BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC TIỂU LUẬN TỔNG HỢP HỮU CƠ ĐỀ TÀI Tổng hợp các loại thuốc cơ quan tạo máu và tới máu Tổng hợp vitamin c chống thiếu máu Lớp học p[.]
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC TIỂU LUẬN TỔNG HỢP HỮU CƠ ĐỀ TÀI Tổng hợp loại thuốc quan tạo máu tới máu Tổng hợp vitamin c chống thiếu máu Lớp học phần: DHHO16B- 420300356402 GVHD: Nguyễn Văn Sơn Nhóm:15 Họ tên: Phạm Thị Hải Yến Mục lục Tổng quan vitamin c 1.1 giới thiệu 1.2 tính chất 1.3 nguồn gốc 1.4 cơng dụng 1.5 chế tác dụng Điều chế 2.1 Điều chế vitamin c từ chuyển hóa acid 2-keto-lgulonic 2.1.1 q trình este hóa 2.1.2 q trình lapton 2.1.3 tinh chế vitamin c 2.2 phương pháp Reichstein Kết thảo luận Tài liệu tham khảo Thiếu vitamin C nghiêm trọng dẫn đến bệnh đặc trưng thiếu máu, nướu dễ bị chảy máu, bầm tím lâu lành vết thương Đặc biệt người có vấn đề đường tiêu hố mắc bệnh ung thư, thiếu vitamin C làm giảm hấp thụ sắt từ đường tiêu hố Vitamin C (hay cịn gọi axit ascorbic) vitamin mà thể cần để hình thành mạch máu, sụn, collagen xương Vitamin C đóng vai trị chất chống oxy hóa, giúp bảo vệ tế bào chống lại tác động gốc tự Đây phân tử tạo thể phân giải thức ăn tiếp xúc với khói thuốc chất phóng xạ Các gốc tự đóng vai trị nguyên nhân gây bệnh tim, ung thư bệnh khác Ngoài ra, vitamin C giúp thể hấp thụ lưu trữ sắt Tổng quan vitamin c Vào năm 1928 Albert Szent Gyorgyi xuất thành ông vitamin C bắt đầu cho hàng loạt phát khác liên quan đến vitamin C y học sản xuất như: - 1932 Haworth King lập nên cấu trúc vitamin C 1932 mối quan hệ vitamin C yếu tố chống bịnh hoại huyết phát Szent-Györgyi lúc King Waugh 1933 Basle, Reichstein tổng hợp acid ascorbic tự nhiên vitamin C Đây bước hướng tới sản xuất công nghiệp vitamin c vào năm 1936 1.1 giới thiệu D-Ascorbic Acid, thường biết đến rộng rãi Vitamin C thành phần quan trọng có dinh dưỡng người, chất chống oxy hoá enzyme quan trọng cho hệ thống tiêu hố; mà thiếu gây bệnh scorbut cho người Acid ascorbic (Dạng khử) Acid dehydroascorbic (Dạng oxi hóa) 1.2 tính chất Tên UIAP 2-oxo-L-threo-hexono-1,4- lactone2,3-enediol or (R)-3,4-dihydroxy-5-((S)- 1,2dihydroxyethyl)furan-2(5H)-one Cơng thức hóa học C6H8O6 Phân tử gram 176.14 g/mol Nhiệt nóng chảy 190-192 C Bán rã 16 ngày Bài tiết thận - Vitamin C kết tinh không màu vàng, dễ tan nước (300g/lít) Dung dịch nước 5% có pH=3 Có dùng dạng muối natri dễ tan nước (900g/lít) Sự diện ascorbat cần thiết loạt phản ứng trao đổi chất tất động vật cối được tạo thể tất thể sinh vật, loại trừ lồi người 1.3 Nguồn gốc - Vitamin C có nhiều loại rau tươi nước cam, chanh, qt, có hàm lượng cao rau xanh, đặc biệt cải xanh, tiêu, khoai tây, cải brussel,rau cải, cà chua, xoong cam, quýt, chanh, bưởi … - Vitamin C vi chất thiết yếu cho thể người đặc biệt cho phụ nữ mang thai trẻ nhỏ - Một người thường trung bình cần 45mg/ngày, riêng phụ nữ mang thai 55mg/ngày cho bú cần nhiều 90mg/ngày,trẻ em từ sơ sinh đến tuổi cần 20-30mg/ngày,từ 418 tuổi cần 30-40 mg/ngày (theo nguồn Tổ chức Y tế giới Tổ chức Nông lương Liên hiệp quốc, 2002) 1.4 Công dụng vitamin C a Thúc đẩy hình thành collagen Khi thiếu vitamin C, trình tổng hợp collagen gặp trở ngại, khiến vết thương lâu lành dẫn đến xuất huyết nhiều mức độ khác (vỡ mao mạch, chảy máu da, chảy máu lợi), thành mạch yếu… tượng thường thấy bệnh scobat b Chất kích hoạt enzyme Vitamin C bảo vệ vitamin A, vitamin E, axit béo thiết yếu khỏi bị tiêu huỷ; làm cho sắt có thức ăn trì trạng thái hoàn nguyên, thúc đẩy hấp thụ chuyển dịch tồn trữ sắt thể Làm cho can-xi thành ruột không bị kết tủa, giúp cải thiện tỷ lệ hấp thụ can-xi vào thể Tham gia phản ứng hydroxyt cholesterol thành axit cholic, có hiệu định điều trị thiếu hồng cầu c Tham gia q trình chuyển hóa cholesterol Giúp 80% cholesterol chuyển hóa thành sulfat tan nước để tiết khỏi thể, giảm hàm lượng cholesterol máu; loại bỏ cholesterol tích tụ động mạch; gia tăng thành phần có ích máu lipoprotein, có ý nghĩa quan trọng phòng chống xơ vữa động mạch d Tham gia trình tiết chất độc khỏi thể Tiếp tục ơ-xy hóa thành glutathione (diketo golunat) với chất độc thể bị tiết ngồi e Phịng chống ung thư Việc giảm vitamin C đường tiêu hóa ngăn chặn hình thành nitrosamines, có hiệu ngăn ngừa xuất khối u đường tiêu hóa; ngồi vitamin C tham gia tổng hợp collagen, giúp tế bào kẽ trì cấu trúc bình thường, làm giảm trình phát triển tế bào ung thư f Chống cảm lạnh Vitamin C cải thiện khả kháng bệnh tế bào miễn dịch tăng cường miễn dịch thể miễn dịch humoral, loại bỏ yếu tố gây bệnh, giữ hệ hơ hấp bảo tồn Khi thiếu nó, biểu mơ tế bào kháng bệnh khí quản phế quản bị giảm xuống Các thí nghiệm cho thấy, uống 1.000 mg vitamin C ngày giảm 50% nguy bị cảm lạnh giảm 23% triệu chứng cảm cúm g Bảo vệ da, chống nếp nhăn Vitamin C chất kích hoạt enzyme, gia tăng hoạt động số kim loại, giúp da chống lại gốc tự sinh tia cực tím, tránh xuất tàn nhang, thúc đẩy trao đổi chất, góp phần ngăn ngừa lão hóa da 1.5 chế tác dụng Acid ascorbic bị oxy hóa cho acid dehydroascorbic; phản ứng oxy hóa khử thuận nghịch, qua Vitamin C tác dụng đồng yếu tố (cofactor), tham gia vào nhiều phản ứng hóa sinh thể, như: - Hydroxyl hóa, Amid hóa; Làm dễ dàng chuyển prolin, lysin sang hydroxyprolin hydroxylysin (trong tổng hợp collagen); Giúp chuyển acid folic thành acid folinic tổng hợp carnitin; Tham gia xúc tác oxy hóa thuốc qua microsom (cytochrom P450) gan; Giúp dopamin hydroxyl hoá thành nor-adrenalin; - 3+ 2+ Giúp dễ hấp thu sắt khử Fe thành Fe dày, để dễ hấp thụ ruột Ở mô, Vitamin C giúp tổng hợp collagen, proteoglycan thành phần hữu khác răng, xương, nội mô mao mạch Điều chế Bằng phương pháp: 2.1 phương pháp lên men hai giai đoạn Q trình tổng hợp acid 2-keto-L-sorbose Dụng cụ thí nghiệm - Bình cầu cổ 100ml o Nhiệt kế 100 C Con từ Máy khuấy từ gia nhiệt Đầu lọc Sinh hang hồi lưu ống septum xi lanh 1ml máy lọc chân khơng hóa chất - 2-KLGA - CH3OH - NaOH - Nhựa trao đổi ion - than hoạt tính - nước cất - xúc tác (carbon sulfonat) - xúc tác zirconia sulfat hóa - xúc tác acid 12-phosphotungstic 2.1.1 Q trình este hóa o Cho 0,1g 2-KLGA 30ml CH3OH vào bình cầu cổ 100ml Tiến hành gia nhiệt 65 C, ổn định cho thêm xúc tác Thời gian phản ứng tính từ cho xức tác vào hỗn hợp phản ứng Định kỳ lấy mẫu 0,5ml mẫu thời gian phản ứng phút, phút, 15 phút, 30 phút, 60 phút,120 phút, 180 phút, 240 phút, 300 phút, 360 phút, 420 phút phân tích hàm lượng sản phẩm mong muốn mẫu nhằm xác định hiệu suất chuyển hóa phản ứng theo thời gian 2.1.2 Q trình lacton hóa o Cho 30ml dung dịch sản phẩm giai đoạn vào bình cầu cổ trì 65 C Thêm từ dung dịch NaOH bão hòa CH3OH vào hỗn hợp phản ứng đến pH khoảng 8,7 Khuấy hỗn hợp phản ứng Sau dừng khuấy, làm nguội hệ phản ứng nhiệt độ phòng Kết tinh sản phẩm cách làm lạnh từ từ hỗn hợp sau phản ứng tiến hành lọc loại bỏ methanol sấy để thu natri ascorbate thô 2.1.3 Tinh chế vitamin C Chuẩn bị dung dịch natri ascorbate nước có nồng độ khoảng 10% Cân nhựa trao đổi ion theo tỷ lệ khối lượng nhựa/khối lượng natri ascorbat 1,7 nạp vào ống thủy tinh Nhỏ từ từ dingj dịch natri ascorbate vào ống thủy tinh chứa nhựa ion, dung dịch khỏi khỏi ống thủy tinh sau acid hóa xong khử màu than hoạt tính Sau đó, dung dịch thu cô đặc bang thiết bị cô quay chân không nhiệt độ khoảng 55oC, tốc độ quay 100 vòng/phút Dung dịch thu làm lạnh nước đá khoảng 45 phút có sử dụng 0,003g chất tạo mầm tinh thể acid ascorbic Sấy chân không 10 thu sản phẩm tinh thể vitamin C 2.2 phương pháp reichstein Nguyên liệu glucose (I) Khử hóa D-glucose với xúc tác Cu-Cr thành D-sobitol (II) Trong dung dịch nước, D-sorbitol tác dụng vi khuẩn Acetocter suboxydans biến thành Lsorbose (III) Ngưng tụ (III) với aceton, xúc tác acid sulfuric tạo diacetone (IV) Oxy hóa KMnO4 tạo (V) Thủy phân (V) tạo acid 2- ceto L-gluonic (VI) Este hóa (VI) methanol cho tác dụng với natri methoxyd tạo (VII) Thủy phân natri methoxyd dung dịch acid hydrochloric nước để loại bỏ nhóm methyl natri, lacton hóa tạo acid ascorbic (VIII) Kết kết luận Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu acid ascorbic gần trùng khít với gản đồ chuẩn acid ascorbic Phân tích cấu trúc acid ascorbic 10 Phổ 13 C-NMR acid ascorbic Phổ C-NMR mẫu acid ascorbic thành phẩm phần 2.1 xuất peak chế độ dịch chuyển hóa học khác ứng với nguyên tử c phân tử acid ascorbic S(ppm) Vị trí 173,2 C6 155,5 C5 117,7 C4 76,1 C3 68,8 C2 62,02 C1 Đã xác định điều kiện thích hợp q trình chuyển hố 2-keto-L-glulonat thành o vitamin C: giai đoạn lacton hóa methyl 2-keto-L-gluconat tiến hành nhiệt độ 65 C 2h, pH=9, giai đoạn acid hóa natri ascorbate sử dụng nhựa trao đổi ion H+, giai đoạn tinh chế o sử dụng than hoạt tính để loại màu sau kết tinh, sấy 40 C 24h để thu vitamin C 11 *kết luận: mẫu acid ascorbic tổng hợp phương pháp đạt yêu cầu tiêu chuẩn kiểm nghiệm sản phẩm dược Hiểu tác dụng vitamin c 12 Hiểu quy trình sản xuất vitamin c Tài liệu tham khảo Sách dược hà nội Giáo trình tổng hợp hữu trường đại học công nghiệp https://vi.wikipedia.org/wiki/Vitamin_C https://www.intechopen.com/chapters/56013 13