Thành phần hóa học tinh dầu cây Đại bi (Blumea balsamifera (L.) DC.) ở Thừa Thiên Huế

THÀNH PHẦN HÓA HỌC TINH DẦU CÂY ĐẠI BI<br /> (BLUMEA BALSAMIFERA (L.) DC.) Ở THỪA THIÊN HUẾ<br /> TRẦN THỊ PHƯƠNG LY - LÊ QUỐC THẮNG<br /> Trường Đại học Sư phạm Huế<br /> LÊ HUỲNH NGUYỄN<br /> Trường Cao đẳng Công nghiệp Huế<br /> Tóm tắt: Bằng phương pháp GC-MS, nghiên cứu đã xác định được 29 cấu tử<br /> trong tinh dầu lá cây Đại bi (Blumea balsamifera (L.) DC.) chiếm 99%. Các<br /> hợp chất borneol (40,33%), β-caryophyllene (26,51%), và thujopsene-13<br /> (5,56%) là thành phần chính của tinh dầu. Bằng phương pháp sắc kí cột trên<br /> silica gel, chúng tôi đã phân lập được hợp chất borneol sạch từ tinh dầu. Cấu<br /> trúc của hợp chất này được xác định bằng các phương pháp phổ hồng ngoại,<br /> phổ cộng hưởng từ hạt nhân và so sánh với số liệu của các tài liệu đã công bố.<br /> Từ khóa: Blumea balsamifera, tinh dầu, borneol<br /> <br /> 1. MỞ ĐẦU<br /> Cây Đại bi có tên khoa học là Blumea balsamifera (L.) DC., thuộc họ Cúc (Asteraceae),<br /> là cây thuốc mọc hoang được tìm thấy ở Ấn Độ, Trung Quốc và các nước Đông Nam Á.<br /> Lá cây Đại bi có vị cay và đắng, mùi thơm nồng, tính ấm; có tác dụng ôn trung hòa<br /> huyết, khử phong trừ thấp, tán ứ tiêu thũng, sát trùng. Trong dân gian, lá cây thường<br /> được dùng để chữa các chứng bệnh như: thấp khớp tạng khớp, đòn ngã tổn thương, sản<br /> hậu đau lưng, đau bụng sau khi sinh, đau bụng kinh, cảm mạo, đau dạ dày do lạnh, ỉa<br /> chảy; dùng ngoài chữa vết thương, chấn thương, đinh nhọt, viêm mủ da, ngứa da [1], [3].<br /> Trên thế giới cũng như trong nước đã có một số công trình nghiên cứu về tinh dầu<br /> cũng như thành phần hóa học của cây Đại bi (B. balsamifera (L.) DC.). Monotecpen,<br /> sesquitecpen và flavonoit là những lớp chất chính đã được xác định trong cây Đại bi [3],<br /> [4], [6], [9]. Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu cho thấy, ở các vùng khác nhau thì thành<br /> phần và hàm lượng các chất là không giống nhau. Bài báo này chúng tôi công bố kết<br /> quả thành phần hóa học tinh dầu và cấu tử chính DB1 được phân lập từ tinh dầu lá cây<br /> Đại bi ở Thừa Thiên Huế.<br /> 2. THỰC NGHIỆM<br /> 2.1. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất<br /> - Phổ GC-MS được đo trên máy QP2010 Plus hãng Shimadzu - Nhật Bản tại Phòng<br /> phân tích công cụ, Trường Đại học Sư phạm Huế.<br /> - Phổ NMR được đo trên máy BRUKER Avance 500 spectrometer [499,8MHz (1H) và<br /> 125MHz (13C, DEPT)] tại Viện Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.<br /> - Bình cầu đáy tròn 1000 mL, bếp điện, giá sắt, nhánh hứng tinh dầu, ống sinh hàn thẳng.<br /> Tạp chí Khoa học và Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Huế<br /> ISSN 1859-1612, Số 03(31)/2014: tr. 59-64<br /> <br /> 60<br /> <br /> TRẦN THỊ PHƯƠNG LY và cs.<br /> <br /> - Nước cất, natri sunfat.<br /> 2.2. Mẫu thực vật<br /> Lá cây Đại bi được thu hái vào tháng 01/2013 tại Thị xã Hương Trà, Thừa Thiên Huế.<br /> 2.3. Xử lí mẫu<br /> Lá cây Đại bi tươi được cắt nhỏ, chưng cất với nước trong vòng 6 giờ bằng bộ dụng cụ<br /> chưng cất tinh dầu. Tinh dầu được làm khan bởi Na2SO4 khan trước khi đem phân tích.<br /> 2.4. Phân tích thành phần hóa học<br /> Thành phần hóa học được xác định bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ<br /> (GC/MS), thực hiện trên máy GC/MS QP2010 Plus hãng Shimadzu (Nhật Bản) tại<br /> phòng thí nghiệm Phân tích công cụ - trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế; cột<br /> Equyty-5 (dài 30,0 m; đường kính trong 0,25 mm; lớp phim dày 0,25 µm), khí mang<br /> Heli tốc độ dòng 1,50 mL/phút được giữ ở áp suất cố định 93,1 kPa. Nhiệt độ lò cột<br /> 600C, nhiệt độ tiêm 250°C. Chương trình nhiệt độ: 60°C (giữ 1 phút), tăng 5°C/phút đến<br /> 1000C, tăng 10°C/phút đến 170°C (giữ 5 phút), tăng 10°C/phút đến 220°C, tăng<br /> 20°C/phút đến 300°C (giữ 10 phút). Thư viện phổ NIST-MS Search, Version 2.0 - 2005.<br /> Từ tinh dầu, bằng phương pháp sắc kí cột trên silica gel đã phân lập được chất tinh khiết<br /> DB1.<br /> 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> Bằng phương pháp GC-MS đã định danh được 29 cấu tử trong thành phần hóa học của<br /> tinh dầu lá cây Đại bi. Trong đó, thành phần chính là borneol (40,33%), β-caryophyllene<br /> (26,51%) và thujopsene-13 (5,56%).<br /> * Tinh dầu<br /> STT<br /> 1<br /> 2<br /> 3<br /> 4<br /> 5<br /> 6<br /> 7<br /> 8<br /> 9<br /> 10<br /> 11<br /> 12<br /> 13<br /> 14<br /> <br /> Bảng 1. Thành phần hóa học của tinh dầu lá cây Đại bi ở Thừa Thiên Huế<br /> Thời gian lưu<br /> Hàm<br /> Tên hợp chất<br /> (phút)<br /> lượng (%)<br /> 6,866<br /> 1,116<br /> Oct-1-en-3-ol<br /> 7,296<br /> 0,309<br /> Octan-3-ol<br /> 8,706<br /> 0,441<br /> β-cis-ocimene<br /> 10,105<br /> 0,637<br /> Linalool<br /> 10,258<br /> 0,343<br /> 1-Methylene-3-(1-methylethylidene)cyclopentane<br /> 10,803<br /> 0,219<br /> Chrysanthenone<br /> 11,242<br /> 0,586<br /> 3,3-dimethyl-6-methylene-1-cyclohexene<br /> 11,294<br /> 0,656<br /> (.+/-.)-Camphor<br /> 11,750<br /> 40,333<br /> (-)-Borneol<br /> 14,100<br /> 0,728<br /> Geranyl acetate<br /> 14,860<br /> 2,332<br /> 1,3,4,7-Tetramethyltriclo[5.3.1.0(4,11)]undec-2-ene<br /> 15,186<br /> 5,564<br /> Thujopsene-13<br /> 15,701<br /> 0,160<br /> (+)-Cyclosativene<br /> 15,848<br /> 0,288<br /> α-Patchoulene<br /> <br /> THÀNH PHẦN HÓA HỌC TINH DẦU CÂY ĐẠI BI...<br /> <br /> 15<br /> 16<br /> 17<br /> 18<br /> 19<br /> <br /> 16,295<br /> 16,441<br /> 17,018<br /> 17,151<br /> 17,547<br /> <br /> 4,633<br /> 26,513<br /> 1.844<br /> 0,448<br /> 0,614<br /> <br /> 20<br /> 21<br /> 22<br /> 23<br /> <br /> 18,779<br /> 18,873<br /> 18,959<br /> 19,710<br /> <br /> 0,829<br /> 1,460<br /> 0,870<br /> 1,037<br /> <br /> 24<br /> 25<br /> <br /> 19,928<br /> 20,642<br /> <br /> 1,495<br /> 1,648<br /> <br /> 26<br /> <br /> 20,877<br /> <br /> 1,975<br /> <br /> 27<br /> 28<br /> 29<br /> <br /> 21,054<br /> 21,452<br /> 21,518<br /> <br /> 1,109<br /> 0,672<br /> 1,140<br /> <br /> 61<br /> <br /> 2-tertbutyl-1,4-dimethoxybenzene<br /> β-Caryophyllene<br /> α-Caryophyllene<br /> (-)-Alloaromadendrene<br /> 1R,3Z,9S-4,11,11-trimethyl-8methylenebicyclo[7.2.0]undec-3-ene<br /> Hedycaryol<br /> Spathulenol<br /> 2,5,9-Trimethylcycloundeca-4,8-dienone<br /> 4-methylene-1-methyl-2-(2-methyl-1-propen-1yl)-1-vinyl- Cycloheptane.<br /> Guaiol<br /> 1,1,3-trimethyl-7-methylenedecahydro-1Hcyclopropa[a]naphthalene<br /> ɤ-Eudesmol<br /> 4,4-dimethylTetracyclo[6.3.2.0(2,5).0(1,8)]tridecan-9-ol<br /> β-Eudesmol<br /> Β-Humulene<br /> <br /> So sánh kết quả thu được với các kết quả nghiên cứu trước đó [2], [3], [9] về thành phần<br /> hóa học tinh dầu cây Đại bi ở các vùng khác nhau, chúng tôi có một số nhận xét sau:<br /> - Cây mọc ở những vùng khác nhau có thành phần và hàm lượng các chất khác nhau. Có<br /> thể điều kiện về thời tiết, thổ nhưỡng có ảnh hưởng nhiều đến quá trình sinh tổng hợp<br /> các chất trong cây này.<br /> - Một điểm đáng chú ý: Thành phần cấu tử chính của tinh dầu lá cây Đại bi ở Thừa<br /> Thiên Huế khá giống với mẫu nghiên cứu ở Bangladesh.<br /> - Trong số các mẫu nghiên cứu ở Việt Nam thì hợp chất thujopsene-13 chỉ được tìm thấy<br /> trong mẫu nghiên cứu ở Thừa Thiên Huế.<br /> Các chỉ số của tinh dầu thu được:<br /> - Hàm lượng: 0,115%<br /> - Tỉ trọng: 0,95.<br /> - Chỉ số khúc xạ: n = 1,48771.<br /> - Chỉ số axit: 3,64.<br /> - Chỉ số este: 45,45.<br /> * Hợp chất DB1: Borneol<br /> Từ tinh dầu (300mg), bằng phương pháp sắc kí cột trên silica gel với hệ dung môi rửa<br /> giải hexan:clorofom (100: 0 – 0:100) đã phân lập được chất DB1 sạch (50mg), có Rf =<br /> 0,5 (hexan-CHCl3, 1:1). DB1 là chất rắn, màu trắng, có mùi thơm.<br /> <br /> 62<br /> <br /> TRẦN THỊ PHƯƠNG LY và cs.<br /> <br /> Phổ IR của DB1 có đỉnh hấp phụ ở 3344 cm-1, tín hiệu đặc trưng của dao động hóa trị<br /> của liên kết O-H; các tín hiệu ở 2949 và 2877 cm-1, tín hiệu đặc trưng của dao động hóa<br /> trị của liên kết C-H; tín hiệu ở 1056 cm-1, tín hiệu đặc trưng của dao động hóa trị của<br /> liên kết C-O. Dựa vào các tín hiệu trên phổ IR, cho phép dự đoán hợp chất DB1 có chứa<br /> nhóm C-OH.<br /> Phổ 13C-NMR và DEPT (bảng 2) cho thấy tín hiệu của 10 nguyên tử cacbon, bao gồm:<br /> 2 cacbon bậc 4, 2 nhóm methin (CH), 3 nhóm metylen (CH2) và 3 nhóm metyl (CH3).<br /> Tín hiệu của các nguyên tử cacbon đều xuất hiện ở vùng trường cao (δC< 80 ppm), cho<br /> thấy hợp chất này là một hợp chất no. Tín hiệu δC = 77,20 ppm là tín hiệu của nhóm<br /> oxymethin.<br /> Phổ 1H-NMR của DB1 (bảng 2) có tín hiệu của 17 nguyên tử hidro và hầu hết tín hiệu<br /> các nguyên tử hidro của hợp chất này ở vùng trường cao (δH = 0,84 – 4,00 ppm). Trong<br /> đó, ở δH = 4,00 ppm (1H; ddd; J = 10,0; 3,5; 2,0 Hz) là tín hiệu đặc trưng của nguyên tử<br /> hidro trong nhóm oxymethin. Ba singlet ở δH = 0,84; 0,85; 0,86 ppm (mỗi tín hiệu 3H)<br /> là tín hiệu của các nhóm metyl.<br /> Từ việc phân tích các số liệu phổ 13C- và 1H-NMR của DB1, chúng tôi dự đoán hợp<br /> chất này có công thức phân tử là C10H18O và là một dẫn xuất hydroxi của bornan [7]. Số<br /> liệu phổ 13C- và 1H-NMR của DB1 phù hợp với phổ của borneol ở từng vị trí tương ứng<br /> [5] (bảng 2). Như vậy cấu trúc của DB1 được xác định là borneol.<br /> H3C<br /> 9<br /> <br /> CH3<br /> 8<br /> <br /> 7<br /> <br /> H<br /> Hb<br /> <br /> 5<br /> <br /> Ha<br /> <br /> 4<br /> 3<br /> <br /> Ha<br /> <br /> Hb<br /> 6<br /> Ha<br /> <br /> H3C<br /> 10<br /> <br /> 2<br /> OH<br /> <br /> DB1: Borneol<br /> <br /> 1<br /> 2<br /> 3<br /> 4<br /> 5<br /> 6<br /> 7<br /> <br /> Hb<br /> <br /> H<br /> <br /> 1<br /> <br /> Bảng 2. Phổ 13C-, 1H-NMR của DB1 và borneol [5] (125/500 MHz, CDCl3)<br /> δC<br /> δH<br /> DB1<br /> Borneol [5]<br /> DB1<br /> Borneol [5]<br /> 49,4<br /> 49,7<br /> 77,2<br /> 77,6<br /> 4,00 ddd (1H, 10,0; 3,5; 2,0)<br /> 4,04 ddd (1H, 10,0; 3,5; 2,0)<br /> 38,9<br /> 39,2<br /> 1,90 m (H3a)<br /> 1,90 m (H3a)<br /> 1,61 m (H3b)<br /> 1,63 m (H3b)<br /> 45,0<br /> 45,3<br /> 2,25 m (1H)<br /> 2,29 m (1H)<br /> 28,2<br /> 28,5<br /> 1,73 m (H5a)<br /> 1,75 m (H5a)<br /> 1,21 m (H5b)<br /> 1,22 m (H5b)<br /> 25,8<br /> 26,1<br /> 1,25 m (H6b)<br /> 1,26 m (H6b)<br /> 0,94 d (13,5; 3,5, H6a)<br /> 0,97 d (13,5; 3,5, H6a)<br /> 47,9<br /> 48,2<br /> -<br /> <br /> THÀNH PHẦN HÓA HỌC TINH DẦU CÂY ĐẠI BI...<br /> <br /> 8<br /> 9<br /> 10<br /> <br /> 18,6<br /> 20,1<br /> 13,2<br /> <br /> 18,9<br /> 20,4<br /> 13,5<br /> <br /> 0,84 s (3H)<br /> 0,85 s (3H)<br /> 0,86 s (3H)<br /> <br /> 63<br /> <br /> 0,86 s (3H)<br /> 0,87 s (3H)<br /> 0,88 s (3H)<br /> <br /> Borneol còn có tên thông thường là băng phiến, có mùi thơm và được dùng làm hương<br /> liệu trong mỹ phẩm. Theo y học cổ truyền, băng phiến có tác dụng khai khiếu, tịch uế<br /> chỉ thống; chủ trị chứng trúng phong, đàm quyết, kinh giản, bụng ngực đau lạnh. Theo<br /> kết quả nghiên cứu dược lí hiện đại, băng phiến có tác dụng ức chế các loại tụ cầu<br /> khuẩn, liên cầu khuẩn, song cầu phế viêm, trực khuẩn đại tràng và một số nấm gây bệnh<br /> ngoài da; β-caryophyllene là hợp chất có tính kháng viêm cao [1], [8].<br /> 4. KẾT LUẬN<br /> Chúng tôi đã xác định được 29 cấu tử (chiếm 99%) trong tinh dầu lá cây Đại bi (Blumea<br /> balsamifera (L.) DC.) ở Thừa Thiên Huế bằng phương pháp GC-MS. Trong đó, borneol<br /> là hợp chất có hàm lượng cao nhất (40,33%). Bằng phương pháp sắc kí cột trên silica<br /> gel chúng tôi đã phân lập được hợp chất borneol tinh khiết từ tinh dầu. Kết quả nghiên<br /> cứu góp phần tạo cơ sở khoa học cho việc sử dụng lá cây Đại bi để chữa trị các bệnh<br /> viêm nhiễm và định hướng việc khai thác borneol từ lá của cây Đại bi.<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> [1]<br /> [2]<br /> [3]<br /> [4]<br /> [5]<br /> [6]<br /> [7]<br /> [8]<br /> [9]<br /> <br /> Võ Văn Chi (2012). Từ điển cây thuốc Việt Nam (tập 1), NXB Y học Hà Nội.<br /> Nguyễn Thị Tâm, Lê Nguyễn Lệ Thu, Nguyễn Viết Thân, Nguyễn Quang Thuỷ<br /> (2004). Nghiên cứu thành phần hoá học tinh dầu lá Đại bi (Blumea balsamifera(L.)<br /> DC.) Việt Nam, Tạp chí Dược học, 12-13.<br /> Bhuiyan M. N. I., Chowdhury J. U., Begum J. (2009). Chemical components<br /> involatile oil from Blumea balsamifera (L.) DC., Bangladesh Journal Botany, 38(1),<br /> 107-109.<br /> Fujimoto Y., Uzawa J., Sunaryo G., Sumatra M. (1988). New sesquiterpenes from<br /> Blumea balsamifera D.C., Symposium On The Chemistry Of Natural Products.<br /> Jung Wook Choi, Ki Hyun Kim, Kyun Lee, Sang Un Choi and Kang Ro Lee (2009).<br /> Phytochemical Constituents of Amomum xanthioides, Natural Product Sciences,<br /> 15(1), 44-49.<br /> Nessa F., Ismail Z., Mohamed N., Haris M. R. H. M. (2004). Free radical scavenging<br /> activity of organic extracts and of pure flavonoids of Blumeabalsamifera DC leaves,<br /> Food Chemistry, 88, 243 -252.<br /> Raymond J. Abraham, Andrew P. Barlov and Alan E. Rowan (1989). Substituent<br /> chemical shift in NMR, Magnetic resonance in chemistry (27), 1074 – 1084.<br /> Tabanca N, Kirimer N, Demirci B, Demirci F, Başer KH (2001). Composition and<br /> antimicrobial activity of the essential oils of Micromeria cristata subsp. phrygia and the<br /> enantiomeric distribution of borneol, J Agric Food Chem, Sep; 49(9): 4300 - 4303.<br /> Dictionary of Natural Products, version 18:1, Copyright©1982-2009 Chapman &<br /> Hall/CRC 2009.<br /> <br />