Thạc Sĩ Nghiên cứu thành phần hoá học của lá cây Cà phê chè (Coffea arabica)

MỞ ĐẦU


Nước ta có diện tích khoảng 330.000 km2. Đồi núi chiếm 3/4 diện tích trong đó núi cao trên 500 m chiếm 1/3 diện tích lãnh thổ. Khí hậu nhiệt đới gió mùa, có 2 mùa rõ rệt thay đổi theo địa hình. Nhiệt độ trung bình hàng năm trên 22 0C, lượng mưa vào khoảng 1200 - 2800 mm, độ ẩm tương đối cao (trên 80%).
Những đặc thù về điều kiện tự nhiên như vậy rất thuận lợi cho hệ sinh thái phát triển. Vì thế nước ta có hệ thực vật vô cùng phong phú và đa dạng. Theo số liệu thống kê mới nhất có trên 12000 loài, trong đó có trên 3200 loài thực vật được sử dụng làm thuốc trong y học dân gian [5].
Từ xưa đến nay, những cây thuốc dân gian vẫn đóng vai trò hết sức quan trọng trong đời sống của 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 cũng như ngành nông nghiệp, chúng được sản xuất thuốc chữa bệnh, thuốc bảo vệ thực vật, làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm

Ngày nay, ngành công nghệ tổng hợp hoá dược phát triển mạnh mẽ đã tạo ra các biệt dược khác nhau được sử dụng trong công tác phòng, chữa bệnh nhờ đó giảm tỉ lệ tử vong, nâng cao tuổi thọ. Tuy nhiên, vai trò của những thảo dược không vì thế mất đi chỗ đứng trong Y học. Nó vẫn tiếp tục được dùng làm nguyên liệu trực tiếp, gián tiếp hoặc cung cấp những chất dẫn đường (lead-compounds) cho công nghệ bán tổng hợp nhằm tìm kiếm những dược phẩm mới đáp ứng cho việc điều trị các chứng bệnh thông thường cũng như các bệnh nan y (Ung thư, HIV, .).
Trên cơ sở trên cho thấy, nguồn cây thuốc dân gian cũng như các bài thuốc của đồng bào dân tộc vẫn là kho tàng vô cùng quí giá để khám phá, tìm kiếm các loại thuốc mới có hiệu lực cao cho công tác phòng và chữa bệnh. Việc nghiên cứu cây thuốc đã giúp cho chúng ta hiểu rõ về thành phần và cấu trúc hoá học, hoạt tính sinh học, tác dụng dược lí của cây thuốc. Từ đó, người ta có thể tạo ra các chất mới có hoạt tính sinh học cao hơn để làm thuốc chữa bệnh.

Cây Cà phê chè (Coffea arabica) không chỉ là một cây công nghiệp quan trọng, mà nó còn là một trong những dược liệu quí. Ở Malaysia và Indonesia người ta sử dụng lá cây Cà phê chè sắc nước để làm thuốc lợi tiểu. Lá cây Cà phê chè còn được dùng điều trị các bệnh hen xuyễn, nhiễm độc atropin, cúm, đau đầu, nhiễm độc thuốc phiện. Ngoài ra, đồng bào dân tộc Dao, huyện Đông Triều, tỉnh Quảng Ninh còn sử dụng lá cây Cà phê chè để chữa bệnh sỏi thận. Đây là bài thuốc độc vị cổ truyền khá độc đáo. Mặc dù vậy, cho đến nay có rất ít công trình nghiên cứu về thành phần hoá học và dược lí của lá cây Cà phê chè. Với mục đích nghiên cứu và tìm hiểu thành phần hoá học cũng như hoạt tính sinh học của lá cây Cà phê chè góp phần làm tăng thêm kho tàng tri thức về cây thuốc cổ truyền Việt Nam [28-36].

Với những lý do trên, lá cây Cà phê chè (Coffea arabica) được chọn làm đối tượng cho luận văn nghiên cứu này với tên đề tài là: “ Nghiên cứu thành phần hoá học của lá cây Cà phê chè (Coffea arabica)”. Nhằm xác định thành phần và cấu trúc hoá học của các hợp chất có trong lá cây Cà phê chè.






Lời cam đoan

Lời cảm ơn

MỤC LỤC



Trang


Danh mục chữ viết tắt dùng trong luận văn

Danh mục các hình, bảng và sơ đồ

MỞ ĐẦU . 1

Chương 1. TỔNG QUAN . 3

1.1. CHI COFFEA VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA CHÚNG 3

1.1.1. Giới thiệu về chi Coffea 3

1.1.2. Những nghiên cứu thành phần hoá học. 3

1.2. CÂY CÀ PHÊ CHÈ VÀ NHỮNG SỬ DỤNG TRONG Y HỌC. 5

1.2.1. Mô tả thực vật . 5

1.2.2. Một số bài thuốc chữa bệnh sỏi thận trong Y học cổ truyền. . 7

1.3. MỘT SỐ ANCALOIT SỬ DỤNG TRONG Y HỌC . 9

1.3.1. Giới thiệu chung về ancalnoit 9

1.3.2. Phương pháp phân tích . 10

1.3.2.1. Phân tích định tính . 10

1.3.2.1.1. Các phản ứng tạo tủa 10

1.3.2.1.2. Các phản tạo màu . 11

1.3.2.2. Phân tích định lượng 12

1.3.2.2.1 Xác định hàm lượng ancaloit bằng phương pháp phân tích

trọng lượng . 13

1.3.2.2.2. Xác định hàm lượng ancaloit bằng phương pháp “không nước”. . 15

1.3.3. Phương pháp phân lập ancaloit . 15

1.3.3.1. Chiết tách phân lập ancaloit bằng phương pháp bazơ - dung môi

hữu cơ 15

1.3.3.2. Chiết tách phân lập ancaloit bằng phương pháp axit-nước 16

1.3.4. Phân loại các ancaloit quan trọng trong Y dược theo khung cơ bản 16

1.3.4.1. Ancaloit khung indol 17

1.3.4.2. Ancaloit khung pyridin - (pyperidin) 18

1.3.4.3. Ancaloit vòng ngưng tụ pyrrolidin-pyperidin (khung tropan) 20

1.3.4.4. Ancaloit khung ruban (quinin, quinidin, cinchonin, cinchonidin) 21

1.3.4.5. Ancaloit khung benzyl-isoquinolin 22

1.3.4.6. Ancaloit khung morphinan . 23

1.3.4.7. Ergot ancaloit (dẫn xuất axit lysergic) 23

1.3.4.8. Ancaloit khung imidazol 24

1.3.4.9. Ancaloit strychnin 25

1.3.4.10. Ancaloit kháng sinh . 25

Chương 2. THỰC NGHIỆM . 30

2.1. ĐỐI TưỢNG VÀ PHưƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1.1. Thu mẫu cây, xác định tên khoa học và phương pháp xử lý mẫu 30

2.1.2. Phương pháp ngâm chiết 31

2.1.3. Thử hoạt tính sinh học . 31

2.1.4. Phương pháp phân lập các hợp chất từ dịch chiết . 31

2.1.5. Phương pháp khảo sát cấu trúc hoá học các chất 31

2.2. DỤNG CỤ, HOÁ CHẤT VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU . 32

2.2.1. Dụng cụ, hoá chất . 32

2.2.2. Thiết bị nghiên cứu 33

2.3. THU NHẬN CÁC DỊCH CHIẾT TỪ LÁ CÂY CÀ PHÊ CHÈ 33

2.3.1. Thu nhận các dịch chiết . 33

2.3.2. Khảo sát định tính các dịch chiết . 35

2.3.2.1. Phát hiện các hợp chất sterol 35

2.3.2.2. Phát hiện các ancaloit 35

2.3.2.3. Phát hiện các flavonoid . 36

2.3.2.4. Phát hiện các cumarin . 36

2.3.2.5. Định tính các glucosit tim . 36

2.3.2.6. Định tính các saponin . 37

2.3.3. Thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định(antimicrobial activity) 38

2.4. PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ CÁC CHẤT . 39

2.4.1 Cặn dịch chiết n-hexan (Cof H) 39

2.4.1.1. Ancol mạch dài E4C (hexatriacontan-1-ol) . 40

2.4.1.2. -Sitosterol . 40

2.4.1.3. Stigmast-5,22-dien-3-β-ol . 41

2.4.2. Cặn dịch chiết etylaxetat. . 42

2.4.2.1. Tritecpenoit 31H6 . 42

2.4.2.2. 3-O--Sitostery - glucopyranosit . 43

2.4.3. Cặn dịch chiết MeOH 44

Chương 3. THẢO LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 45

3.1. NGUYÊN TẮC CHUNG 45

3.2. PHÂN LẬP VÀ NHẬN DẠNG CÁC HỢP CHẤT CÓ TRONG

CÁC DỊCH CHIẾT KHÁC NHAU CỦA LÁ CÂY CÀ PHÊ CHÈ. . 45

3.2.1. Ancol mạch dài E4C(hexatriacontanol) COF.E4C: C36H74O 46

3.2.2. Các hợp chất sterol . 46

3.2.2.1.-Sitosterol 47

3.2.2.2. Stigmast-5,22-dien-24R-3-ol 47

3.2.2.3. 3-Sitostery-1l-O--D-glucopyranosit 49

3.2.2.4. Hợp chất axit lupan-3β-hydroxi-12(13)-en-28-oic (COF18E3-C30H48O3) 50

3.2.2.5. Hợp chất cafein (COF.An – C8H10N4O2) 60

3.3. HOẠT TÍNH BÀI SỎI THẬN CỦA LÁ CÂY CÀ PHÊ CHÈ 61

KẾT LUẬN . 62

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN . 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

PHỤ LỤC 67




DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN



ã Các phương pháp sắc ký

CC : Column Chromatography TLC : Thin-layer Chromatography SKLM : Sắc ký lớp mỏng

ã Các phương pháp phổ

CAD : Collisional Activated Dissociation

MS : Mass Spectroscopy

EI-MS : Electron Impact Mass Spectroscopy

ESI-MS : Electron Spray Ionization 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

ã Các lĩnh vực khác

MIC : Minimum inhibitory concentration HIV : Human Immunodeficiency Virus đvC : Đơn vị Cacbon
v/v : Thể tích/thể tích




DANH MỤC CÁC BẢNG



Trang
Bảng 2.1: Các hệ dung môi triển khai SKLM . 32

Bảng 2.2: Khối lượng cặn chiết từng phân đoạn của lá cây Cà phê chè . 35

Bảng 2.3: Kết quả định tính nhóm các chất trong lá cây Cà phê chè . 37

Bảng 2.4: Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định các cặn

chiết của lá cây Cà phê chè . 39

Bảng 3.1: Số liệu phổ 13C-NMR (CDCl3, 125MHz) của một số sterol

trong lá cây cà phê chè (Coffea arabica) . 48

Bảng 3.2: Bảng tương tác xa C  H(HMBC) của COF18E3 . 59

Bảng 3.3: Bảng tương tác xa C  H(HMBC) của COF.Anc 60



DANH MỤC CÁC HÌNH



Trang


Hình 2.1: Cây Cà phê chè (Coffea arabica) 6

Hình 3.1: Phổ FT - IR của COF18E3 . 51

Hình 3.2: Phổ EIS - MS của COF18E3 52

Hình 3.3: Phổ 1H-NMR của COF18E3 53

Hình 3.4: Phổ 13C- NMR của COF18E3 54

Hình 3.5: Phổ DEPT của COF18E3 . 55

Hình 3.6: Phổ HSQC của COF18E3 . 56

Hình 3.7: Phổ HMBC của COF18E3 57






DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ



Trang


Sơ đồ 2.1: Sơ đồ ngâm chiết lá cây cà phê chè . 34