Khóa luận tốt nghiệp Hóa học: Nghiên cứu tổng hợp dẫn xuất pyrazole từ bisdemethoxycurcumin

Si Phan Thị Hoang Anh SVTH: Doan Pham Thanh Tâm- Dé tan được trong nước Curcuminoid phái kết hợp với các chat hoạt động bẻ mặt như Sodium dodecyl sulfate, Cetylpyridinium bromide.. Sĩ Ph

Trang 1

BO GIAO DỤC VA ĐÀO TẠO TRUONG ĐẠI HỌC SU PHAM THÁNH PHO HO CHÍ MINH

cœøcs(lÌcøcs

KHOA LUẬN TOT NGHIỆP

CU NHÂN HÓA HỌC CHUYEN NGANH HÓA HỮU! CƠ

“NGHIÊN CUU TONG HỢP DAN XUAT PYRAZOLE TU BISDEMETHOXYCURCUMIN”

Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS Tran Thị Việt Hoa

Th.Si Phan Thị Hoang Anh Sinh viên thực hiện Đoàn Phạm Thanh Tâm

Trang 2

LỜI CẢM ƠN

Xin gới lời cảm ơn chân thanh đến cô Phan Thị Hoàng Anh người

đã tận tinh giúp đỡ em cô luôn động viên vả tạo mọi điều kiện thuận lợi

trong thoi gian em thực hiện khóa luận.

Va cũng xin được nói lời tri ân đến thay Nguyễn Tiến Công củngquý thay cô bộ môn Hóa hữu cơ trường Đại học Sư Phạm TP.HCM và

trường Đại học Bách Khoa TPHCM, đã truyền đạt cho chúng em những kiến thức vô cùng quý bau.

Xin được dành tặng lời yêu thương va cam ơn đôi với người tôi kính

trọng vả yêu quý nhất trong cuộc đời: “ME”

Cảm on gia đình , bạn bè tôi vi họ luôn là nguồn động viên , là niém

tin dé tôi vượt qua được những khó khăn, trớ ngại thực sự trướng thành

hơn trong cuộc sống Bốn năm qua được sống chung dưởi mai trưởng,

được cùng các bạn học tap, sẽ là những ki niệm ma tôi không thé nao quên

được Hy vọng những tình bạn cao đẹp cùng những kiến thức đã tích lũyđược sẽ là cơ sở ban đầu và là hành trang vững chắc cho mỗi chúng ta khi

bước vào đời.

Chúc mọi người sức khỏe và thành công may mắn trong cuộc sống!

TP.HCM ngày 10 tháng 5 năm 2010.

Sinh viên thực hiện

Đoàn Phạm Thanh Tâm

Trang 3

| PRD OORT RCP RPE CRS ce OPPO RUT UP Or aT SPER RNY CORE DO OP Pre ROR TEN |Wa) MÔ ĐA doc ti0i6actiG2200G10401102460ã0220ad0a(16020606608G0040A50 2

Dah “th các BH Ễ Ga áCc0c1/G3221224022CG0000 10002020023 5

i Tf SRN ARO) oe eNO OTOP ERO oP ere nee) Ae ERNE eee eee 6

Wyuna lis TÔNG RAIN ps eeasssce caccincasnchellseiaeae tc cass i Nctcsaanceneee accra: 7

lÀ ĐI sục DƯ “ ốc ca 7

121⁄2 Thành phần Biba ÑQG?c:s-icon coi: 0006606 6000056001016/2011222.266iả0 9

|: Steam 0h của TM Sát 2tc0iGGvddesseseec 10

Ì3:GI01 đu về G0 TION ccceeenencdociiiocoieienuaseceeaeredo 12

12/1: CIRPRNHDOIEE)!(unibitcotbcdccuff000/00(061G000001624646i5554000)10)16440440342680x26364ã64616 12

122 Tin My CUCU ITA NS? cs««axcsnuodicosdeeeieiaotonneeaieesesesai 15

1.2.3 Curcumin-BisdemethoxycurcumiÌN: - vs cà cssxscssreeererrreio 17

[2:4 THOẠI thếi SND WSC sc oscscaanscopsantnsccicicmnspanecnsine isctt gs panenteriascocameecctacsee 26

1.2.5 Các nghiên cứu về dan xuất pyrazole: c.cseesscssessvescsversessneenessneeeenss 29

2.3 Tông hợp dẫn xuất N-(3-Fluorophenyl)pyrazolebisdemethoxycurcumin 39

203: Í Quy than tổng ID 2222 22áC c2 c22600000026222222cseav/20 39

2.3.3 Xà Hml§ gi phần Can iis Baccara 2.0000 {C67ccG: 4l

2:1 ey: NUNG: eae ener cee RON ne ere ne cee ST 422.4 Phân tích cấu trúc của dẫn xuất vừa tổng hợp - - 2-22 42

2/4:1 Phố hồng ngoại ( ]:⁄—-xccc2- 2252422206200) N sống 42

2.4.2 Khối phố: DAS) iscsi 021200600GGG00GG01Q00100ÄGG 0,2 56660200a006 43 2.4.3 Phỏ cộng hướng từ hạt nhân: ©0220 12vvxcrcrerrverirrrrerie 43Cương 3: KẾT QUÁ VÀ THÁO LUẬN cSĂSẴSẰ SE 02sci=zee 44

cậN 4D ) TH NA H TA TIẾT NI Ế nh TẤT TT ÔỂG Tế HH Tí GÀ DÀNG TIN 44

B22 GAs lý OE phận Mỹ BI: su eeesexoooaaeesdoenntoonosaabansroiooses 44

3.3 Tổng hợp dẫn xuất N-(3-flourophenyl)pyrazolebisdemethoxycureumin 46

3.3.1 Theo dõi phản ứng bằng TLC: .-2. -2 -72222.E2-zc~ex 46

SSS NO 62c <9 SS TN AMR RSLS ON En AERIS 48 8:4: Điện ERIS A REAR ocueeeeeseensneiseetittn10004463294022000200603000100/4976//6466005000960A603037 49

Chutorig 4: KẾT LUẬN VACKIEN NGI cossvssrecnsrsasconncsrcoseesnnercenrrrtaneceasineenoenveonseon 5]

SA LIENS Tá VI LA eanaaasaseeeeoycoeeeseesedeaoroeoeeoeansesesaesy $2

Trang 4

GVHD: Th Sĩ Phan Thi Hoang Anh SVTH: Đoàn Pham Thanh Tam

LỜI MỞ ĐÀU

Thiên nhiên xung quanh ta vừa gan gũi vừa tồn tại bao điều bí an ma con ngườidang ra sức khám phá va tìm hiểu Đặc biệt là các hợp chất thiên nhiên được trích ly từ

các loài cây cô đã mang đến những hữu ích cho đời sông con người Trong số đó củ

nghệ vàng được biết đến với những tinh ning cao được ứng dụng đa dạng trong các

lĩnh vực: âm thực mỹ phẩm dược phẩm y học Tir xưa nghệ được dùng làm gia vịtrong bột cari Trong các bài thuốc dan gian, người ta dùng nghệ bôi lên đa non giúp

kháng khuân vả mau liên seo; dùng bột nghệ vàng mật ong đẻ chữa viêm loét da day.

Thanh phân chính cua tinh nghệ là các hợp chất curcumin g6m curcumin |, curcumin 2, curcumin 3 Các chat nay có các hoạt tính sinh học khá độc dao như giải

độc gan bảo vệ tế bao hồng cau, làm hạ cholesterol huyết Nó là chất chong oxy hóa

mạnh, có khả năng tiêu điệt các gốc tự do và các loại men gây unhg thư có trong thức

ăn, nước uống hằng ngày Chúng có thẻ tách các tế bao ung thư, làm vô hiệu hóa và

ngăn chặn sự hình thành mới của tế bảo bệnh mà tế bao thường không bị ảnh hướng.

Viết trong đặc san khoa học Proceedings of the National Academy of Sciences

(PNAS), Bác Si Fiala và cộng sự của ông nói rằng trước đây họ đã cho thấy hợp chatcurcumin có thé gây ảnh hưởng lên những tế bảo óc của bệnh nhân Alzheimer’s,Nhưng họ muốn tim ra yếu tố chính xác trong hợp chất curcumin Họ đã tách riêng

một chất gọi là bisdemethoxycurcumin và xác định rằng nó là thành phần chống bệnh

tích cực nhất trong hợp chất curcumin Dùng những mẫu máu từ những bệnh nhân

Alzheimer’s, họ nhận thấy rằng chất bisdemethoxycurcumin giúp tăng sức mạnh cho

những tế bảo macrophages thuộc hệ thống miễn dịch, để khiến cho chúng tiêu diệt chấtđạm tên là “amyloid beta” - là chất gây bẻ tắc trong óc của bệnh nhân Alzheimer's và

giết những té bao óc.

Dị vòng pyrazole được biết đến như là chất chong viêm giám đau hạ

sót .,Những nghiên cửu gân đây khi kết hợp các dan xuất hydrazine với curcumin tao

dj vòng pyrazole sé có tác dung kháng HIV và phòng bệnh Alzheimer, có kha ning

Trang 5

GVHD: Th, Sĩ Phan Thị Hoàng Anh SVTH: Đoàn Phạm Thanh Tâm

chong viêm ngăn can sự phân bảo của các tế bào có hại chong oxy hóa trị sốt rét

báo vệ tế bào than kinh

Sự kết hợp giữa hoạt tính cúa dj vòng pyrazole va curcumin sẽ tạo ra những loại thuốc mới có hoạt tính sinh học quy báu có ich trong lĩnh vực y được học Đó cũng là

li do mà tôi chọn đề tài" Nghién cứu tổng hợp N(3-fluorophenyl)pyrazole

Trang 6

GVHI): Th, Sĩ Phan Thị Hoàng Anh SVTH: Đoàn Phạm Thanh Tam

MS : Mass Spectrocopy (phô khối)

NMR : Nuclear magnetic resonance (phd cộng hướng tử hat nhân)

Trang 7

GVHD; Th Si Phan Thị Hoàng Anh SVTH: Đoàn Phạm Thanh Tam

Danh sách các hình

Hình 1-1; Cây nghệ vảng, SG SH HH 1 tr 7

Hinh 1-2; Công thức hỏa học chung của curcuminoid -.-‹‹ <<s<<c<see 13

Hình 1-3: Sự chuyên hóa keto - enol 2-2 2©22Z222222224Ec2ZE-rrrecrecrrdcrccree 14

Hình 1-4; Các nhóm chức cỏ hoạt tinh trong curcuminoid -.‹-‹-+ 15

Hinh 1-5: Phố HPLC của BOMC, DMC, Cur [20], - 222252 252Z£2+zzZ££ 17

Hinh 1-6; Chu ki bán hủy của curcuminoid theo pH ‹ << 55252 18

HMR 1522 Tác Coane Rien AEs AR ssccascccenmcaecas 16s ps eatseavonitiocoasoen G1000 0000G6saci, 19

Hinh 1-8: Sự phân hủy của curcurmin trong môi trường kiểm 20

Hình 1-9: Cơ chế phan ung RIS FI lo ợư.17.naố.a ống 22

Hình 1-10: Sự phụ thuốc tốc độ phảm ứng vào pH môi trường - 23

Hình 1-11: Sự hỗ biến của Curcumin trong dung dịch 25555cc52xxcerrz 24

Hình.ls12› Phức œwotInlii(VỚiVND MT dc 62))0220266c x62 01036áá2202220c: 24

Hình 1-14: Cơ chế quét gốc tự do superoxide của curcumin - 55: 27

Hình 1-15: Sơ 46 tổng hợp một số dẫn xuất pyrazole, isoxazole, N-(nhỏm

Uni onl esi yey rem i CÁ 1a GA GÀ A1000 222 0a 30

Hình 3-2: TLC của curcuminoid và BDMC Hệ CH;Cl;:CH;OH (99.5:0.5) (v/v) 46

Hinh 3-3: Hệ thông phan ứng tổng hợp 22-222 C22 22221231 2CxS2cZ xe 46

Hinh 3-4: TLC hỗn hợp phan tg ban đầu 22 ©sCSS< 3g E cvecvzxrrree 47 Hình 3-5; TLC hỗn hợp phản ứng sau 12h o : ssecsssessssessssnesnvesessacesennersanseannnnnnceensees 47

Hinh 3-6: TLC của BDMC và các phân đoạn có sản phẩm chính FPHBC 48

Hình 3-7: Sắc ký cột thô vả sắc ký cột tỉnh 22-2 2222 SCcsccvzzcZzszrrrrsvee 49

Hình 3-8: TLC của BDMC và sản phẩm FPHBC 5 552225s2csssrcvosee 49

Trang 8

GVHD: Th Si Phan Thị Hoang Anh SVTH: Doan Pham Thanh Tam

Danh sach cac bang

Bang 1-1:Thanh phan đình đưỡng trong rễ nghệ[2 1] 22s 2S 2E C73 C22022222 9 Bảng 1-2: Các thành phần curcuminnoid 25-52 S542 E225 292227 lầ Bảng 1-3: Các thông số hóa lý của curcuminoid 22-2 CS 2262922102522 16

Bang 3-1; Kết quả quá trình phân lập BDMC 2222222 2S 22255522021522021507 44

Trang 9

GVHD: Th Sĩ Phan Thị Hoàng Anh SVTH: Đoàn Phạm Thanh Tâm

Chương 1: TONG QUAN

Trang 10

GVHD: Th Si Phan Thị Hoàng Anh SVTH: Đoàn Pham Thanh Tam

Than - rể (quen gọi fa cu) đã chế bién khô (phơi hoặc đỏ chin rồi sấy

khỏ) của cây nghệ vàng (Rhizoma currcumae longac) thường gọi là Khương hoàng.[2]

« Mô tả:

Cây thảo sống lâu năm cao độ 1m Thân rễ phát triển phinh rộng thành

củ hình khôi trên đó sinh ra nhiều rễ trụ, rễ to mọc từ rễ củ hình trụ hay cau dài

2 -Šcm đường kính | - 3cm Mặt ngoài màu nâu vàng nhạt nhãn nheo, có

những đường vòng sit nhau đổi khi còn lại vết tích của các nhánh va rể phụ Cắt ngang thấy rõ 2 vùng: vỏ ở ngoai mau vàng nhạt hơn va trụ giữa mau vàng

sim hơn chiếm 2 phản 3 bán kính Mùi thơm hắc đặc biệt vị cay Lá mọc so

le, có he, lá to, rộng Hoa mau vang xếp thành bông trên ngọn Quả hình cau có

3 6 Hoa tự bung hình trụ ở ngọn, lá bắc mau lục pha vàng ở đâu cánh hoa ngoài phía gốc màu xanh lục vắng din lên các thủy nên toản bông hoa có mau

vàng Cánh hoa chia 3 thủy: 2 thủy hai bên đứng vả phẳng, thủy giữa lõm thành

máng sâu Trang có ống dai, cánh giữa dài hơn các cánh bên, mau vảng Nhị có

bao phan có cya do một phan lỗi ra ở trung đới đưới các õ: nhị lép dai hơn bao

phan Quả khi chin hạt có áo hạt { l |

s«Ồ Nơisống

Nghệ có nguồn gốc nguyên thủy từ An Độ, từ thời xa xưa cây được

trồng nhiều nơi ở Trung Quốc Tir thé ky VII đến thé ky VIII, cây được du nhập sang Đông Phi và Tây Phi Ngày nay nghệ là cây trồng phô biến ở các nước

vùng nhiệt đới thuộc châu Mỹ La Tinh, châu Phi, chau A, châu Uc, và một phan

chau Au.

O Việt Nam, nghệ được trồng ở khắp các địa phương, từ vùng đông bằng

ven biển đến vùng núi cao trên 1500m Ở một số nơi thuộc huyện Quan Ba, Yên Minh Đông Van, Mèo Vac (Ha Giang): Sin Hồ Phong Thỏ (Lai Châu)

s Thu hoạch

Trang 11

GVIEID;: Th Si Phan Thị Hoàng Anh SVTH: Đoàn Pham Thanh Tam

Thân ré thường được thu hái tháng 8, thang 9, cắt bó hết rẻ đẻ riêng

Muốn đẻ lâu phái hap trong 6-12 giờ, sau đỏ dé ráo nước đem phơi nắng hay

say khô.

1.1.2 Thành phần hóa học:

- Thanh phan đinh dưỡng trong đỉnh dưỡng trong rễ nghệ: [21]

Bang 1-1: Thành phần dinh dưỡng trong rễ nghệ|21 |

» Tinh đầu, | - $p100 trong đó có tumeron zingibéren, cineol.

Trang 12

GVHD: Th Sĩ Phan Thị Hoang Anh SVTH: Đoàn Pham Thanh Tam

1.1.3 Công dụng của nghé:[2]

« Trong âm thực:

Không người phụ nữ nào không biết cách sử dụng hanh, tiêu, ớt, tỏi

gừng nghệ Bánh khoái, bánh xéo, bò kho, gà xảo sả ớt đều có sự hiện diệncủa bột nghệ Ca ri có hương vị đậm đà do sự phối hợp của tỉnh dau, chat cay,

chất béo va mau sắc đặc trưng của cả ri là từ chat màu curcumin trong nghệ tao

nên.

® Trong y học:

- Trong dan gian nghệ đã được tin dùng như phương thuốc hữu hiệu dé trị tụ

huyết, máu cao, làm cao dan nhọt, thoa chống vết thương tụ mau, làm mau lành

seo, trị viêm gan vàng da, đau da day, ghé lở mụn nhọt

- Trong Đông y: thân rể nghệ gọi là khương hoàng rễ con gọi là uất kimthường ding trị phong han, chậm có kinh, bang huyết, trị dau bao tứ do thiếu

axit, trị loét da day

thảo 3g, uất kim 5g,lién kiêu 5g, đương quy 15g, bach truật 15g Sắc uống

o Chữa đau da diy: nghệ vang 10g, o được Sg, cam thảo 3g Tan bột uống,

mỗi lằn 3 g, 3 lần

- Trong Tây y: Các nha khoa học nghiên cứu va xác định được các ứng dụng

đa dạng của nghệ như sau:

a ‘Tac dụng hưng phắn và co bóp tử cung

Tác dung lợi mật, thông mật kích thích tế bảo gan va co bóp túi mật

Trang 13

GVHD: Th, Sĩ Phan Thi Hoàng Anh SVTH: Doan Phạm Thanh Tam

o Tác dụng kháng viêm tương đương hydrocortison va phenylbutazon.

vu, tuyến tiền liệt, phỏi va ruột kết nếu chế độ dinh dưỡng có nhiều chất

nghệ Tác dụng chống khói u có được nhờ đặc tính chóng oxx hóa của

curcumin.

o Kết hợp cao tỏi - cao nghệ: Ngày nay, nghệ được sử dụng trong Tay y dưới

các dang được phẩm trị sói mật vàng da táo bón kinh niên rồi loạn tiêu

hóa Thuốc bào chế tir được thảo phối hợp cao tỏi và cao nghệ tạo nên

những tác dụng tăng cường hệ miễn dịch điều hoà huyết áp đường huyếtđông thời phòng chống nhiễm trùng nhồi máu cơ tím và xơ vita động mạch.Kết hợp nghệ - mật ong - cao ban long - canxi: Sự kết hợp nghệ-mật ong-

cao ban long-canxi gluconat cung cấp nhiều axit amin can thiết cho cơ thé

- Dùng củ nghệ rửa sạch, giã nhỏ lấy nước bôi lên vết thương đã rửa sạch dé

mau liền sẹo, sẹo không bị thâm Trên thị trường hiện nay nghệ thường được

thêm vào mỹ phẩm kết hợp với vitamin A, E để thành kem nghệ sữa rửa mat

hạt nghệ

- Ngoài ra, kết hợp nghệ va dau vừng cũng được dùng điều trị nhanh khi mới

bị bóng nhẹ, giúp làm giảm phù nể, xung huyết quanh vết bỏng, giúp vết bỏng

không lan rộng, chóng khô và lién seo, Nếu bôi thuốc sớm trong vòng 24 giờsau khi bị bóng, sẹo sé lién nhanh

- Chất mau thiên nhiên đóng vai trỏ quan trọng trong hai nền công nghiệp lớn:công nghiệp dược phẩm và công nghiệp thực phẩm Một trong những nguyênnhân thưởng gây ra ngộ độc thực phẩm là sử dụng chat mau công nghiệp tạo

nên những mau sắc lòe loẹt va rẻ tiên dé nhuộm thức ăn Vi thể việc sử dung

Trang 14

GVHD: Th Si Phan Thị Hoàng Anh SVTH: Đoàn Phạm Thanh Tâm

những chat mau thiên nhiên khong độc đáp ứng tiêu chuẩn y té trong việc nhuộm màu thực-dược phẩm đóng vai tro quan trọng trong việc bảo vệ sức

khoẻ người tiêu dùng.

Mau vàng của nghệ là chất màu thiên nhiên với mã số E,100 dé nhuộm màu

dược phẩm thay thé dan những chat màu tổng hợp như Tartrazine E 102.1]

- Chi riêng việc khai thác nghệ dé chế biển thánh chat mau dùng trong dược phẩm cũng đủ mở ra một hưởng đi kha thi với nguồn tài nguyên nghệ

thực-phong phủ của Việt Nam.

- _ Việc tận dụng nghệ một nguồn được liệu rẻ tiễn phong phú trong nước và

áp dung kỹ thuật bào ché Tây y hiện đại sẽ tạo ra nguồn dược mỹ phẩm nội địa.

vừa kẻ thừa vừa phát huy tiém năng y học cô truyền góp phan báo vệ hữu hiệu

sức khỏe cho nhân dân.

1.2 Giới thiệu về Cureuminoid:

1.2.1 Cureuminoid:

- Curcuminoid; hoạt chất chính từ cú nghệ vàng có hoạt tính sinh học cao,

không chứa tác nhân độc hại Hỗn hợp curcuminoid có dạng bột màu vàng và là

thành phan chủ yếu tạo nên màu vàng cam của nghệ [21] Trong đó:

ĐỂ chỉ hén hợp của dẫn xuất trên người ta thường dùng thuật ngữ

“Curcuminoid”.

Trang 15

GVHD: Th Si Phan Thị Hoang Anh SVTH: Đoàn Pham Thanh Tam

Hình 1-2: Công thức hóa học chung cia curcuminoid

Dựa vào phép phân tích quang phd, các nhà khoa học xác định được:{6]

Bang 1-2: Các thành phần curcuminnoid

3-methoxyphenyl) - hepta -l,6- điene- 3,5- dione hay

p-hydroxycinamoy! diferuloyimethane Công thức phân tử: Cool ),Os

Khối lượng phân tử: 338

s Bisdemethoxycurcumin:

1.7-Bis-(4-hydroxyphenyl)-hepta-l,6-diene-3.Š-đione hay p.p*-hydroxycinamoy! diferuloymethane Công thức

phần tử: CuH¡„O, Khối lượng phân tử: 308

- Curcuminoid có dang tính thé nâu đỏ, ánh tim và điểm nóng chảy 183 °C

Pigment mau của Curcuminoid không tan trong nước ở pH acid va pH trung

tính tan trong dau, kiểm Acetone, Dichloromethane Dichloroethylene

Dimethylsulfoxide, Benzene Acid acetic va trong các rượu Ethanol,

Methanol

=z

Trang 16

GVHD: Th Si Phan Thị Hoang Anh SVTH: Doan Pham Thanh Tâm

- Dé tan được trong nước Curcuminoid phái kết hợp với các chat hoạt động bẻ

mặt như Sodium dodecyl sulfate, Cetylpyridinium bromide Gelatine.

Polysaccharide, Polyethylenglycol, Cyclodextrin

Trong dung dịch thành phan mau thé hiện chủ yếu ở dang tautomer keto

~ enol và tùy thuộc vào loại dung môi có thé ton tại đến 95% dang enol [30]

Curcuminoid tôn tại ở hai dang hề biển 1a keto va enol do qua trình

tautomer hóa.

phân tứ nên cau trúc enol bên hơn câu trúc keto

môi trường Trong dung môi phân cực cân bằng sẽ có xu hướng dịch

chuyển sang dang enol

Hình 1-3: Sự chuyển hớa keto - enol

Curcuminoid có giá trị hoạt tính sinh học cao là do trong công thức cau

tạo của curcumin có các nhóm hoạt tính sau: [22]

Trang 17

( iVHD: Th Sĩ Phan Thị Hoàng Anh SVTH: Doan Phạm Thanh Tâm

Hình 1-4; Các nhóm chức có hoạt tính trong curcuminoid

1.2.2 Phân lập cureuminoid:

- Phan lập 3 thành phan của curcuminoid:

* Opa vajragupta và cộng sự [19] phân lập 3 thanh phan

curcuminoid bang sắc ký cột silicagel 60G, 0.063-0.200 mm với

hệ dung môi CHCI;:MeOH:AcOH (98:5:2 v/v/v) Cur được rửa

giái đầu tiên kế tiếp 14 hỗn hợp của Cur va DMC, cuối củng là

BDMC tinh DMC được tách ra khỏi hỗn hợp giữa DMC va Cur

bang sắc ký cột với hệ dung môi giải ly CH;CI;:MeOH (95:5 v/v

).

® G K Jayaprakasha vủ cộng sự [17] phân lập 3 thành phan

curcumioid bang sắc ký cột silicagel, thu được Cur, DMC

Trang 18

GVHD: Th Sĩ Phan Thị Hoang Anh SVTH: Doan Pham Thanh Tam

BDMC lan lượt với hệ dung môi benzene : EtOAc (82:18 v/v).

benzene : EtOAc (70:30 viv), benzene : E(OAc (5842 v/v),

Nhiệt độ nóng chảy đo được của Cur DMC, BDMC tương

ứng là 186 - 187°C, 175 - 176°C, 231 -232"C

* W Chearwae và cộng sự [11] cô lập dẫn xuất từ cao chiết

ethanol của củ nghệ vàng được sắc ký cột silicagel với dung môi

CHCÌ: sau đó tăng dân độ phân cực của hệ dung môi với

CHC|;:CH:OH thu được các phân đoạn Cur, DMC, BDMC có độ

tinh khiết khoảng 95-99%

® L.Péret-Almeida và cộng sự [20] cô lập từng din xuất

curcuminoid riêng biệt Hỗn hợp curcuminoid được kết tỉnh lại 3

lin bằng hệ dung môi CH;Cl;:CH;:OH (5:1 v/v) hiệu suất quá

trình kết tinh 40% Căn thu được từ nước cái của quá trinh kết tinh được sắc ký với chat hap

phy silica gel tắm sodium dihydrogen phosphate (NaH;PO,) dung môi rửa giải

là CH;C1; Các phan đoạn tinh khiết được xác định cấu trúc va một sé tinh chat

vật lý.

Bảng I-3: Các thông số hóa lý của curcuminoid

V-Vis max trong ethanol |

nm)

- ló

Trang 19

-GVHD: Th Sĩ Phan Thị Hoang Anh SVTH: Đoàn Pham Thanh Tâm

Hình 1-5: Phố HPLC của BDMC, DMC, Cor |20|

Điều kiện HPLC: cột spherical Shi-pack CLC NH) (5 pm 4.6 x 150

mm Shimadzu), pha động ethanol: nước (85/15 v/v) tốc độ dòng Iml/phút,

- Curcumin là chất bột màu vàng, điểm chảy: 179-183 °C

- Bisdemethoxycurcumin la chất bột màu vang cam, điểm chảy: 220-223°C

- Tan trong methanol, ethanol, chất béo, dicloromethane, aceton, acetic acidbang và hau như không tan trong nước ở môi trường acid hay trung tính

Curcumin tan trong môi trường kiềm tạo dung dich màu đỏ máu rôi ngả tím tan

trong môi trường acid có mau đó tươi.| 30]

- Khi pH ting trong khoảng 7.5 - 10.2 thi sự thoái hóa curcumin là cao nhất nhưng khí pH đạt 10.2-11.5 thi sự thoái hỏa bắt đầu giảm xuống Tuy nhiên

riêng thành phân BMC lại bên hơn trong môi trường kiểm.

TP

Trang 20

GVHD: Th Si Phan Thị Hoang Anh SVTH: Doan Pham Thanh Tam

HaW-life for degradation t,, (hr)

Do trong phân tử có các nhóm chức tương ty curcumin nên Bisdemethoxycurcumin cũng có những phản ứng hóa học đặc trưng như

curcumin, vì chưa tim thấy những công trình trình nghiên cửu ở các tải liệu

tham khảo

* Qua trình điện ly theo pH :

Curcumin không tan trong môi trường nước ở pH acid vẻ trung tinh

nhưng tan tốt ở pH kiểm Nghiên cứu bằng kỹ thuật HPLC cho kết quả điện lytheo pH của curcumin như sau:[30]

Trang 21

GVHD: Th Si Phan Thị Hoàng Anh SVTH: Đoàn Phạm Thanh Tảm

s Phan ứng phân hủy:

- Phân hủy trong môi trường kiểm:

Curcumin tương đổi bén trong môi trường acid nhưng lại bị phân hủy

nhanh chóng trong môi trường kiêm Ở pH =8.5 chỉ sau 5 phút curcumin đã bat

dau phan hủy thánh ferulic acid và feruloylmethane Sau đó feruloylmethane

nhanh chóng ngưng tụ thành các chất có màu váng đến nâu Bên cạnh đó,

feruloylmethane còn bị phan hay thành vanillin và aceton, [30]

| THU VIEN

| Trương Đại-Học Sư-Ph;,

NNGẰ

Trang 22

( iVHD: Th, Sĩ Phan Th) Hoàng Anh SVIH: Đoàn Phạm Thanh Tâm

Hình 1-8: Sự phân hay của curcurmin trong môi trường kiềm

Nghiên cứu của Ying Jan Wang [34] và cộng sự cũng cho thấy 90%

curcumin bị phân huỷ sau 30 phút trong môi trường đệm phosphate pH= 7.2,

37°C.

Nghiên cửu của Tonnesen va Karlsen cho thay chu ki ban hủy của

curcumin trong môi trưởng pH =7.75 là 50 phút trong khi ở pH 10.8 thời gian

đó chi khoảng | phút

290s

Trang 23

GVHD; Th Sĩ Phan Thị Hoàng Anh SVTH: Doan Phạm Thanh Tâm

- Phân hủy dưới tác dụng ánh sáng:

Curcumin không bèn ánh sáng, đặc biệt ở trạng thai dung địch Khi tiếp

xúc với ánh sáng, curcumin bị phân huỷ ngay cả ở dạng rắn và bị phân huỷ

nhanh hơn khi & trang thai dung dịch Sản phẩm phân húy là vanillin, vanillic

acid ferulic aldehyde, ferulic acid Curcumin có thé xảy ra phan img phân hủy

dưới tác dụng của ánh sáng cho sản phẩm khác nhau khi có mặt oxi và không

oxi Sự én định quang hóa cũng được Tonnesen and Karlsen nghiên cứu, cho

thấy curcumin phân hủy theo động học bậc nhất ôn định nhất lả trong dung môimethanol ( chu ki ban hủy khoảng 92,7 giờ) [25]

® Phản ứng cộng H,

Trong phân tử curcumin có nối đôi trong mạch cacbon nên có thé phản ứng

với 1, 2 hoặc 3 phân tử H; tạo thành các dẫn xuất dihydrocurcumin,

tetrahydrocurcumin và hexahydrocurcumin khi có mặt xúc tác kim loại hay oxit

kim loại (Ni PIO;) tương img , các sắn phẩm này cũng là các chất kháng oxy hoá

[15]

¢ Phan ứng imine hóa

Curcumin là hợp chất diketone nên có thé cho phản ứng với các amin bậc

nhất (RNH;), hydroxylamine (NH;OH), hydrazine (NH;-NH;), semicarbazide(NH;NHCONH;) tạo các dẫn xuất imine (base Schiff) hoặc dẫn xuất imine

tương ứng [33]

Trang 24

GVHD; Th Sĩ Phan Thị Hoàng Anh SVTH: Doan Phạm Thanh Tâm

Hình 1-9: Cơ chế phán ứng imine hóa

Giai đoạn đầu của phản ứng là cộng nucleophine của cặp điện tử tự

do trên nguyễn tử nitrogen của amine vào nguyên tử carbon mang một phầnđiện tích đương của nhóm carbonyl, Sự chuyển hoá proton nhanh cho sản

phẩm trung gian bên hon là carbinolamin Hợp chat này rất hoạt động nên bình

thường không có thẻ tách ra được Phản ứng nảy cản một lượng nhỏ acid làm

xúc tác, giúp cho cân bằng chuyển dịch về phía tách nước từ hợp chất trung

gian carbinolamine cho sản phẩm imine Giai đoạn quyết định tốc độ phan ứng

là giai đoạn tách nước từ cacbinolamin đã proton hóa.

Tốc độ chung: v=k[C=O](H”](RNH;].

Phan ứng phụ thuộc nông độ H" hay pH [32]

Trang 25

GVHD: Th Si Phan Thị Hoàng Anh SVTH: Đoàn Phạm Thanh Tâm

Hinh 1-10: Sự phụ thuốc tốc độ phim ứng vào pH môi trường

Curcumin cũng là hợp chất B-diketone nên ngoài khá năng tạo các imine

và din xuất imine, curcumin còn có thé tạo các hợp chất dị vòng khác nhau.Hiện nay có một số nghiên cứu tổng hợp các hợp chất đị vòng củacurcumin như dị vòng pyrazole, isoxazole curcumin Cơ chế của các phảnứng này tương tự như phản ứng imine thông thưởng [28, 35]

s Phản ứng tạo phức

Cureumin với cấu trúc điketon trong môi trường acid hay trung tính nằm

dưới dạng hỗ biến keto- enol đối xứng va ổn định, lam cho curcumin có khả năng

tạo phức mạnh với nhiều ion kim loại khác nhau như : Zn Ÿ”, Sn 7", AI ”, Cu?*, Ni

** Fe * {9]

Curcumin có thé cho một hay nhiều cặp electron tự do trên các nguyên tửoxy của cấu trúc keto - enol vả chất nhận là các ion kim loại với các orbitan còn

trồng

Do vậy liên kết cộng hóa trị giữa curcumin vả kim loại được hình thành Sự

liên kết nay lam thay đôi năng lượng trường tinh thẻ của các ion kim loại lam thay

đôi sự phân bề electron trong phân tứ Kết qua 1a phức của kim loại va curcumin sẽ

có nhiều mau khác nhau

-31.

Trang 26

GVHD: Th Sĩ Phan Thị Hoàng Anh SVTH: Đoàn Phạm Thanh Tâm

Hinh 1-11; Sự hỗ biến của Curcumin trong dung dịch

Các ion kim loại này hap thu các cặp electron trong nguyên tử oxy của

phân tử curcumin dé tạo phức Phức ion-kim loại không bên ở nhiệt độ cao vakhi tiếp xúc với ánh sáng trong thời gian dải

Một ion kim loại có thé tạo phức với một hay nhiều phân tử curcumin[13]

s Phan ứng của nhóm hydroxyl trên vòng benzene

Do sự liên hợp cặp electron tự do của nhóm OH với vòng benzene làm cho

nhỏm phenoxy! của curcumin để nhường nguyên tử H tạo thành góc tự do phenoxy

bên vững [26]

Ngoài ra nhóm methylene ở giữa nhóm ƒ - diketone có thé nhường nguyên

tử H tạo gốc tự do carbon ôn định.

Trang 27

-24-GVHD; Th Sĩ Phan Thị Hoàng Anh SVTH: Doan Phạm Thanh Tâm

Hai hướng phan ứng này góp phản giải thích hoạt tính kháng oxy hóa mạnh của curcumin và các dẫn xuất của chúng.

Sơ đỏ minh họa hai hướng phan ứng của curcumin với các gốc tự do như

Trang 28

GVHD: Th Si Phan Thị Hoàng Anh SVTH: Doan Pham Thanh Tam

Ung thư được xem là bệnh nan y, hiện tại ung thư được điều trị dựa trên sự

kết hợp của ba phương pháp là xạ trị, phẫu trị và hoá trị Riêng thuốc trị ung thư

trong hoá trị là loại thuốc khó sử dung hơn cả vì độc tính cao [ 10, 16]

Thuếc trị ung thư có tác dụng ức chế sự phát triển và biệt hóa các tế bào ung

thư nhằm chặn đứng sự phát triển và di căn của ung thư [3, 4]

Tuy nhiên đại đa số các thuốc trị ung thư hiện nay đều dễ bị nhờn thuốc và

hệ số an toàn giảm dẫn theo thời gian sử đụng, ngoài ra chúng có thể gây độc cho các tế bào lành và gây ra các tác dụng phụ rất nặng nề như: rụng tóc, buồn nôn Vi

vậy việc tìm ra hoạt chất có tác dụng chống ung thư nguồn gốc từ tự nhiên và tăng

hoạt tính của các hợp chất đó đang là vấn để được quan tâm hang đầu

Curcumin là được xem một hoạt chất điều trị ung thư vào loại mạnh nhấttheo cơ chế tự hủy diệt từng phan các tế bào ác tính

o ngăn chặn không cho hình thành các tế bào ung thư mới mà không ảnh

hưởng đến các tế bảo lành tính bên cạnh

nước udng hằng ngày.

- 26

Trang 29

-GVHD; Th Sĩ Phan [hị Hoang Anh SVTH: Đoàn Phạm Thanh Tâm

Vi vậy cur là hoạt chat hỗ trợ, phỏng chông và chữa trị ung thư một

cách có hiệu qua |4 7|

Ngoài ra curcumin có khả năng ức chế sự hình thành khỏi u, tac động

đến hau hết các giai đoạn của quá trình hình thành va phát triển của khối u như:biến đổi phát triển, lan rộng cúa tế bảo ung thư

s Hoat tính kháng oxy hóa:

Trong cấu trúc của curcumin có hydrogen của nhóm phenolic và hydrogencủa nhóm methylene (giữa liên kết J-diketone) déu có thé tạo nên khả năng khángoxy hoá Tuy nhiên, hoạt tính của curcumin thực chat là do hydrogen ở vị trí nàogây ra vẫn còn nhiều tranh cai [22

Nhóm enolic có tính acid cao hơn nhóm phenolic nên hydrogen của

enolic đóng vai trò quyết định hoạt tính kháng oxy hoá của curcumin Do

đó trong trong quá trình trao đổi proton đẻ loại bỏ gốc tự do hydrogen của

enolic tách ra đảu tiên [29|

Hình 1-14: Cơ chế quét gốc tự do superoxide của curcamin

Tuy nhiên nghiên cứu khác lại cho rằng vai trò kháng oxy hoá của nhỏmphenolic hay methylen trên curcumin tùy thuộc vảo loại gốc tự do tan công vả môi

trường phan ứng [27]

Hoạt tính kháng oxy hoá của curcumin chủ yếu là do quá tinh táchhydrogen trên nhóm phenolic va một phần trên nhóm methylene Sở di hoạt tính

kháng oxy hoá curcumin cao là do sự cộng hướng giữa các carbon lai hỏa sp’ voi

oxygen (trên liên kết ketone) trong curcumin lam ôn định các gốc tự đo hình thànhgiữa các carbon lai hoá sp2 với oxygen (trên liên kết ketone) trong curcumin lam

ôn định [24]

Trang 30

GVHD; Th Sĩ Phan Thị Hoang Anh SVTH: Đoàn Pham Thanh Tâm

Curcumin có kha năng tạo phức mạnh với các ion kim loại như chỉ,

cadmium, sắt mã các ion kim loại này là nhân tô xúc tác cho nhiều phan ứng oxyhoá, đầu độc tế bảo thản kinh vả là nguyên nhân gây ra các căn bệnh như

Alzheimer, Parkinson, Do vậy curcumin là một trong các hợp chất thiên nhiêntiềm năng có thé sử dụng dé loại trừ các ion kim loại độc trong cơ thẻ người [13]

s_ So sánh hoạt tinh sinh học của Cur và dẫn xuất:

Hoạt tính sinh học của Cur DMC, BDMC được Preetha Anand vả cộng sự

nghiên cửu va so sánh : [8]

BDMC có hoạt tinh cao hơn DMC và curcumin tạo cytotoxicity ngăn chin

tế bảo ung thư buông trửng.

BDMC hoạt tinh yếu hơn curcumin và DMC như chéng oxy hóa vả oxy

hóa chất bám DNA.

BDMC hoạt tính yếu hơn curcumin va DMC, chất ức chế chất khửperoxynitrite,

BDMC hoạt tính hon DMC va curcumin, hình thành chất khang đột biến và

chất chông sâu răng.

BDMC kém hoạt động hơn curcumin và DMC trong quá trình ngăn chặn

hình thành liên kết đơn với oxy - có hại cho DNA

BDMC hoạt tính yếu hơn curcumin và DMC, loại bỏ và ngăn chặn Pgp và nhạy cảm với các loại thuốc gây hại cho tế bào.

BDMC hoạt tính yêu hơn curcumin và DMC trong việc ngăn chặn sự hoạt

hóa NF-kB (Nuelear Factor-kappa B) gây nhiễm độc gan.

thé gây anh hưởng lên những tế bảo óc của bệnh nhân Alzheimer's

Nhưng họ muốn tim ra yếu tổ chính xác trong hợp chat curcumin Họ đã

tách riêng một chất gọi la bisdemethoxycurcumin vả xác định ring nỏ làthành phan chong bệnh tích cực nhất trong hợp chat curcumin

rằng chất bisdemethoxycurcumin giúp tang sức mạnh cho những tế bio

macrophages thuộc hệ thông miễn dịch dé khiến cho chúng tiêu điệt

Tiêu đề	Nghiên Cứu Tổng Hợp Dẫn Xuất Pyrazole Từ Bisdemethoxycurcumin
Tác giả	Đoàn Phạm Thanh Tõm
Người hướng dẫn	PGS.TS Trần Thị Việt Hoa, Th.S Phan Thị Hoàng Anh
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm TP.HCM
Chuyên ngành	Hóa Học
Thể loại	khóa luận tốt nghiệp
Năm xuất bản	2010
Thành phố	TP.HCM

Định dạng
Số trang	60
Dung lượng	71,84 MB