Xem mẫu
- TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC THÂN RỄ
CÂY ALPINIA.SP Ở TỈNH KONTUM
A STUDY ON CHEMICAL CONSTITUENTS OF THE ALPINIA.SP RHIZOMES
FROM KONTUM PROVINCE
Nguyễn Thị Bích Tuyết Giang Thị Kim Liên, Trần Văn Hơn
Trường Đại học Sư phạm, Trường Đại học Sư phạm,
Đại học Huế Đại học Đà Nẵng
TÓM TẮT
Thân rễ cây Alpinia.sp được thu hái ở ĐăkTô – KonTum. Tinh dầu từ thân rễ thu được
bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước, chứa các cấu tử chính: 1,8-cineol (20,04%),
4-allylphenyl axetat (12,59%), β-bisabolen (6,97%), β-sesquiphellandren (5,12%), α-pinen
(5,46%), mốt số cấu tử đã được định danh và chưa định danh khác.
Đồng thời, dịch chiết trong dung môi n-hexan từ mẫu đã được xác định thành phần hóa
học. Cấu tử chính với hàm lượng rất lớn là 1' -axetoxychacvicol Axetat (78,89%) đã được
phân lập và xác định cấu trúc bằng các phương pháp hiện đại: MS, 13C-NMR anh 1H-NMR.
Ngoài ra, trong dịch chiết còn có một số cấu tử khác cũng có hàm lượng tương đối cao như: α-
zingiberen (5,63%), β-sesquiphellandren(4,07%), 8-heptadecan (2,28%), α-curcumen (2,1%), 4-
allyphenyl axetat (1,05%) và các cấu tử chưa định danh khác chiếm 5,85%.
SUMMARY
Rhizomes of Alpinia.sp have been harvested in DakTo, KonTum Province. The oil
extracted from rhizomes by a steam distillation method contains the main components: 1,8-
cineol (20,04%), 4-allylphenyl axetat (12,59%), β-bisabolen (6,97%), β-sesquiphellandren
(5,12%), α-pinen (5,46%) and other components that have been identified or not.
Also, the constituents of n-hexane extracted from Alpinia.sp rhizomes have been
investigated by GC/MS. From the n-hexane extract of the rhizomes of the wild Alpinia.sp, the
compound. 1' -axetoxychacvicol axetat was isolated and its structure has also been determined
by spectroscopic methods: MS, 13C-NMR and 1H-NMR. Moreover, in the extracts there are
some other components that also have relatively high levels such as: α-zingiberen (5.63%), β
sesquiphellandren(4.07%), 8-heptadecan (2.28%), α-curcumen (2.1%), 4-allyphenyl axetat
(1.05%), and unidentified components that account for 5.85%.
I. Đặt vấn đề
Chi Alpinia, họ Zingiberaceae rất phổ biến ở nước ta. Chúng không những mọc
hoang rất nhiều mà còn được trồng khá phổ biến để dùng làm gia vị cho nhiều món ăn
hàng ngày. Ngoài ra nó còn được sử dụng như là một loại thuốc giảm đau, chống viêm
nhiễm, chữa bệnh cúm, chữa chứng khó tiêu, tẩy mùi hôi…[1,2,3,4]. Do tính chất sử
dụng rộng rãi, nên đã có nhiều công trình khoa học nghiên cứu về thực vật cũng như
hóa học, nhằm lựa chọn nâng cao giá trị sử dụng của mỗi loài.
57
- TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010
Để đóng góp một phần vào việc nghiên cứu chi Alpinia, chúng tôi chọn một loài
Alpinia mọc hoang khá phổ biến ở vùng rừng Tây Nguyên (Đắc Lắc, Kon Tum...) và ở
một số vùng người dân tộc. Đây là một loài cây mà người dân ở đây thường sử dụng
hàng ngày để làm gia vị và một số vị thuốc, theo chúng tôi được biết chưa có công trình
nào nghiên cứu về nó. Vì vậy để tạo cơ sở khoa học cho việc sử dụng nguồn tài nguyên
này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu thành phần hóa học của nó [5,6,7,8,9].
II. Thực nghiệm
1. Xử lí mẫu thực vật
Các mẫu thân rễ Alpinia.sp được thu hái ở ĐăkTô – KonTum. Mẫu thân rễ chia
hai phần
Phần 1: Chưng cất lôi cuốn hơi nước thu tinh dầu
Phần 2: Thái mỏng, sấy khô và xay nhỏ, chiết Soxhlet trong dung môi n-hexan
2. Thiết bị và hóa chất
Bản mỏng nhôm tráng sẵn silicagel Merck 60F254 độ dày 0,2mm dùng cho sắc
ký bản mỏng. Silicagel Merck 60, cỡ hạt 0,040-0,063 mm dùng cho sắc ký cột
Phổ khối kết hợp sắc kí khí ( GC-MS): hệ GC có model 5898 series II ( cột tách
mao quản HP-5MS có kích thước: 30m x 0,25mm x 0,25µm, khí mang nito, dung môi
n-hexan) ghép máy MS-MD kèm ngân hàng dữ liệu WILEY275.L
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) ghi trên máy Bruker Avance 500MHz,
dung môi CDCl3 tại viện Hóa Học Việt Nam
3. Nghiên cứu thành phần hóa học của tinh dầu [5,6,7]
Tinh dầu thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước, được phân
tích bằng thiết bị Phổ khối kết hợp sắc kí khí ( GC-MS). So sánh các thông số về thời
gian lưu của các cấu tử thu được với thư viện các chất chuẩn, độ trùng lặp đạt trên
98%.
4. Nghiên cứu thành phần dịch chiết trong n-hexan, phân lập cấu tử chính [7,8,9]
Dịch chiết trong n-hexan được phân tích bằng thiết bị Phổ khối kết hợp sắc kí
khí ( GC-MS). So sánh các thông số về thời gian lưu của các cấu tử thu được với thư
viện các chất chuẩn, độ trùng lặp đạt trên 98%. Cấu tử chính với hàm lượng lớn nhất
được phân lập và xác định cấu trúc bằng việc kết hợp các phương pháp phổ cộng hưởng
từ 13C-NMR, 1H-NMR, phổ MS...
III. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
1. Thành phần hóa học tinh dầu thân rễ Alpinia.sp
Kết quả xác định thành phần hóa học của tinh dầu được trình bày trên bảng 1.
58
- TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010
Bảng 1. Thành phần hoá học của tinh dầu thân rễ Alpinia.sp
Hàm Hàm
RT RT
TT lượng TT lượng
Hợp chất Hợp chất
(phút) (phút)
(%) (%)
α-pinen β-bisabolen
1 8,46 5,46 11 29,07 6,97
β‐
β-pinen
2 9,86 1,22 12 29,55 5,12
sesquiphellandren
3 13 34,23 1,17
12,16 1,8-cineol 20,04 8‐heptadecen
α‐bisabolol
3-cyclohexen-
4 17,48 1,89 14 34,44 1,09
1-ol
α-
5 17,98 1,02 15 Cấu tử khác 22,19
terpineol
4-allylphenyl Cấu tử chưa định
6 16 22,13
23,85 12,59
axetat danh
Từ bảng 1 cho thấy: hàm lượng cấu tử chính trong tinh dầu là 1,8-cineol
(20,04%), một số cấu tử có hàm lượng tương đối cao là: 4-allylphenyl axetat (12,59%),
β-bisabolen (6,97%), β-sesquiphellandren (5,12%), α-pinen (5,46%), còn lại là các cấu
tử đã được định danh và chưa định danh khác.
2. Thành phần hóa học dịch chiết thân rễ Alpinia.sp trong dung môi n –hexan
Thành phần hóa học của dịch chiết trong dung môi n-hexan được trình bày trên
bảng 2.
Bảng 2. Thành phần hoá học của dịch chiết thân rễ Alpinia.sp trong dung môi n‐Hexan
TT RT (phút) Hợp chất Hàm lượng (%)
1 23,45 4-allyphenyl axetat 1,05
α-curcumen
2 28,06 2,10
α-zingiberen
3 28,48 5,63
β-sesquiphellandren
4 29,38 4,07
5 33,73 Chưa định danh 78,89
6 34,22 8-heptadecan 2,28
7 cấu tử chưa định danh khác 5,85
Tổng cộng 100
Thành phần chính của dịch chiết thân rễ Alpinia.sp trong n-hexan là chất có thời
gian lưu 33,73 phút chiếm hàm lượng rất lớn (78,89%) và chưa được định danh ( kí hiệu
59
- TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010
H1).Ngoài ra còn có một số cấu tử khác cũng có hàm lượng tương đối cao như: α-
zingiberen (5,63%), β-sesquiphellandren(4,07%)..
3. Phân lập và xác định cấu trúc chất H1
Dịch chiết n –hexan được cho qua cột nhồi silicagel, giải hấp bằng dung môi n –
hexan với đietyl ete tăng dần từ 0-100% về thể tích. Các phân đoạn kiểm tra bằng sắc kí
bản mỏng. Phân đoạn chứa chất H1 tiếp tục tinh chế bằng sắc kí cột với hệ dung môi n-
hexan : đietyl ete (90:10) thu được chất kết tinh hình kim, màu trắng, có Rf = 0,27, nhiệt
độ nóng chảy 66,5oC. Khi so sánh phổ MS của chất H1 chúng tôi nhận thấy nó hoàn
toàn đồng nhất với cấu tử có thời gia lưu 33,73 phút. Như vậy có thể khẳng định chất H1
chúng tôi phân lập được chính là cấu tử chính trong dịch chiết n-hexan thân rễ
alpinia.sp. Kết quả phân tích để xác định cấu trúc H1 bằng việc kết hợp các phương
pháp phổ như sau:
* Phổ 13C-NMR (CDCl3, 500MHz) và DEPT:
Dựa trên phổ 13C-NMR chúng tôi thấy xuất hiện 13 tín hiệu điều này chứng tỏ
chất H1 có 13 C. Kết hợp với phổ DEPT90 và DEPT135 cho thấy có 4 C bậc IV trong đó
có 2 C của nhóm cacboxyl xuất hiện ở vùng trường thấp (δ=169,910 ppm và δ = 169,373
ppm). Các giá trị độ dịch chuyển ứng với vòng Benzen bao gồm:1C bậc IV (δ=150,475
ppm ), chúng tỏ có sự liên kết với nhóm có hiệu ứng hút electron mạnh; 1 C bậc IV có
δ=136,459 ppm tương ứng với C của vòng benzen.Ngoài ra trên phổ đồ chúng tôi nhận
thấy có hai vân phổ có cường độ lớn gấp đôi xuất hiện ở vùng δ= 128,418ppm và
δ=121,677 ppm chứng tỏ đây là 4 nhóm CH của vòng benzen đối xứng từng đôi một .Từ
đó có thể khẵng định vòng benzen có 2 nhóm thế ở vị trí 1 và 4.
Thông tin phổ DEPT 135 cho chúng tôi thấy có một nhóm =CH2 có độ dịch
chuyển ở vùng trường thấp δ=117,083 ppm và một nhóm CH có độ dịch chuyển hóa
học là δ=136,036ppm điều này chứng tỏ trong phân tử có nhóm anlyl (-CH-CH=CH2).
Trên phổ còn có tín hiệu của nhóm CH ở vùng trường thấp δ=75,523 ppm điều
này chứng tỏ nhóm CH này liên kết với nguyên tử có hiệu ứng hút electron ; ngoài ra
còn có hai tín hiệu của 2 nhóm CH3 tương ứng với độ dịch chuyển hóa học là
δ=21,200ppm và δ=21,109ppm.
* Phổ 1H-NMR:
Dựa trên phổ 1H-NMR của chất H1 chúng tôi thấy: có 2 vân phổ xuất hiện ở vùng
trường cao chứng tỏ đây là các vân phổ của 2 nhóm CH3 có δ=2,287ppm (3H, s) và
δ=2,100ppm(3H,s) chứng tỏ đây là 2 nhóm CH3 liên kết với nhóm cacboxyl nên không
có tương tác spin; vân phổ ở δ=7,373 ppm (2H,d) ; đây chính là hai proton tương đương
nhau của vòng benzen; tương tự vân phổ ở δ=7,062ppm (2H,d) cũng là hai proton tương
đương nhau của vòng benzen; vân phổ ở vùng trường thấp δ=6,269ppm(1H,d) cho thấy
đây là proton của C liên kết với nguyên tử hút electron mạnh .Sự xuất hiện vân phổ ở δ=
5,984ppm (1H, ddd ) chứng tỏ cạnh proton này có 3 proton khác tương tác gây ra sự
60
- TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010
tách vân phổ. Ngoài ra các vân phổ ở δ=5,315ppm ( 1H,d) và δ=5,258 ppm (1H,d) đây
chính là hai proton của nhóm =CH2.
Dựa trên các kết quả đã phân tích chúng tôi dự đoán trong hợp chất này phải có
nhóm Axetat ( CH3-COO-) ; nhóm anlyl CH-CH=CH2 và vòng benzen có hai nhóm thế
ở vị trí đối xứng.
* Phổ MS:
Qua phân tích phổ MS ta thấy chất H1 có khối lượng phân tử ứng với mảnh ion
phân tử [ M]+* = 234 và các mảnh có :m/z = 77( C6H5)+ ; m/z = 192 = 234 - (CH3-CO+)
; m/z = 150 = 234 - 2 (CH3-CO+) ; m/z = 132 = 150 - 18(H2O) ; m/z = 83 ( C3H3-COO-)+
Kết hợp các dữ kiện đã phân tích ở trên cùng với các tài liệu tham khảo khác
chúng tôi dự kiến chất H1 có cấu trúc là:
O
11
10
C CH3
4 5 O
6 9
1 12 13
2 3
C C CH2
CH3 C O
H H
8 7
O
So sánh 13C-NMR và 1H-NMR của chất H1 với các dữ liệu 13C-NMR và 1H-NMR
thu được từ các tài liệu[8] và [9] được kết quả như trên bảng 4 và bảng 5.
Bảng 4. So sánh độ dịch chuyển hóa học phổ 13C-NMR của chất H1 và phổ 13C-
NMR theo tài liệu [8,9]
Độ dịch chuyển hóa học của 13C δ (ppm)
Vị trí
C
Đo được Theo tài liệu
1 21,200 21,2 (q,-CH3)
2 169,910 169,9 (s,-C=O)
3 150,475 150,4(s,C)
4 128,418 128,4(d,CH)
5 121,677 121,7(d,CH)
6 136,459 136,4(s,C)
7 121,677 121,7(d,CH)
8 128,418 128,4(d,CH)
9 75,523 75,5(d,CH)
10 169,373 169,3(s,-C=O)
11 21,109 21,1(q,-CH3)
12 136,036 136,0(d,CH)
13 117,083 117,0(t,CH2)
61
- TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010
Bảng 5. So sánh độ dịch chuyển hóa học phổ 1H-NMR của chất H1 và phổ 1H-NMR theo tài liệu [8,9]
Độ dịch chuyển hóa học của 1H-NMR δ(ppm)
Vị trí H
Đo được Theo tài liệu [10] Theo tài liệu[11]
1 2,287(s) 2,28(3H,s,H-1) 2,29(3H,s,H-1)
4 và 8 7,062(d) 7,07(2H,d,H-4,H-8) 7,07(2H,d,H-4,H-8)
5 và 7 7,373(d) 7,38(2H,d,H-5,H-7) 7,37(2H,d,H-5,H-7)
9 6,269(d) 6,28(1H,d,H-9) 6,27(1H,d,H-9)
12 5,948(ddd) 6,01(1H, ddd,H-12) 5,98(1H, ddd,H-12)
13 5,258(d) 5,24(1H,d,H-13) 5,25(1H,d,H-13)
13 5,315(d) 5,29(1H,d,H-13) 5,30(1H,d,H-13)
11 2,100(s) 2,08(3H,s,H-11) 2,1(3H,s,H-13)
Dựa vào kết quả phân tích các phổ MS,1H-NMR và 13C-NMR của chất H1 và
các số liệu mà các tác giả đã công bố trong các tài liệu chúng tôi khẳng định cấu trúc
chất H1 là chất
1' -axetoxychacvicol Axetat, có cấu trúc là:
O
C CH3
2 3 O
3'
2'
1'
4
1
C C CH2
CH3 C O
H H
O 6 5
IV. KẾT LUẬN
Như vậy chúng tôi đã nghiên cứu được thành phần hóa học tinh dầu, dịch chiết
trong dung môi n-hexan và xác định được cấu tử chính trong dịch chiết từ thân rễ cây
Alpinia.sp được thu hái ở ĐăkTô – KonTum .
- Tinh dầu thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước, chứa các
cấu tử chính: 1,8-cineol (20,04%), 4-allylphenyl axetat (12,59%), β-bisabolen (6,97%),
β-sesquiphellandren (5,12%), α-pinen (5,46%), một số cấu tử đã được định danh và
chưa định danh khác.
- Dịch chiết trong dung môi n-hexan chứa cấu tử chính với hàm lượng rất lớn là
1' -axetoxychacvicol Axetat (78,89%) đã được phân lập và xác định cấu trúc bằng các
phương pháp hiện đại, đó là:
62
- TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 4(39).2010
O
C CH3
2 3 O
3'
2'
1'
4
1
C C CH2
CH3 C O
H H
O 6 5
Ngoài ra còn có một số cấu tử khác cũng có hàm lượng tương đối cao như: α-
zingiberen (5,63%), β-sesquiphellandren(4,07%), 8-heptadecan (2,28%), α-curcumen
(2,1%), 4-allyphenyl axetat (1,05%) và các cấu tử chưa định danh khác chiếm 5,85%.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Bộ Y Tế(1987), Dược liệu Việt Nam, Nxb Y học,tr.483-485;686-689.
[2] GS.TS. Đỗ Tất Lợi, Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, Tr. 227-230, 377-378 -
NXB Y học - 2004.
[3] Văn Ngọc Hướng, Phan Minh Giang, Phan Tống Sơn - Hoạt chất sinh học từ một
số loài Curcuma (Zingiberaceae) của Việt Nam đóng góp vào việc nghiên cứu các
chất có hoạt tính chống vi khuẩn từ thân rễ nghệ xanh (VAR. B) - Tạp chí Hóa học,
T.35, số 2, Tr 52-56, 1997.
[4] Nguyễn Đình Triệu (2001), Các phương pháp phân tích vật lý và hóa lý, tập 1, NXB
Khoa học và Kĩ thuật, Hà Nội.
[5] Akira Kondo, Hajime Ohigashi and Koichi Koshimizu (1993)," Acetoxychavicol
Acetate as a Potent Inhibitor or Tumor Promoter-induced Epstein-Barr Virus
Activation from Languas galanga, a Traditional Thai Condiment", Department of
Bioresource Science,Faculty of Agriculture, Kagawa University, Japan.
[6] Dung N.X, Chinh T.D, RangD.D (1994), "Constituents of the rhizome and root oils
of Alpinia breviligulata Gagnep from Viet Nam", Journal of Essential Oil
Research, Sept/ Oct, V.6(5), p.499-501.
[7] Dung N.X.,Phuong D.L.,Pha N.M., Leclereq P.A.(1994), "Constiuents of flower
oils of Alpinia speciosa Schumann. from Viet Nam", Journal of Essential Oil
Research, V.6, p 263-265.
[8] Janssen A.M., Scheffer J.J.C.(1985), "Acetoxylchavicol acetate and antifungal
componenti of Alpinia galanga" Planta Medica, V6,p 507-511.
[9] Noriki Watanabe, Takao Kataoka, Tatsuharu Tajika (1995),"Acetoxychavicol
Acetate as an Inhibitor of Phagocytosis of Macrophages", Department of
Bioengineering, Tokyo Institute of Technology, Tamawaga University, Japan.
63
nguon tai.lieu . vn
