Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Việt Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, sở hữu hệ sinh thái phong phú và tính đa dạng sinh học thực vật cao. Nguồn tài nguyên thực vật từ lâu đã gắn liền với các bài thuốc dân gian trong đời sống sinh hoạt. Việc nghiên cứu, tìm kiếm các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học đóng vai trò quan trọng trong việc phục vụ y tế, nông nghiệp và đời sống. Các hợp chất tự nhiên không chỉ cung cấp nguồn dược liệu điều trị bệnh trực tiếp mà còn đóng vai trò là chất dẫn đường (lead compounds) cho quá trình bán tổng hợp và tổng hợp hóa dược mới.
Cây Tầm bóp (danh pháp khoa học: Physalis angulata L., thuộc họ Cà - Solanaceae) là loại thực vật thân thảo mọc hoang phổ biến khắp các vùng miền tại Việt Nam. Trong y học dân gian, cây Tầm bóp được sử dụng làm rau ăn và dược liệu chữa các chứng cảm sốt, yết hầu sưng đau, ho nhiều đờm, đinh nhọt, lợi tiểu và hỗ trợ điều trị các bệnh lý đường tiêu hóa, tiết niệu. Nhằm làm sáng tỏ thành phần hóa học có hoạt tính làm cơ sở khoa học cho tác dụng chữa bệnh dân gian, khóa luận tập trung nghiên cứu đối tượng này.
Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài được xác định theo văn bản gồm 3 nội dung chính:
- Thu thập mẫu cây Tầm bóp (Physalis angulata), tiến hành xử lý mẫu thực vật và điều chế dịch chiết thô.
- Phân lập các hợp chất hóa học từ phân đoạn chiết điclometan của lá cây Tầm bóp (Physalis angulata).
- Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất đã phân lập được bằng các phương pháp phổ học hiện đại.
Đối tượng nghiên cứu là phân đoạn điclometan chiết từ lá cây Tầm bóp (Physalis angulata). Mẫu thực vật được thu hái tại tỉnh Thái Bình, Việt Nam vào tháng 8 năm 2015 và được giám định thực vật học tại Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam. Nghiên cứu thực nghiệm được triển khai tại Phòng Nghiên cứu cấu trúc thuộc Viện Hóa sinh biển (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) trong khuôn khổ khóa luận tốt nghiệp đại học chuyên ngành Hóa hữu cơ năm 2017.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khóa luận dựa trên cơ sở lý thuyết về hóa học các hợp chất thiên nhiên (phytochemistry), đặc biệt là nhóm hợp chất withanolide (khung steroid bị biến đổi - secosteroid) và flavonoid đặc trưng của chi Physalis. Nghiên cứu tổng quan hệ thống hóa các phát hiện hóa thực vật trước đó với 6 hợp chất flavonoid và 33 hợp chất withanolide/physalin đã được công bố, cùng các báo cáo về hoạt tính chống viêm, giảm đau, hạ sốt, ức chế tế bào ung thư (dòng tế bào T-47D, Hep G2, Hep 3B), kháng virus và điều hòa miễn dịch.
Phương pháp thực nghiệm được triển khai gồm hai hợp phần chính:
-
Phương pháp phân tích, phân tách và phân lập:
- Sử dụng phương pháp chiết ngâm với dung môi hữu cơ thích hợp, cô quay chân không thu cặn chiết thô.
- Sắc ký lớp mỏng (TLC) phân tích và khảo sát hệ dung môi: Thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn silica gel DC-Alufolien 60 $F_{254}$ (Merck 1.05715) và pha đảo $RP_{18}$ $F_{254s}$ (Merck). Phát hiện vết chất dưới đèn tử ngoại ở bước sóng 254 nm, 368 nm và hiện màu bằng thuốc thử dung dịch axit sunfuric ($H_2SO_4$) 10% kết hợp gia nhiệt.
- Sắc ký cột (CC): Sử dụng chất hấp phụ pha thường là Silica gel 60 với cỡ hạt 0,040 - 0,063 mm (240 - 430 mesh) và chất hấp phụ pha đảo ODS / YMC $RP_{18}$ (cỡ hạt 30 - 50 $\mu$m của hãng Fuji Silysia Chemical Ltd.). Kỹ thuật nhồi cột khô và nhồi cột ướt được áp dụng tùy theo tỷ lệ chất/chất hấp phụ và độ phân cực của hệ dung môi rửa giải.
-
Phương pháp xác định cấu trúc hóa học:
- Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR): Đo trên máy phổ Bruker AM500 FT-NMR Spectrometer (tần số 500 MHz cho phổ proton $^1H$ và 125 MHz cho phổ cacbon $^{13}C$) đặt tại Viện Hóa học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam). Chất chuẩn nội là tetrametylsilan (TMS); dung môi sử dụng là $CDCl_3$ hoặc $CD_3OD$.
- Các kỹ thuật phổ NMR một chiều và hai chiều: $^1H\text{-NMR}$, $^{13}C\text{-NMR}$, DEPT (DEPT $90^\circ$, DEPT $135^\circ$), HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence - xác định tương tác trực tiếp C-H), HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Connectivity - xác định tương tác xa C-H qua 2 đến 3 liên kết), NOESY (Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy - xác định tương tác không gian).
- Đo độ quay cực trên máy JASCO DIP-1000 KUY polarimeter.
- Cơ sở lý thuyết hỗ trợ từ phổ hồng ngoại (IR) và phổ khối lượng (EI-MS, ESI-MS, FAB-MS, HR-MS).
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan
Chương 1 trình bày tổng quan về thực vật học, sinh thái, công dụng dân gian, thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của chi Physalis cũng như cây Tầm bóp (Physalis angulata):
- Thực vật học và sinh thái: Cây thuộc giới Plantae, bộ Solanales, họ Cà (Solanaceae), chi Physalis, loài P. angulata. Đây là loài thân thảo hằng niên cao 50 - 100 cm, phân cành nhiều, đường kính thân 1 - 2 cm. Lá mọc so le, hình bầu dục (dài 30 - 35 mm, rộng 20 - 40 mm, cuống dài 15 - 30 mm). Hoa mọc đơn độc ở nách lá, đài hoa hình chuông chia 5 thùy bao lấy quả khi lớn; quả mọng tròn nhẵn, khi non màu xanh, khi chín màu đỏ/cam, ruột rỗng phát ra tiếng nổ khi bóp, chứa nhiều hạt nhỏ hình thận. Cây phân bố khắp các vùng đồng bằng và miền núi Việt Nam.
- Tính vị và công dụng: Toàn cây có vị đắng, tính mát, không độc; quả có vị chua. Được ứng dụng trị nhọt vú, đinh độc, viêm họng, khan tiếng, ho có đờm đặc, ban đỏ, thủy đậu, tay chân miệng, rối loạn tiêu hóa và hỗ trợ điều trị đái tháo đường, sỏi thận, gút.
- Thành phần hóa học từ y văn: Quả chứa 61,4% dịch quả, 76,7% độ ẩm, hàm lượng vitamin đạt 24,45 mg/100 ml. Dầu hạt chứa axit palmitic, stearic, oleic, linoleic. Chiết xuất toàn cây ghi nhận 6 hợp chất flavonoid (Myricetin 3-O-neohesperidoside, Luteolin-7-O-$\beta$-D-glucopyranoside, Quercetin, Quercetin 3-O-methyl ether, Kaempferol 7-O-$\alpha$-L-rhamnoside, Isoquercitrin) và 33 hợp chất withanolide (Aminophysalin A, Physangulidine A-C, Physagulin P-Q-I-M-L-O-K-N-H, Physalin B-D-F-G-H-P-W, Withangulatin B-C-D-E-F-G-H-I...).
- Hoạt tính sinh học đã ghi nhận: Tác dụng chống viêm, giảm đau; hoạt tính gây độc tế bào của physalin F trên dòng tế bào ung thư vú T-47D ($EC_{50} = 3,60\ \mu\text{g/ml}$ thông qua cơ chế apoptosis đồng điều chế gen c-myc và caspase-3); hoạt tính ức chế tế bào ung thư gan (Hep G2, Hep 3B, PLC/PRF/5); hoạt tính điều hòa miễn dịch kích hoạt tế bào T; tác dụng diệt ký sinh trùng Trypanosoma cruzi và ức chế sao chép ngược ở virus HIV-1.
- Cơ sở phương pháp chiết tách và phổ nghiệm: Phân tích nguyên lý chọn dung môi chiết, các phương pháp sắc ký lớp mỏng, sắc ký cột, lý thuyết hấp phụ Langmuir, cùng nguyên lý xác định cấu trúc bằng phổ hồng ngoại (IR), khối phổ (MS) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR 1D, 2D).
Chương 2: Mẫu thực vật và phương pháp nghiên cứu
Chương 2 mô tả chi tiết nguồn nguyên liệu thực vật, hóa chất, thiết bị và các quy trình kỹ thuật được áp dụng trong khóa luận:
- Mẫu thực vật: Thu hái tại tỉnh Thái Bình vào tháng 8/2015. Được TS. Trần Thị Phương Anh (Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam) giám định danh pháp khoa học. Tiêu bản mẫu có ký hiệu TB14.2015 được lưu giữ tại Viện Hóa sinh biển.
- Dụng cụ và thiết bị: Bình chiết thủy tinh dung tích 30 lít, phễu chiết 2 lít, hệ thống máy cô quay chân không, tủ sấy chân không, máy sấy, micropipet, bình sắc ký khai triển, cột sắc ký thủy tinh các kích cỡ.
- Thiết bị phân tích cấu trúc: Máy đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân Bruker AM500 FT-NMR Spectrometer; máy đo độ quay cực JASCO DIP-1000 KUY Polarimeter; đèn tử ngoại 2 bước sóng 254 nm và 368 nm.
- Hóa chất và chất hấp phụ: Silica gel 60 (0,040 - 0,063 mm); Silica gel pha đảo ODS/YMC $RP_{18}$ (30 - 50 $\mu$m); bản mỏng tráng sẵn pha thường DC-Alufolien 60 $F_{254}$ và pha đảo $RP_{18}$ $F_{254s}$; các dung môi hữu cơ đạt tiêu chuẩn phân tích gồm metanol, etanol, etyl axetat, clorofoc, n-hexan, axeton, điclometan.
Chương 3: Thực nghiệm
Chương 3 trình bày chi tiết các bước sắc ký cột phân lập chất sạch từ phân đoạn điclometan và hằng số vật lý ban đầu:
- Quy trình phân lập:
- Phân đoạn điclometan được hòa tan trong lượng tối thiểu metanol, phối trộn đều với silica gel pha thường theo tỷ lệ khối lượng 1:1,5, đuổi khô dung môi và nghiền mịn thành bột tơi.
- Hỗn hợp bột mẫu được nạp lên cột sắc ký silica gel pha thường, rửa giải bằng hệ dung môi gradient điclometan/metanol (tăng dần tỷ lệ metanol từ 0% đến 100%, mỗi bước 1,0 lít), thu được 5 phân đoạn lớn ký hiệu từ A1 đến A5.
- Phân đoạn A2 (khối lượng 2,0 g) được tiếp tục phân tách qua cột sắc ký silica gel pha thường với hệ dung môi điclometan/axeton (tỷ lệ 20/1 v/v, thể tích 2,0 lít), thu được 3 phân đoạn phụ gồm A2A, A2B, A2C; trong đó phân đoạn A2A phân tách thành hai phân đoạn A2A1 và A2A2.
- Tinh chế phân đoạn A2A1 trên cột sắc ký silica gel pha thường với hệ dung môi điclometan/metanol (tỷ lệ 30/1 v/v, thể tích 1,5 lít), thu được 21 mg hợp chất 1 (ký hiệu mẫu: VPA30).
- Tinh chế phân đoạn A2A2 trên cột sắc ký silica gel pha thường với hệ dung môi n-hexan/axeton (tỷ lệ 5/1 v/v, thể tích 1,5 lít), thu được 25 mg hợp chất 2 (ký hiệu mẫu: VPA31).
- Dữ kiện vật lý của hợp chất 1 (Physalin B): Công thức phân tử $C_{28}H_{30}O_9$, khối lượng phân tử 510,54 g/mol.
Chương 4: Thảo luận kết quả
Chương 4 tập trung phân tích, biện luận phổ 1D và 2D NMR để làm sáng tỏ cấu trúc hóa học của hai hợp chất phân lập được:
1. Xác định cấu trúc hợp chất 1 (VPA30 - Physalin B)
Phổ $^1H\text{-NMR}$ xuất hiện 3 tín hiệu proton olefin: $\delta_H\ 5,91\ (1H, dd, J = 2,0;\ 10,0\ \text{Hz}, H\text{-}2)$; $6,78\ (1H, ddd, J = 2,5;\ 5,0;\ 10,0\ \text{Hz}, H\text{-}3)$; $5,58\ (1H, d, J = 6,5\ \text{Hz}, H\text{-}6)$. Phổ $^{13}C\text{-NMR}$ và HSQC chỉ ra 28 tín hiệu cacbon, bao gồm:
- 10 cacbon bậc bốn: 4 nhóm carbonyl tại $\delta_C\ 205,7\ (C\text{-}1)$, $208,1\ (C\text{-}15)$, $172,3\ (C\text{-}18)$, $166,7\ (C\text{-}26)$; 1 cacbon olefin bậc bốn tại $\delta_C\ 134,0\ (C\text{-}5)$; 4 cacbon liên kết oxy tại $\delta_C\ 107,5\ (C\text{-}14)$, $81,0\ (C\text{-}20)$, $80,3\ (C\text{-}17)$, $79,7\ (C\text{-}13)$.
- 10 nhóm metin (CH): 3 cacbon olefin tại $\delta_C\ 146,2\ (C\text{-}3)$, $127,4\ (C\text{-}2)$, $124,5\ (C\text{-}6)$; 1 oximetin tại $\delta_C\ 76,9\ (C\text{-}22)$; cùng các nhóm CH tại C-8, C-9, C-16, C-25.
- 5 nhóm metylen ($CH_2$): trong đó có 1 oxymetylen tại $\delta_C\ 60,7\ (C\text{-}27)$.
- 3 nhóm metyl ($CH_3$): tại $\delta_C\ 26,5\ (C\text{-}28)$, $21,5\ (C\text{-}21)$, $17,9\ (C\text{-}19)$.
Cấu trúc khung secosteroid được xác nhận thông qua tương tác HMBC: proton $H\text{-}19\ (\delta_H\ 1,22)$ tương tác với C-1, C-5, C-9, C-10; proton $H\text{-}21\ (\delta_H\ 1,97)$ tương tác với C-17, C-20, C-22; proton $H\text{-}28\ (\delta_H\ 1,27)$ tương tác với C-16, C-23, C-24, C-25, C-26. Kết quả so sánh hoàn toàn phù hợp với dữ liệu phổ của Physalin B.
| Vị trí |
$\delta_C$ (Chất tham khảo) |
$\delta_C$ (Hợp chất 1) |
DEPT |
$\delta_H$ (ppm, J in Hz) |
HMBC |
| 1 |
202,6 |
205,7 |
C=O |
- |
- |
| 2 |
127,1 |
127,4 |
CH |
5,91 (dd, 2,0, 10,0) |
C-4, C-10 |
| 3 |
146,4 |
146,2 |
CH |
6,78 (ddd, 2,5, 5,0, 10,0) |
C-1, C-5 |
| 4 |
32,5 |
32,7 |
$CH_2$ |
2,86 (d, 4,5) / 3,27* |
- |
| 5 |
- |
134,0 |
C |
- |
- |
| 6 |
- |
124,5 |
CH |
5,58 (d, 6,5) |
C-7, C-8 |
| 7 |
24,6 |
24,2 |
$CH_2$ |
2,19* / 2,37 (m) |
- |
| 8 |
40,3 |
40,0 |
CH |
2,20* |
- |
| 9 |
33,3 |
33,2 |
CH |
2,92 (m) |
C-11, C-12 |
| 10 |
52,2 |
52,7 |
C |
- |
- |
| 11 |
24,6 |
24,8 |
$CH_2$ |
1,22* / 2,03 (d, 2,0) |
- |
| 12 |
25,7 |
25,8 |
$CH_2$ |
1,60* / 2,40 (m) |
- |
| 13 |
78,4 |
79,7 |
C |
- |
- |
| 14 |
106,5 |
107,5 |
C |
- |
- |
| 15 |
209,6 |
208,1 |
C=O |
- |
- |
| 16 |
54,4 |
56,4 |
CH |
2,22 (br s) |
C-14, C-15 |
| 17 |
80,9 |
80,3 |
C |
- |
- |
| 18 |
172,0 |
172,3 |
C=O |
- |
- |
| 19 |
17,0 |
17,9 |
$CH_3$ |
1,22 (s) |
C-1, C-5, C-9, C-10 |
| 20 |
80,5 |
81,0 |
C |
- |
- |
| 21 |
21,9 |
21,5 |
$CH_3$ |
1,97 (s) |
C-17, C-20, C-22 |
| 22 |
76,5 |
76,9 |
CH |
4,55 (d, 2,0) |
C-17, C-20, C-25, C-26 |
| 23 |
31,6 |
33,1 |
$CH_2$ |
2,04 (m) |
- |
| 24 |
30,7 |
31,1 |
C |
- |
- |
| 25 |
49,6 |
51,0 |
CH |
2,45 (d, 4,0) |
- |
| 26 |
167,5 |
166,7 |
C=O |
- |
- |
| 27 |
60,8 |
60,7 |
$CH_2$ |
3,79 (d, 13,5) / 4,51 (dd, 4,5, 13,5) |
C-14, C-25 |
| 28 |
24,6 |
26,5 |
$CH_3$ |
1,27 (s) |
C-16, C-23, C-24, C-25, C-26 |
Ghi chú: Đo trong $CDCl_3$ ($^{13}C$ ở 125 MHz, $^1H$ ở 500 MHz); dấu (*) chỉ tín hiệu bị chồng lấp.
2. Xác định cấu trúc hợp chất 2 (VPA31 - Physalin F)
Hợp chất 2 có phổ cộng hưởng từ tương đồng với hợp chất 1, thuộc nhóm secosteroid. Điểm khác biệt mấu chốt nằm ở vị trí liên kết C-5 và C-6:
- Tín hiệu C-5 và C-6 chuyển dịch mạnh về phía trường cao (trường mạnh), cụ thể $\delta_C\ 61,7\ (C\text{-}5)$ và $\delta_C\ 64,8\ (C\text{-}6)$, cùng sự xuất hiện của proton oximetin tại $\delta_H\ 3,26\ (1H, d, J = 3,0\ \text{Hz}, H\text{-}6)$.
- Điều này chứng minh liên kết đôi $C=C$ giữa C-5 và C-6 ở hợp chất 1 đã được thay thế bằng một cầu epoxy (vòng oxiran) trong cấu trúc hợp chất 2.
- Các tương tác HMBC chủ chốt: proton $H\text{-}2\ (\delta_H\ 6,01)$ tương tác với C-4, C-10; proton $H\text{-}3\ (\delta_H\ 6,68)$ tương tác với C-1, C-5; proton $H\text{-}6\ (\delta_H\ 3,26)$ tương tác với C-7, C-8; proton $H\text{-}19\ (\delta_H\ 1,30)$ tương tác với C-1, C-5, C-9, C-10.
Dữ liệu thực nghiệm xác định hợp chất 2 chính là Physalin F. Tác giả ghi nhận đây là lần đầu tiên bộ số liệu phổ NMR đầy đủ chi tiết của hợp chất Physalin F được công bố toàn diện.
| Vị trí |
$\delta_C$ (Chất tham khảo) |
$\delta_C$ (Hợp chất 2) |
DEPT |
$\delta_H$ (ppm, J in Hz) |
HMBC |
| 1 |
204,3 |
205,9 |
C=O |
- |
- |
| 2 |
127,1 |
127,8 |
CH |
6,01 (dd, 2,5, 10,0) |
C-4, C-10 |
| 3 |
142,8 |
146,3 |
CH |
6,68 (ddd, 2,5, 5,0, 10,0) |
C-1, C-5 |
| 4 |
35,1 |
33,3 |
$CH_2$ |
2,24* / 3,00 (dt, 3,0, 15,5) |
- |
| 5 |
76,3 |
61,7 |
C |
- |
- |
| 6 |
72,5 |
64,8 |
CH |
3,26 (d, 3,0) |
C-7, C-8 |
| 7 |
26,6 |
37,4 |
$CH_2$ |
1,85 (dd, 11,5, 15,5) / 2,57 (dt, 3,5, 15,5) |
- |
| 8 |
38,2 |
34,3 |
CH |
2,26* |
- |
| 9 |
29,8 |
50,0 |
CH |
2,63 (dd, 9,5, 11,5) |
C-11, C-12 |
| 10 |
53,4 |
50,8 |
C |
- |
- |
| 11 |
24,7 |
23,5 |
$CH_2$ |
1,17 (dd, 10,0, 15,0) / 2,26* |
- |
| 12 |
25,7 |
25,7 |
$CH_2$ |
1,52 (dd, 12,0, 17,0) / 2,34 (dd, 5,5, 17,0) |
- |
| 13 |
78,5 |
79,4 |
C |
- |
- |
| 14 |
106,8 |
107,0 |
C |
- |
- |
| 15 |
209,8 |
207,5 |
C=O |
- |
- |
| 16 |
53,8 |
56,2 |
CH |
2,19* |
- |
| 17 |
80,4 |
80,1 |
C |
- |
- |
| 18 |
171,8 |
172,2 |
C=O |
- |
- |
| 19 |
13,2 |
15,5 |
$CH_3$ |
1,30 (s) |
C-1, C-5, C-9, C-10 |
| 20 |
80,6 |
81,0 |
C |
- |
- |
| 21 |
21,6 |
21,5 |
$CH_3$ |
1,95 (s) |
C-17, C-20, C-22 |
| 22 |
76,3 |
77,0 |
CH |
4,53 (d, 2,0) |
C-17, C-20, C-24 |
| 23 |
31,2 |
33,0 |
$CH_2$ |
2,01 (br s) / 2,05 (d, 3,5) |
- |
| 24 |
30,4 |
31,1 |
C |
- |
- |
Kết quả và đóng góp
Khóa luận đã hoàn thành các mục tiêu nghiên cứu đặt ra với các kết quả cụ thể:
- Kết quả phân lập thực nghiệm: Từ phân đoạn điclometan của lá cây Tầm bóp (Physalis angulata), qua nhiều bước sắc ký cột pha thường với các hệ dung môi điclometan/metanol, điclometan/axeton và n-hexan/axeton, đã phân lập được hai hợp chất sạch:
- Hợp chất 1 (VPA30): Khối lượng 21 mg.
- Hợp chất 2 (VPA31): Khối lượng 25 mg.
- Kết quả xác định cấu trúc hóa học: Kết hợp phân tích các dữ liệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D ($^1H$, $^{13}C$, DEPT) và 2D (HSQC, HMBC), tác giả đã xác định chính xác cấu trúc hóa học của:
- Hợp chất 1 là Physalin B (công thức phân tử $C_{28}H_{30}O_9$, phân tử khối 510,54 g/mol).
- Hợp chất 2 là Physalin F (secosteroid mang cầu epoxy tại C-5/C-6).
- Đóng góp khoa học: Khóa luận cung cấp tập dữ liệu phổ học đầy đủ, chi tiết của Physalin F – hợp chất có hoạt tính sinh học ức chế tế bào ung thư vú T-47D mạnh. Đây là tài liệu thực nghiệm có giá trị đối chiếu cho các nghiên cứu hóa thực vật tiếp theo về chi Physalis tại Việt Nam.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Dựa trên phạm vi và nội dung trình bày trong khóa luận, nghiên cứu có một số giới hạn:
- Khóa luận dừng lại ở bước đầu khảo sát trên phân đoạn dịch chiết điclometan của lá cây Tầm bóp, chưa tiến hành phân lập sâu trên các phân đoạn còn lại (A1, A3, A4, A5) cũng như các phân đoạn chiết dung môi khác (n-hexan, etyl axetat, cặn nước).
- Chưa tiến hành thử nghiệm hoạt tính sinh học trực tiếp in vitro (như thử nghiệm độc tính tế bào, kháng viêm, kháng khuẩn) trên chính hai mẫu chất sạch vừa phân lập được để đánh giá hoạt lực thực tế của mẫu thu hái tại Thái Bình.
Hướng nghiên cứu tiếp theo bao gồm:
- Tiếp tục phân lập và làm sạch các hợp chất từ các phân đoạn còn lại của dịch chiết cây Tầm bóp.
- Khảo sát hoạt tính sinh học của các hợp chất tinh khiết phân lập được trên các dòng tế bào ung thư và thử nghiệm hoạt tính chống viêm, tạo tiền đề nghiên cứu phát triển dược phẩm.
Giá trị tham khảo
Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo hữu ích đối với:
- Sinh viên, học viên và nghiên cứu viên ngành Hóa học, Hóa dược, Dược học và Hóa các hợp chất thiên nhiên: Cung cấp quy trình thực nghiệm chi tiết về kỹ thuật sắc ký cột phân đoạn, lựa chọn hệ dung môi rửa giải cho nhóm hợp chất có độ phân cực trung bình.
- Người làm đề tài nghiên cứu cấu trúc phân tử: Phần biện luận phổ trong Chương 4 là tài liệu tham khảo cụ thể về phương pháp quy gán tín hiệu phổ $^1H$, $^{13}C$, DEPT, HSQC và tương tác HMBC cho các hợp chất có cấu trúc khung secosteroid phức tạp.
- Cơ sở dữ liệu hóa thực vật: Bảng số liệu phổ chi tiết của Physalin B và Physalin F đóng vai trò là dữ liệu đối chiếu chuẩn cho các nghiên cứu kiểm nghiệm, định tính và định danh hợp chất từ dược liệu Tầm bóp (Physalis angulata).
Câu hỏi thường gặp
1. Mẫu cây Tầm bóp sử dụng trong đề tài được thu thập và quản lý tiêu bản như thế nào?
Mẫu thực vật được thu hái tại tỉnh Thái Bình, Việt Nam vào tháng 8/2015. Mẫu được TS. Trần Thị Phương Anh thuộc Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam giám định tên khoa học là Physalis angulata L. Tiêu bản mẫu có ký hiệu TB14.2015 hiện được lưu giữ tại Viện Hóa sinh biển thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
2. Khóa luận đã phân lập được những hợp chất nào và với khối lượng bao nhiêu?
Từ phân đoạn chiết điclometan, đề tài đã phân lập và tinh chế được hai hợp chất sạch thuộc khung secosteroid: hợp chất 1 (Physalin B) với khối lượng 21 mg và hợp chất 2 (Physalin F) với khối lượng 25 mg.
3. Dấu hiệu phổ NMR nào giúp phân biệt cấu trúc giữa Physalin B và Physalin F?
Sự khác biệt cốt lõi nằm ở vị trí C-5 và C-6. Ở Physalin B, C-5 và C-6 là liên kết đôi olefin ($\delta_C\ 134,0$ cho C-5 và $\delta_C\ 124,5$, $\delta_H\ 5,58$ cho C-6). Ở Physalin F, liên kết này chuyển thành cầu epoxy, làm dịch chuyển tín hiệu về trường cao hơn tại $\delta_C\ 61,7$ (C-5) và $\delta_C\ 64,8$, $\delta_H\ 3,26$ (C-6).
4. Quy trình sắc ký cột phân lập hai hợp chất từ phân đoạn A2 được tiến hành như thế nào?
Phân đoạn A2 (2,0 g) được sắc ký cột silica gel pha thường với hệ điclometan/axeton (20/1 v/v) để thu được phân đoạn A2A1 và A2A2. Sau đó, phân đoạn A2A1 được tinh chế bằng hệ điclometan/metanol (30/1 v/v) thu được Physalin B; phân đoạn A2A2 được tinh chế bằng hệ n-hexan/axeton (5/1 v/v) thu được Physalin F.
5. Đóng góp mới về dữ liệu phổ học mà tác giả công bố trong khóa luận là gì?
Tác giả đã xác định và công bố bộ số liệu phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D và 2D đầy đủ, chi tiết của hợp chất Physalin F ($^1H$, $^{13}C$, DEPT, HSQC, HMBC), bổ sung dữ liệu thực nghiệm hoàn chỉnh cho hợp chất này trong các nghiên cứu hóa thực vật.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phạm Hồng Vân đã thực hiện thành công quy trình chiết tách và phân lập hai hợp chất secosteroid tinh khiết là Physalin B (21 mg) và Physalin F (25 mg) từ phân đoạn điclometan của lá cây Tầm bóp (Physalis angulata). Bằng hệ thống phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân đa chiều hiện đại, cấu trúc hóa học của hai hợp chất đã được xác định sáng tỏ và chính xác. Công trình cung cấp cơ sở dữ liệu thực nghiệm quan trọng, góp phần làm rõ thành phần hóa học có hoạt tính sinh học của cây thuốc Tầm bóp tại Việt Nam.
