Thạc Sĩ Nghiên cứu hoá học các hợp chất có hoạt tính sinh học trong quả Ké đầu ngựa (Xanthium strumarium L.)

MỞ ĐẦU



Nước ta có khí hậu và thảm thực vật khá phong phú và đa dạng. Dân tộc Việt Nam có truyền thống về sử dụng các loài thảo mộc làm thuốc chữa bệnh. Những năm gần đây xu hướng tìm kiếm một số hoạt chất trong các loài thảo mộc có tác dụng chữa bệnh ngày một tăng, thu hút các nhà khoa học nghiên cứu.
Theo các số liệu thống kê mới nhất thảm thực vật Việt Nam có trên

12000 loài, trong số đó có trên 3200 loài thực vật được sử dụng làm thuốc trong Y học dân gian [1], [2], [3], [4], [5].
Từ xưa đến nay, những cây thuốc dân gian vẫn đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc chăm sóc sức khoẻ cho con người. Ngày nay những hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học được phân lập từ cây cỏ đã được ứng dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp, nông nghiệp và chăm sóc sức khoẻ con người. Chúng được dùng để sản xuất thuốc chữa bệnh, thuốc bảo vệ thực vật, làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm v.v . Mặc dù công nghệ tổng hợp hoá dược ngày nay đã phát triển mạnh mẽ, tạo ra các biệt dược khác nhau sử dụng trong công tác phòng, chữa bệnh, nhờ đó giảm tỷ lệ tử vong rất nhiều, song những đóng góp của các thảo dược cũng không vì thế mà mất đi chỗ đứng trong Y học. Nó vẫn tiếp tục được dùng như là nguồn nguyên liệu trực tiếp, gián tiếp hoặc cung cấp những chất đầu cho công nghệ bán tổng hợp nhằm tìm kiếm những dược phẩm mới cho việc điều trị các chứng bệnh thông thường cũng như các bệnh nan y. Các số liệu gần đây cho thấy rằng, có khoảng 60% dược phẩm được dùng chữa bệnh hiện nay, hoặc đang thử cận lâm sàng đều có nguồn gốc từ thiên nhiên [7].

Trong công tác phòng chữa bệnh ở nước ta, Đảng và Nhà nước luôn chủ trương và khuyến khích Đông Tây y kết hợp để chăm sóc sức khoẻ cho nhân dân, kế thừa và phát huy vốn quý của nền Y học cổ truyền trong đó có nhiều cây thuốc quý.
Trong thế giới thực vật muôn màu, nhiều loài cây cỏ đã được sử dụng như những dược liệu quý. Trong số đó có cây Ké đầu ngựa đặc biệt là bộ phận quả của cây. Loài cây này mọc rất phổ biến ở Việt Nam, thường mọc ở vùng đất hoang, bờ ruộng, bờ đường, xen kẽ với các loại cỏ khác.
Dân gian thường dùng Ké đầu ngựa chữa phong hàn, đau đầu, chân tay đau co rút, phong tê thấp, đau khớp, mũi chảy nước hôi, mày đay, lở ngứa, chữa đau răng, đau họng, biếu cổ, hủi, eczema [4].
Để góp phần nghiên cứu làm rõ thành phần, tính chất của các chất hoá học trong thực vật làm thuốc chữa bệnh chúng tôi chọn hướng nghiên cứu hoá học các hợp chất thiên nhiên.
Tên đề tài là: “Nghiên cứu hoá học các hợp chất có hoạt tính sinh học trong quả Ké đầu ngựa (Xanthium strumarium L.)”, nhằm làm rõ các cơ sở khoa học cho việc sử dụng cây Ké đầu ngựa như một nguồn dược liệu quý, dùng làm thuốc chữa bệnh.

Với ý nghĩa khoa học và thực tiễn nêu trên, nhiệm vụ của đề tài này là tiến hành phân lập các chất hoá học có trong quả Ké đầu ngựa, nhận dạng cấu tạo hoá học của một số chất tách được bằng các phương pháp hoá lý hiện đại.


MỤC LỤC


LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ TRONG LUẬN VĂN

Trang


MỞ ĐẦU .1

CHưƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. KHÁI QUÁT VỀ HỌ CÚC (ASTERACEAE) VÀ CHI XANTHIUM 3

1.1.1. Họ cúc (asteraceae) . 3

1.1.2. Chi xanthium 3

1.2. GIỚI THIỆU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÂY KÉ ĐẦU NGỰA . 4

1.2.1. Đặc điểm thực vật . 4

1.2.2. Đặc điểm sinh thái . 4

1.3. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ THỰC VẬT CHI XANTHIUM . 5

1.3.1. Một số nghiên cứu hoá thực vật quả Ké đầu ngựa . 5

1.3.2. Sử dụng trong y học dân gian 8

1.3.3. Một số bài thuốc dân gian từ quả Ké đầu ngựa 9

1.4. CÁC DẠNG AXIT BÉO HAY GẶP TRONG TỰ NHIÊN .10

CHưƠNG 2: PHẦN THỰC NGHIỆM

2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .18

2.1.1. Thu mẫu cây, xác định tên khoa học và phương pháp

sử lý mẫu 18

2.1.2. Phương pháp phân lập các hợp chất từ các dịch chiết . 20

2.1.3. Phương pháp khảo sát và xác định cấu trúc hoá học

các hợp chất 20

2.2. DỤNG CỤ, HOÁ CHẤT VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU .20

2.2.1. Dụng cụ và hoá chất . 20

2.2.2. Thiết bị nghiên cứu 22

2.3. CÁC DỊCH CHIẾT TỪ QUẢ KÉ ĐẦU NGỰA

(XANTHIUM STRUMARIUM L.) 22

2.3.1. Các dịch chiết 22

2.3.2. Thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định

(antimicrobial activity) 24

2.3.3. Phát hiện định tính các nhóm chất 25

2.3.3.1. Các ancaloit . 25

2.3.3.2. Các sterol 26

2.3.3.3. Các flavonoit . 26

2.3.3.4. Các saponin 26

2.3.3.5. Các cumarin 26

2.3.3.6. Các tanin 27

2.3.3.7. Các glucozit trợ tim 27

2.4. PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ CÁC CHẤT 28

2.4.1. Phân tích thành phần các axit béo trong dịch chiết n-hexan

của quả Ké đầu ngựa trên GC . 29

2.4.2. Phân lập và tinh chế các chất trong dịch chiết n-hexan;

etylaxetat của quả ké đầu ngựa bằng phương pháp sắc ký cột . 31

2.4.2.1.  – Sitosterol (KĐN.H8) . 31

2.4.2.2. 3-O- -D-glucopyranosyl--Sitosterol (KĐN.E33) . 32

CHưƠNG 3: THẢO LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1. NGUYÊN TẮC CHUNG 35

3.2. PHÁT HIỆN CÁC NHÓM CHẤT CÓ TRONG DỊCH CHIẾT N-HEXAN, DỊCH CHIẾT ETYLAXETAT VÀ DỊCH CHIẾT METANOL CỦA QUẢ KÉ ĐẦU NGỰA (XANTHIUM STRUMARIUM L.) .36
3.3. KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG VI SINH VẬT KIỂM ĐỊNH DỊCH CHIẾT

N-HEXAN, DỊCH CHIẾT ETYLAXETAT VÀ DỊCH CHIẾT METANOL CỦA

QUẢ KÉ ĐẦU NGỰA (XANTHIUM STRUMARIUM L) .36

3.4. XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA QUẢ KÉ

ĐẦU NGỰA 38

3.4.1. Các axit béo . 38

3.4.2. Các hợp chất sterol . 41

3.4.2.1. β-sitosterol hay 24R-stigmast-5 en-3-õ-ol (KĐN.H8) 41

3.4.2.2. 3-O--D-glucopyranosyl--sitosterol (KĐN.E33) . 44

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO 46

PHỤ LỤC 49



DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN

ã Các phương pháp sắc ký

SKLM : Sắc ký lớp mỏng

CC : Column chromatography

ã Các phương pháp phổ

UV : Ultraviolet spectroscopy

GC : Gas Chromatography

GC - MS : Gas Chromatography - Mass Spectroscopy

EI - MS : Electron Impact Mass Spectroscopy

ESI - MS : Electron sprayionisation - Mass Spectroscopy FAB - MS : Fast Atom Bombardment Mass spectroscopy FT-IR : Fourier Transform Infrared Spectroscopy NMR : Nuclear Magnetic Resonance
1H-NMR : 1H-Nuclear Magnetic Resonance

13C-NMR : 13C- Nuclear Magnetic Resonance

DEPT : Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer

COSY : Correlated Spectroscopy

HMQC : Heteronuclear Multiple - Quantum Coherence HMBC : Heteronuclear multiple - Bond Correlation NOESY : Nuclear Overhauser and Exchange Spetroscopy MIC : Minimum inhibitory concentration


DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ TRONG LUẬN VĂN


Hình


Và sơ đồ Nội dung Trang
Hình 1.1 Công thức dạng tổng quát của các chất I, II, III 7
Hình 1.2 Cấu trúc của chất I 8
Hình 2.1 Cây Ké đầu ngựa 19
Hình 2.2: Quả Ké đầu ngựa 19
Sơ đồ 2.1 Quy trình ngâm chiết mẫu 23
Sơ đồ 2.2: Sơ đồ chung nghiên cứu một số thành phần hoá học quả


Ké đầu ngựa thuộc chi Xanthium strumarium L. 28
Sơ đồ 2.3 Phân lập chất từ dịch chiết n-Hexan của quả Ké đầu ngựa 31
Sơ đồ 2.4 Phân lập chất từ dịch chiết Etylaxetat của quả Ké đầu ngựa 33
Sơ đồ 3.1 Sự phân mảnh EI – MS của chất KĐN.H8 42


DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN


Tên bảng Nội dung Trang
Bảng 1.1 Các dạng axit béo no thường gặp trong tự nhiên 13
Bảng 1.2 Các axit béo không no thường gặp trong tự nhiên 15
Bảng 2.1 Khối lượng cặn chiết từng phân đoạn của quả Ké đầu ngựa


(Xanthium strumarium L.) 24
Bảng 2.2 Kết quả thử hoạt tính sinh học các dịch chiết từ quả


Ké đầu ngựa 25
Bảng 2.3 Phát hiện định tính các nhóm chất 27
Bảng 2.4 Kết quả thành phần axit béo 30
Bảng 3.1 Các cấu tử có hàm lượng axit béo trên 1% trong quả Ké
đầu ngựa 39
Bảng 3.2 Các cấu tử có hàm lượng axit béo dưới 1% trong quả Ké
đầu ngựa 39
Bảng 3.3 Số liệu phổ 13C-NMR (CDCl3, 125Mhz) của õ-sitosterol 43