Nghiên cứu thành phần hóa học của cây ngải cứu (Artemisia vulgaris L.) ở tỉnh Thừa Thiên Huế

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

41
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tinh dầu thu được từ lá cây ngải cứu (Artemisia vulgaris L.) đã được phân tích bằng phương pháp GC/MS. Bài viết này công bố kết quả về việc khảo sát thành phần hóa học của tinh dầu và phân lập chất từ cao chiết của cây ngải cứu ở tỉnh Thừa Thiên Huế.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu thành phần hóa học của cây ngải cứu (Artemisia vulgaris L.) ở tỉnh Thừa Thiên Huế

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY NGẢI CỨU (ARTEMISIA VULGARIS L.) Ở TỈNH THỪA THIÊN HUẾ PHẠM THỊ THÙY NHIÊN - NGUYỄN CHÍ BẢO Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế Tóm tắt: Tinh dầu thu được từ lá cây ngải cứu (Artemisia vulgaris L.) đã được phân tích bằng phương pháp GC/MS. Thành phần chính của tinh dầu bao gồm các hợp chất: germacren D,  -caryophyllen, borneol, -elemen, (-)- -elemen. Ngoài ra, từ cao chiết n-hexan của cây ngải cứu, bằng phương pháp sắc ký cột đã phân lập được hợp chất sạch là β-sitosterol. Cấu trúc của hợp chất sạch được xác định bằng phổ hồng ngoại, phổ cộng hưởng từ hạt nhân và so sánh với số liệu đã công bố. Từ khóa: Artemisia vulgaris, germacren D,  -caryophyllen, β-sitosterol 1. MỞ ĐẦU Cây ngải cứu còn gọi là thuốc cứu, thuộc họ Cúc (Asteraceae), mọc hoang ở nhiều nơi trong nước ta và ở châu Á, châu Âu. Ngải cứu là một loại cỏ sống lâu năm, cao 0,5 - 2 m, thân có rãnh dọc. Lá mọc so le, rộng, không có cuống (nhưng lá phía dưới thường có cuống), xẻ thùy lông chim, màu lá ở hai mặt rất khác nhau: mặt trên màu lục sẫm, mặt dưới màu trắng tro do có rất nhiều lông nhỏ, trắng. Hoa mọc thành chùy kép gồm rất nhiều cụm hoa hình đầu [3], [5]. Đông y coi ngải cứu là một vị thuốc có tính ôn, vị cay, dùng làm thuốc ôn khí huyết, trục hàn thấp, điều kinh, an thai, dùng chữa đau bụng do hàn, kinh nguyệt không đều, thai động không yên, thổ huyết, máu cam. Ngoài ra ngải cứu còn được dùng làm thuốc giúp tiêu hóa, thuốc giun, chống sốt rét [5]. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của cây ngải cứu đã được nghiên cứu ở một số nơi trên thế giới và ở Việt Nam, tuy nhiên chưa có nghiên cứu nào về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học của cây ngải cứu ở tỉnh Thừa Thiên Huế. Bài báo này công bố kết quả về việc khảo sát thành phần hóa học của tinh dầu và phân lập chất từ cao chiết của cây ngải cứu ở tỉnh Thừa Thiên Huế. 2. THỰC NGHIỆM 2.1. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất - Sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) được ghi trên máy GC/MS QP2010 Plus hãng Shimadzu - Nhật Bản tại phòng Phân tích công cụ, trường Đại học Sư phạm Huế. - Sắc ký bản mỏng được tiến hành trên bản silica gel Merck 60F254, thuốc hiện hình là vanillin trong axit sunfuric đặc. Sắc ký cột sử dụng silica gel pha thường cỡ hạt 0,040 - 0,063 mm. - Phổ 1H-NMR và 13C-NMR được ghi trên máy Bruker Avance 500 MHz được đo tại Viện Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam. TMS làm chất nội chuẩn (cho 1H-NMR) và tín hiệu dung môi CDCl3 δC 77,0 ppm (cho 13C-NMR). Phổ IR được ghi trên máy IR 8400 Prestige Shimadzu dưới dạng viên nén KBr tại phòng Phân tích công cụ, trường Đại học Sư phạm Huế. - Bình cầu đáy tròn 1.000 mL, bếp điện, giá sắt, nhánh hứng tinh dầu, ống sinh hàn. - Nước cất, natri sunfat, n-hexan, clorofom, etyl axetat, axeton, metanol. Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Sau Đại học lần thứ hai Trường Đại học Sư phạm Huế, tháng 10/2014: tr. 206-210
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY NGẢI CỨU... 207 2.2. Mẫu thực vật Mẫu cây ngải cứu được thu hái ở hai địa điểm là phường Kim Long, thành phố Huế và xã Thủy Vân, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế vào tháng 01 năm 2014. Mẫu được nhà giáo ưu tú Đỗ Xuân Cẩm, nguyên giảng viên Phân loại học Thực vật trường Đại học Nông lâm Huế, xác định tên khoa học là Artemisia vulgaris L.. 2.3. Chiết mẫu thực vật, phân lập chất Các mẫu lá ngải cứu tươi được rửa sạch, loại bỏ các lá sâu bệnh, héo úa dùng để chưng cất thu tinh dầu. Phần trên mặt đất của cây ngải cứu ở xã Thủy Vân, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế được rửa sạch, loại bỏ các bộ phận cây bị sâu bệnh, nấm mốc, vàng héo, úa dập, sau đó đem phơi khô và xay nhỏ. Ngâm chiết mẫu khô lần lượt trong các dung môi có độ phân cực tăng dần: n-hexan, clorofom, etyl axetat, metanol. Cô đặc dung môi để thu các cao chiết tương ứng. - Xác định thành phần hóa học tinh dầu cây ngải cứu bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS). - Phân lập chất từ cao chiết n-hexan: + Cao chiết n-hexan (5,4 gam) được phân tách bằng sắc ký cột trên silica gel với hệ dung môi rửa giải n-hexan: etyl axetat (95 : 5 - 0 : 100, v/v), thu được 40 phân đoạn (ký hiệu: H01 - H40). + Phân đoạn H18 được rửa và kết tinh lại trong n-hexan thu được chất sạch (28 mg), ký hiệu NC1. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Thành phần hóa học của tinh dầu lá cây ngải cứu Bảng 1. So sánh thành phần hóa học của tinh dầu cây ngải cứu ở tỉnh Thừa Thiên Huế (1, 2) với một số địa điểm khác ở Việt Nam (3, 4, 5) STT Hợp chất 1 2 3 [2] 4 [4] 5 [4] 1 -Curcumen 17,308 - - - - 2 Germacren D 17,308 18,396 18,670 9,600 5,300 3 -Caryophyllen 7,766 8,607 - 3,900 5,000 4 1,8-Cineol 4,348 3,083 - 15,800 14,300 5 Borneol 4,166 12,068 - 9,400 9,400 6 -Elemen 4,141 9,057 - - 1,600 7 (-)- -Elemen 3,651 7,092 - - - 8 Isocaryophyllen 1,501 - 19,220 - - 9 8-Metyliden đispiro[2.0.2.5]undecan - - 14,150 - - 10 α-Elemol - - 6,150 - - 11 Cađina-3,9-đien - - 6,000 - - 12 -Caryophyllen 3,300 3,975 4,120 - - 13 α-Pinen 0,900 0,492 - 9,600 6,300 14 β-Pinen - - 0,210 5,800 5,100 Ghi chú: 1. Xã Thủy Vân, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế 2. Phường Kim Long, thành phố Huế 3. Tỉnh Quảng Nam 4. Thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An 5. Huyện Diễn Châu, tỉnh Nghệ An (-) Không có
208 PHẠM THỊ THÙY NHIÊN – NGUYỄN CHÍ BẢO Kết quả phân tích GC/MS cho thấy tinh dầu cây ngải cứu ở xã Thủy Vân, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế có 67 cấu tử được phát hiện với các cấu tử chính: -curcumen (17,308%); germacren D (17,308%); -caryophyllen (7,766%); borneol (4,166%); -elemen (4,141%); (-)--elemen (3,651%) và tinh dầu cây ngải cứu ở phường Kim Long, thành phố Huế có 39 cấu tử với các cấu tử chính: germacren D (18,396%); borneol (12,068%); -elemen (9,057%); -caryophyllen (8,607%); (-)--elemen (7,092%). Ngoài ra, thành phần hóa học của hai mẫu tinh dầu ở tỉnh Thừa Thiên Huế cũng đã được so sánh với một số địa điểm khác ở Việt Nam (bảng 1). Từ kết quả so sánh trên cho thấy cùng một loài nhưng mọc ở những vùng có điều kiện tự nhiên khác nhau thì thành phần và hàm lượng các chất có trong tinh dầu cũng không giống nhau. Thành phần hóa học tinh dầu cây ngải cứu xã Thủy Vân, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế (67 cấu tử) phong phú hơn so với ở phường Kim Long, thành phố Huế (39 cấu tử). Tuy nhiên, ở đây ta thấy được thành phần hóa học chủ yếu của tinh dầu cây ngải cứu ở tỉnh Thừa Thiên Huế là: germacren D, -caryophyllen, borneol, -elemen, (-)--elemen. Cấu tử -curcumen xuất hiện với hàm lượng lớn (17,308%) trong tinh dầu cây ngải cứu ở xã Thủy Vân, thị xã Hương Thủy, tỉnh Thừa Thiên Huế tuy nhiên lại không hiện diện trong tinh dầu cây ngải cứu ở phường Kim Long, thành phố Huế cũng như ở tỉnh Quảng Nam và Nghệ An. Ngoài ra, các cấu tử: 8-metyliden đispiro[2.0.2.5]undecan; α-elemol; cađina-3,9-đien chiếm hàm lượng lớn trong tinh dầu cây ngải cứu ở tỉnh Quảng Nam nhưng lại không hiện diện trong tinh dầu cây ngải cứu ở tỉnh Thừa Thiên Huế và Nghệ An. 3.2. Hợp chất phân lập được từ cao chiết n-hexan NC1: Tinh thể hình kim, màu trắng có giá trị Rf = 0,48 (TLC, silica gel, hệ dung môi n-hexan ́ với thuốc thử vanilin/ H2SO4 đặc. - EtOAc = 85 : 15); hiện màu tim Phổ IR của chất NC1 cho tín hiệu đặc trưng của dao động hóa trị của liên kết -O-H ở 3426 cm-1 và của liên kết đôi >C=C< ở 1651 cm-1. Phổ 1H-NMR (500 MHz, CDCl3, δppm): phổ 1H-NMR của NC1 cho các tín hiệu đặc trưng của một phytosterol bao gồm: tín hiệu δH = 3,51 (1H, m) đặc trưng cho tín hiệu của proton thuộc nhóm oximetin (-O-CH-) ứng với tín hiệu của H-3; tín hiệu ở δH = 5,38 (1H, dd, J = 5,5 Hz) đặc trưng cho tín hiệu của nguyên tử hiđro trong liên kết đôi ba lần thế (H-6). Ngoài ra, phổ 1H-NMR còn cho thấy sự xuất hiện của 6 nhóm metyl, bao gồm 2 nhóm metyl đính với cacbon bậc 4 thể hiện qua các tín hiệu singlet ở δH = 0,71; 1,02. Ba nhóm metyl gắn với cacbon bậc 3 thể hiện qua tín hiệu doublet ở δH = 0,85 (3H, d, J = 7,0 Hz); 0,86 (3H, d, J = 7,0 Hz); 0,93 (3H, d, J = 5,5 Hz) và một nhóm metyl gắn với cacbon bậc 2 thể hiện qua tín hiệu triplet ở δH = 0,85 (3H, t, J = 7,5 Hz). Các tín hiệu proton còn lại là của các liên kết C-H no cộng hưởng trong vùng từ 0,8 - 2,4 ppm. Phổ 13C-NMR (125 MHz, CDCl3, δppm): số liệu phổ 13C-NMR hoàn toàn phù hợp với phổ 1 H-NMR. Số liệu phổ 13C-NMR kết hợp với phổ DEPT cho thấy phân tử chất NC1 có chứa 29 nguyên tử cacbon, bao gồm 6xCH3, 11xCH2, 9xCH và 3xCq. Căn cứ vào số liệu phổ cho thấy có 2 tín hiệu đặc trưng cho cacbon chứa liên kết đôi, trong đó có 1C (CH) ở δC = 121,7 và 1C (Cq) ở δC = 140,8. Tín hiệu tại δC = 71,8 đặc trưng cho cacbon có liên kết với oxi. Việc phân tích dữ kiện phổ trên đây kết hợp với so sánh số liệu phổ của β-sitosterol ở tài liệu [1], [6] (bảng 2) cho phép khẳng định cấu trúc của NC1 là β-sitosterol.
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY NGẢI CỨU... 209 β-Sitosterol tồn tại phổ biến trong thực vật và nấm. Nó có rất nhiều hoạt tính sinh học có giá trị như: kháng viêm, giảm đau, chống gây đột biến, điều hòa miễn dịch, chống oxi hóa, ức chế sự phát triển tế bào ung thư tuyến tiền liệt ở mức độ thấp… [7]. Bảng 2. Số liệu phổ 13C-NMR và 1H-NMR của NC1 và β-sitosterol [1], [6] STT C H NC1 β-sitosterol NC1 β-sitosterol C C H (J, Hz) H (J, Hz) 1 37,3 37,3 2 31,7 32,0 3 71,8 71,8 3,53 (1H, m) 3,51 (1H, m) 4 42,3 42,4 5 140,8 140,8 6 121,7 121,7 5,38 (1H, dd, J = 5,5 Hz) 5,34 (1H, dd, J = 5,2 Hz) 7 31,9 31,7 8 31,9 32,0 9 50,2 50,2 10 36,5 36,2 11 21,1 21,1 12 39,8 39,8 13 42,4 42,4 14 56,8 56,8 15 24,3 24,3 16 28,3 28,3 17 56,1 56,1 18 11,9 11,9 0,71 (3H, s) 0,67 (3H, s) 19 19,8 19,4 1,02 (3H, s) 1,00 (3H, s) 20 36,2 36,5 21 18,8 19,1 0,93 (3H, d, J = 5,5 Hz) 0,92 (3H, d, J = 6,0 Hz) 22 34,0 34,0 23 26,1 26,2 24 45,9 45,9 25 29,2 29,2 26 19,1 19,8 0,86 (3H, d, J = 7,0 Hz) 0,83 (3H, d, J = 7,2 Hz) 27 19,4 18,8 28 23,1 23,1 29 12,0 12,0 0,85 (3H, t, J = 7,0 Hz) 0,85 (3H, t, J = 8,0 Hz)
210 PHẠM THỊ THÙY NHIÊN – NGUYỄN CHÍ BẢO 4. KẾT LUẬN Qua kết quả nghiên cứu cho thấy thành phần hóa học chính của tinh dầu cây ngải cứu ở tỉnh Thừa Thiên Huế gồm các hợp chất như germacren D, -caryophyllen, borneol, -elemen, (-)- -elemen. Bên cạnh đó, tinh dầu cây ngải cứu ở xã Thủy Vân, thị xã Hương Thủy có thành phần hóa học phong phú hơn so với ở phường Kim Long, thành phố Huế. Cây ngải cứu ở những vùng có điều kiện tự nhiên khác nhau thì thành phần và hàm lượng các chất có trong tinh dầu cũng không giống nhau. Ngoài ra, từ cao chiết n-hexan của cây ngải cứu đã phân lập được β-sitosterol. Đây là một phytosterol tồn tại phổ biến trong thực vật và có rất nhiều hoạt tính sinh học có giá trị. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Hoàng Hạt, Nguyễn Công Hào, Nguyễn Cửu Khoa, Trương Quốc Phú, Lê Trần Phương Thảo (2014). "-Sitosterol, -sitosteryl arachidate và một este mới của cây Mộc kỳ ngũ hùng kỳ sinh trên cây Mít", Tạp Chí Khoa Học ĐHSP TP Hồ Chí Minh, (24), tr. 62-66. [2] Nguyễn Thị Hồng (2011). Nghiên cứu xác định thành phần và cấu tạo một số hợp chất hóa học trong tinh dầu từ cây ngải cứu ở Quảng Nam, Luận văn thạc sĩ Hóa học, Trường ĐHSP Đà Nẵng. [3] Phạm Hoàng Hộ (1999). Cây cỏ Việt Nam, Quyển III, NXB Trẻ. [4] Hồ Sỹ Linh (2003). Nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu cây ngải cứu ở Nghệ An, Luận văn thạc sĩ hóa học, Trường Đại học Vinh. [5] Đỗ Tất Lợi (2004). Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB Y học. [6] Ahmed Y., Rahman S., Akhtar P., Islam F., Rahman M., Yaakob Z. (2013). "Isolation of steroids from n-hexan extract of the leaves of Saurauia roxburghii", International Food Research Journal, 20(5), pp. 2939-43. [7] Soodabeh Saeidnia, Azadeh Manayi, Ahmad R. Gohari, Mohammad Abdollahi (2014). "The Story of Beta-sitosterol - A Review", European Journal of Medicinal Plants, 4(5), pp. 590- 602. Title: STUDIES ON THE CHEMICAL CONSTITUENTS OF ARTEMISIA VULGARIS L. IN THUA THIEN HUE PROVINCE Abstract: Essential oils obtained from the leaves of Artemisia vulgaris L. were analyzed by using GC/MS. The main components of the leaf oil of Artemisia vulgaris L. include: germacrene D,  - caryophyllene, borneol, -elemene, (-)- -elemene. In addition, one compound was isolated from Artemisia vulgaris’s n-hexane extract by using column chromatography. Its structure was identified as β-sitosterol by analysis of IR, NMR spectra and comparison with published data. Keywords: Artemisia vulgaris, germacren D,  -caryophyllen, β-sitosterol PHẠM THỊ THÙY NHIÊN Học viên Cao học, chuyên ngành Hóa hữu cơ, khóa 21 (2012-2014), Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế ĐT: 0983 094 30, Email: nhiensph@gmail.com TS. NGUYỄN CHÍ BẢO Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Huế ĐT: 0975 001 112, Email: baosphoa@gmail.com