Alkaloid và dược liệu chứa alkaloid

LOGO 8/2015 Định nghĩa, danh pháp, các tính chất lý hóa, trạng thái tự nhiên của ALK dược liệu Sự phân loại ALK theo cấu trúc hóa học Các ph pháp chiết xuất, phân lập ALK từ dược liệu Các ph pháp thông dụng để định tính, định lượng ALK Các nội dung chính về 12 dược liệu chứa ALK 10/8/15 Nguyễn Văn Hiền Khái niệm về alkaloid Danh pháp Phân bố tự nhiên Sự tạo thành ALK Tính chất chung của ALK Chiết xuất, tinh chế phân lập Định tính alkaloid Định lượng alkaloid Cấu tạo hóa học phân loại 10.Tầm quan trọng/dược liệu 10/8/15 Nguyễn Văn Hiền DL chứa ALK nhân dị vòng DL chứa ALK có nhân pyridin piperidin DL chứa ALK có nhân tropan DL chứa ALK có nhân quinolizidin; quinolin Ớt Hồ tiêu Benladon Sarothamnus Tỏi độc Cau Cà độc dược Canhkina Ích mẫu Thuốc lá Coca DL chứa ALK có nhân purin DL chứa ALK có nhân steroid Chè Mức hoa trắng Cà phê Cà lá xẻ 10/8/15 DL chứa ALK có cấu trúc diterpen Ô đầu DL chứa ALK có cấu trúc khác Bách Nguyễn Văn Hiền Khái niệm về ALK Từ lâu các nhà NC tìm các HCTN thường acid/những chất trung tính… - Năm 1806 Sertuner (Người Đức) phân lập  morphin (từ nhựa thuốc phiện) - 1817-1820 Pelletier & Caventou (Người Pháp)  quinin, cinchonin  caffein, colchicin  emetin, piperin  strychnin, brucin - Năm 1819 Meissner người đưa khái niệm về “alkaloïd” Alkaloid = Pflanzen-alkali = Kiềm/thực vật 10/8/15 Nguyễn Văn Hiền Khái niệm về ALK Sau Pôlônôpski (1910) định nghĩa: - Hợp chất hữu cơ, có chứa N, - Đa số có nhân dị vòng, có phản ứng kiềm, - Thường gặp thực vật (đôi khi/động vật) - Thường có dược lực tính mạnh - Cho phản ứng với các thuốc thử chung của ALK Danh pháp - ALK/dược liệu thường có cấu tạo phức tạp, thường gọi theo tên riêng… - Tên của ALK có đuôi “in”, xuất phát từ: tên chi/tên loài của + in; dựa vào tác dụng ALK; tên người + in; ALK phụ tìm sau thêm tiếp đầu ngữ/biến đổi vĩ ngữ… 10/8/15 Nguyễn Văn Hiền Danh pháp • Từ tên thực vật - Strychnos  strychnin - S rotunda  rotundin - Berberis  berberin - R serpentina  serpentin - Stemona  stemonin - T baccata •  baccatin Từ tác dụng - Gây nôn  emetin - Curaré  tubocurarin - Gây nôn  vomicin - Morpheus  morphin - Febrifuga  febrifugin - Atropos  atropin • Từ tên người - Pelletier  pelletierin 10/8/15 - Nicot  nicotin Nguyễn Văn Hiền Danh pháp - Tiếp đầu ngữ : nor / epi / iso / neo / pseudo + X + in (pseudoephedrin) - Tiếp vĩ ngữ : X + idin / anin / alin / amidin (quinin / quinidin) • Lưu ý : - Anh, USA : alkaloid - Việt Nam : alcaloid Pháp : alcaloïde - Tên theo EU, USA  thường có e cuối (morphine, berberine, cocaine, capsaicin) 10/8/15 Nguyễn Văn Hiền Danh pháp Từ Taxus baccata Taxine (hỗn hợp) (1856) Từ Taxus brevifolia Từ Taxus wallichiana (1967) 10/8/15 Paclitaxel (Taxol) Docetaxel 10-deacetyl baccatin III 10-DAB (1956) (1996) (Taxotère) Nguyễn Văn Hiền Phân bố tự nhiên  ALK phân bố phổ biến/thực vật - Ngày biết  16.000 ALK từ  5.000 loài (chủ yếu thực vật bậc cao, ngành hạt kín - Ít gặp ALK / ngành hạt trần, nấm … - Hầu không gặp ALK / TV bậc thấp (Rêu, Địa y, Tảo) - Một số động vật, vi khuẩn cũng chứa ALK  Trong ALK tập trung số bộ phận nhất định - Hạt: Mã tiền, Cà phê… - Quả: Ớt, Hồ tiêu… - Lá: Thuốc lá, Chè… - Hoa; thân; rễ; củ… 10/8/15 10 Nguyễn Văn Hiền Cà phê Thành phần hóa học Hạt 0,3 – 2,5% cafein có theobromin, theophyllin, phần lớn ALK kết hợp với acid clogenic Ngoài có chất béo, protein, trigonellin, đường chất vô cơ… • alkaloid kiểu purin: theobromin, cafein, theophyllin O HN O N N O O Me Me N N N Me N O Me Công dụng liều dùng N Me Me O N N N N Me Cà phê sống: giả nát ngâm rượu uống chữa tê thấp Cà phê rang: pha nước uống kích thích thần kinh, trợ tim lợi tiểu, có tác dụng giải độc thuốc phiện sai rượu Viêm ngậm (cà phê) sảng khoái, minh mẫn, chống buồn ngủ lái xe… Lá: chữa phù thủng, giúp ăn uống mau tiêu, 20 – 40 g/ngày dạng thuốc sắc… 10/8/15 123 Nguyễn Văn Hiền Mức hoa trắng Holarrhena antidysenterica Wall., [= Holarrhena pubescens (Buch.-Ham.) Wall Ex G Don], họ Trúc đào – Apocynaceae Mức hoa trắng gọi thừng mực to, sừng trâu, mộc hoa trắng Đặc điể thực vật phân bố Cây gỗ cao – 12 m, cành non nhẵn/mang lông màu nâu đỏ, mặt có nhiều bì khổng trắng Lá mọc đối gần không cuống, nguyên hình bầu dục đầu tù/hơi thuôn… mặt bóng màu xanh xanh lục nhạt Hoa màu trắng mọc thành ngù xim kẽ lá/ở đầu cành Quả đại mọc đôi thành cung trông sừng trâu… Toàn có nhựa mủ trắng Cây mọc hoang tỉnh Bắc Giang, Lạng Sơn, Cao Bằng, Bình Dương, Tây Ninh …có nhiều Đắc Lắc Nghệ An Cây mọc Ấn Độ, Myanma, Malaysia… 10/8/15 124 Nguyễn Văn Hiền Mức hoa trắng Bộ phận dùng Vỏ thân cạo bỏ lớp bần, phơi/sấy khô, thu hái vào mùa khô Hạt Thành phần hóa học N conessin N Vỏ thân chứa 9,5% gôm, 6,2% chất nhựa, 1,14% tanin nhiều ALK Hàm lượng ALK thay đổi tùy theo phát triển cây, cao vào lúc – 12 tuổi HL ALK toàn phần 0,22 – 4,2%/vỏ Trong conessin ALK nhiều ALK phụ khác: … 10/8/15 125 Nguyễn Văn Hiền Mức hoa trắng Kiểm nghiệm Định tính - Với tt Dragendorff  đỏ gạch - Với tt Mayer   vàng nhạt - Với tt Bouchardat  nâu Định lượng PP chuẩn độ acid thừa = dd NaOH 0,1N ml dd H2SO4 0,1N tương ứng với 0,017829 g ALK toàn phần tính theo conessin Đối với conessin định lượng = PP so màu Định lượng = pp HPLC… 10/8/15 126 Nguyễn Văn Hiền Mức hoa trắng Tác dụng công dụng - Conessin độc, liều cao gây liệt trung tâm hô hấp, conessin kích thích co bóp ruột tử cung, Và   huyết áp - Mức hoa trắng chữa lỵ amip, tiêu chảy dạng cao lỏng, bột, cồn thuốc, nước sắc vỏ thân/hay hạt Liều dùng 10 g vỏ thân phơi khô/3 – g hạt ngày, cao lỏng uống – g, cồn hạt (1/5) uống – g/ngày Hiện có viên nén, viên nén bao phim (từ cao đặc vỏ Mức hoa trắng)  lỵ, tiêu chảy nhiễm khuẩn đường ruột uống – viên/lần x lần/ngày Vỏ thân dùng làm nguyên liệu chiết ALK Viên Holanin Viện Dược liệu SX hỗn hợp nhiều ALK/vỏ Mức hoa trắng (30% conessin) chữa lỵ 10/8/15 127 Nguyễn Văn Hiền Ô đầu Có nhiều loài Ô đầu - Aconitum fortunei Hemsl: Ô đầu VN - Aconitum napellus L.,: Âu ô đầu - Aconitum chinensis Paxt Aonitum carmichaeli Debx., : Ô đầu Trung Quốc Họ Hoàng liên – Ranunculaceae Đặc điểm thực vật Cây thuộc loại cỏ, sống hàng năm, rễ phát triển thành củ hình nón Thân mọc thẳng đứng, cành Lá mọc so le, hình dáng kích thước khác nhau, tùy loài - Âu ô đầu xẻ chân vịt, gần ngãi cứu, mặt xanh thẩm, mặt màu nhạt - Ô đầu Trung quốc: phiến rộng – 12 cm, xẻ thành thùy, mép thùy có khía cưa nhọn - Hoa lưỡng tính, không đều, có màu xanh lơ thẫm / xanh tím mọc thành chùm thân Quả có đại mỏngHạt có vẩy 10/8/15 128 Nguyễn Văn Hiền Ô đầu Phân bố, trồng hái chế biến - Mọc hoang trồng châu Âu - Trung Quốc: Tứ Xuyên, Qúy Châu, Vân Nam, Cam Túc,… - Việt Nam: Hà Giang, Lào Cai,… Trồng = hạt/các củ Thu hoạch khoảng tháng 11 (cây – năm tuổi) - (củ to làm thuốc, củ dùng để trồng) Trồng vào tháng 3, tháng năm sau (Bắc Kinh), trồng vào mùa đông (Tứ Xuyên)… Ở nước ta thu vào tháng – 10 (đang hoa) – trồng vào tháng 1, 10/8/15 129 Nguyễn Văn Hiền Ô đầu Chế biến - Sinh phụ tử (diêm phụ, phụ tử muối)- củ to - Hắc phụ tử (hắc phụ)-củ trung bình - Bạch phụ tử (bạch phụ)-củ nhỏ Tùy theo cách chế mà có vị khác Diêm phụ: chọn rễ nhánh to, rửa bỏ vào vại, thêm chlorid Mg, muối ăn nước (cứ 100kg phụ tử dung 40kg Mg chloride, 30kg muối ăn, 60 lít nước), ngâm 10 ngày Lấy ra, phơi khô lại cho vào, ngày phơi đêm ngâm nước xâm xấp củ Thỉnh thoảng thêm Mg chloride, muối ăn, nước dể đảm bảo nồng độ ban đầu Cuối vớt ra, phơi nắng để muối thấm đến củ mặt thấy kết tinh trắng Trước dùng, thái lát mỏng, rửa nước đến hết cay tê, phơi hay sấy khô 10/8/15 130 Nguyễn Văn Hiền Ô đầu Chế biến Hắc phụ: Chọn rễ nhánh trung bình, rửa sạch, cho vào vại, thêm Mg chlorid, nước, ngâm vài ngày (100kg phụ tử dùng 40 kg Mg chlorid, 20 lít nước) Sau đun sôi 2-3 phút, lấy rửa sạch, thái miếng mỏng Lại ngâm Mg chlorid nước, cuối thêm đường đỏ dầu hạt cải, tẩm có màu nước chè đặc Sau đó, rửa nước đến hết vị cay, phơi sấy khô Bạch phụ: Chọn rễ nhỏ, rửa cho vào vại ngâm với Mg chlorid nước, vài ngày Sau đun tới chín củ, loại bỏ vỏ thái mỏng, rửa cho hết tê cay, hấp chín, phơi khô, phơi đến hết khô 10/8/15 131 Nguyễn Văn Hiền Ô đầu Thành phần hóa học ALK thay đổi tùy theo loài - Âu Ô đầu: 0,2 – 3% ALK toàn phần  aconitin 85 – 90% - Ô đầu Trung Quốc: 0,32 – 0,77% ALK toàn phần  hypaconitin, aconitin - Ô đầu Việt Nam: Lào Cai  củ mẹ 0,36 – 0,80% ALK toàn phần, củ 0,78 – 1,17%; Hà Giang  củ 0,63% (ALK toàn phần ) aconitin 10/8/15 hypaconitin 132 Nguyễn Văn Hiền Ô đầu Kiểm nghiệm Định tính - Với tt Mayer   trắng - Với tt Bouchardat   nâu - Với tt Dragendorff   đỏ cam - Sắc ký lớp mỏng (SKĐ ≥ vết) Định lượng = PP chuẩn độ ml dd HCl 0,01N tương ứng với 6,46 mg ALK toàn phần tính theo aconitin (C34H47O11N) 10/8/15 133 Nguyễn Văn Hiền Ô đầu Tác dụng dược lý Aconitin kích thích, làm tê liệt với TK cảm giác… Aconitin độc  liều gây chết người lớn (1 – mg) Triệu chứng ngộ độc: Phát ban, chảy đơm dãi, nôn mữa, mệt mỏi, khó thở…có thể chết… Công dụng liều dùng Ô đàu, phụ tử chưa chế biến dùng xoa bóp nhức đầu, mỏi chân tay, đau khớp…dạng cồn aconit 10% bột/thái mỏng ngâm rượu để dùng Dùng   đau bệnh dây TK sinh ra,  viêm phế quản chữa ho 0,20 – g (10 – 57 giọt) cồn 10%; trẻ em – giọt cho tuổi/24 Vì aconitin dễ bị thủy phân nên hàng năm phải thay cồn aconit lần Ngoài Phụ tử chế dùng thuốc “Bát vị hoàn” 10/8/15 134 Nguyễn Văn Hiền Bách Stemona tuberosa Lour., Họ Bách - Stemonaceae Cây Bách gọi dây ba mươi Đặc điểm thực vật Thuộc loài dây leo dài – 10 m, thân nhỏ nhẵn Lá mọc đối, có vừa mọc đối vừa mọc cách, có cuống, hình tim Hoa tự mọc kẽ – hoa màu vàng đỏ Quả nang có hạt Rễ củ màu vàng nhạt, mọc thành chùm 20 – 30 củ… Phân bố, thu hái chế biến Mọc hoang nhiều vùng núi nước ta (Hòa Bình, Phú Thọ, Bắc Giang…) Còn có Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Malaysia… Mùa thu đông, người ta đào củ rửa (để nguyên/bổ đôi) phơi/sấy khô 10/8/15 135 Nguyễn Văn Hiền Bách Bộ phận dùng Rễ củ (Radix Stemonae) Củ thường cong queo dài ≥ cm, rộng 0,5 cm, đầu phình to, đầu thuôn nhỏ, mặt màu vàng nâu có nhiều nếp nhăn Vị đắng Thành phần hóa học Rễ củ VN  0,50 – 0,60 ALK, ALK tuberostemonin LG Tuberostemonin 10/8/15 Tuberostemonin LG 136 Stenin Nguyễn Văn Hiền Bách Tác dụng công dụng - Dịch chiết rễ Bách bộ, ALK toàn phần tuberostemonin LG không độc liều thí nghiệm - Có tác dụng   ho, long đờm - Giảm hoạt động giun đũa… - Ức chế số vi khuẩn: Bacillus subtilis, Bacillus pumilus, Bacillus cereus… Làm thuốc chữa ho – 12 g dạng sắc / nấu thành cao, thường dùng phối hợp với số vị thuốc khác Trị giun đũa: uống – 10 g/ngày dạng sắc, uống ngày liền vào buổi sáng lúc đói, sau uống thuốc tẩy Trị giun kim: Bách tươi 40 g/20 g khô  đun với 200 ml nước, cô 30 ml, thụt giữ 20 phút Điều trị liền/10 -12 ngày Ngoài ra, Bách dùng trừ chấy, rận, bọ chó…cho vật nuôi 10/8/15 137 Nguyễn Văn Hiền [...]... màu Vàng nhạt Vàng nhạt Xanh tím  vàng Xanh nâu  Xanh đun nóng nhẹ Đỏ vàng  Vàng cam Xanh nâu rồi đỏ đun nhẹ  tím đen Narcotin Vàng bẩn, đun nóng  tím Vàng Đỏ cam  đỏ Xanh nâu Nâu đỏ đun nóng  vàng Tím  nhanh vàng Xanh  đỏ Cafein Không màu Không màu Không màu Không màu Không màu Không màu Không màu Không màu Colchicin Vàng Tím Vàng nâu  vàng Vàng Xanh  nâu  vàng  Vàng cam đun nóng nhẹ Vàng... Strychnin Không màu Vàng Không màu Không màu Tím xanh  đỏ Không màu Không màu Không màu Brucin Không Đỏ máu  Vàng Vàng cam  vàng Đỏ  vàng cam  vàng Vàng cam Không màu Không màu Vàng cam Berberin Vàng Đỏ nâu Nâu Xanh nâu Nâu  nâu đỏ Không Xanh Nâu xanh Codein Không Nâu nhạt Xanh bẩn  Nâu nhạt Xanh Tím xanh bẩn đun nóng nhẹ  đỏ sáng Không màu Xanh  ngọc bích Morphin Không Vàng cam  vàng Nâu xỉn Tím... nguyên tắc chung AlkaloidALK /dược muối trong dược liệu liệu Alkaloid muối 1 2 Alkaloid base · Alk muối ng thủy · Chiết bằng d.môi h.cơ · Alk muối mới tạo · Cất k o theo hơi nước · Thăng hoa 10/8/15 25 Nguyễn Văn Hiền 6.1 Chiết xuất Alk muối / DL 1B ROH + acid Alk muối mới ROH 1A Alk muối ng.thủy đổi pH và dung môi Alk base Dmhc + kiềm 2 Alk base đổi pH và dung môi Alk base đổi pH và dung môi... vàng Vàng Xanh  nâu  vàng  Vàng cam đun nóng nhẹ Vàng Vàng sáng Hydrastin Không màu, đun nóng  tím Vàng Vàng cam  nâu đun nóng  đỏ nâu Xanh Đỏ cam Không màu Vàng yến Vàng sáng Quinin Không màu Không màu Không màu Không màu Không màu Không màu Không màu Không màu (= Noscapin) 10/8/15 22  đỏ sáng  vàng Nguyễn Văn Hiền 6 Chiết xuất, tinh chế và phân lập 6.1 Chiết xuất  ALK base yếu/cây (dạng... Et2O, CHCl3 10/8/15 Lắc với Et2O, Cf d.môi hữu cơ Cắn Alkaloid base 31 Nguyễn Văn Hiền 6.1 Chiết xuất • Nếu dùng dư acid có thể tạo muối k m tan hơn Ví dụ: khi chiết berberin sulfat từ bột Vàng đắng - nếu dùng H2SO4 rất loãng (vài ‰; pH 5,5 - 6,0) sẽ tạo berberin sulfat, độ tan trong nước 33‰ - nếu dùng H2SO4 đậm đặc hơn (vài %; pH  3) sẽ tạo berberin bisulfat độ tan trong... chất chung của ALK 5.2 Hóa tính  Phản ứng tạo tủa - Nhóm tt thứ nhất   rất ít tan/H2O • tt Mayer (K2HgI4-kali tetra iodomercurat)   trắng/vàng nhạt • tt Bouchardat (iodo-iodid)   nâu • tt Dragendorff (KBiI4-kali tetra iodobismutat III)   vàng cam đến đỏ • Muối Reinecke [NH4[Cr(SCN)4(NH3)2].H2O-amoni sulfocyanua diamin cromat III) tetra • tt Scheibler, Godeffroy, Sonnenschein, … Phản... HL ALK/cây thường rất phấp - Trừ Canhkyna (6-10%); nhựa thuốc phiện (20-30%)… - Dược liệu chứa (1-3% ALK) được xem HL ALK khá cao - HL ALK/cây phụ thuộc vào nhiều yếu tố: khí hậu, ánh sáng chất đất, phân bón, bộ phận dùng và thời kỳ thu hái…  ALK/cây ít khi ở trạng thái tự do (ALK base) - Thường ở dạng muối của các acid hữu cơ: citrat, tactrat, …(đôi khi ở dạng muối vô cơ) tan/dịch... 6.1 Chiết xuất 1B Chiết dạng alkaloid muối mới sinh - làm ẩm bột dược liệu với vừa đủ dung môi chiết - chiết bằng dung môi (cồn acid / nước acid) - Trung tính hoá, cô bớt cồn - tinh chế (loại tạp + chuyển dạng); kết tinh áp dụng cho sản xuất quy mô trung bình  lớn Khi chiết bằng [cồn + acid]: thường dùng acid H2SO4, HCl, tartric, AcOH (tạo alkaloid sulfat, hydrochlorid,... tartrat, acetat) 10/8/15 29 Nguyễn Văn Hiền 6.1 Chiết xuất Sơ đồ 1B Chiết dạng alkaloid muối mới sinh Alk muối / dược liệu Chiết = cồn acid Cô bớt cồn Alk muối mới / dịch acid Lắc với Et2O Bỏ tạp tan / Et2O Alk muối mới / dịch acid + Kiềm, Lắc d.môi hữu cơ Alk base / dmhcơ Cô thu hồi d.môi hữu cơ Cắn Alkaloid base 10/8/15 30 Nguyễn Văn Hiền 6.1 Chiết xuất Alk muối / dược liệu Cồn... …  thể lỏng  Conessin (C24H40N2), …  thể rắn 10/8/15 16 Nguyễn Văn Hiền 5 Tính chất chung của ALK 5.1 Lý tính - Mùi vị: đa số không mùi, vị đắng và 1 số ít có vị cai (capsaicin, piperin, …) - Màu sắc: hầu hết không màu trừ 1 số ít có màu vàng (berberin, palmatin…) - Độ tan: nói chung ALK base không tan/H2O, dễ tan/các dung môi hữu cơ (MeOH, ether, benzen, …) Ngược lại các muối ALK dễ tan/H2O,