Thạc Sĩ Khảo sát sự biến đổi 4-allylpyrocatechol diacetate và Chavibetol acetate thành Chavibetol trong tinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÓA HỌC
Tp. Hồ Chí Minh, 2012

DANH MỤC CÁC BẢNG



Bảng 1.1: Thành phần hoá học của lá trầu .5
Bảng 2.1 : Quy trình test MDA 41
Bảng 3.1 : Thành phần hoá học của lá trầu Hóc Môn 42
Bảng 3.2: Thành phần hóa học của tinh dầu lá trầu già và non vùng Hóc Môn .43
Bảng 3.3: Hiệu suất và phần trăm các hợp chất phenolic trong tinh dầu theo cách
xử lý lá trầu trước khi chưng cất .44
Bảng 3. 4: Dữ liệu phổ NMR của hợp chất APC. 49
Bảng 3. 5: Dữ liệu phổ NMR của hợp chất 1 .53
Bảng 3. 6: Dữ liệu phổ 1H NMR, 13C NMR của C1 và chavibetol được ghi trong
cùng dung môi chloroform .54
Bảng 3. 7: Dữ liệu phổ NMR của hợp chất 3 .57
Bảng 3.8 : Số liệu đường chuẩn của chavibetol .58
Bảng 3.9 : Số liệu đường chuẩn của chavibetol acetate .58
Bảng 3.1 0 : Số liệu đường chuẩn của 4-allypyrocatechol diacetate .58
Bảng 3.1 1 : Số liệu đường chuẩn của APC 59
Bảng 3.1 2 : Kết quả phân tích mẫu tinh dầu từ lá trầu tươi .60
Bảng 3.1 3 : Kết quả so sánh sự chuyển đổi ở lá tươi .62
Bảng 3.14: Kết quả phân tích mẫu tinh dầu từ lá trầu khô .63
Bảng 3.1 5 : Kết quả so sánh của lá khô .64
Bảng 3.1 6 : Kết quả phân tích mẫu tinh dầu từ lá trầu chưng cất bằng vi sóng 65
Bảng 3.1 7 : Kết quả so sánh của lá tươi chưng cất vi sóng 66
Bảng 3.1 8 : Thành phần tinh dầu trước và sau chưng cất lại của muối bão hòa 68
Bảng 3.1 9 : Kết quả phân tích mẫu tinh dầu từ lá tươi có thêm MgCl2 .69
Bảng 3.2 0 : Kết quả so sánh của lá tươi chưng cất không muối có thêm MgCl2 .69
Bảng 3.21 : Kết quả phân tích mẫu tinh dầu từ lá tươi chưng cất không muối tại
pH=8 .70

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1: Hình thái bên ngoài của cây trầu .2
Hình 1.2: Lá trầu .2
Hình 1.3: Hoa trầu 2
Hình 1.4 Hình ảnh cây trầu và vườn trầu của nhà Ông Tư Kích, tại địa chỉ:
56/1A Nguyễn Thị Sóc, tổ 5, ấp Hưng Lân, xã Bà Điểm, Huyện Hóc
Môn .4
Hình 1.5: Khối phổ của eugenol, isoeugenol và chavibetol trong thư viện NIST 11
Hình 1.6: Tâm hoạt động của enzyme .20
Hình 1.7: Sơ đồ biểu diễn trung tâm hoạt động enzyme và vách kỵ thủy. 21
Hình 1.8: Metyl hóa tại vị trí meta đuôi R của L-DOPA tránh xa vách kỵ nước. .23
Hình 1.9A: O-metyl hóa xảy ra tại nhóm –OH vị trí para 24
Hình 1.9C: O-metyl hóa xảy ra tại nhóm –OH vị trí meta 24
Hình 2.1: Hệ thống chưng cất tinh dầu dùng trong nghiên cứu 27
Hình 2.2: Thiết bị phân tích sắc ký khí ghép khối phổ GC-MS một tứ cực và sắc
ký lỏng ghép khối phổ LC-MS/MS ba tứ cực 28
Hình 2.3: Sơ đồ chưng cất tinh dầu lá trầu bằng phương pháp truyền thống lôi
cuốn theo hơi nước .29
Hình 2.4: Sơ đồ cách xử lý mẫu lá tươi trước khi chưng cất để theo dõi sự biến
đổi của các dẫn xuất phenolic chính trong tinh dầu lá trầu 36
Hình 2.5: Sơ đồ cách xử lý mẫu lá khô trước khi chưng cất để theo dõi sự biến
đổi của các dẫn xuất phenolic chính trong tinh dầu lá trầu 37
Hình 2.6 : Phương trình phản ứng của DPPH .38
Hình 2.7 : Phương trình phản ứng của MDA .40
Hình 3.1: Sắc đồ GC-MS của hợp chất APC do chúng tôi cô lập được .46
Hình 3.2: Sắc đồ và khối phổ MSMS của hợp chất 4-allylpyrocatechol 6 .47

Hình 3.5: Sắc đồ GC-MS của hợp chất Chavibetol do chúng tôi cô lập được 51
Hình 3.6: Các tương quan HMBC của hợp chất 1 52
Hình 3.7: Các tương quan HMBC của hợp chất 3 56
Hình 3.8: Đồ thị biểu diễn khả năng bắt gốc tự do DPPH của 4 mẫu nghiên cứu .75
Hình 3.9: Đồ thị biểu diễn khả năng ức chế peroxy hóa lipid của 4 mẫu nghiên cứu 77
MỤC LỤC






Trang số



Lời cám ơn i
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt . ii
Danh mục các bảng iii
Danh mục các hình vẽ, đồ thị iv
Mở đầu .1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .2

1.1. Đặc điểm thực vật .2
1.1.1. Mô tả thực vật 2
1.1.2. Phân bố sinh thái 3
1.2. Thành phần hóa học của cây trầu .5
1.2.1. Thành phần hoá học của cây trầu .5
1.2.2. Thành phần hóa học của tinh dầu lá trầu 8
1.2.2.1 Thành phần hợp chất phenolic trong lá trầu được nghiên cứu trên thế
giới 8
1.2.2.2. Thành phần hợp chất phenolic trong lá trầu được nghiên cứu tại Việt
Nam 9
1.3. Hoạt tính sinh học và công dụng .12
1.3.1. Hoạt tính sinh học của lá trầu .12
1.3.2. Công dụng của lá trầu 16
1.3.2.1. Theo y học cổ truyền .16
1.3.2.2.Theo y học hiện đại 17
1.4 Tổng quan về Catechol O-methyltransferase .18
1.4.1. Cơ chế phản ứng 18
1.4.2. Cấu trúc tâm hoạt động 20
1.4.3. Độ chọn lọc của phản ứng 20

2.1.1. Nguyên liệu .26
2.1.2. Hóa chất 26
2.1.3. Dụng cụ và các thiết bị đo đạc 27
2.2. Phương pháp nghiên cứu .29
2.2.1. Trích ly tinh dầu lá trầu bằng phương pháp truyền thống lôi cuốn theo hơi nước 29
2.2.2. Các phương pháp xác định thông số nghiên cứu 30
2.2.2.1.Xác định hàm lượng tinh dầu có trong lá trầu 30
2.2.2.2.Phân tích thành phần hóa học của tinh dầu lá trầu bằng phương pháp
sắc ký khí ghép khối phổ GC-MS .31
2.2.2.3.Cô lập 4-allylpyrocatechol (APC),chavibetol (CHV) bằng phương pháp
sắc ký cột và điều chế dẫn xuất. .31
2.2.2.4.Định lượng APC trong phần nước còn lại sau khi đã chưng cất lấy tinh
dầu lá trầu bằng phương pháp sắc ký lỏng ghép khối phổ LC-MS/MS 33
2.2.2.5. Định lượng chavibetol, chavibetol acetate, 4-allylpyrocatechol diacetate trong tinh dầu bằng phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ GC/MS 34
2.2.3. Theo dõi sự biến đổi của các thành phần phenolic chính trong tinh dầu lá
trầu theo các cách xử lý lá trước khi chưng cất .35
2.2.4. Khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa 38
2.2.4.1. Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa in vitro bằng thử nghiệm DPPH 38
2.2.4.2. Khảo sát hoạt tính chống oxy hóa in vitro bằng thử nghiệm malonyl
3.2.2.1. Cô lập APC 45
3.2.2.2. Cô lập Chavibetol 50
3.2.2.3. Điều chế chavibetol acetate và 4-allylpyrocatechol diacetate 54
3.2.3. Xây dựng các đường chuẩn .58
3.2.3.1. Đường chuẩn của chavibetol .58
3.2.3.2. Đường chuẩn của chavibetol acetate .58
3.2.3.3. Đường chuẩn của 4-allylpyrocatechol diacetate .58
3.2.3.4. Đường chuẩn 4-allylpyrocatechol (APC) .59
3.2.4. Định lượng sự chuyển đổi hợp chất 3 ra hợp chất 4 và 1 .59
3.2.4.1. Định lượng ở lá tươi 59
3.2.4.2. Định lượng ở lá khô .62
3.2.4.3. Định lượng với mẫu chưng cất dưới vi sóng .64
3.2.5. Nhận định về sự chuyển đổi 66
3.2.5.1. Chưng cất tinh dầu trong nước khử ion 68
3.2.5.2. Chưng cất tinh dầu trong nước không có muối NaCl, nhưng có
thêm muối MgCl2.6H2O .68
3.2.5.3. Ảnh hưởng của pH 70
3.2.6. Lý giải độ chọn lọc của phản ứng metyl hóa .72
3.3. Kết quả thử hoạt tính sinh học 73
3.3.1. Kết quả thử nghiệm khả năng bắt gốc tự do DPPH 74
3.3.2. Khả năng ức chế peroxy hóa lipid của các mẫu nghiên cứu 75
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78
4.1. Kết luận 78
4.1.1. Về mặt hóa học 78
4.1.2. Về hoạt tính sinh học .79
4.2. Kiến nghị 79
CÁC BÀI BÁO KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LUẬN ÁN 80
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC



MỞ ĐẦU

Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới ẩm, gió mùa, rất thuận lợi cho thực vật phát triển, trong đó có cây trầu. Ở Thành phố Hồ Chí Minh, trầu trồng nhiều ở Hóc Môn, nổi tiếng là 18 thôn vườn trầu.
Cây trầu có nguồn gốc ở miền Trung và Đông Malaysia, được trồng phổ biến ở các nước nhiệt đới Châu Á, việc trồng trầu gắn liền với tập tục ăn trầu và làm thuốc chữa bệnh trong dân gian. Riêng ở Việt Nam, cây trầu đã đi vào truyền thuyết dân tộc, không thể thiếu trong nền văn hóa dân gian Việt Nam.
Theo đông phương và y học cổ truyền, lá trầu có vị cay, nồng, tính ấm, mùi thơm hắc.
Trong nước, chủ yếu người ta chỉ dựa vào truyền khẩu dân gian để nói lên tác dụng của lá trầu và cũng chỉ mới có vài nghiên cứu về tách chiết tinh dầu từ lá trầu. Cho đến nay, vẫn chưa có công trình nghiên cứu sâu nào về thành phần hóa học và sự chuyển đổi giữa các hợp chất phenolic chính trong tinh dầu lá trầu.
Do đó, đề tài này mong muốn góp phần nghiên cứu sâu hơn về cấu trúc các dẫn xuất phenolic chính trong tinh dầu lá trầu đồng thời khảo sát sự biến đổi của các hợp chất phenolic tùy theo phương thức xử lý lá trước khi chưng cất lá trầu. Thử nghiệm tính kháng oxi hóa của các hợp chất phenolic chính này.