Các hợp chất limonoit thuộc lớp tetranortritecpen. Trong giới thực vật chúng tồn tại chủ yếu ở họ cam quýt (Rutaceae), họ xoan
(Meliaceae) v- họ Cneoraceae. Các limonoit có nhiều hoạt tính sinh học: tác dụng hạ sốt, chữa sốt rét, chống các khối u [1, 7, 8, 9] v- đặc biệt chúng có tác dụng gây ngán ăn ở côn trùng. Một số hợp chất limonoit có tác dụng tương tự như hoocmôn lột xác đối với các ấu trùng của côn trùng [1, 6]. Nhằm thăm dò khả năng dùng các hợp chất limonoit từ hạt cam, chanh của Việt Nam l-m chất bảo vệ thực vật, trGớc đây chúng tôi đP thông báo kết quả xác định h-mlGợng v- hoạt tính gây ngán ăn cho côn trùng của limonin từ hạt chanh của Việt Nam [2,10,11]. Trong b-i n-y chúng tôi thông báo việc phân lập v- xác định cấu trúc hóa học củalimonin (1) v- obacunon (2), tách từ hạt cam sành Việt Nam.
6 trang |
Chia sẻ: banmai | Lượt xem: 1833 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Chiết tách và xác định cấu trúc hóa học của limonin và obAcunon từ hạt cam sành Việt Nam, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
25
T¹p chÝ Hãa häc, T. 38, sè 4, Tr. 25 - 30, 2000
chiÕt t¸ch vµ x¸c ®Þnh cÊu tróc hãa häc cña limonin
vµ obAcunon tõ h¹t cam sµnh ViÖt Nam
§Õn Tßa so¹n 18-02-2000
Bïi Kim Anh, D¬ng Anh TuÊn
ViÖn Hãa häc, Trung t©m Khoa häc Tù nhiªn v* C«ng nghÖ Quèc gia
Summary
From seeds of Citrus nobilis two limonoids of limonin and obacunon have been isolated.
Their structures were determined by spectroscopic methods, especially by 1D- and 2D-NMR
spectroscopy as well as by physical constants.
Më ®Çu
C¸c hîp chÊt limonoit thuéc líp
tetranortritecpen. Trong giíi thùc vËt chóng tån
t¹i chñ yÕu ë hä cam quýt (Rutaceae), hä xoan
(Meliaceae) v- hä Cneoraceae. C¸c limonoit cã
nhiÒu ho¹t tÝnh sinh häc: t¸c dông h¹ sèt, ch÷a
sèt rÐt, chèng c¸c khèi u [1, 7, 8, 9] v- ®Æc biÖt
chóng cã t¸c dông g©y ng¸n ¨n ë c«n trïng.
Mét sè hîp chÊt limonoit cã t¸c dông tG¬ng tù
nhG hoocm«n lét x¸c ®èi víi c¸c Êu trïng cña
c«n trïng [1, 6]. Nh»m th¨m dß kh¶ n¨ng dïng
c¸c hîp chÊt limonoit tõ h¹t cam, chanh cña
ViÖt Nam l-m chÊt b¶o vÖ thùc vËt, trGíc ®©y
chóng t«i ®P th«ng b¸o kÕt qu¶ x¸c ®Þnh h-m
lGîng v- ho¹t tÝnh g©y ng¸n ¨n cho c«n trïng
cña limonin tõ h¹t chanh cña ViÖt Nam
[2,10,11]. Trong b-i n-y chóng t«i th«ng b¸o
viÖc ph©n lËp v- x¸c ®Þnh cÊu tróc hãa häc cña
limonin (1) v- obacunon (2), t¸ch tõ h¹t cam
s-nh ViÖt Nam.
KÕt qu¶ v th¶o luËn
H¹t cam s-nh (Citrus nobilis Lour.) sau khi
®P ®Gîc röa s¹ch, xay nhá v- lo¹i chÊt bÐo b»ng
n-hexan, ®Gîc chiÕt b»ng axeton. DÞch chiÕt
axeton sau khi cÊt lo¹i dung m«i, ®Gîc lo¹i t¹p
chÊt b»ng ete dÇu háa. Sau ®ã chiÕt tiÕp víi cån
95% ®P thu ®Gîc hçn hîp limonoit l- chÊt r¾n,
m-u v-ng r¬m. PhÇn n-y chøa chñ yÕu limonin
(1). Limonin ®Gîc tinh chÕ b»ng c¸ch kÕt tinh
trong hçn hîp diclometan/isopropanol. NGíc
c¸i sau khi läc tña ®Gîc c« ®Æc dGíi ¸p suÊt
gi¶m. CÆn ®Gîc ®Ga lªn cét silicagel. Gi¶i hÊp
b»ng CHCl3 víi lGîng MeOH t¨ng dÇn sÏ thu
®Gîc obacunon (2).
ChÊt 1 ®Gîc x¸c ®Þnh l- limonin dùa trªn
c¸c d÷ liÖu phæ nhG sau: phæ hång ngo¹i
(FTIR) cho ®Ønh t¹i * (KBr) 1756,7 & 1720
cm-1 (lacton v- xeton cacbonyl). Phæ khèi va
ch¹m electron (EIMS) kh«ng cho pic ph©n tö
m- chØ cho m¶nh ë m/z = 347(100). Song, phæ
khèi ion hãa hãa häc (CIMS) cho pic m/z = 471
[M+H]+ (100). Khèi phæ ion hãa hãa häc ph©n
gi¶i cao cho pic[M+H]+ t¹i m/z = 471,20204
(100) phï hîp víi c«ng thøc ph©n tö C26H30O8.
KÕt qu¶ n-y còng ®Gîc kh¼ng ®Þnh qua phæ
13C-NMR víi tÝn hiÖu cña 26 cacbon v- phæ 1H-
NMR víi tæng sè 30 proton. Phæ 1H-NMR cho
4 singulet cña 4 nhãm metyl ë 1,12; 1,15;
1,20 v- 1,23 ppm. C¸c proton cña nhãm
metylen ë vÞ trÝ 12 (CH2-12) xuÊt hiÖn t¹i 1,48
(m) v- 1,89 (m) v- vÞ trÝ H2-11 ë 1,99 (m),
trong khi c¸c metylen proton ë vÞ trÝ 6 (H2-6)
xuÊt hiÖn ë 2,41 (dd, J = 3,41; 14,78 Hz; H-
6a) v- 3,19 (t, J = 15,22 Hz; H-6b). Phï hîp víi
26
sè liÖu ®ã l- tÝn hiÖu cña H-5 t¹i 2,55 (dd, J = 3,34; 15,72 Hz). TÝn hiÖu cña nhãm
1
2
3
4 5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20 2122
23
24
2526
O
O
O
O
O
O
O
O
H
H
O
O
O
O
O
O
O
12
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
2526
1 2
metylen ë vÞ trÝ 2 (H2-2) xuÊt hiÖn t¹i 2,74
(dd, J = 4,01; 16,45 Hz, H-2a) v- 2,87 (dd, J =
1,41; 16,46 Hz, H-2b) do tG¬ng t¸c víi H-1.
TÝn hiÖu cña H-1 xuÊt hiÖn nhG mét dublet
réng ë 4,27 (bd, J = 3,85 Hz). TÝn hiÖu cña H-
9 l- mét triplet ë 2,80 (t, J = 5,63 Hz), trong
khi tÝn hiÖu cña proton H-15 ë vßng epoxy
thuéc vßng D-lacton l- mét singulet ë 4,08.
TÝn hiÖu cña nhãm metylen ë vÞ trÝ 19 thuéc
vßng A-lacton xuÊt hiÖn dGíi d¹ng 2 doublet ë
4,64 (d, J = 13,15 Hz, H-19a) v- 4,99 (d, J =
13,15 Hz, H-19b). TÝn hiÖu cña H-17 l- mét
singulet t¹i 5,53 ppm. Sau cïng l- tÝn hiÖu cña
c¸c proton vßng furan ë vïng trGêng thÊp. TÝn
hiÖu cña H-21 l- mét dublet víi h»ng sè tG¬ng
t¸c vinylic nhá t¹i 7,62 (d, J = 0,85 Hz), trong
khi tÝn hiÖu cña H-23 xuÊt hiÖn t¹i 7,56 v- H-
22 t¹i 6,51 (d, J = 1,73 Hz). TrGíc ®©y Dreyer
[12] ®P nghiªn cøu phæ 1H-NMR cña nhiÒu hîp
chÊt limonoit, trong ®ã cã limonin. Song, chØ
nh÷ng tÝn hiÖu cña proton vßng furan, H-17, H-
19, H-1, H-15 v- cña c¸c nhãm metyl l- ®Gîc
nghiªn cøu.
Phæ 13C-NMR cña 1 còng cho kÕt qu¶ phï
hîp víi cÊu tróc cña limonin. TÝn hiÖu cña
xeton cacbon (C-7) xuÊt hiÖn t¹i vïng trGêng
thÊp 208,25 ppm, tiÕp ®ã l- tÝn hiÖu cña 2
lacton cacbon t¹i 170,10 (C-3) v- 167,68 ppm
(C-16). TÝn hiÖu cña c¸c cacbon olefinic cña
vßng furan xuÊt hiÖn t¹i 144,14 (C-23),
142,51 (C-21), 121,74 (C-20) v- 111,00 (C-22).
Nh÷ng tÝn hiÖu cña cacbon mang nhãm chøa
oxi xuÊt hiÖn t¹i 80,62 (C-4), 80,07 (C-1) v-
78,58 (C-17). Hai cacbon cña vßng epoxy cã
tÝn hiÖu t¹i 67,32 (C-14) v- 54,92 (C-15). Phæ
13C-NMR cña limonin trong c¸c dung m«i kh¸c
dung m«i chóng t«i sö dông (axeton - d6) ®P
®Gîc mét sè t¸c gi¶ c«ng bè trGíc ®©y [13, 14].
ViÖc g¸n phæ 1H- v- 13C-NMR cña limonin
®Gîc thùc hiÖn dùa trªn c¬ së ph©n tÝch phæ 1H-
COSY; 1H, 13C-HMBC (b¶ng 1), 1H, 13C-HSQC-
DEPT v- 1H-NOESY. KÕt qu¶ ®Gîc ®Ga ra ë
b¶ng 3.
ChÊt 2 ®Gîc x¸c ®Þnh l- obacunon dùa trªn
c¸c d÷ liÖu phæ nhG sau: Phæ hång ngo¹i cho
®Ønh hÊp thô cña nhãm cacbonyl t¹i 1743,3 v-
1703 cm-1. Phæ khèi va ch¹m electron (EIMS)
kh«ng cho pic ph©n tö (hoÆc pic ph©n tö qu¸
nhá), m- cho pic c¬ b¶n t¹i m/z 331. Song, phæ
khèi ion hãa hãa häc (CIMS) cho pic c¬ b¶n t¹i
m/z 455 [M+H]+, nhG vËy chÊt 2 cã träng lGîng
ph©n tö l- 454. Phæ khèi ion hãa hãa häc ph©n
gi¶i cao cho pic c¬ b¶n t¹i m/z 455,20611 phï
hîp víi pic [M+H]+ cña c«ng thøc cÊu t¹o
C26H30O7 cña chÊt 2 v- phï hîp víi kÕt qu¶ trªn
phæ 1H- v- 13C-NMR víi tÝn hiÖu cña 30 proton
v- 26 cacbon.
ë phæ 1H-NMR, 5 singulet cña nhãm metyl
xuÊt hiÖn t¹i 1,12, 1,30, 1,41, 1,50 v- 1,53
ppm. §¸ng chó ý ë ®©y l- tÝn hiÖu cña 3 nhãm
metyl 19, 25 v- 26 bÞ dÞch chuyÓn vÒ trGêng
thÊp do ¶nh hGëng kh«ng ®¼ng hGíng cña
27
nhãm cacbonyl v- nèi ®«i. TÝn hiÖu cña proton H-12a xuÊt hiÖn t¹i 1,49 v- bÞ che lÊp bëi tÝn
B¶ng 1: Phæ tG¬ng t¸c xa 1H-, 13C-HMBC cña limonin (1)
H1 H2 H5 H6 H9 H11 H12 H15 H17 H18 H19 H21 H22 H23 H24 H25 H26
C1 x x x
C3 x x
C4 x x x
C5 x x x x
C7 x x
C8 x x
C9 x x x
C10 x
C11 x
C12 x
C13 x x
C14 x x x
C16 x
C17 x x
C18 x x
C20 x
C21 x x x
C22 x
C23 x x
C25 x
C26 x
B¶ng 2: Phæ tG¬ng t¸c xa 1H, 13C-HMBC cña obacunon (2)
H1 H2 H5 H6 H9 H11 H12 H15 H17 H18 H19 H21 H22 H23 H24 H25 H26
C1 x
C3 x x
C4 x x x
C5 x x x x x
C6 x
C7 x x x
C8 x
C9 x x
28
C10 x x x x x
C11 x x
C12 x x x
C13 x x
C14 x x x
C15 x
C16 x
C17 x x
C18 x
C19 x
C20 x x x x
C21 x x x
C22 x x
C23 x x
C25 x x
C26 x
B¶ng 3: Sè liÖu phæ 1H- v- 13C-NMR cña limonin (1), obacunon (2)
Limonin (1) Obacunon (2) VÞ trÝ
13C 1H 13C 1H
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
78,29
35,64
169,23
79,72
59,24
36,43
207,46
51,23
47,66
45,95
18,27
30,30
4,27 (bd, J = 3,85)
2,87 (dd, 1,41 v- 16,46)
2,74 (dd, 4,01 v- 16,46)
2,55 (dd, 3,31 v- 15, 72)
2,41 (dd, 3,41 v- 14,78
3,19 (t, 15,22)
2,80 (t, 5,63)
1,99 (m)
1,48 (m); 1,89 (m)
158,54
123,02
167,42
84,26
57,52
40,50
208,68
53,64
49,69
44,00
20,06
33,14
6,80 (d, J = 11,75)
5,86 (d, J = 11,75)
2,79 (dd, J = 5,3; 14,1)
2,28 (trïng); 3,15 (t, J = 14,1)
2,30 (trïng)
1,87 - 2,02 (m)
1,49 (trïng); 1,87 - 2,02 (trïng)
13 38,31 38,21
14 66,37 66,12
15 54,03 4,08 (s) 54,04 3,68 (s)
16 167,10 167,24
29
Limonin (1) Obacunon (2) VÞ trÝ
13C 1H 13C 1H
17 77,85 5,53 (s) 78,67 5,50 (s)
18 19,92 21,29 1,12 (s)
19 65,03 4,64 (d, 13,15); 4,99 (d, 13,15) 16,86 1,53 (s)
20 121,14 121,64
21 141,62 7,62 (d, 0,85) 142,39 7,65 (bs)
22 110,01 6,51 (d, 1,73) 111,01 6,51 (bs)
23 143,40 7,56 (d, 1,73) 144,11 7,57 (bs)
24 16,94 1,15 (s) 17,11 1,30 (s)
25 20,94 1,12 (s) 32,14 1,41 (s)
26 29,41 1,23 (s) 27,18 1,50 (s)
*) H»ng sè tG¬ng t¸c tÝnh b»ng Hz ®Ó trong ngoÆc.
*) s: singulet; d = dublet; bd = dublet tï; bs = singulet tï; m = multiplet; dd = dublet kÐp
*) Dung m«i: axeton - d6
hiÖu cña 2 nhãm metyl, trong khi tÝn hiÖu cña
proton H-12b cïng víi 2 proton H2-11 xuÊt
hiÖn t¹i vïng tõ 1,87 - 2,02 ppm dGíi d¹ng
mét multiplet. TÝn hiÖu cña proton H-6a v- H-9
cïng xuÊt hiÖn nhG mét multiplet ë vïng tõ
2,27 - 2,34, trong khi tÝn hiÖu cña H-6b l- mét
triplet t¹i 3,15 ppm (J = 14,1 Hz). TÝn hiÖu
cña proton H-5 l- mét dublet kÐp t¹i 2,79 ppm
(J = 5,3, 14,1 Hz) do tG¬ng t¸c víi H-6a v- H-
6b. TÝn hiÖu cña proton vßng epoxy H-15 l-
mét singulet t¹i 3,68 ppm. So víi limonin
(4,08 ppm) th× H-15 cña obacunon ®P dÞch
chuyÓn vÒ trGêng cao h¬n ( = 0,40 ppm).
Nguyªn nh©n l- ®P cã sù kh¸c nhau vÒ cÊu
d¹ng ë vßng A gi÷a 2 chÊt. Proton H-17 còng
cho mét singulet t¹i 5,50 ppm. Hai proton
olefinic H-1 v- H-2 cho 2 dublet t¹i 6,80 v-
5,86 ppm tG¬ng øng víi h»ng sè tG¬ng t¸c J =
11,75 Hz. Gi¸ trÞ h»ng sè tG¬ng t¸c lín chøng
tá H-1 v- H-2 ë vÞ trÝ trans víi nhau. C¸c
proton cña vßng furan cho c¸c tÝn hiÖu t¹i
7,65 (H-21), 7,57 (H-23) v- 6,51 (H-22)
(b¶ng 3).
Phæ 13C-NMR cña 2 còng cho c¸c sè liÖu
phï hîp víi phæ 1H-NMR. TÝn hiÖu cña xeton
cacbonyl xuÊt hiÖu t¹i 208,68, cña A v- D-
lacton cacbonyl t¹i 167,42 v- 167,24. TÝn hiÖu
cña hai cacbon olefinic ë vßng A-lacton xuÊt
hiÖn t¹i 158,54 v- 123,02 (C-1 v- C-2). Bèn
nguyªn tö cacbon olefinic cña vßng furan cho
tÝn hiÖu t¹i 144,11 (C-23); 142,39 (C-21);
121,64 (C-20) v- 111,01 (C-22). C¸c nguyªn tö
cacbon mang nhãm oxy cña vßng A v- D-
lacton cho tÝn hiÖu phï hîp t¹i 84,26 v-
78,67ppm.
ViÖc g¸n tÊt c¶ c¸c tÝn hiÖu trong phæ 1H-
v- 13C-NMR cña chÊt 2 dùa trªn c¬ së ph©n tÝch
c¸c phæ 1H-COSY, 1H-NOESY, 1H, 13C-HSQC-
DEPT v- 1H, 13C-HMBC (b¶ng 2).
PhÇn thùc nghiÖm
ThiÕt bÞ v hãa chÊt
H¹t cam s-nh ®Gîc thu t¹i H- B¾c tõ th¸ng
11/1997 ®Õn th¸ng 3/1998. Phæ hång ngo¹i cã
biÕn ®æi Fourier (FTIR) ®Gîc ®o trªn m¸y
IMPACT 410 cña hPng Carl Zeiss Jena, CHLB
§øc. Phæ khèi EI-MS ®o trªn m¸y Micromass
(Anh) CI-MS ph©n gi¶i thGêng v- ph©n gi¶i cao
®Gîc ghi trªn m¸y Finigan Mü. Phæ 1H- v- 13C-
NMR ®o trªn m¸y Bruker 400 MHz cho 1H- v-
100 MHz cho 13C-NMR. TMS ®Gîc sö dông
30
l-m néi chuÈn cho 1H-NMR v- tÝn hiÖu dung
m«i l-m chuÈn cho 13C-NMR.
§iÓm nãng ch¶y ®o trªn m¸y Boetius cña
§øc v- kh«ng hiÖu chØnh. []D ®Gîc ®o trªn
m¸y DIP 1000 Digital Polarimeter Ver. 100-19,
§øc. S¾c ký cét dïng silicagel Merck 60G, s¾c
ký líp máng ph©n tÝch dïng b¶n SiO2 tr¸ng s½n
trªn ®Õ nh«m cña Merck.
500 g h¹t cam s-nh ®Gîc l-m s¹ch khái c¸c
t¹p chÊt c¬ häc, sÊy kh« ë 105°C trong 12 giê,
xay nhá v- chiÕt Soxhlet víi 1 lÝt n-hexan trong
10 giê ®Ó lo¹i chÊt bÐo. Sau ®ã chiÕt víi 1 lÝt
axeton trong 12 giê. DÞch chiÕt axeton ®Gîc cÊt
lo¹i dung m«i dGíi ¸p suÊt gi¶m, ®em lo¹i t¹p
chÊt b»ng ete dÇu háa, råi chiÕt tiÕp víi cån
95% ®P thu ®Gîc 4 g hçn hîp limonoit l- chÊt
r¾n m-u v-ng s¸ng. PhÇn n-y cho chñ yÕu l-
limonin (chÊt 1). Limonin ®Gîc tinh chÕ b»ng
c¸ch kÕt tinh trong hçn hîp diclometan-
isopropanol thu ®Gîc 2,4 g limonin (hiÖu suÊt
0,48 % theo träng lGîng h¹t kh«). Limonin tinh
chÕ ®Gîc cã ®iÓm nãng ch¶y 295 - 296°C;
[]D
20
= -113,5° [TLTK 1: []D
20
= -125°,
axeton; mp.: 298°C]. PhÇn nGíc c¸i sau khi c«
®Æc thu ®Gîc 1,4 g. CÆn n-y ®Gîc ®Ga lªn cét
silicagel Merck (120 g SiO2) hÖ dung m«i röa
gi¶i CHCl3-MeOH 99 : 1. Chóng t«i ®P thu
®Gîc 3 mg obacunon cã ®iÓm nãng ch¶y 222-
225°C; []D
20
=- 49,7° (C = 0,6; cloroform)
[TLTK 15: []D
20
= -50° (cloroform); mp.: 229-
230°C].
Lêi c¶m ¬n: Chóng t«i xin ch©n th-nh c¶m ¬n
TS. B. Fugmann v- TS. K. Justus (HPng Bayer
AG, CHLB §øc) ®P gióp ghi v- biÖn luËn phæ
MS v- NMR.
Ti liÖu tham kh¶o
1. W. Steglich, B. Fugmann, S. Lang-
Fugmann. RÖMPP Lexikon. Naturstoffe,
Georg Thieme Verlag, Stuttgart. New York
(1997).
2. Bïi Kim Anh. LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc
hãa häc. ViÖn Hãa häc, 1998.
3. M. J. Mendel et al. Physiology and
Chemical Ecology, Vol. 22, No. 1, P. 167 -
173 (1993).
4. M. J. Mendel et al. Entomology Exp. Appl.
58, P. 141 - 4 (1991).
5. Yong-Biao Liu et al. J. of Economic
Entomology, Vol. 84, No. 4, P. 1154 - 7
(1991).
6. M. J. Mendel et al. J. of Economic
Entomology. Vol. 84, No. 4, P. 1158 - 1162
(1991).
7. H. Matsuda et al. Planta Medica, 64, P. 339
- 342 (1998).
8. H. Matsuda et al. Biol. Pharm. Bull. 20(3),
P. 243 - 8 (1997).
9. E. G. Miller et al. Nutr. - Cancer. Hilsdale,
N. J. Lawrence. Erlbaum. Assiates, Inc.,
Vol. 17 (1), P. 1 - 7 (1992).
10. DG¬ng Anh TuÊn, Bïi Kim Anh, NguyÔn
Duy Trang, Phan §×nh Ch©u. SO3B, p.100,
Abstracts from ASOMPS IX. H- Néi, 24-
28 Sept. 1998.
11. DG¬ng Anh TuÊn, Bïi Kim Anh, NguyÔn
Duy Trang, Phan §×nh Ch©u. TuyÓn tËp
b¸o c¸o héi nghÞ hãa häc to-n quèc lÇn thø
3, tËp 1, Tr. 52 - 55, H- Néi 10/1998.
12. D. L. Dreyer. Tetrahedron (1965), Vol. 21,
P. 75-78.
13. Fortschritte in Chemie der Naturstoffe,
Vol. 36.
14. Tetrahedron, Vol. 32, P. 2367 (1976).
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- BuiKimAnh3.pdf