Luận văn Thạc sĩ Hoá học: Phân tích cấu trúc hóa học và hàm lượng của một số steroidal saponin từ loài lu lu đực (Solanum nigrum L.)

Mục đích của Luận văn nhằm nghiên cứu chiết xuất một số hợp chất steroidal saponin từ loài lu lu đực và đánh giá sơ bộ hàm lượng của chúng. Phân tích cấu trúc hóa học của một số hợp chất steroidal saponin đã phân lập được. Mời các bạn cùng tham khảo!

TỔNG QUAN

Đặc điểm thực vật chi Solanum và loài S nigrum

1.1.1 Đặc điểm thực vật chi Solanum

Chi Solanum L (chi cà) là một trong những chi lớn nhất thuộc họ Cà (Solanaceae), với sự phân bố chủ yếu ở các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và ôn đới ấm Trung và Nam Mỹ là khu vực có sự đa dạng và số lượng loài thuộc chi Solanum phong phú nhất, tiếp theo là châu Úc, châu Phi và châu Á nhiệt đới.

S tuberosum (Khoai tây) S melongena (Cà tím)

S lycopersicum (Cà chua) S macrocarpon (Cà pháo)

Chi Solanum ở Việt Nam có khoảng 28 loài, phân bố từ Bắc vào Nam, với nhiều loài có giá trị thực tiễn như làm thuốc, rau ăn và cây cảnh Một số loài như khoai tây (S tuberosum), cà chua (S lycopersicum), cà tím (S melongena) và cà pháo (S macrocarpon) không chỉ là thực phẩm phổ biến mà còn mang lại giá trị kinh tế cao Đặc điểm hình thái của chi Solanum được Carl Linnaeus mô tả lần đầu vào năm 1753, bao gồm cây thảo, cây bụi, cây leo và cây gỗ nhỏ, đôi khi có gai và lông che chở Lá thường mọc đơn hoặc thành từng cặp không đều, với mép nguyên, răng hoặc xẻ thuỳ sâu Cụm hoa có thể mọc ở nách lá hoặc ở đỉnh cành, thường có hình dạng xim bọ cạp hoặc chùm Hoa thường lưỡng tính, mẫu 5, hiếm khi mẫu 4, với đài xẻ thuỳ và tràng hình bánh xe hoặc chuông.

Nhị hoa có chiều dài rất ngắn, gắn liền với tràng hoa, bao phấn hình thuôn và nhọn ở đầu, thường chụm lại hoặc tạo thành vòng tròn quanh vòi nhụy, với lỗ mở ở đỉnh hoặc gần đỉnh theo đường nứt dọc Vòi nhụy ngắn và nhỏ, bầu trên thường có 2 ô (có thể nhiều hơn do vách giả), với giá noãn rộng và số lượng noãn phong phú; núm nhuỵ thì nhỏ.

Quả mọng chủ yếu chứa nước, với đài đôi khi phát triển xung quanh Chúng có nhiều hạt, hình dạng dẹt như đĩa hoặc thấu kính lồi, với phôi hướng ra ngoài Cấu trúc giải phẫu đặc biệt có vòng libe bao quanh tủy ở cuống và gân lá Biểu bì của quả mọng có lông che chở và lông tiết Hạt phấn có hình cầu, với 3 u lồi và 3 lỗ rốn, đường kính từ 7-28 µm và chứa 12 nhiễm sắc thể.

1.1.2 Đặc điểm thực vật loài S nigrum

Theo khóa phân loại thực vật, loài S nigrum có vị trí phân loại như sau:

+ Lớp: Hai lá mầm - Magnoliopsida

+ Loài: Lu lu đực - S nigrum

Lu lu đực có tên khoa học là Solanum nigrum L (tên đồng nghĩa: S americanum Mill., S schultesii Opiz, và S photeinocarpum Nakamura &

Cây Lu lu đực (Odashima) thuộc họ Cà (Solanaceae) và còn được biết đến với nhiều tên gọi khác như Nụ áo, Nút áo, Gia cầu, Cà trái dự, Thù lù đực, Cà đen, Long quỳ Đây là loại cây thảo, có thể sống hàng năm hoặc lâu năm, cao từ 30-100 cm Thân cây có màu lục, nhẵn hoặc hơi lông, có cạnh và nhiều cành Lá cây hình bầu dục, với gốc thuôn hoặc tròn, đầu nhọn, mép lượn sóng và có răng cưa to, màu lục sẫm, với gân lá rõ ràng ở mặt dưới Hoa của cây mọc thành chùm dạng tán ở kẽ lá, có màu trắng, với đài hình phễu Tràng hoa có màu trắng, hồng hoặc tím, rộng từ 1.0-1.2 cm, cuống hoa dài từ 1.0-2.0 mm Quả của cây hình cầu, đường kính từ 5.0-8.0 mm, khi chín có màu đen bóng và chứa nhiều hạt dẹt, nhẵn.

Lu lu đực là loài cây phân bố rộng rãi ở các vùng nhiệt đới, á nhiệt đới và ôn đới ẩm trên toàn thế giới, đặc biệt ở Việt Nam, nơi cây mọc hoang ở hầu hết các tỉnh từ vùng núi cao 1500 m đến đồng bằng Loại cây này ưa ẩm, ưa sáng hoặc chịu bóng nhẹ, thường xuất hiện trong các ruộng ngô, vườn, và bãi hoang quanh làng Lu lu đực ra hoa nhiều, hạt của nó tồn tại trong đất qua mùa đông và nảy mầm vào tháng 3-4 năm sau Mặc dù được coi là cỏ dại có thể ảnh hưởng đến cây trồng, cành và lá của lu lu đực được sử dụng làm thức ăn cho gia súc và làm phân xanh trong nông nghiệp.

Hình 1.2 Cây lu lu đực [3]: 1) Cành (ảnh đen trắng và ảnh màu),

2) Hoa, 3) Đài hoa, 4) Tràng hoa, 5) Nhị hoa, 6) Nhụy hoa.

Công dụng của lu lu đực trong các bài thuốc dân gian

Lu lu đực, trong y học cổ truyền, có vị đắng, hơi ngọt và tính hàn, được biết đến với các tác dụng thanh nhiệt, lợi niệu, tan ứ huyết, tiêu viêm và tiêu thũng, nhưng cần lưu ý rằng nó có độc ở liều cao Loại thảo dược này thường được sử dụng để điều trị các bệnh như cảm sốt, viêm phế quản, nhiễm khuẩn hô hấp, viêm họng, viêm đường tiết niệu, viêm thận cấp, viêm tuyến tiền liệt, tiểu tiện khó khăn, vảy nến, lở loét ngoài da, bỏng, vết sưng tấy, chín mé và áp xe Liều dùng khuyến cáo là từ 10.0-15.0 g dưới dạng thuốc sắc Mặc dù toàn cây có chứa độc tố, nhưng ở nhiều nơi, ngọn non của lu lu đực vẫn được sử dụng như một loại rau ăn.

Dược điển Pháp năm 1965 phân loại lu lu đực là một loại thuốc độc bảng C, có tác dụng gây ngủ và làm dịu thần kinh Mặc dù vậy, việc thử nghiệm độc tính với liều lượng cụ thể vẫn cần được thực hiện để đảm bảo an toàn.

Nghiên cứu cho thấy 1000 mg dược liệu khô (dịch chiết cồn 50%) trên 1.0 kg chuột được dung nạp tốt mà không có biểu hiện độc hại Tại châu Âu, lu lu đực được sử dụng làm thuốc giảm đau, an thần, giúp dễ ngủ, và chữa trị các triệu chứng như chóng mặt, kiết lỵ, tiêu chảy Ngoài ra, nó cũng thường được dùng để trị ngứa ở các vết thương.

Một số bài thuốc dân gian có sử dụng lu lu đực như sau:

+ Chữa viêm phế quản cấp, viêm họng: Lu lu đực 30.0 g, cát cánh 10.0 g, cam thảo 4.0 g Sắc uống

Để điều trị các vấn đề như tiểu tiện không thông, phù thũng và gan to, có thể sử dụng bài thuốc từ các nguyên liệu tự nhiên Cụ thể, cần 40g lu lu đực, 20g mộc thông và 20g rau mùi Các nguyên liệu này được sắc uống, hoặc có thể dùng toàn cây đã rửa sạch, giã nát và ép lấy nước để uống Ngoài ra, ngọn non từ 50-100g cũng có thể luộc để ăn trong ngày, giúp cải thiện tình trạng sức khỏe.

+ Chữa sốt: Bột rễ lu lu đực 100 g, bột rễ ké hoa vàng 100 g, hạt tiêu đen 2.5 g Làm thuốc bột Mỗi lần uống 3.0-5.0 g

Để chữa các bệnh ngoài da như mẩn ngứa, lở loét, bỏng và vảy nến, bạn có thể sử dụng ngọn non hoặc lá của cây Rửa sạch, giã nát và ép lấy nước để bôi lên vùng da bị tổn thương Ngoài ra, bạn cũng có thể dùng toàn bộ cây, nấu lấy nước và cô đặc thành cao mềm (cao Long quỳ) để điều trị vảy nến hoặc trĩ hiệu quả.

Để chữa vết thương do va đập gây dập, sưng tấy, ứ máu và đau nhức, bạn có thể giã nát 80-100g cây tươi, thêm một ít giấm, sau đó ép lấy nước để uống Bã cây có thể được đắp lên chỗ đau để giảm triệu chứng.

Một số nghiên cứu về hóa học và hoạt tính sinh học loài S nigrum

Theo dữ liệu từ Scinfinder, tính đến năm 2018, đã có hơn 2000 công bố khoa học liên quan đến loài lu lu đực (Solanum nigrum) Nghiên cứu về các hợp chất alkaloid từ S nigrum bắt đầu từ những năm 1950, nhưng chỉ sau năm 1980, số lượng công bố về hóa học và hoạt tính sinh học của loài này mới tăng nhanh chóng Trong giai đoạn 2012-2017, trung bình mỗi năm ghi nhận trên 200 công bố liên quan đến S nigrum Một số công bố tiêu biểu về loài này sẽ được tóm lược dưới đây.

1.3.1 Nghiên cứu về tác dụng sinh học loài S nigrum

Nghiên cứu về loài S nigrum đã chỉ ra rằng dịch chiết của nó có nhiều công dụng trong các bài thuốc dân tộc toàn cầu Các hoạt tính tiêu biểu bao gồm khả năng kháng tế bào ung thư, chống oxi hóa, bảo vệ gan, kháng viêm, giảm sốt và chống co giật Cả dịch chiết từ quả và toàn cây S nigrum đều cho thấy hiệu quả kháng lại một số dòng tế bào ung thư ở người, như HepG2 (ung thư gan) và HT29.

Dịch chiết từ S nigrum đã được nghiên cứu và cho thấy khả năng kháng tế bào ung thư trên các dòng tế bào HCT116 (ung thư ruột kết), MCF-7 (ung thư vú), U14 và HeLa (ung thư cổ tử cung) Cơ chế này bao gồm việc thúc đẩy quá trình apoptosis ở tế bào ung thư, kích hoạt tế bào CD-4 để tăng cường hệ miễn dịch, và ức chế enzyme PKCα, iNO cũng như nhân tố phiên mã NF-κB Ngoài ra, tác dụng chống oxy hóa của S nigrum còn thể hiện qua khả năng thu dọn gốc tự do.

Dịch chiết methanol từ loài S nigrum cho thấy khả năng thu dọn gốc tự do DPPH mạnh hơn so với dịch chiết nước Nghiên cứu của Zakaria và cộng sự chỉ ra rằng dịch chiết chloroform của S nigrum có tác dụng kháng viêm hiệu quả trên mô hình chuột bị viêm do carrageenan Hơn nữa, các hợp chất phenolic từ dịch chiết ethanol của loài này được xác định là những tác nhân kháng viêm tiềm năng nhờ khả năng ức chế leukotrienes Nghiên cứu về tác dụng bảo vệ gan của dịch chiết nước S nigrum cho thấy, khi chuột bị tổn thương gan do carbon tetrachloride (CCl4) được cho uống dịch chiết với liều 0.2 g/kg trong sáu tuần, các tổn thương gan đã hồi phục với sự tăng nồng độ các enzyme gan Ở liều cao hơn (0.5 g và 1.0 g/kg), nồng độ glutathione và enzyme superoxide dismutase cũng tăng, chứng tỏ sự hồi phục của gan Thêm vào đó, dịch chiết S nigrum còn làm giảm mức độ collagen, alanine aminotransferase và bilirubin tổng số về mức bình thường trong các thí nghiệm trên chuột gây xơ gan bằng thioacetamide, khẳng định thêm tác dụng bảo vệ gan của nó.

1.3.2 Nghiên cứu về thành phần hóa học loài S nigrum

Mặc dù có nhiều công bố về loài S nigrum, chỉ khoảng 10 công trình nghiên cứu tập trung vào thành phần hóa học của loài này Các nghiên cứu cho thấy S nigrum chứa nhiều steroidal saponin, riboflavin, acid nicotinic, acid citric, acid ascorbic, 5.9% protein, 1.0% chất béo, 2.1% chất khoáng, 8.9% carbohydrat và các hợp chất polyphenol Nghiên cứu hóa học về S nigrum bắt đầu từ năm 1950 do hai nhà khoa học người Anh, Krayer và cộng sự thực hiện.

Briggs Trong công trình này, các tác giả đã phát hiện được hai hợp chất steroidal alkaloid là dihydrosolasodine và tetrahydrosolasodine [14]

Năm 1984, Cooper và Johnson đã công bố phân lập được hợp chất solanine

(1), một steroidal alkaloid glycoside tìm thấy trong hầu hết các bộ phận của cây Hàm lượng solanine được phát hiện cao nhất là ở trong quả chưa chín [15]

Năm 1997, Eltayeb và cộng sự đã phân lập được một steroidal alkaloid khác solasodine (2) và chứng minh chất này có hàm lượng cao nhất ở trong lá

Năm 1999, Hu và cộng sự đã phân lập ba steroidal glycoside, bao gồm solamargine, β2-solamargine và degalactotigonin Đồng thời, nghiên cứu cũng đã đánh giá tác dụng kháng các dòng tế bào ung thư như ung thư ruột kết (HT-29 và HCT-15), ung thư tuyến tiền liệt (LNCaP và PC-3) và ung thư vú (T47D và MDA-MB-231).

Năm 2006, Zhou và cộng sự đã nghiên cứu thành phần hóa học của loài S nigrum, xác định cấu trúc của hợp chất degalactotigonin (5) và phát hiện sáu hợp chất steroidal saponin mới, được đặt tên là solanigrosides C-F, H, G (6‒11) Các hợp chất này được đánh giá về hoạt tính kháng tế bào ung thư ở người, bao gồm HepG2, NCI-H460, MCF-7 và SF-268 Kết quả cho thấy degalactotigonin (5) có hoạt tính tốt nhất với giá trị IC50 trong khoảng 0,25‒4.49 àM.

Trong một nghiên cứu về loài S nigrum, Ikeda và các cộng sự đã phân lập được bốn hợp chất steroidal saponin, bao gồm hai hợp chất mới là nigrumin I-II và hai hợp chất đã biết là degalactotigonin và tigogenin 3-O-β-D-glucopyranosyl-(12)-[β-D-glucopyranosyl-(13)]-β-D-glucopyranosyl-(14)]-β-D-galactopyranoside.

Các nhà khoa học Trung Quốc đã phát hiện rằng dịch chiết ethanol, nước và n-butanol từ loài S nigrum có tác dụng kháng tế bào ung thư dạ dày MGC-803 Tiếp theo, các dịch chiết này được phân lập và phát hiện sự hiện diện của sáu steroidal alkaloid saponin, bao gồm 3, 4, solasonine, β1-solasonine, γ-solamargine và solanigroside P.

Các hợp chất được nghiên cứu có tác dụng kháng tế bào ung thư dạ dày (MGC-803), trong đó các hợp chất 3, 15, 16 và 18 cho thấy hoạt tính đáng chú ý.

IC50 của các hợp chất trong nghiên cứu lần lượt là 25.2, 26.5, 8.77 và 20.1 àg/mL, cho thấy khả năng tiêu diệt tế bào ung thư MGC-803 thông qua cơ chế apoptosis Các hợp chất steroidal saponin với khung aglycone dạng spirostanol và furostanol được phát hiện phổ biến trong loài S nigrum Nghiên cứu hóa học về S nigrum mọc hoang ở Ấn Độ đã phát hiện ba hợp chất steroidal saponin mới, bao gồm uttronin A, untroside A và một hợp chất khác.

B (20 và 21) có khung aglycone dạng spirostanol và furostanol [20]

Vào năm 2007, các nhà nghiên cứu đã phân lập bốn hợp chất steroidal saponin từ cây S nigrum, trong đó có hai hợp chất mới là solanigroside A và B Những hợp chất này có aglycone với cấu trúc khung pregnane.

Nghiên cứu hóa học đã chỉ ra rằng loài S nigrum chứa các hợp chất flavonoid và polyphenol, giúp giải thích hiệu quả chống oxi hóa và kháng viêm của loài này.

Phương pháp sắc ký trong phân tích, phân lập các hợp chất hữu cơ

Phương pháp sắc ký là một kỹ thuật phổ biến và hiệu quả để phân lập các hợp chất hữu cơ, đặc biệt là hợp chất thiên nhiên Nguyên tắc của sắc ký dựa trên sự khác biệt về hấp phụ và phân bố giữa hai pha: pha tĩnh và pha động Có nhiều loại sắc ký như sắc ký khí, sắc ký lỏng, sắc ký điện di, và sắc ký giấy, phù hợp với từng mục đích nghiên cứu và đối tượng phân lập Thường thì, việc phân lập một hợp chất yêu cầu kết hợp nhiều phương pháp sắc ký, trong đó sắc ký lớp mỏng và sắc ký cột trọng lực là phổ biến nhất Đối với phân tích định tính và định lượng trong thuốc và dược liệu, các phương pháp sắc ký hiện đại như HPLC và HPLC gắn khối phổ là cần thiết.

Sắc ký lớp mỏng (SKLM), hay còn gọi là sắc ký phẳng, là phương pháp phân tích dựa vào hiện tượng hấp phụ của chất phân tích lên chất hấp phụ SKLM thường được áp dụng trong phân tích định tính và làm chỉ thị cho sắc ký cột Trong quá trình này, pha động là dung môi hoặc hỗn hợp dung môi di chuyển ngang qua pha tĩnh, là chất hấp phụ trơ như silica gel hoặc nhôm oxit Pha tĩnh được tráng thành một lớp mỏng, đều trên nền phẳng như tấm kính hoặc tấm nhôm, tạo nên tên gọi sắc ký lớp mỏng và tấm kính/nhôm tráng chất hấp phụ được gọi là bản mỏng.

Chất phân tích được hòa tan trong dung môi dễ bay hơi, sau đó được đưa lên bản mỏng thành một điểm gọn nhờ mao quản và sấy để đuổi dung môi Lượng chất phân tích đưa lên bản mỏng thay đổi tùy theo mục đích nghiên cứu.

SKLM được thực hiện trong một bình sắc ký thủy tinh với nhiều hình dạng khác nhau, có nắp đậy và bão hòa pha động Pha động di chuyển chậm dọc theo bản mỏng, kéo theo mẫu chất phân tích Tùy thuộc vào khả năng hấp phụ-giải hấp phụ của từng chất, chúng sẽ có vận tốc và quãng đường di chuyển khác nhau Hệ số di chuyển Rf là đại lượng đặc trưng cho mức độ di chuyển của chất phân tích trên bản mỏng, được tính bằng tỉ lệ giữa khoảng dịch chuyển của chất phân tích và khoảng dịch chuyển của pha động Giá trị Rf dao động từ 0 đến 1, với mỗi hợp chất có giá trị Rf riêng biệt trong một hệ dung môi nhất định.

Dấu vết của các chất phân tích trên bản mỏng có thể được nhìn thấy bằng mắt thường nhờ màu sắc của chúng, hoặc được phát hiện bằng tia tử ngoại, thường sử dụng với bước sóng nhất định.

Các phương pháp phát hiện chất phân tích bao gồm sử dụng ánh sáng UV ở các bước sóng 254 và 365 nm, hoặc thông qua các phản ứng hóa học bằng cách phun dung dịch thuốc thử phù hợp Ví dụ, ninhydrin được sử dụng để phát hiện amino acid và amin, trong khi 2,4-dinitrophenylhydrazin phát hiện aldehyde và ketone, và Dragendorff được dùng để phát hiện các hợp chất alkaloid Đối với các hợp chất hữu cơ thông thường, dung dịch acid H2SO4 loãng (khoảng 10%) kết hợp với nhiệt độ cao có thể giúp phát hiện các vết chất trên bản mỏng.

SKLM có nhiều ưu điểm, bao gồm việc chỉ cần một lượng mẫu rất nhỏ để phân tích, thực hiện nhanh chóng với độ chính xác cao và khả năng phân tích đồng thời mẫu phân tích cùng chất chuẩn đối chứng Tuy nhiên, SKLM chủ yếu hiệu quả trong việc phân tích và định tính các hợp chất khó, không phù hợp cho việc phân lập số lượng lớn hợp chất Do đó, phương pháp này thường được sử dụng cho mục đích phân tích định tính hoặc làm chỉ thị trong sắc ký cột để phân lập các hợp chất hữu cơ.

Sắc ký cột là một phương pháp phổ biến và đơn giản để phân lập các hợp chất hữu cơ từ nguồn tự nhiên Trong phương pháp này, pha tĩnh được nạp vào các cột thủy tinh, với pha động đi qua cột dưới áp suất khí quyển nhờ lực hút của Trái đất, do đó còn được gọi là sắc ký cột trọng lực hoặc sắc ký cột hở Pha tĩnh cần có kích thước hạt đủ lớn, thường từ 50-150 µm, để pha động có thể dễ dàng đi qua Silica gel là chất hấp phụ thường được sử dụng, với kích thước hạt trung bình từ 40-63 µm Có hai phương pháp nạp pha tĩnh lên cột sắc ký: nạp ướt và nạp khô.

Trong phương pháp nạp khô, chất hấp phụ được đưa lên cột một cách từ từ và được gõ nhẹ để phân bố đều, sau đó ổn định cột bằng pha động trước khi triển khai Ngược lại, phương pháp nạp ướt yêu cầu chất hấp phụ được tẩm ướt hoàn toàn trong pha động, sau đó hỗn dịch pha động và pha tĩnh được đưa lên cột sắc ký, cho phép pha động chảy liên tục qua cột để ổn định.

Hỗn hợp chất cần phân lập được đưa lên đầu cột phía trên pha tĩnh Trước khi đưa hỗn hợp lên cột sắc ký, thường được trộn đều với chất hấp phụ bằng phương pháp tẩm ướt (sử dụng silica gel) hoặc hòa tan hoàn toàn trong thể tích tối thiểu của pha động (đối với pha đảo).

Hợp chất cần phân lập được rửa giải từ từ khỏi cột sắc ký bằng pha động, và quá trình này được theo dõi thông qua phân tích SKLM.

Quá trình sắc ký cột có thể được thực hiện nhiều lần với các pha động khác nhau hoặc kết hợp với các phương pháp khác cho đến khi đạt được hợp chất có độ tinh khiết mong muốn.

Phân tích cấu trúc hóa học của các hợp chất hữu cơ

Cấu trúc hóa học của hợp chất hữu cơ có thể được xác định thông qua các tính chất lý hóa đặc trưng Phương pháp phổ phổ biến để xác định cấu trúc bao gồm phổ tử ngoại (UV), phổ hồng ngoại (IR), phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR), và phổ khối lượng Tùy thuộc vào cấu trúc của từng hợp chất, các phương pháp phân tích cụ thể sẽ được áp dụng Hợp chất có cấu trúc phức tạp thường yêu cầu sự kết hợp của nhiều phương pháp phân tích khác nhau Đối với các hợp chất hấp thụ UV, phân tích phổ UV giúp dự đoán sự hiện diện của các nhóm mang màu và khung carbon trong hợp chất.

Phân tích hồng ngoại (IR) giúp xác định sự hiện diện của các nhóm chức trong cấu trúc hóa học của hợp chất Đối với các hợp chất có cấu trúc mới hoặc khó xác định công thức phân tử, phổ khối lượng, đặc biệt là phổ khối lượng phân giải cao, cùng với phương pháp phân tích nguyên tố, là những công cụ cần thiết để xác định chính xác công thức phân tử Đối với các hợp chất có cấu trúc lập thể bất đối xứng, việc phân tích phổ X-Ray hoặc phổ lưỡng sắc tròn (CD) là cần thiết để xác định cấu trúc tuyệt đối và phân bố không gian Trong các phương pháp phân tích phổ để xác định cấu trúc hóa học của hợp chất hữu cơ, phổ NMR được sử dụng phổ biến và chia thành hai loại chính: phân tích NMR một chiều và hai chiều.

1.5.1 Phương pháp phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân một chiều

Phân tích NMR một chiều thường gặp bao gồm 1H-NMR (cộng hưởng từ hạt nhân proton) và 13C-NMR (cộng hưởng từ hạt nhân carbon-13), cùng với các kỹ thuật phân tích DEPT như DEPT-45, DEPT-90 và DEPT-135.

Phổ 1 H-NMR cung cấp thông tin về tín hiệu cộng hưởng của các proton trong phân tử hợp chất, với sự ảnh hưởng của liên kết và các nguyên tử lân cận Độ chuyển dịch hóa học của proton được so với hợp chất chuẩn TMS, thường nằm trong khoảng 0-14 ppm Tín hiệu cộng hưởng của proton phân tách theo quy tắc N+1, trong đó N là số lượng proton tương đương gần đó Các dạng phân tách tín hiệu bao gồm singlet (s), douplet (d), triplet (t), quartet (q), và multiplet (m), mỗi loại có tỷ lệ chiều cao riêng Tỉ lệ diện tích của các tín hiệu phản ánh số lượng proton tương ứng, giúp xác định cấu trúc phân tử.

Phổ 13 C-NMR cung cấp thông tin về số lượng nguyên tử carbon trong phân tử của chất phân tích Tương tự như phổ 1 H-NMR, phổ 13 C-NMR ghi nhận các tín hiệu cộng hưởng của carbon với các giá trị độ chuyển dịch hóa học khác nhau, nhưng với biên độ rộng hơn Các tín hiệu carbon thường xuất hiện trong khoảng từ 0 đến 230 ppm Số lượng tín hiệu trên phổ carbon tương ứng với số lượng nguyên tử carbon không tương đương về tính chất có trong phân tử chất phân tích.

Phổ DEPT cho phép phân loại các tín hiệu carbon thành các nhóm khác nhau như carbon không liên kết trực tiếp với hydro, nhóm CH, CH2 và CH3 Để phân loại chính xác, cần sử dụng kết hợp các kỹ thuật phân tích DEPT, tối thiểu là DEPT-90 và DEPT-135 cùng với 13C-NMR Trong phổ DEPT-135, tín hiệu của carbon không liên kết với hydro sẽ vắng mặt, tín hiệu của CH2 hướng xuống dưới, trong khi tín hiệu của CH và CH3 hướng lên trên Ngược lại, phổ DEPT-90 chỉ ghi nhận tín hiệu của nhóm CH, từ đó giúp phân loại các dạng tín hiệu carbon khác nhau một cách hiệu quả.

1.5.2 Phương pháp phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều

Kỹ thuật phân tích phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều giúp xác định mối liên hệ giữa các proton với nhau và giữa proton với carbon trong phân tử hợp chất Một số kỹ thuật phổ hai chiều phổ biến bao gồm COSY, NOESY, HSQC và HMBC, mỗi kỹ thuật đều có cách thức tương tác khác nhau như tương tác đồng hạt nhân theo mạch liên kết, tương tác theo phân bố không gian, và tương tác dị hạt nhân qua một hoặc nhiều liên kết.

- Phổ HSQC (Heteronuclear Single Quantum Coherence): cho biết các tương tác trực tiếp H-C Trên phổ, một trục là phổ 1 H-NMR, trục còn lại là

13C-NMR Các tương tác HSQC nằm trên đỉnh các ô vuông trên phổ nối giữa hai trục là tín hiệu 1 H và 13 C-NMR

Phổ HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Connectivity) là công cụ quan trọng trong việc biểu diễn tương tác xa giữa nguyên tử hydro (H) và carbon (C) trong phân tử Thông qua các tương tác này, chúng ta có thể xây dựng và kết nối các phần cấu trúc của phân tử, từ đó hiểu rõ hơn về toàn bộ cấu trúc của nó.

Phổ 1 H-1 H COSY (1 H-1 H Correlation Spectroscopy) là một công cụ quan trọng trong việc phân tích tương tác giữa các proton, chủ yếu là những proton trên cùng một nguyên tử carbon hoặc với các nguyên tử carbon liền kề Phổ này giúp xác định các khung cơ sở và cấu trúc của chất phân tích, từ đó cung cấp thông tin quý giá cho việc nghiên cứu và phát triển các hợp chất hóa học.

Phổ NOESY (Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy) là kỹ thuật cho phép biểu diễn các tương tác xa trong không gian giữa các proton mà không phụ thuộc vào các liên kết hóa học, chỉ xét đến khoảng cách nhất định Kết quả từ phổ NOESY có thể được sử dụng để xác định cấu trúc không gian của phân tử Kỹ thuật phổ NOE một chiều cũng được áp dụng để xác định cấu trúc này Các proton nằm gần nhau và cùng phía sẽ cộng hưởng mạnh hơn, tạo ra tín hiệu phổ với cường độ lớn hơn khi được kích thích bằng xung từ trường cộng hưởng của một proton cụ thể.

THỰC NGHIỆM

Nguyên liệu, hóa chất

+ Mẫu dược liệu: cả cây loài S nigrum đã sấy khô, nghiền nhỏ

+ Dung môi hữu cơ thông thường: n-hexane, chloroform (có thể thay thế bằng dichloromethane), EtOAc, methanol là dung môi công nghiệp được chưng cất lại trước khi sử dụng

+ Dung môi đo NMR: CD3OD, DMSO-d 6

+ Bản mỏng silica gel/pha đảo

+ Bột sắc ký Silica gel/pha đảo

+ Chất hấp phụ khác: sephadex LH-20, diaion HP-20

+ Các loại cột sắc ký: thủy tinh.

Các phương pháp và thiết bị nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp và thiết bị nghiên cứu chiết xuất và phân lập các hợp chất

+ Sử dụng phương pháp chiết:

- Mẫu dược liệu được chiết bằng cách ngâm trong dung môi methanol với sự hỗ trợ của thiết bị siêu âm (Elma S300H, Đức)

Các phân đoạn chiết được thực hiện bằng phương pháp chiết lỏng-lỏng nhằm phân đoạn sơ bộ các hợp chất dựa trên độ phân cực và tính không trộn lẫn của các dung môi chiết có độ phân cực khác nhau.

+ Sắc ký lớp mỏng (SKLM): SKLM được thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn là silica gel DC-Alufolien 60 F254 (Merck 1,05715), hay pha đảo

RP18 F254S (Merck) Các vệt chất được phát hiện bằng soi dưới đèn UV ( ở hai bước sóng 254 và 365 nm), hiện màu với FeCl3 5%, hoặc dung dịch H2SO4

Sắc ký lớp mỏng điều chế được thực hiện trên bản mỏng silica gel 60 F254 đế kính (Merck, ký hiệu 105875) Để xác định vùng chất, quan sát sự di chuyển của chất trên bản mỏng bằng đèn UV (254 nm), sau đó cắt dìa bản mỏng và hiện màu bằng dung dịch H2SO4 10% rồi hơ nóng Cuối cùng, tách phần silica gel chứa chất phân lập ra khỏi đế kính và giải hấp bằng methanol.

Sắc ký cột là phương pháp sắc ký cột hở (sắc ký cột trọng lực) sử dụng các chất hấp phụ như silica gel, pha đảo, sephadex LH-20, hoặc diaion HP-20 Silica gel có kích thước hạt từ 40-63 µm (240-430 mesh), trong khi pha đảo sử dụng silica gel C-18 (RP-18) với kích thước hạt từ 75-150 µm, Fuji Silysia.

Công ty Chemical Ltd triển khai sắc ký cột trên cột thủy tinh ở áp suất khí quyển, sử dụng máy hứng phân đoạn Eyela DC-1200 để tự động thu dung môi rửa giải Quá trình phân tách các hợp chất trên cột được theo dõi bằng SKLM.

+ Dung môi được cất loại hoặc thu hồi trên hệ thông máy cấy quay chân không

2.2.2 Thiết bị nghiên cứu xác định cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập

+ Độ quay cực đo trên máy Jasco P-2000 Polarimeter

Phổ cộng hưởng từ nhân một chiều (1D) như 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, cùng với các phổ hai chiều (2D) như HMQC và HMBC, đã được ghi nhận trên máy Jeol 600 MHz tại Trường Đại học Quốc gia Chungnam, Hàn Quốc, cũng như máy Bruker 500 MHz.

Tại Viện Hóa học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, các hợp chất được phân tích bằng kỹ thuật NMR 500 MHz Để đảm bảo độ chính xác và rõ ràng của phổ NMR, các hợp chất được hòa tan trong dung môi phù hợp, giúp giảm thiểu sự chồng chéo giữa các pic phổ và tương đồng với các tài liệu tham khảo.

Thu thập và xử lý mẫu loài S nigrum

Mẫu nghiên cứu được thu thập và xử lý bằng phương pháp quy chuẩn, nhằm phân lập các hợp chất tự nhiên từ nguồn dược liệu thực vật.

Mẫu thực vật đã được thu thập và xác định tên khoa học bởi các nhà thực vật học tại Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, thuộc Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Sau khi thu thập, mẫu thực vật được rửa sạch, để ráo nước và cắt thành các đoạn nhỏ từ 3-5 cm Sau đó, mẫu được sấy khô ở nhiệt độ 50 độ C Mẫu khô sẽ được nghiền thành bột và bảo quản trong phòng lưu mẫu cho đến khi tiến hành nghiên cứu.

Chiết xuất, tạo phân đoạn giàu hợp chất saponin và phân lập một số hợp chất steroidal saponin từ loài S nigrum

Mẫu nghiên cứu (5.0 kg bột khô) được chiết xuất bằng 10L methanol ở 40°C trong 30 phút bằng bể siêu âm, sau đó lọc lấy dịch methanol Quá trình chiết được lặp lại 3 lần, gộp các dịch methanol và cất thu hồi dung môi, thu được 450 g cặn chiết methanol Cặn này được hòa tan trong 3L nước cất và tiến hành chiết lỏng-lỏng với các dung môi n-hexan, dichloromethane, EtOAc, và n-butanol, thu được các cặn tương ứng là 34 g, 37 g, 59 g, và 217 g Phân đoạn giàu saponin (butanol, SNB) được tẩm với silica gel và sắc ký cột với dung môi dichloromethane-methanol, thu được 6 phân đoạn (SNB1-SNB6) Phân đoạn SNB1 được tinh chế thêm trên cột sắc ký với dung môi dichloromethane/methanol/nước, thu được bốn phân đoạn nhỏ (SNB1A-SNB1D) Hợp chất SN4 (110 mg) được phân lập từ SNB1A qua sắc ký cột với pha đảo RP-18, sử dụng dung môi methanol/nước Phân đoạn SNB4 được sắc ký với silica gel và dung môi acetone/dichloromethane/nước, thu được ba phân đoạn (SNB3A-SNB3C) Tinh chế SNB3A trên cột RP-18 với dung môi acetone/nước, thu được hợp chất SN1 (36 mg).

Hình 2.1 Sơ đồ phân lập các hợp chất SN1-SN4 từ loài S nigrum

Từ phân đoạn SNB4C, tiến hành sắc ký cột với chất hấp phụ pha đảo RP-18, rửa giải bằng dung môi acetone/nước (2/3, v/v) thu được hợp chất SN2 (23 mg) Tiếp theo, phân đoạn SNB6 được sắc ký với silica gel và rửa giải bằng dung môi ethyl acetate/methanol/nước (5/1/0.1, v/v/v), tạo ra hai phân đoạn SNB6A và SNB6B Phân đoạn SNB6B được tinh chế tiếp trên cột sắc ký với chất hấp phụ pha đảo RP-18, rửa giải bằng dung môi methanol/nước (1/1, v/v) để thu được hợp chất SN3 (62 mg) Sau khi phân lập, các hợp chất SN1-SN4 được phân tích bằng phổ cộng hưởng từ hạt nhân để xác định cấu trúc hóa học.

KẾT QUẢ THẢO LUẬN

Mẫu thực vật

Mẫu dược liệu được thu thập tại Thái Bình vào tháng 3 năm 2017 Tên khoa học, Solanum nigrum L., được xác định bởi TS Nguyễn Thế

Cường, thuộc Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, đã lưu mẫu tiêu bản ký hiệu NCCT-P51 tại Viện Hóa sinh biển Loài này thường được người dân biết đến với các tên gọi như lu lu đực, thù lù đực và long quỳ.

Hình 3.1 Hình ảnh mẫu thu thập về loài S nigrum

Thông số vật lí của một số hợp chất phân lập được từ loài S nigrum

Hình dạng : Chất bột vô định hình màu trắng

Khối lượng phân tử: 868 Độ quay cực   25 D : − 97.3 (c=0.1, MeOH)

Phổ NMR : Xem biện giải cấu trúc mục 3.3.1

Phổ NMR : Xem biện giải cấu trúc mục 3.3.4.

Phân tích cấu trúc hóa học, đánh giá hàm lượng của steroidal

3.3.1 Phân tích cấu trúc hóa học hợp chất SN1

Hình 3.2 Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất SN1

Hợp chất SN1 được phân lập dưới dạng bột vô định hình màu trắng Phân tích phổ 1H-NMR và HMQC cho thấy các tín hiệu proton olefin tại δH 5.37, ba proton anome tại δH 5.18, 4.82 và 4.48, cùng với bốn nhóm methyl bậc 2 và hai nhóm methyl bậc 3 Phổ 13C-NMR và DEPT xác nhận sự hiện diện của 45 carbon, bao gồm bốn carbon không liên kết với hydro và 24 nhóm methine Các tín hiệu này gợi ý rằng SN1 là một sterol glycoside với cấu trúc khung spirostane Sự xuất hiện của tín hiệu carbon olefin tại δC 141.9 và 122.6 đặc trưng cho liên kết đôi tại C-5/C-6 của khung sterol Ngoài ra, 18 tín hiệu carbon còn lại cho thấy sự có mặt của ba phân tử đường hexose, trong đó hai trong số đó có thể là rhamnose Cấu trúc hóa học của SN1 được xác nhận bằng phân tích phổ hai chiều HMQC, HMBC và COSY, với tương tác HMBC giữa H-19 và các carbon liên quan.

51.7)/C-10 (δC 38.0) cho phép xác định vị trí nhóm methyl tại C-10 Các tương tác HMBC giữa H-18 (δH 0.79) với carbon C-12 (δC 40.9)/C-13 (δC 41.4)/C-14 (δC 57.8)/C-17 (δC 63.7), giữa H-21 (δH 0.94) với carbon C-17 (δC 63.7)/C-20 (δC

Vị trí của hai nhóm methyl tại C-13 và C-20 được xác định thông qua tín hiệu 42.9)/C-22 (δC 110.6), trong khi nhóm methyl tại C-25 được chỉ ra bởi tương tác HMBC giữa H-27 (δH 0.77) với carbon C-24 (δC 29.9)/C-25 (δC 31.4)/C-26 (δC 67.8) Độ chuyển dịch hóa học của C-26 (δC 67.8) và tương tác HMBC giữa H-26 và C-22 khẳng định sự đóng vòng spiro giữa C-22 và C-26 qua nguyên tử oxy Cấu hình tại C-25 được xác định là 25R dựa trên giá trị độ chuyển dịch hóa học của C-23 (δC 32.4), C-24 (29.9), C-25 (31.4), C-26 (67.8), C-27 (17.5) so với các hợp chất tương tự có cấu hình 25R trong diosgenin và 25S trong yamogenin Cuối cùng, chuỗi đường liên kết với aglycone tại C-3 được xác nhận qua tương tác giữa proton anome Glc H-1′ (δH 4.48) và carbon C-3 (δC).

Dữ liệu cho thấy tín hiệu của Glc H-4′ tại δH 3.50 (dd, J = 9.0, 9.0 Hz) cùng với các tương tác HMBC như RhaI H-1″ (δH 5.18) với Glc C-2′ (δC 79.3), RhaII H-1‴ (δH 4.82) với Glc C-4′ (δC 79.9), và Glc H-4′ (δH 3.50) với Glc C-6′ (δC 61.9) đã chỉ ra sự hiện diện của đường glucose và các liên kết glycoside giữa Rha.

Cấu trúc hóa học của SN1 được xác định là dioscin, dựa trên các dẫn chứng từ vị trí của C-1″ và Glc C-2′, cũng như Rha C-1‴ và Glc C-4′ Các số liệu phổ 1H- và 13C-NMR của SN1 hoàn toàn tương thích với các số liệu đã được công bố trước đó về hợp chất dioscin [22].

Bảng 3.1 Số liệu phổ NMR của phần aglycone của hợp chất SN1 và hợp chất tham khảo

27 17.2 17.5 0.77 (d, 6.6) a)Đo trong CD3OD, b 150 MHz, c 600 MHz, # δ C của hợp chất dioscin đo trong pyridine-d 5 [22]; mult: độ bội tín hiệu, *) Tín hiệu bị chồng lấp

Bảng 3.2 Số liệu phổ NMR của phần đường của hợp chất SN1 và hợp chất tham khảo

6‴ 18.3 18.0 1.24 (d, 6.0) a)Đo trong CD3OD, b 150 MHz, c 600 MHz, # δ C của hợp chất dioscin đo trong pyridine-d 5 [22]; mult: độ bội tín hiệu, *) Tín hiệu bị chồng lấp

Hình 3.3 Phổ 1 H-NMR của hợp chất SN1

Hình 3.4 Phổ 13 C-NMR của hợp chất SN1

Hình 3.5 Phổ DEPT-135 của hợp chất SN1

Hình 3.6 Phổ HSQC của hợp chất SN1

Hình 3.7 Phổ HMBC của hợp chất SN1

Hình 3.8 Phổ COSY của hợp chất SN1

Hình 3.9 Cấu trúc hóa học của hợp chất SN2

Hợp chất SN2 được phân lập dưới dạng bột vô định hình màu trắng, với các đặc trưng phổ 1 H-NMR và 13 C-NMR tương tự như hợp chất SN1 Cụ thể, phổ 1 H-NMR cho thấy tín hiệu của 2 nhóm methyl bậc 3 tại δH 0.95 và 0.73, cùng với 5 nhóm methyl bậc hai tại δH 0.90, 0.73, 1.11, 1.11 và 1.08 Phổ 13 C-NMR xuất hiện một nguyên tử carbon không liên kết trực tiếp với hydro tại δC 108.9 và 4 tín hiệu carbon anome tại δC 98.7, 100.5, 100.8 và 101.6, liên kết với 4 tín hiệu proton anome trên phổ 1 H-NMR Sự khác biệt giữa SN2 và SN1 cho thấy SN2 có cấu trúc hóa học tương tự SN1 ở phần aglycone nhưng có thêm một phân tử đường, cụ thể là đường rhamnose Các liên kết glycoside trong chuỗi đường được xác định qua phân tích phổ hai chiều HMBC, với tương tác từ Glc H-1′ (δH 4.39) tới C-3 (δC 76.7) cho phép xác định chuỗi đường liên kết với phần aglycone.

Hình 3.10 Các tương tác HMBC chính của hợp chất SN2

Các tương tác HMBC từ RhaI H-1″ (δH 4.67) tới Glc C-2′ (δC 77.6) và từ RhaII H-1‴ (δH 5.01) tới Glc C-4′ (δC 76.4) đã xác định được hai liên kết O-glycoside của RhaI và RhaII tại C-2′ và C-4′ của phân tử glucose Hơn nữa, tương tác HMBC từ RhaII H-6″ (δH 1.12) tới RhaII C-4″ (δC) cũng cung cấp thông tin quan trọng về cấu trúc của các phân tử đường này.

Tín hiệu H-1″″ của RhaIII (δH 5.06) tương tác qua HMBC với carbon C-4″ của RhaII (δC 78.3), cho thấy sự tồn tại của phân tử đường rhamnose RhaIII liên kết với RhaII thông qua liên kết O-glycoside 1→4 Hơn nữa, sự liên kết giữa RhaIII và RhaII cũng được xác nhận qua độ chuyển dịch hóa học của tín hiệu carbon C-1′ của RhaI và C-1″ của RhaII (ΔδC).

0.3) khi so sánh với hai hợp chất có chuỗi đường RhaIII(1→4)RhaII (ΔδC = 0.1)

[24] và RhaIII(1→4)RhaI (ΔδC =1.1) [25] Như vậy cấu trúc hóa học của hợp chất SN2 được xác định là 25R spirost-5-en-3β-ol 3-O-α-L-rhamnopyranosyl-

Hợp chất (1→4)-α-L-rhamnopyranosyl-(1→4)-[α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)]-β-D-glucopyranoside, còn được gọi là asperin, có các số liệu phổ NMR phù hợp với các thông tin đã được công bố về hợp chất này.

27 17.2 17.6 0.73 (d, 6.6) aĐo trong DMSO-d 6 , b 150 MHz, c 600MHz, # δC phần aglycone của asperin đo trong pyridine-d 5 [24]; mult: độ bội tín hiệu

6″″ 18.3 18.3 1.08 (d, 6.0) a)Đo trong DMSO-d 6 , b 150 MHz, c 600 MHz, # δ C phầnđường của asperin đo trong pyridine-d 5 [24]; mult: độ bội tín hiệu, *) Tín hiệu bị chồng lấp

Hình 3.13 Phổ DEPT của hợp chất SN2

Hình 3.14 Phổ HMQC của hợp chất SN2

Hình 3.17 Cấu trúc hóa học của hợp chất SN3

Hợp chất SN3 được phân lập dưới dạng bột vô định hình màu trắng Phổ 1 H-NMR của SN3 cho thấy các tín hiệu đặc trưng của steroid glycoside, với nhiều tín hiệu proton trong vùng trường cao δH 0.77 ~ 1.67 Ngoài ra, xuất hiện tín hiệu của hai nhóm methyl dạng singlet tại δH 0.71, 0.77 và hai nhóm methyl dạng douplet tại δH 0.73 (3H, d).

Trên phổ 13C-NMR của hợp chất SN3, tín hiệu của nguyên tử carbon không liên kết trực tiếp với hydro xuất hiện tại δC 108.4, cho thấy hợp chất này có khung aglycone dạng spirostane sterol Khác với SN1 và SN2, phổ 13C-NMR của SN3 không ghi nhận tín hiệu ở vùng trường thấp, điều này chỉ ra rằng SN3 không chứa các liên kết đôi trong cấu trúc hóa học của nó Hơn nữa, tương tác HMBC giữa H-19 (δH 0.77) và carbon C-1 (δC) cũng được quan sát.

Các tín hiệu carbon tại C-5 (δC 44.0), C-9 (δC 53.7) và C-10 (δC 35.3) cho phép xác định vị trí nhóm methyl tại C-10 và khẳng định tín hiệu carbon của C-5 Sự xuất hiện của tín hiệu methin carbon C-5 ở vùng trường cao δC 44.0 chứng tỏ rằng hợp chất SN3 không có liên kết đôi tại C-5/C-6.

SN3 cũng được xem xét cẩn thận dựa trên phân tích các phổ NMR Sự xuất hiện của 4 cạp tín hiệu proton/carbon anome tại δH 4.20 (d, J = 7.5 Hz)/ δC

Phổ 1 H-NMR của SN3 cho thấy sự hiện diện của 4 nhóm methyl thuộc khung sterol spirostane, nhưng không có các phân tử đường rhamnose như trong SN1 và SN2 Thêm vào đó, SN3 chứa 4 phân tử đường, với 23 tín hiệu carbon thuộc vùng đường được ghi nhận trên phổ.

Phân tích 13C-NMR cho thấy hợp chất SN3 chứa 3 phân tử đường hexose và 1 phân tử đường pentose, với các liên kết giữa chúng được xác định qua phổ HMBC và COSY Tín hiệu broad singlet của Gal H-4′ (δH 3.78) và sự tương tác của proton anome Gal H-1′ (δH 4.20) với C-3 (δC 76.4) chỉ ra rằng galactose liên kết với aglycon tại C-3 Hơn nữa, tương tác HMBC giữa proton anome GlcI H-1″ (δH 4.41) và carbon Gal C-4′ (δC 79.0) xác nhận liên kết 1→4 O-glycoside giữa GlcI và Gal Các giá trị hóa học carbon của hai phân tử còn lại gợi ý về glucopyranose và xylopyranose Tương tác HMBC từ GlcII H-1‴ (δH 4.32) tới GlcI C-2″ (δC 79.3) và từ Xyl H-1″″ (δH 4.49) tới GlcI C-3″ (δC 85.0) khẳng định rằng GlcII liên kết với GlcI tại C-2″ và Xyl liên kết với GlcI tại C-3″ Do đó, cấu trúc hóa học của SN3 được xác định là degalactotigonin, và số liệu phổ NMR của SN3 hoàn toàn phù hợp với các dữ liệu đã công bố về degalactotigonin.

Hình 3.18 Tương tác HMBC chính của hợp chất SN3

27 17.1 17.1 0.73 (d, 6.5) a Đo trong DMSO-d 6 , b 125 MHz, c 500 MHz, # δ C của phần aglycone của hợp chất degalactotigonin [17] đo trong pyridine-d 5 ; mult: độ bội tín hiệu, *) Tín hiệu bị chồng lấp

3.11 (dd, 4.5, 11.0) a) Đo trong DMSO-d 6 , b 125 MHz, c 500 MHz, # δ C phần đường của degalactotigonin đo trong pyridine-d 5 [17]; mult: độ bội tín hiệu, *) Tín hiệu bị chồng lấp

Hình 3.21 Phổ DEPT của hợp chất SN3

Hình 3.22 Phổ HSQC của hợp chất SN3

Hình 3.25 Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất SN4

Hợp chất SN4 là một chất rắn dạng bột vô định hình màu trắng Phổ 1H-NMR của SN4 cho thấy tín hiệu của hai nhóm methyl bậc 3 tại δH 0.83 (3H, s) và 0.88 (3H, s), cùng với ba nhóm methyl bậc hai tại δH.

Hợp chất SN4 có phổ 13C-NMR với 39 nguyên tử carbon, bao gồm một carbon carbonyl tại δC 183.3, hai carbon anome tại δC 100.7 và 102.2, cùng một carbon axetal tại δC 110.4 Các tín hiệu NMR này tương tự như các hợp chất SN1-SN3, cho thấy sự đồng nhất trong cấu trúc của chúng.

Tiêu đề	Phân Tích Cấu Trúc Hóa Học Và Hàm Lượng Của Một Số Steroidal Saponin Từ Loài Lu Lu Đực (Solanum nigrum L.)
Tác giả	Nguyễn Thị Ly
Người hướng dẫn	TS. Bùi Hữu Tài
Trường học	Đại học Thái Nguyên
Chuyên ngành	Hóa phân tích
Thể loại	luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2018
Thành phố	Thái Nguyên

Định dạng
Số trang	94
Dung lượng	9,46 MB