Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu các phương pháp phân lập zerumbone có chất lượng cao từ thân rễ cây gừng gió( Zingiber zerumbet Sm) và chuyển hóa zerumbone thành các hợp chất có hoạt tính sinh học

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:63

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm chuyển hóa zerumbone thành các hợp chất có hoạt tính sinh học và xác định cấu trúc phân tử của chúng bằng các phương pháp quang phổ hiện đại. Khảo sát hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các sản phẩm tổng hợp được từ zerumbone. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Nghiên cứu các phương pháp phân lập zerumbone có chất lượng cao từ thân rễ cây gừng gió( Zingiber zerumbet Sm) và chuyển hóa zerumbone thành các hợp chất có hoạt tính sinh học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ----------------------------- LÊ THỊ THÙY NGHIÊN CỨU CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN LẬP ZERUMBON CÓ CHẤT LƢỢNG CAO TỪ THÂN RỄ CÂY GỪNG GIÓ (ZINGIBER ZERUMBERT SM) VÀ CHUYỂN HÓA ZERUMBON THÀNH CÁC HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2011
MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 3 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................... 4 1.1. Khái quát về chi Gừng (Zingiber) ................................................................. 4 1.1.1. Đặc điểm thực vật của các cây chi Gừng: .................................................. 4 1.1.2. Sinh thái, sinh trƣởng và phát triển. ........................................................... 4 1.2. Khái quát về cây Gừng gió (Zingiber zerumbet. Sm) ................................... 6 1.2.1. Đặc điểm thực vật ................................................................................... 7 1.2.2. Nguồn gốc và phân bố của cây Gừng gió (Zingiber zerumbet. Sm) ...... 8 1.2.3. Thành phần hóa học của Gừng gió (Zingiber zerumbet. Sm) ................ 9 1.2.3.1. Các tecpenoit và tinh dầu của Gừng gió .......................................... 9 1.2.3.2. Các curcuminoit ............................................................................. 16 1.2.3.3. Các flavonoit .................................................................................. 17 1.3. Công dụng và các hoạt chất sinh học của Gừng gió (Zingiber zerumbet Sm) ............................................................................................................................ 20 1.3.1. Gừng gió trong y học các dân tộc Phƣơng Đông ................................ 20 1.3.2. Các hoạt chất sinh học của Gừng gió (Zingiber zerumbet. Sm) ........... 20 1.3.3. Zerumbone và hoạt tính sinh học ......................................................... 22 1.3.3.1. Zerumbone và hoạt tính sinh học ................................................... 22 1.3.3.2. Cơ chế oxi hóa khử [12] ................................................................ 24 1.3.3.3. Cơ chế thúc đẩy quá trình tự chết (apoptosis mechanism) ............ 25 1.3.4. Phân lập và chuyển hóa Zerumbone .................................................... 27 1.3.4.1. Phân lập Zerumbone ...................................................................... 27 CHƢƠNG 2 ........................................................................................................... 33 ĐỀ TÀI, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM ...................... 33 2.1. Đề tài, mục tiêu, nội dung ........................................................................... 33 2.1.1. Đề tài..................................................................................................... 33 2.1.2. Mục tiêu của đề tài................................................................................ 33 2.1.3. Nhiệm vụ của đề tài .............................................................................. 33 2.2.1. Thiết bị nghiên cứu ............................................................................... 34 2.2.2. Các hóa chất .......................................................................................... 34 2.3. Thực nghiệm................................................................................................ 35 2.3.1. Nghiên cứu các phƣơng pháp phân lập zerumbone từ thân rễ cây gừng gió ................................................................................................................... 35 2.3.1.1. Nguyên liệu và phƣơng pháp xử lý ................................................... 35 2.3.1.2. Điều chế cặn chiết không phân cực ............................................... 35 2.3.1.3. Phân lập Zerumbone có chất lƣợng cao từ cặn chiết không phân cực bằng sắc ký cột ............................................................................................ 35 2.3.1.4. Phân lập Zerumbone chất lƣợng cao từ cặn chiết không phân cực bằng phƣơng pháp sắc ký lớp mỏng điều chế (SKLMĐC) ........................ 36 2.3.1.5. Điều chế zerumbone có chất lƣợng cao từ cặn chiết phần không phân cực bằng phƣơng pháp kết tinh phân đoạn ........................................ 38 2.3.2. Điều chế các dẫn xuất của Zerumbone ................................................. 39
2.3.2.1. Điều chế amino zerumbone ( ZerNH2) .......................................... 39 2.3.2.2. Điều chế 3- isopropylaminozerumbone ......................................... 39 2.4. Khảo sát hoạt tính chống ung thƣ của các dẫn xuất của Zerumbone .......... 39 CHƢƠNG 3 ........................................................................................................... 41 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................................... 41 3.1. Điều chế Zerumbone chất lƣợng cao ( 99%) ............................................ 41 3.1.1. Nguyên liệu cho điều chế zerumbone .................................................. 41 3.1.2. Điều chế phần không phân cực (dầu Zerumbone) và zerumbone tinh khiết ................................................................................................................ 41 3.2. Tổng hợp một số dẫn xuất của zerumbone và khảo sát hoạt tính chống ung thƣ của chúng ..................................................................................................... 46 3.2.1. Tổng hợp 3- amino và 10- amino Zerumbone ...................................... 46 3.2.2. Tổng hợp 3- isopropylamino zerumbone ............................................. 51 3.3. Khảo sát hoạt tính chống ung thƣ của 3-isopropylaminozerumbone .......... 54 KẾT LUẬN ............................................................................................................ 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................... 56 2
LỜI MỞ ĐẦU Gừng gió (Zingiber zerumbet Sm) là cây thuốc dân tộc nổi tiếng từ lâu đời không chỉ ở nƣớc ta mà còn ở rất nhiều nƣớc Đông Nam Á nhƣ Indonexia, Thái Lan, Miến Điện… Gừng gió là cây mọc hoang dại phổ biến ở nƣớc ta từ Bắc tới Nam, đặc biệt là ở các tỉnh miền núi nƣớc ta. Hợp chất có hoạt tính sinh học chính của gừng gió là Zerumbone- nó là chất có hoạt tính phòng ngừa và chống ung thƣ mạnh trên 10 loại ung thƣ khác nhau, đặc biệt là ung thƣ gan và ung thƣ vú. Vì vậy, gần 20 năm trở lại đây, Zerumbone nhận đƣợc sự quan tâm của rất nhiều nhà khoa học trên thế giới, đặc biệt là các nhà khoa học Nhật Bản và Mỹ. Ngoài ra những nghiên cứu gần đây của các nhà khoa học đã chứng minh rằng dẫn xuất của zerumbone cũng có hoạt tính phòng ngừa và chống ung thƣ mạnh. Chính vì vậy mà chúng tôi đặc biệt quan tâm tới việc điều chế zerumbone có chất lƣợng cao từ cây gừng gió để chuyển hóa zerumbone thành các chất khác nhau nhằm tạo ra đƣợc những hợp chất có hoạt tính sinh học phục vụ cho ngành y dƣợc. Đấy cũng chính là lí do mà chúng tôi chọn đề tài:“ Nghiên cứu các phương pháp phân lập zerumbone có chất lượng cao từ thân rễ cây gừng gió( Zingiber zerumbet Sm) và chuyển hóa zerumbone thành các hợp chất có hoạt tính sinh học.” 3
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1. Khái quát về chi Gừng (Zingiber) Họ Gừng (Zingiberaceae) có nhiều chi và nhiều loài khác nhau. Hầu hết các loại cây thuộc họ Gừng phân bố chủ yếu ở các nƣớc Đông Nam Á, Trung Quốc, Ấn Độ và Nhật Bản… Theo các tác giả Võ Văn Chi và Dƣơng Đức Tiến đã tổng kết, họ Gừng có 45 chi gồm hơn 1300 loài, phân bố ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Riêng ở Việt Nam, họ Gừng có 8 chi gồm 25 loài khác nhau phân bố rải rác từ Bắc tới Nam [4,5]. Chi Gừng (Zingiber) gồm khoảng 100 loài, phân bố chủ yếu ở các khu vực nhiệt đới Châu Á và Châu Úc. Trung tâm phong phú nhất của chi Gừng là ở các nƣớc Đông Nam Á. 1.1.1. Đặc điểm thực vật của các cây chi Gừng: - Các cây thuộc chi Gừng là loại thân thảo, sống nhiều năm, cao khoảng từ 0,5-3,5 m. Thân rễ mập, phân nhánh nhiều, tạo thành củ nằm ngang trên mặt đất. Thịt củ nạc, thơm và có vị cay. - Lá mọc so le theo hai phía đối xứng trên thân; phiến lá hình mác, thuôn đến bầu dục dài hoặc hình đƣờng chỉ; cuống lá rất ngắn hoặc hầu nhƣ không có; bẹ lá nguyên hoặc xẻ hai thuỳ; có mùi thơm nhẹ. - Cụm hoa bông, thƣờng mọc từ thân rễ, đôi khi ở ngọn “thân giả”. Các hoa mọc sít nhau và mỗi hoa đƣợc bao bởi một lá bắc sắp xếp nhƣ dạng vẩy cá từ dƣới lên trên; lúc đầu thƣờng có màu xanh, sau chuyển dần sang màu vàng, đỏ nhạt, vàng sáng hoặc đỏ. Cánh hoa hình ống mảnh, màu trắng, vàng hoặc hồng; bao phấn thƣờng có dạng hình ống bao lấy vòi nhụy, bầu ba ô nhẵn hoặc có lông dày. Quả nang 3 ô, hạt nhiều, hình trứng hay hình xoan, màu nâu đỏ, màu đen, trắng hay vàng [7]. 1.1.2. Sinh thái, sinh trƣởng và phát triển. Các loài trong chi Gừng (Zingiber) thƣờng thích nghi với điều kiện ẩm, đƣợc che bóng và nhiệt độ không quá cao (khoảng 27-300C về ban ngày và 17-180C về 4
ban đêm). Chúng sinh trƣởng dƣới tán rừng thứ sinh, rừng cây bụi, rừng tre, rừng tếch, ở khe núi, thung lũng hoặc ven bìa rừng… Chúng ƣa đất tốt, màu mỡ và sinh trƣởng tốt ở những khu vực có độ cao dƣới 1500m so với mặt nƣớc biển. Một số loài có thể mọc trên đất có lẫn sỏi đá, trên bãi đất trống hoặc trong rừng tới độ cao 3000m so với mặt nƣớc biển. Thân, rễ các loại cây thuộc chi Gừng phát triển rất nhanh. Từ một chồi giống ban đầu, chúng có thể phân nhánh, đâm chồi, tăng sinh khối và phát triển thành một bụi lớn chỉ trong một vài năm. Ở nƣớc ta, chi Gừng cũng khá phong phú. Chúng sinh trƣởng chủ yếu trong vùng núi ở hầu hết các tỉnh từ Bắc vào Nam. Theo Phạm Hoàng Hộ [7], chi Gừng ở Việt Nam có 11 loài nhƣ sau: Bảng 1.1. Các loài Gừng có ở Việt Nam TT Tên khoa học Tên Việt Nam Phân bố 1 Zingiber officinale Roscoe Gừng Phân bố rộng Tây Nguyên, 2 Zingiber acuminatum Valeton Gừng nhọn Trung Bộ Bà Rịa- Vũng 3 Zingiber conchichinensis Gagn Gừng Nam Bộ Tàu 4 Zingiber eberhardtii Gagn Gừng Eberhardt Lâm Đồng 5 Zingiber gramineum Bl Gừng lúa, Ngải trặc Biên Hòa 6 Zingiber monophyllum Gagn Gừng một lá Ninh Bình 7 Zingiber pellitum Gagn Gừng bọc da Bà Rịa 8 Zingiber purpureum Roscoe Gừng tía Phân bố rộng 9 Zingiber rubens Roxb Gừng đỏ Lâm Đồng 10 Zingiber rufopilosum Gagn Gừng lông hung Hà Nội 11 Zingiber zerumbet (L.) J.E. Sm. Gừng gió Phân bố rộng 5
Trong 11 loài Gừng thƣờng thấy ở nƣớc ta, có 3 loài đƣợc nhân dân ta dùng nhiều:  Gừng (Zingiber purpureum Roscoe): còn gọi là Khƣơng, Sinh khƣơng (Gừng tƣơi), Can khƣơng (Gừng khô), đƣợc trồng khắp cả ba miền Bắc, Trung, Nam để làm mứt, gia vị, thuốc chữa bệnh đƣờng ruột. Cây cao 0,5-1m. Củ màu vàng, thơm, cay. Phát hoa ở đất, hình bầu dục trên một cọng dài 5-10cm. Lá hoa xanh sau ngả sang đỏ. Hoa vàng, cánh môi to 2cm, có sọc đỏ. Noãn sào không long.  Gừng tía (Zingiber montanum (Koanig) Dietrich): còn đƣợc dân gian gọi là Gừng dại, Gừng đỏ… Ở nƣớc ta Gừng tía mọc tự nhiên tại Cúc Phƣơng (Ninh Bình), Ba Vì (Hà Nội) và các tỉnh phía Nam. Gừng tía đƣợc dùng làm gia vị thay thế Gừng trong công nghiệp chế biến thực phẩm và dùng làm thuốc chữa bệnh. Cây cao đến 2m. Củ màu vàng cam, vị nóng, đắng, thơm. Phát hoa ở gốc, xoan hay bầu dục. Lá hoa màu đỏ.  Gừng gió (Zingiber zerumbet. Sm ): xem mục 1.2. Công dụng của các loài cây thuộc chi Gừng Hầu hết các loài cây thuộc chi Gừng (Zingiber) đều có chứa tinh dầu, đƣợc coi là nguồn nguyên liệu có giá trị để làm gia vị và làm thuốc. Thân rễ đƣợc làm gia vị trong chế biến thực phẩm, là nguyên liệu chế biến rƣợu bia, mứt Gừng… Trong dân gian, Gừng là vị thuốc giúp kích thích tiêu hóa, dùng trong những trƣờng hợp kém ăn, ăn uống không tiêu, chữa đau dạ dày, cảm mạo, phong hàn, làm thuốc ra mồ hôi, chữa ho mất tiếng, mụn nhọt, đau đầu, đau nhức xƣơng… Gừng còn đƣợc dân gian dùng để chữa ho cho gia súc nhƣ trâu, bò, voi, ngựa bị đau mắt đỏ, ăn không nuốt đƣợc… 1.2. Khái quát về cây Gừng gió (Zingiber zerumbet. Sm) Cây Gừng gió có tên khoa học là Zingiber zerumbet (L) J. E. Sm (hay Zingiber zerumbet. Sm) thuộc chi Gừng (Zingiber), họ Gừng (Zingiberaceae). 6
Ngoài ra, cây còn có một số tên đồng nghĩa sau: Amoum zerumbet L (1753); Zingiber amaricans Blume (1872); Z. aromaticum Valeton (1918); Z. littorale Valeton (1918) [9]. Ở mỗi nƣớc, cây Gừng gió đƣợc gọi với nhiều tên riêng nhƣ: Riềng dại, Ngải mặt trời, Ngải xanh (Việt Nam), Khuhet phtu, Prateal vongatit (Campuchia), Gingembre fou (Pháp) và Phong Khƣơng (Trung Quốc) [4, 5, 7, 8, 9]. 1.2.1. Đặc điểm thực vật Gừng gió (Zingiber zerumbet.Sm) đƣợc xếp vào loại cây trồng quý hiếm cần đƣợc bảo tồn theo qui định số 80/2005/QĐ-BNN ký ngày 05/12/2005 của Bộ NN & PTNT. Nó thuộc danh mục 1, danh mục các nguồn gien trao đổi quốc tế trong trƣờng hợp đặc biệt. Gừng gió thuộc dạng cây thảo, cao khoảng 1,2-1,7 m. Thân rễ (hay còn gọi là củ) phân nhánh, vỏ ngoài màu vàng nhạt, thịt củ màu vàng sáng, có mùi thơm nhẹ. Ống bẹ lá sắp xếp sít nhau tạo thành thân giả, gần nhƣ không cuống; phiến lá hình mác thuôn, kích thƣớc 25-40 x 4-8 cm, thon ở gốc, chóp lá hình nhọn, mặt trên xanh lục đậm, mặt dƣới xanh nhạt và có lông rải rác. Cụm hoa bông, hình trụ hay trứng, kích thƣớc 6-14 x 4-5 cm, chóp tù, mọc từ thân rễ, trên cán dài 10-30 cm, thẳng, có nhiều vẩy xếp lợp lên nhau bao quanh. Cụm hoa có nhiều lá bắc xếp lớp lên nhau, lá bắc gần giống hình trứng, kích thƣớc 3-4 x 2,5 cm. Khi còn non có màu xanh, già chuyển sang màu đỏ. Hoa mọc ở mỗi kẽ lá bắc; đài hình ống, dài 2,5 cm, ngắn hơn lá bắc, màu trắng, tràng hoa hình ống, dài từ 5-5,5 cm với các thùy hình mác dài, màu vàng chanh; có 3 thùy, thùy phía lƣng lớn hơn, kích thƣớc 2,5 x 2 cm; các thùy bên nhỏ, kích thƣớc 1,6 x 0,7 cm; môi dài 5 cm, mép có răng tròn, màu trắng hoặc vàng, bao phấn màu vàng nhạt; bầu 3 ô. Quả nang hình trụ hay bầu dục, dài 1,5 cm, khi chín có màu đỏ; hạt ít, màu đen, áo hạt có màu trắng [9]. Tại Đông Nam Á dựa vào đặc điểm cụm hoa, năm 1996 Thailade đã mô tả và sắp xếp những dạng khác nhau của loài Gừng gió (Z. zerumbet) vào các thứ 7
(var): Var. amaricans (Blume) Thailade; Var. aromaticum (Valeton) Thailade; var. zerumbet; var. littorale (Valeton) Thailade [9]. Do sự đa dạng về hình thái nên những nghiên cứu về thành phần hóa học trong tinh dầu Gừng gió phân bố ở các vùng, các nƣớc khác nhau thay đổi trong giới hạn khá rộng. Và năng suất thu hái “củ” ở các thứ Gừng gió cũng khác nhau, năng suất “củ” tƣơi của var. zerumbet trong khoảng từ 20-32 tấn/ha/năm, còn của các thứ khác thấp hơn [9]. Hình 1.1. Cây Gừng gió (Zingiber zerumbet. Sm) 1.2.2. Nguồn gốc và phân bố của cây Gừng gió (Zingiber zerumbet. Sm) Nhiều tác giả cho rằng Gừng gió có nguồn gốc từ Ấn Độ, đƣợc ngƣời dân ở đây trồng và phổ biến rộng rãi sang nhiều nƣớc Châu Á nhƣ: Việt Nam, Trung Quốc, Ấn Độ, Malaixia, Lào, Campuchia, Thái Lan... Gừng gió là loài cây có nguồn gen đa dạng, sinh trƣởng nhanh, khả năng chống chịu khỏe nên có thể tự nhiên hóa mạnh [8, 9]. Ở Việt Nam, cây mọc rải rác ở các tỉnh trung du, vùng núi thấp và đôi khi có ở đồng bằng. Cây ƣa chịu ẩm, chịu bóng và thƣờng mọc ở ven rừng, dƣới tán cây, 8
rừng kín. Ở vùng trung du và đồng bằng, cây mọc lẫn trong các lùm bụi dƣới chân đồi hoặc các làng bản [4]. 1.2.3. Thành phần hóa học của Gừng gió (Zingiber zerumbet. Sm) 1.2.3.1. Các tecpenoit và tinh dầu của Gừng gió Gừng gió là nguyên liệu trong sản xuất công nghiệp chế biến thực phẩm, hƣơng liệu nên thành phần hóa học tinh dầu của Gừng gió đƣợc nghiên cứu kĩ tại một số nƣớc nhƣ Nhật Bản, Trung Quốc, Philippin … Ở nƣớc ta, Nguyễn Xuân Dũng cùng cộng sự [21] đã nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu củ, thân, lá và hoa Gừng gió vùng Bình Trị Thiên-Việt Nam. i.Thành phần hóa học của tinh dầu củ Gừng gió Tinh dầu cây Gừng gió chủ yếu tập trung ở bộ phận củ, tinh dầu củ Gừng gió có mùi thơm nồng [6]. Tinh dầu củ Gừng gió mọc ở vùng Bình Trị Thiên và Đắc Lắc -Việt Nam có các chỉ số hóa học đƣợc dẫn ra trong bảng 1.2 [6]. Bảng 1.2. Một số chỉ số hóa học của tinh dầu củ Gừng gió vùng Bình Trị Thiên và Đắc Lắc-Việt Nam Vùng Chỉ số xà phòng hóa Chỉ số axit Chỉ số este Bình Trị Thiên 8,9790 5,8796 3,0994 Đắc lắc 8,5392 5,8769 2,6623 Thành phần hóa học chính của củ Gừng gió vùng Bình Trị Thiên-Việt Nam cũng đƣợc chỉ ra trong bảng 1.3 [6, 21]: Bảng 1.3. Thành phần hóa học của tinh dầu củ Gừng gió vùng Bình Trị Thiên- Việt Nam Hàm Hàm TT Tên chất lƣợng TT Tên chất lƣợng (%) (%) 1 Zerumbone 72,3 17 Myrcen 0,2 2 α-Humulene 4,2 18 α-Terpineol 0,2 9
3 Humulene-oxit I 3,8 19 (E)-nerolidol 0,1 4 Humulene-oxit II 3,3 20 α-Phelandren 0,1 5 Camphen 3,1 21 β-Pinen 0,1 6 Caryophyllen oxit 1,5 22 Terpinen-4-ol 0,1 7 Camphor 1,2 23 Bornyl axetat 0,1 8 1,8-Cineol 0,8 24 Camphenhidrat 0,1 9 α-Pinen 0,7 25 p-Cymen 0,1 10 Limonen 0,4 26 Fenchon 0,1 11 Linalol 0,4 27 Isoborneol 0,1 12 12-Norcaryophylen-2-on 0,4 28 Sabinen 0,1 13 β-caryophyllen 0,3 29 Terpinolen 0,1 14 Borneol 0,2 30 α-Thujen 0,1 15 γ-3-Caren 0,2 31 Tricyclen 0,1 Các chất chƣa nhận 16 β-Eudesmol 0,2 32 4,9 biết đƣợc ii. Thành phần hóa học của tinh dầu thân và lá Gừng gió Tinh dầu thân, lá và hoa Gừng gió đều có màu vàng xanh nhạt, phảng phất mùi thơm của tinh dầu hoa bƣởi [6]. Các thông tin đã có cho thấy có khoảng 40 hợp chất tìm thấy trong thân (chiếm hơn 84% tinh dầu), và lá Gừng gió (chiếm hơn 82% tinh dầu). Năm 1995, Nguyễn Xuân Dũng và cộng sự đã nghiên cứu thành phần hóa học tinh dầu thân và lá Gừng gió vùng Bình Trị Thiên, kết quả đƣợc chỉ ra trong bảng 1.4 [21]: Bảng 1.4. Thành phần hóa học của tinh dầu thân, lá Gừng gió vùng Bình Trị Thiên-Việt nam TT Tên chất Thân (%) Lá (%) 1 α-thujen Vết Vết 2 α-pinen 1,1 1,6 10
3 Camphen 0,2 Vết 4 Sabinen 0,5 Vết 5 β-Pinen 5,4 5,2 6 Myrcen 0,1 Vết 7 ∆3-caren Vết 0,9 8 p-Cymen 0,1 0,5 9 1,8-Cineol 0,3 0,6 10 Limonen 0,1 0,3 11 (Z)- β-ocimen Vết Vết 12 (E)- β-ocimen 0,6 0,6 13 Linalol 1,1 2,4 14 2-metyl-6-metylen-1,7-octadien 0,5 1,0 15 Camphor 0,3 1,2 16 Trans-pinocarverol 0,7 0,3 17 Isoborneol Vết Vết 18 Borneol 0,8 0,7 19 Terpinen-4-ol 0,8 0,6 20 Myrtenal - 0,3 21 α-terpineol 0,2 0,4 22 Myrtenol 0,2 0,5 23 2-Undecanon 0,3 0,6 24 Dihidroedulan I 0,2 0,5 25 Dihidroedulan II 0,3 0,8 26 Myrtenyl axetat 0,1 Vết 27 10-(axetylmetyl) ∆3-caren 0,3 0,6 28 β-Caryophyllen 10,4 11,2 29 cis-α-Bergamoten 0,7 1,4 30 α-Humulene 2,5 2,9 11
31 Ar-Curcumen 0,1 0,1 32 β-Chamigren 3,6 0,4 33 (E,E)-α-farnesen 2,1 0,9 34 β-Bisabolnen 1,9 0,5 35 (Z)-Nerolidol 16,8 22,3 36 Caryophylen oxit 1,1 5,5 37 β-Eudesmol 1,6 0,6 38 Ledol 0,5 0,7 39 Zerumbone 21,3 2,4 40 2-Heptadecanon 0,8 0,9 41 Trans-phytol 7,0 12,6 Các chất chƣa nhận biết đƣợc 15,5 17,7 iii. Thành phần hóa học của tinh dầu hoa Gừng gió [6, 21] Hơn 44 hợp chất đƣợc tìm thấy trong tinh dầu hoa Gừng gió vùng Bình Trị Thiên (chiếm khoảng 85 % tinh dầu) và đƣợc chỉ ra trong bảng 1.5: Bảng 1.5. Thành phần hóa học của tinh dầu hoa Gừng gió vùng Bình Trị Thiên -Việt Nam Hàm Hàm TT Tên chất lƣợng TT Tên chất lƣợng (%) (%) 1 α-pinen 0,3 23 β-caryophylen 13,2 2 Camphen 0,1 24 Cis-α-bergamoten 1,4 3 Sabinen Vết 25 α-Humulene 1,9 4 α-pinen 0,4 26 (Z)- β-farnesen 1,3 5 Myrcen 0,1 27 Ar-curcumen 0,1 6 α-phelandren Vết 28 α-chamigren 1,9 7 ∆3-caren 0,6 29 (E,E)-α-farnesen 2,1 8 p-cymen Vết 30 α-bisabolen 0,2 12
9 1,8-cineol 0,7 31 α-sesquiphelandren 0,2 10 Limonen 0,4 32 Hotrienyl este 0,3 11 (E)- α-ocimen 1,3 33 Caryophylen oxit 2,2 12 Linalol 4,7 34 α-eudesmol 0,6 2-metyl-6-metylen 13 1,8 35 Zerumbone 3,2 1,7-octadien 14 Camphor 0,1 36 Myristic axit 0,2 15 Borneol 0,1 37 Palmitic axit 4,4 16 Tecpinen-4-ol 0,1 38 Trans-phytol 1,8 17 Geraniol 0,1 39 Linoleic axit 0,9 18 undecanon 0,1 40 Oleic axit 0,3 19 Dihidroedulan II 0,2 41 Docosan 0,7 20 Dihidroedulan I 0,1 42 Tetracosan 0,5 21 2-Undecanol 0,2 43 Các chất khác 15,0 22 α-copaen 0,1 Kết quả phân tích định lƣợng và nhận dạng các thành phần hóa học của tinh dầu củ, thân, lá và hoa của cây Gừng gió (Zingiber zerumbet. Sm) cho thấy thành phần chủ yếu của các loại tinh dầu này là các sesquitecpen và dẫn xuất chứa oxi của chúng đƣợc xây dựng trên hai khung cacbon cơ sở là humulan (I) và caryophyllan (II). Trong tinh dầu củ, chúng chiếm đến 83,6%, tinh dầu của thân và lá có thêm dẫn xuất oxi của khung farnezan (III) chiếm một lƣợng khá lớn: trong thân là 16,8% và trong lá là 22,3%. 13
Để có thể rút ra những kết luận lí thú về mối liên hệ hóa học giữa củ, thân, lá và hoa của Gừng gió, chúng tôi so sánh các thành phần chính của tinh dầu các bộ phận này trong bảng 1.6. Bảng 1.6: Các thành phần chính của tinh dầu các bộ phận củ, thân, lá và hoa của cây Gừng gió (Zingiber zerumbet. Sm) TT Các chất chính Củ Thân Lá Hoa 1 - Humulene (%) 4,20 2,50 2,90 1,96 2 - Caryophyllen (%) 0,30 10,40 11,20 13,20 3 Zerumbone C(%) 72,30 21,30 3,40 3,20 Qua các nguồn tài liệu, chúng tôi cũng chƣa tìm thấy những nghiên cứu về mối liên hệ hóa học giữa hoa, lá, thân và củ. Qua bảng 1.6 chúng tôi có thể có những nhận xét sau: Nếu coi - Humulene là sản phẩm đồng phân hóa của - Caryophyllen và Zerumbone là sản phẩm oxi hóa của -Humulene thì ta có sơ đồ sau: Quá trình này sẽ diễn ra từ hoa đến củ, vì vậy hàm lƣợng -Caryophyllen ở hoa cao nhất và ở củ sẽ thấp nhất, ngƣợc lại Zerumbone ở củ sẽ cao nhất còn ở hoa là thấp nhất. Cho đến nay ngƣời ta đã phân lập và xác định cấu trúc phân tử đƣợc 10 Sesquitecpen từ củ Gừng gió 14
(1) Zerumbone , (2) Humulene, (3) Humulene 9,10-epoxide, (4) (2E,6E)- 4,4,7,11-tetramethylcycloundeca-2,6-dienone, (5) Humulene 1,2-epoxide, (6) 6- methoxy-2E,9E-humuladien-8-one, (7) Zerumbone oxide, (8) Humulene 2,3;6,7- diepoxide, (9) Caryophyllone peoxit, 15
Mới nhất, vào năm 2010, M. Golam KADER và cộng sự lần đầu tiên phân lập đƣợc Zederone từ củ Gừng gió và nghiên cứu hoạt tính chống các Staphylococus kháng thuốc của nó [26]. 1.2.3.2. Các curcuminoit Curcuminoit là các sắc tố màu vàng tƣơi cho đến vàng thẫm. Nó rất phổ biến trong các cây thuộc họ Gừng, đặc biệt là chi Nghệ (Curcumin). Do đó, việc các nhà nghiên cứu Matthes.H.W.D, Luu.B và Ourisson.G (năm 1980) đã phân lập từ cặn chiết ete của củ Gừng gió Trung Quốc đƣợc 3 curcuminoit là: diferuloylmetan (1), feruloyl-p-coumaroylmetan (2) và di-p-coumaroylmetan (3) [24] là không có gì khó hiểu. 16
1.2.3.3. Các flavonoit Năm 1980, cùng với việc phân lập đƣợc các curcuminoit, các nhà nghiên cứu Matthes.H.W.D, Luu.B và Ourisson.G cũng phân lập đƣợc từ củ Gừng gió Trung Quốc một flavonol glycozit 3",4"-O-diaxetylafzelin (4) [24]. Tiếp đó năm 1991, một nhóm các nhà nghiên cứu Nhật Bản Masuda.T, Jitoe.A, Kato.S và Nakatani.N đã công bố phân lập đƣợc 4 flavonol glycozit từ cặn chiết axeton của củ Gừng gió Nhật Bản, lần lƣợt là: 2-O-axetyl-α-L- rhamnopyranozit (5); 3-O- axetyl-α-L-rhamnopyranozit (6); 4-O- axetyl-α-L- rhamnopyranozit (7), 3-O- α-L-rhamnopyranozit (8) [25]. 4 5 6 7 8 R1 H Ac H H H R2 Ac H Ac H H R3 Ac H H Ac H Những nghiên cứu năm 2004 của các nhà khoa học Hàn Quốc: Dae Sik Jang, Ah- Reum Han, Gowooni Park, Gil- Ja Jhon, và Eun- Kyoung Seo [18] đã phân lập đƣợc từ cặn chiết bằng metanol của củ Gừng gió gồm các chất sau: (1) p- hydroxylbenzaldehyde, (2) Vanillin, (3) Kaempferol-3,4’,7-O- trimethylether, (4) Kaempferol-3-O-methylether, (5) Kaempferol-3,4’-O- dimethylether, (6) 4’’-O- acetylafzelin, (7) 2”,4”-O-diacetylafzelin, (8) Kaempferol-3-O-(2,4-O-diacetyl--L- rhamnopyranoside) và 3”,4”-O-diacetylafzelin. 17
Vào năm 2007 nhóm các nhà nghiên cứu của Nhật là Bangladesh [36] cũng công bố phân lập 8 flavonoids trong củ Gừng gió là: (9) kaempferol-3-O- methylether, (10) kaempferol-3-O-(3,4-O-diacetyl-α-rhamnopyranoside), (11) kaempferol-3-O-(2,3-O-diacetyl-α-rhamnopyranoside), (12) kaempferol-3-O-(2,4- 18
O-diacetyl-αrhamnopyranoside, (13) kaempferol-3-O-(4-O-acetyl-α-L- rhamnopyranoside), (14) kaempferol-3-O-(3-O-acetyl-α-rhamnopyranoside), (15) kaempferol-3-O-(2-O-acetyl-α-rhamnopyranoside), (16) kaempferol-3-O-α-L- rhamnopyranoside. 19