Bài giảng Kỹ thuật thu nhận hợp chất có hoạt tính sinh học từ thực vật: Chương 4 - Alkaloid được biên soạn với các nội dung chính sau đây: Đặc tính chung chung của alkaloid; Phân loại alkaloid; Tính chất sinh học của alkaloid; Phản ứng định tính alkaloid; Phương pháp điều chế alkaloid. Mời quý thầy cô và các em cùng tham khảo!
ALKALOID Nguyen Truong Giang Nội dung Alkaloid Đặc tính chung Phân loại 2.1 Dẫn xuất vòng pyridine hay piperidine 2.2 Dẫn xuất vòng tropane 2.3 Dẫn xuất quinolone 2.4 Dẫn xuất isoquinoline 2.5 Dẫn xuất indole 2.6 Dẫn xuất purine 2.7 Các hợp chất dị vịng Tính chất sinh học đặc trưng alkaloid Phản ứng định tính alkaloid Phương pháp điều chế alkaloid Đặc tính chung Tính chất Alkali = kiềm Oides = tương tự Alkaloid (Ancaloit) hợp chất hữu dị vịng có chứa NITƠ phân tử, có tính bazơ tìm thấy nhiều lồi thực vật, đơi tồn động vật, vi sinh vật số loài nấm Hiện tách chiết định cấu tạo khoảng 10.000 loại alkaloid từ cỏ/ 210.000 loại alkaloid Một số alkaloid có độc tính cao như: aconitin (ô đầu), strychnine (hạt mã tiền), gelsemin (lá ngón), solanin (mầm khoai tây) Lá ngón Đặc tính chung Tính chất Nấm cựa gà Nấm cựa khỏa mạch Alkaloid có hoạt tính sinh học cao với thể động vật, với hệ thần kinh Với lượng nhỏ gây chết người, nhiên nhiều loại thần dược chữa bệnh đặc hiệu Alkaloid có tính kiềm thường tồn dạng muối với axit hữu thực vật Đặc tính chung Trạng thái: Tùy thuộc vào có mặt oxy phân tử Nếu có chứa oxy dạng rắn, khơng có oxy dạng lỏng Tính tan: + tan nước (trừ số caffeine, cocain, nicotin, codein…) + Tan dung môi hữu cơ: benzen, toluene, ete, chloroform Một số tan dầu trung tính + Các muối với axit thường không tan DM hữu cơ, tan nước (có thể dùng T/c để tinh sạch) + Alkaloid có amin bậc (N hóa trị 5) có màu vàng cam pha đỏ, tan nước không tan DMHC, muối chúng tan nước cồn lỗng dùng để nhận biết Đặc tính chung Tác dụng ánh sáng: Alkaloid không bền sáng, số bị thối hóa chiếu tia xạ có bước sóng xác định Hoạt tính sinh lý cao: Alkaloid tác động hệ thần kinh mạnh, tác dụng hóa lý mạnh với thể SV Con người sử dụng alkaloid với lượng nhỏ để chữa bệnh, giải khát (cacao, cafe…) Tính bazơ: + Làm xanh giấy quỳ + Tạo muối với axit + Một số có tính baz mạnh đẩu baz yếu khỏi muối + Một số làm kết tủa Fe(OH)3, Al(OH)3 dung dịch Phân loại Phân loại: Alkaloid phân loại theo vị trí N phân tử: + Alkaloid có N mạch nhánh, khơng có N nhân : Capsaicin (ớt), ephedrin (ma hồng-Ephedra sinica) + Alkaloid có N nhân dị vòng nicotin (thuốc lá), morphin (thuốc phiện) Phân loại Dẫn xuất vịng Pyridin Các nhóm alkaloid dị vòng phân chia theo chất vòng chứa N: + Alkaloid dẫn xuất vòng PYRIDIN hay PIPERIDIN (nicotin – thuốc lá) (arecolin - hạt cau) (lobelin - Lobelia infalata – thuốc Ấn Độ) Phân loại Dẫn xuất vòng Tropan + Các alkaloid dẫn xuất TROPAN: atropine, scopolamine (cà độc dược), cocain (lá cooca) Cà độc dược Phương pháp điều chế alkaloid B – Với alkaloid bậc dạng rắn + Chiết alkaloid dạng muối dung dịch axit loãng + Chiết xuất alkaloid dạng bazơ dung môi hữu 1) Sau XL nguyên liệu làm ẩm với kiềm (NaOH Na2CO3) tiến hành chiết dung môi hữu thích hợp (xăng nhẹ, benzen, chlorofoc, dichloromethan) 2) Sử dụng phương pháp cất hồi lưu ngấm kiệt 3) Bay dịch chiết AS thấp thu dịch chiết đặc, hịa dịch chiết với axit lỗng muối tan alkaloid 4) Kiềm hóa dung dịch axit để chuyển alkaloid thành dạng base Các alkaloid kết tủa Có thể lọc lấy riêng dùng DM hữu thích hợp để chiết xuất chúng bay DM hỗn hợp alkaloid thô Phương pháp điều chế alkaloid B – Với alkaloid bậc dạng rắn + Có thể dùng cồn EtOH để chiết trực tiếp alkaloid dạng muối cỏ Sau bay cồn thu cao đặc kiềm hóa tạo thành alkaloid base tiếp tục chiết bước trước Để tách riêng alkaloid chủ yếu sử dụng PP kết tinh khác dung môi khác điều kiện pH khác Có thể sử dụng phương pháp sắc ký cột trao đổi ion Ở PTN: dùng pp SKBM điều chế, SK cột, SKLCA để tách alkaloid tinh Sau dùng pp nhiệt độ nóng chảy, UV-Vis, NMR (cộng hưởng từ hạt nhân) khối phổ để xác định alkaloid Phương pháp điều chế alkaloid Hàm lượng Alkaloid thực vật: Có thể từ A% 20% Có thể vài phần vạn, vài phần mười vạn VD: dừa cạn có khoảng 150 loại alkaloid Vinblastin chiềm phần vạn Vincristin chiếm phần mười vạn Các gốc vòng sở chứa N cấu tạo Alkaloid Ví dụ tách chiết