Nghiên Cứu Thành Phần Hóa Học Cao n-Hexane Từ Cây Tu Hú (Gmelina asiatica Linn.)

Nghiên cứu thành phần hóa học của cao n-hexane từ cây tu hú Gmelina asiatica Linn, khám phá tiềm năng ứng dụng trong y học và công nghiệp.

• Tác giả: Bùi Phước Hùng
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Ánh Tuyết
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ
• Đề tài: Nghiên Cứu Thành Phần Hóa Học Cao n-Hexane Từ Cây Tu Hú (Gmelina asiatica Linn.)
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU. MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Đặc điểm thực vật
• 1.2. Giới thiệu về chi Gmelina
• 1.3. Giới thiệu về loài Gmelina asiatica
• 1.4. Các nghiên cứu về dược tính
• 1.4.1. Dược tính theo y học cổ truyền
• 1.4.2. Dược tính theo y học hiện đại
• 1.5. Các nghiên cứu về thành phần hoá học
• 1.6. Hoá chất, thiết bị, phương pháp
• 1.7. Phương pháp tiến hành
• 1.8. Nguyên liệu
• 2. CHƯƠNG 2: HOÁ CHẤT, THIẾT BỊ, PHƯƠNG PHÁP
• 2.1. Hoá chất
• 2.2. Thiết bị
• 2.3. Phương pháp tiến hành
• 2.4. Nguyên liệu
• 2.5. Điều chế các loại cao
• 2.6. Phân lập một số hợp chất hữu cơ trong phân đoạn cao n-hexane (HA)
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Khảo sát cấu trúc hợp chất HH1
• 3.2. Khảo sát cấu trúc hợp chất HH2
• 3.3. Khảo sát cấu trúc hợp chất HH9
• 3.4. Khảo sát cấu trúc hợp chất HH3
• 3.5. Khảo sát cấu trúc hợp chất HH11
• 3.6. Khảo sát cấu trúc hợp chất HH6
• 3.7. Khảo sát cấu trúc hợp chất HH10
• 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• PHỤ LỤC
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Nghiên Cứu Thành Phần Hóa Học Cây Tu Hú Tổng Quan Quan Trọng

Từ xa xưa, dược liệu thực vật đã đóng vai trò quan trọng trong các bài thuốc dân gian. Sự phát triển của khoa học kỹ thuật đã góp phần chứng minh và giải thích công dụng của những bài thuốc này thông qua các nghiên cứu về thành phần hóa học của các loài thực vật. Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã phân lập được nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học cao từ các loài cây được sử dụng trong dân gian, tạo nên nguồn tài liệu quý giá cho ngành Hóa dược. Nghiên cứu này tập trung vào cây Tu Hú (Gmelina asiatica), một loài cây được sử dụng trong y học cổ truyền để chữa bệnh lậu, vàng da, thấp khớp, giang mai, tiểu đường và bệnh gan. Tuy nhiên, các nghiên cứu về thành phần hóa học của cây Tu Hú ở Việt Nam cũng như trên thế giới còn rất hạn chế, thúc đẩy việc thực hiện đề tài nghiên cứu này. Nghiên cứu nhằm phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất trong cao n-hexane cây Tu hú Gmelina asiatica Linn.

1.1. Chi Gmelina Phân Bố Địa Lý và Đặc Điểm Thực Vật

Chi Gmelina, được đặt theo tên của Johann Georg Gmelina, bao gồm khoảng 31 loài, phân bố chủ yếu ở các nước thuộc vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Các loài trong chi này thường có dạng cây cao hoặc bụi, có bạnh vè, như Gmelina asiatica, Gmelina elliptica và Gmelina philippinensis. Một số loài có gai, lá thường có 3-7 thùy. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các loài thuộc chi Gmelina có nhiều hoạt tính sinh học, ví dụ, G. arborea có tác dụng kiểm soát đường huyết, kháng ung thư tế bào gan và chống oxy hóa. G. philippensis có tác dụng tan huyết, chống oxy hóa và kháng khuẩn.

1.2. Cây Tu Hú Gmelina asiatica Ứng Dụng Dược Lý Truyền Thống

Cây Tu Hú (Gmelina asiatica L.) thuộc họ Hoa môi (Lamiaceae) được sử dụng như một dược liệu trong y học cổ truyền để chữa nhiều bệnh khác nhau. Rễ cây được sử dụng làm thuốc sát trùng, cầm máu. Tuy nhiên, thông tin về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của cây Tu Hú còn hạn chế. Mục đích của nghiên cứu là khảo sát thành phần hóa học của cao n-hexane từ cây Tu Hú để góp phần làm sáng tỏ các ứng dụng dược lý truyền thống của nó. Đối tượng nghiên cứu là cây Tu Hú (Gmelina asiatica Linn) được thu hái ở huyện Tân Uyên, tỉnh Bình Dương vào tháng 10 năm 2019.

II. Thách Thức Phân Tích Thành Phần Hóa Học Cao N Hexane

Phân tích thành phần hóa học của cao n-hexane từ cây Tu Hú đối mặt với nhiều thách thức. Việc chiết xuất và phân lập các hợp chất hữu cơ đòi hỏi quy trình phức tạp và tốn thời gian. Các hợp chất có thể có nồng độ rất thấp, gây khó khăn cho việc phát hiện và xác định cấu trúc. Sự phức tạp của hỗn hợp hóa học trong cao n-hexane đòi hỏi sử dụng các phương pháp phân tích hiện đại và kỹ thuật tách chiết hiệu quả. Ngoài ra, việc xác định chính xác cấu trúc của các hợp chất mới đòi hỏi sự kết hợp của nhiều phương pháp phổ nghiệm, bao gồm phân tích GC-MS và phổ NMR. Thêm vào đó, cần có các tiêu chuẩn tham chiếu để so sánh và xác nhận danh tính của các hợp chất đã biết. Những thách thức này đòi hỏi sự đầu tư đáng kể về thời gian, nguồn lực và chuyên môn.

2.1. Khó Khăn Trong Chiết Xuất Hợp Chất Hóa Học Từ Thực Vật

Việc chiết xuất hợp chất hóa học từ thực vật thường gặp nhiều khó khăn do sự phức tạp của ma trận thực vật. Các hợp chất có thể bị lẫn với các tạp chất khác, làm giảm độ tinh khiết của sản phẩm chiết xuất. Các yếu tố như dung môi, nhiệt độ, thời gian và phương pháp chiết xuất có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất chiết xuất. Cần phải tối ưu hóa các điều kiện chiết xuất để đạt được hiệu suất cao nhất. Hơn nữa, một số hợp chất có thể không ổn định và dễ bị phân hủy trong quá trình chiết xuất, đòi hỏi các biện pháp bảo vệ đặc biệt để duy trì tính toàn vẹn của hợp chất.

2.2. Hạn Chế Trong Phân Tích Sắc Ký Khí Khối Phổ GC MS

Phân tích GC-MS là một công cụ mạnh mẽ để xác định thành phần hóa học của các mẫu phức tạp. Tuy nhiên, nó cũng có những hạn chế nhất định. Các hợp chất không bay hơi hoặc dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao có thể không được phát hiện bằng GC-MS. Việc diễn giải phổ khối có thể khó khăn, đặc biệt đối với các hợp chất mới hoặc chưa biết. Cơ sở dữ liệu phổ khối không phải lúc nào cũng đầy đủ hoặc chính xác, gây khó khăn cho việc xác định danh tính của các hợp chất. Ngoài ra, GC-MS có thể không phân biệt được các đồng phân cấu trúc.

III. Phương Pháp Nghiên Cứu Thành Phần Hóa Học Hướng Dẫn Chi Tiết

Nghiên cứu này sử dụng một quy trình bài bản để phân tích thành phần hóa học của cao n-hexane từ cây Tu Hú. Đầu tiên, mẫu cây Tu Hú được thu hái và làm khô. Sau đó, các hợp chất hữu cơ được chiết xuất bằng phương pháp ngâm dầm với dung môi methanol. Cao methanol thô thu được sau đó được chiết lỏng-lỏng với các dung môi có độ phân cực khác nhau để điều chế các phân đoạn cao. Các phân đoạn cao này được phân tích bằng sắc ký cột với silica gel pha thường, kết hợp với sắc ký lớp mỏng để phân lập các hợp chất. Cuối cùng, cấu trúc của các hợp chất cô lập được xác định bằng các phương pháp phổ nghiệm hiện đại, chủ yếu là phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR).

3.1. Chiết Xuất Cao N Hexane Từ Cây Tu Hú Quy Trình Tối Ưu

Quy trình chiết xuất cao n-hexane từ cây Tu Hú bắt đầu bằng việc ngâm bột cây khô với methanol. Dung dịch methanol sau đó được lọc và cô quay dưới áp suất thấp để thu được cao methanol thô. Cao methanol này tiếp tục được chiết lỏng-lỏng lần lượt với n-hexane và ethyl acetate để thu được các cao phân đoạn tương ứng. Quá trình chiết xuất lỏng-lỏng giúp phân tách các hợp chất dựa trên độ phân cực của chúng. Cao n-hexane thu được từ quá trình này chứa các hợp chất ít phân cực, phù hợp cho các nghiên cứu tiếp theo.

3.2. Kỹ Thuật Sắc Ký Phân Tách và Tinh Chế Hợp Chất Tự Nhiên

Kỹ thuật sắc ký đóng vai trò quan trọng trong việc phân tách và tinh chế các hợp chất tự nhiên từ cao n-hexane. Sắc ký cột với silica gel pha thường được sử dụng để phân tách các hợp chất dựa trên sự khác biệt về khả năng hấp phụ của chúng trên silica gel. Quá trình giải ly sử dụng các hệ dung môi có độ phân cực tăng dần để tách các hợp chất khác nhau. Sắc ký lớp mỏng được sử dụng để theo dõi quá trình giải ly và xác định các phân đoạn chứa các hợp chất tương tự.

3.3. Ứng Dụng Phổ Nghiệm NMR HR ESI MS Trong Xác Định Cấu Trúc

Các phương pháp phổ nghiệm, đặc biệt là phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), là công cụ thiết yếu để xác định cấu trúc của các hợp chất phân lập được. Phổ NMR cung cấp thông tin chi tiết về cấu trúc phân tử, bao gồm loại nguyên tử, số lượng nguyên tử, và mối liên kết giữa các nguyên tử. Phổ HR-ESI-MS (khối phổ độ phân giải cao) được sử dụng để xác định khối lượng phân tử chính xác của các hợp chất, giúp xác nhận công thức phân tử và hỗ trợ việc đề xuất cấu trúc.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Phân Lập và Xác Định Các Hợp Chất Hóa Học

Nghiên cứu đã thành công trong việc phân lập và xác định cấu trúc của một số hợp chất hóa học từ cao n-hexane của cây Tu Hú. Các hợp chất này được phân lập thông qua quy trình sắc ký phức tạp và được xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ nghiệm hiện đại, chủ yếu là phổ NMR. Kết quả nghiên cứu cung cấp thông tin quan trọng về thành phần hóa học của cây Tu Hú, mở ra tiềm năng cho các nghiên cứu tiếp theo về hoạt tính sinh học và ứng dụng dược lý của các hợp chất này. Đã khảo sát cấu trúc các hợp chất HH1, HH2, HH9, HH3, HH11, HH6, HH10.

4.1. Hợp Chất HH1 và HH2 Cấu Trúc và Tương Quan HMBC

Hợp chất HH1 và HH2 được phân lập và xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ NMR. Phân tích phổ HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Correlation) cung cấp thông tin về mối liên kết giữa các nguyên tử carbon và hydro trong phân tử, giúp xác định cấu trúc khung của hợp chất. Thông tin về cấu trúc và tương quan HMBC của hợp chất HH1 và HH2 đóng vai trò quan trọng trong việc hiểu rõ về tính chất hóa học và hoạt tính sinh học tiềm năng của chúng.

4.2. Hợp Chất HH9 HH3 HH11 HH6 HH10 Dữ Liệu Phổ NMR Chi Tiết

Các hợp chất HH9, HH3, HH11, HH6 và HH10 được xác định cấu trúc dựa trên dữ liệu phổ NMR chi tiết. Các loại phổ NMR khác nhau, bao gồm 1H-NMR, 13C-NMR, COSY, HMQC và HMBC, cung cấp thông tin về các loại nguyên tử, mối liên kết giữa các nguyên tử, và mối tương quan không gian giữa các nguyên tử. Phân tích dữ liệu phổ NMR cho phép xác định chính xác cấu trúc của các hợp chất này.

V. Ứng Dụng và Tiềm Năng Của Thành Phần Hóa Học Cây Tu Hú

Việc xác định thành phần hóa học của cây Tu Hú mở ra nhiều tiềm năng cho các ứng dụng trong lĩnh vực dược phẩm và y học. Các hợp chất hóa học phân lập được có thể có hoạt tính sinh học và được sử dụng để phát triển các loại thuốc mới. Nghiên cứu sâu hơn về hoạt tính dược lý của các hợp chất này có thể dẫn đến việc tìm ra các phương pháp điều trị hiệu quả cho nhiều bệnh khác nhau. Ngoài ra, thành phần hóa học của cây Tu Hú cũng có thể được sử dụng trong các sản phẩm chăm sóc sức khỏe và làm đẹp.

5.1. Khám Phá Hoạt Tính Dược Lý Tiềm Năng Của Các Hợp Chất

Các hợp chất phân lập từ cây Tu Hú cần được nghiên cứu về hoạt tính dược lý để xác định tiềm năng sử dụng trong điều trị bệnh. Các thử nghiệm in vitro và in vivo có thể được thực hiện để đánh giá hoạt tính kháng khuẩn, kháng viêm, chống oxy hóa, và kháng ung thư của các hợp chất. Việc xác định cơ chế tác động của các hợp chất cũng rất quan trọng để phát triển các loại thuốc hiệu quả và an toàn.

5.2. Phát Triển Dược Liệu Mới Từ Nguồn Gốc Tự Nhiên Cây Tu Hú

Cây Tu Hú có thể là một nguồn dược liệu tiềm năng để phát triển các loại thuốc mới. Các hợp chất hóa học phân lập được có thể được sử dụng làm nguyên liệu để tổng hợp các dược chất mới hoặc được sử dụng trực tiếp trong các chế phẩm dược liệu. Việc phát triển các dược liệu từ nguồn gốc tự nhiên đang ngày càng được quan tâm do tính an toàn và hiệu quả tiềm năng của chúng.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo về Cây Tu Hú

Nghiên cứu này đã góp phần làm sáng tỏ thành phần hóa học của cao n-hexane từ cây Tu Hú (Gmelina asiatica). Việc phân lập và xác định cấu trúc của các hợp chất hóa học đã cung cấp thông tin quan trọng cho các nghiên cứu tiếp theo. Các hướng nghiên cứu tiềm năng bao gồm đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất, nghiên cứu về ứng dụng dược lý, và phát triển các quy trình chiết xuất và tinh chế hiệu quả hơn. Nghiên cứu này cũng mở ra cơ hội hợp tác giữa các nhà khoa học trong các lĩnh vực khác nhau, như hóa học, sinh học, và dược học, để khám phá toàn diện tiềm năng của cây Tu Hú.

6.1. Đề Xuất Các Hướng Nghiên Cứu Về Hoạt Tính Sinh Học

Các hướng nghiên cứu về hoạt tính sinh học nên tập trung vào việc đánh giá hoạt tính kháng khuẩn, kháng viêm, chống oxy hóa, và kháng ung thư của các hợp chất phân lập được. Cần thực hiện các thử nghiệm in vitro và in vivo để xác định hiệu quả và cơ chế tác động của các hợp chất. Ngoài ra, cần nghiên cứu về độc tính và an toàn của các hợp chất để đảm bảo chúng có thể được sử dụng một cách an toàn trong các ứng dụng dược lý.

6.2. Tối Ưu Hóa Quy Trình Chiết Xuất Hợp Chất Hiệu Quả Hơn

Việc tối ưu hóa quy trình chiết xuất hợp chất từ cây Tu Hú là rất quan trọng để tăng hiệu suất và giảm chi phí. Các nghiên cứu nên tập trung vào việc tìm kiếm các dung môi và phương pháp chiết xuất hiệu quả hơn. Các kỹ thuật chiết xuất hiện đại, như chiết xuất có sự hỗ trợ của vi sóng và chiết xuất siêu tới hạn, có thể được áp dụng để cải thiện hiệu suất chiết xuất. Ngoài ra, cần nghiên cứu về các phương pháp tiền xử lý mẫu để loại bỏ các tạp chất và tăng độ tinh khiết của sản phẩm chiết xuất.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Cây Tu hú (Gmelina asiatica Linn.) là một loài thực vật thuộc họ Hoa môi (Lamiaceae), phân bố rộng rãi ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như Ấn Độ, Thái Lan, Sri Lanka và Việt Nam. Theo ước tính, chi Gmelina có khoảng 31-40 loài được công nhận, trong đó Gmelina asiatica được sử dụng phổ biến trong y học cổ truyền để chữa các bệnh như lậu, vàng da, thấp khớp, tiểu đường và bệnh gan. Tuy nhiên, các nghiên cứu về thành phần hóa học của cây Tu hú còn rất hạn chế, đặc biệt là ở Việt Nam.

Mục tiêu của luận văn là nghiên cứu thành phần hóa học trong cao n-hexane của cây Tu hú, nhằm phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất hữu cơ có trong phân đoạn này. Nghiên cứu được thực hiện trên mẫu cây thu hái tại huyện Tân Uyên, tỉnh Bình Dương vào tháng 11 năm 2019. Kết quả nghiên cứu không chỉ góp phần làm rõ thành phần hóa học của cây Tu hú mà còn mở rộng nguồn tài liệu quý giá cho ngành hóa dược và phát triển các sản phẩm từ dược liệu bản địa.

Việc khảo sát thành phần hóa học của cao n-hexane cây Tu hú có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá tiềm năng dược tính và ứng dụng trong y học hiện đại. Các chỉ số như hàm lượng hợp chất phân lập, độ tinh khiết và cấu trúc hóa học được xác định chi tiết, góp phần nâng cao giá trị khoa học và thực tiễn của cây dược liệu này.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về hóa hữu cơ và hóa dược, tập trung vào việc phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất tự nhiên trong thực vật. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

• Lý thuyết phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR): Đây là phương pháp phổ nghiệm hiện đại giúp xác định cấu trúc phân tử thông qua các tín hiệu proton và carbon, bao gồm phổ 1D và 2D như HSQC, HMBC, COSY, NOESY. Các khái niệm chính bao gồm tín hiệu cộng hưởng, hằng số ghép (J), tương quan proton-carbon và proton-proton.

• Lý thuyết sắc ký phân lập: Sắc ký cột silica gel pha thường và sắc ký lớp mỏng (TLC) được sử dụng để phân tách các hợp chất dựa trên độ phân cực và tương tác với pha tĩnh. Các khái niệm như hệ số trì hoãn (Rf), dung môi giải ly và hiện màu bằng dung dịch sulfuric acid được áp dụng.

Các khái niệm chuyên ngành quan trọng bao gồm: cao n-hexane, phân đoạn cao, hợp chất hữu cơ, iridoid, lignan, sterol, flavonoid, và các kỹ thuật phổ HR-ESI-MS.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là mẫu cây Tu hú thu hái tại huyện Tân Uyên, tỉnh Bình Dương vào tháng 11 năm 2019, được xác định bởi chuyên gia sinh học. Cỡ mẫu là 40 kg cây khô nghiền mịn, đảm bảo đủ nguyên liệu cho quá trình chiết xuất và phân lập.

Phương pháp nghiên cứu bao gồm:

• Chiết xuất: Ngâm dầm bột cây với methanol để thu cao methanol thô (417 g). Tiếp theo, chiết lỏng-lỏng với dung môi n-hexane và ethyl acetate để thu các phân đoạn cao tương ứng.

• Phân lập: Sử dụng sắc ký cột silica gel pha thường với hệ dung môi n-hexane – ethyl acetate và các hệ dung môi khác có độ phân cực tăng dần để tách các phân đoạn cao. Theo dõi quá trình bằng sắc ký lớp mỏng (TLC) với bước sóng UV 254/365 nm và thuốc thử sulfuric acid 20%.

• Xác định cấu trúc: Áp dụng các phương pháp phổ nghiệm hiện đại như phổ NMR 1D/2D (1H-NMR, 13C-NMR, HSQC, HMBC, COSY, NOESY) và phổ khối HR-ESI-MS để xác định cấu trúc các hợp chất phân lập được.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 10 năm 2019 (thu hái mẫu) đến tháng 4 năm 2021 (hoàn thiện luận văn), bao gồm các giai đoạn chiết xuất, phân lập, phân tích phổ và tổng hợp kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Phân lập thành công 7 hợp chất hữu cơ trong cao n-hexane: Các hợp chất được ký hiệu HH1, HH2, HH3, HH6, HH9, HH10, HH11 với khối lượng thu được từ 2.1 mg đến 16.5 mg. Đây là lần đầu tiên các hợp chất này được phân lập từ chi Gmelina.

2. Xác định cấu trúc các hợp chất: Qua phổ NMR và HR-ESI-MS, các hợp chất được xác định gồm euscaphic acid (HH1), maslinic acid (HH2), 8-hydroxypinoresinol (HH3), rehmaglutin D (HH6), phyllanthol (HH9), 6′-O-acetyl-β-daucosterol (HH10), syringaresinol (HH11). Ví dụ, HH1 có 30 carbon với các tín hiệu đặc trưng của khung ursane, tương đồng với euscaphic acid; HH2 có công thức phân tử C30H48O4, tương đồng với maslinic acid.

3. Tỷ lệ phân đoạn cao và độ tinh khiết: Phân đoạn HA7 chiếm 14.25 g trong tổng 105.8 g cao n-hexane, trong đó các phân đoạn nhỏ hơn như HA7.2, HA7.3 được sử dụng để phân lập các hợp chất chính. Sắc ký lớp mỏng cho thấy các vết màu tím và đen đặc trưng khi dùng thuốc thử sulfuric acid 20%, chứng tỏ sự hiện diện của các hợp chất hữu cơ phức tạp.

4. So sánh với các nghiên cứu trước: Các hợp chất phân lập có cấu trúc tương đồng với các hợp chất đã biết trong chi Gmelina và các loài liên quan, nhưng đây là lần đầu tiên được phát hiện trong cây Tu hú tại Việt Nam, mở rộng hiểu biết về thành phần hóa học của loài này.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân thành công trong việc phân lập các hợp chất này là do quy trình chiết xuất và sắc ký được thiết kế hợp lý, sử dụng dung môi có độ phân cực phù hợp và kỹ thuật sắc ký cột silica gel hiệu quả. Việc sử dụng phổ NMR 2D như HMBC và NOESY giúp xác định chính xác vị trí nhóm chức và cấu trúc không gian của các hợp chất.

So với các nghiên cứu trước đây về chi Gmelina, kết quả này bổ sung thêm các hợp chất mới, đặc biệt là các iridoid và lignan có hoạt tính sinh học cao. Các hợp chất như maslinic acid và euscaphic acid được biết đến với tác dụng chống viêm và chống oxy hóa, phù hợp với dược tính truyền thống của cây Tu hú.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố khối lượng các phân đoạn cao và bảng tổng hợp dữ liệu phổ NMR, giúp minh họa rõ ràng quá trình phân lập và xác định cấu trúc. Kết quả này góp phần làm rõ cơ sở hóa học cho các ứng dụng y học của cây Tu hú, đồng thời mở ra hướng nghiên cứu sâu hơn về hoạt tính sinh học và phát triển dược liệu.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tiếp tục nghiên cứu hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập: Đề xuất đánh giá tác dụng chống viêm, chống oxy hóa và kháng khuẩn của các hợp chất như maslinic acid và euscaphic acid trong vòng 12-18 tháng, do các viện nghiên cứu dược liệu thực hiện.

2. Phát triển quy trình chiết xuất và tinh chế quy mô lớn: Áp dụng quy trình chiết xuất methanol và phân đoạn n-hexane đã được tối ưu để sản xuất cao chiết có hàm lượng hoạt chất cao, nhằm phục vụ nghiên cứu tiền lâm sàng và sản xuất dược phẩm trong 2 năm tới.

3. Xây dựng cơ sở dữ liệu thành phần hóa học của cây Tu hú: Thu thập và tổng hợp dữ liệu phổ nghiệm, thành phần hóa học để hỗ trợ nghiên cứu và phát triển sản phẩm, thực hiện bởi các trường đại học và trung tâm nghiên cứu trong 1-2 năm.

4. Khuyến khích hợp tác nghiên cứu đa ngành: Kết nối giữa các nhà hóa học, dược lý và y học cổ truyền để khai thác tối đa tiềm năng dược liệu, đồng thời thúc đẩy ứng dụng thực tiễn trong y học hiện đại và sản xuất thuốc.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu hóa dược và dược liệu: Luận văn cung cấp dữ liệu chi tiết về thành phần hóa học và phương pháp phân lập, giúp các nhà khoa học phát triển nghiên cứu sâu hơn về hoạt tính sinh học và ứng dụng dược phẩm.

2. Giảng viên và sinh viên ngành Hóa học và Dược học: Tài liệu tham khảo quý giá về kỹ thuật sắc ký, phổ nghiệm và quy trình nghiên cứu hợp chất tự nhiên, hỗ trợ đào tạo và nghiên cứu khoa học.

3. Doanh nghiệp sản xuất dược liệu và mỹ phẩm: Cung cấp cơ sở khoa học để phát triển sản phẩm chiết xuất từ cây Tu hú, nâng cao giá trị sản phẩm và mở rộng thị trường.

4. Cơ quan quản lý và phát triển nguồn dược liệu: Tham khảo để xây dựng chính sách bảo tồn, phát triển và khai thác bền vững nguồn dược liệu bản địa, đồng thời thúc đẩy nghiên cứu ứng dụng.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao chọn cao n-hexane để nghiên cứu thành phần hóa học?
   Cao n-hexane có khả năng chiết xuất các hợp chất không phân cực và ít phân cực như sterol, triterpenoid, lignan, giúp phân lập các hợp chất có hoạt tính sinh học quan trọng trong cây Tu hú.

2. Phương pháp phổ nghiệm nào được sử dụng để xác định cấu trúc hợp chất?
   Phổ NMR 1D và 2D (1H-NMR, 13C-NMR, HSQC, HMBC, COSY, NOESY) kết hợp phổ khối HR-ESI-MS được sử dụng để xác định cấu trúc chi tiết và vị trí nhóm chức trong phân tử.

3. Các hợp chất phân lập có ý nghĩa gì trong y học?
   Các hợp chất như maslinic acid và euscaphic acid có tác dụng chống viêm, chống oxy hóa, hỗ trợ điều trị các bệnh liên quan đến viêm và tổn thương tế bào, phù hợp với công dụng truyền thống của cây Tu hú.

4. Quy trình phân lập có thể áp dụng cho các loài cây khác không?
   Quy trình sắc ký cột silica gel và chiết xuất dung môi có thể điều chỉnh để áp dụng cho các loài thực vật khác nhằm phân lập các hợp chất hữu cơ tương tự.

5. Làm thế nào để đảm bảo độ tinh khiết của các hợp chất phân lập?
   Sử dụng sắc ký lớp mỏng theo dõi quá trình phân lập, kết hợp nhiều lần sắc ký cột với hệ dung môi phù hợp và xác định cấu trúc bằng phổ nghiệm giúp đảm bảo độ tinh khiết cao.

Kết luận

• Phân lập thành công 7 hợp chất hữu cơ từ cao n-hexane cây Tu hú, bao gồm euscaphic acid, maslinic acid, 8-hydroxypinoresinol, rehmaglutin D, phyllanthol, 6′-O-acetyl-β-daucosterol và syringaresinol.
• Áp dụng hiệu quả các phương pháp sắc ký và phổ nghiệm hiện đại để xác định cấu trúc chi tiết các hợp chất.
• Kết quả mở rộng hiểu biết về thành phần hóa học của cây Tu hú, góp phần làm rõ cơ sở khoa học cho dược tính truyền thống.
• Đề xuất nghiên cứu tiếp tục về hoạt tính sinh học và phát triển quy trình chiết xuất quy mô lớn.
• Khuyến khích hợp tác đa ngành và ứng dụng thực tiễn trong phát triển dược liệu và y học hiện đại.

Luận văn là tài liệu tham khảo quan trọng cho các nhà nghiên cứu, giảng viên, doanh nghiệp và cơ quan quản lý trong lĩnh vực hóa dược và dược liệu. Các bước tiếp theo bao gồm đánh giá hoạt tính sinh học và phát triển sản phẩm từ các hợp chất phân lập được. Để khai thác tối đa tiềm năng của cây Tu hú, các bên liên quan nên phối hợp nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Bùi Phước Hùng NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CAO n-HEXANE CÂY TU HÚ (Gmelina asiatica Linn.) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Thành phố Hồ Chí Minh – 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Bùi Phước Hùng NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CAO n-HEXANE CÂY TU HÚ (Gmelina asiatica Linn.) Chuyên ngành : Hoá hữu cơ Mã số : 8440114 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN THỊ ÁNH TUYẾT Thành phố Hồ Chí Minh – 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi tên Bùi Phước Hùng, học viên cao học chuyên ngành khoa học vật chất. Tôi xin cam đoan luận văn Thạc sĩ: “Nghiên cứu thành phần hoá học cao n- hexane cây Tu hú Gmelina asiatica Linn.” do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Thị Ánh Tuyết.

Các số liệu kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực, khách quan và có nguồn gốc rõ ràng và chưa được công bố dưới bất kỳ hình thức nào. Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2021 Tác giả luận văn Bùi Phước Hùng LỜI CẢM ƠN Trước hết, tôi muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến cô TS. Nguyễn Thị Ánh Tuyết, người đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Bên cạnh đó, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô giảng viên đã hết lòng giảng dạy và chỉ bảo trong quá trình học tập và nghiên cứu tại trường.

Ngoài ra, tôi muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè, những người luôn động viên, ủng hộ tôi trong quá trình thực hiện luận văn này. Trong quá trình nghiên cứu và thực hiện luận văn, tôi đã cố gắng hết mình để thực hiện đề tài nghiên cứu nhưng vẫn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Do đó, tôi mong muốn nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô để hoàn thiện luận văn này. MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các từ viết tắt và ký hiệu Danh mục các bảng Danh mục các hình Danh mục các sơ đồ MỞ ĐẦU.

TỔNG QUAN. Đặc điểm thực vật. Giới thiệu về chi Gmelina. Giới thiệu về loài Gmelina asiatica.

Các nghiên cứu về dược tính. Dược tính theo y học cổ truyền. Dược tính theo y học hiện đại. Các nghiên cứu về thành phần hoá học.

Hoá chất, thiết bị, phương pháp. Phương pháp tiến hành. Điều chế các loại cao. Phân lập một số hợp chất hữu cơ trong phân đoạn cao n-hexane (HA).

Phân lập một số hợp chất hữu cơ trong phân đoạn cao HA7. Phân lập một số hợp chất hữu cơ trong phân đoạn cao HA4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Khảo sát cấu trúc hợp chất HH1.

Khảo sát cấu trúc hợp chất HH2. Khảo sát cấu trúc hợp chất HH9. Khảo sát cấu trúc hợp chất HH3. Khảo sát cấu trúc hợp chất HH11.

Khảo sát cấu trúc hợp chất HH6. Khảo sát cấu trúc hợp chất HH10. 36 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

43 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU brs : Mũi đơn rộng (broad singlet) brd : Mũi đôi rộng (broad doublet) COSY : Tương quan H – H (COrelation SpectroscopY) d : Mũi đôi (doublet) dd : Mũi đôi – đôi (doublet of doublets) HMBC : Tương quan H – C qua nhiều nối (Heteronuclear Multiple Bond Coherence) HSQC : Tương quan H – C (Heteronuclear Single Quantum Correlation) HR-ESI-MS : Khối phổ độ phân giải cao với kỹ thuật ion hoá bằng cách phun mù điện tử (High Resolution Electrospray Ionization-Mass Spectrometry) J : Hằng số ghép (coupling constant) m : Mũi đa (multiplet) NMR : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance) NOESY : Tương quan H – H không gian (Nuclear Overhauser Effect SpectroscopY) ppm : Phần triệu (part per million) Rf : Hệ số trì hoãn (Retardation factors) s : Mũi đơn (singlet) t : Mũi ba (triplet) 1D/2D-NMR : Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1 chiều/ 2 chiều (One/ Two Dimensional-Nuclear Magnetic Resonance) DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. Dược tính của loài Gmelina asiatica thuộc chi Gmelina. Một số hợp chất đã được cô lập từ một số loài thuộc chi Gmelina. Sắc kí cột silica gel trên phân đoạn cao n-hexane.

Sắc kí cột silica gel trên phân đoạn cao n-hexane HA7. Sắc kí cột silica gel trên phân đoạn cao n-hexane HA7. Sắc kí cột silica gel trên phân đoạn cao n-hexane HA4. Dữ liệu phổ NMR của hợp chất HH1 với euscaphic acid.

Dữ liệu phổ NMR của hợp chất HH2 với maslinic acid. Dữ liệu phổ NMR của hợp chất HH9 với phyllanthol. Dữ liệu phổ NMR của hợp chất HH3 với 8-hydroxypinoresinol. Dữ liệu phổ NMR của hợp chất HH11 với syringaresinol.

Dữ liệu phổ NMR của hợp chất HH6 với rehmaglutin D. Dữ liệu phổ NMR của hợp chất HH10 với 6′-O-acetyl-β-daucosterol. Cấu trúc các hợp chất đã phân lập được.40 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1. Cấu trúc và một số tương quan HMBC của hợp chất HH1.

Cấu trúc và một số tương quan HMBC của hợp chất HH2. Cấu trúc và một số tương quan HMBC của hợp chất HH9. Cấu trúc và một số tương quan HMBC của hợp chất HH3. Tương quan NOESY hợp chất HH3.

Cấu trúc và một số tương quan HMBC của hợp chất HH11. Cấu trúc và tương quan COSY của hợp chất HH6. Một số tương quan HMBC và NOESY của hợp chất HH6. Cấu trúc và một số tương quan HMBC hợp chất HH10 .38 DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ Sơ đồ 2.

Quy trình điều chế phân đoạn cao n-hexane từ cây Tu hú .2 Quy trình cô lập các hợp chất HH1, HH2, HH3, HH6, HH9, HH10, HH11. Lý do chọn đề tài Từ xa xưa, dân gian đã tận dụng các loài thực vật để làm các bài thuốc chữa bệnh. Sự đa dạng của các bài thuốc dân gian đã và đang được ghi nhận và đóng góp vai trò quan trọng trong nền y học nước nhà. Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, các nghiên cứu khảo sát về thành phần hóa học các loài thực vật góp phần chứng minh và giải thích công dụng của những bài thuốc dân gian.

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã cô lập được nhiều hợp chất có hoạt tính sinh h ọc cao từ các loài cây được dân gian sử dụng, qua đó đóng góp nguồn tài liệu quý giá cho sự phát triển của ngành Hóa dược.) gồm 31 loài thuộc họ Hoa môi (Lamiaceae). Chúng phân bố chủ yếu ở các nước thuộc vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới [1]. Các nghiên cứu cho thấy các loài thuộc chi Gmelina có hoạt tính sinh học như G. arborea có tác dụng kiểm soát đường huyết [2], kháng ung thư tế bào gan và chống oxy hóa [3]; G.

philippensis có tác dụng tan huyết [4], chống oxy hóa [5] và kháng khuẩn [6]… Cây Tu hú (Gmelina asiatica L.) thuộc họ Hoa môi (Lamiaceae) được sử dụng như dược liệu để chữa bệnh lậu, vàng da, thấp khớp, giang mai, tiểu đường, bệnh gan… Ngoài ra, rễ của cây Tu hú còn được sử dụng như thuốc sát trùng, cầm máu,. Tuy nhiên các nghiên cứu về thành phần hóa học trên cây Tu hú ở Việt Nam cũng như trên thế giới còn rất ít, do đó tôi chọn đề tài này để khảo sát thành phần hóa học của cây Tu hú G. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu thành phần hoá học cao n-hexane cây Tu hú Gmelina asiatica Linn. Đối tượng nghiên cứu Cây Tu hú (Gmelina asiatica Linn) được thu hái ở huyện Tân Uyên, tỉnh Bình Dương vào tháng 10 năm 2019.

Mẫu cây được định danh bởi TS. Phạm Văn Ngọt, Khoa Sinh học, trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh. Nhiệm vụ nghiên cứu Phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất trong cao n-hexane cây Tu hú Gmelina asiatica Linn. Phương pháp nghiên cứu Chiết xuất các hợp chất hữu cơ trong mẫu nguyên liệu bằng phương pháp ngâm dầm với dung môi methanol.

Dùng phương pháp chiết lỏng – lỏng với các dung môi có độ phân cực khác nhau để điều chế các phân đoạn cao. Dùng sắc ký cột với silica gel pha thường, kết hợp với sắc ký lớp mỏng để phân lập một số hợp chất. Khảo sát và xác định cấu trúc các hợp chất cô lập được bằng các phương pháp phổ nghiệm hiện đại, chủ yếu là phổ cộng hưởng từ hạt nhân. TỔNG QUAN 1.

Đặc điểm thực vật 1. Giới thiệu về chi Gmelina Chi Gmelina được Linnaeus phát hiện lần đầu tiên năm 1753 và được đặt theo tên của Johann Georg Gmelina - giáo sư y học, thực vật học và hoá học ở Tübingen, Đức [1]. Chi Gmelina phổ biến ở Ấn Độ và Nam Trung Quốc đến Bắc Úc và Fiji. Một số loài được phân bố ở các quốc gia vùng cận nhiệt đới và nhiệt đới.

Số lượng loài được ước tính trong chi từ khoảng 33 đến khoảng 40, trong đó có 31 loài được công nhận. Các loài trong chi thường có dạng cây cao hoặc dạng bụi, có bạnh vè, như một số loài rất phổ biến (Gmelina asiatica, Gmelina elliptica và Gmelina philippinensis). Ngoài ra, một số loài có dạng cây bụi và thấp (Gmelina uniflora stapf), một số loài có gai (Gmelina asiatica, Gmelina elliptica và Gmelina philippi nensis), lá của cây thường có 3 - 7 thùy [1]. Giới thiệu về loài Gmelina asiatica ➢ Giới thiệu chung Tên khoa học: Gmelina asiatica.

Hệ thống phân loại khoa học: Bộ (Ordor): Lamiales Họ (Family): Lamiaceae Chi (Genus): Gmelina Loài (Species): Gmelina asiatica ➢ Đặc điểm thực vật Cây Tu hú mọc thành bụi, thường cao từ 2 đến 4m, phân cành nhiều với các nhánh nhỏ ở nách lá biến đổi thành gai. Lá hình xoan hay bầu dục, nhọn ở đầu, nguyên hoặc có 5 thùy, mặt trên lá nhẵn. Cuống lá dài từ 5 đến 30mm. Hoa mọc thành cụm ở ngọn, có lông mềm, đài hoa có 4 đến 5 thùy.

Quả hạch dạng trứng, nhẵn, khi chín có màu vàng và dài khoảng 8 đến 30mm. Cây Tu hú Cây phân bố nhiều ở vùng nhiệt đới như Ấn Độ, đông Sri Lanka, miền bắc Thái Lan và Việt Nam. Cây được biết đến như một loài được trồng trong các vườn hay mọc tự nhiên ven đường, ven rừng [1]. Các nghiên cứu về dược tính 1.

Dược tính theo y học cổ truyền Cây Tu hú được dùng làm thuốc gây nôn, chữa lậu, thông tiểu, cầm máu [1], rễ có tác dụng bổ thần kinh, trị tê thấp [7]. Dược tính theo y học hiện đại Bảng 1.