Rèn luyện kỹ năng giải toán cho học sinh bằng phương pháp véctơ trong chương trình hình học 10 (chương i, ii - Hình học 10 - sách giáo khoa nâng cao)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ---------------------------- NGUYỄN THỊ HỒNG THÁI NGHIÊN CỨU HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TRONG QUẢ KÉ ĐẦU NGỰA (XANTHIUM STRUMARIUM L.) Chuyên ngành: Hoá học hữu cơ. Mã số: 60.44.27 LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Phạm Văn Thỉnh Thái Nguyên 2007 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ---------------------------- NGUYỄN THỊ HỒNG THÁI NGHIÊN CỨU HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TRONG QUẢ KÉ ĐẦU NGỰA (XANTHIUM STRUMARIUM L.) LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC Thái Nguyên 2007 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ TRONG LUẬN VĂN MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. KHÁI QUÁT VỀ HỌ CÚC (ASTERACEAE) VÀ CHI XANTHIUM .......................... 3 1.1.1. Họ cúc (asteraceae) ....................................................................... 3 1.1.2. Chi xanthium .................................................................................. 3 1.2. GIỚI THIỆU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÂY KÉ ĐẦU NGỰA ........................... 4 1.2.1. Đặc điểm thực vật. ........................................................................ 4 1.2.2. Đặc điểm sinh thái ....................................................................... 4 1.3. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ THỰC VẬT CHI XANTHIUM ................................... 5 1.3.1. Một số nghiên cứu hoá thực vật quả Ké đầu ngựa ................. 5 1.3.2. Sử dụng trong y học dân gian .................................................. 8 1.3.3. Một số bài thuốc dân gian từ quả Ké đầu ngựa .................... 9 1.4. CÁC DẠNG AXIT BÉO HAY GẶP TRONG TỰ NHIÊN ....................................... 10 CHƢƠNG 2: PHẦN THỰC NGHIỆM 2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................. 18 2.1.1. Thu mẫu cây, xác định tên khoa học và phƣơng pháp sử lý mẫu .................................................................................... 18 2.1.2. Phƣơng pháp phân lập các hợp chất từ các dịch chiết ......... 20 2.1.3. Phƣơng pháp khảo sát và xác định cấu trúc hoá học các hợp chất ................................................................................ 20 2.2. DỤNG CỤ, HOÁ CHẤT VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU ........................................... 20 2.2.1. Dụng cụ và hoá chất ................................................................. 20 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 2.2.2. Thiết bị nghiên cứu .................................................................. 22 2.3. CÁC DỊCH CHIẾT TỪ QUẢ KÉ ĐẦU NGỰA (XANTHIUM STRUMARIUM L.) .............................................................................. 22 2.3.1. Các dịch chiết ............................................................................ 22 2.3.2. Thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định (antimicrobial activity) ................................................................ 24 2.3.3. Phát hiện định tính các nhóm chất ........................................ 25 2.3.3.1. Các ancaloit ................................................................. 25 2.3.3.2. Các sterol .................................................................... 26 2.3.3.3. Các flavonoit ............................................................... 26 2.3.3.4. Các saponin ................................................................ 26 2.3.3.5. Các cumarin .............................................................. 26 2.3.3.6. Các tanin .................................................................... 27 2.3.3.7. Các glucozit trợ tim .................................................... 27 2.4. PHÂN LẬP VÀ TINH CHẾ CÁC CHẤT .................................................................. 28 2.4.1. Phân tích thành phần các axit béo trong dịch chiết n-hexan của quả Ké đầu ngựa trên GC ................................................................... 29 2.4.2. Phân lập và tinh chế các chất trong dịch chiết n-hexan; etylaxetat của quả ké đầu ngựa bằng phƣơng pháp sắc ký cột ............... 31 2.4.2.1.  – Sitosterol (KĐN.H8) ................................................. 31 2.4.2.2. 3-O- -D-glucopyranosyl--Sitosterol (KĐN.E33) ......... 32 CHƢƠNG 3: THẢO LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1. NGUYÊN TẮC CHUNG ............................................................................................ 35 3.2. PHÁT HIỆN CÁC NHÓM CHẤT CÓ TRONG DỊCH CHIẾT N-HEXAN, DỊCH CHIẾT ETYLAXETAT VÀ DỊCH CHIẾT METANOL CỦA QUẢ KÉ ĐẦU NGỰA (XANTHIUM STRUMARIUM L.) ................................................................................. 36 3.3. KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH KHÁNG VI SINH VẬT KIỂM ĐỊNH DỊCH CHIẾT N-HEXAN, DỊCH CHIẾT ETYLAXETAT VÀ DỊCH CHIẾT METANOL CỦA QUẢ KÉ ĐẦU NGỰA (XANTHIUM STRUMARIUM L) ............................................. 36 3.4. XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA QUẢ KÉ ĐẦU NGỰA .................................................................................................................. 38 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3.4.1. Các axit béo ................................................................................... 38 3.4.2. Các hợp chất sterol ....................................................................... 41 3.4.2.1. β-sitosterol hay 24R-stigmast-5 en-3-õ-ol (KĐN.H8) .................. 41 3.4.2.2. 3-O--D-glucopyranosyl--sitosterol (KĐN.E33) ............... 44 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................... 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................ 46 PHỤ LỤC .......................................................................................................................... 49 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu, kết quả nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả Nguyễn Thị Hồng Thái Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Lời cảm ơn Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin chân thành cảm ơn PGS. TS Phạm Văn Thỉnh người thầy đã chỉ ra hướng nghiên cứu, hướng dẫn tận tình, động viên và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Quyết Tiến, TS. Phạm Thị Hồmg Minh, phòng Hoạt chất sinh học, Viện Hoá học - Viện khoa học và công nghệ Việt Nam đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành công việc nghiên cứu của mình. Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn Phòng Phân tích cấu trúc - Viện Hóa học, Phòng Hoá - Sinh Biển Viện Hoá học các hợp chất thiên nhiên, đã giúp tôi thực hiện các phép phân tích phổ và phân tích thành phần axit béo trong mẫu nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, cô trong bộ môn hoá hữu cơ, các thầy, cô trong khoa Hoá học, các phòng ban của trường ĐHSP Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong thời gian tôi học tập và hoàn thành luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới những người thân trong gia đình, các bạn bè đồng nghiệp đã giúp đỡ, động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Thái Nguyên , ngày 20 tháng 9 năm 2007 Tác giả Nguyễn Thị Hồng Thái Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN  Các phương pháp sắc ký SKLM : Sắc ký lớp mỏng CC : Column chromatography  Các phương pháp phổ UV : Ultraviolet spectroscopy GC : Gas Chromatography GC - MS : Gas Chromatography - Mass Spectroscopy EI - MS : Electron Impact Mass Spectroscopy ESI - MS : Electron sprayionisation - Mass Spectroscopy FAB - MS : Fast Atom Bombardment Mass spectroscopy FT-IR : Fourier Transform Infrared Spectroscopy NMR : Nuclear Magnetic Resonance 1 H-NMR : 1 H-Nuclear Magnetic Resonance 13 C-NMR : 13 C- Nuclear Magnetic Resonance DEPT : Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer COSY : Correlated Spectroscopy HMQC : Heteronuclear Multiple - Quantum Coherence HMBC : Heteronuclear multiple - Bond Correlation NOESY : Nuclear Overhauser and Exchange Spetroscopy MIC : Minimum inhibitory concentration Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ SƠ ĐỒ TRONG LUẬN VĂN Hình Và sơ đồ Nội dung Trang Hình 1.1 Công thức dạng tổng quát của các chất I, II, III 7 Hình 1.2 Cấu trúc của chất I 8 Hình 2.1 Cây Ké đầu ngựa 19 Hình 2.2: Quả Ké đầu ngựa 19 Sơ đồ 2.1 Quy trình ngâm chiết mẫu 23 Sơ đồ 2.2: Sơ đồ chung nghiên cứu một số thành phần hoá học quả Ké đầu ngựa thuộc chi Xanthium strumarium L. 28 Sơ đồ 2.3 Phân lập chất từ dịch chiết n-Hexan của quả Ké đầu ngựa 31 Sơ đồ 2.4 Phân lập chất từ dịch chiết Etylaxetat của quả Ké đầu ngựa 33 Sơ đồ 3.1 Sự phân mảnh EI – MS của chất KĐN.H8 42 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN Tên bảng Nội dung Trang Bảng 1.1 Các dạng axit béo no thường gặp trong tự nhiên 13 Bảng 1.2 Các axit béo không no thường gặp trong tự nhiên 15 Bảng 2.1 Khối lượng cặn chiết từng phân đoạn của quả Ké đầu ngựa (Xanthium strumarium L.) 24 Bảng 2.2 Kết quả thử hoạt tính sinh học các dịch chiết từ quả Ké đầu ngựa 25 Bảng 2.3 Phát hiện định tính các nhóm chất 27 Bảng 2.4 Kết quả thành phần axit béo 30 Bảng 3.1 Các cấu tử có hàm lượng axit béo trên 1% trong quả Ké đầu ngựa 39 Bảng 3.2 Các cấu tử có hàm lượng axit béo dưới 1% trong quả Ké đầu ngựa 39 Bảng 3.3 Số liệu phổ 13C-NMR (CDCl3, 125Mhz) của õ-sitosterol 43 1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên MỞ ĐẦU Nước ta có khí hậu và thảm thực vật khá phong phú và đa dạng. Dân tộc Việt Nam có truyền thống về sử dụng các loài thảo mộc làm thuốc chữa bệnh. Những năm gần đây xu hướng tìm kiếm một số hoạt chất trong các loài thảo mộc có tác dụng chữa bệnh ngày một tăng, thu hút các nhà khoa học nghiên cứu. Theo các số liệu thống kê mới nhất thảm thực vật Việt Nam có trên 12000 loài, trong số đó có trên 3200 loài thực vật được sử dụng làm thuốc trong Y học dân gian [1], [2], [3], [4], [5]. Từ xưa đến nay, những cây thuốc dân gian vẫn đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc chăm sóc sức khoẻ cho con người. Ngày nay những hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học được phân lập từ cây cỏ đã được ứng dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp, nông nghiệp và chăm sóc sức khoẻ con người. Chúng được dùng để sản xuất thuốc chữa bệnh, thuốc bảo vệ thực vật, làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp thực phẩm và mỹ phẩm v.v... Mặc dù công nghệ tổng hợp hoá dược ngày nay đã phát triển mạnh mẽ, tạo ra các biệt dược khác nhau sử dụng trong công tác phòng, chữa bệnh, nhờ đó giảm tỷ lệ tử vong rất nhiều, song những đóng góp của các thảo dược cũng không vì thế mà mất đi chỗ đứng trong Y học. Nó vẫn tiếp tục được dùng như là nguồn nguyên liệu trực tiếp, gián tiếp hoặc cung cấp những chất đầu cho công nghệ bán tổng hợp nhằm tìm kiếm những dược phẩm mới cho việc điều trị các 2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên chứng bệnh thông thường cũng như các bệnh nan y. Các số liệu gần đây cho thấy rằng, có khoảng 60% dược phẩm được dùng chữa bệnh hiện nay, hoặc đang thử cận lâm sàng đều có nguồn gốc từ thiên nhiên [7]. Trong công tác phòng chữa bệnh ở nước ta, Đảng và Nhà nước luôn chủ trương và khuyến khích Đông Tây y kết hợp để chăm sóc sức khoẻ cho nhân dân, kế thừa và phát huy vốn quý của nền Y học cổ truyền trong đó có nhiều cây thuốc quý. Trong thế giới thực vật muôn màu, nhiều loài cây cỏ đã được sử dụng như những dược liệu quý. Trong số đó có cây Ké đầu ngựa đặc biệt là bộ phận quả của cây. Loài cây này mọc rất phổ biến ở Việt Nam, thường mọc ở vùng đất hoang, bờ ruộng, bờ đường, xen kẽ với các loại cỏ khác. Dân gian thường dùng Ké đầu ngựa chữa phong hàn, đau đầu, chân tay đau co rút, phong tê thấp, đau khớp, mũi chảy nước hôi, mày đay, lở ngứa, chữa đau răng, đau họng, biếu cổ, hủi, eczema [4]. Để góp phần nghiên cứu làm rõ thành phần, tính chất của các chất hoá học trong thực vật làm thuốc chữa bệnh chúng tôi chọn hướng nghiên cứu hoá học các hợp chất thiên nhiên. Tên đề tài là: “Nghiên cứu hoá học các hợp chất có hoạt tính sinh học trong quả Ké đầu ngựa (Xanthium strumarium L.)”, nhằm làm rõ các cơ sở khoa học cho việc sử dụng cây Ké đầu ngựa như một nguồn dược liệu quý, dùng làm thuốc chữa bệnh. Với ý nghĩa khoa học và thực tiễn nêu trên, nhiệm vụ của đề tài này là tiến hành phân lập các chất hoá học có trong quả Ké đầu ngựa, nhận dạng cấu tạo hoá học của một số chất tách được bằng các phương pháp hoá lý hiện đại. 3 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. KHÁI QUÁT VỀ HỌ CÚC (ASTERACEAE) VÀ CHI XANTHIUM 1.1.1. Họ cúc (Asteraceae) Họ cúc (Asteraceae) là họ lớn nhất trong thực vật có hoa, gồm 2 phân họ. Ở Việt Nam có khoảng 125 chi và trên 350 loài [1], chủ yếu là cỏ dại, một số được trồng làm thực vật cảnh (các loại Cúc), rau ăn (Ngải cứu, Cải cúc, Rau diếp), gia vị (Cúc tần), phẩm nhuộm (Hồng hoa). Họ cúc gồm 2 phân họ là: + Phân họ hoa ống (Rubuliflorae): Trên cụm hoa chỉ có hoa hình ống, hoặc hoa hình ống ở giữa, hoa hình lưỡi nhỏ ở xung quanh đầu. Cây không có nhựa mủ, + Phân họ hoa lưỡi nhỏ (Liguliflorae, Cichorioideae) : Tất cả các hoa trong cụm hoa đầu là hoa lưỡi nhỏ, không có hoa ống. Cây có nhựa mủ. Họ cúc là họ có số loài làm thuốc lớn nhất trong thực vật giới, có khoảng 51 loài thường làm thuốc, trong đó có 18 loài dùng trong công nghiệp dược là: Atiso, Bạch truật, Cỏ nhọ nồi, Cỏ ngọt, Cúc hoa, Cúc tần, Hồng hoa, Hy thiêm, Ké đầu ngựa, Khoản đông hoa, Mần tưới, Mộc hương, Ngải cứu, Ngưu bàng, Sài đất, Thương truật, Thanh cao hoa vàng, Tử uyển. 1.1.2. Chi xanthium Ké đầu ngựa (Xanthium strumarium L.): Thân xù xì, lá chia 3-5 thuỳ hay hình bầu dục có khía răng. Quả Ké đầu ngựa có răng móc, cây thường mọc ở ven đường bãi hoang ven sông, suối. Quả dùng làm thuốc gọi là Thương nhĩ tử, chữa phong tê thấp, mụn nhọt. Theo Đỗ Tất Lợi quả Ké đầu ngựa là thành phần thuốc nam thiết yếu trong một số bài thuốc Y học cổ truyền Việt Nam. Trên thế giới có 25 loài còn ở Việt Nam có 2 loài đó là: 4 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Xanthium Strumarium L. là loài rất phổ biến, mọc hoang ở mọi nơi trong nước ta, được dùng làm nguyên liệu cho Đông y và Xanthium Inaequilaterum DC., loài này phân bố từ miền Trung trở vào, cũng được làm thuốc như loài trên [6]. 1.2. GIỚI THIỆU MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÂY KÉ ĐẦU NGỰA 1.2.1. Đặc điểm thực vật. Cây Ké đầu ngựa còn gọi là thương nhĩ (tên Trung Quốc), phắt ma (Thổ). Tên khoa học là Xanthium strumarium L. thuộc họ cúc (Asteraceae). Cây Ké đầu ngựa mọc hoang ở khắp nơi trong nước ta, từ vùng núi cao tới vùng trung du, đồng bằng. Trên thế giới loài này cũng được phân bố ở hầu hết các nước có khí hậu nhiệt đới và cận nhiệt đới. Mọc nhiều ở các nước Châu Á như Trung Quốc, Malaixia, Ấn độ. Ngoài ra, Xanthium strumarium còn được biết đến ở Brazin, Mỹ. Ở Việt Nam Xanthium strumarium là một loài rất phổ biến. 1.2.2. Đặc điểm sinh thái. Cây Ké đầu ngựa là một cây nhỏ, cao độ 2m, thân có khía rãnh, lá mọc so le, phiến lá hơi 3 cạnh, mép có răng cưa có chỗ khía hơi sâu thành 3-5 thuỳ, có lông ngắn cứng. Hoa tự hình đầu có thứ lưỡng tính ở phía trên, có thứ chỉ gồm có 2 hoa cái nằm trong hai lá bắc dầy và có gai. Quả giả hình thoi, có móc, có thể móc vào lông động vật, cắt đôi ở trong có hai quả thực [4]. Cây Ké đầu ngựa có thể sống trên nhiều loại đất khác nhau, cây bắt đầu mọc vào mùa Xuân sinh trưởng và phát triển nhanh trong mùa mưa ẩm, sang Hạ cây ra hoa, kết trái, cuối Hạ sang Thu quả chín. Cây ưa ánh sáng và có thể chịu hạn, thường mọc thành đám ở ven đường, vùng đồi, bãi hoang, bờ sông . Mùa Xuân, nhân dân thường trồng cây Ké đầu ngựa bằng cách đào lỗ nhỏ cho vào 3-4 hạt mỗi hố cách nhau chừng 50-60cm, phủ ít đất lên và tưới ẩm, độ 10 ngày sau cây mọc [5]. 5 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1.3. MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ THỰC VẬT CHI XANTHIUM 1.3.1. Một số nghiên cứu hoá thực vật quả Ké đầu ngựa. Trong quả Ké đầu ngựa có nhiều iốt và vitamin C, ngoài hai chất này trong quả Ké đầu ngựa còn có các glucoza, -sitosterol, -(D,L)-glucozit có tác dụng chống viêm [11]. Trong quả Ké đầu ngựa ở Liên Xô có chứa ancaloit nhưng theo sự phân tích của Viện Y học Bắc Kinh (1958) thì trong quả Ké đầu ngựa có chất saponin (glucozit), không có ancaloit [6]. Theo Khafagy trong quả Ké đầu ngựa có một số secqiutecpen - lacton chưa no có khung xanthonolit: xanthinin (nhiệt độ nóng chảy 123- 1240), xanthanol và izoxanthanol [5]. Trong quả Ké đầu ngựa có 30% dầu béo. Nghiên cứu thực nghiệm cho thấy có hoạt tính giảm đường huyết của chuột bình thường, ức chế thần kinh trung ương, kháng khuẩn Gr (-), kháng nấm [11]. Theo Wehmer trong quả Ké đầu ngựa có 1,27% một glucozit (xanthostrumarin) tương ứng với chất datixin, chưa rõ hoạt tính, 3.3% nhựa và vitamin C. Quả Ké đầu ngựa có chứa: + Carboxy atractylozit ở dạng muối có tác dụng hạ đường huyết rất mạnh, có độc tính. + Xanthetin và Xanthamin là những chất có tác dụng kháng khuẩn [4]. Theo nghiên cứu của Ying-Tsun Ma, Mu-Chi Huang và các cộng sự, họ đã tìm ra hai chất mới thiazinediones cùng với năm chất đã biết được tách ra từ quả của Xanthium strumarium L. Cấu trúc của 2 chất mới này đã được xác định là: 6 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên * 7-Hydroxymethyl-8,8-dimethyl-4,8-dihydrobenzol [1,4] thiazine- 3,5-dione-11-0--D-glucopyranoside (chất I). * 2-Hydroxy-7-hydroxymethyl-8,8-dimethyl-4,8-dihydrobenzol [1,4] thiazine-5,5-dione-11-0-- D-glucopyranoside (chất II). Năm chất đã biết được xác định là: * Xanthiazone (chất III) * chlorogenic acid (chất IV) * Ferulic acid (chất V) * Fomononetin (chất VI) * Ononin (chất VII). Trên thế giới chi Xanthium có 25 loài [10]. Các loài Xanthium được sử dụng như một loại thuốc thảo mộc cổ truyền trong một thời gian dài ở các nước phương Đông. Xanthium strumarium L. là loài chính được tìm thấy nhiều ở Trung Quốc, quả của nó là Fructus Xanthi (Tên Trung Quốc là Cang- Er-Zi), người dân Trung Quốc sử dụng quả này để chữa viêm xoang, đau đầu do cảm lạnh, viêm khớp [9]. Từ Xanthium strumarium L người ta đã phân lập và nhận dạng được một số chất thuộc các nhóm sau: * Diterpenoit * Secquiterpen lacton * Caffeoylquinic axit * Thiazinedion Các chất trên đã được I. R. Chu công bố năm 1965. Các hợp chất dầu trong hạt của Xanthium strumarium L. đã được V. K. Kapoor công bố năm 1976. Chất I: R1= - D-Glu; R2=H Chất II: R1= - D-Glu; R2=OH Chất III: R1=H; R2=H 7 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Hình 1.1 Công thức cấu tạo tổng quát của các chất I, II, III. N S O O H R2 R1O 1 2 3 4a56 7 8a 9 10 11 4 Trong những năm gần đây các nhà khoa học của trường Đại học Y Thượng Hải tiếp tục nghiên cứu về hoạt tính sinh học của các hợp chất này. Họ tách được các chất từ Xanthium strumarium L., bằng cách phân chia chúng trên cột sắc ký silicagel kết hợp với cột sephadex LH-20 trong các hệ dung môi khác nhau, kết quả thu được hai chất mới: 7-hydroxymethyl-8,8- dimethyl-4,8-dihydrobenzol[1,4]thiazine-3,5-dione-11-0--D-glucopyranoside (chất I) và 2-hydroxy-7-hydroxymethyl-8,8-dimethyl-4,8-dihydrobenzol [1,4] thiazine-5,5-dione-11-0--D-glucopyranoside (chất II), cùng với năm chất đã biết là: Xanthiazone (chất III), chlorogenic acid (chất IV), ferulic acid (chất V) từ phần chiết trong n-butanol, fomononetin (chất VI) và ononin (chất VII) từ phần chiết trong ethyl acetate. Hợp chất I thu được là chất bột mầu trắng vô định hình, có nhiệt độ nóng chảy là: 180-1820C, phổ tử ngoại-khả kiến có ởmax (MeOH) là: 280 nm; phổ khối ion hoá bụi electron (ESI) cho tín hiệu m/z = 402 [M+H]+, công 8 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên thức hoá học là C17H23N2SO8, được xác định bằng phổ khối phân giải cao. Phổ hồng ngoại của chất I chỉ ra sự hiện diện của nhóm hydroxyl (3369cm-1) và hai nhóm cacbonyl (1680 cm -1 ,1655cm -1 ). Từ các dữ liệu về phổ IR, UV, nhất là phổ NMR và phổ MS, Ting Han đã đề xuất cấu trúc hợp chất I là glucozit. Liên kết glucozit với gennin được thực hiện ở nhóm OH tại C-11. Đường tham gia tạo liên kết là đường glucoza và liên kết glucozit là õ-glucozit. Hình 1.2: Cấu trúc của chất (I) O N S H H O O H H H O OH HO HO CH2 OH H 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1.3.2. Sử dụng trong y học dân gian Quả Ké đầu ngựa (Thương nhĩ tử) có vị ngọt nhạt, hơi đắng, tính ấm, có tác dụng tiêu độc, sát trùng, tán phong, trừ thấp. Lương y Việt Cúc ghi nhận về Ké đầu ngựa như sau: Thương nhĩ thảo ấm, giải phong nhiệt thấp tê, bổ não tuỷ, chữa nhức đầu, viêm mũi dị ứng bạch đới, lâm lậu [4]. Hiện nay Ké đầu ngựa là một vị thuốc thường dùng trong nhân dân Việt Nam, được dùng chủ trị các bệnh ngoài da, bệnh mũi xoang, bệnh xương khớp. Trong bài thuốc Y học cổ truyền của Trung Quốc quả Ké đầu ngựa được dùng để chữa viêm xoang, đau đầu do cảm lạnh, viêm khớp, ung thư phát bối (sau lưng), đau răng, viêm mũi [12]. 9 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Nhân dân Liên xô cũ dùng Ké đầu ngựa để chữa bướu cổ, các bệnh mụn nhọt, nấm tóc, hắc lào, lỵ và đau răng. Nhân dân ta và Trung Quốc thường chế Ké đầu ngựa thành cao thương nhĩ để chuyên chữa lỏ loét, mụn nhọt. Ở Ấn Độ, người ta dùng Ké đầu ngựa trị sốt rét, làm toát mồ hôi, trị bệnh tràng nhạc, ung thư, quả làm dịu kích thích, trị bệnh đậu mùa. Một số loài của chi Xanthium có nguồn gốc từ Bắc Mỹ được dùng trong y học. 1.3.3. Một số bài thuốc dân gian từ quả Ké đầu ngựa Chữa phong tê thấp, tay chân co rút: Quả Ké đầu ngựa 12g giã nát sắc uống [6]. Chữa đau răng: Sắc nước quả Ké đầu ngựa, Ngậm lâu lại nhổ. Ngậm nhiều lần [6]. Chữa mũi chảy nước trong, đặc: Quả Ké đầu ngựa sao vàng tán bột. Ngày uống 4-8g [6]. Chữa thuỷ thũng, bí tiểu tiện (lợi tiểu): Thương nhĩ tử, thiêu tồn tính; đình lịch. Hai vị bằng nhau, tán nhỏ. Uống với nước mỗi lần 8g, ngày hai lần [2]. Chữa biếu cổ: Ngày uống 4-5g quả Ké đầu ngựa dưới dạng thuốc sắc (đun sôi, giữ sôi 15 phút ) (Đỗ tất lợi ) Chữa tổ đỉa: Quả Ké đầu ngựa 50g, hạ khô thảo 50g, vỏ núc nác 30g, sinh địa 20g, hạt dành dành 15g, được tán bột làm viên. Ngày uống 20-25g. Chữa các bệnh phong, dị ứng gan, mẩn ngứa, mày đay: Ké đầu ngựa 15g, kinh giới bông 10g, muồng trâu 15g, cỏ mần trầu 15g, cam thảo đất 10g, bạc hà 10g, cỏ hôI 10g, bèo tai tượng 10g, chổi đực 10g, nghề bà 10g. Các 10 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên vị hiệp chung 1 thang, đổ 1 bát nước, sắc còn 8 phần, uống ngày 1 thang (bài thuốc ở An Giang). Các bệnh ngoài da do dị ứng, chàm (BS. Nguyễn Xuân Sơn, khoa da liễu Bệnh viện Việt- Tiệp): Ké đầu ngựa 9kg, thổ phục linh 9kg, cồn benzoic 10% 300ml. Nước vừa đủ 23lit. Nếu không dùng đường thì nấu nước, cô cao, tán bột làm viên. Đã điều trị 124 trường hợp cho kêt quả tốt. Chữa ung thư não: Thương nhĩ tử 15g, thất diệp nhất chi hoa (cây 7 lá 1 hoa) 16g, viễn chi 10g, xương bồ 6g, sắc uống ngày 1 thang [6]. 1.4. CÁC DẠNG AXÍT BÉO HAY GẶP TRONG TỰ NHIÊN [7] Lipit là những hợp chất hữu cơ tự nhiên rất phổ biến trong tế bào các cơ thể sống, trong động vật, thực vật và vi sinh vật. Chúng có thành phần hoá học và cấu tạo khác nhau nhưng cùng có tính chất chung là không hoà tan trong nước mà hoà tan tốt vào các dung môi hữu cơ như: ete, clorofom, benzen, ete dầu hoả… Cấu trúc đa dạng của lipit được bắt nguồn từ các axit béo khác nhau tham gia vào trong thành phần của nó. Ngày nay, đã phát hiện được hơn 500 axit béo khác nhau ở mức độ và đặc điểm phân nhánh của mạch hydrocacbon, số lượng và vị trí các nối đôi trong mạch, vị trí và số lượng các nhóm chức, độ dài của mạch hydrocacbon. Các axít béo có mặt trong thành phần lipit thực vật, động vật, thường có từ 16-20 nguyên tử cacbon trong phân tử. Theo Ackman trong sinh vật biển số lượng nguyên tử các bon của axít béo còn nhiều hơn có khi đến 30 nguyên tử cacbon. Hầu hết các axit béo no có mặt trong tự nhiên có cấu tạo mạch thẳng với số nguyên tử cacbon chẵn. Các axit với số nguyên tử cacbon từ C2-C30 được biết đến, nhưng phổ biến và quan trọng nhất là C12-C22. Chúng có thể được gọi tên theo tên thường và tên khoa học hoặc gọi theo kí hiệu số như 11 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 16:0 (nghĩa là axit béo có 16 cacbon và không có nối đôi). Những axit béo đơn giản trong tự nhiên là các axit béo no, với mạch hydrocacbon dài, không phân nhánh có công thức chung như sau: CH3(CH2)nCOOH Trước đây người ta cho rằng số n bao giờ cũng là số chẵn, hiện nay nhờ các phương pháp phân tích hiện đại, người ta đã phát hiện trong dầu mỡ tự nhiên có cả các axit béo no có số nguyên tử cacbon n lẻ. Các axit này chiếm khoảng 1% so với tổng số các axit béo. Hơn một trăm axit béo một nối đôi được tìm thấy trong tự nhiên, nhưng hầu hết chúng là những hợp chất hiếm. Thực tế tất cả các axit béo một nối đôi đều có công thức chung là: CH3 (CH2)mCH=CH(CH2)nCOOH Đa số các axit béo có một nối đôi tham gia vào thành phần lipit tồn tại ở dạng cấu hình –cis: CH3(CH2)m (CH2)nCOOH H C=C H Các axit béo tự nhiên có nhiều hơn một liên kết đôi có thể chia thành một số nhóm. Nhóm quan trong nhất cả về mặt cấu trúc và mức độ tồn tại, là nhóm có vị trí nối đôi được phân cách đều đặn bởi nhóm metylen (methylene- interrupted) và nối đôi cấu hình dạng cis (Z), đại diện cho nhóm này là 2 axit linoleic và axit archidonic. Nhóm khác là các axit có tất cả một hoặc một phần không no trong một hệ liên kết đôi liên hợp dạng cis (Z) hoặc trans (E). Nhóm thứ ba thường xuyên miêu tả là liên kết đôi C=C không bị phân cách đều đặn bởi nhóm metylen (non methylene-interrupted diens NMID), axit 5,9,12-18:3 có trong dầu hạt cây tùng lớn là ví dụ: 12 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên COOH Các axit béo không no đa nối đôi phân cách đều đặn bởi nhóm allyl (-CH=CHCH2)- đều có chung công thức là: CH3(CH2)m(CH=CHCH2)n(CH2)COOH Các axit béo đa nối đôi liên hợp (conjugated polyenenoic fatty acids) là các axit béo không no chứa nhiều liên kết đôi liên hợp tồn tại trong thành phần. Các axit béo đa nối đôi liên hợp không có dấu hiệu tồn tại trong lipit bất kì một loại động vật nào và được thừa nhận có vai trò đáng kể chỉ trong một số dầu hạt thực vật, trong đó có dầu trẩu là một loại dầu thương mại quan trọng. Phần lớn các axit béo đa nối đôi liên hợp trong tự nhiên thường tồn tại dưới 7 dạng đồng phân của axit octadecatrienoic. Trước đây đã có thời gian người ta cho rằng chỉ có 1dạng của axit này tồn tại, nhưng gần đây nhờ phổ 13 C- NMR phân giải cao và sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) đã chỉ ra rằng các axit béo đa nối đôi liên hợp khác nhau bởi chính các dạng đồng phân cis (Z) hoặc trans (E) của chúng. Điều đó được chỉ ra trên phổ tử ngoại UV, chúng có nhiệt độ nóng chảy cao và thường tồn tại dưới dạng không no cấu hình trans (E). Tính đặc biệt của dầu hạt sồi (Sapium sebierum) là trong một vài dạng glyxerit của nó có chứa 4 nhóm RCO (axyl), bao gồm 2 axit C18 thông thường, một axit C8 hydroxy allenic và 1 axit deca-2E,4Z-dienoic. Dạng glyxerit trong dầu hạt sồi có công thức như sau: CH2OCO(CH2)7CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH3 CHOCO(CH2)7CH=CHCH2CH=CH(CH2)4CH3 CH2OCO(CH2)3CH=C=CHCH2OCOCH=CHCH=CH(CH2)4CH3 13 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Mặc dù các axit béo mạch nhánh có mặt nhiều trong tự nhiên, nhưng chúng thường tồn tại như những thành phần phụ và hiếm khi chúng có số lượng đáng kể trong các axit béo tổng. Hầu hết kiểu nhánh chỉ là một nhóm metyl. Các axit với một nhóm metyl ở các vị trí hai hoặc ba [n-2 (izo axit), n- 3 (anteiso axit)], hoặc có thể ở vị trí khác. Các axit có nhiều hơn một nhóm metyl thường gắn với các nguyên tử cacbon chẵn. Đây là sự giải thích về mặt sinh tổng hợp cho hầu hết các cấu trúc chung của các axit béo mạch nhánh. Các axit béo có mạch vòng là các axit béo tồn tại trong tự nhiên mà trong phân tử có chứa cacbon mạch vòng gồm 3 nguyên tử cacbon (cyclo propan), chúng thường có mặt trong dầu hạt họ thông, tùng. Các axit béo cyclopropanyl cũng thường xuất hiện nhiều trong phốtpholipit màng vi khuẩn, chúng cũng thường đi kèm axit cyclopropenyl có trong thành phần axit béo của dầu các hạt thực vật. Trong tự nhiên các axit béo với nhóm chức khác nhóm cacboxyl và một hoặc nhiều dạng khác của axit béo không no thì thường gặp, tuy nhiên phổ biến hơn cả là dạng hydroxy axit và eproxy axit. Các epoxy axit và furanoic axit là các axit béo có chứa vòng epoxy hoặc vòng furan trong phân tử, chúng có mặt trong thành phần một số dầu hạt thực vật, thường tồn tại ở dạng triaxylglyxerol và trong cutin mà ở đó chúng tồn tại dưới dạng polyme của các hydroxy axit. Bảng 1.1. Các dạng axít béo no thường gặp trong tự nhiên [7] Số nguyên tử C Tên hệ thống khoa học Tên thông dụng Điểm chảy Mpt. ( 0 C) Phân bố trong tự nhiên 2 n-Ethanoic Acetic 16,7 Phổ biến dạng ancol acetate có 14 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên nhiều trong thực vật và một vài triglycerit thực vật. Thường they trong dạ cỏ động vật dưới dạng muối 3 n-Propanoic Propionic -22.0 Thường thấy trong dạ cỏ động vật 4 n-Butanoic Butyric -7,9 Thường gặp trong dạ cỏ và sữa béo của._.