Nghiên Cứu Thành Phần Hóa Học Cao Ethyl Acetate Từ Gỗ Cây Mansonia Gagei

Khóa luận tốt nghiệp nghiên cứu tốt nghiệp hóa học nghiên cứu thành phần hóa học phân đoạn he3 4 cao ethyl acetate gỗ cây mansonia, vận dụng lý thuyết vào thực tế, đề xuất giải

• Tác giả: Trần Thị Hồng Ngân
• Người hướng dẫn: TS. Lê Thị Thu Hương
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Hóa Học Hữu Cơ
• Đề tài: Nghiên Cứu Thành Phần Hóa Học Cao Ethyl Acetate Từ Gỗ Cây Mansonia Gagei
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI MỞ ĐẦU
• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về họ Malvaceae
• 1.2. Tổng quan về chi Mansonia
• 1.3. Tổng quan về loài Mansonia gagei
• 1.3.1. Đặc điểm hình thái
• 1.3.2. Phân bố
• 1.4. Nghiên cứu về thành phần hóa học của Mansonia gagei
• 1.5. Nghiên cứu về hoạt tính sinh học của Mansonia gagei
• 1.5.1. Hoạt tính ức chế estrogen
• 1.5.2. Hoạt tính ức chế chất gây thủy phân cholinergic
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị
• 2.2. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2.1. Phương pháp ngâm, chiết
• 2.2.2. Phương pháp phân lập các hợp chất
• 2.2.3. Phương pháp xác định cấu trúc các hợp chất hóa học
• 2.2.4. Quy trình điều chế phân đoạn HE3.4 cao ethyl acetate
• 2.2.5. Phân lập các hợp chất từ phân đoạn HE3.4
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Khảo sát và biện luận cấu trúc hóa học của hợp chất 1
• 3.1.1. Đặc điểm hợp chất 1
• 3.1.2. Biện luận cấu trúc hợp chất 1
• 3.2. Khảo sát và biện luận cấu trúc hóa học của hợp chất 2
• 3.2.1. Đặc điểm hợp chất 2
• 3.2.2. Biện luận cấu trúc hợp chất 2
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, CÁC KÝ HIỆU
• DANH MỤC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ SƠ ĐỒ
• DANH MỤC PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu thành phần hóa học ethyl acetate

Nghiên cứu thành phần hóa học của các loài thực vật, đặc biệt là cây Mansonia gagei, đang trở thành một lĩnh vực quan trọng trong hóa học hữu cơ. Ethyl acetate là một hợp chất hữu cơ có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và y học. Việc phân tích thành phần hóa học của cây Mansonia gagei không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cấu trúc hóa học mà còn mở ra cơ hội cho việc phát triển các sản phẩm từ thiên nhiên. Nghiên cứu này sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về các hợp chất có trong cây và tiềm năng ứng dụng của chúng.

1.1. Đặc điểm sinh học của cây Mansonia gagei

Cây Mansonia gagei là một loài cây gỗ có kích thước trung bình, thường được tìm thấy ở các khu vực nhiệt đới. Cây có khả năng sinh trưởng tốt và được biết đến với nhiều công dụng trong y học cổ truyền. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng lõi gỗ của cây có chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học cao.

1.2. Tầm quan trọng của ethyl acetate trong nghiên cứu

Ethyl acetate là một dung môi phổ biến trong chiết xuất và phân lập các hợp chất hữu cơ. Việc nghiên cứu thành phần hóa học của ethyl acetate từ cây Mansonia gagei sẽ giúp xác định các hợp chất có giá trị và tiềm năng ứng dụng trong ngành dược phẩm.

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

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về cây Mansonia gagei, nhưng việc phân lập và xác định các hợp chất hóa học vẫn gặp nhiều khó khăn. Các thách thức bao gồm sự đa dạng về thành phần hóa học và sự phức tạp trong quy trình chiết xuất. Điều này đòi hỏi các phương pháp nghiên cứu hiện đại và chính xác để đảm bảo kết quả đáng tin cậy.

2.1. Khó khăn trong việc chiết xuất hợp chất

Quy trình chiết xuất các hợp chất từ cây Mansonia gagei thường gặp khó khăn do sự đa dạng và tính chất khác nhau của các hợp chất. Việc lựa chọn phương pháp chiết xuất phù hợp là rất quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất thu hồi.

2.2. Thiếu thông tin về hoạt tính sinh học

Mặc dù có nhiều hợp chất được phân lập từ cây Mansonia gagei, nhưng thông tin về hoạt tính sinh học của chúng vẫn còn hạn chế. Cần có thêm nhiều nghiên cứu để xác định rõ ràng các hoạt tính này và ứng dụng thực tiễn của chúng.

III. Phương pháp nghiên cứu thành phần hóa học hiệu quả

Để nghiên cứu thành phần hóa học của ethyl acetate từ cây Mansonia gagei, các phương pháp hiện đại như sắc ký lỏng cao áp (HPLC) và phổ khối (MS) được áp dụng. Những phương pháp này giúp xác định chính xác cấu trúc và thành phần của các hợp chất có trong cây.

3.1. Quy trình chiết xuất ethyl acetate

Quy trình chiết xuất ethyl acetate từ cây Mansonia gagei bao gồm các bước như thu hái, sấy khô, và chiết xuất bằng dung môi. Việc tối ưu hóa các điều kiện chiết xuất là rất quan trọng để đạt được hiệu suất cao nhất.

3.2. Phân tích cấu trúc hợp chất hóa học

Sau khi chiết xuất, các hợp chất sẽ được phân tích bằng các phương pháp như NMR và IR để xác định cấu trúc hóa học. Điều này giúp hiểu rõ hơn về tính chất và hoạt tính của các hợp chất.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy cây Mansonia gagei chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học cao, đặc biệt là các hợp chất thuộc nhóm ethyl acetate. Những hợp chất này có tiềm năng ứng dụng trong ngành dược phẩm và mỹ phẩm. Việc phát triển các sản phẩm từ cây này có thể mang lại giá trị kinh tế cao.

4.1. Các hợp chất chính được phân lập

Nghiên cứu đã phân lập được nhiều hợp chất từ cây Mansonia gagei, trong đó có các hợp chất sesquiterpenoid và phenolic. Những hợp chất này đã được chứng minh có hoạt tính sinh học đáng kể.

4.2. Ứng dụng trong ngành dược phẩm

Các hợp chất được phân lập từ cây Mansonia gagei có thể được ứng dụng trong việc phát triển thuốc điều trị một số bệnh lý. Việc nghiên cứu sâu hơn về hoạt tính sinh học của chúng sẽ mở ra nhiều cơ hội mới trong ngành dược phẩm.

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

Nghiên cứu thành phần hóa học của cây Mansonia gagei không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cấu trúc hóa học mà còn mở ra nhiều cơ hội ứng dụng trong thực tiễn. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển các sản phẩm từ cây này sẽ góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành dược liệu.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu tiếp theo

Cần có thêm nhiều nghiên cứu để khám phá và xác định rõ hơn về các hợp chất có trong cây Mansonia gagei. Điều này sẽ giúp phát triển các sản phẩm mới có giá trị cao.

5.2. Hướng đi cho nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu có thể mở rộng sang các loài thực vật khác trong họ Malvaceae để tìm kiếm thêm các hợp chất có hoạt tính sinh học. Việc này sẽ tạo ra nhiều cơ hội mới cho ngành dược liệu và hóa học hữu cơ.

Nội dung chính

Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Nghiên cứu thành phần hóa học của các loài thực vật tự nhiên đóng vai trò quan trọng trong việc khám phá các hợp chất có hoạt tính sinh học mới, làm cơ sở khoa học cho công tác phát triển dược phẩm và các sản phẩm ứng dụng an toàn. Cây Mansonia gagei J. Drumm (họ Malvaceae) là loài cây gỗ phân bố tự nhiên chủ yếu ở miền đông bắc Ấn Độ, Myanmar và các khu rừng nhiệt đới phía bắc Thái Lan. Trong y học dân gian, phần lõi gỗ của loài này được sử dụng làm chất kích thích tim, chống nôn mửa, giảm đau bụng, chống suy nhược và dùng bảo quản thực phẩm, rau quả. Các công trình hóa thực vật trước đây đã ghi nhận lõi gỗ M. gagei chứa nhiều nhóm hợp chất có hoạt tính sinh học giá trị như sesquiterpenoid, coumarin, prenylated chalcone, neolignan với khả năng kháng nấm, kháng khuẩn, ức chế enzyme cholinesterase, ức chế enzyme $\alpha$-glucosidase, kháng estrogen và gây độc đối với một số dòng tế bào ung thư.

Mặc dù có tiềm năng dược liệu lớn, các nghiên cứu chuyên sâu về việc phân lập và phân tích thành phần hóa học từ các phân đoạn phân cực trung bình của cao ethyl acetate vẫn còn nhiều dư địa khai thác. Do đó, đề tài "Nghiên cứu thành phần hóa học phân đoạn HE3.4 cao ethyl acetate của gỗ cây Mansonia gagei" được thực hiện nhằm tiếp tục mở rộng dữ liệu về các hợp chất tự nhiên của loài cây này.

Khóa luận xác định các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể sau:

1. Xử lý nguyên liệu gỗ cây Mansonia gagei và điều chế cao chiết tổng bằng dung môi ethyl acetate.
2. Phân đoạn cao chiết ethyl acetate thô bằng phương pháp sắc ký cột nhanh để thu các phân đoạn cao, tập trung vào phân đoạn HE3 và phân đoạn phụ HE3.4.
3. Ứng dụng các kỹ thuật sắc ký cột silica gel pha thường và sắc ký lọc gel Sephadex LH-20 để phân lập các hợp chất tinh khiết từ phân đoạn HE3.4.
4. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được thông qua phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D ($^1\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$) và 2D (HSQC, HMBC), kết hợp so sánh với các tài liệu đã công bố.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

• Đối tượng: Mẫu gỗ cây Mansonia gagei J. Drumm (họ Malvaceae), mã mẫu lưu trữ CUCHEM, 2022-01 tại Bộ môn Hóa học, Khoa Khoa học, Đại học Chulalongkorn, Thái Lan (đối chứng mẫu số 43281 tại Cục Lâm nghiệp Hoàng gia Thái Lan).
• Phạm vi không gian: Mẫu thực vật được thu hái tại huyện Muak Lek, tỉnh Saraburi, Thái Lan. Thực nghiệm chiết tách và phân lập thực hiện tại Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh; đo phổ NMR tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.
• Phạm vi thời gian: Mẫu thực vật thu hái vào tháng 01/2019; khóa luận được hoàn thành vào tháng 05/2024.

---

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng phương pháp luận chuẩn mực của hóa học các hợp chất thiên nhiên, kết hợp giữa kỹ thuật chiết xuất dung môi, phân tách sắc ký và phân tích phổ cấu trúc hiện đại.

1. Khung lý thuyết và phân loại hóa thực vật

• Phân loại thực vật: Chi Mansonia (họ Malvaceae) gồm 5 loài đã được xác định (M. altissima, M. diatomanthera, M. dipikae, M. gagei, M. nymphaeifolia). Loài M. gagei đặc trưng bởi hàm lượng cao các hợp chất nhóm coumarin, naphthoquinone, sesquiterpenoid và chalcone.
• Tổng quan các nhóm chất chuyển hóa thứ cấp đã biết: Các hợp chất mansonone (N, R, S, I, T, U, V), mansorin (A, B, C, I, II, III), mansoxetane, gagone (A–F), mansoniafuranone (A, B) và mansonialactam.

2. Phương pháp chiết xuất và phân lập thực nghiệm

• Phương pháp ngâm chiết: Chiết hồi lưu/ngâm lạnh bột gỗ khô (15,0 kg) trong dung môi ethyl acetate ở nhiệt độ phòng, cô hồi lưu dung môi dưới áp suất giảm bằng máy cô quay chân không thu được 750 g cao chiết ethyl acetate thô.
• Phương pháp sắc ký lớp mỏng (TLC): Thực hiện trên bản mỏng silica gel 60 $\text{F}_{254}$ (độ dày 0,2 mm, Merck), soi dưới đèn tử ngoại ở bước sóng 254 nm và 365 nm, hiện hình bằng thuốc thử dung dịch $\text{H}_2\text{SO}_4$ 10% kết hợp gia nhiệt.
• Phương pháp sắc ký cột (CC): Sử dụng sắc ký cột nhanh (vacuum liquid chromatography), sắc ký cột trọng trường silica gel pha thường với các hệ dung môi giải ly có độ phân cực tăng dần (n-hexane – ethyl acetate, n-hexane – dichloromethane – acetone), và sắc ký lọc gel trên chất hấp phụ Sephadex LH-20 giải ly bằng hệ dichloromethane – methanol (3:7).

3. Phương pháp xác định cấu trúc hóa học

• Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton ($^1\text{H-NMR}$) và carbon-13 ($^{13}\text{C-NMR}$) đo ở tần số 500 MHz (đối với $^1\text{H}$) và 125 MHz (đối với $^{13}\text{C}$) trên thiết bị Bruker AVANCE III 500 MHz, sử dụng dung môi deuterated methanol ($\text{CD}_3\text{OD}$).
• Các phổ 2 chiều: Phổ tương quan dị hạt nhân qua một liên kết (HSQC) và phổ tương quan dị hạt nhân qua nhiều liên kết (HMBC) để quy kết chính xác vị trí các nhóm thế và thiết lập khung carbon.

---

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Tổng quan tài liệu

Chương 1 hệ thống hóa kiến thức tổng quan về phân loại thực vật họ Malvaceae, chi Mansonia, đặc điểm hình thái học, vùng phân bố, thành phần hóa thực vật và hoạt tính sinh học của loài Mansonia gagei.

Về mặt sinh học, M. gagei là cây gỗ trung bình, cao 10–20 m, đường kính thân đạt tới 70 cm, hoa nhỏ màu trắng, quả nhỏ màu đen, gỗ mịn có mùi thơm. Về mặt hoạt tính sinh học, tác giả tổng hợp số liệu từ các công trình quốc tế về 9 nhóm tác dụng dược lý của các hợp chất phân lập từ M. gagei:

Nhóm hoạt tính sinh học	Hợp chất tiêu biểu / Chiết xuất	Dữ liệu định lượng trích xuất từ tài liệu
Ức chế Estrogen	Mansonone F, Mansonone S, Acetyl mansonone G	Acetyl mansonone G có ái lực liên kết với $\text{ER}\alpha$ tăng gấp 10 lần so với mansonone G ($\text{IC}_{50} = 6,30\ \mu\text{M}$); ức chế 50% $\beta$-galactosidase ở nồng độ $10\ \mu\text{M}$.
Ức chế Cholinesterase (AChE/BChE)	Mansonone E	$\text{IC}_{50}$ ức chế AChE và BChE đạt $23,9\ \mu\text{M}$, cao hơn chất đối chứng galanthamine từ 30,1 đến 33,9 lần.
Gây độc tế bào ung thư	Mansorin II, Mansorin III, Mansoxetan	Mansorin II, III ức chế dòng tế bào MCF-7, HeLa, HCT-116, HepG2 với $\text{IC}{50}$ từ $0,74\ \mu\text{M}$ đến $36\ \mu\text{M}$; Mansoxetan gây độc dòng A549 với $\text{IC}{50} = 26,95\ \mu\text{M}$.
Ức chế $\alpha$-Glucosidase	Gagone A–F, Mansonone U, Mansonone S, Mansonialactam	Gagone D có $\text{IC}{50} = 3,5\ \mu\text{M}$ (vượt trội so với thuốc acarbose $\text{IC}{50} = 93,5\ \mu\text{M}$); Mansonialactam là chất ức chế không cạnh tranh mạnh nhất.
Chống oxy hóa (DPPH)	Mansonone N, Mansoxetane, 9'-O-Acetylmansoxetane, Gagone A–C, E	9'-O-Acetylmansoxetane và mansoxetane có $\text{IC}{50} = 14,16\ \mu\text{M}$ (mạnh gấp đôi acid ascorbic có $\text{IC}{50} = 30,5\ \mu\text{M}$).
Ức chế Melanogenesis	Mansonone E, Mansonone G, Mansorin B	Hoạt tính ức chế tạo sắc tố cao hơn chất đối chứng arbutin; Mansonone E có độc tính tế bào thấp và ức chế sắc tố mạnh.
Kháng vi sinh vật gây bệnh ở người	Mansonone C, Mansonone E, Dẫn xuất mansonone G	Mansonone C và E kháng nấm men Candida albicans (ngưỡng ức chế $0,5\ \mu\text{M}$); dẫn xuất allyl và prenyl ether của mansonone G có MIC đạt $0,975\ \mu\text{M}$ trên vi khuẩn Gram (+).
Kháng vi sinh vật gây bệnh thực vật	Mansonone E, Mansonone C, Mansorin B	Mansonone E ức chế 94% nấm Phytophthora parasitica ở mức $1000\ \mu\text{g/mL}$, MIC đạt $31,25\ \mu\text{g/mL}$; kháng vi khuẩn Xanthomonas oryzae với MIC $7,8\ \mu\text{g/mL}$.
Diệt cỏ và kháng sâu hại	Mansonone E, Mansonone G	Mansonone E ức chế rễ cải thìa (B. chinensis), ngăn chặn hoàn toàn rễ cỏ lồng vực (E. crus-galli); kháng ăn sâu tạp Spodoptera litura (45,9%).

Chương 2: Thực nghiệm

Chương 2 mô tả chi tiết nguồn gốc nguyên liệu, danh mục hóa chất, thiết bị và quy trình phân tách từng bước:

• Xử lý mẫu: 15,0 kg bột gỗ khô M. gagei ngâm trong ethyl acetate ở nhiệt độ phòng, cô quay áp suất thấp thu được 750 g cao ethyl acetate tổng.
• Sắc ký cột phân đoạn cao tổng: 750 g cao được tách qua sắc ký cột nhanh với hệ dung môi n-hexane – ethyl acetate (15% đến 100% EtOAc, v/v) và acetone, thu được 6 phân đoạn: HE1 (48,2 g), HE2, HE3 (30,2 g), HE4, HE5, HE6 và phần cặn còn lại.
• Phân tách phân đoạn HE3: 30,2 g phân đoạn HE3 chạy sắc ký cột silica gel giải ly bằng n-hexane – EtOAc (15–100%) và MeOH thu được 6 phân đoạn phụ (HE3.1 đến HE3.6).
• Phân tách phân đoạn HE3.4: Phân đoạn HE3.4 (6,2 g) được sắc ký cột silica gel với hệ n-hexane – dichloromethane – acetone (5:3:0,5) thu 5 phân đoạn phụ (HE3.4.1 đến HE3.4.5). Tiếp tục lấy phân đoạn HE3.4.3 (2,2 g) chạy cột gel Sephadex LH-20 với dung môi dichloromethane – methanol (3:7) thu 4 phân đoạn nhỏ (HE3.4.3.1 đến HE3.4.3.4). Sắc ký cột phân đoạn HE3.4.3.2 phân lập được 2 hợp chất sạch: hợp chất 1 và hợp chất 2.

Chương 3: Kết quả và thảo luận

Chương 3 trình bày chi tiết việc phân tích dữ liệu phổ NMR và biện luận cấu trúc hóa học của 2 hợp chất tinh khiết:

1. Biện luận cấu trúc Hợp chất 1 (Gagone D)

• Cảm quan: Dạng bột, màu vàng.
• Dữ liệu phổ $^1\text{H-NMR}$ ($\text{CD}_3\text{OD}$, 500 MHz): Xuất hiện tín hiệu của 3 proton thơm tại $\delta_{\text{H}}\ 6,88\ (\text{d},\ J=8,5\ \text{Hz})$, $7,50\ (\text{dd},\ J=8,5;\ 2,0\ \text{Hz})$, $7,54\ (\text{d},\ J=2,0\ \text{Hz})$; 2 nhóm methoxy tại $\delta_{\text{H}}\ 3,82\ (3\text{H},\ \text{s})$ và $\delta_{\text{H}}\ 3,18\ (3\text{H},\ \text{s},\ \text{H-7a})$; 4 nhóm methyl gồm 3 mũi doublet ở vùng trường cao ($\delta_{\text{H}}\ 1,15;\ 1,21;\ 1,23$, $J=6,5\ \text{Hz}$) và 1 mũi singlet ở vùng trường thấp hơn ($\delta_{\text{H}}\ 2,16$); 1 nhóm methylene và 4 nhóm methine.
• Dữ liệu phổ $^{13}\text{C-NMR}$ ($\text{CD}_3\text{OD}$, 125 MHz): Ghi nhận 2 nhóm carbonyl tại $\delta_{\text{C}}\ 205,0$ và $215,0$; 2 nhóm methoxy tại $\delta_{\text{C}}\ 57,7$; 3 carbon methine thơm tại $\delta_{\text{C}}\ 119,5$; 1 nhóm oxymethine tại $\delta_{\text{C}}\ 81,1$; 1 nhóm methylene tại $\delta_{\text{C}}\ 34,1$; 4 nhóm methyl tại $\delta_{\text{C}}\ 23,4$ cùng các tín hiệu carbon $\text{sp}^2$ khác.
• Kết luận: So sánh đối chiếu với dữ liệu công bố năm 2022 của Lê Thị Thu Hương và cộng sự, hợp chất 1 được xác định là Gagone D (khung prenylated chalcone).

2. Biện luận cấu trúc Hợp chất 2 (Mansorin E - Hợp chất mới)

• Cảm quan: Dạng bột, màu vàng.
• Dữ liệu phổ $^1\text{H-NMR}$ ($\text{CD}_3\text{OD}$, 500 MHz): Tín hiệu 2 proton olefin đặc trưng của vòng coumarin tại $\delta_{\text{H}}\ 6,13\ (1\text{H},\ \text{d},\ J=9,5\ \text{Hz},\ \text{H-3})$ và $\delta_{\text{H}}\ 8,01\ (1\text{H},\ \text{d},\ J=9,5\ \text{Hz},\ \text{H-4})$; 1 proton vòng thơm tại $\delta_{\text{H}}\ 7,28\ (1\text{H},\ \text{s},\ \text{H-7})$; 1 nhóm isopropyl gồm 1 proton methine tại $\delta_{\text{H}}\ 3,65\ (1\text{H},\ \text{sept},\ J=7,0\ \text{Hz},\ \text{H-10})$ và 2 nhóm methyl tương đương tại $\delta_{\text{H}}\ 1,41\ (6\text{H},\ \text{d},\ J=7,0\ \text{Hz},\ \text{H-11},\ \text{H-12})$; 1 nhóm methyl thơm tại $\delta_{\text{H}}\ 2,39\ (3\text{H},\ \text{s})$; 1 nhóm oxymethylene tại $\delta_{\text{H}}\ 4,85\ (2\text{H},\ \text{s},\ \text{H}2\text{-9})$; 2 nhóm hydroxy tại $\delta{\text{H}}\ 8,90\ (1\text{H},\ \text{brs},\ 6\text{-OH})$ và $\delta_{\text{H}}\ 4,35\ (1\text{H},\ \text{brs},\ 9\text{-OH})$.
• Dữ liệu phổ $^{13}\text{C-NMR}$, HSQC và HMBC: Ghi nhận 15 carbon bao gồm 1 carbon carbonyl lactone tại $\delta_{\text{C}}\ 161,4\ (\text{C-2})$; các carbon thơm và olefin tại $\delta_{\text{C}}\ 112,5\ (\text{C-3})$, $140,8\ (\text{C-4})$, $118,3\ (\text{C-4a})$, $126,5\ (\text{C-5})$, $154,2\ (\text{C-6})$, $116,1\ (\text{C-7})$, $124,3\ (\text{C-8})$, $151,8\ (\text{C-8a})$; 1 carbon methine tại $\delta_{\text{C}}\ 27,4\ (\text{C-10})$; 1 carbon oxymethylene tại $\delta_{\text{C}}\ 58,5\ (\text{C-9})$; 2 methyl của nhóm isopropyl tại $\delta_{\text{C}}\ 21,6\ (\text{C-11},\ \text{C-12})$.
• Tương quan 2D-NMR (HMBC):
  • Proton $\text{H}2\text{-9}\ (\delta{\text{H}}\ 4,85)$ tương quan với carbon $\text{C-7}\ (\delta_{\text{C}}\ 116,1)$, $\text{C-8}\ (\delta_{\text{C}}\ 124,3)$ và $\text{C-8a}\ (\delta_{\text{C}}\ 151,8)$, chứng minh nhóm hydroxymethylene ($-\text{CH}_2\text{OH}$) gắn tại vị trí C-8.
  • Proton $\text{H-10}\ (\delta_{\text{H}}\ 3,65)$ tương quan với $\text{C-4a}\ (\delta_{\text{C}}\ 118,3)$, $\text{C-5}\ (\delta_{\text{C}}\ 126,5)$ và $\text{C-6}\ (\delta_{\text{C}}\ 154,2)$, xác định nhóm isopropyl gắn ở C-5.
  • Nhóm hydroxy $\delta_{\text{H}}\ 8,90$ tương quan với C-5, C-6, C-7 xác định vị trí nhóm thế phenolic $-\text{OH}$ ở C-6.
  • Nhóm hydroxy $\delta_{\text{H}}\ 4,35$ tương quan trực tiếp với $\text{C-9}\ (\delta_{\text{C}}\ 58,5)$, khẳng định nhóm $-\text{OH}$ liên kết tại C-9.
• So sánh cấu trúc: Hợp chất 2 có khung cấu trúc coumarin tương tự hợp chất mansorin B đã biết, nhưng có sự khác biệt cốt lõi: nhóm methyl ($-\text{CH}_3$) tại vị trí C-8 của mansorin B đã được thay thế bằng nhóm hydroxymethylene ($-\text{CH}_2\text{OH}$) ở hợp chất 2.
• Kết luận: Hợp chất 2 là một dẫn xuất coumarin mới chưa từng được công bố trong y văn quốc tế, được tác giả đặt tên là Mansorin E.

Chương 4: Kết luận và đề xuất

• Tổng kết việc phân lập thành công 2 hợp chất tinh khiết từ 2,2 g phân đoạn phụ HE3.4.3.2.
• Kiến nghị thực hiện các thử nghiệm hoạt tính sinh học cho hợp chất mới mansorin E và tiếp tục khảo sát sâu hơn về hoạt tính của gagone D.

---

Kết quả và đóng góp mới của khóa luận

1. Kết quả thực nghiệm phân lập:

   • Xây dựng thành công quy trình phân tách nhiều bước kết hợp giữa sắc ký cột pha thường và lọc gel Sephadex LH-20 trên phân đoạn HE3.4 của cao ethyl acetate gỗ cây Mansonia gagei.
   • Cô lập thành công 2 hợp chất tinh khiết ở dạng bột màu vàng từ phân đoạn phụ HE3.4.3 (2,2 g).

2. Xác định cấu trúc và phát hiện hợp chất mới:

   • Phân tích và quy kết đầy đủ các tín hiệu phổ 1D ($^1\text{H}$, $^{13}\text{C}$) và 2D NMR (HSQC, HMBC) của hợp chất 1, xác định là Gagone D (prenylated chalcone).
   • Thiết lập cấu trúc hoàn chỉnh của hợp chất 2, chứng minh đây là một dẫn xuất coumarin mới trong tự nhiên mang tên Mansorin E (mang nhóm thế $-\text{CH}_2\text{OH}$ tại vị trí C-8, $-\text{OH}$ tại C-6 và isopropyl tại C-5).

3. Đóng góp học thuật:

   • Bổ sung một hợp chất coumarin mới (Mansorin E) vào kho tàng cơ sở dữ liệu hóa thực vật học của loài Mansonia gagei nói riêng và chi Mansonia nói chung.
   • Cung cấp tập dữ liệu phổ NMR chuẩn độ phân giải cao ($^1\text{H-NMR}$, $^{13}\text{C-NMR}$, HSQC, HMBC) của Mansorin E phục vụ công tác tra cứu, đối chiếu cấu trúc cho các nghiên cứu hóa hợp chất tự nhiên tiếp theo.

---

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

• Hạn chế:
  • Khóa luận mới chỉ tập trung phân tách trên một phân đoạn nhỏ (HE3.4 / HE3.4.3) của cao ethyl acetate; các phân đoạn cao khác chưa được khảo sát đồng bộ trong khuôn khổ đề tài.
  • Do giới hạn về khối lượng mẫu tinh sạch sau phân lập và thời gian thực hiện khóa luận, tác giả chưa tiến hành thử nghiệm hoạt tính sinh học trực tiếp (in vitro) đối với hợp chất mới Mansorin E.
• Hướng nghiên cứu tiếp:
  • Mở rộng quy trình chiết tách để thu hồi lượng mẫu Mansorin E và Gagone D lớn hơn nhằm phục vụ các thử nghiệm dược lý chuyên sâu (đặc biệt là hoạt tính ức chế enzyme $\alpha$-glucosidase, kháng tế bào ung thư và ức chế cholinesterase).
  • Tiếp tục phân lập các phân đoạn còn lại của cao chiết ethyl acetate nhằm tìm kiếm thêm các sesquiterpenoid, coumarin hoặc chalcone mới từ lõi gỗ Mansonia gagei.

---

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo chuyên khảo hữu ích cho:

• Sinh viên, học viên cao học chuyên ngành Hóa học hữu cơ, Hóa dược và Dược liệu học: Cung cấp quy trình thực nghiệm mẫu mực về kỹ thuật sắc ký cột phân đoạn kết hợp lọc gel Sephadex LH-20 để tinh chế các hợp chất có độ phân cực gần nhau.
• Nghiên cứu sinh và cán bộ nghiên cứu hóa thực vật: Tham khảo phương pháp biện luận chi tiết phổ NMR 2 chiều (phân tích tương quan HMBC đa liên kết) để giải mã cấu trúc các dẫn xuất coumarin và chalcone bị thế phức tạp.
• Các nhóm nghiên cứu sàng lọc hoạt chất sinh học: Dữ liệu về hợp chất mới Mansorin E và chalcone Gagone D là tiền đề quan trọng cho các nghiên cứu mô phỏng gắn kết phân tử (molecular docking) và thử nghiệm hoạt tính ức chế enzyme đích.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Nguyên liệu gỗ cây Mansonia gagei dùng trong khóa luận có nguồn gốc từ đâu và được định danh như thế nào?

Mẫu gỗ được thu hái vào tháng 01/2019 tại huyện Muak Lek, tỉnh Saraburi, Thái Lan. Mẫu được định danh chính xác thông qua đối chiếu với mẫu chuẩn số 43281 lưu giữ tại phòng mẫu cây Cục Lâm nghiệp Hoàng gia Thái Lan, được cấp mã số CUCHEM, 2022-01 và lưu trữ tại Bộ môn Hóa học, Khoa Khoa học, Đại học Chulalongkorn, Thái Lan.

2. Quy trình phân lập từ 15,0 kg bột gỗ khô đã trải qua các bước dung môi và phân đoạn nào để thu được 2 hợp chất tinh khiết?

Bột gỗ (15,0 kg) được chiết bằng ethyl acetate thu 750 g cao tổng. Sắc ký cột nhanh phân đoạn cao tổng thu phân đoạn HE3 (30,2 g). Phân đoạn HE3 tiếp tục sắc ký cột thu phân đoạn phụ HE3.4 (6,2 g). Phân đoạn HE3.4 được sắc ký cột silica gel với hệ n-hexane – DCM – acetone (5:3:0,5) thu phân đoạn HE3.4.3 (2,2 g). Cuối cùng, phân đoạn HE3.4.3 được lọc qua cột Sephadex LH-20 giải ly bằng DCM – MeOH (3:7) để tách ra phân đoạn HE3.4.3.2 chứa hợp chất 1 (Gagone D) và hợp chất 2 (Mansorin E).

3. Về mặt cấu trúc hóa học, điểm khác biệt then chốt giữa hợp chất mới Mansorin E và hợp chất Mansorin B đã biết là gì?

Cả hai hợp chất đều mang khung cấu trúc cơ bản của coumarin với nhóm isopropyl tại C-5 và nhóm $-\text{OH}$ tại C-6. Tuy nhiên, ở vị trí C-8, hợp chất đã biết Mansorin B mang nhóm thế methyl ($-\text{CH}3$), trong khi hợp chất mới Mansorin E mang nhóm thế hydroxymethylene ($-\text{CH}2\text{OH}$, với tín hiệu phổ tại $\delta{\text{H}}\ 4,85$ và $\delta{\text{C}}\ 58,5$).

4. Bằng chứng phổ HMBC nào chứng minh nhóm hydroxymethylene ($-\text{CH}_2\text{OH}$) gắn tại vị trí C-8 của Mansorin E?

Phổ tương quan HMBC cho thấy proton $\text{H}2\text{-9}\ (\delta{\text{H}}\ 4,85)$ của nhóm oxymethylene có các tương quan dị hạt nhân qua nhiều liên kết rõ rệt với carbon thơm $\text{C-7}\ (\delta_{\text{C}}\ 116,1)$, $\text{C-8}\ (\delta_{\text{C}}\ 124,3)$ và $\text{C-8a}\ (\delta_{\text{C}}\ 151,8)$. Đồng thời, proton hydroxyl $\delta_{\text{H}}\ 4,35\ (9\text{-OH})$ tương quan trực tiếp với carbon $\text{C-9}\ (\delta_{\text{C}}\ 58,5)$, khẳng định vị trí liên kết tại C-8.

5. Hợp chất Gagone D phân lập được trong đề tài thuộc nhóm chất nào và đã được ghi nhận có hoạt tính sinh học gì nổi bật trong y văn?

Gagone D là hợp chất thuộc nhóm prenylated chalcone. Theo công bố y văn năm 2022 của Lê Thị Thu Hương và cộng sự được trích dẫn trong khóa luận, Gagone D thể hiện hoạt tính ức chế enzyme $\alpha$-glucosidase rất mạnh với giá trị $\text{IC}{50} = 3,5\ \mu\text{M}$, vượt trội hơn nhiều lần so với hoạt chất đối chứng điều trị đái tháo đường acarbose ($\text{IC}{50} = 93,5\ \mu\text{M}$).

---

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của sinh viên Trần Thị Hồng Ngân đã thực hiện thành công việc phân lập và xác định cấu trúc hóa học các hợp chất từ phân đoạn HE3.4 cao ethyl acetate của gỗ cây Mansonia gagei. Bằng việc kết hợp các kỹ thuật sắc ký cột và phân tích phổ NMR đa chiều ($^1\text{H}$, $^{13}\text{C}$, HSQC, HMBC), tác giả đã xác định được hợp chất prenylated chalcone Gagone D và phát hiện một hợp chất coumarin mới chưa từng công bố mang tên Mansorin E. Công trình đóng góp dữ liệu cấu trúc thực nghiệm có giá trị cao cho ngành hóa học các hợp chất tự nhiên, đồng thời mở ra định hướng nghiên cứu sâu rộng hơn về hoạt tính dược lý của loài thảo dược này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

% at BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM TP. HO CHÍ MINH KHOA HÓA HỌC #&aÍL]œa DAIHOC mg SP TP. HO CHÍ MINH TRAN THI HONG NGAN NGHIÊN CUU THÀNH PHAN HÓA HQC _ PHAN DOAN HE3.4 CAO ETHYL ACETATE CUA GO CAY MANSONIA GAGEI KHOA LUAN TOT NGHIEP Chuyên ngành: Hóa học hữu cơ TP.HCM, tháng 05 năm 2024 Ae AL BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG ĐẠI HỌC SƯ PHAM TP. HO CHÍ MINH KHOA HOA HOC sa lLice ĐAIHOC =a Sp TP.

HO CHÍ MINH TRAN THI HONG NGAN _NGHIÊN CỨU THÀNH PHAN HÓA HQC _ PHAN DOAN HE3.4 CAO ETHYL ACETATE CUA GO CAY MANSONIA GAGEI KHOA LUAN TOT NGHIEP Chuyên ngành: Hóa hoc hữu cơ Giảng viên hướng dẫn: TS. LÊ THỊ THU HƯƠNG TP.HCM, tháng 05 năm 2024 Xác nhận của hội đồng phản biện: XÁC NHAN CUA GVHD XAC NHAN CUA CHU TICH HOI DONG (Kí và ghi rõ họ tên) (Kí và ghi rõ họ tên) ii LOI CẢM ON Trong suốt 4 năm học tập tại Đại học Sư phạm TP.HCM, nhờ có sự giảng đạy tận tình và day tâm huyết đến từ các thầy cô giảng viên khoa Hóa học, em đã có cơ hội tích lũy cho mình những kiến thức sâu hơn về chuyên ngành và đồng thời là sự truyền cảm hứng đối với sự phát triển cá nhân của bản thân, cũng như là động lực dé em thực hiện nghiên cứu. Dé hoàn thành đề tải, em đã đặc biệt nhận được sự hỗ trợ tận tâm đến từ giảng viên bộ môn hữu cơ, TS. Lê Thị Thu Hương.

Em xin chân thành sâu sắc cảm ơn sự chỉ dẫn nhẫn nại của cô từ những ngày đầu tiên, cũng như những động viên, giúp đỡ khi quá trình thực hiện dé tài của em gặp khó khăn. Em xi xin được yc gửi lời cản gửi lời cảmơnđên các th cô quý thây giảng viên bbộ môn Hóa Hóa học học đãđã tr truyền đạt nhiều kiến thức bô ích suốt những năm qua. Cảm ơn khoa Hóa hoc đã tạo điều kiện cho em thực hiện dé tài khoá luận. Bên cạnh, em xin được gửi lời cảm ơn đến những anh chị khóa trên, những người bạn của phòng nghiên cứu hữu cơ đã có sự hỗ trợ kịp thời những lúc cân thiết trong quá trình em thực hiện khóa luận.

Em xin chân thành cảm ơn! iii LOLCAM DOAN Tôi cam đoan đề tài “Nghiên cứu thành phan hóa học phân đoạn HE3.4 cao ethyl acetate của gỗ cây Mansonia gagei” là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn của TS. Lê Thị Thu Hương. Kết quả trình bay trong đề tài là trung thực. Các trích dẫn về bảng biểu.

kết quả nghiên cứu của những tác giả khác; tài liệu tham khảo trong dé tài đều có nguôn gốc rõ ràng và theo đúng quy định. Thanh phố Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2024 SINH VIÊN THỰC HIỆN Trần Thị Hồng Ngân IV ¬ MỤC LỤC MO ĐÀ U. cọ TH Họ TH TT Họ TT 0 100.11000105 1009118 1 CHƯƠNGITONG GUẦNN co tcceittieecccccctaoitcsccictaoc:gzzgzsg:saossss2 2 1.1, Tổng quan về họ MT VR CORO s-cseccseetoseckooeoootetoGiG20302061051600686036591553618646164036615550855308G 2 1. Tổng quan về chỉ Mansortia.

Tống quan về loài Mansonia gaged .-e«<SssScvsxveteekerrkerrterrterrkerrserrseerseeeÖ 13:1: Đặc điểm Bình thẾinaesaaneninneeitiiiintiiiiittiiiitiioinitgitititiettiitbii3losinsnrroani 3 132) PRADO» ccna 4 1. Nghiên cứu về thành phan hóa hoc của Mansoniia gđgei. Nghiên cứu về hoạt tính sinh học của Mansonia gage .«--e-cesccsecsscse 8 ï/5:1111ngiif0B(016600167TGDSTR. Hoạt tinh ức chế chat gây thủy phân cholinergic.

Hoạt tính chống ung ther. Hoạt tính ức chế ø-gÏucosiđase. Hoạt tính chống oxi hóa. Hoạt tính ức chế melanogenesis.

Hoạt tính kháng nam va vi khuẩn gây bệnh ở người. Hoạt tính kháng nam và vi khuẩn gầy bệnh thực vật. 14 15:9: Oat Gh điệUCõ:::cccccepoeioiieieiiiiiioiiiiitiitii11143111519311653565166335531388538833633382315688 1S CHƯỜƠNG 2: THỰC NGHIỆNM cccsscscsessscesooscsoossonssvecsonccnsssencsosacnnsacassssacsosecnnsseacsoeesoneevnes 16 2. Nguyên liệu, hóa chất và thiết bị .s- «sec sessvsrsstkserserseesseraseasrresrke l6 DAV USING VSM CO ::;:25:255544511462122512313136515161553335155596551355136118551953138514865/835186511831483518551365 16 BA 2 Ga GHG esannnanssnannnannnannnsnnaanaunmannnnnanie 16 2.