ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA HÓA HỌC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA LOÀI ĐỊA Y PARMOTREMA sp.
THU HÁI Ở BÌNH THUẬN
SVTH
: PHẠM THỊ NGỌC OANH
MSSV : 35106037
GVHD : Th.s HỒ XUÂN ĐẬU
TP. Hồ Chí Minh, tháng 05 năm 2013
MỤC LỤC
MỤC LỤC ................................................................................................... 5
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................. 5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...................................................................... 6
1.1. GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA Y ................................................................................. 6
1.2. MÔ TẢ LOÀI ĐỊA Y CHƯA XÁC ĐỊNH PARMOTREMA sp. ................. 6
1.3. CÁC NGHIÊN CỨU HÓA HỌC CỦA ĐỊA Y THUỘC CHI
PARMOTREMA ............................................................................................. 9
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM .............................................................. 16
2.1. HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ........................................................................... 16
2.2. ĐIỀU CHẾ CÁC LOẠI CAO ....................................................................... 16
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ........................................ 19
3.1. KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT PAR 1 .............. 19
3.2. KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT Par 2 ................ 21
3.3. KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT Par-H1 ............. 23
3.4. KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT Par-H2 ............. 24
KẾT LUẬN ............................................................................................... 26
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................... 27
LỜI MỞ ĐẦU
Ngay từ thời trung đại, nhiều người làm nghề y đã sử dụng các loài địa y làm thuốc
chữa bệnh như: Lobaria pulmonaria chữa các bệnh về phổi, Parmelia sulcata chữa các bệnh về sọ não[1], …Ngày nay địa y vẫn được sử dụng làm một số loại thuốc dân gian. Người da đỏ
ở Florida và người Trung Quốc đã sử dụng một số loại địa y khác nhau làm thuốc, đặc biệt là thuốc long đờm[1]. Ahmadjian và Nilsson[2] công bố rằng địa y Cetraria islandica bán rộng rãi
trong các tiệm bào chế thuốc ở Thụy Điển và dùng để điều trị bệnh đái tháo đường, bệnh phổi
và bệnh viêm mũi. Peltigera canina được sử dụng ở Ấn Độ như một dược phẩm làm giảm các cơn đau gan[1].
Ngoài công dụng chữa bệnh, địa y còn được sử dụng làm thực phẩm, mỹ phẩm, xà
phòng, nước hoa. Các loại hợp chất khác nhau và các dẫn suất của depside được chiết từ các
chi Evernia, Parmelia và Ramalina, một số có mùi hương hấp dẫn được dùng trong xà phòng
và nước hoa. Đặc biệt, địa y được xem như là các chất chỉ thị sinh học cho ô nhiễm môi
trường.
Với những công dụng đó, địa y được nhiều nhà hóa dược nghiên cứu, nhiều hợp chất
tự nhiên được cô lập và một số được xác định có hoạt tính kháng khuẩn, kháng ung thư, kháng virut, giảm đau, hạ sốt[3,4] , …
Địa y là thực vật bậc thấp, là kết quả của sự cộng sinh của tảo và nấm. Nhờ dạng sống
này, địa y có thể sống được ở nhiều nơi trên đất, đá, thân cây,... trong những điều kiện khác
nghiệt và khô hạn của vùng nhiệt đới. Ở Việt Nam, người ta dễ dàng tìm thấy sự có mặt của
địa y ở những nơi quen thuộc với sự phân bố phong phú và đa dạng. Vậy mà từ trước đến nay
ở Việt Nam chưa có tác giả nào nghiên cứu về hóa học cũng như ứng dụng của địa y. Để góp
phần vào sự phát triển của khoa học Việt Nam, chúng tôi đã lựa chọn loại địa y thuộc chi
Parmotrema thu hái ở huyện Hàm Thuận Nam, tỉnh Bình Thuận
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU VỀ ĐỊA Y
Địa y, dạng thực vật bậc thấp đặc biệt, là kết quả cộng sinh của nấm (mycobiont) và một
thành phần quang hợp (photobiont) thường là tảo (green alga) hay vi khuẩn lam
(cyanobacterium). Khoảng 17.000 loài địa y đã được biết. Địa y thường được chia làm ba
lavicola,
dạng chính: dạng khảm (crustose), dạng phiến (foliose) và dạng sợi (frucose).
Xanthoria sp., địa y khảm trên đá núi lửa tại miệng núi lửa ở Idaho, USA. Xanthoparmelia cf. một địa y phiến, trên đá bazan Địa y sợi Hypogymnia cf. tubulosa với Bryoria sp. và Tuckermannopsis sp. ở miền núi Canada.
Hình 1: Ba dạng chính của địa y
Thành phần tảo của địa y sản sinh các carbohydrate bằng quá trình quang hợp, còn
thành phần nấm sản sinh các hợp chất tự nhiên (để chống tia UV, ngăn chặn sâu bọ và các
loài động vật ăn cỏ, …), cung cấp nước và khoáng chất. Kết quả từ sự cộng sinh này giúp
địa y có thể sinh trưởng và sống sót trong những điều kiện khắc nghiệt, chủ yếu ở vùng vĩ
độ cao, vùng nhiệt đới, và có thể hiện diện ở khắp mọi nơi như trên đá, đất, lá cây, thân cây,
kim loại, thủy tinh.
1.2. MÔ TẢ LOÀI ĐỊA Y CHƯA XÁC ĐỊNH PARMOTREMA sp.
• Địa y mọc trên đá ở núi Tà Cú, ở độ cao 1.000 mét so với mực nước biển, huyện Hàm
Thuận Nam, tỉnh Bình Thuận.(Hình 1)
Trang 6
Hình 2:Tản địa y Parmotrema sp.
• Tên khoa học của địa y được xác định thuộc chi Parmotrema nhưng chưa xác định
được loài. Mẫu hiện đang gửi thạc sĩ Võ Thị Phi Giao và tiến sĩ Harrie J. M. Sipman để giúp
xác định tên khoa học.
• Mẫu ký hiệu US-B026, được lưu trong quyển tiêu bản thực vật, bộ môn Hóa hữu cơ,
khoa Hóa, trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên TP.HCM.
1.3. HOẠT TÍNH CỦA CÁC HỢP CHẤT TỪ ĐỊA Y
1.3.1 Hoạt tính điều tiết tăng trưởng đối với thực vật bậc cao[5]
Địa y hoặc các hợp chất của địa y Hoạt tính
Ức chế sự tăng trưởng của cây rau diếp
Barbatic acid, 4-O- demethylbarbatic acid, diffractaic acid, evernic acid, lecanoric acid, β-orcinolcarboxylic acid, orsellinic acid
Ergochrome AA (secalonic acid A) Gây độc cho thực vật
Evernic acid Giảm các nồng độ chất diệp lục trong lá rau bina
Lecanoric acid Nguyên nhân gây bất thường cho gốc của cây Allium cepa
Các hợp chất phenol đơn vòng Hoạt tính ức chế của độc chất thực vật
Các quinone từ Pyxine sp. Ức chế sự nguyên phân của rễ cây Allium cepa
Usnic acid Ức chế sự nẫy mầm và phát triển của Lepidium sativum
1.3.2. Hoạt tính kháng virus của các hợp chất địa y[5]
Hợp chất Virus và enzyme của virus
Depsidone: virensic acid và dẫn xuất Hệ enzyme đặc hiệu đính thể nguyên thực khuẩn vào nhiễm sắc thể virus HIV.
Sao chép ngược HIV Butyrolactone acid: protolichesterinic acid
Trang 7
(+)-Usnic acid và 4 depside khác Virus Epstein-Barr (EBV)
HIV, cytomegalovirus và các virus khác
Emodin, 7-Cloroemodin, 7- Chloro-1-O-methylemodin, 5,7- Dichloroemodin, Hypericin
1.3.3. Hoạt tính kháng khuẩn và kháng nấm của các hợp chất địa y[5]
Hợp chất Vi khuẩn
Usnic acid và các dẫn xuất
Vi khuẩn gram (+), Bacteroides spp., Clostridium perfringens, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Staphylococcus spp., Enterococcus spp., Mycobacterium aurum
Protolichesterinic acid Helicobacter pylori
Methyl orsellinate, Ethyl orsellinate, Methyl β-orsellinate, Methyl haematommate
Epidermophyton floccosum, Microsporum canis, M. gypseum, Trichophyton rubrum, T. mentagrophytes, Verticillium achliae, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Candida albicans
Alectosarmentin Staphylococcus aureus, Mycobacterium smegmatitis
Leishmania spp 1´-Chloropannarin, Pannarin
Bacillus brevis Emodin, Physcion
Pulvinic acid và dẫn xuất Drechslera rostrata, Alternaria alternata Vi khuẩn hiếu khí và vi khuẩn kỵ khí
Leprapinic acid và dẫn xuất Vi khuẩn Gram (+) và Gram (-)
1.3.4. Các loại enzyme bị ức chế bởi các hợp chất của địa y[5]
Hợp chất của địa y Enzyme bị ức chế
Atranorin Trypsin, Pankreaselastase, Phosphorylase
Baeomycesis acid 5-Lipoxygenase
Tyrosinase
Bis-(2,4-dihydroxy-6-n- propylphenyl)methane, Divarinol, cao chiết từ Cetraria juniperina, Hypogymnia physodes và Letharia vulpina
Chrysophanol Glutathione reductase
Trang 8
Monoaminoxidase B Confluentic acid, 2β-O- Methylperlatolic acid
Prostataglandinsynthetase 4-O-Methylcryptochlorophaeic acid
(+)-Protolichesterinic acid 5-Lipoxygenase (Sao chép ngược HIV)
Vulpinic acid Phosphorylase
Norsolorinic acid Monoamino oxidase
Physodic acid Arginine decarboxylase
Usnic acid Ornithine decarboxylase
1.3.5. Hoạt tính kháng ung thư và kháng đột biến của các hợp chất địa y[5]
Hợp chất Hoạt tính trên loại tế bào
(-)-Usnic acid
Kháng ung thư phổi Lewis, ung thư bạch cầu P388, ức chế phân bào, có hoạt tính chống lại tế bào sừng hóa HaCaT
Protolichesterinic acid Có hoạt tính chống lại tế bào ung thư bạch cầu K-562 và khối u rắn Ehrlich
Gây độc cho quá trình tái tạo các lympho bào Pannarin, 1-Chloropannarin, Sphaerophorin
Naphthazarin Có hoạt tính chống lại dòng tế bào sừng hóa
Scabrosin ester và dẫn xuất, Euplectin Gây độc chống lại tế bào murine P815 mastocytoma và các dòng tế bào khác
Hydrocarpone, Salazinic acid, Stitic acid Có hoạt tính với sự nhân bản của tế bào gan chuột
Có hoạt tính chống lại tế bào ung thư bạch cầu Psoromic acid, Chrysophanol, Emodin và dẫn xuất
1.3. CÁC NGHIÊN CỨU HÓA HỌC CỦA ĐỊA Y THUỘC CHI
PARMOTREMA
Các hợp chất theo qui trình sinh tổng hợp polyketid
Các acid béo
Năm 2001, Sassaki GL[6] đã cô lập được acid béo trong một số loài địa y thuộc chi
Parmotrema như 9-oxodecanoic acid (1), 9-metyltetradecanoic acid (2), 6-
Trang 9
metyltetradecanoic acid (3), 3-hydroxydecanoic acid (4), nonanedioic acid (5) và
decanedioic acid (6).
Các acid béo vòng
Năm 1990, F. David[7] và cộng sự đã cô lập được praesoredioic acid (7) và
protopraesorediosic acid (8) từ Parmotrema praesorediosum. Ngoài ra, cũng từ chi
Parmotrema còn phân lập được lichesterinic acid (9) và protolichesterinic acid (10).
Các hợp chất phenol đơn vòng
Cũng trong năm này, Irma S. Rojas[8] công bố sự có mặt của orcinol (11), metyl-β-
orsellinate (12) và metyl haematommate (13) trong Parmotrema tinctorum (Nyl.) Hale.
Năm 2000, từ địa y Parmotrema stuppeum (Nyl.) Hale, Javaprakasha G. K.[9] đã cô
lập orsenillic acid (14) và metyl orsenillate (15).
Depside
Năm 1999, Laily B. Din[10] đã công bố trong các loài địa y thuộc chi
Parmotrema có chứa một hàm lượng lớn các hợp chất bậc hai bao gồm các depside là một
loại ester tạo thành bằng sự liên kết của hai hay nhiều phân tử phenolcarboxylic acid như
atranorin (16) và cloroatranorin (17).
Năm 2002, Alcir Teixeira Gomes và cộng sự[12] đã cô lập lecanoric acid (18) từ
Parmotrema tinctorum (Nyl.) Hale
Depsidone
Trong các loài địa y thuộc chi Parmotrema có mặt các depsidone[6,10,12,13] sau
malonprotocetraric acid (19), protocetraric acid (20), furmaprotocetraric acid (21),
succinprotocetraric acid (22), salazinic acid (23), consalazinic acid (24), α-collatolic acid
(25), dehydrocollatolic acid (26), alectoronic acid (27), norstictic acid (28), và hypostitic
acid (29)
Xanthone
Theo N. K Honda và cộng sự đã cô lập được 2 xanthone là lichenxanthone (30) và
secalonic acid (31) trong Parmotrema dilatatum, Parmotrema lichnxanthonium và Parmotrema sphaerospora[14].
Trang 10
Các hợp chất theo qui trình sinh tổng hợp mevalonic acid
Năm 1993, Bazyli Czeczuga[16] đã nhận danh được 17 carotenoid có mặt trong
Parmotrema tinctorum dựa vào kỉ thuật HPLC và so sánh với phổ IR là α-carotene (33), β-
carotene (34), β-eryptoxanthin (35), lutein (36), 3’-epilutein (38), zeaxanthin (39),
luteinepoxide (40), antheraxanthin (41), violaxanthin (42), mutatoxanthin (43), flavoxanthin
(44), echinenone (45), canthaxanthin (46), astaxanthin (47), neoxanthin (48), capsochrome
(49), β-citraurin (50).
Các hợp chất tạo nên bằng quá trình sinh tổng hợp của tảo
Năm 2005, Elaine R.Carbonero[16], nhà hóa học Brazil, đã định danh được hai
glucan với tên là nigeran [(1 → 3), (1 → 4) - α - glucan] và lichenan [(1 → 3), (1 → 4) - β -
glucan] trong Parmotrema austrosinense, Parmotrema delicatulum, Parmotrema
mantiqueirense, Parmotrema schindleri và Parmotrema tinctorum.
Trang 11
Công thức hóa học của các hợp chất
O
13
11
5
14
7
1
9
3
COOH
9
3
7
5
COOH 1
10
CH3
9 - Oxodecanoic acid (2)
9 - Metyltetradecanoic acid
(1)
13
9
9
7
5
10
3
14
7
CH3 5
11
3
1 COOH
1 COOH
OH
6 - Metyltetradecanoic acid (3)
3 - Hydroxydecanoic acid (4 )
5
9
3
7
HOOC
7
5
3
COOH 1
HO OC 9
1 COOH
Nonanedioic acid (5)
Decanedioic acid (6)
COOH
COOH
H2C
H3C
O
O
COOH
COOH
O
O
(CH2)14
(CH2)14
Praesorediosic acid (7)
Protopraesorediosic acid (8)
COOH
COOH
H2C
H3C
O
O
O
CH3
(CH2)12
O
CH3
(CH2)12
Protolichesterinic acid (10)
Lichesterinic acid (9)
CH3
CH3
COOCH3
COOCH3
HO
OH
HO
OH
CHO
CH3
Metyl
- orcinol carboxylat ( 12)
β
Metyl haematommate
(13)
CH3
CH3
CH3
COOCH3
COOH
HO
OH
HO
OH
HO
OH
CH3
Metyl orsellinate (15)
Orsellinic acid (14)
Orcinol (11)
Trang 12
O
CH3
CH3
O
CH3
CH3
Cl
C
OH
O
C
OH
O
HO
OH
C
OH
HO
OCH3
C
OCH3
CHO
CH3 O
CHO
CH3 O
Cloroatranorin (17)
Atranorin (16)
COOH
O
O
CH3
CH3
O
O
CH3
C
O
OH
C
OH
O
HO
OH
OH
C
O
HO
C
OH
CH3 O
CHO
CH3 O
Lecanoric acid (18)
Malonprotocetraric acid (19 )
CH2OH
O
CH3
O
CH3
CH3
O
OH
C
C
O
OH
CH3O
C
OH
O
HO
O
C O
CH3 O
CHO
HO
CH
O
CH3
Hypostictic acid (29)
Protocetraric acid (20 )
HOOC
HOOC
O
O
O
O
O
CH3
O
CH3
OH
O
C
C
O
OH
O
C
HO
OH
O
HO
OH
C
CHO
CH3 O
CHO
CH3 O
Succinprotocetraric acid (22)
Fumarprotocetraric acid (21)
O
O
CH3
CH2OH
CH3
CH2OH
C
OH
O
C
O
OH
O
O
HO
O
C
HO
C
O
HO
O
CH
CHO
O
HO
CH
OH
Salazinic acid (23)
Consalazinic acid (24 )
Trang 13
(CH2 )4 CH3
(CH2 )4 CH3
O
O
C
O
OH
O
O
O
O
OH
C
O
CH3O
O
O
O
CH3O
HO
O
O
Dehydrocollatolic acid (26)
α - Collatolic acid (25)
CH3
O
O
O
CH3
CH3
C
O
OH
C
O
OH
O
O
O
HO
O
HO
O
CHO
HO
CH O
HO
Norstictic acid (28)
Alectoronic acid (27)
OH
O
OH
CH3
COOCH3 O
CH3
CHO
O
OH
O
CH3O
OCH3
OH
O
OH
O
CH3
OH
Lichenxanthone (30 )
Secalonic acid (31 )
α - Carotene (33 ) ( β,ε - Carotene)
β - Carotene (34 ) ( β,β - Carotene)
OH
Lutein (36 )
OH
HO
( β,ε Carotene-3,3'-diol) -
3' - Epilutein (38 )
HO
OH
β - Eryptoxanthin (35) ( β,β− Carotene-3-ol)
Trang 14
OH
Zeaxanthin (39)
(
- Carotene-3,3'-diol)
β,β
OH
HO
O
Luteinepoxide (40)
HO
(5,6 –Epoxy-5,6-dihdro-β,ε-carotene-3,3’-diol)
OH
O
Antheraxanthin (41)
HO
(5,6 - Epoxy - 5,6 - dihydro - b, b - carotene-3,3'-diol)
O
Flavoxanthin (44)
HO
O
(5,8 –Epoxy-5,8-dihdro-β,ε-carotene-3,3’-diol)
OH
,
Astaxanthin (47)
HO
O
3,3’-Dihydroxy- β,β-carotene-4,4’-dion
O
Echinenone (45)
O
( β,β
Carotene- 4-on)
Canthaxanthin (46)
( β,β Carotene - 4,4' - dion)
O
Neoxanthin (48)
HO
( 5,6 - Epoxy - 6,7 - -didehydro - 5,5,5',6' - tetrahydro - β, β - carotene-3,5,3'-triol)
O
Capsochrome (49)
O
HO
OH
( 5,8 - Epoxy - 3,3'- - dihydroxy - 5,8 - dihydro - β, χ - carotene - 6'- on)
β - Citraurin (50)
HO
3-Hydroxy-8-apo-β-carotene-8’-al
Trang 15
CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
2.1. HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ
Hóa Chất
Dung môi dung trong sắc ký cột và sắc ký điều chế, sắc ký lớp mỏng gồm eter dầu hỏa,
ethyl acetat, acid acetic, cloroform, aceton, metanol điều là hóa chất của hãng Chemsol-Việt
Nam và được làm khan bằng Na2SO4 nếu sử dụng lại và nước cất. Thuốc thử: để hiện hình
các vết hữu cơ bằng sắc ký lớp mỏng, phun xịt bằng dung dịch acid sulfuric 30%,
vanillin/H2SO4, đèn UV. Sắc ký cột thường dùng silica gel sắc ký cột 70- 30, cỡ hạt: 0.04-
0.06 mm, Ấn Độ.
Thiết Bị
Các thiết bị dùng để ly trích (lọ thủy tinh, becher, bình lóng).
Máy cô quay chân không Buchi-111 kèm bếp cách thủy Buchi 461 Water Bath.
Cột sắc ký: cột cổ điển.
Sắc ký lớp mỏng 25DC-Alufolien 20 x 20 cm Kiesel gel F254 Merck.
Thiết bị đo nhiệt độ nóng chảy khối Maquenne.
Các thiết bị ghi phổ: Phổ 1H-NMR, 13C-NMR, phổ DEPT- NMR 135 và 90: Ghi trên máy cộng hưởng từ hạt nhân Bruker ở tần số 500 MHz cho phổ 1H-NMR và 125 MHz cho phổ 13C-NMR.
Tất cả phổ được ghi tại:
- Phòng Phân Tích Trung Tâm Trường đại học Khoa Học Tự Nhiên thành phố Hồ Chí
Minh, số 227, Nguyễn Văn Cừ, Quận 5, thành phố Hồ Chí Minh.
2.2. ĐIỀU CHẾ CÁC LOẠI CAO
Từ 1kg mẫu địa y tươi được tiến hành bằng phương pháp ngâm dầm trong dung
môi metanol ở nhiệt độ phòng. Lấy dịch chiết cô quay thu hồi dung môi dưới áp suất thấp
thu được cao metanol thô. Sau đó, giải ly lần lượt bằng các đơn dung môi với độ phân cực
tăng dần : eter dầu hỏa, chloroform, ethyl acetat, và metanol thu được các loại cao: cao eter
dầu hỏa, cao chloroform, cao ethyl acetat và cao metanol. Dịch của những loại cao này được làm bay hơi dung môi bằng máy cô quay với nhiệt độ xấp xỉ 40oC.
Trang 16
Địa y tươi(1kg)
- Ngâm dầm bằng methanol.
- Thu hồi dung môi
Cao methanol
- Giải li bằng các dung môi khác nhau.
- Thu hồi dung môi
Cao eter
Cao
Cao
Cao chloroform
dầu hỏa
ethyl acetate
methanol
Sơ đồ 2.1: Quy trình điều chế các loại cao của địa y
Sắc kí cột trên cao methanol
Cao methanol (100g) chọn khảo sát được sắc kí cột giải ly thu được 2 phân đoạn:
phần tủa (10g) và phần dịch.
Từ phân đoạn tủa (10g) sắc kí cột và giải ly với hệ dung môi ete dầu : etyl axetat (9:1-
0:10) thu được ba phân đoạn( T1-T2-T3). Tiếp tục thực hiện sắc kí cột silica trên phân đoạn
T1, thu được hai chất kí hiệu là Par-H1 và Par-H2. Với phân đoạn T3 sắc ký lớp mỏng
điều chế và giải ly với hệ dung môi etyl axetat: axit axetic (10:1) thu được hai chất kí hiệu là
Par 1 và Par 2.
Trang 17
Parmotrema sp
Cao Me 100g
Dịch Tủa 10g
H:EA (9:1 – 0:10) ED:EA (9:1 – 0:10)
Cao EA1 Cao EA2 Phần còn lại Phân đoạn T1 Phân đoạn T2 Phân đoạn T3
EA:AcOH(10:1) Sắc kí lớp mỏng điều chế EA:Me (5:5-0:10) ED:EA:AcOH 9 : 1 : 5giọt/10ml
Par-H2 Par 1 Par 2 Par-H1 Cao Me2 Cao Me1
Sơ đồ 2.2: Sơ đồ sắc kí cột trên cao methanol.
Trang 18
CHƯƠNG 3: NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ
3.1. KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT PAR 1
Hợp chất par 1 thu được từ phân đoạn T3 của loài địa y Parmotrema sp là chất bột, màu
trắng đục.
Phổ 1H-NMR (phụ lục 1).
Phổ 13C-NMR (phụ lục 2).
Phổ HSQC (phụ lục 3).
Phổ HMBC (phụ lục 4).
Biện luận cấu trúc phổ:
Trên phổ 1H–NMR, ở vùng từ trường thấp, thấy có tín hiệu của một proton vòng thơm
mũi đơn tại δH 6.83 (1H, s, H-5) và một proton của nhóm aldehyde mũi đơn tại δH 10.58
(1H, s, H-8). Ngoài ra phổ còn cho thấy tín hiệu của proton nhóm methylen –CH2–O–
mũi đơn ở δH 4.60 (2H, s, H-8’) và hai tín hiệu của hai nhóm methyl gắn với vòng thơm tại
δH 2.42 (3H, s, H-9) và δH 2.40 (3H, s, H-9’).
Phổ 13C–NMR cho thấy hợp chất Par 1 có 18 carbon trong đó có: 1 nhóm
aldehyde (δC 191.67), 2 nhóm carboxyl (δC 170.1, 163.8), 1 carbon methin (δC 118.6),
1 nhóm –CH2OH (δC 52.9), 2 nhóm methyl (δC 21.3, 14.3) và các carbon vòng thơm (δC
116.6, 161.2, 112.4, 163.8, 152.0, 111.8, 155.0, 117.0, 151.9, 141.7, 129.4).
Phổ HSQC giúp tái khẳng định điều đó.
Trên nhân thơm A, nhóm 6-CH3 tương quan với carbon tại δC 116.6 (C-1), δC 118.6 (C-
5), δC 152.0 (C-6). Nhóm 5-H tương quan với carbon tại δC 21.3 (C-9), δC 163.8 (C-4), δC
112.4 (C-3). Nhóm 3-CHO tương quan với carbon tại δC 163.8 (C-4), δC 112.4 (C-3). Từ
đó xác định được cấu trúc của vòng A.
Trên nhân thơm B, nhóm 6’-CH3 có δ=14 dịch về từ trường cao, chứng tỏ 6’-CH3 phải ở lân cận một nguyên tử oxy[18]. Thêm nữa, phổ HMBC cho thấy tương quan của 6’-CH3
với carbon tại δC 111.8 (C-1’), δC 141.7 (C-5’), δC 129.5 (C-6’). Từ đó khẳng định vị trí
nhóm -CH3 trên nhân B.
Trang 19
Nhóm methylen có δ=4.60 chứng tỏ nhóm methylen phải vừa liên kết với oxy vừa liên
kết với vòng thơm. Nhóm methylen liên kết với oxy và nhân thơm thông thường phải có
δ=60-70ppm. Độ dịch chuyển hóa học của nhóm hydroxymethylen dịch về vùng từ trường
cao ở 52.0ppm chứng tỏ nhóm này phải ở lân cận 2 nguyên tử oxy. Thêm nữa, phổ HMBC
cho thấy tương quan của 3’-CH2OH với carbon tại δC 155.0 (C-2’), δC 117.0 (C-
3’), δC 151.9 (C-4’). Từ đó khẳng định vị trí nhóm -CH2OH trên nhân B. Từ đó xác
O
9 CH3
H
8' CH2OH
7
5
1
A 3
OH
HO
O
3' B 1'
CHO 8
COOH 7'
định được cấu trúc của vòng B.
O 5' H3C 9' Hình 3. Một số tương quan HMBC trong hợp chất Par1
Từ kết quả thu được và theo tài liệu tham khảo[17], cấu trúc hợp chất Par 1 được đề nghị
là protocetraric acid.
Bảng 1. Số liệu phổ của hợp chất Par 1
VỊ TRÍ Hợp chất Par 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1’ 2’ 3’ 4’ 5’ 6’ 7’ 8’ δC 116.6 161.1 112.4 163.8 118.6 152.0 164.0 191.7 21.3 111.7 155.0 117.0 151.9 141.7 129.4 170.1 52.9 δH 6.83(s) 10.58(s) 2.42(s) 4.60 HMBC 3,4,9 3,4 1,5,6 2’,3’,4’
Trang 20
9’ 2.40 14.3 1’,5’,6’
3.2. KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT Par 2
Hợp chất Par 2 thu được từ phân đoạn T3 của loài địa y Parmotrema sp là
chất bột, màu trắng ngà.
Phổ 1H-NMR (phụ lục 5).
Phổ 13C-NMR (phụ lục 6).
Phổ HMBC (phụ lục 7).
Biện luận cấu trúc
Trên phổ 1H–NMR, ở vùng từ trường thấp, thấy có tín hiệu của một proton vòng thơm
mũi đơn tại δH 6.83 (1H, s, H-5) và một proton của nhóm aldehyde mũi đơn tại δH 10.58
(1H, s, H-8). Ngoài ra phổ còn cho thấy tín hiệu của proton nhóm methylen –CH2–O–
mũi đơn ở δH 4.60 (2H, s, H-8’) và hai tín hiệu của hai nhóm methyl gắn với vòng thơm tại
δH 2.42 (3H, s, H-9) và δH 2.40 (3H, s, H-9’). Những dữ liệu phổ tương tự với hợp chất Par
1 chỉ khác Par 2 có thêm một nhóm methoxy ở δH 3.22 (3H, s, H-10’).
Phổ 13C–NMR cho thấy hợp chất Par 2 có 19 carbon trong đó có: 1 nhóm aldehyde (δC
191.7), 2 nhóm carboxyl (δC 170.1, 164.0), 1 carbon methine (δC 118.6), 1 nhóm –
CH2OH (δC 52.9), 2 nhóm methyl (δC 21.3, 14.3) và các carbon vòng thơm (δC 116.6,
161.2, 112.4, 163.8, 152.0, 111.8, 155.0, 117.0, 151.9, 141.7, 129.4).
Trang 21
So sánh dữ liệu phổ 1H–NMR và phổ 13C-NMR của Par 1 và của Par 2 nhận thấy dữ
liệu phổ tương tự, nhưng Par 2 có thêm một nhóm methoxy ở δH 3.22 (3H, s, H-10’) và δC
57.9 (C-10’).
Phổ HMBC của Par 2 hoàn toàn tương đồng với Par 1, nhưng có thêm tương quan của
proton của nhóm methoxy với C-8’ và tương quan của nhóm methylen với C-10’ khẳng
định Par 2 là dẫn xuất methyl hóa của Par 1 tại vị trí C-8’.
Từ các kết quả thu được và theo tài liệu tham khảo[17], cấu trúc của hợp chất Par 2 được
O
9 CH3
10'
H
8' CH2OCH3
7
5
1
A 3
OH
HO
5'
O
3' B 1'
CHO 8
COOH 7'
đề nghị là 8’-O-methylprotocetraric acid.
O H3C 9' Hình 4. Một số tương quan HMBC trong hợp chất Par2
Bảng 2. So sánh số liệu phổ NMR của hợp chất Par 1 và Par 2
Hợp chất PAR 1 Hợp chất PAR 2
Vị trí δH, J (Hz) δC δH δC HMBC (1H - 13C) HMBC (1H - 13C)
Trang 22
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3, 4, 9 3,4 1,5,6 2’,3’,4’ 1’,5’,6’ 1/ 6.83 s 10.59 s 2.43 s 4.60 s 2.40 s 112.4 161.2 111.8 163.8 118.6 152.0 164.0 191.7 21.3 116.6 155.0 117.6 144.5 141.7 129.4 170.1 52.9 14.3 6.83(s) 10.58(s) 2.42(s) 4.60 2.40 3.22 3,4,8 3,4 1,5,6 2’,3’,4’,10’ 1’,5’,6’ 8’` 112.5 161.5 112.5 164.4 117.6 152.3 164.6 192.0 21.8 116.5 155.9 116.3 146.0 142.6 131.4 170.8 62.8 15.0 57.9 2/
3/
4/
5/
6/
7/
8/
9/
10/
3.3. KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT Par-H1
Phổ 1H-NMR (phụ lục 8).
Biện luận cấu trúc
Phổ 1H-NMR thấy có tín hiệu của 2 proton thuộc vòng thơm tại δ 6.51 , δ 6.40 (1H, s,
5-H và 5’-H).
Trang 23
Ngoài ra phổ 1H-NMR còn cho thấy tín hiệu của 1 proton aldehyd [δ 10.36 (1H, s)],
1 nhóm proton nhóm metoxy [δ 3.98 (3H, s)], 3 nhóm hydroxy kiềm nối [δ 12.53, 12.47 và
11.91 (1H , s, 4-OH, 2-OH và 2’-OH)] và 3 nhóm metyl [2.69 (3H, s), 2.54 (3H, s), 2.09
(3H, s).
Từ các kết quả thu được và theo tài liệu tham khảo[10], cấu trúc của hợp chất Par-H1
O
CH3
O
CH3
OCH3
O
OH
CH3
OH
HO
CHO
được đề nghị là atranorin
atranorin
3.4. KHẢO SÁT CẤU TRÚC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT Par-H2
Hợp chất Par-H2 được cô lập từ phân đoạn T1, là chất rắn không màu.
Phổ 1H-NMR (phụ lục 9).
Biện luận cấu trúc
Phổ 1H-NMR thấy có tín hiệu của 1 proton thuộc vòng thơm tại δ 6.29(1H, s, 5-H).
Ngoài ra phổ 1H-NMR còn cho thấy tín hiệu của 1 proton aldehyd [δ 10.34 (1H, s), 3-
CH=O], 1 nhóm metoxy [δ 3.96 (3H, s), -OCOCH3], 2 nhóm hydroxy kiềm nối [δ
12.86 (s, 2-OH), 12.40 (s, 4-OH)].
Từ các kết quả thu được và theo tài liệu tham khảo[8], cấu trúc của hợp chất Par-H2
O
CH3
OCH3
HO
OH
CHO
được đề nghị là methyl haematommate.
methyl haematommate
Bảng 3: Số liệu phổ của hợp chất Par-H1 và Par-H2
Hợp chất Par-H1 Hợp chất Par-H2 Vị trí
δH δH
Trang 24
6.29 s 10.34 s 2.53 s 3.96 s 12.85 12.40 6.40 s 10.36 s 2.69 s 6.51 s 2.09 s 2.54 s 3.98 s 12.52 s 12.48 s 11.91 s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1/ 2/ 3/ 4/ 5/ 6/ 7/ 8/ 9/ 10/ 4-OH 2-OH 2/-OH
Trang 25
KẾT LUẬN
Từ mẫu địa y Parmotrema sp. thu hái trên núi Tà Cú, huyện Hàm Thuận Nam, tỉnh
Bình Thuận, Việt Nam. Sau khi làm sạch, phơi khô, xay nhuyễn thu được 1kg mẫu. Tiến
hành điều chế cao metanol thô. Sử dụng phương pháp ngâm dầm trong dung môi metanol,
giải ly lần lượt bằng các đơn dung môi với độ phân cực tăng dần thu được các loại cao như:
cao eter dầu hỏa, cao ethyl acetate, cao cloroform, và cao methanol.
Tiến hành sắc ký cột trên cao methanol thu thu được 2 phân đoạn là phần dịch và
phần tủa. Từ phân đoạn tủa (10g) sắc kí cột thu được ba phân đoạn( T1-T2-T3). Tiếp tục
thực hiện sắc kí cột silica trên phân đoạn T1, thu được hai chất kí hiệu là Par-H1 và Par-
H2. Với phân đoạn T3 thực hiện sắc ký lớp mỏng điều chế thu được hai chất kí hiệu là Par 1
và Par 2.
Sử dụng các phương pháp quang phổ hiện đại và so sánh với tài liệu tham khảo, đã
xác định được cấu trúc của hai hợp chất hữu cơ cô lập được trong địa y Parmotrema sp. như
O
O
CH3
CH3
O
O
CH2OH
CH2OCH3
OH
HO
OH
O
HO
O
CHO
CHO
COOH
H3C
COOH
H3C
hình.
O
CH3
O
CH3
O
CH3
OCH3
CH3
O
O
HO
OH
CH3
OH
HO
CHO
CHO
Acid protocetraric Acid 8’-O-methylprotocetraric
Methyl haematomme atranorin
HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO CỦA ĐỀ TÀI
Trang 26
Vì điều kiện về thời gian và vật chất không cho phép, nên trong phạm vi của đề tài
này, chúng tôi chỉ khảo sát trên cao methanol. Trong thời gian sắp tới, nếu có điều kiện
chúng tôi sẽ tiến hành khảo sát các hợp chất còn lại trên các cao còn lại. Đồng thời chúng
tôi sẽ tiến hành thử nghiệm một số hoạt tính sinh học ở các loại cao và hợp chất đã cô lập
được.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] E. J. W. Barrington, Arthur J.Willis, The biology of lichens: Contemporary biology,
2nd edition, Edward Arnold, London (1974).
[2] Ahmadjian V.; Nilsson S, Swedish Lichens.Yb. Am. Swed. Hist. Fdn (1963).
[3] B. C. Behera, Neerja Verma, Anjari Sonone, Urmila Markhija, “Antioxidant and
antibacterial properties of some cultured lichens”, Bioresource Technology, 99, 776-784
(2008).
[4] Muhammad I. Choudhary, Azizuddin Saima Jalil, Atta-ur-Rahman, “Bioactive
phenolic compounds from a medicinal lichen, Usnea longissima”, Phytochemistry, 66,
2346-2350 (2005)
[5] Yit Heng Choi (2008), Generic potential of lichen-forming fungi in Polyketide
biosynthesis, A thesis for Doctor of Philosophy, RMIT University.
[6] N. K. Honda, F. R. Pavan, R. G. Coelho, S. R. De AndradeLeite, A. C. Micheletti,
T. I. B. Lopes, M. Y. Misutsu, A. Beatriz, R. L. Brum, C. Q. F. Leite, Antibacterial activity
of lichen substances, Phytomedicine, 1-5 (2009).
[7] F. David, J.A. Elix and M.W.Binsamsudin, Two new aliphatic acids from the lichen
Parmotrema praesorediosum (Nyl.) Hale, Aust. J. Chem, 43, 1297-1300 (1990)
[8] Irma S.Rojas, Blas Lotina-Hennsen, Rachel Mata, “Effect of lichen metabolites on
thylakoid electron transport and photophosphorylation in isolated spinach chloroplasts”, J.
Nat. Prod, 63, 1396-1399 (2002).
[9] Marion Millot, Sophie Tomasi, Sourisak Sinbandhit, Joel Boustie, Phytochemical
investigation of Tephromela atra: NMR studies of collatolic acid derivatives,
Phytochemistry Letters, 1, 139-143 (2008).
Trang 27
[10] Porntep C., Suthep W., Nongluksna S., Nattaya N., Aromatase inhibitory, radical
scavenging, and antioxidant activities of depsidones and diaryl ethers from endophytic
fungus Corynespora cassiicola L36, Phytochemistry, 70, 407-413 (2009).
[11] Lai Yeap Foo, David J. Galloway, Pseudodepsidones and other constituents from
Xanthoparmelia scabrosa, Phytochemistry, 18, 1977-1980 (1979).
[12] Peter Fiedler, Vicente Gambaro, Juan A. Garbarino, Wanda Wilhot, Epiphorellic
acids 1 and 2, two diaryl ethers from the lichen Cornicularia epiphorella, Phytochemistry,
25, 461-465 (1986).
PAR H1-CDCL3-1H
[13] Changon Seo, Jae Hak Sohn, Jong Seog Ahn, Joung Han Yim, Hong Kum Lee,
Hyuncheol Oh, Protein tyrosine phosphatase 1B inhibitory effects of depsidones and
O
CH3
pseudodepsidone metabolites from the Antarctic lichen Stereocaulon apinum, Bioorganic &
O
CH3
O
CH2OCH3
O
CH2OCH3 [14] Vo Thi Phi Giao (2003), Crustose lichens in Binh Chau-Phuoc Buu Nature
OH
HO
O
OH
HO
Medicinal Chemistry Letters, 19, 2801-2803 (2009).
O
CHO
CHO
COOH
H3C
COOH
Reserive: taxonomy and ecology, Biological master dissertation, University of Natural
H3C
Sciences Ho Chi Minh city, Vietnam.
[15] Elaine R. Carbonero, Anderson V. Montai, Caroline G. Mellinger, Sionara
Eliasaro, Guiherme L.Sassaki, Philip A.J.Gorin and Marcello lacomini (2005), “ Glucans of
lichenized fungi: significance for taxonomy of the genera Parmotrema and Rimelia”,
Phytochemistry, 66, 929-934.
[16] Alcir Teixeira Gomes, Neli K. Honda, Fernanda Mesquita Roese, Rozanna M.
Muzzi, Maria Rita Marques (2002), “Bioactive derivatives obtained from lecanoric acid, a
constituent of the lichen Parmotrema tinctorum (Nyl.) Hale”, Rev. Bras.Farmacogn., 12,
74-75.
[17] John A. Elix and Judith H. Wardlaw, 1999. The Structure of Chalybaeizanic Acid
and Quaesitic Acid, Two New Lichen Depsidones Related to Salazinic Acid, Aust. J. Chem.,
52, 713–715.
[18] Thiago I. B. Lopes, Roberta G. Coelho, Nídia C. Yoshida, Neli K. Honda, Radical-
scavenging activity of orsellinates, Chem. Pharm. Bull., 56, 1551-1554, 2008
Trang 28
O
CH3
O
CH2OH
OH
HO
O
CHO
COOH
H3C
Phụ lục 1: Phổ 1H-NMR của hợp chất Par 1
O
CH3
O
CH2OH
OH
HO
O
CHO
COOH
H3C
Phụ lục 2: Phổ 1C-NMR của hợp chất Par 1
O
CH3
O
CH2OH
OH
HO
O
CHO
COOH
H3C
Phụ lục 3: Phổ HSQC của hợp chất Par 1
O
CH3
O
CH2OH
OH
HO
O
CHO
COOH
H3C
Phụ lục 4: Phổ HMBC của hợp chất Par 1
O
CH3
O
CH2OCH3
OH
HO
O
CHO
COOH
H3C
Phụ lục 5: Phổ 1H-NMR của hợp chất Par 1
O
CH3
O
CH2OCH3
OH
HO
O
CHO
COOH
H3C
Phụ lục 6: Phổ 13C-NMR của hợp chất Par 2
O
CH3
O
CH2OCH3
OH
HO
O
CHO
COOH
H3C
Phụ lục 7: Phổ HMBC của hợp chất Par 2
PAR H2-CDCL3-1H
O
CH3
CH3
HO
OH
CHO
Phụ lục 9: Phổ 1H-NMR của hợp chất Par-H2
PAR H1-CDCL3-1H
O
CH3
O
CH3
OCH3
O
OH
CH3
OH
HO
CHO
![Ứng dụng kỹ thuật trao đổi ion trong điện phân: Bài tiểu luận [chuẩn nhất]](https://cdn.tailieu.vn/images/document/thumbnail/2025/20250829/sonphamxuan1808/135x160/97341756442892.jpg)
![Ô nhiễm môi trường không khí: Bài tiểu luận [Nổi bật/Chi tiết/Phân tích]](https://cdn.tailieu.vn/images/document/thumbnail/2025/20251011/kimphuong1001/135x160/76241760173495.jpg)
