá trình sÁn sinh NO trên tÁ bào RAW 264,7 đ°ÿc kích thích bçi LPS. Ho¿t tính cháng oxy hóa căa các chÃt đã phân lÁp thông qua ąc chÁ quá trình peroxy hoá lipid màng tÁ bào. Lựa chãn chÃt đánh dÃu.

ChiÁt xuÃt, tinh chÁ chÃt đánh dÃu từ d°ÿc liáu. Tinh chÁ chÃt đánh dÃu. Tóm tÃt qui trình chiÁt xuÃt và tinh chÁ hai chÃt đánh dÃu. Xác nhÁn l¿i cÃu trúc và đá tinh khiÁt căa chÃt đánh dÃu.

Xây dựng và thẩm đánh quy trình đánh l°ÿng hÿp chÃt pinorecinol 4’-O-³- D-glucopyranoside và chÃt vladinol F trong loài dąa d¿i Pandanus tonkinensis 81 3. KhÁo sát quy trình xÿ lý m¿u tr°ãc khi phân tích đánh l°ÿng chÃt đánh dÃu. Quy trình đánh l°ÿng hÿp chÃt pinorecinol 4’-O-³-D-glucopyranoside và chÃt vladinol F trong d°ÿc liáu dąa d¿i Pandanus tonkinensis. Thẩm đánh quy trình đánh l°ÿng hÿp chÃt pinorecinol 4’-O-³-D- glucopyranoside và chÃt vladinol F trong dąa d¿i Pandanus tonkinensis.

Giãi h¿n phát hián và giãi h¿n đánh l°ÿng căa ph°¢ng pháp. Đánh l°ÿng pinorecinol 4’-O-³-D-glucopyranoside (PT20) và vladinol F (PT6) trong dąa d¿i Pandanus tonkinensis thu thÁp ç 1 sá đáa ph°¢ng. 97 NHĀNG ĐÓNG GÓP MâI CĂA LUÀN ÁN. 100 CÁC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐÀN LUÀN ÁN.

101 TÀI LIàU THAM KHÀO. 102 vi DANH MĀC BÀNG Bảng 1. Tóm tÃt các thông tin c¢ bÁn các loài thuác chi Pandanus. 4 ç Viát Nam hián nay.

Các hÿp chÃt alkaloids phân lÁp từ loài Pandanus amaryllifolius. Các hÿp chÃt carotenoid phân lÁp từ loài Pandanus tectorius. Các hÿp chÃt terpenoid phân lÁp từ chi Pandanus. Các hÿp chÃt d¿n xuÃt carboxylic acid từ chi Pandanus.

Lignan và các hÿp chÃt khác từ chi Pandanus. Sá liáu phá NMR căa hÿp chÃt mãi PT10 và chÃt so sánh (7R)-2,6- dimethoxyphenyl-7,9- propanediol-1-O-³-D-glucopyra noside. Sá liáu phá NMR căa hÿp chÃt mãi PT25 và chÃt so sánh cis-cinnamyl alcohol 9-O-(6’-O-³-L-arabinofuranosyl)-³-D-glucopyranoside. Sá liáu phá NMR căa hÿp chÃt mãi PT26 và chÃt so sánh [4-(3- hydroxypropyl)-2-methoxyphenol ³-D-apiofuranosyl(146)-³-D- glucopyranoside.

Ho¿t tính ąc chÁ sÁn sinh NO căa các chÃt phân lÁp từ dąa d¿i Pandanus tonkinensis. Ho¿t tính ąc chÁ peroxy hóa lipid màng tÁ bào căa các chÃt phân lÁp từ dąa d¿i Pandanus tonkinensis. Ch°¢ng trình pha đáng acid formic 0,1% / acetonitrile&&&&&& 61 Bảng 3. Ch°¢ng trình pha đáng acid formic 0,1% / acetonitrile&.

Sá liáu phá NMR căa hÿp chÃt PT2B1A và chÃt so sánh pinorecinol 4’-O-³-D-glucopyranoside. Sá liáu phá NMR căa hÿp chÃt PT2D1A và chÃt so sánh vladinol F. KÁt quÁ xác đánh đá tinh khiÁt căa hÿp chÃt PT20 - pinorecinol 4’-O- ³-D-glucopyranoside. KÁt quÁ xác đánh đá tinh khiÁt căa hÿp chÃt PT6 3 vladinol F.

KÁt quÁ dián tích các chÃt đánh dÃu trong Dąa d¿i Pandanus tonkinensis chiÁt bằng ethanol 50%. KÁt quÁ dián tích các chÃt đánh dÃu trong dąa d¿i Pandanus tonkinensis chiÁt bằng methanol 50%. KÁt quÁ dián tích các chÃt đánh dÃu trong dąa d¿i Pandanus tonkinensis chiÁt bằng ethanol 50% và methanol 50%. Ch°¢ng trình pha đáng đánh l°ÿng PT20 và PT6 trong d°ÿc liáu dąa d¿i Pandanus tonkinensis.

So sánh thåi gian l°u căa các pic trên sÃc ký đß căa dung dách chuẩn hßn hÿp, dung dách thÿ và m¿u trÃng. KÁt quÁ pic PT20, PT6 thu đ°ÿc trên sÃc ký đß dung dách chuẩn hßn hÿp (1) và dung dách chuẩn hßn hÿp (2). KÁt quÁ khÁo sát khoÁng đ°ång chuẩn để đánh l°ÿng PT20 và PT6 90 Bảng 3. KÁt quÁ khÁo sát đá lặp l¿i.

KÁt quÁ khÁo sát đá tái lặp căa ph°¢ng pháp. KÁt quÁ đánh giá đá đúng căa ph°¢ng pháp. KÁt quÁ đánh l°ÿng pinoresinol 4-O-beta-D-glucopyranoside (PT20) và vladinol F (PT6) trong dąa d¿i Pandanus tonkinensis lÃy t¿i mát sá đáa ph°¢ng. 96 viii DANH MĀC HÌNH Hình 1.

Hình Ánh mát sá loài thuác chi Pandanus [12]. M¿u tiêu bÁn quÁ Pandanus tonkinensis Mart. S¢ đß phân lÁp các hÿp chÃt từ quÁ Pandanus tonkinensis. S¢ đß phân lÁp các hÿp chÃt từ rß Pandanus tonkinensis.

CÃu trúc hóa hãc các hÿp chÃt đ°ÿc phân lÁp từ quÁ Pandanus tonkinensis. CÃu trúc hóa hãc các hÿp chÃt đ°ÿc phân lÁp từ rß Pandanus tonkinensis. CÃu trúc hóa hãc và t°¢ng tác HMBC căa hÿp chÃt PT10&&&&&. Phá ECD đ°ÿc tính toán lý thuyÁt căa 2 đßng phân lÁp thể có thể có và CD thÿ nghiám cho hÿp chÃt PT10.

Phá HR-ESI-MS căa hÿp chÃt PT10. Phá 1H NMR căa hÿp chÃt PT10. Phá 13C NMR căa hÿp chÃt PT10. Phá HMBC căa hÿp chÃt PT10.

Phá HSQC căa hÿp chÃt PT10. Phá CD căa hÿp chÃt PT10. CÃu trúc hóa hãc và t°¢ng tác HMBC căa hÿp chÃt PT25. Phá HR-ESI-MS căa hÿp chÃt PT25.

Phá 1H NMR căa hÿp chÃt PT25. Phá 13C NMR căa hÿp chÃt PT25. Phá HMBC căa hÿp chÃt PT25. Phá HSQC căa hÿp chÃt PT25.

Phá COSY căa hÿp chÃt PT25. Phá NOESY căa hÿp chÃt PT25. CÃu trúc hóa hãc và t°¢ng tác HMBC căa hÿp chÃt PT26. Phá HR-ESI-MS căa hÿp chÃt PT26 .