Khảo sát thành phần hóa học của trái Khổ qua (Momordica charantia L.)

Ngô Hải Đăng, Phùng Văn Trung và Nguyễn Ngọc Hạnh

Tạp chí Khoa học 2011:19a 53-59 Trường Đại học Cần Thơ

GIỚI THIỆU

Khổ qua có tên khoa học là Momordica charantia L. thuộc họ Bầu bí (Cucurbitaceae), do có vị đắng nên còn được gọi là Mướp đắng, Lương qua, là loại dây leo (ĐỗTất Lợi, 1995).

Trái Khổ qua có vị đắng, tính hàn, không độc, được trồng ở khắp nơi trên thế giới để lấy trái ăn và chữa một số bệnh như đái tháo đường, loét dạ dày, mụn nhọt, giải nhiệt, sáng mắt, giảm đau,… và một số bệnh khác (Đỗ Huy Bích và các tác giả, 2003).

• Trong những năm gần đây, có nhiều tác giả trên thế giới cũng như nước ta đã quan tâm nghiên cứu thành phần hóa học và tác dụng sinh học của trái Khổ qua.
• Ở Việt nam, các tác giả Phạm Văn Thanh, Phạm Kim Mãn, Đoàn Thị Nhu,… đã chứng minh tác dụng hạ đường huyết của nhóm glycoside trên thỏ gây đái tháo đường thực nghiệm bằng Alloxan (Phạm Văn Thanh et al., 2001).
• Năm 2007, các tác giả Nguyễn Ngọc Hạnh, Phùng Văn Trung, Phan Nhật Minh,… đã phân lập charantin từ trái Khổ qua và thử hoạt tính ức chế α-glucosidase.

Với mục đích góp phần khảo sát thành phần hóa học của Khổ qua trồng tại Phú Yên, trong bài báo này, chúng tôi trình bày kết quả cô lập và nhận danh cấu trúc hai chất từ dịch chiết ethyl acetate của trái Khổ qua.

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Nguyên liệu

Nguyên liệu được trồng tại huyện Đông Hòa tỉnh Phú Yên do Trung tâm Nghiên cứu và Sản xuất Dược liệu miền Trung cung cấp, là những trái Khổ qua đã già thuộc loại trái nhỏ, màu xanh đậm, rất đắng. Trái được loại hạt, cắt thành lát nhỏ, sấy khô ở nhiệt độ dưới 60^oC trên hệ thống sấy nguyên liệu đến khối lượng không đổi.

Phương pháp trích ly và cô lập

Phương pháp trích ly

• Trái Khổ qua khô (4.5 kg), được chiết với ethanol 95o. Cô loại dung môi thu được cao TT (537 g). Sau khi loại béo bằng petroleum ether (PE) và trích với ethyl acetate (EtOAc) thu được cao TE (219 g).

Cô lập hợp chất

• Cao TE được tiến hành sắc ký cột với silica gel pha thường, với hệ giải ly là hỗn hợp petroleum ether (PE) và chloroform (CHCl3), CHCl3 và methanol (MeOH) với độ phân cực tăng dần.

Phương pháp nhận danh cấu trúc

• Phổ cộng hưởng từ hạt nhân: 1H-NMR, 13C-NMR, COSY, DEPT, HSQC, HMBC được ghi trên máy Bruker Avance 500 MHz và Varian 600 MHz độ dịch chuyển hóa học (δ) được tính theo ppm, hằng số tương tác (J) tính bằng Hz.
• Phổ hồng ngoại được đo trên máy VECTOR 22, dùng viên nén KBr.
• Phổ khối lượng được đo trên máy 1100 series LC/MS Trap Agilent.
• Điểm nóng chảy được đo trên máy Electrothemal 9100 (UK) dùng mao quản không hiệu chỉnh.
• Sắc ký lớp mỏng sử dụng bản nhôm silica gel Merck 60F 254 tráng sẵn dày 0,2mm.
• Sắc ký cột dùng silica gel 60, cỡ hạt 0.04-0.06 mm, Scharlau GE 0048.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Nhận danh cấu trúc chất I

• Chất I có dạng bột màu trắng, nóng chảy ở 250oC.
• Sắc ký lớp mỏng (TLC) hiện màu xám dưới đèn tử ngoại, màu vàng trong hơi Iod, không hiện màu với dung dịch H2SO410% trong EtOH. Rf= 0.32 (CHCl3:MeOH = 85:15)
• Phổ hồng ngoại IR (KBr, νmax, cm^-1): 3112 (N-H), 2986-2821 (C-H), 1717 (C=O), 1669 (C=C).
• Phổ 13C-NMR (DMSO, δppm) kết hợp với phổ DEPT cho thấy 2 nhóm –CH= ở 100.2 và 142.1 ppm, 2 nhóm >C=O ở 151.4 và 164.3 ppm.
• Phổ 1H- NMR (DMSO, δppm) cho thấy 2 proton metin kềnối đôi (-CH=) với tương tác ortho ở 5.44 (d, J= 7.5, H5) và ở 7.37 (d, J= 7.5, H6), 2 proton ở10.89 (2H, brs) của nhóm NH.
• Phổ HMBC cho thấy sự tương tác giữa: H5 với C6 và C4; H6 với C5, C2 và C4.

Như vậy, dựa vào các kết quả phổ IR, 1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, HMBC (Bảng 3) và so sánh với tài liệu đã công bố [Võ Thị Nga và các tác giả, 2007], chúng tôi nhận danh chất I là Pyrimidine-2,4-(1H, 3H)-dione (hay uracil) có công thức cấu tạo như Hình 1.

Nhận danh cấu trúc chất II

• Chất II có dạng bột màu trắng, nóng chảy ở 236-237^oC.
• Sắc ký lớp mỏng (TLC) không hiện màu dưới đèn tử ngoại, hiện màu hồng với dung dịch H2SO4 10% trong EtOH. Rf= 0.437 (CHCl3:MeOH = 85:15).
• Phổ 13C-NMR (DMSO, δppm) cho thấy trong phân tử có 37 cacbon, kết hợp với HSQCAQ cho thấy có 6 cacbon tứ cấp và 8 nhóm CH2. Từ khoảng 14.7–28.6 có tổng cộng 12 mũi cacbon (14.7, 17.7, 18.6, 20.9, 21.8, 25.5, 25.6, 26.1, 26.8, 26.9, 28.6, 28.6), kết hợp với HSQCAD ta thấy có 5 nhóm CH2, do đó khẳng định 7 cacbon còn lại là CH3. Từ đó có thể dự đoán phân tử có khung triterpene. Ngoài ra, mũi cacbon ở 99,9 là mũi đặc trưng của cacbon acetal (O–CH–O) và 4 cacbon loại >CH–O của phân tử đường cộng hưởng trong vùng từ 70.4 đến 77.1 chứng tỏ đây là một triterpene có gắn một đơn vị đường.

Bên cạnh đó phổ 13C-NMR cho thấy bốn mũi ở 120.8, 127.6, 136.9 và 146.6 cho thấy phân tử có 2 nối đôi, kết hợp với HSQC cho thấy một mũi đôi tại H6 (d, J= 4.3 Hz, 1H) tương tác với C-6 ở120.8 ppm, đồng thời kết hợp HMBC cho thấy H6 tương tác với C4, C7 và C10 chứng tỏ nối đôi nằm trên C5 và C6. Đồng thời với HMBC cho thấy tương tác giữa C24 với H26 và H27 chứng tỏ liên kết đôi tại C23 và C24; ngoài ra, H24 ở 5.35 (d, J= 13.5 Hz, 1H) có hằng số J lớn chứng tỏ H23 và H24 ở vị trí trans.

• Phổ 13 C-NMR cho tín hiệu C19 ở 206.4 đặc trưng cho nhóm aldehyde, HMBC cho tín hiệu tương tác giữa H8 và C19 chứng tỏ nhóm aldehyde gắn vào vị trí 9.
• Phổ 1H- NMR (DMSO, δppm) và HSQC cho thấy một mũi đôi H6 ở5.71 (d, J= 4.3 Hz, 1H) chứng tỏ ở vị trí 7 có gắn nhóm thế. Phổ 13C-NMR cho thấy tín hiệu mũi C7 ở70.3 (C-O), đồng thời, HMBC cho thấy tương tác giữa H1’ với C7 chứng tỏ phần đường gắn ở vị trí 7.
• Phổ 13C-NMR cho tín hiệu ở 49.2 đặc trưng cho nhóm –OCH3, kết hợp HMBC cho thấy tương tác giữa proton metoxy với C25 chứng tỏ nhóm –OCH3 gắn vào vị trí 25.
• Phổ 13 C-NMR cho mũi C3 (C-O) ở74.4 tương ứng với proton H3 (3.39) có tương tác HMBC với C1 và C5 chứng tỏ có 1 nhóm -OH gắn ở vị trí 3.

Như vậy, dựa vào những dữ liệu phổ 1H- NMR, 13C-NMR, COSY, HSQC và HMBC (Bảng 4) và so sánh với tài liệu đã công bố [Hikaru Okabe, Yumi Miyahara and Tasuo Yamauchi, 1982] chúng tôi nhận danh chất II là 3-O-β-Dglucopyranoside của 3β,7β-dihydroxy-25-methoxycucurbita-5,23-dien-19-al (hay momordicoside K) có công thức cấu tạo như hình 2.

KẾT LUẬN

Từ trái Khổ qua già thu hái tại Phú Yên, chúng tôi đã cô lập và nhận danh được hai hợp chất là uracil (chất I) và momordicoside K (chất II).

Cấu trúc hóa học của chúng được xác định bằng các phương pháp phổnghiệm và so sánh với các tài liệu đã công bố.