tim hieu ve flavonoit

MỤC LỤC I. ĐỊNH NGHĨA, NGUỒN GỐC, CẤU TRÚC, PHÂN LOẠI 1.1. Định nghĩa 1.2. Nguồn gốc 1.3. Cấu trúc 1.4. Phân loại 1.4.1 Eucoflavonoid 1.4.2. Isoflavonoid 1,4.3. Neoflavonoid II. TÍNH CHẤT 2.1. Eucoflavonoid 2.1.1. Flavon, Flavonol 2.1.2. Flavanon, Flavanol 2.1.3. chalcon 2.1.4. Anthocyanidin, Antocyanin 2.2. Isoflavonoid III. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH TÍNH VÀ ĐỊNH LƯỢNG 3.1. Định tính 3.2. Định lượng IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHIẾT SUẤT VÀ TỔNG HỢP FLAVONOID 4.1. Chiết suất 4.2. Tổng hợp V. VAI TRÒ CỦA FLAVONOID TRONG CÂY 5.1. Các phản ứng sinh hoá 5.2. Vai trò ức chế và kích thích sinh trưởng 5.3. Vai trò tạo màu sắc 5.4. Vai trò bảo vệ cây VI. ỨNG DỤNG 6.1. Tác dụng sinh học 6.2. Ứng dụng Trong y học LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, xã hội càng phát triển nhu cầu về chất dinh dưỡng càng cao, màu sắc trong thực phẩm càng được cải thiện nhằm tăng giá trị cảm quan cho thực phẩm. Chất màu là một trong các yếu tố quan trọng nhằm mục đích đó. Một trong các chất tạo màu tiêu biểu la Flavonoid, Flavonoid là một trong các nhóm hợp chất polyphenol thường gặp trong thực vật. phần lớn các chất flavonoid có màu vàng ( flavonoid bắt nguồn từ flavus có nghĩa là màu vàng). Tuy nhiên, một số có màu xanh, đỏ, tím, một số khác không màu nhưng cũng thuộc flavonoid. Các flavonoit là một trong những nhóm hợp chất phong phú và đa dạng vào bậc nhất trong thiên nhiên, có mặt không những chỉ trong những thực vật bậc cao mà còn trong một số thực vật bậc thấp, thậm chí còn có cả trong các loài tảo. Hơn một nửa rau quả thường dùng có chứa flavonoit, chúng cũng là các thành phần hay gặp trong dược liệu có nguồn gốc thực vật. Cho đến nay, flavonoid vẫn là lớp chất được các nhà hoá học các hợp chất thiên nhiên quan tâm nghiên cứu. Có khoảng trên 11000 hợp chất flavonoit đã được biết về cấu trúc. Flavonoid không những có giá trị về mặt cảm quan mà được khai thác, sử dụng trong nhiều lĩnh vực: Thực phẩm, mỹ phẩm và có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong y dược học. Flavonoit có ứng dụng trong y học để điều trị một số bệnh như: viêm nhiễm, dị ứng, loét dạ dày và hành tá tràng, giúp cơ thể điều hoà các quá trình chuyển hoá, chống lão hoá, làm bền thành mạch máu, và giảm lương cholesterol trong máu…Với các nhà hoá sinh thì cho rằng flavonoit là một chất chống oxi hoá lý tưởng. Hiện nay nhiều flavonoit được phân lập từ thực vật đã được ứng dụng thành các chế phẩm đặc trị bệnh và sử dụng trong bảo quản thực phẩm, được thế giới công nhận là một trong những lớp chất thiên nhiên có tác dụng làm chậm quá trình lão hoá và đột biến của các tế bào trong cơ thể I.ĐỊNH NGHĨA, NGUỒN GỐC, CẤU TRÚC, PHÂN LOẠI 1.1. Định nghĩa Flavonoid là một nhóm hợp chất tự nhiên lớn thường gặp trong thực vật, phần lớn có màu vàng. Về cấu trúc hoá học, flavonoid có khung cơ bản kiểu C 6 C 3 C 6 (2 vòng benzen A và B nối với nhau qua một mạch 3 carbon) và được chia làm nhiều nhóm khác nhau, ở đây không giới thiệu về cấu tạo của từng nhóm. Hầu hết flavonoid là các chất phenolic. 1.2. Nguồn gốc Cũng giống vitamin C, các flavonoid được khám phá bởi các nhà sinh hoá nổi tiếng nhất của thế kỷ XX: Albert Szent-Gyorgyi (1893 – 1986). Ông nhận giải nobel năm 1937 với những khám phá quan trọng về đặc tính của viâtmin C và flavonoid. 1.3. Cấu trúc Flavonoids là một chuỗi polyphenolic gồm 15 nguyên tử carbon và hai vòng benzen liên kết bởi một đường thẳng có 3 carbon Khung ở trên, có thể được mô tả hệ thống như C 6 C 3 C 6 Cấu trúc hoá học của flavonoids dựa trên cơ sở là một khung 15C với một Chromanne vòng thơm B thứ hai ở vị trí 2, 3, hay 4 Flavonoid gồm 2 vòng thơm và một vòng pyran Vòng thơm bên trái gọi là vòng A Vòng thơm bên phải gọi là vòng B Vòng trung gian chứa nguyên tử oxy gọi là vòng pyran 1.4. Phân loại Flavonoid có cấu trúc mạch C 6 C 3 C 6 ,đều có 2 vòng thơm. Tuỳ thuộc vào cấu tạo của mạch C trong bộ khung C 6 C 3 C 6 , flavonoid được phân thành các nhóm sau: + Eucoflavonoid: Flavon, flavonol, flavanon, flavanol, chalcon, antocyanin, anthocyanidin + Isoflavonoid: isolavon, isoflavanon, rotenoid + Neoflavonoid: calophylloid 1.4.1. Eucoflavonoid Flavon rất phổ biến trong thực vật: Thông, hoàng cầm (rễ), Mè (lá).Cây anh thảo, cây la apirenin và luteolin. Chalcon có chủ yếu ở một số cây họ cúc Asteraceac tập trung nhiều nhất ở vỏ cây, gỗ lõi (keo, bạch đàn, dẻ, đậu tương, trinh nữ hoàng cung, dương xỉ…) . Không tìm thấy ở động vật 1.4.2. Isoflavonoid 1.4.3. Neoflavonoid Phân tử của các hợp chất ở các phân nhóm trên đều có 2 vòng thơm, mang nhóm hyđroxyl với số lượng và vị trí khác nhau, tuỳ thuộc từng chất. Các hợp chất này có cấu trúc mạch C 6 C 3 C 6 ,nhưng khung cầu nối C 3 giữa 2 nhân thì khác nhau tuỳ thuộc từng loại hợp chất. Mạch cầu nối có thể là mạch hở (chalcon), một vòng đơn (flavanon), hoặc vòng có nối đôi (flavon, flavonol). 2.1.1. Flavon, Flavonol - Là hợp chất phân cực nên tan trong nước, ít tan trong dung môi hữu cơ - Hơ tờ giấy có nhỏ dịch chiết trên miệng lọ ammoniac cho màu vàng sáng - Acid sunfuaric nhỏ lên các dẫn chất flavon, flavonol cho màu vàng đậm - Dung dịch SbCl 5 /CCl 4 :màu vàng đậm 2.1.2. Flavanon, flavanol + Các TÍNH CHẤT Flavonoid tạo được phức với các ion kim loại mà chính các ion kim loại này là xúc tác của nhiều phản ứng oxy hoá. Do từng phân nhóm của flsvonoid có cấu tạo riêng, chúng vừa có tính chất chung vừa có những khác biệt về tính chất vật lý và hoá học. Trong thực vật các hợp chất trên thường tồn tại dưới dạng hỗn hợp của các dẫn suất, với tỷ lệ khác nhau, tuỳ thuộc nguồn gốc thực vât. 2.1. Eucoflavonoiddẫn xuất flavan-3,4-diol đều không màu, có tính quang hoạt. + Flavanon, flavanol là các chất không màu, nhưng khi tác dụng với dung dịch acid vô cơ thì có màu đỏ + Dễ bị oxi hoá và trùng hợp hoá nên việc phân lập chất tinh khiết gặp khó khăn. 2.1.3. Chalcon + Kém bền trong môi trường kiềm + Tác dụng với dung dịch FeCl 3 : cho kết tủa xanh thẫm hoặc xanh nhạt tuỳ theo số lượng nhóm hydroxyl trong phân tử + Dễ tan trong nước nóng, rượu,… tạo dung dịch không màu, không tan trong các dung môi không phân cực hoặc ít phân cực như benzen hoặc Chloroform. + Dưới tác dụng của H + hoặc OH - , chalcon có thể chuyển sang flavanon + Khi tạo liên kết glycosid phần đường nối vào vị trí 4, một số ở 2 thành rượu. 2.1.4. Anthocyanidin, antocyanin + Anthocyanidin có tính base đủ mạnh để tạo thành muối bền với acid vô cơ. + Chúng tạo dung dịch màu đỏ trong acid và màu xanh da trời trong môi trường kiềm. + Ở dạng base tự do, anthocyanidin là chất đồng phân với flavanon. + Là dẫn xuất của flavon mà nhóm carbonyl bị khử + Các dẫn xuất flavan-3,4-diol đều không màu, có tính quang hoạt + Không màu, nhưng khi tác dụng với dung dịch acid vô cơ thì có màu đỏ + Dễ bị oxi hoá và trùng hợp hoá nên việc phân lập chất tinh khiết gặp khó khăn + Anthocyanidin thường tồn tại dưới dạng glycozit, gọi là anthocyanin + Một vài hợp chất kiểu anthocyanidin O OH OH OH HO OH OH melacacidin O OH OH HO OH OH OH ( ) leucorobinetinidin 2.2. Isoflavonoid (isoflavon, isoflavanon, rotenoid) Isoflavonoids tất cả không có màu sắc. Nó được tạo thành từ axetat theo cơ chế đóng vòng với phenylalamine, cinnamate dẫn xuất được sát nhập vào vòng B và C- 2,3, và-4 của dị vòng. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH TÍNH VÀ ĐỊNH LƯỢNG 3.1. Định tính +Flavonoid là một nhóm hợp chất tự nhiên lớn thường gặp trong thực vật, phần lớn có màu vàng. + Các chất thuộc nhóm leuco-anthocyanidin do không có nối đôi liên hiệp giữa vòng B với nhóm carbonyl nên không màu. +Các dẫn xuất anthocyanidin thì màu thay đổi tuỳ theo pH của môi trường + Hơi amoniac : Vết flavonoid cho màu vàng. Có thể quan sát ở ánh sáng thường hoặc dưới đèn tử ngoại (bước sóng 366nm) trước và sau khi hơ amoniac. + Thuốc thử Benedic : Hoà tan nóng 173g natri citrat và 117g natri carbonat trong 700 ml nước, lọc nếu cần. Hoà tan 17,3g đồng II sulfat trong 100 ml nước.Trộn lẫn 2 dung dịch trên, khuấy đều. Để nguội hỗn hợp rồi thêm nước vừa đủ 1000 ml. Các flanon và flavonol sẽ cho vết màu vàng trên nền lơ nhạt với thuốc thử này + Sắt III clorid 3% trong ethanol: Tuỳ theo số lượng và vị trí của nhóm OH phenol mà cho màu lục, xanh hoặc nâu. + Thuốc thử acid boric − acid oxalic: Gồm 15 ml dung dich acid boric 10% và 5ml dung dich acid oxalic 10%.Sau khi phun sấy bản mỏng ở 120 độ C trong 10 – 15 phút, các flavon và flavonol phát quang màu lục hay vàng lục. + Thuốc thử Diazo: Các dẫn chất flavonoid có nhóm OH ở vị trí 7 có thể kết hợp với muối diazoni tạo thành chất màu azoic màu vàng cam đến đỏ. + Thuốc thử nhôm clorid: Tạo phức màu với flavonoid bản mỏng sau khi phun dung dịch AlCl3 1% trong methanol được sấy ở 1200 độ C trong 5 phút, quan sát vết ở ánh sáng thường hay dưới đèn tử ngoại, bước sóng 366nm. + Muối của kim loại khác: như dung dich nước bão hoà chì axetat cho màu vàng với flavon, màu cam với flavonol. + Thuốc thử acid sulfuric 80%: có tác dụng khử nước chuyển leucoanthocyan thành anthocyan có màu đỏ. + Thuốc thử NP/PEG: Phun dung dịch Difenylboryloxyethylamin 1% trong methanol, sau đó phun tiếp dung dịch PEG 4000 5% trong cồn soi dưới đèn UV- 366 nm. 3.2. Định lượng Tuỳ vào từng loại Flavonoid mà ta có phương pháp định lượng cụ thể khác nhau. Ví dụ: a. Flavon hoặc flavonol + Phương pháp cân: ứng dụng khi nguyên liệu giàu có flavon hoặc flavonol và dịch chất ít tạp chất. + Đo màu: bằng phản ứng cyanidin, phản ứng kết hợp với muối diazoni, tạo phức màu với AlCl3, Muối titan, chrom… + Phương pháp đo phổ tử ngoại. b. Chalcon * Phương pháp phân tích HPLC (sắc kí lỏng cao áp). Với pha động là dung dịch acetonitrile và acid H3PO4 1% (phương pháp chuản trong phân tích). * Phương pháp so màu: có nhiều phương pháp so màu khác. •Phương pháp Folin−ciocalteu: (hỗn hợp muối phức polyphosphotungstate – molydate). + Rất nhạy đối với chất khử, trong môi trường kiềm nhẹ thì sẽ bị khử thành sản phẩm phức molydenium tungsten có màu xanh. + Sau đó đem đo độ hấp thu A (chalcon chỉ hấp thu mạch ở vùng 300−400 nm). • Phương pháp Prussian Blue: +Hỗn hợp thuốc thử là FeCl3 và K3Fe(CN)6 bị khử bởi các hợp chất phenol và tạo thành phức ferric (III) hexacyanoferrate (II) có màu xanh. + Để yên dung dịch trong 15 phút, sau đó đem đo đọ hấp thu A. • Phương pháp Diazotized + Dựa vào khả năng phản ứng ghép đôi với hợp chất diazo trong môi trường acid tạo thành hợp chất có màu vàng đặc trưng. + Lắc đều, để yên dung dịch trong 1 giờ, sau đó đem đo độ hấp thu. • Phương pháp Vanillin − HCl: Tạo thành hợp chất có màu đỏ. IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHIẾT SUẤT VÀ TỔNG HỢP FLAVONOID 4.1. Chiết suất Nguyên liệu được chiết với mehanol, bốc hơi methnol trong chân không hay trên nồi cách thuỷ tới cạn. Hoà tan cặn trong nước rồi chiết lại bằng ethylacetat. Bốc hơi dịch chiết ethyacetat trên cách thuỷ tới cạn. Hoà tan cặn trong methanol để chấm sắc ký hoặc có thể dùng dịch chiết methanol ban đầu làm dung dịch chấm sắc ký. Không có một phương pháp chng nào để chiết suất các flavonoid vì chúng rất khác nhau về độ tan trong nước và trong các dung môi hữu cơ. VD: Với 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, acid citric,… - Các dẫn chất flavon, flavonol có nhóm –OH tự do ở vị trí thứ 7 tan được trong dung dịch kiềm loãng, dựa vào đó để chiết. - Để chiết các dẫn chất ở dạng glycoside, người ta phải loại các chất thân dầu bằng ether dầu hoả sau đó chiết bằng nước nóng hoặc methanol hoặc ethanol hay hỗn hợp cloruafom và ethanol. - Dịch chiết đem làm đậm đặc dưới chân không ở nhiệt độ thấp (40-70 độ C). - Để phân lập từng chất flavonoid, người ta dùng phương pháp sắc khí cột. * Chất hấp phụ Chất hấp phụ thông dụng cho sắc ký các flavonoid là silicagel G, bột polyamind, thường hoạt hoá ở 1200 độ C trong 1 hoặc 2 giờ. Ngoài ra còn có thể dùng các chất khác như bột cenllulose, silicagel, magnesol,… * Dung môi + Đối với lớp mỏng silicagel G • Tách các Aglycol : -Toluen – Ethyl formiat – acid formic (5:4:1) • Tách flavon : - Benzen – aceton (4:1), (9:1) - Benzen – Ethyl acetat (3:1) - Ethyl acetat – Methanol (4:1) • Tách các flavonoil: [...]... chống oxy hóa mạnh giúp cơ thể chống lại các tổn thương do sự oxy hóa và các gốc tự do một cách hữu hiệu Nhờ vậy flavonoid còn có tác dụng bảo vệ hệ tim mạch, giảm nguy cơ tử vong do các bệnh lý tim mạch như thiếu máu cơ tim, đau thắt ngực, nhồi máu cơ tim, xơ vữa động mạch, nhờ khả năng chống sợ oxy hóa không hoàn toàn cholesterol (cũng giống như các chất chống oxy hóa khác như vitamin C, E,…) Ngược... chỉ số cholesterol toàn phần, triglycerid và LDLC (hại cho tim) đồng thời làm tăng HDLC (lợi cho tim mạch) trong huyết tương chuột cống trắng uống cholesterol thực nghiệm Các flavonoid còn có tác dụng chống độc, làm giảm thương tổn gan, bảo vệ chức năng gan như cynảin, acid cafeic, chlorogenic…có trong cây actiso (cynara scolymus L) Báo the times of India dẫn lời các nhà khoa học cho biết, chính hợp... củ hành với đặc tính chống oxy hoá đã giúp tiêu diệt các phân tử gốc tự do Củ hành có tác dụng ngừa ung thư (đặc biệt là ung thư dạ dày) huyết áp cap và bệnh tim, giúp giảm cholesterol và ngăn ngừa chứng xơ vữa động mạch, qua đó giúp ngừa bệnh tim Trong nụ hoa hoè có chứa flavonoid: rutin (rutosid) cao nhất Tác dụng của rutin (một loại vitamin P) làm giảm tính thấm của mao mạch, củng cố sức bền thành... dâm bụt) có tính chống oxy hoá, làm giảm rối loạn lipid máu, nguy cơ bệnh tim mạch Hesperidin và naringin là hai chất flavonoid có trong bưởi giúp bảo vệ tính đàn hồi của mạch máu não Nghiên cứu cho thấy các chất có trong chocolate được gọi là flavonoid có thể giúp mạch máu hoạt động trôi chảy hơn và có thể giảm nguy cơ bệnh đau tim - Một nghiên cứu mới của Mỹ được đăng trên tạp chí Journal of Agricultural... và di chuyển dễ dàng qua các màng sinh lý + Một số flavonoit có tác dụng như là chất chống oxi hoá, bảo vệ acid ascorbic trong cây + Một số có tác dụng ức chế các enzym và các chất độc của cây 5.2 Vai trò ức chế và kích thích sinh trưởng của cây + Các nhóm OH có vai trò quyết định vai trò ức chế và kích thích sinh trưởng của cây VD: Trong cây ổi các flavonoit có các nhóm OH ở vị trí 4’ làm tăng cường... trưởng của cây VD: Trong cây ổi các flavonoit có các nhóm OH ở vị trí 4’ làm tăng cường độ hoạt tính của enzim làm kích thích sinh trưởng, còn khi OH ở vị trí 3’ và 4’ lại ức chế sự sinh trưởng của cây + Flavonoit còn tham gia vào quá trình hô hấp quang hợp 5.3 Vai trò tạo màu sắc + Tạo ra sức hấp dẫn để dụ ong bướm đến thụ phấn góp phần cho cây tồn tại và phát triển + Trong việc tạo màu các flavonon,... cao tính bền của thành mạch máu đặc biệt là các flavonoid có nhóm OH ở vị trí 3’,4’ Rutin là chất tiêu biểu của tác dụng này Tác dụng estrogen: Một số flavonoid có tác dụng gấy sẩy thai ở động vật Nhiều flavonoit có tác dụng chống dị ứng, chống co giật, giảm đau… Flavonoid làm bền thành mạch, giảm sức thẩm thấu các ứng dụng trong chữa trị các rối loạn chức năng tĩnh hồng cầu quan thành mạch, giãn hay... lại nếu lượng flavonoid cung cấp hằng ngày giảm đi, nguy cơ các bệnh lý này tăng lên rõ rệt Khả năng chống oxy hóa của flavonoid còn mạnh hơn các chất khác như vitamin C, E, selenium và kẽm Mỗi một loại Flavonoit đều mang lại những lợi ích riêng, nhưng chúng thường hoạt động hỗ trợ nhau và phổ tác dụng thường chồng chéo lên nhau Ngày nay có khoảng trên 11000 hợp chất flavonoid đã được biết về cấu trúc... thần trong suốt quá trình học tập tại trường và trong quá trình hoàn thành đề tài Em xin chân thành cảm ơn! TÀI LIỆU THAM KHẢO Hoá sinh công nghiệp – Lê Ngọc Tú Hoá học các hợp chất thiên nhiên Báo The Times of India Tạp chí Journal of Agricultural and Food Chemistry http://www suckhoe360.com http://www suckhoecongdong.com . còn có tác dụng bảo vệ hệ tim mạch, giảm nguy cơ tử vong do các bệnh lý tim mạch như thiếu máu cơ tim, đau thắt ngực, nhồi máu cơ tim, xơ vữa động mạch, chỉ số cholesterol toàn phần, triglycerid và LDLC (hại cho tim) đồng thời làm tăng HDLC (lợi cho tim mạch) trong huyết tương chuột cống trắng uống cholesterol