Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần một số hợp chất hóa học trong lá gai xanh

TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(29).2008 71 NGHIÊN CỨU CHIẾT TÁCH, XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN MỘT SỐ HỢP CHẤT HÓA HỌC TRONG LÁ GAI XANH RESEARCH ON CHEMICAL COMPOSITION AND BIOLOGICAL ACTIVITY OF SEVERINA MONOPHYLLA LEAF TÁN ĐỨC – LÊ THỊ NHƯ QUỲNH – NGUYỄN PHÚ NGHĨ – NGUYỄN TRẦN NGUYÊN – TRẦN ĐỨC MẠNH Trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng TÓM TẮT Tinh dầu từ lá cây gai xanh thu được bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. Ngoài ra, phương pháp chiết Soxlet với dung môi n -hexan cũng được sử dụng để chiết các hợp chất hóa học có trong lá cây gai xanh dưới dạng chất lỏng, nếu dùng dung môi nước sẽ thu được chất rắn. Thành phần và cấu trúc của một số cấu tử chính được xác định bằng phương pháp phân tích sắc kí khí-khối phổ (GC-MS). Kết quả ghi phổ GC - MS cho thấy, một số cấu tử chính trong tinh dầu là : 3,7-dimethyl-1,6-octadien-3-ol (C10H18O): 24,49%; 3,7-dimethyl-1,6-octadien-3-ol-2-aminobenzoat: 15,45%; alphaterpineol (p-menth-1-en-8-ol): 13,03%; (E)-3,7-dimethyl-2,6-octadien-1-ol acetate: 10,91%; nerolidyl acetate: 2,69%. Một số cấu tử trong dịch ch iết Soxlet: 2,3-dimethyl pentane: 83%; caryophyllen oxide: 3,68%; n-hexadecanoic acid: 2,91%; oleic acid: 1,62%; hexyl octyl ether: 1,09%; trans-(Z)-bisabolen epoxide: 1,01%. ABSTRACT Essential oil of Severinia Monophylla leaf was extracted by steam distillation. In order to collect unevaporated compounds from Severina Monophylla leaf, Soxhlet method was used with n-hexane. The chemical composition of both essential oil and unevaporated mixture were determined by Gas Chromatography – Mass Spectrocopy (GC-MS). The GC-MS results showed that the major substances in essential oil were: 3,7-dimethyl-1,6-octadien-3-ol (C10H18 1. Mở đầu O): 24,49%; 3,7-dimethyl-1,6-octadien-3-ol-2- aminobenzoat: 15,45%; alphaterpineol (p-menth-1-en-8-ol): 13,03%; (E)-3,7-dimethyl- 2,6-octadien-1-ol acetate: 10,91%; nerolidyl acetate: 2,69%. In unevaporated mixture: 2,3-dimethyl pentane: 83%; caryophyllen oxide: 3,68%; n-hexadecanoic acid: 2,91%; oleic acid: 1,62%; hexyl octyl ether: 1,09%; trans-(Z)-bisabolen epoxide: 1,01%. Cây gai xanh có tên khoa học là Severinia Monophylla, thuộc họ cam quýt (Rutaceae). Cây có đặc điểm: thân nhỏ, nhiều cành và có rất nhiều gai nhọn tựa như cây canh nhưng chỉ cao khoảng 1m. Lá mọc cách, mặt lá nhẵn, mếp nguyên và khi nhấm có vị cay và tê. Lá tựa như lá chanh nhưng dày hơn. Cây thường mọc hoang ở đồi hay ờ hàng rào đất vườn. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(29).2008 72 Trong dân gian, cây gai xanh được sử dụng để chữa một số bệnh viêm nhiễm, đặc biệt rất hiệu quả trong việc chữa bệnh viêm họng. Lá cây được dùng để chữa vết thương phần mềm bằng cách giã nhỏ và đắp vào vết thương. Rễ cây được cắt thành từng đoạn 30-50cm, phơi khô hay sấy khô sắc, hạ thổ dùng làm thuốc khử phong, chữa ứ tích lâu năm do nội thương [3]. Như vậy, từ lâu người ta đã biết và dùng lá và rễ cây gai xanh trong việc chữa bệnh. Tuy nhiên chưa có công trình nào nghiên cứu về thành phần hóa học và tác dụng sinh học của một số cấu tử trong cây gai xanh. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần hóa học và thử hoạt tính sinh học của một số hợp chất hóa học trong lá cây gai xanh nhằm góp phần làm sáng tỏ giá trị thực tiễn của cây gai xanh. 2. Thực nghiệm 2.1. Nguyên liệu Nguyên liệu nghiên cứu là lá tươi của cây gai xanh được thu hái từ các đồi hoang và hàng rào vườn nhà ở vùng Hòa Khánh, Quận Liên Chiểu, TP. Đà Nẵng. Lá tươi được rửa sạch bằng nước, sau đó x ắt, giã nhỏ để giúp cho quá trình chưng cất diễn ra nhanh và đạt hiệu suất cao. 2.2. Chiết tách và xác định các chỉ tiêu hóa lí 2.2.1. Phần tinh dầu chưng cất lôi cuốn hơi nước Cho vào bình cầu khoảng 200g lá cây gai xanh đã được x ắt, giã nhỏ, thêm nước vào đến 2/3 thể tích bình cầu. Chưng cất tinh dầu bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. Tinh dầu thu được được làm khan bằng CuSO 4 2.2.2. Phần dịch chiết Soxlet khan và xác định một số chỉ số hóa lí: chỉ số khúc xạ, tỉ trọng, chỉ số axit, chỉ số este và chỉ số xà phòng hóa. Tiến hành chiết Soxlet với dung môi n-hexan ta sẽ thu được dịch chiết có màu xanh đậm. 2.2.3. Phần chất rắn Tiến hành chiết Soxlet với dung môi nước, sau khi đuổi dung môi, làm lạnh ta sẽ thu được chất rắn màu vàng nhạt, mùi thơm. 2.2.4. Phân tích thành phần hóa học Xác định thành phần hóa học và định danh các cấu tử trong phần tinh dầu và phần dịch chiết theo phương pháp phân tích sắc kí khí-khối phổ (GC-MS) trên máy GC- MS Model: Autoystem GC-XL/Turbo Mass Gold tại trung tâm phân tích khu vực II, thành phố Đà Nẵng. 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Hàm lượng và các chỉ số hóa lí của tinh dầu TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(29).2008 73 Tinh dầu được chiết tách từ lá cây gai xanh có màu vàng nhạt, mùi thơm. Kết quả xác định hàm lượng và các chỉ số hóa lí được trình bày ở bảng 1. Bảng 1. Hàm lượng và các chỉ số hóa lí của tinh dầu lá cây gai xanh Hàm lượng (%) Tỉ trọng Chỉ số khúc xạ Chỉ số axit Chỉ số este Chỉ số xà phòng hóa 0,42 0,909 1,4742 0,533 4,125 4,658 Bảng 1 cho thấy, tinh dầu gai xanh nhẹ hơn nước, chỉ số khúc xạ, chỉ số axit, chỉ số este thấp. Như vậy, tinh dầu gai xanh kém bền với nhiệt độ, nên bảo quản tinh dầu ở nhiệt độ thấp. Hàm lượng tinh dầu thu được khá cao. Tỉ trọng 0,9<d<1 phù hợp với tinh dầu chứa nhiều hợp chất có nhóm –OH của chức rượu. Chỉ số khúc xạ phù hợp với tinh dầu họ cam quýt. Chỉ số ester, chỉ số axit thấp chứng tỏ tinh dầu khá bền và khó bị nhựa hóa, khó bị biến chất. 3.2. Thành phần hóa học của tinh dầu lá cây gai xanh Kết qủa ghi phổ GC-MS được trình bày trong các hình sau: Hình 1. Phổ GC-MS của tinh dầu lá gai xanh Hình 2. Phổ GC-MS của tinh dầu lá gai xanh TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(29).2008 74 Hình 3. Phổ GC-MS của tinh dầu lá gai xanh Hình 4. Phổ GC-MS của tinh dầu lá gai xanh Bảng 2. Một số cấu tử chính trong tinh dầu lá cây gai xanh STT T Hàm lượng (%) R Hợp chất Công thức cấu tạo 1 2,25 24,49 3,7-dimethyl-1,6- octadien-3-ol (C10H18 H2C CH C CH3 OH CH2CH2 CH C CH3 CH3O) 2 3,15 15,45 3,7-dimethyl-1,6- octadien-3-ol-2- aminobenzoat (C17H23O2 H2C C C CH3 OH CH2CH2 CH C CH3 CH3NHC6H5CO N) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(29).2008 75 3 2,97 13,03 Alphaterpineol (C10H18 HO O) 4 3,93 10,91 (E)-3,7-dimethyl- 2,6-octadien-1-ol acetate (C12H20 O) H2C CH C CH3 CH2CH2 CH C CH3 CH2OOCCH3 5 6,17 2,69 Nerolidyl acetate (C17H28O2 CH3 C CH3 CH (CH2)2 C CH3 CH (CH2)2 C CH3 CH CH2 O C CH3 O ) Bảng 2 cho thấy thành phần chính của tinh dầu lá cây gai xanh là những hợp chất chứa chất rượu có tính kháng khuẩn cao. Đặc biệt, Nerolidol có khả năng ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư, hoạt tính kháng bệnh Leishmania-một loại bệnh thường gặp ở vùng nhiệt đới và bán nhiệt đới [4]. Ngoài ra, Nerolidol còn dùng để điều chế nước hoa, vitamin E và vitamin K. ∝-Terpineol có trong lá cây gai xanh được dùng trong công nghiệp chất thơm và làm thuốc [3]. Bảng 3. Một số hợp chất chính trong phần dịch chiết Soxlet bằng n-hexan STT T Hàm lượng (%) R Hợp chất Công thức cấu tạo 1 0,53 83 2,3-dimethyl pentane H3C CH CH2 CH CH3 CH3 CH3 2 6,69 3,68 caryophyllen oxide OH H 3 11,84 2,91 n-hexadecanoic acid CH3 (CH2)14 COOH 4 13,45 1,62 oleic acid CH3(CH2)7CH CH(CH2)7COOH 5 12,79 1,09 hexyl octyl ether CH3(CH2)5 O (CH2)7CH3 6 8,07 1,01 trans-(Z)-bisabolen epoxide O Bảng 3 cho thấy phần lớn các chất trong dịch chiết theo phương pháp chiết Soxlet là các hydrocacbon, trong đó 2,3-dimethyl pentane chiếm tới 83%. Các chất còn lại chủ yếu là những hợp chất chứa O của axit vốn là những chất không có hoạt tính sinh học. Mặt khác, lại làm cho tinh dầu dễ bị biến chất vì chứa các hyđrocacbon có nối đôi, axit làm cho tinh dầu dễ bị nhựa hóa. TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - SỐ 6(29).2008 76 4. Kết luận Qua nghiên cứu, chúng tôi thu được một số kết quả sau: 1. Bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước đã thu được tinh dầu từ lá gai xanh với hàm lương 0,42%; 2. Tinh dầu thu được có màu hơi vàng, nhẹ hơn nước, có mùi thơm. Đã xác định được một số chỉ số hóa lí của tinh dầu; 3. Chiết Soxlet với dung môi n-hexan thu được dịch lỏng với thành phần chủ yếu là các hydrocacbon, axit béo không có hoạt tính sinh học; 4. Chiết Soxlet với dung môi nước, sau khi đuổi dung môi, làm lạnh thu được chất rắn có màu vàng nhạt, mùi thơm, hàm lượng khoảng 1%. Đã xác định được nhiệt độ nóng chảy trong khoảng 118-1240 5. Bằng phương pháp sắc kí khí ghép khối phổ đã xác định được thành phần của các cấu tử chính trong tinh dầu và trong dịch chiết Soxlet. C; Các kết quả thu được đã khẳng định giá trị của tinh dầu lá cây gai xanh trong cuộc sống, đặc biệt dùng làm thuốc chống các bệnh viêm nhiễm. Tùy theo yêu cầu sử dụng, ta có thể tách các hợp chất có hoạt tính sinh học trong lá cây gai xanh theo các phương pháp thích hợp: • Chiết tách dạng lỏng: Chiết tách tinh dầu trong lá cây gai xanh theo phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước. • Chiết tách dạng rắn: Chiết Soxlet với dung môi nước. Sau khi đã xác định được hoạt tính sinh học của các cấu tử chính trong thành phần chất rắn chiết bằng Soxlet với dung môi nước và tinh dầu chưng cất bằng lôi cuốn hơi nước, cần có những phương pháp thích hợp để tăng hàm lượng các cấu tử chính trong phần rắn cũng như phần lỏng để đáp ứng với nhu cầu sử dụng. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Đỗ Huy Bình, Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam, tập II, Nxb. Khoa học và Kỹ thuật, 2003. [2] Phạm Hoàng Hộ, Cây cỏ Việt Nam, tập II,1992. [3] Đỗ Tất Lợi, Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, Nxb. Y học, Hà NộI, 2001. [4] Cordell G.A, Biodiversity and drug discovery symbiotic relationship, Phytochemistry 55, 2005. [5] Zuhal Gunenal, L. Omur Denurezek, Flavonol Glycoside from Rutaceae, J. Chem.29, 2005.