Một số flavonoid bán tổng hợp, đặc biệt là các dẫn xuất của luteolin, được sử dụng như một tác nhân điều trị một số bệnh do các gốc tự do gây ra ung thư, lão hoá,..Trong nghiên cứu này, luteolin được điều chế bằng cách thuỷ phân rutin trong môi trường base với hai phương pháp đun hồi lưu thường và đun trong lò vi sóng. Đun hồi lưu có sự hỗ trợ của vi sóng cho hiệu suất cao (67,15%) trong thời gian ngắn hơn và từ luteolin đã tổng hợp được 4 dẫn xuất. Các phổ IR, HRMS, HPLC, 1HNMR, 13CNMR được dùng để xác định cấu trúc của sản phẩm và khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa bằng phương pháp đo độ hấp thu DPPH 1,1 diphenyl 2 picryl hydrazyl. Kết quả khảo sát cho thấy khả năng kháng oxy hoá của luteolin và 6,8dibromo3,4,5,7 tetrahydroxyflavone (LTB) là mạnh nhất. Ba dẫn xuất 3,4,5,7tetraacetoxyflavone (LAT), 3,4,5,7tetramethoxyflavone (LMT), và 3,4,5,7tetraallyloxyflavone (LAB) thì có hoạt tính yếu.AbstractSome semisynthetic flavonoids, particularly derivatives of luteolin, are used as therapeutic agents in the treatment of diseases involving free radicals. In this work, luteolin was obtained by treating rutin in base with the traditional reflux and reflux in microwave. The microwaveassistant reflux gave higher yield (67.15%) in shorter time. In addition, a series of novel luteolin derivatives was synthesized. The structures of these products were confirmed by IR, HRMS, HPLC, 1HNMR, 13CNMR. Moreover, their free radical scavenging activity was evaluated using 1,1diphenyl2picrylhydrazyl (DPPH) free radical. The antioxidant activity of luteolin and 6,8dibromo3,4,5,7tetrahydroxyflavone (LTB) was the strongest. Three derivatives 3,4,5,7tetraacetoxyflavone (LAT), 3,4,5,7tetramethoxyflavone (LMT), and 3,4,5,7tetraallyloxyflavone (LAB) showed weak free radical scavenging activity.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ …….……. TRẦN THỊ HƯỞNG NGHIÊN CỨU BÁN TỔNG HỢP VÀ XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HOÁ CỦA LUTEOLIN VÀ DẪN XUẤT LUẬN VĂN THẠC SĨ CẦN THƠ – 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ …….……. TRẦN THỊ HƯỞNG NGHIÊN CỨU BÁN TỔNG HỢP VÀ XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HOÁ CỦA LUTEOLIN VÀ DẪN XUẤT LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên Ngành: Hóa Hữu Cơ Mã số: 60 44 27 HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS HOÀNG THỊ KIM DUNG CẦN THƠ – 2012 LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chương trình đào tạo 2 năm thạc sĩ cùng với sự cố gắng và nỗ lực của bản thân còn có sự động viên, giúp đỡ to lớn của tất cả quý Thầy Cô, gia đình và bạn bè. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả. Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Hoàng Thị Kim Dung − Phó Viện trưởng Viện Công nghệ Hóa học − Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, Cô đã tận tình hướng dẫn động viên, giúp đỡ em để hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn đến tất cả quý Thầy Cô trong Khoa Khoa học Tự Nhiên − Trường Đại học Cần Thơ, và quý Thầy Cô khoa Hóa nói riêng, quý Thầy Cô Viện Công nghệ Hóa học − Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, những người đã truyền đạt cho em nhiều kiến thức bổ ích trong suốt 2 năm học qua. Cảm ơn TS Trần Ngọc Quyển, ThS Trịnh Thị Thanh Huyền, kỹ sư Lý Tú Uyên, cùng các anh chị Phòng Hoá Hữu Cơ & Polymer − Viện Công nghệ Hóa học − Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em tiếp cận, vận dụng những kiến thức đã học trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Gửi lời cảm ơn đến quý Thầy Cô trong hội đồng bảo vệ luận văn đã đọc và đưa ra những nhận xét quý báu giúp em hoàn thiện hơn. Con xin cảm ơn gia đình, nơi hậu phương vững chắc đã tạo điều kiện cho con luôn tiếp bước đi lên. Cuối cùng gửi lời cảm ơn anh chị, bạn bè đã giúp đỡ tôi tránh được những sai sót trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. Một lần nữa xin chân thành cảm ơn! TP. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 05 năm 2012 TRẦN THỊ HƯỞNG TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang i LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012 TÓM TẮT LUẬN VĂN Tóm tắt Một số flavonoid bán tổng hợp, đặc biệt là các dẫn xuất của luteolin, được sử dụng như một tác nhân điều trị một số bệnh do các gốc tự do gây ra : ung thư, lão hoá, Trong nghiên cứu này, luteolin được điều chế bằng cách thuỷ phân rutin trong môi trường base với hai phương pháp đun hồi lưu thường và đun trong lò vi sóng. Đun hồi lưu có sự hỗ trợ của vi sóng cho hiệu suất cao (67,15%) trong thời gian ngắn hơn và từ luteolin đã tổng hợp được 4 dẫn xuất. Các phổ IR, HRMS, HPLC, 1 H − NMR, 13 C − NMR được dùng để xác định cấu trúc của sản phẩm và khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa bằng phương pháp đo độ hấp thu DPPH ( 1,1 − diphenyl − 2 − picryl − hydrazyl ) . Kết quả khảo sát cho thấy khả năng kháng oxy hoá của luteolin và 6,8 − dibromo − 3 ′ ,4 ′ ,5,7 − tetrahydroxyflavone (LTB) là mạnh nhất. Ba dẫn xuất 3 ′ ,4 ′ ,5,7 − tetraacetoxyflavone (LAT), 3 ′ ,4 ′ ,5,7 − tetramethoxyflavone (LMT), và 3 ′ ,4 ′ ,5,7 − tetraallyloxyflavone (LAB) thì có hoạt tính yếu. Abstract Some semi−synthetic flavonoids, particularly derivatives of luteolin, are used as therapeutic agents in the treatment of diseases involving free radicals. In this work, luteolin was obtained by treating rutin in base with the traditional reflux and reflux in microwave. The microwave−assistant reflux gave higher yield (67.15%) in shorter time. In addition, a series of novel luteolin derivatives was synthesized. The structures of these products were confirmed by IR, HRMS, HPLC, 1 H−NMR, 13 C−NMR. Moreover, their free radical scavenging activity was evaluated using 1,1−diphenyl−2−picryl−hydrazyl (DPPH) free radical. The antioxidant activity of luteolin and 6,8−dibromo−3′,4′,5,7−tetrahydroxyflavone (LTB) was the strongest. Three derivatives 3′,4′,5,7−tetraacetoxyflavone (LAT), 3′,4′,5,7−tetramethoxyflavone (LMT), and 3′,4′,5,7−tetraallyloxyflavone (LAB) showed weak free radical scavenging activity. TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang ii LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012 MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 TỔNG QUAN 2 I FLAVONOID 3 I.1 Nguồn gốc phân bố 3 I.2 Cấu trúc hoá học 4 II FLAVONE 5 II.1 Cấu trúc hoá học 5 II.2 Các phương pháp tổng hợp flavone 6 II.2.1 Phương pháp Baker−Venkatarama 6 II.2.2 Phương pháp Allan−Robinson 6 II.2.3 Phương pháp ngưng tụ Claisen 7 II.2.4 Phương pháp oxy hoá Chalcone 7 II.2.5 Tổng hợp flavone từ aurone 8 II.2.6 Phương pháp oxy hoá flavanone 8 III HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC FLAVONOID 9 III.1 Vai trò của flavonoid đối với cây cỏ 9 III.2 Tính chất dược lý của flavonoid 10 III.2.1 Khảng năng kháng oxy hoá của flavonoid 10 III.2.2 Tác nhân chống ung thư 10 III.2.3 Khả năng kháng viêm 10 III.2.4 Vai trò phòng ngừa và điều trị bệnh tim 10 III.2.5 Flavonoid ức chế các enzyme 11 TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang iv LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012 III.2.6 Các hoạt tính khác của flavonoid 11 IV TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 11 IV.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 11 IV.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 11 V LUTEOLIN VÀ DẪN XUẤT 13 V.1 Luteolin 13 V.1.1 Các loại cây có chứa luteolin 13 V.1.2 Cấu tạo của luteolin 14 V.1.3 Tính chất vật lý 14 V.1.4 Phản ứng bán tổng hợp 15 V.1.4.1 Thuỷ phân rutin 15 V.1.4.2 Demethyl hoá diosmetin 15 V.1.5 Ứng dụng của luteolin 16 V.1.5.1 Tác dụng hạ đường huyết 16 V.1.5.2 Tác dụng kháng viêm 16 V.1.5.3 Tác động đến các tế bào ung thư 18 V.2 Dẫn xuất của luteolin 19 V.2.1 Tổng hợp 3 ′ ,4 ′ ,5,7−tetraacetoxyflavone (ký hiệu LAT) 19 V.2.1.1 Cấu tạo 19 V.2.1.2 Tính chất vật lý 20 V.2.1.3 Phản ứng tổng hợp 20 V.2.2 Tổng hợp 3 ′ ,4 ′ ,5,7−tetramethoxyflavone (ký hiệu LMT) 20 V.2.2.1 Cấu tạo 20 V.2.2.2 Tính chất vật lý 21 TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang v LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012 V.2.2.3 Phản ứng tổng hợp 21 V.2.3 Tổng hợp 3 ′ ,4 ′ ,5,7−tetraallyloxyflavone (Ký hiệu LAB) 21 V.2.3.1 Cấu tạo 21 V.2.3.2 Phản ứng tổng hợp 22 V.2.4 Tổng hợp 6,8−dibromo−3 ′ ,4 ′ ,5,7−tetrahydroxyflavone (ký hiệu LTB) 22 V.2.4.1 Cấu tạo 22 V.2.4.2 Phản ứng tổng hợp 23 VI CÁC CHẤT CHỐNG OXY HOÁ 23 VI.1 Khái niệm 23 VI.2 Hệ thống chống oxy hoá 24 VI.3 Các kiểu tác động của các chất chống oxy hoá 24 VI.4 Một số chất chống oxy hoá 25 VI.5 Phương pháp xác định hoạt tinh kháng oxy hoá 26 VI.5.1 Tìm hiểu về DPPH 27 VI.5.2 Lịch sử của phương pháp DPPH 28 VI.5.3 Dung môi và pH của phản ứng 28 VI.5.4 Đo độ hấp thu 28 VI.5.5 Thời gian phản ứng 28 VI.5.6 Kết quả tính toán 28 THỰC NGHIỆM 30 I DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HOÁ CHẤT 31 I.1 Dụng cụ 31 I.2 Thiết bị 31 I.3 Hoá chất 31 TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang vi LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012 II PHƯƠNG PHÁP PHÂN LẬP CÁC HỢP CHẤT 31 III PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC HỢP CHẤT 32 IV TỔNG HỢP LUTEOLIN 33 IV.1 Tổng hợp ở điều kiện thường 33 IV.2 Tổng hợp trong lò vi sóng 33 V TỔNG HỢP DẪN XUẤT CỦA LUTEOLIN 34 V.1 Tổng hợp dẫn xuất 3 ′ ,4 ′ ,5,7−tetraacetoxyflavone (LAT) 35 V.2 Tổng hợp dẫn xuất 3 ′ ,4 ′ ,5,7−tetrametoxyflavone (LMT) 35 V.3 Tổng hợp dẫn xuất 3 ′ ,4 ′ ,5,7−tetraallyloxyflavone (LAB) 36 V.4 Tổng hợp dẫn xuất 6,8−dibromo−3 ′ ,4 ′ ,5,7−tetrahydroxyflavone (LTB) 37 VI ĐO ĐỘ HẤP THU DPPH 37 VI.1 Cơ sở thực nghiệm 37 VI.2 Dụng cụ và hoá chất 38 VI.3 Tiến hành thực nghiệm 38 KẾT QUẢ, THẢO LUẬN 39 I XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA LUTEOLIN VÀ DẪN XUẤT 40 I.1 Xác định cấu trúc của luteolin 40 I.2 Xác định cấu trúc của 3 ′ ,4 ′ ,5,7−tetraacetoxyflavone (LAT) 43 I.3 Xác định cấu trúc của 3 ′ ,4 ′ ,5,7−tetramethoxyflavone (LMT) 47 I.4 Xác định cấu trúc của 3 ′ ,4 ′ ,5,7−tetraallyloxyflavone (LAB) 49 I.5 Xác định cấu trúc của 6,8−dibromo−3 ′ ,4 ′ ,5,7−tetrahydroxyflavone (LTB) 52 II KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HOÁ THEO PHƯƠNG PHÁP DPPH 56 II.1 Kết quả đo hoạt tính kháng oxy hoá của các mẫu 56 TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang vii LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012 II.2 Xác định nồng độ bắt 50% gốc tự do DPPH (SC 50 ) của mẫu 65 KẾT LUẬN 66 TAÌ LIỆU THAM KHẢO 68 TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang viii LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DMSO Dimethyl sulfoxide DDQ 2,3−dichloro−5,6−dicyano−1,4−benzoquinone CHCl 3 Chloroform K 2 CO 3 Potassium carbonate KBr Potassium bromide DPPH 1,1−diphenyl−2−picrylhydrazyl 13 C-NMR Carbon (13) Nuclear Magnetic Resonance dd Double of doublet (Mũi đôi đôi) DEPT Detortionless Enhancement by Polarization Transfer HRMS High Resolution Mass Soectrometry HPLC High−Performance Liquid Chromatography IR Infrared DEPT Detortionless Enhancement by Polarization Transfer EC 50 50% Efficient Concentration IC 50 50% Inhibitory Capacity Value SC 50 Scavenging concentration s Singlet (NMR) R f Retention factor TLC Thin Layer Chromatography (Sắc ký lớp mỏng) UV Ultraviolet−visible spectroscopy δ Chemical shift J Coupling constant TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang ix [...]... tâm nghiên cứu, công ty dược phẩm đang đầu tư kinh phí nghiên cứu tổng hợp luteolin và dẫn xuất của nó để ứng dụng trong y học và đời sống Việc tổng hợp luteolin và dẫn xuất có hoạt tính tốt, tinh khiết là điều hết sức cần thiết, vì vậy việc lựa chọn tìm kiếm các phương pháp để tổng hợp luteolin có hiệu suất cao là rất quan trọng Góp phần vào xu hướng đó thì đề tài Nghiên cứu bán tổng hợp và xác định. .. bán tổng hợp và xác định hoạt tính kháng oxy hóa của luteolin và dẫn xuất được nghiên cứu tổng hợp ra luteolin và dẫn xuất và thử hoạt tính kháng oxy hóa của chất tổng hợp được TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang 1 LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012 TỔNG QUAN TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang 2 LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012 I FLAVONOID I.1 Nguồn gốc, phân bố 14 - Flavonoid là những hợp chất tự nhiên hiện diện... PI3K, Akt, và ERK1/2 và CDC25c, nhằm ngăn chặn những tế bào ung thư từ việc phân chia và dẫn đến chết tế bào″ V.2 Dẫn xuất của luteolin TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang 18 LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012 Việc tổng hợp các dẫn xuất là để biến đổi cấu trúc các chất ban đầu nhằm thay đổi tính chất lý hoá, là nguyên nhân làm thay đổi hoạt tính sinh học của chất, từ đó có thể tạo ra các hợp chất có hoạt tính tốt... HOÁ HỌC − 2012 OH Cl Cl O HO Cl Cl OH POCl3 Cl Cl O O RNH2 DMF OH O OH OH O R 3a-e 3',4',7-trichloro-5-hydroxyflavon Luteolin N R= 3a 3b 3c 3d 3e V LUTEOLIN VÀ DẪN XUẤT Trên cơ sở các tính chất dược lý cùng với nguồn nguyên liệu dồi dào có chứa rutin, hợp chất đại diện cho flavonol có hoạt tính sinh học cao để tiến hành bán tổng hợp các dẫn xuất nhằm xác định các tác dụng sinh học góp phần nghiên cứu. .. về sự phân bố và xác định hoạt tính sinh học của luteolin và một vài dẫn xuất của luteolin: luteolin 7−O−glucoside (Cynaroside), luteolin 8−C−glucoside (Orientin), luteolin 6−C−glucoside (Isoorientin) OH OH OH HO OH HO O O HO OH O OH HO OH O O Luteolin 7-O-glucoside (Cynaroside) Luteolin HO O OH OH HO OH OH O HO OH HO HO O O HO O HO HO OH OH OH O Luteolin 6-C-glucoside (Isoorientin) O Luteolin 8-C-glucoside... Weidong Yan đã khảo sát độ hoà tan của luteolin trong hỗn hợp ethanol, nước ở những nhiệt độ khác nhau từ 273,5−323,15K.19 - Năm 2010, đồng tác giả Jing Fen Li, Sheng wang, hai Qiang Bai, Bin Yang và Zhi Gang Chen đi từ luteolin đã tổng hợp được dẫn xuất 3′,4′,7−trichloro−5−hydroxyflavone, và từ dẫn xuất 3 ′,4′,7−trichloro−5−hydroxyflavone đã tổng hợp được một vài dẫn xuất bằng phản ứng Vilsmeier−Haak−Arnold... THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012 phương pháp tổng hợp luteolin và một số dẫn xuất của luteolin từ nhiều nguồn nguyên liệu khác - Năm 2007, Luigi Quintieri a, Pietro Palatini a, Alberto Nassi a, Paolo Ruzza b, a Maura Floreani đã nghiên cứu về sự ức chế midazoam gan ở người, và tái tổ hợp enzyme CYP 3A4 và CYP3A5 từ hai flavonoids diosmetin và luteolin - Năm 2009, Tác giả Miguel López−Lázaro đã nghiên cứu về sự... tách chiết, cô lập và xác định được cấu trúc dẫn xuất của luteolin: Luteolin O−β−glucopyrannoside từ lá atisô Đà Lạt (Cynara Scolymus.L.) họ Cúc (Asteraceae), và khảo sát khả năng kháng DPPH của hợp chất.17 - Năm 2010, Lê Anh Tuấn đã tách chiết, cô lập và nhận danh được cấu trúc của luteolin từ cây Kim Tiền Thảo (Desmodium Flaracifolium (Ofdeck)) trồng tại Phú Yên.7 IV.2 Các nghiên cứu trên thế giới... các ngành dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm, Theo nghiên cứu tổng kết của Ioan Simiti và Ioan Schwartz [6], các nhóm chức có thể ảnh hưởng tới hoạt tính sinh học của một số hợp chất khi thay đổi cấu trúc phân tử là các nhóm hydroxy, methoxy, halogenua, alkyl,…Khi đưa các nhóm chức này vào phân tử hữu cơ sẽ làm ảnh hưởng đến tính chất lý hoá kéo theo các hoạt tính sinh học cũng thay đổi Sự thay đổi cấu trúc... trị ung thư bằng thuốc, và hoá trị liệu ung thư tiềm ẩn Ở mức độ ROS, sự ức chế các enzyme có khả năng làm giãn, trải ra, tháo gỡ hoặc thay đổi độ xoắn quá mức của sợi axit deoxyribonucleic, giảm hoạt tính NFkappaB and AP−1,sự ổn định của p53, sự ức chế của PI3K, STAT3, IGF1R, and HER2 đó là những khả năng có thể tham gia vào cơ chế trong các hoạt tính sinh học giả định của luteolin Ung thư đại tràng . để tổng hợp luteolin có hiệu suất cao là rất quan trọng. Góp phần vào xu hướng đó thì đề tài Nghiên cứu bán tổng hợp và xác định hoạt tính kháng oxy hóa của luteolin và dẫn xuất được nghiên. tâm nghiên cứu, công ty dược phẩm đang đầu tư kinh phí nghiên cứu tổng hợp luteolin và dẫn xuất của nó để ứng dụng trong y học và đời sống. Việc tổng hợp luteolin và dẫn xuất có hoạt tính tốt,. IV.1 Tổng hợp ở điều kiện thường 33 IV.2 Tổng hợp trong lò vi sóng 33 V TỔNG HỢP DẪN XUẤT CỦA LUTEOLIN 34 V.1 Tổng hợp dẫn xuất 3 ′ ,4 ′ ,5,7−tetraacetoxyflavone (LAT) 35 V.2 Tổng hợp dẫn xuất