Luận văn Khảo sát các hợp chất họ flavonoid trong cây Rau Má Lá Sen Hydrocotyle bonariensis L và Hydrocotyle vulgaris L

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA KHOA HỌC BỘ MÔN HÓA ² Tên đề tài: LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KHÓA HỌC 2004 – 2008 KHẢO SÁT CÁC HỢP CHẤT HỌ FLAVONOID TRONG CÂY RAU MÁ LÁ SEN Hydrocotyle bonariensis L. và Hydrocotyle vulgaris L. Cán bộ hướng dẫn: ThS. TÔN NỮ LIÊN HƯƠNG Sinh viên thực hiện: NGUYỄN VĂN GIÁP - 2041719 NGUYỄN NGỌC THỂ - 2041778 Lớp: Cử nhân Hóa – K.30 Cần Thơ 06/2008 LỜI CẢM ƠN ›&š Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ThS. Tôn Nữ Liên Hương, giảng viên bộ môn Hóa Học – Khoa Khoa Học – Trường Đại Học Cần Thơ và là giáo viên hướng dẫn đề tài luận văn, đã cho chúng em ý tưởng, động lực và sự giúp đỡ tận tình trong suốt thời gian chúng em thực hiện đề tài luận văn. Xin cảm ơn các Thầy Cô trong hội đồng bảo vệ đã có những nhận xét quý báu cho các kết quả. Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả các Thầy Cô đã truyền đạt kiến thức cho chúng em trong những năm học vừa qua; cung cấp, hỗ trợ các phương tiện để chúng em có thể thực hiện đề tài luận văn. Xin gửi lời cảm ơn đến Cô Lê Thu Trang, Cô Lê Thị Ngọc Điệp, nhân viên phòng thí nghiệm Hóa Hữu Cơ, phòng thí nghiệm Hóa Phân Tích đã tận tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho chúng em trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn. Xin cảm ơn các bạn sinh viên đã cùng chúng tôi thực hiện đề tài. Cảm ơn gia đình, bạn bè những người đã động viên, hỗ trợ chúng em hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn! NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1. Cán bộ hướng dẫn: ThS. Tôn Nữ Liên Hương 2. Tên đề tài: “Khảo sát các hợp chất họ flavonoid trong cây Rau Má Lá Sen Hydrocotyle bonariensis L. và Hydrocotyle vulgaris L.” 3. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Giáp MSSV: 2041719 Nguyễn Ngọc Thể MSSV: 2041778 4. Lớp: Cử Nhân Hóa Học - Khoá 30 5. Nội dung nhận xét: a. Hình thức: .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... b. Nội dung: .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... c. Những vấn đề còn hạn chế: .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... d. Kết luận, đề nghị và điểm: .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... Cần Thơ, ngày ..... tháng .... năm 2008 Cán bộ hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN 1. Cán bộ phản biện: .......................................................................................... .......................................................................................... 2. Tên đề tài: Khảo sát các hợp chất họ flavonoid trong cây Rau Má Lá Sen Hydrocotyle bonariensis L. và Hydrocotyle vulgaris L. 3. Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Giáp MSSV: 2041719 Nguyễn Ngọc Thể MSSV: 2041778 4. Lớp: Cử Nhân Hóa Học - Khoá 30 5. Nội dung nhận xét: a. Hình thức: .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... b. Nội dung: .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... c. Những vấn đề còn hạn chế: .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... d. Kết luận, đề nghị và điểm: .......................................................................................................................... .......................................................................................................................... Cần Thơ, ngày ..... tháng .... năm 2008 LỜI MỞ ĐẦU ›&š Rau Má là một loại cây quen thuộc đối với nhiều nước trên thế giới nhất là ở Việt Nam. Cây mọc tự nhiên khắp nơi từ vùng hải đảo ven biển đến vùng núi. Nhiều công trình đã chứng minh Rau Má có tác dụng phòng ngừa và điều trị được nhiều loại bệnh khác nhau. Ngày nay đã có nhiều nghiên cứu về khả năng sản xuất, sử dụng Rau Má và các thành phần trích ly từ Rau Má, trong đó flavonoid được biết như là một nhóm sắc tố tự nhiên phân bố rộng rãi trong các loài thực vật, có vai trò rất lớn trong việc tạo ra màu sắc của nhiều loại hoa quả và có nhiều tác dụng sinh học đặc biệt quan trọng. Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật và công nghệ, các biệt dược đi từ nguồn tổng hợp có tác dụng ức chế miễn dịch hiện đang được sử dụng rộng rãi và ngày càng nhiều, tuy nhiên chúng đều đắt tiền và có nhiều tác dụng phụ gây nguy hiểm. Vì vậy xu hướng hiện nay là tìm các hoạt chất thiên nhiên từ nguồn gốc thảo mộc có tác dụng như thuốc tổng hợp nhưng ít độc hơn và dễ dung nạp, nhất là ở người cao tuổi và người có bệnh mạn tính. Chính vì vậy nhóm sắc tố tự nhiên flavonoid là một trong những nhóm sắc tố không kém phần thu hút sự chú ý quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu. Hiện nay đã có đề tài nghiên cứu về khả năng sản xuất flavonoid từ nhiều loại cây cỏ, tuy nhiên Rau Má Lá Sen là nguồn nguyên liệu mới khảo sát và định danh ở nước ta trong thời gian ngắn gần đây và chưa được nghiên cứu về hóa học. Vì vậy mở rộng việc nghiên cứu trên các nguồn nguyên liệu mới, là cần thiết. Đây cũng chính là lý do mà chúng em chọn đề tài “Khảo sát các hợp chất họ flavonoid trong cây Rau Má Lá Sen Hydrocotyle bonariensis L. và Hydrocotyle vulgaris L.” với đề tài này chúng em mong muốn góp phần vào việc khảo sát sự có mặt và hàm lượng của các hợp chất họ flavonoid trong cây Rau Má Lá Sen. PHẦN TÓM LƯỢT ›&š Với đề tài “Khảo sát các hợp chất họ flavonoid trong cây Rau Má Lá Sen Hydrocotyle bonariensis L. và Hydrocotyle vulgaris L.”, luận văn sẽ tiến hành ly trích tạo các cao thô từ lá và thân cây Hydrocotyle bonariensis và cây Hydrocotyle vulgaris theo 2 phương pháp: phương pháp trích lỏng – lỏng và phương pháp trích rắn – lỏng. Sau đó định tính sự có mặt của flavonoid trong các mẫu cao thô này. Đồng thời tiến hành điều chế flavonoid thô từ cao methanol tổng của cây Hydrocotyle bonariensis và cây Hydrocotyle vulgaris và cô lập flavonoid tự nhiên từ cao flavonoid thô bằng sắc ký cột. Nội dung của đề tài được tóm lượt như sau: - Phần 1: Tổng quan. - Phần 2: Thực nghiệm và kết quả. - Phần 3: Kết luận và kiến nghị. MỤC LỤC ›&š LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................i LỜI MỞ ĐẦU ......................................................................................................i PHẦN TÓM LƯỢT ............................................................................................ii MỤC LỤC ........................................................................................................ iii MỤC LỤC BẢNG ............................................................................................. vi MỤC LỤC HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ .................................................................vii MỘT SỐ TỪ VIẾT TẮT ....................................................................................ix PHẦN 1 ..............................................................................................................1 TỔNG QUAN .....................................................................................................1 CHƯƠNG 1 ........................................................................................................2 GIỚI THIỆU CHUNG ........................................................................................2 1.1. Giới thiệu chung về cây Rau Má ............................................................... 2 1.1.1. Tên gọi ............................................................................................... 2 1.1.2. Sinh thái học của cây Rau Má ...........................................................2 1.1.3. Phân bố ............................................................................................. 3 1.1.4. Thành phần hóa học...........................................................................3 1.2. Sơ lược về cây Rau Má Lá Sen Hydrocotyle bonariensis L. và Hydrocotyle vulgaris L. ...................................................................................5 1.2.1. Cây Rau Má Lá Sen Hydrocotyle bonariensis L. ............................... 5 1.2.1.1. Tên gọi........................................................................................5 1.2.1.2. Phân loại .....................................................................................5 1.2.1.3. Sinh thái học ...............................................................................5 1.2.1.4. Thành phần hóa học ....................................................................6 1.2.2. Rau Má Lá Sen Hydrocotyle vulgaris L. ...........................................6 1.2.2.1. Tên gọi........................................................................................6 1.2.2.2. Sinh thái học ...............................................................................7 1.2.2.3. Thành phần hóa học ....................................................................7 1.3. Công dụng của cây Rau Má .....................................................................9 1.4. Giới thiệu chung về flavonoid ..................................................................9 1.4.1. Định nghĩa.........................................................................................9 1.4.2. Phân loại.......................................................................................... 10 1.4.2.1. Phân loại dựa vào cấu trúc hóa học ........................................... 10 1.4.2.1.1. PCO.................................................................................... 10 1.4.2.1.2. Quercetin ............................................................................ 11 1.4.2.1.3. Biflavonoid của họ chanh (cam, quít, chanh,…) ................. 11 1.4.2.1.4. Polyphenol của trà (chè) xanh............................................. 11 1.4.2.2. Phân loại dựa theo màu sắc ....................................................... 11 1.4.2.2.1. Anthocyanin ....................................................................... 11 1.4.2.2.2. Anthoxathin và flavone....................................................... 12 1.4.2.2.3. Catechin và leucoanthocyanin ............................................ 13 1.4.3. Một số cấu trúc phân tử thuộc nhóm sắc tố flavonoid ...................... 13 1.4.4. Tác dụng sinh học của nhóm sắc tố flavonoid .................................. 15 CHƯƠNG 2: MỘT SỐ QUI TRÌNH TRÍCH FLAVONOID Ở VIỆT NAM ................................................................................................... 16 2.1. Trích flavonoid ra khỏi cây cỏ................................................................. 16 2.1.1. Trích flavonoid ra khỏi cây cỏ bằng dung dịch acetat chì ................ 16 2.1.2. Trích flavonoid ra khỏi cây cỏ bằng các dung dịch kiềm có độ kiềm khác nhau .................................................................................................. 17 2.2. Trích rutin từ hoa Hòe ........................................................................... 18 2.3. Trích polyphenol từ trà (có hỗ trợ bằng vi sóng) ................................... 19 CHƯƠNG 3: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TRÍCH TÁCH HỢP CHẤT RA KHỎI CÂY ............................................................................ 22 3.1 Phương pháp trích lỏng – lỏng ............................................................... 22 3.2. Phương pháp trích rắn – lỏng ................................................................ 23 3.2.1. Phương pháp trích ngâm dầm .......................................................... 23 3.2.2. Phương pháp trích bằng máy Soxhlet .............................................. 23 PHẦN 2: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ....................................................... 24 CHƯƠNG 1 : VỊ TRÍ, THỜI GIAN, PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...................................................................... 25 1.1. Địa điểm - thời gian tiến hành ................................................................ 25 1.2. Phương tiện nghiên cứu ......................................................................... 25 1.2.1. Dụng cụ ........................................................................................... 25 1.2.2. Hóa chất .......................................................................................... 26 1.3. Phương pháp nghiên cứu........................................................................ 26 CHƯƠNG 2: ĐIỀU CHẾ VÀ ĐỊNH TÍNH CÁC MẪU CAO ........................... 27 2.1. Lựa chọn và chuẩn bị nguyên liệu ......................................................... 27 2.2. Điều chế cao .......................................................................................... 27 2.2.1. Điều chế cao methanol tổng và cao nước (trích bằng phương pháp ngâm dầm) ................................................................................................. 27 2.2.1.1. Điều chế cao methanol tổng ...................................................... 28 2.2.1.2. Điều chế cao nước..................................................................... 29 2.2.2. Điều chế cao theo phương pháp trích lỏng – lỏng ............................ 30 2.2.2.1. Sơ đồ điều chế cao .................................................................... 30 2.2.2.2. Điều chế cao petroleum ether .................................................... 31 2.2.2.3. Điều chế cao chloroform ........................................................... 32 2.2.2.4. Điều chế cao ethyl acetate ......................................................... 33 2.2.2.5. Điều chế cao buthanol ............................................................... 34 2.2.3. Điều chế cao theo phương pháp trích rắn – lỏng (trích Soxhlet) ....... 36 2.2.3.1. Sơ đồ điều chế cao .................................................................... 36 2.2.3.2. Điều chế cao ............................................................................. 36 2.3. Định tính sự có mặt của flavonoid trong các mẫu cao ........................... 39 2.3.1. Định tính sự có mặt của flavonoid bằng thuốc thử Shibata và dung dịch HCl đậm đặc....................................................................................... 39 2.3.2. Định tính sự có mặt của flavonoid bằng 3 loại thuốc thử: thuốc thử Stiasny, chì acetate bão hoà và dung dịch FeCl3 bão hoà ........................... 40 CHƯƠNG 3: ĐIỀU CHẾ FLAVONOID THÔ .................................................. 43 3.1. Trích flavonoid thô bằng dung dịch acetate chì ...................................... 43 3.2. Trích flavonoid thô bằng các dung dịch kiềm có độ kiềm khác nhau ....... 45 3.3. Kết luận ................................................................................................. 46 3.4. Định tính flavonoid thô .......................................................................... 46 CHƯƠNG 4: SẮC KÝ CỘT CAO FLAVONOID THÔ CỦA CÂY RAU MÁ LÁ SEN HYDROCOTYLE BONARIENSIS....................................................... 48 4.1. Chuẩn bị nguyên liệu ............................................................................. 48 4.2. Sắc ký cột cao flavonoid thô .................................................................. 48 PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................ 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 54 MỤC LỤC BẢNG ›&š Bảng 1: Thành phần hóa học của cây Rau Má....................................................... 3 Bảng 2: Các hợp chất hóa học trong cây Rau Má .................................................. 4 Bảng 3: Một số nhóm flavonoid quen thuộc trong cuộc sống hằng ngày ............... 9 Bảng 4: Một số cấu trúc phân tử thuộc nhóm flavonoid ...................................... 14 Bảng 5: Các dụng cụ thí nghiệm ......................................................................... 25 Bảng 6: Hóa chất sử dụng ................................................................................... 26 Bảng 7: Tóm tắt thu suất điều chế cao methanol tổng và cao nước...................... 30 Bảng 8: Thu suất điều chế các mẫu cao bằng phương pháp trích lỏng – lỏng ...... 35 Bảng 9: Thu suất điều chế các mẫu cao bằng phương pháp trích rắn – lỏng (trích Shoxhlet) .................................................................................. 38 Bảng 10: Kết quả định tính flavonoid trong các cao của cây Hydrocotyle bonariensis ............................................................................... 40 Bảng 11: Kết quả định tính flavonoid trong các cao của cây Hydrocotyle vulgaris.................................................................................... 40 Bảng 12: Kết quả định tính flavonoid trong các cao của cây Hydrocotyle bonariensis ............................................................................... 42 Bảng 13: Kết quả định tính flavonoid trong các cao của cây Hydrocotyle vulgaris..................................................................................... 42 Bảng 14: Thu suất điều chế flavonoid thô bằng dung dịch acetate chì................ 44 Bảng 15: Thu suất điều chế flavonoid thô bằng chu trình kiềm ......................... 46 Bảng 16: Kết quả định tính flavonoid thô .......................................................... 47 Bảng 17: Kết quả của quá trình sắc ký cột .......................................................... 49 MỤC LỤC HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ ›&š Hình 1: Cây Rau Má............................................................................................. 2 Hình 2: Cây Hydrocotyle bonariensis ................................................................... 5 Hình 3: Hoa Hydrocoytyle bonariensis ................................................................. 5 Hình 4: Cây Hydrocotyle vulgaris ........................................................................ 6 Hình 5: Hoa Hydrocotyle vulgaris ........................................................................ 6 Hình 6: Sắc ký bản mỏng cao Me tổng của cây Hydrocotyle bonariensis ........... 29 Hình 7: Sắc ký bản mỏng cao Me tổng của cây Hydrocotyle vulgaris ................. 29 Hình 8: Sắc ký bản mỏng cao nước của cây Hydrocotyle bonariensis................. 30 Hình 9: Sắc ký bản mỏng cao nước của cây Hydrocotyle vulgaris ...................... 30 Hình 10: Sắc ký bản mỏng cao PE của cây Hydrocotyle bonariensis .................. 32 Hình 11: Sắc ký bản mỏng cao PE của cây Hydrocotyle vulgaris ....................... 32 Hình 12: Sắc ký bản mỏng cao C của cây Hydrocotyle bonariensis .................... 33 Hình 13: Sắc ký bản mỏng cao C của cây Hydrocotyle vulgaris ......................... 33 Hình 14: Sắc ký bản mỏng cao Ea của cây Hydrocotyle bonariensis .................. 34 Hình 15: Sắc ký bản mỏng cao Ea của cây Hydrocotyle vulgaris........................ 34 Hình 16: Sắc ký bản mỏng cao Bu của cây Hydroco