Thành phần hóa học của cây cỏ sữa lá nhỏ - Nguyễn Xuân Hải

331 Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 20, số 3/2015 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY CỎ SỮA LÁ NHỎ Đến tòa soạn 16 - 6 - 2015 Nguyễn Xuân Hải, Nguyễn Thị Thanh Mai Khoa Hoá học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-Tp. HCM SUMMARY CHEMICAL CONSTITUTENTS FROM EUPHORBIA THYMIFOLIA From the ethyl acetate extract of Euphorbia thymifolia, seven phenolic compounds were isolated, including syringaresinol (1), umbelliferone (2), brevifolin methyl carboxylate (3), (6R)-dehydrovomifoliol (4), loliolide (5), vanillic acid (6), and gentisic acid (7). Their chemical structures were determined by extensive NMR spectroscopic analysis and compared with data in the literature. These compounds were isolated for the first time from this plant. Keywords: Euphorbia thymifolia, ethyl acetate extract. 1. GIỚI THIỆU Cỏ sữa lá nhỏ có tên khoa học là Euphorbia thymifolia, thuộc họ thầu dầu (Euphorbiaceae), dân gian thường gọi là sữa đất hay thiên căn thảo. Cây Cỏ sữa lá nhỏ mọc hoang khắp nơi ở Việt Nam và dân gian thường dung để chữa lỵ, thông huyết, cầm máu, giảm đau, tiêu viêm, tiêu độc, lợi tiểu, kháng khuẩn, thông sữa, băng huyết, trẻ em đi ngoài phân xanh [1]. Tham khảo tài liệu cho thấy loài cây này có chứa các hợp chất thuộc họ flavonoid, lignan, coumarin, tannin và các polyphenol đơn giản như acid gallic cùng các dẫn xuất, ngoài ra còn có một số hợp chất terpenoid [2-4]. Các nghiên cứu cũng cho thấy loài cây này có khả năng kháng oxy hóa, ức chế enzym α-glucosidase, enzym acetylcholinesterase, [4-6]. Bài báo này công bố về việc phân lập và xác định cấu trúc của bảy hợp chất từ cây Cỏ sữa lá nhỏ là syringaresinol (1), umbelliferone (2), brevifolin metyl carboxylat (3), (6R)-dehydrovomifoliol (4), loliolide (5), acid vanillic (6) và acid gentisic (7) (hình 1.). Cấu trúc các hợp chất này được xác định bằng các phổ nghiệm kết hợp với so sánh tài liệu tham khảo. Đây là các hợp chất lần đầu tiên được tìm thấy trong loài cây này. 332 Hình 1. Cấu trúc các hợp chất được phân lập từ cây Cỏ sữa lá nhỏ 2. THỰC NGHIỆM Mẫu cây Cỏ sữa lá nhỏ được thu hái tại vùng Bảy Núi, huyện Tịnh Biên, tỉnh An Giang vào tháng 9/2011 và được định danh bởi Thạc sĩ Kiều Phương Nam thuộc Bộ môn Công nghệ Sinh học Thực vật, Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên-ĐHQG Tp. HCM. 5,3 kg mẫu khô được xay nhỏ và chiết Soxhlet với dung môi metanol thu được cao metanol thô (750 g). Tiến hành chiết lỏng- lỏng cao thô lần lượt với các dung môi n- hexan và etyl acetat thu được các cao phân đoạn n-hexan (110 g), etyl acetat (100 g) và nước (540 g). Từ 100 g cao etyl acetat thực hiện sắc ký cột pha thường với các hệ dung môi giải ly lần lượt là aceton : hexan và metanol : CHCl3 với độ phân cực tăng dần thu được 8 phân đoạn gồm: A, B, C, D, E, F, G, H. Thực hiện sắc ký cột các phân đoạn này nhiều lần trên silica gel pha thường với nhiều hệ dung môi có độ phân cực khác nhau, kết hợp với sắc ký bản mỏng điều chế pha thường đã phân lập được một hợp chất diepoxylignan (1), một hợp chất coumarin (2), một dẫn xuất của isocoumarin (3), một hợp chất nor- isoprenoid (4), một hợp chất monoterpen (5), hai hợp chất polyphenol đơn giản (6-7). Cấu trúc các hợp chất này được xác định bằng phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân với chất nội chuẩn TMS. 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Từ cao etyl acetat tiến hành sắc ký cột nhiều lần trên silica gel pha thường với nhiều hệ dung môi có độ phân cực khác nhau, kết hợp với sắc ký bản mỏng điều chế pha thường đã phân lập được bảy hợp chất là syringaresinol (1), umbelliferone (2), brevifolin metyl carboxylat (3), (6R)- dehydrovomifoliol (4), loliolide (5), acid vanillic (6) và acid gentisic (7). Sau đây là phần biện luận các hợp chất phân lập được. Hợp chất 1 có dạng gel không màu, tan tốt trong dung môi clorofrom. Phổ 1H-NMR của hợp chất 1 cho thấy có tín hiệu cộng hưởng của 2 proton thơm [δH 6,59; s] tương ứng với vòng benzen có 4 nhóm thế ở các vị trí 1,3,4,5; 1 nhóm oxymetin [δH 4,73; d; J = 4,3 Hz]; 1 nhóm oxymetylen [δH 4,28; m] và [δH 3,92; m]; 1 nhóm metin [δH 3,09; m] và 2 nhóm metoxyl [δH 3,90; s]. Phổ 333 13C-NMR của hợp chất 1 có 11 carbon, bao gồm 2 carbon thơm tam cấp [δC 103,0], 3 carbon thơm tứ cấp nối với oxy [δC 147,4] và [δC 134,6], 1 carbon thơm tứ cấp không nối với oxy [δC 132,3], 1 carbon oxymetin [δC 86,2], 1 carbon oxymetylen [δC 72,0], 1 carbon metin [δC 54,5] và 2 carbon của nhóm metoxyl [δC 56,6] (bảng 1). Từ các dữ liệu phổ này cho thấy hợp chất 1 có cấu trúc đối xứng của một diepoxylignan, kết hợp với tra cứu tài liệu tham khảo [7] cho phép xác nhận hợp chất 1 là syringaresinol. Bảng 1. Dữ liệu phổ của hợp chất 1 (CDCl3), hợp chất 2 (CD3COCD3) và hợp chất 3 (DMSO-d6) 3 2 1 Vị trí δC δH δC δH δC δH 132,3 1 145,8 162,2 103,0 6,59 (s) 2 138,4 113,8 6,20 (d; 9,5) 147,4 3 143,6 144,7 7,83 (d; 9,5) 134,6 4 149,7 130,4 7,49 (d; 8,5) 147,4 5 140,4 113,8 6,83 (dd; 8,5 & 2,3) 103,0 6,59 (s) 6 108,1 7,30 (s) 161,2 86,2 4,73 (d; 4,3) 7 160,1 103,5 6,75 (d; 2,3) 54,5 3,09 (m) 8 115,0 157,0 72,0 4,28 (m) 3,92 (m) 9 113,0 112,9 10 40,6 4,42 (dd; 7,7 & 2,0) 11 37,0 2,97 (dd; 18,7 & 7,7) 2,46 (dd; 18,7 & 2,0) 12 193,0 13 172,5 -COO- 52,0 3,62 (s) 56,6 3,90 (s) -OCH3 Hợp chất 2 có dạng bột màu trắng, tan tốt trong dung môi aceton. Phổ 1H-NMR của hợp chất 2 cho thấy có các tín hiệu cộng hưởng của 3 proton thơm tương ứng với một hệ ABX [δH 6,75; d; J = 2,3 Hz], [δH 6,83; dd; J = 8,5 & 2,3 Hz] và [δH 7,49; d; J = 8,5 Hz]; 2 tín hiệu cộng hưởng của 2 proton olefin ghép cặp cis với nhau [δH 6,20; d; J = 9,5 Hz] và [δH 7,83; d; J = 9,5 Hz]. Phổ 13C-NMR của hợp chất 2 có 9 carbon, trong đó có 1 carbon carbonyl của nhóm ester [δC 162,2]; 3 carbon thơm tam cấp [δC 130,4], [δC 113,8] và [δC 103,5]; 2 carbon thơm tứ cấp nối với oxy [δC 161,2] và [δC 157,0]; 1 carbon thơm tứ cấp không nối với oxy [δC 112,9] cùng với 2 carbon olefin tam cấp [δC 113,8] và [δC 144,7] (bảng 1.). Từ các dữ liệu phổ này cho thấy hợp chất 2 có cấu trúc của một coumarin, kết hợp với tra cứu tài liệu tham khảo [8] cho phép xác nhận hợp chất 2 là umbelliferone. Hợp chất 3 có dạng bột màu trắng, tan tốt trong dung môi DMSO. Phổ 1H-NMR của 334 hợp chất 3 ở vùng trường thấp có sự xuất hiện 1 proton thơm [δH 7,30; s]; ở vùng trường cao có 1 tín hiệu cộng hưởng của nhóm metin [δH 4,42; dd; J = 7,7 & 2,0 Hz], 1 nhóm metylen [δH 2,97; dd; J = 18,7 & 7,7 Hz] và [δH 2,46; dd; J = 18,7 & 2,0 Hz], 1 nhóm metoxyl [δH 3,62; s]. Phổ 13C- NMR của hợp chất 3 có 14 carbon, bao gồm 1 carbon carbonyl của nhóm ceton [δC 193,0]; 2 carbon carbonyl của nhóm ester [δC 160,1] và [δC 172,5]; 1 carbon thơm tam cấp [δC 108,1]; 3 carbon thơm tứ cấp nối với oxy [δC 143,6], [δC 149,7] và [δC 140,4]; 2 carbon thơm tứ cấp không nối với oxy [δC 115,0] và [δC 113,0]; 2 carbon olefin tứ cấp [δC 138,4] và [δC 145,8]; 1 carbon metin [δC 40,6]; 1 carbon metylen [δC 37,0]; 1 carbon metoxyl [δC 52,0] (bảng 1). Từ các dữ liệu phổ này cho thấy hợp chất 3 có cấu trúc của một dẫn xuất của isocoumarin, kết hợp với tra cứu tài liệu tham khảo [9] cho phép xác nhận hợp chất 3 là brevifolin metyl carboxylat. Hợp chất 4 có dạng gel không màu, tan tốt trong dung môi aceton. Phổ 1H-NMR của hợp chất 4 có 9 tín hiệu cộng hưởng, bao gồm 2 proton olefin ghép trans với nhau [δH 7,03; d; J = 16,0 Hz] và [δH 6,42; d; J = 16,0 Hz]; 1 proton olefin cô lập [δH 5,86; s]; 2 proton metylen [δH 2,22; d; J = 17,0 Hz] và [δH 2,59; d; J = 17,0 Hz]; 4 nhóm metyl [δH 2,28; s]; [δH 1,89; s] [δH 1,03; s] và [δH 1,08; s]. Phổ 13C-NMR của hợp chất 4 có 13 carbon, bao gồm 2 carbon carbonyl của nhóm ceton bất bão hòa [δC 198,0] và [δC 197,1]; 1 carbon olefin tứ cấp [δC 161,7]; 3 carbon olefin tam cấp [δC 128,0], [δC 131,7] và [δC 147,0]; 2 carbon sp3 tứ cấp [δC 80,7] và [δC 40,1]; 1 carbon metylen [δC 50,3] cùng với 4 carbon metyl [δC 27,5], [δC 24,7], [δC 23,5] và [δC 18,9] (bảng 2). Từ các dữ liệu phổ này cho thấy hợp chất 4 có cấu trúc của nor-isoprenoid, kết hợp với tra cứu tài liệu tham khảo [10] cho phép xác nhận hợp chất 4 là (6R)- dehydrovomifoliol. Bảng 2. Dữ liệu phổ của hợp chất 4 (CD3COCD3) và hợp chất 5 (CDCl3) 5 4 Vị trí δC δH δC δH 36,1 40,1 1 45,8 1,53 (dd; 14,6 & 3,7) 1,97 (dd; 14,6 & 2,6) 50,3 2,22 (d; 17,0) 2,59 (d; 17,0) 2 66,9 4,33 (m) 197,1 3 47,5 1,78 (dd; 14,0 & 3,8) 2,46 (dd; 14,0 & 2,5) 128,0 5,86 (s) 4 86,7 161,7 5 172,1 80,7 6 113,0 5,69 (s) 147,0 7,03 (d; 16,0) 7 182,6 131,7 6,42 (d; 16,0) 8 26,6 1,47 (s) 198,0 9 27,1 1,27 (s) 27,5 2,28 (s) 10 335 5 4 Vị trí δC δH δC δH 30,8 1,78 (s) 23,5 1,03 (s) 11 24,7 1,08 (s) 12 18,9 1,89 (s) 13 Hợp chất 5 có dạng gel không màu, tan tốt trong dung môi clorofrom. Phổ 1H-NMR của hợp chất 5 cho thấy có 9 tín hiệu cộng hưởng, bao gồm 1 proton olefin cô lập [δH 5,69; s]; 1 proton oxymetin [δH 4,33; m]; 4 proton metylen [δH 1,78; dd; J = 14,0 & 3,8 Hz], [δH 2,46; dd; J = 14,0 & 2,5 Hz], [δH 1,53; dd; J = 14,6 & 3,7 Hz] và [δH 1,97; dd; J = 14,6 & 2,6 Hz] cùng với 3 nhóm metyl [δH 1,47; s], [δH 1,27; s] và [δH 1,78; s]. Phổ 13C-NMR của hợp chất 5 cho thấy có 11 carbon, bao gồm 1 carbon carbonyl của nhóm ester [δC 182,6]; 1 carbon olefin tứ cấp [δC 172,1]; 1 carbon olefin tam cấp [δC 113,0]; 2 carbon sp3 tứ cấp [δC 86,7] và [δC 36,1]; 1 carbon oxymetin [δC 66,9]; 2 carbon metylen [δC 47,5] và [δC 45,8] cùng với 3 carbon metyl [δC 26,6], [δC 27,1] và [δC 30,8] (bảng 2). Từ các dữ liệu phổ này cho thấy hợp chất 5 có cấu trúc của một monoterpen, kết hợp với tra cứu tài liệu tham khảo [11] cho phép xác nhận hợp chất 5 là loliolide. Hợp chất 6 có dạng bột màu trắng, tan tốt trong dung môi aceton. Phổ 1H-NMR của hợp chất 6 cho thấy có 3 tín hiệu cộng hưởng của 3 proton thơm [δH 7,56; dd; J = 8,2 & 1,9 Hz], [δH 7,54; d; J = 1,9 Hz] và [δH 6,83; d; J = 8,2 Hz] tương ứng với 1 vòng benzen tam hoán cùng với 1 tín hiệu cộng hưởng của nhóm metoxyl [δH 3,90; s]. Phổ 13C-NMR của hợp chất 6 cho thấy có 8 carbon, bao gồm 1 carbon carbonyl của nhóm acid [δC 167,5]; 2 carbon thơm tứ cấp nối oxy [δC 148,2] và [δC 152,1]; 1 carbon thơm tứ cấp không nối oxy [δC 123,1]; 3 carbon thơm tam cấp [δC 113,7], [δC 115,6] và [δC 124,9] cùng với 1 carbon của nhóm metoxyl [δC 56,5] (bảng 3). So sánh dữ liệu phổ NMR của hợp chất 6 với acid vanillic [12] thì thấy có sự trùng khớp. Vậy hợp chất 6 là acid vanillic. Bảng 3. Dữ liệu phổ của hợp chất 6 (CD3COCD3) và hợp chất 7 (CD3OD) 7 6 Vị trí δC (ppm) δH (ppm) δC (ppm) δH (ppm) 116,6 123,1 1 156,1 113,7 7,54 (d; 1,9) 2 118,4 6,72 (d; 8,8) 148,2 3 123,4 6,89 (dd; 8,8 & 3,0) 152,1 4 150,2 115,6 6,83 (d; 8,2) 5 118,2 7,27 (d; 3,0) 124,9 7,56 (dd; 8,2 & 1,9) 6 169,3 167,5 -COOH 56,5 3,90 (s) -OCH3 336 Hợp chất 7 có dạng bột màu trắng, tan tốt trong dung môi metanol. Phổ 1H-NMR của hợp chất 7 cho thấy có 3 tín hiệu cộng hưởng của proton thơm [δH 7,27; d; J = 3,0 Hz], [δH 6,89; dd; J = 8,8 & 3,0 Hz] và [δH 6,72; d; J = 8,8 Hz] tương ứng với 1 vòng benzen tam hoán. Phổ 13C-NMR của hợp chất 7 cho thấy có 7 carbon, bao gồm 1 carbon carbonyl của nhóm acid [δC 169,3]; 2 carbon thơm tứ cấp nối với oxy [δC 156,1] và [δC 150,2]; 1 carbon thơm tứ cấp không nối oxy [δC 116,6]; 3 carbon thơm tam cấp [δC 118,2], [δC 118,4] và [δC 123,4] (bảng 3). So sánh dữ liệu phổ NMR của hợp chất 7 với acid gentisic [13] thì thấy có sự trùng khớp. Vậy hợp chất 7 là acid gentisic. 4. KẾT TUẬN Bằng kỹ thuật sắc ký cột trên silica gel pha thường kết hợp với sắc ký bản mỏng điều chế pha thường và pha đảo với các hệ dung môi giải ly khác nhau, chúng tôi đã phân lập được 7 hợp chất tinh khiết từ cao etyl acetat của cây Cỏ sữa lá nhỏ. Trên cơ sở của phổ cộng hưởng từ hạt nhân kết hợp với so sánh phổ tài liệu tham khảo, chúng tôi đã xác định được cấu trúc của các hợp chất này là syringaresinol (1), umbelliferone (2), brevifolin metyl carboxylat (3), (6R)-dehydrovomifoliol (4), loliolide (5), acid vanillic (6) và acid gentisic (7). Đây là các hợp chất lần đầu tiên được tìm thấy trong loài cây này. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Lợi Đ. T., (2005) Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, Nhà Xuất Bản Y Học, 199-200. [2]. Seung H. L., Takashi T., Gen I. N., Itsuo N., (1990) Hydrolysable tannins from Euphorbia thymifolia, Faculty of Pharmaceutical Sciences, 29, 3621-3625. [3]. Schmelzer G. H., Gurib A. F., (2008) Medicanal plant 1, Plant Resources of Tropical Africa, 11, 124-128. [4]. Thoa N. K., Phuong D. M. T., Hai N. X., Mai N. T. T., (2012) Nghiên cứu hoạt tính ức chế enzym α-glucosidase của cây Cỏ sữa lá nhỏ (Euphorbia thymifolia), Tạp chí Hóa học, 50, 82-86. [5]. Dao P. T. A., Hai N. X., Nhan N. T., Quan T. L., Mai N. T. T., (2012) Study on DPPH free radical scavenging and lipid peroxidation inhibitory activities of Vietnamese medicinal plants, Natural Product Sciences, 18, 1-7. [6]. Linh L. T. M., Hải N. X., Nhân N. T., Mai N. T. T., (2013) Nghiên cứu hoạt tính ức chế enzym acetylcholinesterase của một số dược liệu Việt Nam, Tạp chí Phân tích Hóa, Lý và Sinh học, 18, 133-138. [7]. Wisit M., Siripit P., Narong N., Wilart P., (2011) (+)-Syringaresinol lignan from new species Magnolia thailandica, American Journal of Applied Sciences, 12, 1268-1271. [8]. Kutubi M. S., Hashimoto T., Kitamura T., (2011) Improved synthesis of coumarins by iron(III)-catalyzed cascade reaction of propiolic acids and phenols, Synthesis, 8, 1283-1289. [9]. Abelardo C. L., Gayosso-De-Lucio J. A., Torres-Valencia J. M., Muñoz-Sánchez J. L., Alarcón-Hernández E., López R., Barrón B. L., (2008) Antioxidant 337 constituents of Geranium bellum Rose, Journal of the Mexican Chemical Society, 52, 103-107. [10]. Jayaveera K. N., Yoganandham R. K., Govindarajula Y., Kumanan R., (2010) Phytochemical screenings, antibacterial activity and physico chemical constants of ethanolic extract of Euphorbia thymyfolia Linn, International Journal of Pharmacy and Phamaceutical Science, 2, 81-82. [11]. Zhizhou H., Anjiang Z., Lisheng D., Xinxiang L., Jianzhang S., Lixue Z., (2010) Chemical composition of the green alga Codium Divaricatum Holmes, Fitoterapia, 81, 1125-1128. [12]. Ralph S., Landucci L., Ralph J., (2001) NMR Database of lignin and cell wall model compounds, US Forest Products Laboratory, 60-76. [13]. Stochmal A., Kowalska I., Janda B., Perrone A., Piacente S., Oleszek W., (2009) Gentisic acid conjugates of Medicago truncatula roots, Phytochemistry, 70, 1272- 1276. NGHIÊN CỨU PHÂN HỦY ĐỒNG THỜI NG, PETN(tiếp theo tr.323) để xử lý nguồn nước nhiễm hợp chất có tính nổ thuộc nhóm estenitrat. 4. KẾT LUẬN Đã nghiên cứu hiệu quả phân hủy đồng thời NG, PETN trong môi trường nước bằng tác nhân UV-Fenton ở bước sóng 254nm. Phản ứng phân hủy các hợp chất này trong hệ ENs/UV-Fenton có đặc trưng của phản ứng giả bậc nhất. Hiệu quả phân hủy ENs tăng theo dãy tác nhân: UV-H2O2 < Fenton < UV-Fenton. Tác nhân UV- Fenton hoàn toàn có thể áp dụng để xử lý nước thải nhiễm một số hợp chất có tính nổ nhóm estenitrat. Lời cảm ơn: Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ phát triển khoa học và công nghệ quốc gia (NAFOSTED) trong đề tài mã số 104.04_2014.25. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Đào Duy Hưng, Đỗ Ngọc Khuê, Đinh Ngọc Tấn, Hoàng Kim Huế. (2015) Nghiên cứu đặc điểm phản ứng phân hủy TNT bằng tác nhân Fenton trong điều kiện không và có kết hợp bức xạ UV. T-20, Tr.30-36. [2]. Đỗ Ngọc Khuê, (2010) Công nghệ xử lý các chất thải nguy hại phát sinh từ hoạt động quân sự, NXB Quân đội nhân dân. [3]. Đỗ Ngọc Khuê, Tô Văn Thiệp, Nguyễn Văn Hoàng, Đỗ Bình Minh. (2007) Nghiên cứu đặc điểm đường đẳng nhiệt hấp phụ nitroglyxerin từ pha lỏng bằng một số loại than hoạt tính. Tạp chí Hóa học. T.45, Tr.619-623. [4]. Thái Doãn Tĩnh. (2012) Cơ chế và phản ứng hóa học hữu cơ. NXB KH&KT 2012.