Tài liệu Tìm hiểu thành phần hợp chất thứ cấp trong cây lược vàng callisia fragvan (lindl). wood

KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh CHÖÔNG 1. ÑAËT VAÁN ÑEÀ 1.1.Ñaët vaán ñeà: Töø ngaøn xöa, con ngöôøi ñaõ bieát tìm caây coû trong töï nhieân ñeå chöõa beänh vaø taêng cöôøng söùc khoûe. Qua traûi nghieäm töø cuoäc soáng, kho taøng caây döôïc lieäu cuûa con ngöôøi caøng ngaøy caøng phong phuù, ña daïng vaø trôû thaønh moät phaàn khoâng theå thieáu trong cuoäc soáng cuûa con ngöôøi. Nöôùc ta naèm trong vuøng khí haäu nhieät ñôùi, ñöôïc söï öu ñaõi cuûa thieân nhieân neân thuaän lôïi cho söï phaùt trieån cuûa nhieàu loaïi thaûo moäc. Neáu nhö tröôùc ñaây, nhöõng nghieân cöùu treân caây thuoác chuû yeáu theo höôùng phaân laäp, taùch chieát vaø thöû nghieäm hoaït chaát, thì hieän nay xu theá môùi laø tìm phöông phaùp ñeå naâng cao hieäu quaû saûn xuaát caùc hoaït chaát nhaèm ñaùp öùng nhu caàu nghieân cöùu khoa hoïc vaø caûi thieän, naâng cao chaát löôïng cuoäc soáng vaø baûo veä moâi tröôøng. Ñaây chính laø vaán ñeà ñaët ra cho ngaønh Coâng ngheä Sinh hoïc thöïc vaät. Coâng ngheä Sinh hoïc thöïc vaät ra ñôøi ñaõ vaø ñang môû ra nhöõng trieån voïng môùi ñoái vôùi vieäc baûo toàn vaø phaùt trieån nguoàn caây thuoác doài daøo cuûa nhaân loaïi. Thöïc söï laø trong hôn 20 naêm qua, baèng phöông phaùp nuoâi caáy huyeàn phuø teá baøo trong caùc heä thoáng bioreactor, haøng traêm loaïi hoaït chaát coù giaù trò ñöôïc toång hôïp vôùi giaù thaønh thaáp hôn, khaéc phuïc nhieàu nhöôïc ñieåm cuûa phöông phaùp toång hôïp hoùa hoïc. Baèng phöông phaùp taùi sinh caây tröïc tieáp hoaëc giaùn tieáp qua moâ seïo, teá baøo vaø phoâi maø nhieàu loaøi caây thuoác quí ñöôïc baûo toàn vaø khai thaùc hieäu quaû, phuïc vuï ñaéc löïc cho cuoäc soáng cuûa con ngöôøi. Caây Löôïc vaøng (Callisia fragrans) coù nguoàn goác töø Mexico vaø hieän nay ñang ñöôïc troàng nhieàu ôû Vieät Nam, ñaëc bieät laø ôû Thanh Hoùa vaø Haø Noäi. Ñaây laø moät loaïi caây thuoác môùi ñöôïc bieát ñeán trong thôøi gian gaàn ñaây vaø ñaõ gaây xoân xao dö luaän veà tính naêng “thaàn döôïc” cuõng nhö nhöõng taùc duïng phuï maø noù mang laïi. SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 1 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh Chính vì lyù do ñoù maø vieäc tìm hieåu vaø xaùc ñònh caùc hôïp chaát thöù caáp coù trong caây Löôïc vaøng laø raát caàn thieát. Ñöôïc söï ñoàng yù cuûa Boä moân Coâng ngheä Sinh hoïc – Tröôøng Ñaïi Hoïc Kyõ Thuaät Coâng Ngheä vaø döôùi söï höôùng daãn cuûa thaày Buøi Vaên Theá Vinh, toâi ñaõ thöïc hieän khoùa luaän toát nghieäp: “Tìm hieåu thaønh phaàn hôïp chaát thöù caáp trong caây Löôïc vaøng (Callisia fragrans L.). SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 2 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh 1.2.Muïc ñích vaø yeâu caàu: - Toång quan veà moät soá hôïp chaát thöù caáp coù nguoàn goác töø thöïc vaät. - Tìm hieåu thaønh phaàn caùc hôïp chaát thöù caáp coù trong caây Löôïc Vaøng. SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 3 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh CHÖÔNG 2: TOÅNG QUAN VEÀ CAÙC HÔÏP CHAÁT THÖÙ CAÁP COÙ NGUOÀN GOÁC THÖÏC VAÄT 2.1. Khaùi nieäm chung veà caùc chaát hoaït tính sinh hoïc (HTSH) Veà nguyeân taéc chung taát caû sinh chaát tuøy ñieàu kieän cuï theå ñieàu laø caùc chaát coù hoaït tính sinh hoïc (caû theo coù lôïi vaø khoâng coù lôïi). Sinh chaát thöôøng ñöôïc phaân loaïi thaønh nhoùm chaát sô caáp vaø thöù caáp. Nhoùm chaát sô caáp laø nhöõng chaát cô baûn nhaát caàn thieát ñeå duy trì söï soáng. Ñoù laø protein, nucleic acid, carbonhydrat, lipid. Chuùng thöôøng laø caùc polyme sinh hoïc coù trong löôïng phaân töû (MW) cao, laø caùc polyme sinh hoïc. Nhoùm chaát thöù caáp thöôøng coù MW nhoû. Ña soá chuùng ñöôïc toång hôïp de novo, nhöng cuõng khoâng ít chaát sinh hoïc laø saûn phaåm phaân raõ hoaëc ôû daïng daãn xuaát töø caùc chaát sô caáp hay töø nhöõng ñôn vò taïo thaønh chaát sô caáp. Ñoù laø nhoùm chaát phenol, isoprenoid, caùc daãn suaát chöùa nitô (trong ñoù alkaloid) caùc peptid, khaùng sinh, vitamin... Laø nhöõng chaát theå hieän hoaït tính sinh hoïc giuùp chuyeån hoùa vaän ñoäng hoaït ñoäng soáng, giuùp laäp quan heä sinh thaùi cuûa cô theå soáng vôùi moâi tröôøng soáng xung quanh. 2.2.Alkaloid: 2.2.1.Khaùi nieäm: Alkaloid töø tieáng AÛ raäp laø al-qali coù nghóa laø kieàm, laø nhoùm chaát höõu cô coù hoaït tính sinh hoïc, chuû yeáu ôû thöïc vaät; ÔÛ ñoäng vaät, naám taûo khoâng phoå bieán laém; Khoâng thaáy coù ôû vi khuaån. Coù theå noùi alkaloid laø nghieân cöùu ñaàu tieân cuûa con ngöôøi veà hoùa caùc hôïp chaát töï nhieân. Alkaloid laø nhoùm hôïp chaát töï nhieân hieän dieän khaù nhieàu trong caùc hoï thöïc vaät vôùi caáu truùc hoùa hoïc vaø hoaït tính sinh hoïc raát ña daïng. Treân thöïc teá coù raát nhieàu loaïi thöïc vaät coù alkaloid nhöng ôû möùc ñoä veát hoaëc tæ leä phaàn vaïn. Ñeå giôùi SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 4 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh haïn vôùi yù nghóa thöïc tieãn, moät caây ñöôïc xem laø coù alkaloid phaûi chöùa ít nhaát 0,05% alkaloid so vôùi maãu khoâng. (Phaïm Thanh Kyø, 2002). Alkaloid laø nhöõng hôïp chaát höõu cô coù chöùa dò voøng Nitô, coù tính bazô. Do ñoù, noù laø nhoùm caùc hôïp chaát khoâng thuaàn khieát veà maët hoaù hoïc. Hieän nay, ngöôøi ta ñaõ tìm ñöôïc khoaûng gaàn 6000 ankaloid vaø chuû yeáu laø caùc chaát ít tan trong nöôùc nhöng deã tan trong caùc dung moâi höõu cô, nhieàu chaát coù hoaït tính sinh hoïc cao nhö: Quinin, Ephedrin, Codeine… 2.2.2.Nguoàn goác: - Alkaloid laø hôïp chaát coù chöùa Nitô nguoàn goác thöïc vaät. Haøm löôïng alkaloid coù theå ñaït ñeán 10% trong caùc loaïi rau quaû thoâng duïng nhö khoai taây, cheø, caø pheâ… - Haàu heát caùc alkaloid hieän dieän trong caây coù hoa, loaïi 2 laù maàm, nhöng ngöôøi ta cuõng thaáy alkaloid trong ñoäng vaät, coân truøng, sinh vaät bieån… 2.2.3.Phaân loaïi: Alkaloid ñöôïc phaân loaïi theo moät soá caùch khaùc nhau: Phaân loaïi theo loaøi thöïc vaät chöùa alkaloid, theo baûn chaát hoùa hoïc töï nhieân hoaëc theo taùc ñoäng sinh lyù cuûa chuùng. 2.2.3.1.Phaân loaïi theo baûn chaát hoùa hoïc: Do caùch phaân loaïi döïa vaøo caáu truùc nhaân cô baûn khoâng ñaùp öùng ñöôïc soá löôïng alkaloid raát nhieàu vaø ña daïng, neân ñeå tieän lôïi, caùc alkaloid ñöôïc chia thaønh ba loaïi: alkaloid thaät, protoalkaloid vaø giaû- alkaloid (Pseudoalkaloid): + Alkaloid thaät laø nhöõng hôïp chaát coù hoaït tính sinh hoïc, luoân coù tính base, thöôøng coù chöùa nguyeân töû nitô voøng dò hoaøn, thöôøng ñöôïc sinh toång hôïp töø amino acid, phaân boá giôùi haïn trong thöïc vaät vaø hieän dieän trong caây döôùi daïng muoái cuûa SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 5 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh moät acid höõu cô, ngoaïi tröø: colchicin, acid aristolochic, alkaloid thöù caáp. Caùc alkaloid loaïi naøy thöôøng ñöôïc chia thaønh nhoùm theo nguoàn goác sinh toång hôïp cuûa chuùng (ornithin, lysin, phenylalanin, tryptophan, histidin, acid antranilic…) hôn laø theo voøng dò hoaøn. + Caùc protoalkaloid ñöôïc xem laø nhöõng amin coù hoaït tính sinh hoïc keå caû mescalin vaø N, N-dimetyltryptamin. Chuùng laø nhöõng amin ñôn giaûn, ñöôïc toång hôïp töø caùc amino acid, trong ñoù nguyeân töû nitô khoâng ôû trong voøng dò hoaøn. + Caùc giaû-alkaloid, laø nhöõng hôïp chaát khoâng baét nguoàn töø nhöõng amino acid, bao goàm hai nhoùm hôïp chaát lôùn laø alkaloid steroid vaø alkaloid terpenoid. Caùc alkaloid thoâng thöôøng ñöôïc phaân loaïi theo ñaëc tröng phaân töû chung cuûa chuùng, döïa treân kieåu trao ñoåi chaát ñöôïc söû duïng ñeå taïo ra phaân töû. + Khi khoâng bieát nhieàu veà toång hôïp sinh hoïc cuûa caùc alkaloid thì chuùng ñöôïc goäp nhoùm theo teân goïi cuûa caùc hôïp chaát ñaõ bieát. + Khi ngöôøi ta bieát nhieàu hôn veà moät alkaloid cuï theå naøo ñoù, thì vieäc goäp nhoùm ñöôïc thay ñoåi ñeå phaûn aùnh caùc kieán thöùc môùi, thoâng thöôøng laáy theo teân cuûa amin quan troïng veà maët sinh hoïc vaø noåi baäc nhaát trong tieán trình toång hôïp. Caùc nhoùm alkaloid hieän nay goàm coù: - Nhoùm Pyridin: Piperin, Coniin trigonellin, Avecaidin, Guvacin, Pilocarpin, Cytisin, Nicotin, Spartein, Pelletierin. - Nhoùm Quinolin: Quinin, Quinidin, Dihydroquinin, Dihydroquinidin, Strychnin, Brucin, Veratrin, Cevadin. - Nhoùm Isoquinolin (Caùc Alcaloid goác thuoác phieän): Morphin, Codein, Thebain, Papaverin, Narcotin, Sanguinarin, Narcein, Hydrastin, Berberin. SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 6 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh - Nhoùm Phenethylamin: Mescalin, Ephedirin, Dopamin, Amphetamin. - Nhoùm Indol: + Caùc Tryptamin: N-metyltryptamin, Psilocybin, Serotoni. + Caùc Ergolin (Caùc alkaloid töø nguõ coác /coû): Ergin, Ergotamin, Acid lysergic… + Caùc beta-cacbolin: Harmin, Harmalin, Gohimbin, Reserpin, Emitin. + Caùc alkaloid töø chi Ba gaïc (Rauwolfia): Reserpin, . - Nhoùm Purin: Caùc Xanthin: Caffein, Theobromin, Theophyllin. - Nhoùm Terpenoit: + Caùc alkaloid Aconit: Aconitin. + Caùc Steroit: Solanin, Samandari (caùc hôïp chaát amoni baäc 4: Muscarin, Cholin, Neurin). + Caùc alkaloid töø döøa caïn (chi Vinca) vaø caùc hoï haøng cuûa noù: Vinblastin, Vincristin. Chuùng laø caùc chaát choáng ung thö vaø lieân keát caùc nhò truøng (dime) Tubulin töï do, vì theá phaù vôõ caân baèng giöõa truøng hôïp (polyme hoùa) vaø phaûn truøng hôïp vi quaûn, taïo ra söï kieàm haõm caùc teá baøo trong pha giöõa cuûa quaù trình phaân baøo. 2.2.3.2. Phaân loaïi theo loaøi thöïc vaät chöùa alkaloid vaø theo taùc ñoäng sinh lyù. a) Nhoùm morphin: Morphin laø alkaloid chuû yeáu trong nhöïa quaû anh tuùc (Papaver somniferrum) coøn xanh cuøng vôùi caùc chaát gaây nghieän khaùc nhö papaverin, Codein, SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 7 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh tebain… Morphin ôû daïng tinh saïch laàn ñaàu thu ñöôïc vaøo naêm 1806. Caáu truùc hoùa hoïc ñöôïc xaùc ñònh vaøo naêm 1927. Caáu truùc laäp theå ñöôïc xaùc ñònh vaøo naêm 1955. (Dieäp Quyønh Nhö, 2008). Morphin ñöôïc toång hôïp töø tieàn chaát ban ñaàu laø dimethoxy-onaphtochinone. Hình 2.1: Caáu truùc moät soá chaát tieâu bieåu thuoäc nhoùm chaát Morphin. Morphin coù taùc duïng giaûm ñau, gaây caûm giaùc laâng laâng deã chòu. Morphin taùc ñoäng leân heä thaàn kinh trung öông taïo thoùi quen söû duïng vaø phuï thuoäc vaøo noù. Noù aûnh höôûng leân moät soá thuï theå ñaëc hieäu naèm treân voû baùn caàu naõo lôùn. Moät soá neuropeptide nhö enkephalin vaø endorphin caïnh tranh thuï theå treân vôùi Morphin. Nhoùm alkaloid phoå bieán thöù hai laø Codein-daãn xuaát methyleste cuûa Morphin. Haøm löôïng cuûa noù trong thuoác phieän dao ñoäng töø 0,2 ñeán 6%. Codein coù taùc duïng giaûm ho. Alkaloid thöù ba laø tebain khoâng coù taùc ñoäng kích thích gaây nghieän nhöng laïi gaây co giaät. SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 8 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh Moät ñieåm thuù vò laø moät daãn xuaát cuûa Morphin goïi laø nalorphin laïi coù tính khaùng taùc ñoäng vôùi Morphin, vaø ñöôïc söû duïng trong cai nghieän vaø caáp cöùu ngoä ñoäc ma tuùy. Nhoùm chaát gaây nghieän khaùc Morphin veà caáu taïo hoùa hoïc laø papaverin coù taùc duïng giaõn maïch laøm taêng söû duïng oxy cô tim, ñöôïc söû duïng trong ñieàu trò beänh tim maïch. Hieän papaverin vaø moät soá daãn suaát cuûa noù nhö no-spa vaø narcotin ñöôïc söû duïng ñeå chöõa ho chuû yeáu ôû daïng boät toång hôïp hoùa hoïc. Hieän nay ngöôøi ta cuõng ñaõ toång hôïp ñöôïc nhieàu chaát coù taùc duïng gioáng nhö Morphin nhöng ít ñoäc hôn nhieàu ñeå söû duïng trong y teá. b) Nhoùm chaát cocain: Laø nhoùm chaát alkaloid coù trong laù cocain (Erythroxylon coca L) hiện troàng phoå bieán ôû nhieàu nôi, ñaëc bieät laø khu vöïc caùc nöôùc Nam Myõ. Noù ñöôïc toång hôïp laàn ñaàu vaøo naêm 1909 vaø ñöôïc söû duïng laøm thuoác giaûm ñau. Gioáng nhö Morphin, cocain cuõng coù taùc duïng gaây caûm giaùc khoan khoaùi (gaây nghieän) vaø taïo thoùi quen söû duïng. Hieän daãn suaát cocain nhö novocain ñöôïc söû duïng roäng raõi trong chöõa trò. SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 9 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh Novacain Cocain Hình 2.2: Caáu truùc moät soá chaát tieâu bieåu thuoäc nhoùm chaát Cocain. c) Nhoùm chaát atropin: Atropin laø daãn xuaát cuûa tropin coù trong caây thuoäc hoï caø Solanaceae nhö caø ñoäc döôïc Atropabelladonna hay Datura stamonium. Chuùng coù taùc duïng an thaàn vaø ñöôïc söû duïng laøm thuoác giaûm ñau cuïc boä, laøm thuoác an thaàn. d)Nhoùm quinine: Laø nhoùm chaát alkaloid töø laâu ñöôïc söû duïng laøm thuoác choáng soát reùt. Quinine coù trong voû caây qiunine Cinchona officinalis coù nguoàn goác ôû Peru, Bolivia. Sau naøy caây quinine ñöôïc di thöïc sang nhieàu vuøng trong ñoù coù caû Vieät Nam. Caáu truùc hoùa hoïc cuûa quinine ñöôïc xaùc ñònh vaøo naêm 1907 vaø ñöôïc toång hôïp hoùa hoïc vaøo naêm 1945. Quinine öùc cheá quaù trình sao cheùp DNA vaø phieân maõ taïo RNA ôû taùc nhaân gaây beänh soát reùt. SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 10 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP Quinidin GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh Quinin Hình 2.3: Caáu truùc moät soá chaát tieâu bieåu thuoäc nhoùm chaát Quinine. e)Nhoùm chaát cophein: Alkaloid cophein coù maët chuû yeáu trong laù, ñaëc bieät trong haït caø pheâ. Noù laø daãn suaát cuûa xanthin (dihydroxypurine). Cophein coù taùc duïng kích thích, laøm giaûm maïch, taêng cöôøng hoaït ñoäng cuûa tim. Trong thöïc haønh y teá ngöôøi ta söû duïng nhöõng chaát coù taùc duïng taêng cöôøng hoaït ñoäng cuûa tim gioáng cophein, nhöng maïnh hôn laø validol (dòch 30% mentol trong methyeste isovalerianic acid), camphor... Xanthin Ureic acid Hình 2.4: Caáu truùc moät soá chaát tieâu bieåu thuoäc nhoùm chaát cophein. SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 11 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh g)Nhoùm colchicin: Coù maët trong caùc loaïi caây thuoäc hoï cochicum. Noù coù taùc duïng taïo caây ña boäi theå, ñöôïc söû duïng nhieàu trong coâng nghieäp taïo gioáng caây troàng. 2.2.4.Tính chaát vaät lyù: - Phaân töû löôïng töø 100 ñeán 900 kDa. - Caùc alkaloid khoâng chöùa caùc nguyeân töû oxi trong caáu truùc thoâng thöôøng laø chaát loûng ôû nhieät ñoä phoøng (ví duï: nicotin, spartein, coniin). Caùc alkaloid vôùi caùc nguyeân töû oxi trong caáu truùc noùi chung laø caùc chaát raén keát tinh ôû ñieàu kieän nhieät ñoä phoøng (ví duï: berberin). - Haàu heát caùc alkaloid base gaàn nhö khoâng tan trong nöôùc nhöng tan trong caùc dung moâi höõu cô nhö CHCl3, eter, caùc ancol daây cacbon ngaén. - Moät soá alkaloid do coù theâm nhoùm phaân cöïc nhö –OH, neân tan ñöôïc moät phaàn trong nöôùc hoaëc trong kieàm (ví duï: Morphin, Cephalin). - Ngöôïc laïi vôùi base, caùc muoái alkaloid noùi chung tan ñöôïc trong nöôùc vaø ancol, haàu nhö khoâng tan trong dung moâi höõu cô. - Coù moät soá ngoaïi leä nhö Ephedrin, Colchixin, Ecgovonin, caùc base cuûa chuùng tan ñöôïc trong nöôùc, ñoàng thôøi cuõng khaù tan trong dung moâi höõu cô, coøn caùc muoái cuûa chuùng thì ngöôïc laïi. - Alkaloid coù N baäc 4 vaø N-oxid khaùc tan trong nöôùc vaø trong kieàm, raát ít tan trong dung moâi höõu cô. - Caùc muoái cuûa chuùng coù ñoä tan khaùc nhau tuøy thuoäc vaøo goác acid taïo ra chuùng. SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 12 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh 2.2.5.Tính chaát hoùa hoïc: - Alkaloid laø caùc base yeáu, ña soá laøm quì tím hoùa xanh. - Vôùi acid thöôøng taïo ra muoái tan trong nöôùc vaø keát tinh. - Tính kieàm phuï thuoäc vaøo khaû naêng saün coù cuûa caùc caëp ñieän töû ñôn ñoäc treân nguyeân töû Nitô vaø kieåu khaùc (dò) voøng cuøng caùc phaàn thay theá. - Tính base giaûm daàn theo thöù töï muoái amoni baäc 4, amoni baäc 1, amoni baäc 2, amoni baäc 3. - Muoái cuûa alkaloid raát beàn, nhöng chuùng bò phaân huûy bôûi tia saùng maët trôøi hoaëc tia töû ngoaïi. - Phaàn lôùn alkaloid vò ñaéng. - Chuùng taïo tuûa vôùi caùc dung dòch acid phosphotungstic, phosphomolipdic, picric… - Ngoaøi tính base, caùc alkaloid coù phaûn öùng töông töï nhö nhau ñoái vôùi moät thuoác thöû, goïi teân chung laø caùc thuoác thöû alkaloid. 2.3.Coumarin: 2.3.1. Khaùi nieäm vaø nguoàn goác: Coumarin laø nhöõng daãn chaát α- pyron coù caáu truùc C3-C6. Benzo α- pyron laø chaát coumarin ñôn giaûn nhaát toàn taïi trong thöïc vaät ñöôïc bieát töø naêm 1820 trong haït cuûa caây Dipteryx odorata Willd, thuoäc hoï Ñaäu. Caây naøy moïc ôû Brazil, coù troàng ôû Venezuela vaø coøn coù teân ñòa phöông laø“Coumarou”, do ñoù maø coù teân coumarin. Benzo α -pyron coøn coù trong laù caây Asperula odorata L, hoï Caø pheâ; Trong moät soá caây thuoäc chi Melilotus hoï Ñaäu. Chaát naøy coù muøi thôm SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 13 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh deã chòu, ñöôïc duøng laøm höông lieäu. Trong kyõ ngheä, benzo α-pyron ñöôïc toång hôïp töø aldehyd salicylic, anhydrid aetic vaø natri acetat. Ngöôøi ta coù theå coi α -pyron laø moät lacton (este noäi) của acid hydroxycinnamic vì khi coù taùc duïng acid voâ cô leân acid hydroxycinnamic, như HCl thì seõ ñoùng voøng lacton. Ngöôïc laïi, voøng lacton seõ bò môû voøng khi taùc duïng vôùi kieàm. Söï môû vaø ñoùng voøng coù tính thuaän nghòch. Qua haàu heát caùc chaát thuoäc nhoùm coumarin luoân coù nguyeân töû oxy noái vaøo C-7 neân coù theå coi taát caû caùc daãn chaát coumarin ñeàu xuaát phaùt töø umbelliferon. Coumarin thuoäc nhoùm caùc hôïp chaát phenol nhöng phaàn lôùn caùc nhoùm OH phenol ñöôïc ether hoùa baèng nhoùm CH3 hay baèng moät maïch terpenoid coù töø 1-3 ñôn vò isoprenoid. Trong töï nhieân, coumarin ít toàn taïi daïng glycosid, neáu coù thì maïch ñöôøng thöôøng ñôn giaûn, hay gaëp laø glucose. Coumarin coù maët trong nhieàu hoï thöïc vaät như: Apocynaceae(Nerium), Apiaceae (Angeliaca, Coriandrum, Daucus, Ferula, Pimpinella, Peucedanum, Selinum), Araliaceae (Eleutherrococcus),Ateraceae (Artemisea, Eupatorium, Helianthus), Euphorbiaceae (Euphorbia), Fabaceae (Melilotus, Glycyrrhiza), Lamiaceae (Mentha, Salvia), Loganiaceae (Gelsemium), Malvaceae (Althea), Oleaceae (Fraxinus), Orchidaceae (Dendrobium), Rosaceae (Crataegus, Prunus), Rubiaceae (Randia), Papaveraceae (Papaver), Poaceae (Hordeum, triticum, Zea), Polypodiaceae (Polypodium), Rutaceae (Citrus, Murraya, Ruta), Saxifragaceae (Dichroa, Hydrangea), Scrophulariaceae (Digitalis), Solanaceae (Atropa, Capsicum, Datura, Lycium, Nicotiana, Scopolia, Solanum), Thymelaceae (Daphne), Tiliaceae (Tilia). SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 14 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh 2.3.2.Phaân loaïi: Cho ñeán nay ngöôøi ta ñöôïc bieát hôn 200 chaát coumarin khaùc nhau. Coù theå phaân coumarin thaønh caùc nhoùm sau: Nhoùm coumarin ñôn giaûn, oxy coumarin, 6,7furanocoumarin (furocoumarin), pyranocoumarin. 2.3.2.1 Coumarin ñôn giaûn: Goàm coù Coumarin, Umbelliferon, Skimmin, Neohydrangin, Aesculin, Cichoriin, Daphnetin, Daphnin, Herniarin, Scopoletin, Scopolin, Fabiatrin, Hydragetin, Hydranetin, Scoparon, Ayapin, Limetin, Aurapten, Umbelliprenin, Collinin, 7-nethoxy-5-ge-ranoxycoumarin, Fraxinol, Fraxetin, Fraxin fraxidin, Isofraxxidin, Calycanthosid, 6,7,8 trimethoxy. Hình 2.5: Caáu truùc Coumarin ñôn giaûn. 2.3.2.2 Furanocoumarin (furocourmarin): a) Nhoùm 6:7 furanocoumarin (hay coøn goïi laø nhoùm psoralen) goàm coù: Psoralen, Bergaptol, Isoimperatorin, Bergapten, Prangenin, SVTH: Nguyeãn Taán Thònh Xanthotoxol, Oxypeucedanin, anthotoxin, Imperatorin, Isopimpinellin, Phellopterin, 15 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh Byakangelicol, Byakangelicin, Bergamottin, Ostruthol, Auraptin, Oxypencedanin hydro, Peucedanin. b)Nhoùm dihydro 6:7 furanocoumarin goàm coù: Nodakenetin, Nodakenin, Marmesin, Marmesinin. c)Nhoùm 7:8 furanocoumarin (angelicin) goàm coù: Angelicin, Isobergapten, Sphondin, Pimpenellin, Oroselon, Oroselol. d)Nhoùm 7:8 flanocoumarin goàm coù: Athamantin, Archangellicin, Edultin, Peucenidin. Hình 2.6: Caáu truùc Furanocoumarin. 2.3.2.3 Nhoùm pyranocoumarin: a)Nhoùm 6:7 pyranocoumarin (nhoùm xanthyletin) goàm coù: Xanthyletin, Luvangetin, Xathoxyletin. b)Nhoùm dihydro 6:7 pynocoumarin goàm coù: Decursin, Xanthalin. c)Nhoùm 7:8 pyranocoumarin: ñaïi dieän duy nhaát laø Seselin. SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 16 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh d)Nhoùm dihydro 7:8 pyranocoumarin goàm coù: Xanthogalin, Kellacton, Provismin, Samidin, Visnadin. e)Nhoùm 5:6 pyranoncoumarin: nhoùm naøy ít gaëp trong caây. Coù 2 ñaïi dieän chính laø: chaát Alloxanthoxyletin vaø Avicennin. Hình 2.7: Caáu truùc Pyranocoumarin. 2.3.3.Lyù tính: Coumarin laø nhöõng chaát keát tinh khoâng maøu, moät soá lôùn deã thaêng hoa coù muøi thôm. ÔÛ daïng keát hôïp glycosid thì coù theå tan trong nöôùc, ôû daïng aglycon thì deã tan trong dung moâi keùm phaân cöïc. Caùc daãn chaát coumarin coù huyønh quang döôùi aùnh saùng töû ngoaïi. Cöôøng ñoä huyønh quang phuï thuoäc nhoùm oxy cuûa phaân töû coumarin cuõng nhö pH cuûa dung dòch. Khaû naêng cho huyønh quang maïnh nhaát laø nhoùm OH ôû C-7. 2.3.4.Hoùa tính: Coumarin coù voøng lacton neân bò môû voøng bôûi kieàm taïo thaønh muoái tan trong nöôùc, neáu acid hoùa thì seõ ñoùng voøng trôû laïi. Kieàm coøn coù taùc duïng caét caùc nhoùm acyl trong caùc daãn chaát acylcoumarin. Neáu thuûy phaân caùc aylcoumarin baèng H2SO4 trong coàn thì thöôøng keøm theo söï dehydrat hoùa vaø coù söï bieán ñoåi caáu truùc. SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 17 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh Coumarin gaén ñöôïc moät mol brom ôû nhieät ñoä laïnh taïo thaønh dibromid. Chaát naøy deã bò caét bôûi HBr vaø cho daãn chaát 3-bromcoumarin. Do hieäu öùng lieân hieäp cuûa daây noái ñoâi ôû vò trí 3-4 vôùi nhoùm carbonyl neân taïo ra trung taâm aùi ñieän töû ôû cacbon β. Do ñoù coumarin coù theå taùc duïng vôùi moät soá chaát löôõng cöïc. Benzen khi coù maët AlCl3 khoâng taùc duïng vôùi caùc coumarin nhoùm 1, coøn vôùi caùc furocoumarin thì xaûy ra söï môû voøng furan vaø taïo thaønh daãn chaát 6:7 hydroxy coumarin. 2.3.5.Taùc duïng vaø coâng duïng: Taùc duïng ñaùng chuù yù cuûa caùc daãn chaát coumarin laø choáng co thaét, laøm giaõn nôû ñoäng maïch vaønh maø cô cheá taùc duïng töông töï nhö papaverin. Haøng loaït caùc chaát coumarin töï nhieân cuõng nhö toång hôïp ñaõ ñöôïc thí nghieäm. Ngöôøi ta nhaän thaáy raèng ñoái vôùi coumarin nhoùm 1, neáu OH ôû C-7 ñöôïc acyl hoùa thì taùc duïng choáng co thaét taêng, goác acyl coù 2 ñôn vò isopren (ví duï geranyloxy) thì taùc duïng toát nhaât. Ñoái vôùi nhoùm psralen, neáu nhoùm hydroxy, methoxy hay isopentenyloxy ôû vò trí C-5 hay C-8 thì taêng taùc duïng. Ñoái vôùi nhosmangelicin, neáu coù methoxy ôû C-5 hay C-5 vaø C-6 cuõng taêng taùc duïng. Nhöõng daãn chaát acyldihydrofuranocoumarin vaø acyldihydropyranocoumarin thì taùc duïng choáng co thaét raát toát, nhoùm acly ôû ñaây toát nhaát coù 5 carbon, neáu keùo daøi maïch carbon thì taùc duïng bò haï thaáp. Moät soá döôïc lieäu ñöôïc öùng duïng ñeå khai thaùc taùc duïng neâu treân nhö: Reã moät loaïi Tieàn hoà - Peucedanum morisonii Bess, haït caø roát – Saucus sativus, Ammi visnage (L). Taùc duïng choáng ñoâng maùu cuûa coumarin cuõng ñöôïc bieát töø laâu. Nhöng chuù yù raèng tính chaát naøy chæ coù ñoái vôùi caùc chaát coù nhoùm theá OH ôû vò trí 4 vaø coù söï saép SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 18 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh xeáp keùp cuûa phaân töû. Ví duï chaát dicoumarol laàn ñaàu tieân ñöôïc phaùt hieän khi chaáy naøy sinh ra trong khi uû ñoáng caây thuoäc chi Melilotus vaø khi suùc vaät aên thì bò beänh chaûy maùu do laøm giaûm söï toång hôïp prothrombin. Hieän nay discoumarol ñöôïc cheá taïo baèng con ñöôøng toång hôïp. Taùc duïng nhö vitamin P (laøm beàn vaø baûo veä thaønh maïch), ví duï bergapten, aesculin, fraxin. Taùc duïng chöõa beänh baïch bieán hay lang traéng vaø beänh vaåy neán. Tính chất naøy chæ coù nhöõng daãn chaát furanocoumarin nhö: psoralen, angelicin, xanthotoxin, imperatorin. Taùc duïng khaùng khuaån: Nhieàu daãn chaát coumarin coù taùc duïng khaùng khuaån, ñaëc bieät chaát novobiocin laø moät chaát khaùng sinh coù phoå khaùng khuaån roäng coù trong naám Streptomyces niveus. Moät soá coù taùc duïng choáng vieâm, ví duï calophyllolid coù trong caây muø u, Calophyllum inophyllum coù taùc duïng choáng vieâm baèng 1/3 oxyphenbutazon coøn caùc chaát calanolid laø caùc daãn chaát coumarin trong caây muø u – calophyllum lanigerum thì gaàn ñaây ñöôïc phaùt hieän thaáy coù taùc duïng öùc cheá HIV. Ta cuõng caàn chuù yù raèng caùc chaát aflatoxin laø nhöõng coumarin ñoäc coù trong moác Aspergillus flavus coù theå gaây ung thö. 2.4.Flavonoid: 2.4.1.Khaùi nieäm: Flavonoid (hoaëc bioflavonoid) laø moät nhoùm hôïp chaát lôùn thöôøng gaëp trong trong thöïc vaät. Flavonoid laø nhoùm chaát thöù caáp goàm khoaûng hôn 5.000 chaát coù caáu taïo chuû yeáu laø C15. SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 19 KHOÙA LUAÄN TOÁT NGHIEÄP GVHD: CN.Buøi Vaên Theá Vinh Chuùng thöôøng ñöôïc caûi bieán baèng caùch gaén theâm caùc goác (-OH) hoaëc (OCH3) vaø thöôøng ôû daïng phöùc vôùi glucose vaø acid höõu cô. Trong soá naøy coù nhöõng nhoùm chaát phoå bieán nhö flavonone, anthocyanin, flavon, catechine vaø rotenon… Chæ rieâng hai nhoùm flavon, flavonone vôùi caùc nhoùm theá laø OH vaø OCH3 thì theo lyù thuyeát coù theå gaëp 38.627 chaát. (Ngoâ Vaên Thu, 1998). Phaàn lôùn caùc Flavonoid coù maøu vaøng (Flavonoid do töø flavus coù nghóa laø maøu vaøng). Tuy nhieân moät soá coù maøu xanh, tím, ñoû, moät soá khaùc laïi khoâng coù maøu. Trong thöïc vaät cuõng coù moät soá nhoùm hôïp chaát khaùc khoâng thuoäc flavonoid nhöng laïi coù maøu vaøng nhö carotenoid, anthranoid, xanthon… Flavonoid laø daãn xuaát cuûa phenol coù haàu heát ôû ngöôøi, ñoäng thöïc vaät vaø vi sinh vaät do ñöa tröïc tieáp vaøo töø nguoàn thöùc aên. Baûn thaân con ngöôøi khoâng coù khaû naêng töï toång hôïp ñöôïc phenol. Flavonoid tham gia vaøo taát caû caùc quaù trình trao ñoåi chaát, sinh toång hôïp vaø quaù trình enzym. Flavonone Flavon Anthocyanin Hình 2.8: Caáu truùc moät soá chaát tieâu bieåu thuoäc nhoùm Flavonoid. Veà maët caáu taïo ngöôøi ta saép xeáp vaøo nhoùm Flavonoid nhöõng chaát coù caáu taïo khung theo kieåu C6-C3-C6 hay noùi caùch khaùc laø khung cô baûn goàm 2 voøng benzen A vaø B noái vôùi nhau qua maïch 3 carbon. SVTH: Nguyeãn Taán Thònh 20