Flavanone vàứng dụng báo cáo cuối kì môn giới thiệu ngành

Y tế sức khỏe là lĩnh vực nóng hồi đang được xã hội quan tâm ngày nay, nắm bắt được xu hướng xã hội ấy, nhóm 40 chúng tôi, với tên gọi đặt trưng, “4 nhân 10”, đã xây dựng bài báo cáo “F

BAO CAO CUOI Ki

MON GIOI THIEU NGANH

NHOM 40

Thành phố Hồ Chí Minh — 12/2023

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN,

DHQG-HCM

KHOA HOA HOC

II

LỜI CÁM ƠN

Lời đầu tiên, chúng tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy hướng dẫn của chúng

tôi, Ths.Nguyên Khánh Hưng, người đã hướng dân tận tâm đê chúng tôi hoàn thành bài báo

cáo này

Xin cảm ơn Khoa Hóa đã tạo điều kiện tổ chức môn học Giới Thiệu Ngành này, để

chúng tôi và các bạn sinh viên có cơ hội được học tập, phát triển

Cuối cùng, cảm ơn tất cả các bạn thành viên đã cô gắng đồng hành và hỗ trợ nhau trong suốt quá trình làm đề tài

Xin chan thanh cam on!

LỜI NÓI ĐẦU

Hóa học là nền tảng cho nhiều sự phát triển hữu ích của đời sống Phát triển

cùng với sự tìm hiểu, sáng tạo của con người, Hóa học ngày càng được khai phá ở

nhiều lĩnh vực trong đời sống, đặc biệt là trong lĩnh vực Y tế sức khỏe, một lĩnh vực đã

được chú trọng phát triển từ lâu Từ những nhu cầu về sức khỏe ngảy càng tăng cao,

phát hiện ra Flavanone, một loại Flavonoid, là một bước tiến quan trọng mang đến

nhiều đóng góp cho nền y học thế giới, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng Flavanone có

nhiều hoạt tính sinh học có giá trị cao Chính vì thé, chúng được ứng dụng rộng rãi

trong y tế và thấm mĩ Flavanone là hợp chất có hầu hết trong các loài cây của họ

Citrus, vi tính phô biến va da dang, Flavanone dan chuyên mỉnh thành hướng nghiên

cứu tiềm năng của các nhà khoa học, mang lại nhiều giá trị cao cho đời sống xã hội

Y tế sức khỏe là lĩnh vực nóng hồi đang được xã hội quan tâm ngày nay, nắm

bắt được xu hướng xã hội ấy, nhóm 40 chúng tôi, với tên gọi đặt trưng, “4 nhân 10”,

đã xây dựng bài báo cáo “Flavanone và ứng dụng” để giúp người đọc có cái nhìn khái

quát hơn về hợp chất mang nhiều ứng dụng tích cực cho cuộc sông, đồng thời xây

dựng thói quen cải thiện sức khỏe bằng các loại thực phâm tự nhiên giau hoạt tính

sinh học cao Qua đó, giúp phát triển sự tò mò trong khoa học về các hợp chất khác

xung quanh cuộc sống

Ở bài báo cáo này, chúng tôi chia thành chín nội dung, bao gồm giới thiệu,

nguồn sốc, cấu tạo, điều chế, hoạt tính, ứng dụng v.v Với các nội dung trên, nhóm

chúng tôi hí vọng bài báo cáo sẽ là tài liệu tham khảo bô ích về kiến thức lẫn sức khỏe

của người đọc

Xin chan thành cảm ơn

Nhóm 40: “4 nhân 10”

DANH MUC VIET TAT

Lympho tế bảo B Breast Cancer Stem Cell Cysteine-aspartic Protease Chitosan-F olate- Hesperetin Cytokeratin 18 Chitosan Dimethyl Sulfoxide Deoxyribonucleic Acid

Emergency Medical

Technician Eriodyctiol

Xtracellular Signal- Regulated Kinase

Folic Acid Non-cancerous cells

Phosphate-buffered

saline Polybutylene Succinate

Phosphatidylinositol 3-

kinase Rapid Plasma Reagin

alveolar basal epithelial

cells Thin Layer

Chromatography

Tetramethylbenzidine

4.1.32,4,6- Natri Tripolyphosphate Trinitrobenzene Sulfonic Ultraviolet — Visible

Tumor Necrosis Factors 1odid

Hình 3.2 Cấu trúc của Chalcone :- s22 21 121122112211112112 2111101102211 ve

Hình 5.1 Quy trình chiết xuất Flayanone bằng quả quýt 22-2 2S SE 2222 1 ve 14

Hình 5.3 Qủa trình tổng hợp bằng dung mơi kalicacbonal

Hình 6.1 Cầu trúc hĩa học của Eriodietyol „17 Hình 6.2 Cây Eriodictyol caÏ1forniCum cc 1211211 1511111111111 HH HH HH HH Hit 17 Hình 6.4 Quan sát tế bào apoptosis xử lý băng Eriodietyol ở liều chỉ định bằng phương pháp

Hình 6.5 Cấu trúc hĩa học của Farrerol s: 2s 2 1212211112211 1112111211022 He yg 18

Hình 6.6 Hoa Đỗ Quyên Q0 HT n1 n2 n1 2 2n 2n ng ng ren te 18

Hình 6.7 Farrerol ức chế phản ứng viêm ở chuột do TNBS gây ra - 0à nh ng ren 19 Hình 6.8 Câu trúc hĩa học của NarIngenim c c1 11 11211111111 111112121111 0110111111111 11 t2 20 Hình 6.9 Quả cam ( cây họ CIfTU8) LH HH HH HH HH HT KH HH HH kh 20 Hình 6.10 Tác dụng chống oxy hĩa của Naringenin 2s s2 2 1 11221122211 1211k g 20 Hình 7.1 Liên hợp Chitosan va axit ÍỌIC 1S SH HH HH Ho HH Hà nhiệt 21 Hình 7.2 Tổng hợp CS NPs bằng phương pháp tao gel ion - cà nh n HH ưu 22

Hình 7.3 Tổng hợp CF NPs n1 TH HH n2 0 02g 02211 ng ga 22 Hình 7.4 Tổng hợp CFH jNPS 22 S1 2 E1 12112211221211 1112110111122 2 re 23

Hình 7.5 Xét nghiém MTT — Hesperetin u ức chế sự tăng sinh tế bảo trong 48 giờ Các tế bào được nuơi cấy với mật độ 5x103 tế bào mỗi giếng trong các đĩa 96 giêng và được phép phát triển qua đêm Các tế bào HCT15 được xử lý với các nồng độ Hesperetin khác nhau (10-

1000uwM) sau khi ủ trong 48 giờ, các tế bào HCT15 tiếp xúc với Hesperetin biêu hiện IŒ50

190M 0 222110 n1 n2 HH ng n2 c n2 2T ngang re guờn 24

Hình 7.6 Xét nghiệm hình thành khuẩn lạc — Hạt nano CFH ức chế sự phát triển của tế bảo

ung thư ruột kẾt - L1 21 211221111111 151111111111111 111011 11115111 01111111 kg HH kg và 25 Hình 7.7 Xét nghiệm apoptosis M30 0 021121 111110112111 11111 1111 01 HH hà 26 Hình 7.8 Dánh giá động học giải phĩng thuốc G2 S2 2n T222 111218222122 re 27 Hình 7.9 Các hạt nano CFH gây chết tế bảo theo chương trình ©25 s22 c2 ren 28

DANH SACH BANG

Bảng 1.1: flavanone đặc trưng của các loại trái cây họ cam, quýt

7 ỨNG DỤNG: HH HH HH HH HH ng HH nu nhà HH rêu 21

71 Ung dung cia Hesperidin trong diéu chế thuốc nano trong điều tri ung thw 21

7.1.2 Tổng quan hạt : 5c S1 SE 1n t1 n1 HH2 ng 1121 tr greu 21 7.2 Liên hợp Chitosan Axit Folie: L2 L HH H111 01 11H 1111k t1 Hs ho 22 7.3 Tổng hợp hạt nano: - - L2 ng n ng ng ng n1 g1 H1 1k1 kg vn kg ha 22 7.3.1 Hạt Chỉitosan: Q0 HH ng H111 111 H1 x1 Hàn HH kh, 22

7.3.3 Hạt nano chỉitosan-hesperefïn: óc vn HH H11 1 tk Hy Hà rẻ 23 7.3.4 Hạt nano chitosan-folate-hesperetin: L2 1n nh HH HH HH ke 23

7.4 Kết quả tống hợp hạtCFH: nọ HH HH HH HH HH H2 nh ng gu 24

75 Thử nghiệm nuôi cấy tế bào: ST nh HH H2 ng HH ng 24

7.5.1 Xét nghiệm khá năng sống của tế bào: Tnhh HH HH He eye 24 7.5.1.1 Thực nghiệm: ccc 201221 12211015211211 10111011015 111 011111111511 111 g1 1k kg ng ko 24

1 GIỚI THIẾU:

1.1 Tổng quan về Flavanone:

Flavanone thuộc về nhóm hợp chất Flavonoid, một loại hợp chất hữu cơ tổn tại rộng rãi trong thực vật trên toàn thế giới' Flavonoid (hoặc bioFlavonoid) bắt nguồn từ

LatIn /avzs nghĩa là màu vàng, đây cũng chính là màu cua Flavonoid trong tự nhiên

Flavonoid là một hợp chất chuyên hóa thứ cấp polyphenolic được tìm thấy trong thực vật, do đó hợp chất này luôn được mọi người tiêu thụ trong bữa ăn hằng ngày ?

Hợp chất Flavanone bắt nguồn từ hợp chất Flavonoid này Flavanone được cấu thành từ hai thành phần chính: “Flava” và “one” “Flava” ở đây đề cập đến cầu trúc hóa học có dạng vòng phức tạp của loại Flavonoid Flavonoid bao gồm vòng A, vòng

B và một vòng C Tuy nhiên Flavanone có cấu trúc chỉ có vòng A và vòng C khác với

các Flavonoid, điều này cho thấy Flavanone có cấu trúc đơn giản hơn các Flavonoid khác, thuận lợi hơn trong việc nghiên cứu và ứng dụng của chúng “One” chỉ ra rằng chúng chỉ chứa nhóm chức ketone (C=O) trong cấu trúc phân tử của nó * Ketone (xeton) là một hợp chất hữu cơ trong nhóm Carbonyl (C=O) liên kết trực tiếp với hai sốc hydrocacbon Đây cũng là gốc chức tạo mùi cho Flavanone có mùi tương đối dễ

chịu '

Hiên tại vẫn còn nhiều tranh cãi về quá trình tìm ra đâu là Flavanone đầu tiên, cũng như là ai đã tìm thấy đầu tiên Còn nhiều câu hỏi liên quan về vấn đề này Tuy nhiên dựa vào một số bài báo cụ thê thi giải quyết vấn đề này như sau Một vài thập

kỷ trước, nhờ vào việc nghiên cứu về hóa học thực phẩm, sinh học phân tử và y học Flavanone duoc coi la flavonoid thứ yếu * như chaleones, dihydrochalcones, dihydroflavonols và aurones Tuy nhiên, trong 15 năm qua, tông số flavanone được biết đến đã tăng lên đến mức hiện nay chúng được coi là một loại flavonoid chính như flavon, isoflavone, flavanol, flavonol va anthocyanidin ° Sau nhiều năm trôi qua sự da dang cua flavanone da duoc tang lén, 914 tri vé hoat tinh sinh hoc cũng như y tế sức khỏe càng được mở rộng

1.2 Flavanone Glycoside và Aslycone của nó:

1.2.1 Flavanone Glycoside:

« Trong hoa hoc, glycoside la mot phan tử trong đó đường liên kết với một nhóm

chức khác thông qua liên kết glycosid °

«Ồ Liênkết glycosid là một loailién kết etherndi một phân

tử carbohydrate (đường) với một nhóm khác, có thể là một carbohydrate khác hoặc không.”

« - Câu trúc chung cua ether, R va R' dai dién cho bat ky nhom the alkyl hoac aryl

x 6

nao

Hinh 1 Naringin, mot Flavanone Glycoside

¢ Cau tric cua flavanone glycoside bao g6m flavanone aglycone (phan không

đường) gắn với một hoặc nhiều phân tử đường.”

« - Sinh khả dụng: Sự hiện diện của các nhóm glycosyl có thể ảnh hưởng đến khả dụng sinh học của flavanone ølycoside Sự gắn kết của các phân tử đường có thể ảnh hưởng đến sự hấp thụ và chuyên hóa các hợp chất này trong cơ thê Bản thân flavanone aglycone có cấu trúc đặc trưng Đây là cách trình bảy đơn giản về cầu tric cua flavanone glycoside.®

1.2.2 Liên kết glycoside:

¢ Flavanone aglycone thường được glycosyl hóa ở một hoặc nhiều nhóm

hydroxyl.”

« _ Liên kết glycosid liên quan đến việc gắn một phân tử đường với aplycone Các

phân tử đường phô biến bao gồm glucose, rutinose, rhamnose và các loại khác

1.2.3 Flavanone Aglycone:

Aglycone (aglycon hoae genin) la hop chất hóa học còn lại sau khi nhóm glycosyl trén glycoside duoc thay thé bang nguyên tử hydro Ví du, aglycone cua glycoside tim sé 1a mét phan tu steroid.”

CH;OH

O

OH OCH

OH OH” >

H OCH3

Hinh 2 Aglycone

Aglycone là thành phần không chứa đường, có hoạt tính sinh học của

ølycoside, là các hợp chất bao gồm một phân tử đường (glycone) gắn với một nửa không đường (aglycone) Khi phần đường bị loại bỏ thông qua quá trình thủy phân, aplycone thu được sẽ được giải phóng Quá trình này thường được xúc tác bởi enzyme hoặc có thê xảy ra thông qua các phương tiện hóa học.”

2.1 Tự nhiên:

Flavanone có nguồn géc tir chi Citrus thuộc nhóm cây tự nhiên xuất hiện hằng ngày trong cuộc sống Chí Citrus phổ biến ở các vùng ôn đới và nhiệt đới trên khắp thế giới Chỉ Citrus thích ứng tốt với khí hậu ấm và có thê được trồng trong nhiều loại đất khác nhau Các cây thuộc chỉ này thường là các cây bụi lớn hay là cây thân gỗ nhỏ cao khoảng 5-15m tùy theo loại, một họ cây thực vật có hoa, được biết đến chủ yếu vì các loại cây có quả trái giòn và có mùi thơm, như cam, quýt, chanh và bưởi Trái của

11

các cây thuộc chi Citrus thường là quả mâm vàng hoặc cam, có thê có vị ngọt hoặc

Bang 1.1: flavanone dac trung cua cdc loai trái cây họ cam, quýt”

Dựa vào nguồn gốc tự nhiên thì tính đến năm 2020, người ta đã tìm thấy

khoảng 450 loại Flavanone khác nhau Trong đó có 350 loại Flavanone Aslycone và

100 loại Flavanone Glycoside được phân bồ rộng rãi trên khắp thé giới.!

Ngoài ra, không những xuất hiện ở họ cây Citrus, Flavanone còn chứa trong

một số loại cây khác: như cây đậu tương, cây hòa thảo, cây họa mi, cây hoa violet, cây hoa cúc, cây hoa hồng, cây đậu bắp, cây cỏ tranh và cũng có thé tim thay Flavanone 6 một số vị trí ở các loài thực vật khác tùy thuộc vào môi trường chúng phân bố !

2.2 Nhân tạo:

Flavanone có thể được tông hợp và sản xuất trong môi trường nhân tạo thông qua các quá trình hóa học và công nghiệp Trái ngược với Flavanone đơn giản (Flavanone tự nhiên) thì Flavanone tông hợp mang các nhóm thế phức tạp hơn như nhóm prenyl và benzyl Chúng có các kiểu thay thế độc đáo, ví dụ như: Flavanone

Prenylat hóa, Flavanone benzylat hóa! Chúng tạo ra lượng lớn dẫn xuất của Flavanone phù hợp với nhu cầu nhân tạo của con người Tuy nhiên, qúa trình nhân tạo

này vẫn chưa được thực hiện rộng rãi Hiện nay, Flavanone vẫn được chiết suất từ các thực vat giau Flavonoid trong thién nhiên hơn

Công nghệ tông hợp Flavanone trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp van dang trong giai doan dau nghiên cứu và phát triển Việc tổng hợp Flavanone nhân tạo có thê đem lại nguồn cung cấp phong phú, đáng tin cậy, chất lượng, để phục vụ cho công tác y tế và công nghiệp

Như đã đề cập trong bài báo cáo, về mặc cơ bản Flavanone được cấu tạo từ vòng benzen được liên kết với nhau Cụ thể đó là 2 vòng benzen (vong A, B) va 1 vòng pyran C Có một nhóm keton ở C4, điều này tạo nên cấu trúc keto, ảnh hướng đến tính chất hóa học của Flavanone, không có liên kết đôi ở C2, C3 và có các nhóm

12

hydroxyl tự đo" Nhờ nhóm hydroxyl này thay đổi có thể biến đổi tạo nên sự đa dạng của các Flavanone Ngoải ra có một trung tâm bắt đối ở C2 tạo nên hai đồng phân

quang học rất quan trọng có một số hoạt tính sinh học

Được miều tả thông qua hình ảnh dưới day:

O Công thức phân tử: C¡:H¡;O;

Hình 3.1 Câu trúc của Favanone Khối lượng mol > 240.27g/mol

Đây cũng chính là đồng phân của Chalcone

O Hình 3.2 Cấu trúc của Chalcone

Flavanone con có tên sọi khác là 2-phenyl-2,3-dihydropyran-4-one, hay theo danh pháp TUPAC là 2,3-dihydro-2-phenyl-4H-1-benzopyran-4-one Với 2,3-dihydro cho biết có hai liên kết khí quyên trong vòng benzen, 2-phenyl mô tả nhóm Phenyl ( C,H.) ở vị trí thứ 2 trong chuỗi carbonyl, 4H-1-benzopyran-4-one m6 tả cấu trúc chung của flavanone bao gồm một vòng benzen kết hợp với vòng pyran có một nhóm

carbonyl (C=O) tai vi trí thir 4.'°

5.1 Qua trình chiết xuất:

Flavanone điều chế bằng quá trình chiết xuat tir chi Citrus va các nhóm cây liên quan có chứa hợp chất này Lấy ví dụ trong quá trình chiết xuất Flavanone từ cam

13

Thu thập và làm sạch mẫu: Thu thập các phần của cây có chứa Flavanone như

vỏ hoặc quả và làm sạch chúng dé loại bỏ tạp chất trên bề mặt

Bước 2: Nghiền và phân tách mẫu:

Nghién mau: Nghién mau cay dé tao thanh dạng bột hoặc hỗn hop min, dé tang

diện tích tiếp xúc trong quá trình diễn ra sự chiết xuất Tăng hiệu suất của quá

trình

Phân tách bằng dung môi: Chọn một dung môi phủ hợp, chăng hạn như ethanol hoặc xeton, để tách Flavanone từ mẫu

Bước 3: Chiết xuẤt:

Sử dụng phương pháp SOXHLET: sử dụng hệ thống chiết xuất Soxhlet, trong

đó đun dung môi và lưu thông qua mẫu nhiều lần đề chiết xuất hợp chất Bước 4: Túch dung môi và tôi u hóa chiết xuất:

Tách dung môi: tách đung môi từ chiết xuất bằng phương pháp nâu chảy hoặc Lyophilization (sây lạnh)

Bước 5: Kiêm tra chất lượng:

Phân tích: Sử dụng các quá trình kỳ thuật phân tích phố biến hiện nay như phổ hấp thụ UV-VIS, phô NMR, hoặc phổ khối (MS) để xác định và xác nhận tính chất của Flavanone Cuối cùng, flavanone được kiếm tra chất lượng dé đảm bảo rằng nó đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn và chất lượng trước khi được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp hoặc y tế

5.2 Quá trình tông hợp:

5.2.1 Phương pháp quang hóa:

Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu

Benzaldehyde (g6c aldehyde); 2’ -hydroxyacetophenones (g6c ketone); NaOH

và KOH (chất xúc tác môi trường kiềm)

Bước 2: Tạo Chalcone

Dưới tác động của chất xúc tác trong môi trường kiềm aldehyde và ketone đã tác dụng với nhau thông qua phản ứng cộng tạo ra ketone không bão hòa ơ, 6

do quá trình khử nước sau đó tạo thành chalcone

Bước 3: Quang hóa Chalcone

Hoa tan 85mg chalcone trong 70 mL etanol trong binh Pyrex Dung dich nay được làm sạch bằng khí nitơ tỉnh khiết trong 10 phút trước khi đậy kín binh

phản ứng Quá trình chiếu xạ được tiến hành trong vòng 7 ngày ở bước sóng

419 nm, nhiệt độ 30°C.'Ẻ

Phản ứng cộng quang giữa các hợp chất carbonyl chưa bão hòa ơ, thường được áp dụng cho tông hợp hữu cơ Do đó trung tâm bất đối ở Flavanone được

tạo nên bằng cách tạo phức chất nên thành khuôn thông qua liên kết hydro hoặc

tạo phức axit Lewis dựa vào nguồn năng lượng của ánh sáng khả kiến để hoạt hóa axit Lewis va trở nên hiệu quả hơn khi được thực hiện trong lò phản ứng dòng chảy liên tục Ÿ

Bươc 4: Kết quả và kiểm tra

Tiến trình của phản ứng được theo sau bằng phân tích TUC vả sau 7 ngày, người ta đã quan sát thay sự chuyển đổi gần như hoàn toàn thành sản phẩm được tuần hoàn mong muôn Dung dịch này được làm bay hơi đến khô và cặn được tỉnh chế trên cột sắc ký, quá trình quang hóa tạo thành Flavanone được

hình thành 'Š

14

R R

Hình 5.2 Qúa trình tổng hợp bằng phương pháp quang hóa

5.2.2 Phương pháp tông hợp trên nước

Một phương pháp sinh thái, kinh tế, được tiến hành ở nhiệt độ phòng sử dung

chất xúc tác là KOH Bang phương pháp này đã có khoảng 5 cách tông hợp nên Flavanone Ba trong số chúng (a, b, c) nghiên cứu quá trình tạo vòng của chalcon, hai phương pháp còn lại (d, e) là các phương pháp một bình

Phương pháp (f) tiễn hành ở nhiệt độ phòng trên mặt nước và sử dụng 2 chất tương đương KOH làm chất xúc tác Đây là một phản ứng đòi hỏi phải đáp ứng đầy

đủ các điều kiện, không sử dụng chất phụ gia, chất xúc tác đặt biệt và các điều kiện phản ứng khắc nghiệt Một sự bắt tiện nữa khi sử dụng phương pháp này là flavanone rắn trở nên không hòa tan và kết tủa sau phản ứng Do đó, quá trình lọc và rửa bằng

nước đơn giản cho phép thu được sản phẩm đủ tính khiết, ảnh hưởng đến hiệu suất

tong hop Flavanone”’

a) Proline, KOH, H:O, rt, 15 phút;

b) PIperidin, KOH, H;O, rt, 2-15 phút;

c) CuO, nanocompozit graphene oxit, H20, hồi lưu, 30 phút,

đ) Nước dưới tới hạn, 250 °C, th;

e) ZnO NPT, NaPT, H:O, rt, 10 phút; KOH, HO, rt, 24-48h