TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC ----------
ĐINH THỊ PHƢƠNG THẢO
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN CÁC LIPID TỪ LOÀI SAO BIỂN ANTHENEA ASPERA
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa học Hữu cơ
HÀ NỘI - 2018
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC ----------
ĐINH THỊ PHƢƠNG THẢO
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN CÁC LIPID
TỪ LOÀI SAO BIỂN ANTHENEA ASPERA
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa học Hữu cơ
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học
GV: Nguyễn Anh Hƣng
HÀ NỘI - 2018
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
LỜI CẢM ƠN
Em xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa học các Hợp chất thiên
nhiên - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện cho em
hoàn thành đề tài khóa luận tại Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Nguyễn Anh Hƣng, ngƣời đã tận
tình hƣớng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho em trong suốt quá trình
học tập, nghiên cứu và hoàn thành khóa luận của mình.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong khoa Hóa Học của
trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Hà Nội 2 đã nhiệt tình giúp đỡ về mọi cơ sở vật chất và
chỉ bảo em trong quá trình tiến hành thí nghiệm.
Trong quá trình thực hiện khóa luận, em không tránh khỏi những thiếu sót,
kính mong các thầy cô và các bạn nhiệt tình đóng góp ý kiến để đề tài của em đƣợc
hoàn thiện hơn nữa.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 5 năm 2018
Sinh viên
Đinh Thị Phƣơng Thảo
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài: “Nghiên cứu thành phần các lipid từ loài sao biển
Anthenea aspera” là công trình nghiên cứu của riêng tôi và đƣợc sự hƣớng dẫn
khoa của thầy giáo Nguyễn Anh Hƣng.
Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực và chƣa công
bố dƣới bất kỳ hình thức nào trƣớc đây. Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ
cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá đƣợc chính tác giả thu thập từ các nguồn khác
nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo.
Ngoài ra, trong khóa luận còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng nhƣ số liệu
của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về
nội dung khóa luận của mình.
Hà Nội, tháng 05 năm 2018
Sinh viên
Đinh Thị Phƣơng Thảo
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
NMR Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân carbon 13
Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
- NMR Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton
Proton Magnetic Resonance Spectroscopy
COSY chemical shift correlation Spectroscopy
2D-NMR Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân hai chiều
Two-Dimensional NMR
CC Sắc ký cột column chromatography
DEPT Distortionless Enhancement by polarisation Transfer
EI-MS Phổ khối lƣợng va chạm electron
Electron Impact Mass Spectrometry
FAB-MS Phổ khối lƣợng bắn phá nguyên tử nhanh
Fast Atom 13 om bardment Mass Spectrometry
HMBC Heteronuclear Multiple Quantum coherence
HR-FAB-MS Phổ khối lƣợng bắn phá nguyên tử nhanh phân giải cao
Hight Resolution Fast Atom Bombardment Mass Spectrometry
IR Phổ hồng ngoại Infrared Spectroscopy
Me Nhóm Metyl
MS Phổ khối lƣợng Mass Spectroscopy
NOSY Nucler Overhauser Effect Spectroscopy
TLC Sắc ký lớp mỏng Thin Layer chromatography
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ............................................................................................... 2
1.1.Đặc điểm sinh học và phân bố của sao biển Anthenea aspera .......................... 2
1.2. Lipid ................................................................................................................. 3
1.2.1. Định nghĩa ................................................................................................ 3
1.2.2. Phân loại lipid .......................................................................................... 4
1.3. Nghiên cứu hóa học về lipid của loài sao biển ................................................ 7
1.3.1. Acid béo .................................................................................................... 8
1.3.2. Các hợp chất steroid ................................................................................ 9
1.3.3. Nhóm hợp chất ceramide và cerebroside ............................................... 22
1.4. Các phƣơng pháp sắc ký trong phân lập các hợp chất hữu cơ ...................... 27
1.4.1. Đặc điểm chung của các phương pháp sắc ký ....................................... 27
1.4.2. Phân loại các phương pháp sắc ký......................................................... 28
1.5. Phƣơng pháp xác định cấu trúc hoá học các hợp chất ................................... 31
1.5.1. Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy, IR) .......................................... 31
1.5.2. Phổ khối lượng (Mass spectroscopy, MS) .............................................. 31
1.5.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance
Spectroscopy NMR) .......................................................................................... 32
CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM ........................................................................................ 35
2.1. Nguyên liệu .................................................................................................... 35
2.2. Dụng cụ, hóa chất và thiết bị nghiên cứu ....................................................... 35
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................ 36
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................... 39
KẾT LUẬN …………………………………………………………………….....44
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 46
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
DANH MỤC BẢNG, SƠ ĐỒ VÀ HÌNH
Bảng 1.1. Danh sách một số loài Sao biển chi Anthenea............................................ 2
Sơ đồ 1. Sơ đồ phân lập chất của sao biển Anthenea Aspera ................................... 37
Hình 1.1. Sơ đồ phản ứng của glycerol với acid béo .................................................. 4
Hình 1.2. Cấu tạo của phospholipid ............................................................................ 5
Hình 1.3. Cấu taọ của một số steroid .......................................................................... 6
Hình 2.1: Ảnh minh họa mẫu sao biển Anthenea aspera. ......................................... 35
Hình 3.1. Phổ 1H NMR của hợp chất SD1 ................................................................ 39
Hình 3.2. Phổ 13C-NMR và phổ DEPT của hợp chất SD1 ....................................... 40
Hình 3.3. Phổ 1H NMR của hợp chất SD2 ................................................................ 41
Hình 3.4. Phổ 13C-NMR và phổ DEPT của hợp chất SD2 ....................................... 41
Hình 3.5. Phổ 1H- NMR của hợp chất SD3 .............................................................. 42
Hình 3.6. Phổ 13C-NMR và phổ DEPT của hợp chất SD3 ....................................... 43
Hình 3.7. Phổ COSY của hợp chất SD3 .................................................................. 43
Hình 3.8. Phổ HMBC của hợp chất SD3 .................................................................. 44
Hình 3.9. Phổ HMQC của hợp chất SD13 ................................................................ 44
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
MỞ ĐẦU
Ngày nay, cùng với sự phát triển của xã hội thì nhu cầu đời sống của con
ngƣời ngày tăng cao, con ngƣời chú trọng hơn về việc tăng cƣờng và bảo vệ sức
khỏe. Đặc biệt là trong tình trạng môi trƣờng ô nhiễm nhƣ hiện nay thì vấn đề sức
khỏe ngày càng trở nên cấp thiết. Ngày nay các loại thuốc đƣợc tạo ra nhờ phƣơng
pháp tổng hợp và bán tổng hợp đƣợc sử dụng phổ biến và rộng rãi bởi đặc tính tiện
dụng và hiệu quả nhanh. Dù vậy nhƣng một số loại thuốc này sau khi sử dụng đã
gây ra một số tác dụng phụ không mong muốn. Chính vì vậy, con ngƣời có xu
hƣớng sử dụng trở lại các loại thuốc có nguồn gốc thiên nhiên. Do đó thì ngày càng
nhiều các công trình nghiên cứu về các hợp chất thiên nhiên dựa vào các công dụng
của chúng đƣợc lƣu truyền trong dân gian. Sao biển trong dân gian cũng đƣợc sử
dụng nhƣ một loại thuốc với nhiều công dụng: chữa lành vết thƣơng, chống viêm,
bồi bổ khí huyết, ngăn ngừa ung thƣ, hỗ trợ điều trị các bệnh về huyết áp cao, xơ
vữa động mạch,...
Lipid là thành phần quan trọng trong cơ thể sống, nó có chức năng là dự trữ
năng lƣợng. Một gam lipid có thể thu đƣợc 9,3 Kcal, trong khi đó 1 gam glucide hặc
protein chuyển hóa chỉ cho 4 Kcal. Lipid cung cấp năng lƣợng rất cao cho cơ thể,
gấp 2,5 lần so với protein. Trong màng sinh học, lipid ở trạng thái liên kết với
protein tạo thành hợp chất lipoproteid cấu tạo nên màng tế bào. Chính nhờ các tính
chất của hợp chất này đã tạo cho màng sinh vật có đƣợc tính thẩm thấu chọn lọc,
tính cách điện. Đó là những hợp tính hết sức quan trọng của tế bào sinh vật. Ngoài
ra, lipid còn có thể liên kết với nhiều chất đơn giản khác thành những hợp chất có
tính chất sinh học khác nhau. Những hợp chất đó có vai trò quan trọng trong các
hoạt động thần kinh và cơ bắp.
Tuy nhiên thì các nghiên cứu về thành phần hóa học của sao biển (lớp
Asteroidea) còn tản mát và hạn chế. Do đó chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài
“Nghiên cứu thành phần các lipid từ loài sao biển Anthenea aspera”.
Đinh Thị Phương Thảo 1 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1.Đặc điểm sinh học và phân bố của sao biển Anthenea aspera
Sao biển Anthenea aspera thuộc chi Anthenea, họ Oreasteridae, lớp Asteroidea,
ngành Echinodermata (động vật da gai).
Hiện nay, chi Anthenea có khoảng 31 loài, phân bố ở tất cả đại dƣơng trên thế
giới, đặc biệt phải kể đến các vùng biển Australia, Đông Thái Bình Dƣơng, Bắc Mỹ
và vùng biển nhiệt đới Ấn Độ - Thái Bình Dƣơng [1].
Bảng 1.1. Danh sách một số loài Sao biển chi Anthenea
STT Tên loài STT Tên loài
1 Anthenea acanthodes 16 Anthenea mertoni
2 Anthenea acuta 17 Anthenea mexicana
3 Anthenea aspera 18 Anthenea obesa
4 Anthenea australiae 19 Anthenea obtusangula
5 Anthenea conjugens 20 Anthenea pentagonula
6 Anthenea crassa 21 Anthenea polygnatha
7 Anthenea crudelis 22 Anthenea regalis
8 Anthenea diazi 23 Anthenea rudis
9 Anthenea edmondi 24 Anthenea sibogae
10 Anthenea elegans 25 Anthenea spinulosa
11 Anthenea flavescens 26 Anthene tuberculosa
12 Anthenea globigera 27 Anthenea viguieri
13 Anthenea godeffroyi 28 Anthenea nuda
14 29 Anthenea granulifera Anthenea obtusangula
15 30 Anthenea grayi Anthenea pentagonula
31 Anthenea spinulosa
Loài sao biển Anthenea aspera chỉ thấy xuất hiện ở vùng biển Indo-Pacific bao
gồm Nam Nhật Bản, Trung Quốc, Việt Nam, Indonesia, Singapour và Bắc
Australia, vùng nƣớc nông.
Đinh Thị Phương Thảo 2 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Cơ thể sao biển Anthenea aspera dẹp theo chiều lƣng bụng, có cấu trúc cơ thể
đối xứng, thƣờng có hình sao hoặc đối xứng 5 cánh tỏa ra từ vùng trung tâm. Đƣờng
kính của một con sao biển Anthenea aspera trƣởng thành khoảng 15-20 cm. Mặt
lƣng của chúng hơi lồi lên, màu sắc của chúng thay đổi từ cam đến đỏ, bụng phẳng,
có miệng. Lỗ miệng có màu sặc sỡ. Bên trong quanh miệng là vòng ống nƣớc, từ đó
phát ra năm ống nƣớc nhánh hình nan quạt tỏa ra năm cánh, mỗi ống nƣớc nhánh có
hai dãy chân ống.
Sao biển Anthenea aspera, giống nhƣ tất cả các loài sao biển khác chúng di
chuyển nhịp nhàng bởi hệ thống các chân ống đƣợc điều khiển bởi thân chính, chân
ống cũng là nơi trao đổi khí. Sao biển di chuyển với tốc độ rất chậm từ 5 đến 10cm
trong 1 phút. Thức ăn chủ yếu của sao biển Anthenea aspera là các loài có vỏ nhƣ
trai, sò, ốc, vẹm biển hoặc san hô, các loài cá nhỏ, mực, tôm và các loài thân mềm
khác. Khi thiếu thức ăn chúng ăn thịt cả đồng loại. Một số loài phát triển rất nhanh
là nguyên nhân gây mất cân bằng sinh thái [2].
1.2. Lipid
1.2.1. Định nghĩa
Lipid là thành phần quan trọng của chế độ ăn uống vì chúng là nguồn có giá trị
năng lƣợng cao. Lipid cũng rất quan trọng đối với cơ thể sống vì các vitamin tan
trong chất béo và các acid béo thiết yếu đƣợc tìm thấy trong chất béo của các chất
thực phẩm tự nhiên. Chất béo cơ thể phục vụ nhƣ một nguồn năng lƣợng rất tốt, nó
đƣợc lƣu trữ trong các mô mỡ. Một gam lipid có thể thu đƣợc 9,3 Kcal, trong khi đó
glucide hoặc protein chuyển hóa chỉ cho 4 Kcal. Lipid cung cấp năng lƣợng rất cao
cho cơ thể gấp 2,5 lần so với protein. Chúng cũng hoạt động nhƣ vật liệu cách điện
trong các mô dƣới da và cũng đƣợc nhìn thấy xung quanh các cơ quan nhất
định. Lipid kết hợp với protein là thành phần quan trọng của màng tế bào và ti thể
của tế bào. Ngoài ra, các lipid trung tính khác nhau có tác dụng giữ nhiệt ở động vật
hoặc là lớp đẩy nƣớc ở thực vật (sáp). Lipid không phải là đại phân tử [5].
Lipid là các phân tử kỵ nƣớc xuất hiện tự nhiên. Chúng bao gồm chất béo, dầu,
sáp, phospholipid, vv. Chúng chiếm khoảng 70% trọng lƣợng khô của hệ thần
Đinh Thị Phương Thảo 3 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
kinh. Lipid là rất quan trọng cho hoạt động lành mạnh của các tế bào thần kinh. Lipid
ít hòa tan trong nƣớc và hòa tan trong dung môi hữu cơ nhƣ chloroform, ether và
benzene. Ngoài ra, lipid còn có khả năng hòa tan nhiều loại vitamin quan trọng nhƣ:
A, K, D, E và giúp ruột hấp thụ tốt hơn các loại sinh tố này. Vì thế nếu khẩu phần ăn
thiếu lipid lâu ngày thì động vật dễ mắc bệnh thiếu các vitamin kể trên [4], [5].
1.2.2. Phân loại lipid
Trong năm 1943, Bloor đề xuất phân loại lipid dựa trên thành phần hóa học
của chúng. Và ông chia lipid thành ba loại đó là lipid đơn giản, hợp chất lipid và
lipid có nguồn gốc.
1.2.2.1. Lipid đơn giản (Homolipid)
Lipid đơn giản là các ester của các acid béo với các rƣợu khác nhau. Chất béo
và dầu (chất béo trung tính và triacylglycerol) - Đây là các ester của các acid béo
với một rƣợu trihydroxy, glycerol. Chất béo rắn ở nhiệt độ phòng thông thƣờng, dầu
là chất lỏng.
Triglycerid đơn giản là trong đó ba loại acid béo có dạng tƣơng tự hoặc có
cùng loại. Ví dụ: Tristearin, Triolein.
Triglycerides hỗn hợp là trong đó có hai hoặc ba loại acid béo khác nhau. Ví
dụ: distearo-olein, dioleo-palmitin.
Hình 1.1. Sơ đồ phản ứng của glycerol với acid béo
Sáp là ester của acid béo với các rƣợu monohydroxy có trọng lƣợng phân tử
cao. Ví dụ: Sáp ong, sáp Carnauba.
1.2.2.2. Lipid phức hợp (Heterolipid)
Các lipid phức hợp đƣợc cấu tạo bởi một hợp phần ƣa mỡ và một hợp phần ƣa
nƣớc.
Đinh Thị Phương Thảo 4 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Các lipid phức hợp là thành phần của các màng sinh học và vì vậy có vai trò
quan trọng đối với tất cả các tế bào.
Hợp phần ƣu mỡ đƣợc tạo thành bởi các gốc acid mỡ liên kết theo kiểu ester
hoặc amid với glycerol hoặc các amino alcohol mạch dài (các sphingosin). Các
nhóm ƣu nƣớc (các nhóm chóp) là acid phosphoric hoặc các ester của nó và các
carbohydrat.
Các lipid phức hợp đƣợc phân loại hoặc theo chất cơ sở mang các gốc acid mỡ
ra thành glycerolipid và sphingolipid hoặc theo nhóm ƣu nƣớc (nhóm chóp) ra
thành phospholipid và glycolipid.
- Phospholipids hoặc Phosphatids là hợp chất có chứa acid béo và glycerol
ngoài ra acid phosphoric, bazơ nitơ và các nhóm thế khác. Chúng thƣờng có một
đầu ƣa nƣớc và kéo đuôi không cực. Chúng đƣợc gọi là lipid cực và là amphipathic
tron tự nhiên. Phospholipid có thể là phosphoglycerides, phosphoinositides và
phosphosphingosides.
Phosphoglycerides là các phospholipid chính, chúng đƣợc tìm thấy trong
màng. Nó chứa các phân tử acid béo đƣợc ester hóa thành các nhóm hydroxyl
glycerol. Nhóm glycerol cũng tạo thành liên kết ester với acid photphoric. Ví dụ:
Lecithin, Cephalins.
Phosphoinositides đƣợc cho là xảy ra trong phospholipid của mô não và đậu
nành. Vai trò quan trọng trong quá trình vận chuyển trong tế bào.
Hình 1.2. Cấu tạo của phospholipid
Đinh Thị Phương Thảo 5 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Phosphosphingosides thƣờng đƣợc tìm thấy trong các mô thần kinh. Ví dụ:
sphingomyelins.
Glycolipid là các hợp chất của các acid béo với carbohydrate và chứa nitơ
nhƣng không có acid photphoric. Các glycolipid cũng bao gồm một số hợp chất có
liên quan đến cấu trúc bao gồm các nhóm gangliosides, sulpholipids và sulfatids.
1.2.2.3. Lipid có nguồn gốc
Lipid có nguồn gốc là các chất có nguồn gốc từ lipid đơn giản và hợp chất nhờ
thủy phân. Chúng bao gồm các acid béo, rƣợu, monoglycerides và diglycerides,
steroid, terpenes, carotenoid.
Các lipid có nguồn gốc phổ biến nhất là steroid, terpen và carotenoids.
Steroid có cấu trúc hoàn toàn khác với các loại lipid khác. Steroid không chứa các
acid béo, chúng không có khả năng khử trùng và không bị thủy phân khi đun
nóng. Đặc điểm chính của steroid là hệ thống vòng của ba cyclohexane và một
cyclopentane trong một hệ thống vòng hợp nhất. Chúng phân bố rộng rãi trên động
vật, nơi chúng có liên quan đến quá trình sinh lý. Ví dụ: Estranes, androstranes, vv
Hình 1.3. Cấu taọ của một số steroid
Terpenes phần lớn đƣợc tìm thấy trong thực vật. Ví dụ: Cao su tự nhiên,
gernoil,...
Đinh Thị Phương Thảo 6 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Carotenoid là tetraterpenes. Chúng phân bố rộng rãi ở cả thực vật và động
vật. Chúng độc quyền với nguồn gốc thực vật. Do sự hiện diện của nhiều liên kết
liên hợp đôi, chúng có màu đỏ hoặc vàng. Ví dụ: Lycopreene, carotenes,
Xanthophylls.
Acid béo là hiđrocarbon no hoặc không no liên kết với một hoặc nhiều nhóm
chức acid (-COOH). Phân tử tồn tại ở dạng mạch thẳng, mạch nhánh hay mạch
vòng, có phân tử lƣợng lớn. Acid béo thƣờng gặp là những acid béo có số C chẵn,
mạch thẳng, có thể no hoặc không no. Ngoài nhóm chức acid, nó còn liên kết với
một số nhóm chức khác nhƣ: rƣợu, xeton…
Trong tế bào sống, các acid béo thƣờng không tồn tại ở dạng tự do mà hầu hết
ở dạng kết hợp trong các lipid khác nhau nhƣ: triaxiglixerol, sáp, steric, các lipid
phức tạp khác nhau [4], [5].
1.3. Nghiên cứu hóa học về lipid của loài sao biển
Năm 2003, nhóm nghiên cứu của tác giả tác giả Phạm Quốc Long và cộng sự
đã tiến hành nghiên cứu hàm lƣợng lipid tổng của 3 loài sao biển: sao biển Linckia
laevigata, sao biển Culcita novaeguineae, sao biển Protoraester nodosus thu đƣợc ở
vùng biển Quảng Ninh cho hàm lƣợng lipid tổng khá cao lần lƣợt là 2,32%, 1,59%,
1,85% .
Năm 2013, nhóm nghiên cứu của tác giả Đoàn Lan Phƣơng và cộng sự đã tiến
hành nghiên cứu phân tích hàm lƣợng lipid tổng thu nhận đƣợc cho thấy trong năm
loài sao biển (Arachaster typicus, Acanthasterplanci, Linckia laevigata, Culcita
noveaguineae, Athenea aspera) đƣợc đƣa vào phân tích thì có mẫu sao biển
Anthenea aspera thu tại Cô Tô có hàm lƣợng lipid cao nhất 1,34%, và thấp nhất là
sao biển Linckia laevigata thu tại Hải Vân-Sơn Trà 0,84%. Hàm lƣợng lipid các
mẫu sao biển Culcita noveaguineae, Acanthaster planci và Arachaster typicus thu
đƣợc lần lƣợt là 1,21; 0,90 và 0,95% so với trọng lƣợng mẫu tƣơi. Nhìn chung, các
loài sao biển khác nhau có hàm lƣợng lipid tổng khác nhau, nhƣng đều có hàm
lƣợng lipid thấp.
Năm 2016 nhóm nghiên cứu của tác giả Trần Thị Thu Thủy và các cộng sự đã
chỉ ra rằng năm loài sao biển (Arachaster typicus, Acanthasterplanci, Linckia
Đinh Thị Phương Thảo 7 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
laevigata, Culcita noveaguineae, Athenea aspera) đƣợc thu thập từ vùng biển Việt
Nam có thành phần lipid, acid amin và nguyên tố vi lƣợng. Thành phần acid béo
của chúng giàu các acid béo không no thuộc nhóm ω-6 và ω-3 (20-40%) có lợi cho
sức khỏe con ngƣời.
1.3.1. Acid béo
Khi nghiên cứu sao biển Culcita novaeguineae thu đƣợc tại vùng biển Nha
Trang và sao biển Archaster typicus thu đƣợc tại vùng biển Quảng Ninh, nhóm
nghiên cứu của tác giả Phạm Quốc Long đã xác định thành phần acid palmitic (1)
với hàm lƣợng khá cao tƣơng ứng là 13,814% và 13,014%. Tuy nhiên, cùng loài sao
biển đỏ trên thu đƣợc tại vùng biển Quảng Ninh lại cho hàm lƣợng acid palmitic
thấp hơn nhiều (2,535 %).
Thành phần acid stearic (2) của 3 loại sao biển: sao biển Archaster typicus, sao
biển đỏ Protoraester nodosus và sao biển Anthenea aspera, thu đƣợc tại vùng biển
Quảng Ninh, đƣợc nghiên cứu bởi nhóm nghiên cứu của tác giả Phạm Quốc Long
và cộng sự năm 2010 cho kết quả lần lƣợt là: 8,851%, 7,780% và 7,330%.
Thành phần acid oleic (3) của sao biển Linckia larvigata và sao biển Culcita
novaeguineae thu đƣợc tại vùng biển Quảng Ninh, đƣợc nghiên cứu bởi nhóm
nghiên cứu của tác giả Phạm Quốc Long và cộng sự năm 2010 cho kết quả lần lƣợt
nhƣ sau: 19,044% và 18,113%.
Đinh Thị Phương Thảo 8 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
1.3.2. Các hợp chất steroid
Steroid là một lớp phân tử lipid khác, có thể nhận dạng đƣợc bởi cấu trúc của
bốn vòng hợp nhất của chúng. Mặc dù chúng không giống với các lipid khác về mặt
cấu trúc, các steroid đƣợc bao gồm trong nhóm lipid vì chúng cũng kị nƣớc và
không hòa tan trong nƣớc. Tất cả các steroid đều có bốn vòng carbon liên kết và
một vài trong số chúng, nhƣ cholesterol, cũng có một cái đuôi ngắn. Nhiều steroid
cũng có nhóm –OH đƣợc gắn vào một vị trí cụ thể, nhƣ đƣợc chỉ ra cho cholesterol
dƣới đây. Steroid nhƣ vậy cũng đƣợc phân loại là rƣợu, do đó đƣợc gọi là sterol.
Steroid là các chất chuyển hóa quan trọng bao gồm các polyhydroxy steroid
và sunfonylate polyhydroxy steroid. Ngoại trừ bọt biển (hải miên) thì sao biển là
một nguồn cung cấp các steroid có nguồn gốc thiên nhiên hết sức dồi dào. Ở sao
biển steroid là lớp chất phổ biến nhất, đặc biệt là nhóm steroid phân cực. Các
steroid phân cực thƣờng đƣợc chia làm 4 loại: polyhydroxysteroid, steroidsulfate,
glycoside polyhydroxysteroid và các asterosaponin [7].
Năm 1985, Pizza và cộng sự đã tiến hành các nghiên cứu về hoá học của loài
sao biển Choriaster granulatus, kết quả nghiên cứu cho thấy trong thành phần hoá
học của loài sao biển này có Granulatoside A (Cholestane-3,4,6,8,15,24-hexol-3-O-
(2-O-Methyl-β-D-xylopyranoside), 24-O-β-L-arabino furanoside); 5-
Deoxyisonodososide (Cholestane-3,6,8,15,24-pentol, 9CI-3-O-(2-O-Methyl-β-D-
Đinh Thị Phương Thảo 9 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
xylopyranoside), 24-O-β-L-arabinofuranoside) (4); Granulatoside B (Cholestane-
3,6,15,24-tetrol-3-O-(2-O-Methyl-β-D-xylopyranoside), 24-O-β-L-arabinofurano-
side) (5) [8].
Năm 1985, Kicha và cộng sự đã phân lập đƣợc Culcitoside C5 (Cholestane-
3,4,6,8,15,24-hexol-24-O-[4-O-Methyl-β-D-xylopyranosyl-(12)-β-L-arabinofuranoside])
(6) và Culcitoside C1 (Cholestane-3,4,6,8,15,24-hexol-24-O-[2,4-Di-O-methyl-β-D-
xylopyranosyl-(12)-β-L-arabinofuranoside]) (7); Culcitoside C4 (Cholestane-
3,6,8,15,24-pentol, 9CI-24-O-[4-O-Methyl-β-D-xylopyranosyl-(12)-β-L-
arabinofuranoside]) (8); Culcitoside C2 (Ergostane-3,4,6,8,15,16,28-heptol-28-O-
[2,4-Di-O-methyl-β-D-xylopyranosyl-(12)-β-L-arabinofuranoside]) (9); Culcitoside
C3 (Ergostane-3,6,8,15,16,28-hexol-28-O-[2,4-Di-O-methyl-β-D-xylopyranosyl-
(12)-β-L-arabinofuranoside]) (10) từ Culcita novaeguinea [9].
Năm 1986, Iorizzi và cộng sự đã phân lập đƣợc Halityloside F (Cholestane-
3,6,8,15,24-pentol, 9Cl-24-O-[2,4-Di-O-methyl-β-D-xylopyranosyl-(12)-β-L-
arabinofuranoside]) từ Culcita novaeguinea (11) [10].
Năm 1991, Iorizzi và cộng sự tiếp tục phân lập đƣợc Culcitoside C6
(Ergostane-3,4,6,8,15,28-hexol-28-O-[2,4-Di-O-methyl-β-D-xylopyranosyl-(12)-β-
L-arabinofuranoside]) (12) và Culcitoside C7 (Ergostane-3,4,6,8,15,28-hexol-28-O-
[2,4-Di-O-methyl-β-D-xylopyranosyl-(12)-β-L-arabinofuranoside], 6-sulfate);
Ergost-24(28)-ene-3,4,6,8,15,16,26- heptol (13); Culcitoside C8 (Ergost-24(28)-
ene-3,6,8,15,16,26-hexol-26-[2-O-Methyl-β-D-xylopyranosyl-(12)-β-D-xylopyra-
noside]) từ Culcita novaeguinea (14) [11].
Đinh Thị Phương Thảo 10 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Từ năm 2005 đến 2009, nhóm nghiên cứu ngƣời Trung Quốc, Tang HF và cộng sự đã phân lập đƣợc 13 hợp chất glycoside, kí hiệu là Novaeguinoside Aa, I-
VI, A-D, VII-VIII (15-27) [12], [13], [14].
.
Đinh Thị Phương Thảo 11 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Fucp
Fucp
1,2 Xylp
Quip
Quip
Fucp
Fucp
1,2 Quip
Glcp
Quip
Fucp
Arap
1,2 Quip
Glcp
Quip
Fucp
Arap
1,2 Xylp
Quip
Quip
Fucp
Arap
1,2 Xylp
Quip
Quip
Fucp
Arap
1,2 Xylp
Quip
Quip
Đinh Thị Phương Thảo 12 K40A – Sư phạm Hóa học
Quip
Fucp
Quip
1,2 Quip
Glcp
4-OSO3
-Na+ -Quip
4-OSO3
-Na+ -Quip
3-OMe-Quip
Xylp
Glcp
3-OMe-Quip
Xylp
Glcp
4-OSO3
-Na+ -Quip
3-OMe-Quip
Xylp
Glcp
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Từ loài sao biển Culcita novaeguinea, Tang và cộng sự đã phân lập đƣợc 3
asterosaponin mới là (20S)-6α-O[β-D-fucopyranosyl-(1→2)-α-L-arabinopyranosyl-
(1→4)-[β-D-quinovopyranosyl-(1→2)-β-D-xylopyranosyl-(1→3)-β-D-
quinovopyranosyl]-20-hydroxy-23-oxo-5α-cholest-9(11)-en-3β-yl sulfate], 6α-O[β-
D-fucopyranosyl-(1→2)-α-L-arabinopyranosyl-(1→4)-[β-D-quinovopyranosyl-
(1→2)-β-D-xylopyranosyl-(1→3)-β-D- quinovopyranosyl]-5α-pregn-9(11)-en-20-
one-3β-yl sulfate (28) và (20S,24R)-6α-O[β-D- fucopyranosyl-(1→2)-α-L-
arabinopyranosyl-(1→4)-[β-D-quinovopyranosyl-(1→2)-β-D-xylopyranosyl-
(1→3)-β-D-quinovopyranosyl]-20-hydroxy-23-oxo-24-methyl-5α-cholest-9(11)-en-
3β-yl sulfate (29).
Đinh Thị Phương Thảo 13 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Năm 2005, nhóm nghiên cứu Trịnh T. Thu Hƣơng và cộng sự đã bƣớc đầu
nghiên cứu về thành phần hóa học loài sao biển Anthenea pentagonula, thuộc họ
Oreasteridae trong bộ Valvatida, phân lập đƣợc hai hợp chất steroid là 5α-
cholestan-3α-ol (30), 5α-cholest-7-en-3β-ol (31) và một cụm phân tử cerebroside
(32) [15].
.
Năm 2009, nhóm nghiên cứu ngƣời Trung Quốc, Ma N. và cộng sự đã phân
lập đƣợc một hợp chất polyhidroxysteroid glycoside mới từ loài sao biển Anthenea
chinensis, kí hiệu là anthenoside A (33) [16].
Đinh Thị Phương Thảo 14 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Đến năm 2010, cũng nhóm nghiên cứu này, đã phân lập thêm đƣợc 11 hợp
chất polyhidroxysteroid glycoside (34-44) trong đó có chín hợp chất
polyhidroxysteroid glycoside mới, kí hiệu là anthenoside B-K [16].
Đinh Thị Phương Thảo 15 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Năm 2011, nhóm nghiên cứu của Guang Donga và các cộng sự đã nghiên cứu
về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của sao biển chỉ ra thành phần steroid
là những chất chuyển hóa chủ yếu, bao gồm steroid polyhydroxy tự do và sulfonyl
hóa. Ngoại trừ các miếng bọt biển, sao biển đƣợc coi là nguồn phong phú nhất của
polyhydroxy steroid. Thông qua sự phân bố các steroid polyhydroxy có tầm quan
trọng cao trong số các loài sinh vật biển. Nói chung, các steroid polyhydroxy có cấu
trúc tƣơng tự đƣợc tìm thấy ở hầu hết các loài sao biển và thƣờng ở dạng hỗn hợp.
Phần lớn các steroid có một hạt nhân 3α, 6α (hoặc β), 8,15α (hoặc β), 16β
pentahydroxy cholestane, đôi khi có thêm các nhóm OH ở các vị trí 4β, 5α, 7α
(hoặc β) và thỉnh thoảng ở 14α. Chuỗi (25S) -26-hydroxy thƣờng là gặp chuỗi bên ít
phổ biến đƣợc hydroxyl hóa ở C (24) với cấu hình (S). Trong một vài chuỗi bên,
chức năng acid 26-carboxylic đƣợc tìm thấy là amide dẫn xuất của taurine.
Polyhydroxy sterol thƣờng xảy ra ở dạng sulfonyl hóa và trong một vài trƣờng hợp
nó có dạng phosphoryl hóa [7].
Năm 2015, Ngoan BT và cộng sự đã phân lập hai asterosaponin (45-46), bao
gồm một hợp chất mới novaeguinoside E (45), và sáu glycosylated
polyhydroxysteroids (47-52) từ một chất methanol chiết xuất từ Culcita
novaeguineae [17].
Đinh Thị Phương Thảo 16 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Đinh Thị Phương Thảo 17 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Năm 2016, Timofey V. Malyarenko và cộng sự đã phân lập đƣợc mƣời
glycosid polyhydroxysteroidal mới gọi là anthenosides L-U (53-62) từ loài sao biển
Anthenea aspera [18].
Năm 2017, Alla A. Kicha và cộng sự đã phân lập đƣợc bảy asterosaponin
mới, pentaregulosides A-G (63-69), bao gồm hai loại steroid oligoglycosid
furostane, cùng với bốn hợp chất đã biết trƣớc đó (70-73) đã đƣợc phân lập từ chiết
Đinh Thị Phương Thảo 18 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
xuất ethanol của loài sao biển Pentaceraster regulus, đƣợc thu thập bờ biển Việt
Nam [19].
Năm 2018, Kicha và cộng sự đã phân lập đƣợc sáu glycoside
polyhydroxysteroidal mới, các thuốc kháng histamine S1 - S6 (74- 79), cùng với
một hỗn hợp của hai glycosides liên quan trƣớc đây, 80 và 81 từ chiết xuất
methanolic của sao biển Anthenea sibogae [20].
Đinh Thị Phương Thảo 19 K40A – Sư phạm Hóa học
Năm 2018, nhóm nghiên cứu của Natalia V. Ivanchina và cộng sự đã phân
lập đƣợc hai glycoside steroid mới: granulatosides D (82) và E (83), thuộc các
nhóm bi- và monoglycosides của polyhydroxysteroids tƣơng ứng từ chiết xuất
ethanol của sao biển Choriaster granulatus cùng với 13 glycosides đã biết trƣớc
đó của polyhydroxysteroids (84–96) và một steroid heptaol (97) [21].
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
.
Đinh Thị Phương Thảo 20 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Đinh Thị Phương Thảo 21 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
1.3.3. Nhóm hợp chất ceramide và cerebroside
Có hơn 90 dẫn xuất ceramide đã đƣợc phân lập và xác định từ 16 loài sao
biển. Ceramide là dạng đơn giản nhất của các sphingolipid. Các ceramide là một họ
lipid có cấu tạo bởi một acid béo mạch dài gắn với các aminoancol kiểu sphingosine
qua các liên kết amide, một trong những thành phần cơ bản cấu thành
sphingomyelin ở lớp lipid kép ở màng tế bào. Ceramide là chất béo đƣợc phân phối
rộng khắp các sinh vật sống.
Cerebroside là glycosphingolipid – thành phần quan trọng trong cơ động vật
và màng tế bào thần kinh. Chúng đƣợc cấu tạo bởi một ceramide gắn với một hoặc
hai đƣờng tại C-1. Hợp phần đƣờng có thể là glucose hoặc galactose, và vì thế hai
loại cerebrosie chính đƣợc gọi là glucocerebroside và galactocerebroside.
Glucocerebroside là cerebroside chính đƣợc tìm thấy ở sao biển còn
galactocerebroside thì rất hiếm khi có mặt. Một số lƣợng lớn các glucocerebroside
đƣợc phân lập và nghiên cứu hoạt tính từ sao biển trong số đó có các chất có hoạt
tính gây độc tế bào.
Năm 1988, từ loài sao biển Acanthaster planci, Kawano cùng các cộng sự
[29], [30] đã phân lập đƣợc các hợp chất đều là các glucocerebroside, đặt tên là
acanthacerebroside A (tên gọi khác là 1-glucopyranosyl-2-(2-hydroxy tetraco-
sanoylamino)-1,3,4-hexadecanetriol) (98); acanthacerebroside C (1-glucopyranosyl
-2-(2-hydroxy hexadecanoyl amino)-13-docosene-1,3,4-triol) (99);
acanthacerebroside D (100); acanthacerebroside E (101); acanthacerebroside F
(102) và hai hợp chất acathalactoside A, acathalactoside B (103-104), các hợp chất
Đinh Thị Phương Thảo 22 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
này đƣợc phân lập và chứng minh bởi sự nghiên cứu của nhóm tác giả Sugiyama và
các cộng sự [24], [25].
Năm 1990, Kawano nghiên cứu về loài sao biển Acanthaster planci đã phân
lập đƣợc một ceramide khác là acanthaganglioside A (105).
Năm 1990, Higuchi và cộng sự đã phân lập đƣợc Stellaster Cerebroside S-2a-11
(106), Stellaster Cerebroside S-2a-3 (107) từ loài sao biển Asterina pectinifera [25].
Đinh Thị Phương Thảo 23 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Năm 2002, từ loài sao biển Luidia maculata thu đƣợc ở vùng biển Hakata,
Fukuoka, Nhật Bản, Kawatake Satoshi và các cộng sự đã phân lập đƣợc hai hợp
chất glucocerebroside mới là luidiacerebroside A (108), luidiacerebroside B (109)
và các hợp chất cerebroside đã biết là: (1-O-(β-D-glucopyranosyl)-(2S,3R,4E)-2-
[(2R)-2-hydroxydocosanoylamino]-14-methyl-4-hexadecene-1,3-diol) (110),
astrocere-broside B (99), acathacerebroside B (111) [26].
Năm 2005, Tomoki Maruta và cộng sự [35] đã phân lập đƣợc một glucocerebroside
mới, linckiacerebroside A (112) và một glucocerebroside S-2a-3 (113) từ các phân tử
cerebroside từ phần ít phân cực của phân tách CHCl3/MeOH của starfish Linckia
laevigata cùng với ba glucocerebroside đồng nhất giả: 114, 115 và 116 [27].
Đinh Thị Phương Thảo 24 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Gần đây năm 2006, từ loài Sao biển Luidia maculata, Inagaki Masanori và
cộng sự đã phân lập đƣợc các hợp chất ceramide, ký hiệu là: LM Cer-1-1 (119); LM
Cer-2-1 (120) và LM Cer-2-6 (121). Trong đó, hợp chất (122) lần đầu tiên đƣợc
phân lập từ loài sao biển này. Các hợp chất trên đều thể hiện khả năng chống sự
tăng lƣợng đƣờng trong máu [28].
Đinh Thị Phương Thảo 25 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Năm 2006, Inagaki M và cộng sự đã phân lập đƣợc một loài phân tử
galactocerebroside, CNC-2 (123), là một loại phytosphingosine với với các chuỗi
acyl béo không có hydroxy hóa và hydroxyl hóa từ từ phần lipid ít phân cực của
chiết xuất chloroform/methanol của sao biển Culcita novaeguineae [29].
Năm 2010, Pan K và cộng sự đã phân lập đƣợc 21 (124-134) hợp chất
galactocerebrosides trong đó mƣời sáu hợp chất galactocerebrosides mới (125, 126,
128-132, 134-144) từ một loài phân tử cerebroside thu đƣợc từ chiết xuất
cloroform/methanol của sao biển Protoreaster nodosus [30].
Đinh Thị Phương Thảo 26 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
1.4. Các phƣơng pháp sắc ký trong phân lập các hợp chất hữu cơ
Phƣơng pháp sắc ký là phƣơng pháp sử dụng phổ biến và hữu hiệu nhất hiện
nay để phân lập các hợp chất hữu cơ.
1.4.1. Đặc điểm chung của các phương pháp sắc ký
Sắc ký (chromatography) là phƣơng pháp vật lý đƣợc dùng để tách một hỗn
hợp nhiều loại hợp chất ra riêng thành rừng loại đơn chất, dựa trên sự dịch chuyển
hỗn hợp phân tích qua một lớp chất cố định (đƣợc gọi là pha tĩnh) nhờ vào chất
mang thƣờng là khí hoặc lỏng (đƣợc gọi là pha động). Sự dịch chuyển nhanh chậm
lại phụ thuộc vào ái lực của từng loại hợp chất đó đối với hệ thống gồm 2 pha trên.
Các hợp chất khác nhau sẽ có ái lực khác nhau với pha tĩnh. Trong quá trình
pha động chuyển dọc theo hệ sắc ký hết lớp pha tĩnh này đến pha tĩnh khác, sẽ lặp
đi lặp lai quá trình hấp phụ và quá trình phản hấp phụ. Kết quả là các chất có ái lực
lớn hơn pha tĩnh sẽ chuyển động chậm hơn qua hệ thống sắc ký so với các chất
tƣơng tác yếu với pha này. Nhờ đặc điểm này mà ngƣời ta có thể tách các chất qua
quá trình sắc ký.
- Cơ sở của các phương pháp sắc ký:
Đinh Thị Phương Thảo 27 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Phƣơng pháp sắc ký dựa vào sự phân bố khác nhau của các chất giữa pha động
và pha tĩnh. Ở điều kiện nhiệt độ không đổi, định luật mô tả sự phụ thuộc của lƣợng
chất bị hấp phụ lên pha tĩnh với nống độ dung dịch (hoặc đối với chất khí là áp suất
riêng phần) gọi là định luật hấp phụ đơn phân tử đẳng nhiệt Langmuir:
n =
n : Lƣợng chất bị hấp phụ lên pha tĩnh lúc đạt cân bằng
n∞: Lƣợng cực đại của chất có thể bị hấp phụ lên một chất hấp phụ nào đó.
b: Hằng số
C: Nồng độ của chất bị hấp phụ
1.4.2. Phân loại các phương pháp sắc ký
Trong phƣơng pháp sắc ký, pha động là các lƣu thể (các chất ở trạng thái khí
hay lỏng), còn pha tĩnh là các chất ở trạng thái lỏng hoặc rắn.
1.4.2.1. Theo trạng thái tập hợp của pha động:
Dựa vào trạng thái tập hợp của pha động ngƣời ta chia sắc ký thành hai
nhóm: sắc ký khí và sắc ký lỏng.
1.4.2.1.1. Sắc ký lỏng (LC)
Là phƣơng pháp sắc ký dùng chất lỏng làm pha động. Sắc ký lỏng bao gồm
các loại sau:
a. Sắc ký giấy
Sắc ký giấy là phƣơng pháp phân tích với pha tĩnh, là loại giấy đặc hiệu dùng
trong sắc ký. Chất thử đƣợc chấm lên giấy rồi triển khai sắc ký bằng hệ dung môi
thích hợp trong một hệ triển khai kín. Sau khi đã triển khai xong giấy đƣợc làm khô
rồi làm xuất hiện màu để xác định các vết chất có trong hỗn hợp chất thử. Các chất
có màu có thể phát hiện ngay bằng mắt thƣờng nhƣng phần lớn các hợp chất hữu cơ
thƣờng không có màu nên muốn nhìn thấy các vết chất cần sử dụng phƣơng pháp
hóa học hoặc vật lý.
Với phƣơng pháp hóa học, ngƣời ta thƣờng dùng các thuốc thử hiện màu đặc
trƣng cho từng loại hợp chất. thuốc thử đƣợc pha thành dung dịch có nồng độ thích
Đinh Thị Phương Thảo 28 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
hợp rồi cho tác dụng lên giấy bằng cách phun lên bề mặt giấy hoặc nhúng giấy vào
dung dịch thuốc thử.
Với phƣơng pháp vật lý, ngƣời ta làm hiện màu bằng cách soi vào đèn UV do
có nhiều hợp chất hữu cơ hấp thụ đƣợc tia cực tím.
b. Sắc ký cột
Đây là phƣơng pháp sắc kí đơn giản nhất, phổ biến nhất, chất hấp phụ là pha
tĩnh gồm các loại silicagel (có kích thƣớc hạt khác nhau) pha thƣờng và pha đảo
YMC, ODS, Dianion. Chất hấp phụ đƣợc nhồi vào cột (cột có thể bằng thuỷ tinh
hoặc kim loại, phổ biến nhất là cột thuỷ tinh). Độ mịn của chất hấp phụ rất quan
trọng, nó phản ánh số đĩa lí thuyết hay khả năng tách của chất hấp phụ. Kích thƣớc
của chất hấp phụ càng nhỏ thì số đĩa lí thuyết càng lớn, khả năng tách càng cao, và
ngƣợc lại. Tuy nhiên, nếu chất hấp phụ có kích thƣớc hạt càng nhỏ thì tốc độ chảy
càng giảm, có thể gây ra hiện tƣợng tắc cột (dung môi không chảy đƣợc). Khi đó
ngƣời ta phải sử dụng áp suất, với áp suất trung bình (MPC) hoặc áp suất cao
(HPLC).
Trong sắc kí cột, tỉ lệ đƣờng kính (D) so với chiều cao cột (L) rất quan trọng,
nó thể hiện khả năng tách của cột. Tỉ lệ L/D phụ thuộc vào yêu cầu tách, tức là phụ
thuộc vào hỗn hợp chất cụ thể.
Trong sắc kí, tỉ lệ giữa quãng đƣờng đi của chất cần tách so với quãng đƣờng
đi của dung môi gọi là Rf , với mỗi một chất sẽ có một Rf khác nhau. Nhờ vào sự
khác nhau về Rf này mà ta có thể tách từng chất ra khỏi hỗn hợp.
Tỉ lệ chất so với tỉ lệ chất hấp phụ cũng rất quan trọng. Tuỳ theo yêu cầu tách
mà ta có tỉ lệ khác nhau: Tách thô thì tỉ lệ này thấp (1/5 – 1/10), tách tinh thì tỉ lệ
này cao hơn và tuỳ vào hệ số tách (tức phụ thuộc vào sự khác nhau Rf của các chất),
mà hệ số này trong khoảng 1/20 – 1/30.
Trong sắc kí cột, việc đƣa chất lên cột hết sức quan trọng. Tuỳ thuộc vào
lƣợng chất và dạng chất mà ngƣời ta có thể đƣa chất lên cột bằng các phƣơng pháp
khác nhau. Nếu lƣợng chất nhiều và chạy thô thì phổ biến là tẩm chất vào silicagel
Đinh Thị Phương Thảo 29 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
rồi làm khô, tơi hoàn toàn, đƣa lên cột. Nếu tách tinh thì đƣa trực tiếp chất lên cột
bằng cách hoà tan chất bằng dung môi chạy cột với lƣợng tối thiểu.
Sắc ký cột đƣợc tiến hành với chất hấp phụ là Silicagel pha thƣờng và pha đảo.
Silicagel pha thƣờng có cỡ hạt là 0,040-0,063 mm (240-430 mesh). Silicagel pha
đảo ODS hoặc YMC (30-50 µm, Fujisilisa Chemical Ltd.).
c. Sắc kí lớp mỏng.
Sắc kí lớp mỏng (SKLM) thƣờng đƣợc sử dụng để kiểm tra và định hƣớng
cho sắc kí cột. SKLM đƣợc tiến hành trên bản mỏng tráng sẵn silicagel trên đế
nhôm hay đế thuỷ tinh. Ngoài ra, SKLM còn dùng để điều chế thu chất trực tiếp.
Bằng việc sử dụng bản SKLM điều chế (bản đƣợc tráng sẵn silicagel dày hơn), có
thể đƣa lƣợng chất nhiều hơn lên bản và sau khi chạy sắc kí, ngƣời ta có thể cạo
riêng phần silicagel có chứa chất cần tách rồi giải hấp phụ bằng dung môi thích hợp
để thu đƣợc từng chất riêng biệt. Có thể phát hiện chất trên bản mỏng bằng đèn tử
ngoại, bằng chất hiện màu đặc trƣng cho từng lớp chất hoặc sử dụng dung dịch
H2SO4 10%.
Sắc ký lớp mỏng đƣợc thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn DC-Alufolien 60
F254 (Merck 1,05715), RP18F254s (Merck). Phát hiện chất bằng đèn tử ngoại ở hai
bƣớc sóng 254 nm và 368 nm hoặc dùng thuốc thử là H2SO4 10% đƣợc phun đều
lên bản mỏng, sấy khô rồi hơ nóng trên bếp điện từ từ cho đến khi hiện màu.
1.4.2.2.2. Sắc kí khí
Pha động trong trƣờng hợp này là các khí mang nhƣ N2, H2, He. Tùy vào
bản chất của pha tĩnh mà ngƣời ta phân loại sắc ký khí làm 2 loại:
- Sắc ký khí - lỏng:
+ Pha tĩnh là lỏng đƣợc phủ lên bề mặt rắn của một chất mang bằng sự hấp thụ
bề mặt hay liên kết với bề mặt bên trong chất mang của cột.
+ Mẫu phải đƣợc hóa hơi và đƣợc khi mang đƣa đi qua cột.
+ Kỹ thuật này đƣợc Martin và Synge đƣa ra vào năm 1941 để thay thế pha
động là lỏng, điều này dẫn đến làm tăng khả năng tách các họp chất từ trong mẫu
ban đầu. Hệ số phân bố K là đặc trƣng cho quá trình tách.
- Sắc ký khí - rắn:
Đinh Thị Phương Thảo 30 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
+ Trong sắc kí loài này pha tĩnh ở dạng rắn xốp nhƣ than hoạt tính, silicagel,
bột nhôm. Pha động là khí.
+ Sắc ký loại này ảnh hƣởng tới những cấu tử trong hỗn hợp có nhiệt độ sôi
thấp. Hệ số hấp thụ là đặc trƣng cho quá trình.
1.4.2.3. Theo cách cho pha động chạy ta có:
a. Sắc ký khai triển (development chromatography) cho pha động kép các chất
chạy và tách trên pha tĩnh (Sắc đồ nằm trên pha tĩnh).
b. Sắc ký rửa giải (elution chromatoglaphy) cho pha động chạy và kép các
chất lần lƣợt ra ngoài pha tính (ra khỏi cột, ra khỏi giấy)..
1.5. Phƣơng pháp xác định cấu trúc hoá học các hợp chất
Cấu trúc hoá học của các hợp chất hữu cơ đƣợc xác định nhờ vào phƣơng pháp
phổ kết hợp. Tuỳ thuộc vào cấu trúc hoá học của từng chất mà ngƣời ta sử dụng
phƣơng pháp phổ cụ thể. Cấu trúc càng phức tạp thì yêu cầu phối hợp các phƣơng
pháp phổ càng cao. Trong một số trƣờng hợp, để xác định chính xác cấu trúc hoá
học của các hợp chất, ngƣời ta phải dựa vào các phƣơng pháp bổ sung khác nhƣ
chuyển hoá hoá học, các phƣơng pháp sắc kí so sánh…
1.5.1. Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy, IR)
Phổ hồng ngoại đƣợc xây dựng dựa vào sự khác nhau về dao động của các
liên kết trong phân tử hợp chất dƣới sự kích thích của tia hồng ngoại. Mỗi kiểu liên
kết đƣợc đặc trƣng bởi một vùng bƣớc sóng khác nhau. Do đó dựa vào phổ hồng
ngoại, có thể xác định đƣợc các nhóm chức đặc trƣng trong hợp chất, ví dụ nhƣ dao động hoá trị của nhóm OH tự do trong các nhóm hydroxyl là 3300 - 3450 cm-1, của nhóm carbonyl C = O trong khoảng 1700 - 1750 cm-1.
1.5.2. Phổ khối lượng (Mass spectroscopy, MS)
Nguyên tắc của phƣơng pháp phổ này là dựa vào sự phân mảnh ion của phân
tử chất dƣới sự bắn phá của chùm ion bên ngoài. Phổ MS còn cho các pic ion mảnh
khác mà dựa vào đó ngƣời ta có thể xác định đƣợc cơ chế phân mảnh và dựng lại
đƣợc cấu trúc hoá học của các hợp chất. Hiện nay có rất nhiều loại phổ khối lƣợng,
nhƣ những phƣơng pháp chủ yếu sau:
Đinh Thị Phương Thảo 31 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
- Phổ EI-MS (Electron Impact Ionization mass spectroscopy) dựa vào sự phân
mảnh ion dƣới tác dụng của chùm ion bắn phá năng lƣợng khác nhau, phổ biến là
70eV.
- Phổ ESI-MS (Electron Sprayt Ionization mass spectroscopy) gọi là phổ phun
mù điện tử. Phổ này đƣợc thực hiện với năng lƣợng bắn phá thấp hơn nhiều so với
phổ EI-MS, do đó phổ thu đƣợc chủ yếu là pic ion phân tử và các pic đặc trƣng cho
sự phá vỡ các liên kết có mức năng lƣợng thấp, dễ bị phá vỡ.
- Phổ FAB (Fast Atom Bombing mass spectroscopy) là phổ bắn phá nguyên tử
nhanh với sự bắn phá nguyên tử nhanh ở năng lƣợng thấp, do đó phổ thu đƣợc cũng
dễ thu đƣợc pic ion phân tử.
- Phổ khối lƣợng phân giải cao (High Resolution mass spectroscopy), cho phép
xác định pic ion phân tử hoặc ion mảnh với độ chính xác cao.
- Ngoài ra, hiện nay ngƣời ta còn sử dụng kết hợp các phƣơng pháp sắc kí kết
hợp với khối phổ khác nhƣ: GC-MS (sắc kí khí - khối phổ) cho các chất dễ bay hơi
nhƣ tinh dầu hay LC-MS (sắc kí lỏng - khối phổ) cho các hợp chất khác. Các
phƣơng pháp kết hợp này còn đặc biệt hữu hiệu khi phân tích thành phần của hỗn
hợp chất (nhất là phân tích thuốc trong ngành dƣợc).
1.5.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy
NMR)
Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân là một phƣơng pháp phổ hiện đại và hữu hiệu nhất
hiện nay. Với việc sử dụng kết hợp các kỹ thuật phổ NMR một chiều và hai chiều,
các nhà nghiên cứu có thể xác định chính xác cấu trúc của hợp chất, kể cả cấu trúc
lập thể của phân tử.
Nguyên lý chung của các phƣơng pháp phổ NMR (phổ proton và carbon) là sự cộng hƣởng khác nhau của các hạt nhân từ (1H và 13C) dƣới tác dụng của từ trƣờng
ngoài. Sự cộng hƣởng khác nhau này đƣợc biểu diễn bằng độ dịch chuyển hoá học
(chemical shift). Ngoài ra, đặc trƣng của phân tử còn đƣợc xác định dựa vào tƣơng
tác spin giữa các hạt nhân từ với nhau (spin coupling).
Đinh Thị Phương Thảo 32 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
1.5.3.1. Phổ 1H-NMR: Trong phổ 1H-NMR, độ dịch chuyển hoá học (δ) của
các proton đƣợc xác định trong thang ppm từ 0-14ppm, tuỳ thuộc vào mức độ lai
hoá của nguyên tử cũng nhƣ đặc trƣng riêng của từng phần. Dựa vào những đặc
trƣng của độ dịch chuyển hoá học và tƣơng tác spin mà ta có thể xác định đƣợc cấu
trúc hoá học của hợp chất.
1.5.3.2.Phổ 13C-NMR: Phổ này cho tín hiệu vạch phổ carbon. Mỗi nguyên tử
carbon sẽ cộng hƣởng ở một trƣờng khác nhau và cho tín hiệu phổ khác nhau. Thang đo của phổ 13C-NMR là ppm, với dải thang đo rộng 0-230ppm.
1.5.3.3. Phổ DEPT (Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer):
Phổ này cho ta các tín hiệu phân loại các loại carbon khác nhau. Trên phổ DEPT, tín
hiệu của các carbon bậc bốn biến mất. Tín hiệu của CH và CH3 nằm về một phía và của CH2 về một phía trên phổ DEPT 1350. Trên phổ DEPT 900 chỉ xuất hiện tín
hiệu phổ của CH.
1.5.3.4. Phổ 2D-NMR: Đây là các kỹ thuật phổ hai chiều, cho phép xác định
các tƣơng tác của các hạt nhân từ của phân tử trong không gian hai chiều. Một số kỹ
thuật chủ yếu thƣờng đƣợc sử dụng nhƣ sau:
- Phổ HMQC (Heteronuclear Multiple Quantum Coherence): Các tƣơng tác
trực tiếp H-C đƣợc xác định nhờ vào các tƣơng tác trên phổ này. Trên phổ, một trục là phổ 1H-NMR, còn trục kia là 13C-NMR. Các tƣơng tác HMQC nằm trên đỉnh các
ô vuông trên phổ.
- Phổ 1H-1H COSY (HOMOCOSY) (1H-1H Chemical Shif Correlation
Spectroscopy): Phổ này biểu diễn các tƣơng tác xa của H-H, chủ yếu là các proton
đính với carbon liền kề nhau. Nhờ phổ này mà các phần của phân tử đƣợc nối ghép
lại với nhau.
- Phổ HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Connectivity): Đây là phổ biểu
diễn tƣơng tác xa của H và C trong phân tử. Nhờ vào các tƣơng tác trên phổ này mà
từng phần của phân tử cũng nhƣ toàn bộ phân tử đƣợc xác định về cấu trúc.
- Phổ NOESY (Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy): Phổ này biểu diễn
các tƣơng tác xa trong không gian của các proton không kể đến các liên kết mà chỉ
Đinh Thị Phương Thảo 33 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
tính đến khoảng cách nhất định trong không gian. Dựa vào kết quả phổ này có thể
xác định cấu trúc không gian của phân tử.
Ngƣời ta còn sử dụng hiệu ứng NOE bằng kỹ thuật phổ NOE differences để
xác định cấu trúc không gian của phân tử. Bằng việc đƣa vào một xung đúng bằng
từ trƣờng cộng hƣởng của một proton xác định thì các proton có cùng phía về không
gian cũng nhƣ gần nhau về không gian sẽ cộng hƣởng mạnh hơn và cho tín hiệu phổ
với cƣờng độ mạnh hơn.
Ngoài ra, ngƣời ta còn sử dụng phổ X-RAY (nhiễu xạ Rơnghen) để xác định
cấu trúc không gian của toàn bộ phân tử của hợp chất kết tinh ở dạng đơn tinh thể.
Nhƣng phạm vi sử dụng của phổ này hạn chế vì yêu cầu tiên quyết là cần phải có
đơn tinh thể. Đây là một điều kiện không phổ biến đối với các hợp chất hữu cơ.
Nhƣ trên đã đề cập, ngoài việc sử dụng các loại phổ, ngƣời ta còn sử dụng kết
hợp các phƣơng pháp chuyển hoá hoá học cũng nhƣ các phƣơng pháp phân tích, so
sánh, kết hợp khác. Đặc biệt đối với các phân tử nhiều mạch nhánh dài, tín hiệu phổ
NMR bị chồng lấp nhiều, khó xác định chính xác đƣợc chiều dài các mạch, cũng nhƣ
đối với các phân tử có các đơn vị đƣờng thì việc xác định chính xác loại đƣờng cũng
nhƣ cấu hình đƣờng thông thƣờng phải sử dụng phƣơng pháp thuỷ phân rồi xác định
bằng phƣơng pháp so sánh LC-MS hoặc GC-MS với các đƣờng chuẩn dự kiến.
Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất bằng các phƣơng pháp phổ: phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (NMR): 1H-NMR (500MHz) và 13C-NMR (125MHz) đƣợc đo
trên máy Bruker AM500 FT-NMR Spectrometer, Viện Hóa học - Viện Khoa học và
Công nghệ Việt Nam.
Đinh Thị Phương Thảo 34 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM
2.1. Nguyên liệu
Mẫu sao biển đƣợc thu thập tại đảo Vạn Bội tháng 06/2012 và đƣợc PGS.TS.
Đỗ Công Thung - Viện Tài nguyên và Môi trƣờng biển, Viện HLKHCNVN xác
định tên khoa học là Anthenea aspera. Tiêu bản đƣợc lƣu giữ tại Viện Hóa học các
Hợp chất thiên nhiên.
Hình 2.1: Ảnh minh họa mẫu sao biển Anthenea aspera.
2.2. Dụng cụ, hóa chất và thiết bị nghiên cứu
- Các hóa chất, dung môi sử dụng trong quá trình nghiên cứu đƣợc mua của
các hãng Merck, Sigma-Aldrich, Xilong. Dung môi chạy sắc ký đƣợc cất lại và làm
khan trƣớc khi sử dụng.
- Phổ NMR đƣợc đo trong dung môi CDCl3, MeOD d4 hoặc DMSO d6 tại nhiệt độ phòng trên máy Bruker AC III, tại 500 MHz cho 1H NMR và 125 MHz cho 13C
NMR. Chất chuẩn nội là TMS.
- Phổ MS đƣợc đo trên máy Agilent (USA) 1100 LC-MSD Trap.
- Điểm nóng chảy đƣợc đo trên máy Kofler microhot stage
- Sắc ký lớp mỏng (TLC) đƣợc thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn DC-Alufolien
60 F254 (Merck). Phát hiện chất bằng đèn tử ngoại 2 bƣớc sóng 254 nm và 365 nm,
hoặc dùng thuốc thử là CeSO4/H2SO4, KMnO4, Dragendoc, N-inhydrin, Iot.
Đinh Thị Phương Thảo 35 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
- Sắc ký cột đƣợc thực hiện với chất hấp thụ là siligagel pha thƣờng (Merck)
và pha đảo (ODS), Sephadex LH-20 và Dianion.
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu
. .1 hi ị nghi n cứ Phổ 1H-NMR (500 MHz) và 13C-NMR (125 MHz) đƣợc ghi trên máy Bruker
AM500 FT-NMR và TMS đƣợc sử dụng là chất chuẩn nội. Điểm nóng chảy đƣợc
đo trên máy Electrothermal IA-9200 (Anh). Phổ ESI-MS đo trên máy HP-1100
LC/MS Trap.
Sắc ký lớp mỏng (TLC) đƣợc thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn DC-Alufolien
60 F254 (Merck) và các vết chất đƣợc phát hiện bằng cách phun thuốc thử dung dịch
Ninhydrin hoặc thuốc thử KMnO4. Các hóa chất và dung môi đƣợc cất lại và làm
khan trƣớc khi sử dụng bằng các phƣơng pháp tiêu chuẩn. Sắc ký cột đƣợc thực
hiện trên silica gel (Merck silica gel Si 60 (40-63 mm).
2.3.2 Phân lập các hợp chất
Các mẫu tƣơi của Anthenea aspera (10 kg) đã đƣợc cắt thành miếng nhỏ và
ngâm chiết ba lần với ethanol trong thiết bị siêu âm ở nhiệt độ 40ºC. Dịch tổng thu
đƣợc đƣợc cất kiệt dung môi dƣới áp suất giảm, nhiệt độ < 50ºC thu đƣợc 213g cặn
chiết tổng EtOH. Cặn chiết này đƣợc chiết phân đoạn lần lƣợt với hexane (1L x 3),
EtOAc (1Lx3) và Butanol (1Lx3) thu đƣợc các cặn chiết tƣơng ứng: 45g cặn hexane
kí hiệu: SDH, 68g cặn ethyl acetate kí hiệu: SDE và 96g cặn butanol kí hiệu: SDM.
Cặn SDH đƣợc tách trên cột silica gel, hệ dung môi rửa giải hexane/CH2Cl2 và
CH2Cl2/MeOH (100-0% 100% v:v) thu đƣợc 9 phân đoạn kí hiệu SDH1-SDH9
tách trên cột silica gel với dung môi rửa giải hexane/CH2Cl2 và CH2Cl2/MeOH thu
đƣợc 3 hợp chất: SD1 (0,93g), SD2 (0,45g), SD3 (1,05g)
Đinh Thị Phương Thảo 36 K40A – Sư phạm Hóa học
Anthenea aspera 10 kg tƣơi
Cắt nhỏ, Chiết bằng EtOH Siêu âm, 400C 213g cao chiết EtOH
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Chiết với dung môi Hexane, EtOAc, BuOH
100(g)
68g cao chiết EtOAc 96g cao chiết BuOH
45g cao chiết Hexane CC hexane/CH2Cl2 100:100 CH2Cl2/MeOH
SDH3-SDH9
SDH1 SDH2 CC hexane/CH2Cl2 100/0:0/100 CH2Cl2/MeOH
SD2 (0,45g) SD1 (0,93g) SD3 (1,05g)
Sơ đồ 1. Sơ đồ phân lập chất của sao biển Anthenea Aspera
2.4. Dữ liệu phổ của các chất phân lập đƣợc
SD1: 1H-NMR (500 MHz, CDCl3), (ppm): 5,33 (2H, m, 2x H-9’ và H-10’);
5,19 (1H, m, H-2); 4,31 (1H,dd, J=3,5 và 12,0Hz, H-1); 4,15 (1H, dd, J=6,5 và
11,9Hz, H-3); 3,53 (1H, dd, J=2,0 và 5,3Hz, H-); 2,31 (4H, m, 2x H-2’ và H-2”);
2,0 (4H, m, 2x H-8’ và H-11’); 1,57 (9H, 2x H-3’ và H-3”); 1,28 (40 × CH2); 0,88
13C-NMR (125 MHz, CDCl3), (ppm): 173,44 (s, C-1); 173,10 (s, C-1’); 130,02
(9H, 2x H-18’ và H-18”).
(d, C-7); 129,72 (d, C-8); 71,78 (t, C-3); 70,12 (d, C-2); 68,98 (t, C-2’”), 62,79 (t,
C-1); 34,36 (t, C-2’); 34,17 (t, C-2”); 31,93 (t, 2 × C-8’ và C-11”); 31,79 (t, 2×C-
Đinh Thị Phương Thảo 37 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
16’ và C-16”); 29,71 (t, 36×CH2); 27,24 (t, C-15”); 27,19 (t, C-); 24,97 và 24,93 (t,
2 × C-3’ và C-3”); 22,69 (t, 2 × C-17’ và C-17”) và 14,10 (q, 2 × C-18’ và C-18”).
SD2: 1H-NMR (500 MHz, CDCl3), (ppm): 5,33 (2H, m, 2x H-9’ và H-10’);
5,19 (1H, m, H-2); 4,32 (1H,dd, J=3,5 và 12,0Hz, H-1); 4,15 (1H, dd, J=6,5 và
11,9Hz, H-3); 3,53 (2H, dd, J=2,0 và 5,3Hz, H-); 2,31 (4H, m, 2x H-2’ và H-2”);
2,0 (4H, m, 2x H-8’ và H-11’); 1,57 (9H, 2x H-3’ và H-3”); 1,28 (37 × CH2); 0,88
13C-NMR (125 MHz, CDCl3), (ppm): 173,44 (s, C-1); 173,11 (s, C-1’); 130,02
(9H, 2x H-18’ và H-18”).
(d, C-7); 129,72 (d, C-8); 71,78 (t, C-3); 70,12 (d, C-2); 68,98 (t, C-2’”), 62,79 (t,
C-1); 34,36 (t, C-2’); 34,17 (t, C-2”); 31,94 (t, 2 × C-8’ và C-11”); 31,79 (t, 2×C-
16’ và C-16”); 29,71 (t, 34×CH2); 27,24 (t, C-15”); 27,19 (t, C-); 24,97 và 24,93 (t,
2 × C-3’ và C-3”); 22,69 (t, 2 × C-17’ và C-17”) và 14,10 (q, 2 × C-18’ và C-18”).
SD3: 1H-NMR (500 MHz, CDCl3), (ppm): 5,34 (2H, m, 2x H-9’ và H-10’);
5,25 (1H, m, H-2); 4,28 và 4,30 (2H,dd, J=4,5Hz, H-1), 4,12 và 4,14 (2H, dd,
J=6,0Hz, H-3); 2,31 (6H, m, 2x H-2’ và H-2”); 2,0 (4H, m, 2x H-8’ và H-11’); 1,60
13C-NMR (125 MHz, CDCl3), (ppm): 173,29 (s, 2 × C-1’); 172,87 (s, C-1”);
(6H, 2x H-3’ và H-3”); 1,28 (31CH2); 0,88 (9H, 2x H-18’ và H-18”).
129,84 (d, 2 × C-9, C-10); 68,91 (d, C-2), 62,12 (t, C-1 và C-3); 34,07 (t, 2× C-2’ và
C-2”); 31,93 (t, 2 × C-8’ và C-11”); 31,79 (t, 2×C-16’ và C-16”); 29,63 (t,
26×CH2); 27,23 (t, C-15”); 24,92 (t, 2 × C-3’ và C-3”); 22,69 (t, 2 × C-17’ và C-
17”) và 14,10 (C-18’); 13,98 (C-18”).
Đinh Thị Phương Thảo 38 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Hợp chất SD1 thu đƣợc ở dạng dầu. Các số liệu phổ 1H và 13C-NMR cho biết chất SD1 đƣợc nhận dạng là một lipid. Các tín hiệu trên phổ 13C-NMR và DEPT cho biết sự
có mặt của các nhóm ester carbonyl tại C (173,29; 173,10). Hơn nữa các số liệu phổ 1H và 13C-NMR lại cho biết trong phân tử chỉ có một nối đôi tại C 129,72 / H 5,34
(2H,m). Điều này khẳng định nối đôi thuộc mạch nhánh C-2”. Điều này cho thấy
glyceride này có một acid không no mang một nối đôi ở vị trí đối xứng nhau.
Hình 3.1. Phổ 1H NMR của hợp chất SD1
Đinh Thị Phương Thảo 39 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Hình 3.2. Phổ 13C-NMR và phổ DEPT của hợp chất SD1
Phổ 1H-NMR chỉ ra sự có mặt của một nhóm metylcacbinol [H 4,28/4,30 (2H)
và C 62,12] và một nhóm metincacbinol [H 5,25 (1H)/ C 70,12]. Dựa trên phần
mềm mô phỏng phổ ECD xác định SD1 là một glyceride. Ngoài ra các giá trị phổ
thu nhận đƣợc so với tài liệu tham khảo khẳng định chất SD1 đƣợc xác định là một
triglyceride có một nối đôi có công thức: C60H114O5.
Hợp chất SD2 thu đƣợc ở dạng dầu. Các số liệu phổ 1H và 13C-NMR cho biết chất SD2 đƣợc nhận dạng cũng là một lipid. Các tín hiệu trên phổ 13C-NMR và
DEPT cho biết sự có mặt của các nhóm ester carbonyl tại C (173,44; 173,11). Cũng tƣơng tự nhƣ SD2, các số liệu phổ 1H và 13C-NMR cũng cho biết trong phân tử chỉ có một nối đôi tại C 129,72 / H 5,34 (2H,m). Các tín hiệu trên phổ 1H-NMR giống
với SD2, chỉ có điều khác biệt đó là số proton của nhóm CH2 ít hơn 4 proton.
Đinh Thị Phương Thảo 40 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Hình 3.3. Phổ 1H NMR của hợp chất SD2
Phân tích các số liệu phổ của chất SD2 và kết hợp phần mềm mô phỏng phổ
Hình 3.4. Phổ 13C-NMR và phổ DEPT của hợp chất SD2
ECD xác định SD2 là một glyceride có một nối đôi có công thức: C58H112O5.
Đinh Thị Phương Thảo 41 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Hợp chất SD3 thu đƣợc ở dạng dầu. Các số liệu phổ 1H và 13C-NMR cho biết chất SD3 đƣợc nhận dạng là một lipid. Các tín hiệu trên phổ 13C-NMR và DEPT
cho biết sự có mặt của các nhóm ester carbonyl tại C (173,29; 172,87). Trong đó
cƣờng độ píc 173,29 cao gấp 2 lần cƣờng độ pic 172,87, nhƣ vậy đây là một lipid có trục đối xứng bậc hai, hơn nữa các số liệu phổ 1H và 13C-NMR lại cho biết trong
phân tử chỉ có một nối đôi tại C 129,84 / H 5,34 (2H,m). Điều này khẳng định nối
đôi thuộc mạch nhánh C-2”, nếu không phân tử sẽ không tồn tại đƣợc trục đối xứng
bậc 2. Sự đối xứng bậc 2 của phân tử đƣợc xác định bằng cƣờng độ vạch phổ nhƣ xuất hiện 2 tín hiệu carbon olephin trên phổ 13C-NMR với cƣờng độ tích phân tƣơng ứng 2H trên phổ 1H-NMR. Điều này cho thấy triglyceride này có một acid không no
mang một nối đôi ở vị trí đối xứng nhau.
Phổ 1H-NMR chỉ ra sự có mặt của một nhóm metylcacbinol [H 4,28/4,30 (2H)
và C 62,12] và một nhóm metincacbinol [H 5,25 (1H)/ C 68,91].
Hình 3.5. Phổ 1H- NMR của hợp chất SD3
Đinh Thị Phương Thảo 42 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Hình 3.6. Phổ 13C-NMR và phổ DEPT của hợp chất SD3
Hình 3.7. Phổ COSY của hợp chất SD3
Đinh Thị Phương Thảo 43 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Hình 3.8. Phổ HMBC của hợp chất SD3
Hình 3.9. Phổ HMQC của hợp chất SD13
Các giá trị phổ thu nhận đƣợc so với tài liệu tham khảo khẳng định chất SD3
đƣợc xác định là một triglyceride có một nối đôi có công thức:
Đinh Thị Phương Thảo 44 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
KẾT LUẬN
1. Đã phân lập đƣợc 3 hợp chất lipid từ loài sao biển Anthenea aspera.
2. Cấu trúc của các hợp chất này đƣợc xác định nhờ vào các phƣơng pháp phổ hiện đại nhƣ phổ cộng hƣởng từ hạt nhân một chiều (1H-NMR, 13C-NMR), hai chiều
(COSY, HSQC, HMBC).
Đinh Thị Phương Thảo 45 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. http://www.wildsingapore.com/wildfacts/echinodermata/asteroidea/anthenea.htm
[2]. Chong Jiang, kennet G.Boyd, Andrew Mearns spragg- Two Diketopiperazines
and One Halogenated Phenol from Cultures of the Marine Bacterium
Pseudoalteromonas luteoviolacea, Natural Product Letters, (2000), 14 (6) 435-
440
[3]. https://fr.wikipedia.org/wiki/Lipide
[4].https://www.google.com.vn/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad
=rja&uact=8&ved=0ahUKEwisga3XsP_aAhVY57wKHXC5CT8QFggmMAA
&url=https%3A%2F%2Fwww.khanacademy.org%2Fscience%2Fbiology%2Fm
acromolecules%2Flipids%2Fa%2Flipids&usg=AOvVaw3pSQyiAgfwunReOZx
dQmnD
[5]. https://biology.tutorvista.com/biomolecules/lipids.html
[6]. GS.TS Phạm Quốc Long, “Các hợp chất Steroid glycoside mới từ hai loài sao
biển Việt Nam Acanthater planci và Echinaster luzonicus”.
[7]. Dong G, Xu T, Yang B, Lin X, Zhou X, Yang X, Liu Y, “Chemical
constituents and bioactivities of starfish.”, Chem Biodivers.2011; 8 :740-91.
[8]. Pizza, C et al., Gazz. Chim. Ital., 1985, 115, 585
[9]. Kicha, A.A. et al, Khim. Prir. Soedin., 1985, 21, 801; Chem. Nat. Compd.
(Engl. Transl.), 1985, 21, 760.
[10]. Iorizzi, M. et al., “Starfish saponins, part 23. steroidal glycosides from the
starfish halltyle regularls”, J. Nat. Prod, 1986, 49, 67-78
[11]. Iorizzi, M. et al, “Starfish saponins, part 46. steroidal glycosides and
polyhydroxysteroids from the starfish c ulcl ta nova eg uinea e”, J. Nat. Prod,
1991, 54, 1254-1264
[12]. Tang HF, Yi YH, Li L, Sun P, Zhang SQ, Zhao YP, “Three new asterosaponins
from the starfish Culcita novaeguineaeand their bioactivity”,. Planta Medica,
(2005), 71, 458-463.
Đinh Thị Phương Thảo 46 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
[13]. Tang HF, Yi YH, Li L, Sun P, Zhang SQ, Zhao YP, “Asterosaponins from the
starfish Culcita novaeguineae and their bioactivities”, (2006) Fitoterapia, 77,
28-34.
[14]. Tang HF, Cheng G, Wu J, Chen XL, Zhang SY, Wen AD, Lin HW
,“Cytotoxic asterosaponins capable of promoting polymerization of tubulin
from the starfish Culcita novaeguineae.”, J Nat Prod. 2009,72, 284-9.
[15]. Trịnh Thị Thu Hƣơng, Nghiên cứu thành phần hóa học của loài sao biển
Anthenea pentagonula, Luận văn thạc sỹ, 2007.
GS. TS Phạm Quốc Long Tạp chí KHCN ISSN : 0866. 708X, tập 48, số 4a,
(2010) 39-44.
[16]. Ma N, Tang HF, Qiu F, Lin HW, Tian XR, Yao MN , “Polyhydroxysteroidal
glycosides from the starfish Antheneachinensis.” , J Nat Prod. 2010 ;73 :590-7.
[17]. Ngoan BT, Hanh TT, Vien le T, Diep CN, Thao NP, Thao do T, Thanh
NV, Cuong NX, Nam NH, Thung do C, Kiem PV, Kim YH, Minh CV,
“Asterosaponins and glycosylated polyhydroxysteroids from the starfish
Culcita novaeguineae and their cytotoxic activities.”, J Asian Nat Prod
Res. 2015;17, 1010-7.
[18]. Malyarenko TV, Kharchenko SD, Kicha AA, Ivanchina NV, Dmitrenok
PS, Chingizova EA, Pislyagin EA, Evtushenko EV, Antokhina TI, Minh
CV, Stonik VA. “Anthenosides L-U, Steroidal Glycosides with Unusual
Structural Features from the Starfish Anthenea aspera” J Nat Prod. 2016; 79,
3047-3056.
[19]. Kicha AA, Kalinovsky AI, Ivanchina NV, Malyarenko TV, Dmitrenok
PS, Kuzmich AS, Sokolova EV, Stonik VA , “Furostane Series
Asterosaponins and Other Unusual Steroid Oligoglycosides from the Tropical
Starfish Pentacerasterregulus”, J Nat Prod. 2017; 80, 2761-2770.
[20]. Kicha AA, Ha DT, Ivanchina NV, Malyarenko TV, Kalinovsky AI, Dmitrenok
PS, Ermakova SP, Malyarenko OS, Hung NA, Thuy TTT, Long PQ, “Six New
Đinh Thị Phương Thảo 47 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Polyhydroxysteroidal Glycosides, Anthenosides S1 - S6, from the Starfish
Anthenea sibogae”, Chem Biodivers. 2018; 15:e1700553.
[21]. Ivanchina NV, Kicha AA, Malyarenko TV, Ermolaeva SD, Yurchenko
EA, Pislyagin EA, Van Minh C, Dmitrenok PS, “Granulatosides D, E and
other polar steroid compounds from the starfish Choriaster granulatus. Their
immunomodulatory activity and cytotoxicity”, Nat Prod Res. 2018:1-8.
[22]. Kawano, Y. et al., “Isolation and Structure of Two New Ceramide Lactosides”
Annalen, 1988, 19.
[23].https://books.google.com.vn/books?id=w1bLBQAAQBAJ&pg=PA7&lpg=PA7
&dq=Acanthacerebroside+C&source=bl&ots=q9tW_Ibnce&sig=raNhjgDHVch
CikPfR4MwHYHavXI&hl=vi&sa=X&ved=0ahUKEwizxL6yif_aAhXLxrwKH
Y_DDS4Q6AEIKzAB#v=onepage&q=Acanthacerebroside%20C&f=false
[24]. Sugiyama, S. et al., “Synthesis of Acanthacerebroside A”, Annalen, 1988, 619;
1990-1063
[25]. Higuchi, R. et al., “Structures of Three New Cerebrosides, Astrocerebroside
A, B, and C and of Related Nearly Homogeneous Cerebrosides”, Annalen,
1990, 51-55; 1996, 593-599
[26]. Kawatake S1, Nakamura K, Inagaki M, Higuchi R , “Isolation and structure
determination of six glucocerebrosides from the starfish Luidia maculata”,
Chem Pharm Bull (Tokyo). 2002, 50: 1091-6.
[27]. Maruta T1, Saito T, Inagaki M, Shibata O, Higuchi R , “Biologically active
glycosides from Asteroidea, 41. Isolation and structure determination of
glucocerebrosides from the starfish Linckia laevigata.”, Chem Pharm Bull
(Tokyo). 2005; 53: 1255-8.
[28]. Inagaki M1, Ikeda Y, Kawatake S, Nakamura K, Tanaka M, Misawa
E, Yamada M, Higuchi R, “Isolation and structure of four new ceramides from
the starfish Luidia maculata.” Chem Pharm Bull (Tokyo). 2006; 54 : 1647-9.
Đinh Thị Phương Thảo 48 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
[29]. Inagaki M, Nakata T, Higuchi R, “Isolation and structure of a galactocerebroside
molecular species from the starfish Culcita novaeguineae”, Chem Pharm Bull
(Tokyo). 2006; 54 : 260-1.
[30]. Pan K , Inagaki M , Ohno N , Tanaka C , Higuchi R , Miyamoto T ,
“Identification of sixteen new galactocerebrosides from the starfish Protoreaster
nodosus.” Chem Pharm Bull (Tokyo). 2010, 58 : 470-4.
Đinh Thị Phương Thảo 49 K40A – Sư phạm Hóa học
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 Khóa luận tốt nghiệp
Đinh Thị Phương Thảo K40A – Sư phạm Hóa học
