NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA VỎ HÀNH TÍM (ALLIUM ASCALONICUM)
Ngô Thị Quỳnh Mai*, Trần Thị Ngân*, Nguyễn Thị Thu Phương*
TÓM TẮT26
Hành tím (Allium ascalonicum L., Liliaceae) là một cây được sử dụng phổ biến trong y học cổ truyền cũng như làm gia vị. Để làm phong phú thêm dữ liệu hóa thực vật của loài này cũng như chứng minh sự liên quan giữa thành phần hóa học và tác dụng sinh học, đề tài tiến hành nghiên cứu về thành phần hóa học của vỏ hành tím khô.
Kết quả cho thấy sự có mặt của alcaloid, anthranoid, flavonoid, chất béo và phân lập được một flavonoid là quercetin trong vỏ hành tím (Allium ascalonicum L.).
Từ khóa: hành tím, Allium ascalonicum, flavonoid.
SUMMARY
STUDY ON PHYTOCONSTITUENT OF ONION DRIED LEAVES (ALLIUM ASCALONICUM) Allium ascalonicum L., a species belong to Liliaceae, has been commonly used in traditional medicine as well as food. This study was been undertaken to investigate the phytoconstituent of this plant. The results showed that dried leaves of A. ascalonium contain alcaloid, anthranoid, flavonoid, lipid. Additionally, one flavonoid (quercetin) was isolated.
Keywords: purple onion, Allium ascalonicum, flavonoid.
*Trường Đại học Y Dược Hải phòng Chịu trách nhiệm chính: Ngô Thị Quỳnh Mai Email: [email protected]
Ngày nhận bài:
Ngày phản biện khoa học: 15.4.2021 Ngày duyệt bài: 31.5.2021
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Allium là một chi lớn với hơn 500 loài thuộc họ Liliaceae. Tuy nhiên chỉ một vài trong số đó được dùng làm thực phẩm, như Tỏi (A. sativum), Hành tây (A. cepa), Hẹ (A.
odorum), Tỏi tây (A. ampeloprasum), Hành hoa (A. fistulosum)… Những cây này được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm do vị cay và thơm của chúng. Ở một số quốc gia nó còn được dùng do ý nghĩa tôn giáo [7]. Ở Việt Nam, một số loài Allium được sử dụng phổ biến. Hành hoa được dùng trong y học dân gian Việt Nam như một loại thuốc giúp ra mồ hôi, lợi tiểu sát trùng, chữa đau răng, sắc uống lấy nước chữa sốt, cảm, nhức đầu.
Hẹ được dùng làm thuốc chữa ho, kiết lị, gium kim. Tỏi cũng được dùng chữa lị, cao huyết áp và rết cắn [1]. Các loài Allium được đặc trưng bởi các chất thiosulfinate trong thành phần hóa học, các chất được hình thành do hoạt động của enzyme alliinase.
Ngoài ra chúng còn chứa polyphenol, steroid.
Hành tím (Allium ascalonicum, Liliaceae) phân bố rộng và được coi là một trong những loài Allium quan trọng nhất được sử dụng phổ biến làm gia vị và thực phẩm ở châu Á. Ngoài ra nó còn được sử dụng như một loại thuốc dân gian từ lâu đời.
Trong hành tím có chứa nhiều flavone, các hợp chất chứa sulfur, và các dẫn xuất polyphenol khác. Theo một nghiên cứu của Yun Yang, Hành tím có hàm lượng phenol toàn phần lên đến 114.7 ± 10.0 mg/100 g,
cao hơn nhiều so với 10 loài Hành tây được khảo sát trong cùng nghiên cứu. Các thành phần hóa học này có liên quan đến nhiều tác dụng đáng chú ý như hạ cholesterol máu, chống đông máu, kháng vi sinh vật, chống oxy hóa…[8]
Mặc dù có nhiều nghiên cứu về các loài Allium trên thế giới, tuy nhiên dữ liệu về thành phần hóa học của A. ascalonium còn rất hạn chế. Do đó chúng tôi tiến hành đề tài
“Nghiên cứu thành phần hóa học của vỏ Hành tím (Allium ascalonicum)” với các mục tiêu sau:
- Khảo sát thành phần hóa học vỏ hành tím bằng các phản ứng hóa học,
- Phân lập và xác định cấu trúc 1-2 chất từ vỏ hành tím.
II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu
Vỏ Hành tím thu tại Hải Phòng vào tháng 8 năm 2019, có tên khoa học là Allium ascalonicum L. thuộc họ Alliaceae. Mẫu được loại tạp, rễ và phơi khô để tiếp tục tiến hành nghiên cứu.
Hình 1. Vỏ Hành tím
2.2. Phương pháp nghiên cứu
• Định tính thành phần hóa học Định tính sơ bộ thành phần hóa học bằng các phản ứng hóa học đặc trưng [3].
• Chiết xuất và phân lập
Chiết xuất bằng phương pháp ngâm lạnh với ethanol 96° ở nhiệt độ phòng. Dịch chiết được thu hồi dung môi dưới áp suất giảm bằng máy cô quay chân không đến khối lượng không đổi thu được cao toàn phần.
Cao toàn phần được phân đoạn với các dung môi có độ phân cực tăng dần: chloroform, ethylacetat và nước thu được cao các phân đoạn tương ứng.
Dùng các phương pháp sắc ký lớp mỏng, sắc ký cột hở để phân lập và tinh chế.
• Xác định cấu trúc bằng các phương pháp phổ
Các chất phân lập được xác định cấu trúc dựa vào các phương pháp phổ NMR 1 chiều và 2 chiều, UV, các chỉ số vật lý. Cùng với đó là so sánh với tài liệu tham khảo để xác nhận các cấu trúc.
III. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
Chiết xuất và phân đoạn dược liệu 314,08g vỏ Hành tím đã phơi khô, loại tạp và rễ được cắt nhỏ, ngâm lạnh 2 lần với ethanol 96o, mỗi lần ngâm trong 48h, lọc qua bông thu được 7,5L dịch chiết. Dịch chiết được gộp lại và cất loại dung môi dưới áp suất giảm thu được 18,49g cao ethanol toàn
phần (VHT). Lấy 18,40g cao ethanol hòa tan vào nước ấm vừa đủ tạo thành hỗn dịch rồi lắc, chiết phân đoạn lần lượt với cloroform (50ml x 3 lần), ethyl acetat (50ml x 3 lần).
Các dịch chiết cloroform, ethyl acetat, nước được tách riêng, cất loại dung môi dưới áp suất giảm thu được các phần cắn tương ứng:
cắn phân đoạn cloroform (VHC: 1,713g),
cắn phân đoạn ethyl acetat (VHEA: 3,123g), cắn phân đoạn nước (VHN: 4,881g).
3.2. Khảo sát thành phần hóa học
• Khảo sát thành phần hóa học bằng các phản ứng định tính. Định tính các nhóm chất hữu cơ có trong mẫu nghiên cứu bằng các phản ứng hóa học thường quy. Kết quả được tóm tắt trong bảng 1.
Bảng 1. Kết quả định tính các nhóm chất trong vỏ Hành tím
STT Nhóm chất Phản ứng định tính Kết quả Kết luận
1 Saponin Hiện tượng tạo bọt - Không có
2 Alcaloid
TT. Mayer +
TT. Dragendorff + Có
TT. Bouchardat +
Acid picric 1% +
3 Anthranoid Pư Borntrager +++ Có
4 Glycosid tim
Pư Liebermann - Burchardat -
Không có
Pư Baljet +
Pư Legal +
Pư Keller - Kiliani -
5 Flavonoid
Pư với Cyanidin ++
Pư với kiềm loãng +++ Có
Pư với hơi ammoniac +++
Pư với FeCl3 5% +++
6 Coumarin
Pư đóng mở vòng lacton -
Không có
Pư với TT diazo -
Pư với FeCl3 5% +++
7 Tanin
Pư với FeCl3 5% +
Không có Pư với chì acetat 10% +
Pư với gelatin 1% -
8 Đường khử Pư với TT. Fehling - Không có
9 Chất béo Vết mờ trên giấy lọc +++ Có
10 Acid hữu cơ Pư với Na2CO3 - Không có
11 Carotenoid Pư với H2SO4 đ - Không có
Chú thích:
(-): phản ứng âm tính (+): phản ứng dương tính
(++): phản ứng dương tính rõ (+++): phản ứng dương tính rất rõ
Từ các kết quả thu được, sơ bộ kết luận vỏ Hành tím chứa alcaloid, anthranoid, flavonoid và chất béo.
Mặc dù không có glycoside tim do phản ứng Liebermann - Burchardat âm tính
(không chứa khung steroid) và phản ứng Keller - Kiliani âm tính (không chứa đường), nhưng lại có các phản ứng dương tính của phần vòng lacton (phản ứng với thuốc thử Baljet và phản ứng Legal).
• Khảo sát thành phần hóa học bằng sắc ký lớp mỏng
Hệ 1
Hệ 2
Ánh sáng thường trước khi phun thuốc thử
Ánh sáng thường sau khi phun thuốc thử
λ 254 sau khi phun thuốc thử
Hình 2. Sắc ký đồ cao toàn phần và các phân đoạn vỏ Hành tím Cao toàn phần VHT và 3 phân đoạn:
VHC, VHE và VHN được tiến hành với 2 hệ dung môi:
➢ Hệ 1: cloroform:ethyl acetate (1:2)
➢ Hệ 2: n-hexan:ethyl acetate (1:6) Thuốc thử hiện màu: dung dịch H2SO4
10% trong ethanol
Quan sát bản mỏng ở ánh sáng thường, ở bước sóng 254 nm và sau hiện màu bản mỏng bằng dung dịch H2SO4 10% trong ethanol. Kết quả thu được trong hình 2.
3.3. Phân lập và xác định cấu trúc
• Chiết xuất và phân lập hợp chất
Vỏ Hành tím sau khi loại tạp, phơi khô và chiết xuất với 3 dung môi có độ phân cực khác nhau thu được VHT, VHC, VHEA và VHN. Sau khi khảo sát các phân đoạn bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng, phân đoạn VHEA có các vết bắt màu vàng đậm khi hiện màu với thuốc thử H2SO4 10%, do đó được chọn để tiến hành sắc ký cột hở pha thuận với pha tĩnh silicagel (0.04 – 0.063 mm) và pha động sử dụng hệ dung môi n- hexan:
ethyl acetat (1:2). Kết quả thu được 4 phân đoạn (ký hiệu VHEA1 đến VHEA4) với khối lượng tương ứng là 0,019g; 0,038g; 1,811g;
0,077g. Trong đó VHEA3 thu được là một chất kết tinh hình kim, màu vàng.
• Xác định cấu trúc hóa học
Chất VHEA3 được đo phổ UV-VIS và phổ công hưởng từ hạt nhân để xác định cấu trúc.
Phổ UV-VIS
Tiến hành:
Mẫu thử: Dung dịch VHEA3 có nồng độ 1µg/mL.
Mẫu trắng: Methanol.
Quét phổ mẫu thử với dải bước sóng từ 200 nm-800 nm.
Hình 3. Phổ hấp thụ UV-VIS của VHEA3 Kết quả quét phổ trong hình 3 cho thấy,
mẫu thử có 2 bước sóng cực đại là 255 nm và 369 nm. Kết quả này phù hợp với bước sóng cực đại của mẫu quercetin chuẩn đã được công bố dữ liệu từ trước là 255 nm và 372 nm [6]. Sau khi so sánh với quercetin
chuẩn, ta càng có thêm nhiều bằng chứng để gợi ý chất phân lập được là quercetin.
Phổ công hưởng từ hạt nhân
Phổ 1H-NMR (MeOD, 400 MHz) và phổ
13C-NMR (MeOD, 100 MHz): xem bảng 2.
Bảng 2. Dữ liệu phổ 1H-NMR, 13C-NMR của VHEA3 so sánh với quercetin Vị
trí
VHEA3 Quercetin [4]
δH*
(số H, độ bội, J=Hz) δC* δH*
(số H, độ bội, J=Hz) δC*
1
2 148.7 147.7
3 137.3 135.7
4 177.3 176.8
5 162.4 160.7
6 6.15 (1H, brs) 99.2 6.20 (1H, d, J = 2.0 Hz) 98.2
7 165.5 163.9
8 6.36 (1H, brs) 94.4 6.40 (1H, d, J = 2.0 Hz) 94.5
9 158.2 156.1
10 104.5 103.0
1' 121.7 121.9
2' 7.71 (1H, brs) 116.0 7.65 (1H, d, J = 2.1 Hz) 115.0
3' 146.2 145.0
4' 148.0 145.8
5' 6.86 (1H, d, J = 8.0) 116.2 6.85 (1H, d, J = 8.4 Hz) 115.6 6' 7.61 (1H, d, J = 8.0) 124.1 7.50 (1H, dd, J = 8.4, 2.1 Hz) 124.5
VHEA3 thu được là một chất kết tinh hình kim, màu vàng. Có hấp thụ cực đại tại 369 nm và 255 nm, đặc trưng cho các chất có khung flavonoid. Phân tích phổ 13C-NMR cho thấy chất VHEA3 có 15 carbon, trong đó có 1 carbon của nhóm carbonyl (C=O),12 carbon nhân thơm và 2 carbon của liên kết đôi. Dữ liệu phổ 1H-NMR cũng cho thấy 5 tín hiệu của proton thuộc 5 nhóm methin thuộc vòng benzene. Trong đó có 3 tín hiệu tạo thành hệ ABX ở 7.71 (1H, brs, H-2');
6.86 (1H, d, J = 8.0, H-5') và 7.61 (1H, d, J = 8.0, H-6'); 2 tín hiệu 6.15 (1H, brs, H-6) và 6.36 (1H, brs, H-8) tạo thành hệ AB. So sánh
với dữ liệu phổ của quercetin trong tài liệu tham khảo cho thấy sự tương đồng. Do đó ta có thể khẳng định VHEA3 là quercetin, có công thức phân tử là C15H10O7.
Từ dữ liệu phổ UV-VIS, SKLM, NMR của chất thu được, cùng với việc đối chiếu với các tài liệu tham khảo, chất VHEA3 được xác định là quercetin (2-(3,4- dihydroxyphenyl)-3,5,7-trihydroxy-4H- chromen-4-one).
Công thức phân tử: C15H10O7
Phân tử khối: 302.24 Công thức cấu tạo:
Hình 4. Công thức cấu tạo của quercetin
IV. BÀN LUẬN
4.1. Về khảo sát thành phần hóa học Kết quả định tính bằng phản ứng hóa học
Sau khi thực hiện định tính sơ bộ các nhóm chất có trong mẫu bằng các phản ứng hóa học đặc trưng cho thấy dược liệu này chứa các hợp chất thuộc nhóm alcaloid, anthranoid, flavonoid và chất béo. Trong đó, mẫu nghiên cứu dương tính mạnh với flavonoid, nhóm hợp chất có nhiều tác dụng sinh học quan trọng.
Kết quả định tính bằng sắc ký lớp mỏng
Sau khi sử dụng một số hệ dung môi khai triển, có 2 hệ dung môi được lựa chọn để định tính các chất có trong dịch chiết vỏ Hành tím với các phân đoạn cloroform, phân đoạn ethyl acetat và phân đoạn nước là
➢ Hệ cloroform:ethyl acetate (1:2)
➢ Hệ n-hexan:ethyl acetate (1:6)
Từ đó định hướng cho việc kiểm nghiệm thành phần hóa học của dược liệu cũng như các loài khác trong chi Allium.
Trong các phân đoạn thu được, phân đoạn ethylacetat có các vết màu vàng rõ nhất chứng tỏ phân đoạn này chứa chủ yếu là flavonoid, ít tạp chất khác nên được lựa chọn trong giai đoạn phân lập các hoạt chất.
4.2. Về kết quả phân lập và xác định cấu trúc
Đề tài đã phân lập được 01 hợp chất từ phân đoạn ethyl acetat của mẫu nghiên cứu.
Dựa theo đặc điểm lý hóa, phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR (1H-NMR, 13C-NMR) đồng thời đối chiếu các tài liệu đã công bố đã
xác định được hợp chất đó là quercetin - một flavonol aglycones. Quercetin đã được chứng minh có nhiều tác dụng sinh học đáng chú ý như: hoạt tính kháng khuẩn, chống oxy hóa, ức chế kết tập tiểu cầu; ức chế xanthin oxidase, bảo vệ gan, giảm acid uric; ức chế protein kinase, phospholipase A2; hạ huyết áp, kháng virus, chống viêm, kháng khuẩn và giãn cơ bắp, ngăn ngừa khối u tăng sinh [2, 5].
Với nhiều tác dụng nêu trên, vỏ Hành tím là một dược liệu tiềm năng góp phần phòng và điều trị các bệnh có tỷ lệ người mắc cao trong xã hội hiện nay như: tăng huyết áp, huyết khối, tiểu đường, gout…
Việc chiết xuất và phân lập ra hợp chất quercetin từ vỏ Hành tím đã bổ sung thêm thông tin về thành phần hóa học và cung cấp thêm bằng chứng cho tác dụng sinh học quan trọng của loài này nói riêng và chi Allium nói chung.
V. KẾT LUẬN
Nghiên cứu đã chỉ ra sư có mặt của các nhóm chất hữu cơ chính trong vỏ Hành tím gồm: alcaloid, anthranoid, flavonoid và chất béo. Một flavonoid chính cũng đã được phân lập và xác định cấu là quercetin.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Lợi Đỗ Tất Lợi: Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam. Hà Nội: Nhà xuất bản Y Học; 2004:181-182.
2. Viện dược liệu: Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam, vol. tập 1: NXB Khoa học và kỹ thuật; 2004:903-908.
3. Farnsworth NR: Biological and phytochemical screening of plants. Journal of pharmaceutical sciences 1966, 55(3):225- 276.
4. Aisyah LS, Yun YF, Herlina T, Julaeha E, Zainuddin A, Nurfarida I, Hidayat AT, Supratman U, Shiono Y: Flavonoid compounds from the leaves of Kalanchoe prolifera and their cytotoxic activity against P-388 murine leukimia cells. Natural Product Sciences 2017, 23(2):139-145.
5. Boots AW, Haenen GR, Bast A: Health effects of quercetin: from antioxidant to nutraceutical. European journal of pharmacology 2008, 585(2-3):325-337.
6. Wang J, Gao H, Zhao J, Wang Q, Zhou L, Han J, Yu Z, Yang F: Preparative separation of phenolic compounds from
Halimodendron halodendron by high-speed counter-current chromatography.
Molecules 2010, 15(9):5998-6007.
7. Seyfi P, Mostafaie A, Mansouri K, Arshadi D, Mohammadi-Motlagh HR, Kiani A: In vitro and in vivo anti- angiogenesis effect of shallot (Allium ascalonicum): a heat-stable and flavonoid- rich fraction of shallot extract potently inhibits angiogenesis. Toxicology in vitro : an international journal published in association with BIBRA 2010, 24(6):1655- 1661.
8. Yang J, Meyers KJ, van der Heide J, Liu RH: Varietal differences in phenolic content and antioxidant and antiproliferative activities of onions. Journal of agricultural and food chemistry 2004, 52(22):6787-6793.
