ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

NGUYỄN THANH HÒA

PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CỦA MỘT SỐ HỢP CHẤT
PHÂN LẬP TỪCÂY ĐƠN ĐẤT
(WEDELIA CHINENSIS)

Chuyên ngành:Hóa phân tích
Mã số: 8 44 01 18

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. PHẠM THẾ CHÍNH

Thái Nguyên-2018


LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn:
Lời đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Phạm Thế Chính
ngƣời thầy đã giao đề tài, tận tình chỉ bảo và truyền đam mê nghiên cứu
cho em trong suốt quá trình hoàn thành luận văn, ngƣời thầy đã tận tình
hƣớng dẫn để em hoàn thành luận văn này.
Em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo khoa Hóa học trƣờng Đại
học Khoa học – Đại học Thái Nguyên, tập thể các thầy cô, anh chị và các
bạn tại khoa Hóa học trƣờng Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên đã
tạo điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình hoàn thành luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu cùng toàn thể cán bộ giáo
viên Trƣờng THPT Đồ Sơn – Hải Phòng đã tạo điều kiện thuận lợi về thời

gian và công việc để em hoàn thành luận văn.
Em xin cảm ơn sự hỗ trợ của nhóm nghiên cứu công ty TNHH Hải
Anh đã hỗ trợ cùng hoàn thành các kết quả thực nghiệm.
Em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các thầy, các cô đã dạy dỗ em nên
ngƣời!
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè đã
giúp đỡ em hoàn thành luận văn.
Tác giả luận văn

Nguyễn Thanh Hòa

a


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................. a
MỤC LỤC .................................................................................................... b
DANH MỤC HÌNH ...................................................................................... f
DANH MỤC BẢNG BIỂU ......................................................................... g
MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 1
Chƣơng 1 TỔNG QUAN ............................................................................. 2
1.1. Tổng quan về các phƣơng pháp xác định cấu trúc ..................................... 2
1.1.1. Phƣơng pháp phổ cộng hƣởng từ hạt nhân (NMR)[1,4] .................... 2
1.1.2. Phƣơng pháp phổ khối lƣợng (MS) [1,4] ........................................... 6
1.1.3. Phƣơng pháp phổ hồng ngoại (IR) [1,4] ............................................. 7
1.2. Phân tích hàm lƣợng các chất bằng HPLC [16] ......................................... 9
1.3. Đặc điểm cây đơn đất ................................................................................. 12
1.3.1 Nguồn gốc và phân bố....................................................................... 13
1.4.Thành phần hóa học của cây đơn đất ......................................................... 13
1.4.1 Nhóm wedelo .................................................................................... 13

1.4.2 Nhóm tecpenoit ................................................................................. 14
1.4.3 Nhóm flavonoit ................................................................................. 14
1.4.4 Thành phần hóa học của tinh dầu cây đơn đất .................................. 15
1.5. Mục tiêu của luận văn ......................................................................... 16
Chƣơng 2 THỰC NGHIỆM ....................................................................... 17
2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu, nguyên liệu và thiết bị .................................... 17
2.1.1. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................. 17
2.1.2. Hóa chất và dung môi ...................................................................... 17
2.1.3. Định tính phản ứng và kiểm tra độ tinh khiết của các hợp chất bằng
sắc kí lớp mỏng .......................................................................................... 17
2.1.4. Xác nhận cấu trúc ............................................................................. 17
2.2. Chuẩn bị mẫu các hợp chất thiên nhiên .................................................... 18
2.2.1. Khảo sát điều kiện tách cột bằng sắc ký lớp mỏng (SKLM) ........... 18
b


2.2.2. Phân lập các chất tinh khiết từ cặn chiết diclometan ....................... 19
2.3. Phân tích cấu trúc của hợp chất HOA01 bằng phổ IR ............................. 20
2.4. Phân tích cấu trúc của hợp chất HOA01 bằng phổ MS ........................... 21
2.5. Phân tích cấu trúc của HOA01 bằng phổ NMR ....................................... 21
2.6. Phân tích cấu trúc của HOA01 bằng phổ 2D (HSQC, HMBC, NOESY) 23
2.7. Phân tích độ sạch của HOA01 bằng LC/MS/MS ..................................... 23
Chƣơng 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................. 24
3.1. Mục tiêu của đề tài ...................................................................................... 24
3.2. Kết quả chuẩn bị mẫu nghiên cứu ............................................................. 24
3.2.1. Khảo sát điều kiện tách mẫu nghiên cứu ......................................... 24
3.2.2. Phân tách các hợp chất thiên nhiên bằng sắc ký cột ........................ 25
3.3. Kết quả phân tích cấu trúc của hợp chất HOA01 ..................................... 26
3.3.1. Phân tích cấu trúc của HOA01 bằng phổ hồng ngoại IR ................ 27
3.3.2. Phân tích cấu trúc của HOA01 bằng phổ MS .................................. 28

3.3.3. Phân tích cấu trúc của HOA01 bằng NMR ...................................... 29
3.3.4. Phân tích cấu trúc của HOA01 bằng HSQC, HMBC và phổ NOESY 33
3.4. Phân tích hàm lƣợng của HOA01 bằng phƣơng pháp LC/MS/MS ........ 38
3.5. Phân tích cấu trúc của 1P bằng NMR ........................................................ 38
KẾT LUẬN ................................................................................................ 43
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 44

c


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

MS

Phƣơng pháp phổ khối lƣợng

EI

Phƣơng pháp bắn phá bằng dòng electron

CI

Phƣơng pháp ion hóa hóa học

FAB

Phƣơng pháp bắn phá nguyên tử nhanh

GC


Phƣơng pháp sắc ký khí

HPLC

Phƣơng pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao

SKLM

Sắc kí lớp mỏng

TMS

Chất chuẩn

d


DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 3.1. Sơ đồ phân tách các hợp chất thiên nhiên từ cặn chiết diclometan
..................................................................................................................... 26

e


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Tính chất của hạt nhân trong từ trƣờng ngoài ............................... 3
Hình 1.2. Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân của 2 – etyl phenol ......................... 4
Hình 1.3.Phổ cộng hƣởng từ hai chiều ......................................................... 5
Hình 1.4. Phổ khối lƣợng củaToluen C7H8 .................................................. 7
Hình 1.5. Phổ hồng ngoại của 7 – hidroxi – 4– metylcoumarin .................. 8

Hình 1.6. Sơ đồ thiết bị phân tích HPLC ..................................................... 9
Hình 1.7. Hình ảnh cây đơn đất (Wedelia chinensis) ................................ 12
Hình 3.1. Phổ IR của hợp chất HOA01 ..................................................... 27
Hình 3.2. Phổ MS của hợp chất HOA01 .................................................... 29
Hình 3.3. Phổ 1H-NMR của HOA01 .......................................................... 30
Hình 3.4. Phổ 1H-NMR giãn 1 của HOA01 ............................................... 31
Hình 3.5. Phổ 1H-NMR giãn 2 của HOA01 ............................................... 31
Hình 3.6: Phổ 13C-NMR của hợp chất HOA01 ........................................ 32
Hình 3.7. Phổ DEPT của HOA01 .............................................................. 33
Hình 3.8. Phổ HSQC của hợp chất HOA01 ............................................... 34
Hình 3.9. Phổ HSQC của hợp chất HOA01 ............................................... 34
Hình 3.10. Phổ HMBC của HOA01 .......................................................... 36
Hình 3.11. Phổ HMBC của HOA01 tiếp ................................................... 36
Hình 3.12: Phổ COSY của hợp chất HOA01 ............................................. 37
Hình 3.13: Phổ LC/MS của hợp chất HOA01 ........................................... 38
Hình 3.14. Phổ DEPT của 1P ..................................................................... 39
Hình 3.15. Phổ 1H-NMR của 1P ............................................................... 40

f


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Phân loại phổ hai chiều (2D) ....................................................... 5
Bảng 2.1. Kết quả chạy sắc ký cột ............................................................. 20
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát điều kiện phân tách bằng SKLM ................... 25
Bảng 3.2. Bảng dữ liệu phổ quy gán của HOA01 ...................................... 35
Bảng 3.3 . Kết quả phổ 1H-NMR và 13C-NMR của hợp chất 1P ............... 41

g



MỞ ĐẦU
Phân tích cấu trúc các hợp chất hữu cơ là một trong số các nhiệm vụ
quan trọng của Hóa học vì chỉ khi biết chính xác cấu trúc, chúng ta mới có
câu trả lời chính xác cho việc định tính, định lƣợng và phân tích chúng
trong các mẫu nghiên cứu thực cũng nhƣ trong đời sống và công nghệ. Để
phân tích cấu trúc của các hợp chất hữu cơ có thể sử dụng các phƣơng pháp
phổ nhƣ phổ hồng ngoại, phổ tử ngoại khả kiến, phổ cộng hƣởng từ hạt
nhân, phổ khối lƣợng. Mỗi phƣơng pháp cho ph p xác định một số thông
tin khác nhau của cấu trúc phân tử và hỗ trợ lẫn nhau trong việc xác định
cấu trúc các hợp chất hữu cơ.
Đơn đất có tên khoa học là Wedelia chinensis hay còn gọi là cây đơn
đất, cây còn có tên gọi khác là đơn kim hoặc đơn buốt tùy theo từng vùng
miền gọi khác nhau và thƣờng bị nhầm lẫn với sài đất (Wedelia
calendulacea), đƣợc dùng trong dân gian của nhiều địa phƣơng ở Việt Nam
nhƣ một vị thuốc quan trọng trong nhiều bài thuốc quý để chữa nhiều loại
bệnh thông thƣờng. Các nghiên cứu gần đây cho thấy cây này có nhiều hoạt
tính sinh học quý nhƣ hoạt tính chống ung thƣ, kháng viêm và hoạt tính bảo
vệ gan. Nhóm nghiên cứu của PGS.TS. Phạm Thế Chính trƣờng Đại học
Khoa học Thái Nguyên đã bƣớc đầu cho thấy đơn đất là một cây thuốc tiềm
năng có nhiều ứng dụng trong dƣợc học và mỹ phẩm. Do có hoạt tính sinh
học lý thú, nhiều hợp chất mới đƣợc phát hiện từ cây thuốc này nên đƣợc
nhiều nhà Khoa học quan tâm nghiên cứu. Luận văn này tập trung vào phân
tích cấu trúc của các hợp chất hữu cơ đƣợc phân lập từ cây thuốc này bằng
các phƣơng pháp phổ hiện đại nhằm đƣa ra đƣợc các chỉ tiêu quan trọng
trong việc nghiên cứu phân tích các thành phần hóa học tiếp theo của cây
thuốc này.

1



Chƣơng 1
TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về c c phƣơng ph p

c

nh cấu tr c

1.1.1. Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)[1,4]
Cơ sở của các phƣơng pháp phổ đều dựa trên sự tƣơng tác của từ
trƣờng với hạt nhân của các nguyên tố.
Tính chất của hạt nhân nguyên tố
Nhƣ ta biết, hạt nhân nguyên tử có khối lƣợng, điện tích và liên quan
đến tƣơng tác của electron bao quanh hạt nhân nhƣ trung hòa điện tích và
tính chất hóa học đặc trƣng của nguyên tử. Hạt nhân của một vài đồng vị tự
nhiên của các nguyên tố có momen góc hay momen spin với tổng biên độ
ħ√

Hợp phần đo lớn nhất của momen góc là Iћ trong đó ћ = h/2л

là hằng số Planck rút gọn. I là số lƣợng tử, có thể là số nguyên hay số bán
nguyên (0,1,3/2…). Vì I đƣợc lƣợng tử hóa nên có một dãy các số không
liên tục của momen góc đƣợc quan sát và độ lớn của nó bằng ћm , ở đây số
lƣợng tử m có thể có các giá trị I, I -1, I-2,… -I. Nhƣ vậy có 2I + 1 giá trị
khác nhau của trạng thái spin của hạt nhân với số lƣợng tử I.
Hạt nhân nguyên tử ngoài momen spin đƣợc đặc trƣng bằng số lƣợng
tử spin còn có momen từ µ đƣợc đặc trƣng bằng số lƣợng tử từ mI thay đổi
theo trạng thái spin khác nhau, µ có 2I + 1 giá trị khác nhau. Khi không có
từ trƣờng ngoài tác động thì tất cả các trạng thái spin có mức năng lƣợng

nhƣ nhau.
Tính chất của hạt nhân trong từ trường ngoài
Nếu đặt một hạt nhân vào một từ trƣờng của nam châm, thì sinh ra
một lực làm lệch hƣớng momen từ của hạt nhân. Khuynh hƣớng lệch là sắp
xếp hƣớng momen từ của hạt nhân cùng hƣớng với đƣờng sức của từ
trƣờng. Điều này có thể liên hệ với tính chất của một kim nam châm trong
từ trƣờng trái đất. Kim nam châm cũng hƣớng theo từ trƣờng trái đất. Nếu

2


Luận văn đủ ở file: Luận văn full