CƠ CHẾ tác ĐỘNG của chất có hoạt tính sinh học

MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA CÁC CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC...4 Chương 2: MỘT SỐ CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TRONG TỰ NHIÊN...5 I... Một số ứng dụng của các chất có hoạt tính sinh học: Các hợp ch

VI N CÔNG NGH SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM



Đề tài 27: Các chất có hoạt tính sinh học, cơ chế tác

động,phương pháp chiết suất, kiểm tra

GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương

Lớp : ĐHTP8B

SVTH: Nguyễn Thái Thanh Huyền 12092591

Lê Thị Thanh Trà 12087811

Lê Nhật Quỳnh 12025171 Phạm Thị Bích Phượng 12023481

Tp HCM, ngày 18 tháng 6 năm 2014

MỤC LỤC

Lời mở đầu

Chương 1: KHÁI QUÁT VỀ CÁC CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC 4

I KHÁI NIỆM 4

II MỘT SỐ ỨNG DỤNG CỦA CÁC CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC 4

Chương 2: MỘT SỐ CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TRONG TỰ NHIÊN 5

I ANCALOID 5

II FLAVONOID 11

III GLYCERID TRỢ TIM 17

IV COUMARIN 22

V TERPENOID 26

VI SAPONIN 31

KẾT LUẬN 40

Tài liệu tham khảo 41

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, con người có cuộc sống tốt hơn với những tiến bộ vượt bậc của khoa học và công nghệ Tuy nhiên, thiên nhiên vẫn luôn gắn liền, đồng hành với cuộc sống của con người, sống hài hòa cùng thiên nhiên, con người ngày càng khám phá ra những điều kì diệu từ thiên nhiên Trong đó phải kể đến các chất có hoạt tính sinh hoc từ thiên nhiên mang đến giá trị đóng góp có ý nghĩa vào nhiều lĩnh vực nghiên cứu khoa học trong y học, dược phẩm, mỹ phẩm, chăn nuôi, thú y,

Đặc biệt trong 20 năm trở lại đây, các hợp chất có hoạt tính sinh học từ thiên nhiên càng được sử dụng rộng rãi và có hiệu quả trong sản xuất các thực phẩm chức năng, bổ sung dinh dưỡng hay thực phẩm thuốc là các sản phẩm nâng cao sinh lực, nâng cao sức khỏe con người, chống oxy hóa, chống lão hóa, tăng cường miễn dịch, phòng và hỗ trợ điều trị bệnh tật, nâng cao tuổi thọ

Qua bài tiểu luận này, chúng ta sẽ hiểu hơn về các chất có hoạt tính sinh học, cơ chế tác động của nó cũng như các phương pháp chiết suất, kiểm tra Bài tiểu luận còn nhiều thiếu sót mong nhận được góp ý từ cô giáo và các bạn Xin chân thành cảm ơn!

Nhóm tiểu luận

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ CÁC CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC

II Một số ứng dụng của các chất có hoạt tính sinh học:

Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học không những được sử dụng rộng rãi trong y học, mà còn được dùng phổ biến trong chăn nuôi, trồng trọt, thú y và mỹ phẩm

Hiện nay, hầu hết các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của các hợp chất có nguồn gốc thực vật ứng dụng trong phòng ngừa và điều trị một số bệnh của người và động vật tập trung vào các hướng:

- Ức chế sự phát triển của tế bào ung thư

- Ức chế sự nhân lên của các vi khuẩn, virus gây bênh và khả năng kháng viêm

- Các hợp chất có khả năng tham gia vào các quá trình sinh hóa hạn chế một số loại bệnh như tiểu đường, ngộ độc hóa chất

- Các hợp chất chống oxy hóa, hạn chế sự sản sinh các gốc tự do, hạn chế đột biến gen

- Hạn chế tác động tiêu cực của hội chứng mãn kinh ở phụ nữ và phòng tránh các bệnh liên quan đến hội chứng mãn kinh

- Nghiên cứu cấu trúc của các hợp chất có hoạt tính phòng và trị bệnh khởi đầu cho việc tổng hợp các chất mới có hoạt tính tương tự hoặc mạnh hơn hoạt tính của các hợp chất tự nhiên kết quả là các dược phẩm mới ra đời

CHƯƠNG 2: MỘT SỐ CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC

TRONG TỰ NHIÊN

I Ancaloid:

1 Đặc điểm cấu tạo và tính chất:

Ancaloid là một hợp chất hữu cơ có cấu tạo phức tạp mà mỗi phân tử của nó đều chứa ít nhất một nguyên tử nitơ dưới dạng dị vòng Do đó, chúng là nhóm các hợp chất không thuần khiết về mặt hoá học Các ancaloit thông thường là các dẫn xuất của các axít amin và phần nhiều trong số chúng có vị đắng Chúng được tìm thấy như là các chất chuyển hóa phụ trong thực vật (ví dụ khoai tây hay cà chua), động vật (ví dụ các loại tôm, cua, ốc, hến) và nấm

Cấu trúc hóa học của ephedrin, một ancaloit nhóm phenetylamin

Hiện nay, người ta đã tìm được khoảng gần 6000 ancaloid và chủ yếu là các chất

ít tan trong nước nhưng dễ tan trong các dung môi hữu cơ, nhiều chất có hoạt tính sinh học cao đối với cơ thể người và động vật, được sử dụng trong y học với vai trò như là các chất giảm đau hay gây tê, cụ thể như morphinhay codein, cũng như trong một số ứng dụng khác

 Phân loại: Các nhóm ancaloit hiện nay bao gồm:

+ Nhóm pyridin: piperin, coniin, trigonellin, arecaidin, guvacin, pilocarpin, cytisin,

nicotin, spartein, pelletierin

+ Nhóm pyrrolidin: hygrin, cuscohygrin, nicotin

+ Nhóm tropan: atropin, cocain, ecgonin, scopolamine

+ Nhóm quinolin: quinin, quinidin, dihydroquinin, dihydroquinidin, strychnin,

brucin, veratrin, cevadin

+ Nhóm isoquinolin: Các ancaloit gốc thuốc phiện như morphin, codein, thebain,

papaverin, narcotin, sanguinarin, narcein, hydrastin, berberin

+ Nhóm phenethylamin: mescalin, ephedrin, dopamin, amphetamin

+ Nhóm indol:

Các tryptamin: DMT, N-metyltryptamin, psilocybin, serotonin

Các ergolin: Các ancaloit từ cựa ngũ cốc/cỏ như ergin, ergotamin, axít lysergic Các beta-cacbolin: harmin, harmalin, yohimbin, reserpin, emetin

Các ancaloit từ chi Ba gạc (Rauwolfia): reserpine

+ Nhóm purin:

Các xanthin: caffein, theobromin, theophyllin

+ Nhóm terpenoit:

Các ancaloit aconit: aconitin

Các steroit: solanin, samandari (các hợp chất amoni bậc bốn): muscarin, cholin, neurin

+ Các ancaloit từ dừa cạn (chi Vinca) và các họ hàng của nó: vinblastin,

vincristin Chúng là các chất chống ung thư và liên kết các nhị trùng (dime) tubulin tự do,

vì thế phá vỡ cân bằng giữa trùng hợp (polyme hóa) và phản trùng hợp vi quản, tạo ra sự kìm hãm các tế bào trong pha giữa của quá trình phân bào

 Tính chất vật lí:

- Phân tử lượng: khoảng 100-900

- Mùi vị: Đa số không mùi, có vị đắng và một số ít có vị cay như capsaixin, piperin…

- Màu sắc: Hầu hết các alcaloid đều không màu, trừ một số ancaloid có màu vàng như berberin, palmatin, chelidonin

- Độ tan: Alkaloid base không tan trong nước, dễ tan trong các dung môi hữu cơ như methanol, ethanol, ether, chloroform, benzen…Một số ancaloid do có thêm nhóm phân cực như –OH nên tan một phần trong nước hoặc kiềm như morphin, cephalin Các

muối của ancaloid tan được trong nước và ancol, hầu như không tan trong dung môi hữu

cơ Dựa vào độ tan khác nhau của alcaloid base và muối alcaloid người ta sử dụng dung môi thích hợp để chiết xuất và tinh chế alcaloid

Phần lớn ancaloid trong thiên nhiên công thức cấu tạo có oxy thường ở thể rắn ở nhiệt độ thường, có điểm chảy rõ ràng nhưng cũng có một số alcaloid không có điểm chảy vì bị phân hủy ở nhiệt độ trước khi chảy (ví dụ: Morphine, codein, strychnin, quinin, reserpine, berberin)

Các ancaloit không chứa các nguyên tử ôxy trong cấu trúc thông thường là chất lỏng ở điều kiện nhiệt độ phòng, bay hơi được và thường vững bền, không bị phân hủy ở nhiệt độ sôi nên cất được bằng hơi nước để lấy ra khỏi dược liệu (ví dụ nicotin, spartein, coniin)

- Một số alkaloid có tác dụng như base mạnh có khả năng làm xanh giấy quỳ tím như nicotin Vài trường hợp ngoại lệ như colchicin, ricinin, theobromin không có phản ứng kiềm

- Cá biệt cũng có chất có phản ứng acid yếu như arecaidin, guvacin

- Tạo kết tủa với dd acid phosphotungstic, phosphomolipdic, picric,…

- Khả năng tạo ra muối với các axít vô cơ (ví dụ: với HCl, H2SO4, HNO3) hay các axít hữu cơ (như các muối tartrat, sulfamat, maleat)

- Các alcaloid cho phản ứng với một số thuốc thử chung của alcaloid

 Hoạt tính sinh học: rất đa dạng và phong phú, tùy theo từng loại alkaloid

- Tác dụng lên hệ thần kinh

- Kích thích thần kinh trung ương: strychnine, caffeine

- Ức chế thần kinh trung ương: morphin Codeine

- Kích thích thần kinh giao cảm: ephedrine

- Liệt giao cảm: yohimbin, atropine

- Kích thích phó giao cảm: pilocarpin

- Gây tê: cocaine

- Tác dụng hạ huyết áp: reserpine, serpentin

- Tác dụng chống ung thư: taxol, vinblastine, vincristine

- Tác dụng diệt ký sinh trùng, diệt khuẩn: quinine, berberine, arecoline, emetine

2 Cơ chế tác động:

Tác dụng dược lý của alkaloid rất phức tạp Những hợp chất này có thể đồng thời biểu hiện tính kích thích và đối kháng các thụ thể alpha-adrenalin, thụ thể dopamin, và thụ thể serotonin Alkaloid cũng ức chế tái hấp thu norepinephrin Do có thể gây co mạch ngoại vi mạnh, cần sử dụng thận trọng khi điều chế thuốc cho bệnh nhân bị bệnh mạch vành hoặc bệnh mạch máu ngoại vi

Alkaloid còn có tác dụng ức chế alpha-adrenalin nhiều hơn nữa và do đó ít gây co mạch ngoại vi hơn Tác dụng thúc đẻ làm co mạch mạch máu tiếp nhận nhiều hơn mạch máu đối kháng, nó làm tǎng hồi lưu tĩnh mạch và làm giảm ứ máu tĩnh mạch, giúp cho ngǎn ngừa huyết khối tĩnh mạch sau khi dùng cùng với heparin Tác động trên huyết áp không thể dự đoán được Cơ chế tác dụng trong điều trị bệnh đau đầu do mạch máu có lẽ

là nhờ gây co trực tiếp nền động mạch cảnh đã giãn trong khi làm giảm biên độ nhịp mạch máu

Alkaloid còn là chất chủ vận thụ thể dopamin Tác dụng kích thích thụ thể dopamin ở hệ thần kinh trung ương, hữu ích trong việc làm giảm cương vú sau đẻ và trong điều trị bệnh parkinson Vì thụ thể dopamin là trung gian gây ra một số triệu chứng của hội chứng cai cocain

3 Chiết xuất:

Cơ sở và nguyên tắc:

 Dựa vào định luật chi phối quá trình chiết xuất là khuếch tán, thẩm thấu, thẩm tích, độ hòa tan

 Dựa vào khả năng hòa tan của các ancaloid trong dung môi hữu cơ, vô cơ và nước mà ta tiến hành tách chiết các ancaloid ra khỏi nguyên liệu

 Dựa vào các tính chất lí hóa để tách chiết và tinh sạch chúng

Một số đặc tính cần chú ý trong quá trình chiết:

+ Trong cây, ancaloid tồn tại dưới dạng muối của các acid hữu cơ nhưng một số kết hợp với tanin, vì vậy đối với nguyên liệu có nhiều tanin thì dùng dung môi có độ phân cực mạnh hơn hoặc chiết nóng để tách ancaloid ra khỏi tanin và hòa tan vào dung môi

+ Một số ancaloid là các ester như Atropin, Cocain, Heliotrin có thể bị thủy phân trong quá trình chiết xuất nên cần hạn chế sử dụng nhiệt độ cao Ngược lại, một số ancaloid trong cây tồn tại dưới dạng Glycocit (Glycoancaloit) như Solamacgin, Solasonin trong các loài Solanum để chiết các ancaloid này cần có giai đoạn thủy phân

+ Một số Ancaloid là chất tương đối bền vững so với những chất khác trong tự nhiên Nhưng một số hợp chất thuộc nhóm indol rất dễ bị thủy phân hoặc biến chất bởi ánh sáng và các tác nhân oxi hóa-khử nên cần chú ý khống chế các yếu tố có thể làm hỏng Ancaloid trong quá trình chiết xuất trong khí quyển nitơ

 Trường hợp ancaloid dễ bay hơi: Có trong cây ở trạng thái muối

Nguyên liệu được phơi khô và nghiền nát thành bột, cho chất kiềm thường là

NH4OH, NaOH để phóng thích ancaloid Sau đó chưng cất lôi cuốn hơi nước để thu ancaloid

 Trường hợp ancaloid của base ổn định:

Chiết bằng dung môi hữu cơ trong cồn:

Chiết bằng dung dịch acid hoặc bazơ:

Dược liệu chiết cồn hoặc nước acid

Dịch chiết CHCl3 cất thu hồi

Nếu chiết cồn, cất

và thu hồi cồn

Dd acid để lạnh loại tạp

Dd lọc kiềm hóa pH=12

Hòa tan kết tủa vào

dd acid, lại kết tủa với kiềm

Dịch chiết acid lắc dung môi hữu cơ loại tạp

Dịch chiết ancaloid đã loại tạp + kiềm, chiết với CHCl3

Dịch chiết CHCl3 cất dung môi

Ancaloid toàn phần

Dd acid lần lượt chiết CHCl3 ỏ pH khác nhau

pH=2, ancaloid base yếu

pH=7,ancaloid base trung

bình

pH=12, ancaloid base mạnh

Sau đó phân tích bằng sắc kí cột hoặc sắc kí bản mỏng để phân lập riêng từng ancaloid ra khỏi hỗn hợp ancaloid

4 Kiểm tra:

- Định tính alcaloid trong cây tiến hành như sau: lấy khoảng 10g nguyên liệu khô, sau đó được tẩm bằng hơi NH3 trong bình hút ẩm cho vào bình tam giác và rót vào khoảng 60ml CHCl3 lắc đều rồi để yên Sau đó dịch chiết được lọc và chuyển vào phễu chiết Tiếp theo cho vào dung dịch này khoảng 10ml HCl 10%, hỗn hợp này được lắc cẩn thận trong vài phút rồi để yên, sau đó chiết lấy phân trên (phần tan trong dung dịch HCl) Lấy phần dung dịch này để thử định tính

1 Đặc điểm cấu tạo và tính chất:

Flavonoid là dẫn xuất của phenol có hầu hết ở người, động thực vật và vi sinhvật

do đưa trực tiếp vào từ nguồn thức ăn Bản thân con người không có khả năng tự tổng hợp được phenol Flavonoid tham gia vào tất cả các quá trình trao đổi chất, sinh tổng hợp

và quá trình enzym Về mặt cấu tạo, flavonoid là các polyphenol có tính acid, đính nhóm hydroxy tự do ở các vòng

Flavonoid là một nhóm hợp chất rất thường gặp trong thực vật, có trong hơn nửa các loại rau quả dùng hàng ngày Flavonoid cũng là một nhóm hoạt chất lớn trong dược liệu

Phần lớn các Flavonoid có màu vàng Ngoài ra còn có những chất màu xanh, tím,

đỏ hoặc không màu

Cấu trúc hóa học: khung cơ bản theo kiểu C6-C3-C6 (2 vòng benzene nối với nhau qua một mạch 3 carbon)

Tùy thuộc vào cấu tạo của phần mạch C3 trong bộ khung C6-C3-C6 mà flavonoids được phân thành các phân nhóm sau:

+ Eucoflavonoid: flavon, flavonol, flavanol, chalcon,anthocyanin,…: đều không màu nhưng khi tác dụng với acid vô cơ thì có màu đỏ, có tính quang hoạt, dễ bị oxi hóa

và trùng hợp nên khó phân lập, không tan trong dung môi không phân cực hoặc ít phân cực như benzene, chloroform,…

+ Isoflavonoid: isoflavon, isoflavanon, rotenoid Tất cả isoflavonoid không có màu, tạo thành axetat theo cơ chế đóng vòng với phenylalamine, cinnamate dẫn xuất được sát nhập vào vòng B và C -2,-3,-4 dị vòng

+ Neoflavonoid: calophylloid

Flavonoid tồn tại chủ yếu ở hai dạng: dạng tự do (aglycol) và dạng liên kết với glucid (glycosid) Trong đó, dạng aglycol thường tan trong các dung môi hữu cơ như ete, aceton, cồn nhưng hầu như không tan trong nước, còn dạng glycosid thì tan trong nước nhưng không tan trong các dung môi không phân cực như aceton, benzen, cloroform

 Hoạt tính sinh học của flavonoid: Flavonoid là một nhóm các hợp chất được gọi là "những người thợ sửa chữa sinh hóa của thiên nhiên" nhờ vào khả năng sửa chữa các phản ứng cơ thể chống lại các hợp chất khác trong các dị ứng nguyên, virus và các chất sinh ung thư

- Các Flavonoid là những chất oxy hóa chậm hay ngăn chặn quá trình oxy hóa do các gốc tự do, có thể là nguyên nhân làm cho tế bào hoạt động khác thường Các gốc tự

do sinh ra trong quá trình trao đổi chất thường là các gốc tự do như OH•, ROO• (là các yếu tố gây biến dị, huỷ hoại tế bào, ung thư, tăng nhanh sự lão hoá,…)

- Một trong những nhóm flavonoids thực vật hữu ích nhất là proanthocyanidins (còn được gọi là procyanidins) Một hỗn hợp gồm các proanthocyanidins liên kết với nhau dạng dime, trime…polime được gọi chung là procyanidolic oligomer, gọi tắt là PCO PCO có khả năng:

+ Bắt giữ gốc tự do hydroxyl

+ Bắt giữ lipide peroxide

+ Làm chậm trễ đáng kể sự khởi đầu của quá trình peroxide hóa lipide

+ Kìm giữ các phân tử sắt tự do, giúp ngăn chặn sự peroxide hóa lipide do sắt

+ Ức chế sự sản sinh ra gốc tự do bằng cách ức chế không cạnh tranh men xanthin oxidase

+Ức chế sự tổn thương do các enzyme (hyaluronidase, elastase,collagenase ) có thể làm thoái hóa cấu trúc mô liên kết

- Các Flavonoid còn có khả năng tạo phức với các ion kim loại nên có tác dụng như những chất xúc tác ngăn cản các phản ứng oxy hoá Do đó, các chất flavonoid có tác dụng bảo vệ cơ thể, ngăn ngừa xơ vữa động mạch, tai biến mạch, lão hoá, thoái hoá gan, tổn thương do bức xạ

- Có tác dụng với khối u và một số dạng ung thư như enpatin 6,7,4'-trimetoxyflavon), enpatoretin (3,3'-dihydroxy -5,6,7,4'-tetrametoxyflavon)

(3,5,3'-trihydroxy Nâng cao tính bền của thành mạch máu như quercetin, rutin, myciretin

- Có tác dụng estrogen như glycosid quecxetin và kaempferol- 7-ramnorid

3-3-ramnogalacto Flavonoid còn có các tác dụng khác như: chống dị ứng, chống co giật, giãn phế quản, giãn mạch, lợi mật, giảm đau và có tác dụng diệt nấm Một số dẫn chất của flavonoid có tác dụng thông tiểu như quercetin (có trong lá diếp cá), kháng khuẩn như acvicularin Đặc biệt, flavonoid còn có hoạt tính vitamin P, làm bền những mao mạch và giảm tính giòn của thành mạch

Các kết quả nghiên cứu khoa học đã kết luận rằng: tác dụng sinh học của flavonoid là do khả năng chống oxy hoá của chúng quy định Do khả năng ức chế quá trình oxy hoá nên chúng có hiệu ứng chống u lành tính và u ác tính Các flavonoid còn được ứng dụng rộng rãi để điều trị các bệnh nhiễm trùng như chống viêm loét dạ dày, viêm mật cấp tính và mãn tính, viêm gan, thận, thương hàn, lị

2 Cơ chế tác động:

Một trong những cơ sở sinh hóa quan trọng nhất để flavonoid thể hiện được hoạt tính sinh học của chúng là khả năng kìm hãm quá trình oxi hóa dây chuyền sinh ra bởi các gốc tự do hoạt động Quá trình này diễn ra theo cơ chế thế gốc.Tuy nhiên, hoạt tính này thể hiện mạnh hay yếu phụ thuộc vào đặc điểm, cấu tạo hóa học của từng chất flavonoid cụ thể

Trong cơ thể người có sẵn một vài enzyme dùng để bảo vệ và ngăn ngừa nhiều loại gốc tự do làm nguy hại như: superoxide dismutaza (SOD), phân hóa tố (catalaza) trong nhiều tế bào như hồng cầu và gan hoặc glutathione peroxidaza Tuy nhiên, vì số lượng gốc tự do trong cơ thể quá nhiều nên phải nhờ đến các chất chống oxi hóa bổ sung

từ ngoài vào cơ thể theo dạng thức ăn nước uống…Ngày nay, nhiều nhà khoa học cho rằng flavonoid là chất chống oxi hóa lí tưởng đối với con người

Khi đưa flavonoid vào cơ thể sẽ sinh ra gốc tự do bền vững hơn các gốc tự do hình thành trong quá trình bệnh lí (viêm nhiễm, ung thư, lão hóa,…) chúng có khả năng giải tỏa các điện tử từ trên mạch vòng của nhân thơm và hệ thống nối đôi liên hợp, làm triệt tiêu các gốc tự do hoạt động Các gốc tự do tạo nên bởi flavonoid phản ứng với các gốc

tự do hoạt động và trung hòa chúng nên không tham gia vào dây chuyền phản ứng oxi

hóa tiếp theo Kết quả là hạn chế quá trình bệnh lí do cắt đứt dây chuyền phản ứng oxi hóa

Ví dụ: Khi ở dạng quinon hoặc semiquinon, flavonoid loại trừ gốc tự do hoạt động theo cơ chế sau:

R• là gốc tự do hoạt động Kết quả là hai gốc R• bị triệt tiêu và tạo thành sản phẩm không còn gốc tự do

Khi flavonoid ở dạng hidroquinon, phản ứng cũng xảy ra tương tự:

RO2• + Ar-OH → RO2H + ArO•Như vậy các gốc phenolxyl bền vững sẽ thay thế các gốc tự do kém bền vững trong phản ứng peoxid hóa nên dây chuyền phản ứng sẽ bị cắt đứt Vì vậy các nhà khoa học gọi các “gốc tự do bền vững” này là “những tác nhân thu dọn và hủy diệt” các gốc tự

do độc hại để bảo vệ cơ thể

Ngoài cơ chế trên, flavonoid còn kìm hãm sự phát sinh các gốc tự do hoạt động,

do có khả năng tạo phức với các ion kim loại chuyển tiếp như Fe++, Cu++,…để chúng không thể xúc tác cho phản ứng Fenton sinh ra các gốc hoạt động như –OH, ROO-…Tác dụng chống oxi hóa của flavonoid đã được nhiều công trình nghiên cứu cứng minh và được ứng dụng trong y học ngày nay

3 Chiết suất:

Không có một phương pháp chung nào để chiết xuất các flavonoid vì chúng rất khác nhau về độ tan trong nước và trong các dung môi hữu cơ Các flavonoid glycosid thường dễ tan trong các dung môi phân cực, các flavonoid aglycon dễ tan trong dung môi kém phân cực Các dẫn chất flavon, flavonol có OH tự do ở vị trí 7 tan được trong dung

dịch kiềm loãng, dựa vào đó để chiết Ví dụ để chiết rutin trong hoa hòe ta có thể dùng dung dịch kiềm Na2CO3 loãng để hoà tan flavonoid ra khỏi nguyên liệu, sau đó acid hoá bằng HCl để kết tủa lại rutin

Thông thường để chiết các flavonoid glycosid, người ta phải loại các chất thân dầu bằng ether dầu hỏa sau đó chiết bằng nước nóng hoặc methanol hoặc ethanol hay hỗn hợp CHCl3 và ethanol Cồn ở các nồng độ khác nhau và nước thường chiết được phần lớn các flavonoid Hỗn hợp CHCl3 và cồn hay dùng để chiết các dẫn chất methoxy flavonoid Các chất anthocyanin thường kém bền vững nhất là các acyl anthocyanin được acyl hoá với các acid aliphatic do đó người ta thường chiết bằng methanol có mặt của các acid yếu như acid acetic, tartric hoặc citric thay vì HCl Có tác giả dùng một lượng nhỏ acid mạnh

dễ bốc hơi là trifluoroacetic acid (0,5-3%) để chiết các polyacylanthocyanin phức tạp vì acid này dể bốc hơi trong quá trình làm đậm đặc Dịch chiết đem làm đậm đặc dưới chân không ở nhiệt độ thấp (40-70oC) Ðối với những chất dễ bị biến đổi thuộc các nhóm flavan-3-ol, anthocyanin, flavanon, chalcon glycosid thì nên làm đông khô

Ðôi khi để tinh chế hoặc tách flavonoid, người ta dùng muối chì (xem phần định tính) để kết tủa Sau khi thu tủa người ta tách chì bằng cách sục dihydrosulfid thì flavonoid được giải phóng

Ðể phân lập từng chất flavonoid người ta áp dụng phương pháp sắc ký cột Chất hấp phụ thông dụng là bột polyamid Có thể dùng các chất khác như bột cellulose, silicagel, magnesol, polyvinylpyrolidon Silicagel dùng để tách các chất flavanon, isoflavon, methyl và acetyl flavon và flavonol, khai triển bằng CHCl3 và hỗn hợp CHCl3 với ethyl acetat hoặc ether hoặc benzen và hỗn hợp benzen với ethyl acetat hay methanol Polyamid dùng để tách tất cả các loại flavonoid, khai triển bằng ethanol hoặc methanol với độ cồn giảm dần, hoặc một số hỗn hợp dung môi khác Muốn có đơn chất tinh khiết thì cần phải sắc ký cột lại vài lần hoặc sắc ký chế hoá Các flavonoid dimer, trimer có thể tách bằng sephadex LH-20

4 Kiểm tra:

Cho khoảng 5 gam nguyên liệu đã giã nhỏ vào bình cầu, sau đó thêm khoảng 50ml cồn 95% và đun trên bếp cách thuỷ cho đến sôi, lắc bình vài lần, đóng nút bình lại và để

khoảng 3 – 4 h (có thể để qua đêm) dịch chiết còn lại được rót ra và cô đặc lại đến còn khoảng 15ml Được chia làm 3 phần và chuyển vào trong 3 ống nghiệm

- Phản ứng xianidin: thêm vào ống nghiệm thứ nhất khoảng 3ml dung dịch HCl đặc và một mảnh kim loại Mg, quan sát trong 10 phút, nếu có màu từ vàng, đỏ, xanh thì chứng tỏ có flavonoid Thêm vào ống nghiệm thứ 2 khoảng 2ml dung dịch HCl, đun cách thuỷ 5 phút nếu có màu đỏ

Ống thứ 3 làm đối chứng

- Phản ứng với thuốc thử : FeCl31%+K3[Fe(CN)6] dung dịch cho màu xanh thẫm

- Phản ứng với H2SO4 cho màu hồng nhạt

III Glycosid trợ tim:

1 Đặc điểm cấu tạo, tính chất:

Glycosid là hợp chất hữu cơ tạo thành do sự ngưng tụ giữa 1 phân tử đường với 1 phân tử hữu cơ khác, với điều kiện nhóm hydroxy bán acetal của phần đường phải tham gia vào sự ngưng tụ

Phần không đường được gọi là aglycon hoặc genin, có cấu trúc khác nhau, tác dụng sinh học phụ thuộc phần này Phần không đường có thể chia thành hai phần nhỏ: phần hydrocacbon (là dẫn chất của 10,13dimetylxyclopentanopehydrophenantren (steroid) , đính vào nhân này c òn có các nhóm chức có chứa oxy ) và mạch nhánh là vòng lacton

Glycosid trợ tim là những glycosid steroid có tác dụng đặc biệt lên tim ở liều điều trị thường có tác dụng cường tim, làm chậm và điều hoà nhịp tim Nếu quá liều thường gây nôn làm chảy nước bọt, mờ mắt, ỉa chảy, yếu các cơ, loạn nhịp tim, giảm sức co bóp của tim và cuối cùng làm ngừng tim ở thời kỳ tâm thu trên tim ếch và tâm trương trên động vật máu nóng

Nguồn gốc: Glycosid tim có trong hơn 45 loài thực vật chủ yếu thuộc các họ: Apocynaceae, Asclepiadaceae, Celastraceae (Dây gối) , Cruciferae, Euphorbiaceae, Fabaceae, Liliaceae, Meliaceae, Moraceae, Ranulculaceae, Scrophulariaceae, Sterculiaceae, Tiliaceae (Đay), và trong một số côn trùng, ở trong cây glycosid tim có

ở các bộ phận: lá, hoa, vỏ thân, rễ, thân rễ, , nhựa mủ

 Tính chất vật lí :

- Kết tinh, dạng vô định hình hoặc lỏng sánh

- Đa số không màu (trừ anthraglycosid có màu đỏ, flavonoid có màu vàng)

- Vị đắng

- Độ tan : tan trong nước, cồn, ít hoặc không tan trong dung môi hữu c ơ độ tan phụ thuộc vào mạch đường (dài, ngắn), vào nhóm ái nước của aglycon Phần genin có độ tan ngược lại

 Tính chất hóa học :

- Đa số các Glycosid không có tính khử

- Có thuốc thử đặc hiệu cho các aglycon phụ thuộc vào cấu trúc hóa học

- Nếu glycosid có đường đặc biệt (2,6-desoxy) cho phản ứng đặc hiệu

- Glycosid có thể bị enzym thủy phân Sự thủy phân có tính chọn lọc (mỗi enzym chỉ cắt một loại dây nối) Các enzyme có khả năng cắt các đơn vị đường ở cuối mạch (xa aglycon) thường là glucose để chuyển thành các các glycoid thứ cấp như enzyme

dililanidase trong lá Digitalis lanata, digipurpidase trong lá Digitalis purpurea, strophanthobiase trong hạt Strophanthus courmontii,…

 Hoạt tính sinh học:

Tác dụng của glycosid tim làm tăng sức co bóp của cơ tim cả ở người lành lẫn người bệnh Làm tăng trương lực cơ tim: làm ngắn chiều dài của các sợi cơ tim đã bị căng, giãn do vậy làm tăng trương lực cơ tim, giảm thể tích và kích thước tim; làm chậm nhịp tim: do vừa có tác dụng trên dây thần kinh phế vị, vừa làm giảm tính tự động của nút xoang; làm giảm dẫn truyền trong nhĩ, đặc biệt nút nhĩ thất; làm giảm tính kích thích của

cơ tâm nhĩ, nhưng trái lại, làm tăng tính kích thích của cơ tâm thất; gây lợi tiểu nhẹ do giảm tái hấp thu natri ở ống lượn gần

2 Cơ chế tác động:

Các glycosid trợ tim đều ức chế các ATPase màng, là enzym cung cấp năng lượng cho “bơm Na+ - K+” của mọi tế bào “Bơm” này có vai trò quan trọng trong khử cực màng tế bào, do đẩy 3 ion Na+ ra để trao đổi với 2 ion K+ vào trong tế bào Tác dụng của glycosid phụ thuộc vào tính nhạy cảm của ATPase của từng mô Trên người, cơ tim nhạy cảm nhất, vì vậy: với liều điều trị, glycosid có tác dụng trước hết là trên tim

Khi ATPase bị ức chế, nồng độ Na+ trong tế bào tăng sẽ ảnh hưởng đến một hệ thống khác, hệ thống trao đổi Na+ - Ca++ Bình thường, hệ thống này sau mỗi hiệu thế hoạt động sẽ đẩy 1 ion Ca++ và nhập 4 ion Na+ vào tế bào Dưới tác dụng của glycosid, nồng độ Na + trong tế bào sẽ tăng cản trở sự trao đổi này và làm nồng độ Ca ++ trong tế bào tăng cao, gây tăng lực co bóp của cơ tim, vì ion Ca++ có vai trò hoạt hóa myosin - ATPase để cung cấp năng lượng cho sự co cơ (các sợi actin trượt trên sợi myosin)

Sau cơ tim ATPase của các tế bào nhận cảm áp lực của cung động mạch chủ và xoang động mạch cảnh cũng rất nhạy cảm với glycosid Khi ATPase bị ức chế, tần số phóng “xung tác giảm áp” hướng tâm tăng, kích thích trung tâm phó giao cảm và làm giảm trương lực giao cảm sẽ làm tim đập chậm lại và làm giảm dẫn truyền nhĩ - thất