Nghiên cứu bán tổng hợp một số dẫn chất curcumin nhằm cải thiện độ tan trong nước hướng ứng dụng trong dược phẩm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

PHẠM THỊ HIỀN

NGHIÊN CỨU BÁN TỔNG HỢP
MỘT SỐ DẪN CHẤT CURCUMIN
NHẰM CẢI THIỆN ĐỘ TAN TRONG
NƯỚC HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG
DƯỢC PHẨM
LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC

HÀ NỘI, NĂM 2021


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI

PHẠM THỊ HIỀN

NGHIÊN CỨU BÁN TỔNG HỢP
MỘT SỐ DẪN CHẤT CURCUMIN
NHẰM CẢI THIỆN ĐỘ TAN TRONG
NƯỚC HƯỚNG ỨNG DỤNG TRONG
DƯỢC PHẨM
LUẬN ÁN TIẾN SĨ DƯỢC HỌC

CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ DƯỢC PHẨM
& BÀO CHẾ THUỐC

MÃ SỐ: 62720402
Người hướng dẫn khoa học: GS. TS. Nguyễn Đình Luyện
TS. Nguyễn Văn Hải

HÀ NỘI, NĂM 2021


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của
GS. TS. Nguyễn Đình Luyện và TS. Nguyễn Văn Hải. Các số liệu, kết quả nêu trong
luận án là trung thực và chưa từng được cơng bố trong bất kì cơng trình nào khác.
NCS. Phạm Thị Hiền


LỜI CẢM ƠN
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc nhất GS.TS. Nguyễn Đình Luyện và TS.
Nguyễn Văn Hải, hai người Thầy đã tận tình dìu dắt, chỉ bảo, hướng dẫn, giúp đỡ và
có những động viên sâu sắc tơi để tơi có động lực hồn thành được luận án này.
Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến GS. TS. Nguyễn Ngọc Chiến, PGS. TS.
Đinh Thị Thanh Hải và tồn thể các thầy cơ giáo, đồng nghiệp của tôi tại Viện Công
nghệ Dược phẩm Quốc gia và Bộ môn Công nghiệp Dược - Trường Đại Học Dược Hà
Nội đã hỗ trợ và động viên tôi trong suốt quá trình nghiên cứu.
Tơi xin gửi lời cảm ơn đến các anh chị của các Quý cơ quan: Viện Hóa học các
hợp chất tự nhiên, Viện Hóa học, Viện Cơng nghệ Sinh học - Viện Hàn lâm khoa học
và Công nghệ Việt Nam, Khoa hóa học - Đại học Khoa học tự nhiên - Đại học Quốc gia
Hà Nội đã giúp đỡ tơi các cơng tác chun mơn trong q trình thực hiện luận án.
Tôi xin chân thành cảm ơn Đảng ủy, Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại học, các
Phòng chức năng, Bộ môn Chuyên ngành Công nghệ Dược phẩm và Bào chế thuốc Trường Đại học Dược Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong quá trình học
tập và hồn thành luận án.
Tơi xin chân thành cảm ơn đến các học viên cao học, các thế hệ sinh viên dược

K65, K66, K67, K68, K69, K70, K71 đã cùng tơi làm việc để hồn thành được những
kết quả trong luận án.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến chồng và hai con tôi, bố mẹ, người
thân, bạn bè đã luôn là những người động viên và là động lực giúp tôi phấn đấu để hoàn
thành luận án.

NCS. Phạm Thị Hiền


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
ĐẶT VẤN ĐỀ.................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .........................................................................................3
1.1. TỔNG QUAN VỀ CURCUMIN .......................................................................3
1.1.1. Cấu trúc hóa học và tính chất của curcumin .................................................3
1.1.2. Độ ổn định của curcumin ..............................................................................5
1.1.3. Tác dụng sinh học của curcumin...................................................................8
1.1.4. Nghiên cứu dược động học của curcumin ..................................................11
1.1.5. Sinh khả dụng của curcumin .......................................................................13
1.2. CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI CẤU TRÚC CURCUMIN ......14
1.2.1. Hướng nghiên cứu biến đổi chuỗi bên aryl .................................................15
1.2.2. Hướng nghiên cứu biến đổi cầu nối β-dicetonheptadien ............................ 25
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP HÓA HỌC CẢI THIỆN ĐỘ TAN CỦA MỘT
DƯỢC CHẤT...............................................................................................................31
1.3.1. Phương pháp acyl hóa với anhydrid diacid .................................................31
1.3.2. Phương pháp phosphat hóa .........................................................................32
1.3.3. Phương pháp hydroxyethyl hóa ..................................................................34

1.3.4. Phương pháp liên hợp với L-valin ...............................................................35
1.3.5. Phương pháp sulfonat hóa ...........................................................................36
1.3.6. Phương pháp sulfat hóa ...............................................................................37
1.4. ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU TRONG LUẬN ÁN ...................................39
CHƯƠNG 2. NGUYÊN LIỆU, TRANG THIẾT BỊ, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................................................................43
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU, TRANG THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU .......................43
2.1.1. Nguyên vật liệu ........................................................................................... 43
2.1.2. Thiết bị, dụng cụ .........................................................................................45
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............................................................................47
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................................47


2.3.1. Phương pháp tổng hợp hóa học...................................................................47
2.3.2. Các phương pháp đánh giá độ tinh khiết của các dẫn chất .........................51
2.3.3. Phương pháp xác định cấu trúc các dẫn chất ..............................................52
2.3.4. Phương pháp thử độ tan của các dẫn chất ...................................................52
2.3.5. Phương pháp đánh giá một số đặc tính sinh dược học của dẫn chất tiềm
năng ........................................................................................................................... 53
2.3.6. Phương pháp đánh giá tác dụng sinh học của các dẫn chất ........................56
2.3.7. Phương pháp đánh giá hoạt tính chống viêm in vivo của dẫn chất tiềm năng
...................................................................................................................................60
2.3.8. Phương pháp đánh giá độc tính cấp của dẫn chất tiềm năng ......................61
2.3.9. Phương pháp docking .................................................................................62
2.3.10. Phương pháp dự đốn tính giống thuốc ....................................................63
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ........................................................64
3.1. BÁN TỔNG HỢP CÁC DẪN CHẤT MỚI CỦA CURCUMIN HƯỚNG
CẢI THIỆN ĐỘ TAN TRONG NƯỚC VÀ ĐÁNH GIÁ TÁC DỤNG SINH HỌC
CÁC DẪN CHẤT TỔNG HỢP ĐƯỢC .....................................................................64
3.1.1. Tổng hợp dẫn chất acid carboxylic của curcumin và tạo muối natri

carboxylat ..................................................................................................................64
3.1.2. Tổng hợp dẫn chất dinatri O,O′-bis(2-sulfonatoethyl)curcumin (PH5) .....67
3.1.3. Tổng hợp các dẫn chất mono-O-(2-hydroxyethyl)curcumin (PH6) và di-O(2-hydroxyethyl)curcumin (PH7) của curcumin .......................................................69
3.1.4. Tổng hợp các dẫn chất mới của curcumin thông qua chất trung gian PH6 71
3.1.5. Tổng hợp các dẫn chất mới của curcumin thơng qua chất trung gian PH7 77
3.1.6. Tóm tắt kết quả tổng hợp hóa học ...............................................................83
3.1.7. Tóm tắt kết quả phân tích phổ các dẫn chất ................................................84
3.1.8. Đánh giá sơ bộ độ tan của các dẫn chất ......................................................88
3.1.9. Đánh giá tác dụng sinh học của các dẫn chất..............................................88
3.2. LỰA CHỌN, NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH TỔNG HỢP
DẪN CHẤT TIỀM NĂNG VÀ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ ĐẶC TÍNH SINH DƯỢC
HỌC .............................................................................................................................. 92
3.2.1. Lựa chọn dẫn chất tiềm năng ......................................................................92
3.2.2. Xây dựng quy trình tổng hợp dẫn chất mono-O-(2-hydroxyethyl)-curcumin
(PH6) .........................................................................................................................97


3.2.3. Xây dựng quy trình tổng hợp dẫn chất mono-O-(2-(succinyloxy)ethyl)curcumin (PH9) .......................................................................................................107
3.2.4. Đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của dẫn chất mono-O-(2(succinyloxy)ethyl)curcumin (PH9) và đề xuất tiêu chuẩn cơ sở ...........................113
3.2.5. Đánh giá một số đặc tính sinh dược học của dẫn chất mono-O-(2(succinyloxy)ethyl)curcumin (PH9) .......................................................................115
3.3. ĐÁNH GIÁ HOẠT TÍNH KHÁNG VIÊM VÀ ĐỘC TÍNH CẤP TRÊN
CHUỘT CỦA DẪN CHẤT MONO-O-(2-(SUCCINYLOXY)ETHYL)CURCUMIN (PH9) ...................................................................................................117
3.3.1. Đánh giá hoạt tính kháng viêm trên tai chuột theo đường bơi ngồi da ...117
3.3.2. Đánh giá độc tính cấp trên chuột ..............................................................118
CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN .........................................................................................121
4.1. BÀN LUẬN VỀ TỔNG HỢP HÓA HỌC....................................................121
4.1.1. Bàn luận về phản ứng tạo dẫn chất acid carboxylic (PH3) và muối
carboxylat (PH4) .....................................................................................................121
4.1.2. Bàn luận về phản ứng tạo muối dinatri O,O′-bis(2-sulfonatoethyl)curcumin (PH5) .......................................................................................................122
4.1.3. Bàn luận về phản ứng tạo dẫn chất hydroxyethyl của curcumin (PH6 và

PH7) ........................................................................................................................124
4.1.4. Bàn luận về phản ứng tạo các dẫn chất monoester glutarat (PH8) và
succinat (PH9 và PH10) .........................................................................................126
4.1.5. Bàn luận về phản ứng tạo các dẫn chất diester glutarat (PH14) và succinat
(PH15) .....................................................................................................................127
4.1.6. Bàn luận về phản ứng tạo các dẫn chất phosphat PH11 và PH12 ...........129
4.1.7. Bàn luận về phản ứng tạo dẫn chất sulfat PH13 .......................................130
4.1.8. Bàn luận về phản ứng tạo liên hợp PH16 .................................................131
4.2. BÀN LUẬN VỀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC DẪN CHẤT ...................133
4.2.1. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH1 và PH2 .............................................133
4.2.2. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH3 ...........................................................134
4.2.3. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH4 ...........................................................136
4.2.4. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH5 ...........................................................137
4.2.5. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH6 ...........................................................138
4.2.6. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH7 ...........................................................139
4.2.7. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH8 ...........................................................141


4.2.8. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH9 ...........................................................142
4.2.9. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH10 .........................................................148
4.2.10. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH11 .......................................................149
4.2.11. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH12 .......................................................150
4.2.12. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH13 .......................................................152
4.2.13. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH14 .......................................................153
4.2.14. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH15 .......................................................154
4.2.15. Bàn luận về cấu trúc dẫn chất PH16 .......................................................156
4.3. BÀN LUẬN VỀ HOẠT TÍNH SINH HỌC IN VITRO CỦA CÁC DẪN
CHẤT ..........................................................................................................................156
4.4. BÀN LUẬN VỀ DẪN CHẤT TIỀM NĂNG MONO-O-(2(SUCCINYLOXY)ETHYL)CURCUMIN (PH9) ...................................................159
4.4.1. Bàn luận về xây dựng quy trình tổng hợp dẫn chất tiềm năng PH9 .........159

4.4.2. Bàn luận về các đặc tính sinh dược học của dẫn chất PH9 ......................161
4.4.3. Bàn luận về hoạt tính chống viêm và độc tính cấp trên chuột của dẫn chất
tiềm năng PH9 .........................................................................................................163
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................165
KẾT LUẬN ............................................................................................................165
KIẾN NGHỊ ...........................................................................................................166
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ ...............................................167
TÀI LIỆU THAM KHẢO


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT

Ký hiệu

1.

13

2.

1

3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.

Ac
AR
BDMC
COSY
CTCT
CTPT
DCC
DCM
DCU
dd
DDMC
DEPT
DMAP
DMC

17.

DMEM

18.
19.
20.

21.
22.
23.
24.
25.
26.

DMF
DMSO
DPPH
đvC
EPP
eq
Et
FBS
H%

27.

Hela

28.

HEPES

29.

HepG2

C-NMR

H-NMR

Chú giải
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 (Carbon-13 Nuclear
Magnetic Resonance spectroscopy)
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton (1H-Nuclear Magnetic
Resonance spectroscopy)
Acetyl (CH3CO-)
Hóa chất tiêu chuẩn phân tích (Analytical reagent)
Bisdemethoxycurcumin (curcumin III)
Phổ tương quan (Correlation spectroscopy)
Công thức cấu tạo
Công thức phân tử
N,N′-Dicyclohexylcarbodiimid
Dicloromethan
N,N′-Dicyclohexylurea
Dung dịch
Di-O-Demethylcurcumin
Phổ DEPT (distortionless enhancement by polarization transfer)
4-Dimethylaminopyridin
Demethoxycurcumin (curcumin II)
Môi trường nuôi cấy Dulbecco (Dulbecco′s Modified Eagle′s
Medium)
Dimethylformamid
Dimethyl sulfoxid
1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl
Đơn vị carbon
Ethyl phenylpropiolat
Đương lượng (Equivalent)

Ethyl (C2H5-)
Huyết thanh bào thai bò (Fetal bovine serum)
Hiệu suất phản ứng (%)
Dòng tế bào ung thư tử cung ở người (Human cervix carcinoma
cell lines)
Acid 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazinethansulfonic
Dòng tế bào ung thư gan ở người (Human hepatocellular
carcinoma cell lines)


30.

HIV

31.

HL-60

32.

HPLC

33.

HMBC

34.

HSQC

35.

IC50

36.
37.

IPA
IR

38.

IUPAC

39.

K562

40.
41.
42.
43.
44.
45.

KL
LD100
LD50
L-NMMA
logP

LPS

46.

MCF7

47.
48.
49.
50.
51.

Me
MS
MTT
OD
PEG

52.

PH1

53.

PH2

Virus gây suy giảm miễn dịch ở người (Human
immunodeficiency virus)
Dòng tế bào ung thư bạch cầu ở người (Human leukemia cell
lines)

Sắc ký lỏng hiệu năng cao (High-performance liquid
chromatography)
Phổ tương quan đa liên kết dị nhân (Heteronuclear multiple
bond correlation)
Phổ tương quan đơn lượng tử dị nhân (Heteronuclear single
quantum coherence)
Nồng độ ức chế 50 % đối tượng thử (Inhibition concentration at
50 %)
Isopropanol
Phổ hồng ngoại (Infrared spectroscopy)
Danh pháp Hóa học theo Liên minh Quốc tế về Hóa học thuần
túy và Hóa học ứng dụng (International Union of Pure and
Applied Chemistry Nomenclature)
Dòng tế bào ung thư bạch cầu cấp ở người (Human
myelogenous leukemia cell lines)
Khối lượng
Liều thấp nhất gây chết 100 % động vật thí nghiệm
Liều gây chết 50 % động vật thí nghiệm
NG-methyl-L-arginin acetat
Hệ số phân bố dầu nước
Lipopolysaccharid
Các dòng tế bào ung thư vú ở người (Human breast carcinoma
cell lines)
Methyl (CH3-)
Phổ khối lượng (Mass spectrometry)
3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazoli bromid
Mật độ quang học (Optical density)
Polyethylen glycol
Dimethyl 3,3-bis((E)-3-(3-methoxy-4-(2-methoxy-2oxoethoxy)phenyl)acryloyl)pentandioat
(4,4,O,O′-tetra(methoxycarbonyl-methyl)curcumin)

Diethyl 3,3-bis((E)-3-(4-(2-ethoxy-2-oxoethoxy)-3methoxyphenyl)acryloyl)pentandioat
(4,4,O,O′-tetra(ethoxycarbonyl-methyl)curcumin)


54.

PH3

55.

PH4

56.

PH5

57.

PH6

58.

PH7

59.

PH8

60.

PH9

61.

PH10

62.

PH11

63.

PH12

64.

PH13

Acid 3,3-bis((E)-3-(4-(carboxymethoxy)-3methoxyphenyl)acryloyl)pentandioic
(4,4,O,O′-tetra(carboxymethyl)curcumin)
Natri 3,3-bis((E)-3-(4-(carboxylatomethoxy)-3methoxyphenyl)acryloyl)pentandioat
(Tetranatri 4,4,O,O′-tetra(carboxylatomethyl)curcumin)
Natri 2,2'-((((1E,6E)-3,5-dioxohepta-1,6-dien-1,7-diyl)bis(2methoxy-4,1-phenylen))bis(oxy))bis(ethan-1-sulfonat)
(Dinatri O,O′-bis(2-sulfonatoethyl)curcumin)
(1E,6E)-1-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-7-(4-(2hydroxyethoxy)-3-methoxyphenyl)hepta-1,6-dien-3,5-dion
(Mono-O-(2-hydroxyethyl)curcumin)
(1E,6E)-1,7-bis(4-(2-hydroxyethoxy)-3-methoxyphenyl)hepta1,6-dien-3,5-dion
(Di-O-(2-hydroxyethyl)curcumin)
Acid 5-(2-(4-((1E,6E)-7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3,5dioxohepta-1,6-dien-1-yl)-2-methoxyphenoxy)ethoxy)-5oxopentanoic
(Mono-O-(2-(glutaryloxy)ethyl)curcumin)

Acid 4-(2-(4-((1E,6E)-7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3,5dioxohepta-1,6-dien-1-yl)-2-methoxyphenoxy)ethoxy)-4oxobutanoic
(mono-O-(2-(succinyloxy)ethyl)curcumin)
Natri 4-(2-(4-((1E,6E)-7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3,5dioxohepta-1,6-dien-1-yl)-2-methoxyphenoxy)ethoxy)-4oxobutanoat
(Muối dinatri mono-O-(2-(succinyloxy)ethyl)curcumin)
2-(4-((1E,6E)-7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3,5-dioxohepta1,6-dien-1-yl)-2-methoxyphenoxy)ethyl dihydrophosphat
(2-(curcumin-O-yl)ethyl dihydrophosphat)
Natri 2-(4-((1E,6E)-7-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3,5dioxohepta-1,6-dien-1-yl)-2-methoxyphenoxy)ethyl phosphat
(Muối natri của 2-(curcumin-O-yl)ethyl dihydrophosphat)
Muối natri 2-(4-((1E,6E)-7-(4-(2-hydroxyethoxy)-3methoxyphenyl)-3,5-dioxohepta-1,6-dien-1-yl)-2methoxyphenoxy)ethyl sulfat
(Natri 2-(O-(2-hydroxyethyl)-curcumin)ethyl sulfat)


65.

PH14

66.

PH15

67.

PH16

69.
70.
71.

RAW
264.7

Rf
ROS
RSD

72.

SA

73.

SC50

74.
75.
76.
77.
78.
79.
80.
81.
82.
83.
84.
85.
86.
87.
88.

SD
SKLM

SOD
SP
SRB
t1/2
Boc
TCA
THF
TLTK
tonc
UV
ν̃ max
V
δ

68.

5,5'-((((((1E,6E)-3,5-dioxohepta-1,6-dien-1,7-diyl)bis(2methoxy-4,1-phenylen))bis(oxy))bis(ethan-2,1diyl))bis(oxy))bis(5-oxopentanoic acid)
(Di-O-(2-(glutaryloxy)ethyl)curcumin)
4,4'-((((((1E,6E)-3,5-dioxohepta-1,6-dien-1,7-diyl)bis(2methoxy-4,1-phenylen))bis(oxy))bis(ethan-2,1diyl))bis(oxy))bis(4-oxobutanoic acid)
(Di-O-(2-(succinyloxy)ethyl)curcumin)
((((1E,6E)-3,5-dioxohepta-1,6-dien-1,7-diyl)bis(2-methoxy-4,1phenylen))bis(oxy))bis(ethan-2,1-diyl)bis(2-amino-3methylbutanoat)
(Di-O-(2-(ւ-valinoyloxy)ethyl)curcumin)
Dòng đại thực bào chuột 264.7
Hệ số lưu giữ (Retention factor)
Gốc oxy hóa tự do (Reactive oxygen species)
Độ lệch chuẩn tương đối (Relative Standard Deviation)
Khả năng trung hịa/qt dọn gốc oxy hóa tự do (Scavenging
activity)
Nồng độ trung hòa/quét dọn được 50 % gốc tự do (Scavenging
concentration at 50 %)

Độ lệch chuẩn (Standard Deviation)
Sắc ký lớp mỏng
Superoxid-dismutase
Sản phẩm
Sulforhodamin B
Thời gian bán thải
tert-Butyloxycarbonyl
Acid tricloroacetic
Tetrahydrofuran
Tài liệu tham khảo
Nhiệt độ nóng chảy
Phổ tử ngoại (Ultraviolet spectroscopy)
Số sóng
Thể tích
Độ chuyển dịch hóa học


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Bảng giá trị pKa của phân tử curcumin ....................................................... 4
Bảng 2.1. Nguyên vật liệu và hóa chất sử dụng trong nghiên cứu ........................... 43
Bảng 2.2. Danh mục dụng cụ, thiết bị sử dụng ......................................................... 45
Bảng 2.3. Bảng phân loại độ tan một chất theo Dược điển Việt Nam V .................. 53
Bảng 3.1. Các kết quả tổng hợp các dẫn chất của curcumin..................................... 83
Bảng 3.2. Kết quả phổ IR các dẫn chất của curcumin .............................................. 84
Bảng 3.3. Kết quả phổ MS các dẫn chất của curcumin ............................................ 85
Bảng 3.4. Kết quả phổ 1H-NMR các dẫn chất PH6, PH8 - PH12 ........................... 85
Bảng 3.5. Các kết quả phân tích phổ 1H-NMR các dẫn chất PH1-PH4, PH5, PH7,
và PH13 - PH16........................................................................................................ 86
Bảng 3.6. Kết quả phổ 13C-NMR các dẫn chất PH3, PH4, PH7, PH14 và PH15 .. 86
Bảng 3.7. Kết quả phổ 13C-NMR các dẫn chất PH6 và PH8 - PH12 ...................... 87

Bảng 3.8. Kết quả xác định độ tan các dẫn chất mới của curcumin ......................... 88
Bảng 3.9. Kết quả thử hoạt tính chống oxy hóa của các dẫn chất ............................ 89
Bảng 3.10. Khả năng ức chế sản sinh NO lên dòng tế bào RAW 264.7 và tác động
của mẫu nghiên cứu đến sự sống sót của tế bào RAW 264.7 ................................... 90
Bảng 3.11. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các dẫn chất (µM) .... 91
Bảng 3.12. Kết quả so sánh hoạt tính sinh học các dẫn chất được lựa chọn (µM) ... 92
Bảng 3.13. Kết quả docking Maestro trên đích COX-1 (PDB ID: 6Y3C) ............... 94
Bảng 3.14. Kết quả docking Maestro trên đích MCF-7 (PDB ID: 4XO6) ............... 95
Bảng 3.15. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian phản ứng tạo PH6 ............... 99
Bảng 3.16. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ mol các chất tham gia phản ứng
tới phản ứng tạo PH6 .............................................................................................. 100
Bảng 3.17. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung môi tới hiệu suất phản ứng ...... 100
Bảng 3.18. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung môi DMF thêm vào ................. 101
Bảng 3.19. Các thơng số tốt nhất cho quy trình tổng hợp PH6 .............................. 101
Bảng 3.20. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của nồng độ tác nhân tới hiệu suất phản ứng
ở quy mô 5 g/ mẻ..................................................................................................... 102
Bảng 3.21. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của cách thức nạp tác nhân tới hiệu suất
phản ứng ở quy mô 5 g/ mẻ..................................................................................... 103


Bảng 3.22. Kết quả khảo sát độ lặp lại của quy trình tổng hợp PH6 ở quy mơ 5
g/mẻ ......................................................................................................................... 104
Bảng 3.23. Bảng tóm tắt kết quả khảo sát phản ứng, xây dựng quy trình và nâng quy
mơ tổng hợp PH6 .................................................................................................... 105
Bảng 3.24. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ mol tới hiệu suất phản ứng tạo
PH6 ......................................................................................................................... 108
Bảng 3.25. Kết quả khảo sát nhiệt độ phản ứng tạo PH9 ....................................... 108
Bảng 3.26. Kết quả khảo sát thời gian phản ứng tạo PH9 ...................................... 109
Bảng 3.27. Bảng tổng hợp các thơng số tốt nhất cho quy trình tổng hợp PH9 ...... 109
Bảng 3.28. Kết quả khảo sát độ lặp lại của quy trình tổng hợp PH9 ở quy mơ 2

g/mẻ ......................................................................................................................... 111
Bảng 3.29. Bảng tóm tắt kết quả khảo sát phản ứng, xây dựng quy trình và nâng quy
mô tổng hợp PH9 .................................................................................................... 112
Bảng 3.30. Kết quả sắc ký lớp mỏng của dẫn chất PH9 thu được ở quy mô 20 g/mẻ
................................................................................................................................. 113
Bảng 3.31. Kết quả hàm lượng PH9 theo phương pháp chuẩn hóa diện tích ........ 113
Bảng 3.32. Kết quả đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của PH9 ......................... 114
Bảng 3.33. Đề xuất tiêu chuẩn cơ sở của dẫn chất tiềm năng................................. 115
Bảng 3.34. Kết quả độ tan của curcumin và PH9 tại các môi trường pH khác nhau
................................................................................................................................. 115
Bảng 3.35. Kết quả log DpH của PH9 tại các môi trường pH khác nhau ................ 116
Bảng 3.36. Độ sưng phù của tai theo thời gian ........................................................... 117
Bảng 3.37. Số lượng chuột chết, biểu hiện bên ngoài khi uống mẫu ..................... 118
Bảng 3.38. Kết quả theo dõi khối lượng của chuột ở các lô ................................... 119
Bảng 4.1. Bảng kết quả phân tích phổ 1H-NMR, 13C-NMR và DEPT của PH9 .... 146
Bảng 4.2. Kết quả phổ hai chiều HSQC và HMBC của dẫn chất PH9 .................. 147
Bảng 4.3. Bảng kết quả đánh giá tác dụng sinh học các dẫn chất curcumin theo vị trí
biến đổi .................................................................................................................... 157


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1. Tổng hợp dẫn chất acid carboxylic của curcumin và tạo muối natri
carboxylat .................................................................................................................. 48
Sơ đồ 2.2. Sơ đồ tổng hợp muối dinatri O,O′-bis(2-sulfonatoethyl)curcumin (PH5)
................................................................................................................................... 48
Sơ đồ 2.3. Tổng hợp các dẫn chất mono-O-(2-hydroxyethyl)curcumin (PH6) và diO-(2-hydroxyethyl)curcumin (PH7) ......................................................................... 49
Sơ đồ 2.4. Sơ đồ tổng hợp mono-O-(2-(glutaryloxy)ethyl)curcumin (PH8) ........... 49
Sơ đồ 2.5. Sơ đồ tổng hợp mono-O-(2-(succinyloxy)ethyl)curcumin (PH9) và muối
natri mono-O-(2-(succinyloxy)ethyl)curcumin (PH10) ........................................... 49
Sơ đồ 2.6. Sơ đồ tổng hợp dẫn chất PH11 và tạo muối PH12 ................................. 50

Sơ đồ 2.7. Sơ đồ phản ứng tổng hợp muối sulfat PH13 từ PH7 .............................. 50
Sơ đồ 2.8. Sơ đồ phản ứng tổng hợp diester glutarat PH14 từ PH7 ........................ 50
Sơ đồ 2.9. Sơ đồ tổng hợp các diester của di-O-(2-hydroxyethyl)curcumin ............ 51
Sơ đồ 2.10. Sơ đồ tổng hợp dẫn chất lai hóa của PH7 với valin .............................. 51
Sơ đồ 3.1. Sơ đồ phản ứng tổng hợp PH1 ................................................................ 64
Sơ đồ 3.2. Sơ đồ phản ứng tổng hợp PH2 ................................................................ 65
Sơ đồ 3.3. Sơ đồ phản ứng tổng hợp PH3 từ PH1 ................................................... 65
Sơ đồ 3.4. Sơ đồ phản ứng tổng hợp PH3 từ PH2 ................................................... 66
Sơ đồ 3.5. Sơ đồ phản ứng tổng hợp PH4 ................................................................ 67
Sơ đồ 3.6. Sơ đồ tổng hợp muối natri 2-bromoethansulfonat ................................... 67
Sơ đồ 3.7. Sơ đồ phản ứng tổng hợp dẫn chất PH5 .................................................. 68
Sơ đồ 3.8. Sơ đồ phản ứng tổng hợp PH6 sử dụng tác nhân 2-bromoethanol ......... 69
Sơ đồ 3.9. Sơ đồ phản ứng tổng hợp PH7 với tác nhân 2-bromoethanol ................. 70
Sơ đồ 3.10. Sơ đồ phản ứng tổng hợp PH8 .............................................................. 71
Sơ đồ 3.11. Sơ đồ phản ứng tổng hợp PH9 .............................................................. 72
Sơ đồ 3.12. Sơ đồ phản ứng tổng hợp PH10 ............................................................ 73
Sơ đồ 3.13. Sơ đồ tổng hợp PH11 từ PH6 bằng acid phosphoric ............................ 74
Sơ đồ 3.14. Sơ đồ phản ứng tổng hợp PH11 từ PH6 bằng phosphoryl oxyclorid ... 75
Sơ đồ 3.15. Sơ đồ phản ứng tổng hợp PH12 ............................................................ 76
Sơ đồ 3.16. Sơ đồ phản ứng tổng hợp PH13 .............................................................. 77
Sơ đồ 3.17. Sơ đồ phản ứng tổng hợp PH14 ............................................................ 78


Sơ đồ 3.18. Sơ đồ phản ứng tổng hợp PH15 ............................................................ 79
Sơ đồ 3.19. Sơ đồ phản ứng tổng hợp N-Boc-valin .................................................. 80
Sơ đồ 3.20. Sơ đồ tổng hợp TG3 .............................................................................. 81
Sơ đồ 3.21. Sơ đồ loại nhóm Boc từ N-Boc-valin- bis-O-(2-hydroxyethyl)curcumin
................................................................................................................................... 82

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Cấu trúc phân tử của curcumin ................................................................... 3
Hình 1.2. Dạng hỗ biến ceton – enol của curcumin trong dung dịch ......................... 3
Hình 1.3. Các dạng tồn tại của curcumin theo pH dung dịch ..................................... 6
Hình 1.4. Sự phân hủy curcumin trong mơi trường kiềm ........................................... 6
Hình 1.5. Sự phân hủy của curcumin dưới tác dụng của ánh sáng ............................. 7
Hình 1.6. Cấu trúc hóa học các dạng chuyển hóa của curcumin .............................. 12
Hình 1.7. Khả năng sửa đổi cấu trúc của curcumin .................................................. 15
Hình 1.8. Một số ví dụ về sử dụng phương pháp acyl hóa với anhydrid diacid làm
tăng sinh khả dụng của dược chất ............................................................................. 32
Hình 1.9. Một số thuốc được gắn nhóm phosphat để tăng độ tan và sinh khả dụng 33
Hình 1.10. Một số thuốc áp dụng phương pháp hydroxyethyl hóa để tăng độ tan và
sinh khả dụng ............................................................................................................ 35
Hình 1.11. Một số ví dụ về sử dụng phương pháp lai hóa với L-valin nhằm sinh khả
dụng của dược chất ................................................................................................... 36
Hình 1.12. Một số ví dụ các hoạt chất chứa nhóm sulfonat để tăng độ tan .............. 36
Hình 1.13. Một số ví dụ các dược chất chứa nhóm sulfat để tăng độ tan ................. 38
Hình 1.14. Hướng biến đổi tạo dẫn chất mới của curcumin nhằm cải thiện độ tan
trong nước bằng phương pháp alkyl hóa tạo dẫn chất acid carboxylic..................... 40
Hình 1.15. Hướng biến đổi tạo dẫn chất mới của curcumin nhằm cải thiện độ tan
trong nước bằng phương pháp alkyl hóa tạo dẫn chất sulfonat ................................ 40
Hình 1.16. Một số biến đổi theo hướng gắn nhóm thân nước thơng qua chất trung
gian monohydroxyethylcurcumin ............................................................................. 41
Hình 1.17. Một số biến đổi theo hướng gắn nhóm thân nước thơng qua chất trung
gian dihydroxyethylcurcumin ................................................................................... 42
Hình 3.1. Sơ đồ quy trình tổng hợp PH6 ................................................................ 106
Hình 3.2. Một số hình ảnh tổng hợp PH6 ở quy mơ 25 gam/ mẻ........................... 107
Hình 3.3. Sơ đồ quy trình tổng hợp PH9 ................................................................ 112
Hình 4.1. Phản ứng tổng hợp PH5 đi từ dihalogenoethylcurcumin ....................... 122
Hình 4.2. Các khả năng tạo sản phẩm phụ của phản ứng giữa

dihalogenoethylcurcumin và Na2SO3 ...................................................................... 123


Hình 4.3. Các khả năng sản phẩm phụ có thể tạo thành của phản ứng tạo PH6 .... 125
Hình 4.4. Cơ chế phản ứng tổng hợp PH7.............................................................. 125
Hình 4.5. Sơ đồ cơ chế phản ứng acyl hóa tạo PH9 ............................................... 126
Hình 4.6. Các khả năng tạo tạp của phản ứng tổng hợp PH15 ............................... 128
Hình 4.7. Cơ chế phản ứng phosphoryl hóa bằng tác nhân POCl3 [162] ............... 129
Hình 4.8. Cơ chế phản ứng sulfat hóa PH7 qua trung gian DCC [18] ................... 130
Hình 4.9. Các sản phẩm có thể có ở phản ứng tổng hợp PH13 .............................. 131
Hình 4.10. Cơ chế phản ứng tổng hợp N-Boc-valin ............................................... 132
Hình 4.11. Cấu trúc PH1, PH2 và các giá trị tín hiệu proton trên phổ 1H-NMR ... 133
Hình 4.12. Cấu trúc PH3 và các giá trị tín hiệu proton, carbon trong phân tử trên
phổ NMR ................................................................................................................. 134
Hình 4.13. Cấu trúc PH4 và các giá trị tín hiệu proton, carbon trong phân tử trên
phổ NMR ................................................................................................................. 136
Hình 4.14. Dạng hỗ biến ceton – enol của PH5 ..................................................... 137
Hình 4.15. Cấu trúc PH6 và các giá trị tín hiệu proton, carbon trong phân tử trên
phổ NMR ................................................................................................................. 138
Hình 4.16. Các dạng hỗ biến ceton - enol ............................................................... 138
Hình 4.17. Cấu trúc PH7 và các giá trị tín hiệu proton, carbon trong phân tử trên
phổ NMR ................................................................................................................. 140
Hình 4.18. Cấu trúc PH8 và các giá trị tín hiệu proton, carbon trong phân tử trên
phổ NMR ................................................................................................................. 141
Hình 4.19. Hai dạng hỗ biến enol của PH9 ............................................................ 142
Hình 4.20. Hình ảnh phổ IR của dẫn chất PH9 ...................................................... 143
Hình 4.21. Hình ảnh phổ 1H-NMR của dẫn chất PH9 ............................................ 144
Hình 4.22. Hình ảnh phổ 13C-NMR của dẫn chất PH9........................................... 145
Hình 4.23. Tương tác COSY (a) và một số tương tác HMBC (b) trong cấu trúc PH9
................................................................................................................................. 147

Hình 4.24. Cấu trúc PH10 và các giá trị tín hiệu proton, carbon trong phân tử trên
phổ NMR ................................................................................................................. 148
Hình 4.25. Cấu trúc PH11 và các giá trị tín hiệu proton, carbon trong phân tử trên
phổ NMR ................................................................................................................. 149
Hình 4.26. Cấu trúc PH12 và các giá trị tín hiệu proton, carbon trong phân tử trên
phổ NMR ................................................................................................................. 151
Hình 4.27. Các dạng hỗ biến ceton - enol của PH13 .............................................. 152


Hình 4.28. Dạng hỗ biến enol của PH14 ................................................................ 153
Hình 4.29. Dạng hỗ biến enol của PH15 ................................................................ 155
Hình 4.30. Phân tích mối liên quan cấu trúc phân tử - tính chất - tác dụng của các
dẫn chất curcumin ................................................................................................... 157


ĐẶT VẤN ĐỀ
Curcumin là một trong số polyphenol có tác dụng dược lý phong phú, được
nhiều nhà nghiên cứu phát triển thuốc quan tâm trong thập kỷ gần đây cho tới nay.
Phân tử này đang được sử dụng trong các nghiên cứu tiền lâm sàng để điều trị nhiều
bệnh thuộc nhiều hệ khác nhau của cơ thể, đó là: bệnh về tim mạch, hô hấp (dị ứng,
hen phế quản), tiêu hóa (viêm dạ dày, tá tràng), xương khớp (viêm khớp dạng thấp),
mắt (glaucoma, khô mắt); các bệnh liên quan đến chuyển hóa và ung thư [46], [47],
[134], [136]. Khi được dùng ngồi, curcumin có tác dụng kháng khuẩn, chống nấm,
chóng lành vết thương và liền sẹo [6]. Ngoài ra, curcumin cịn có tác dụng kháng
virus, có triển vọng lớn trong điều trị viêm gan B, C, HIV...[40], [155].
Nhược điểm của curcumin là sinh khả dụng thấp (dưới 1 %) do hấp thu kém,
chuyển hóa và đào thải nhanh khỏi cơ thể, trong đó yếu tố hóa - lý quan trọng ảnh
hưởng đến điều này là tính tan kém trong nước của curcumin (<0,1 µg/mL, 25 °C)
[46], [127], [151]. Để tăng tính tan trong nước của curcumin nhiều nghiên cứu sử
dụng các phương pháp tiếp cận vật lý như: tạo các hệ nano curcumin [69], [90]; hệ

micel chứa curcumin [92], liposome [167], hoặc hệ phân tán rắn chứa curcumin
[93]…. Hầu hết các phương pháp này đều chỉ ra rằng, hoạt tính hệ thu được cao hơn
so với curcumin ban đầu.
Song song với đó, cách tiếp cận biến đổi cấu trúc hóa học của curcumin cũng
được nhiều nhà nghiên cứu phát triển thuốc quan tâm [136], [149]. Để cải thiện độ
tan của curcumin, các tác giả đã liên hợp phân tử này với các nhóm thân nước, đáng
chú ý là nhóm phosphat và carboxylat [127], [148]. Năm 2015, Ding và cộng sự đã
phosphoryl hóa trực tiếp nhóm -OH phenol của curcumin tạo dẫn chất curcumin-Oyl dihydrophosphat có độ tan cao hơn và hoạt tính chống ung thư tốt hơn so với
curcumin ban đầu [42]. Năm 2018, Muangnoi và các cộng sự đã tổng hợp được dẫn
chất liên hợp của curcumin với nhóm glutarat và khẳng định dẫn chất này cải thiện
được độ tan và khả năng chống nhiễm trùng trên chuột [113]. Những nhóm thân nước
khác cũng được các nhà khoa học sử dụng để liên hợp với curcumin là: phân tử đường,
acid amin, polymer tan trong nước, dẫn chất của glucoronic... Các nghiên cứu này đã
đạt được một số thành công nhất định trong việc nâng cao hoạt tính và sinh khả dụng
của curcumin [42], [87], [127].

1


Thực tế trên chỉ ra, tổng hợp các dẫn chất mới của curcumin theo hướng cải
thiện độ tan trong nước từ nguồn nguyên liệu curcumin sẵn có trong tự nhiên, phát
huy những tác dụng rất tốt của phân tử này, là một hướng đi hấp dẫn, có nhiều triển
vọng và có ý nghĩa thực tiễn. Chính vì vậy, luận án: ″Nghiên cứu bán tổng hợp một
số dẫn chất curcumin nhằm cải thiện độ tan trong nước hướng ứng dụng trong
dược phẩm″ được thực hiện với các mục tiêu sau:
1. Bán tổng hợp được một số dẫn chất mới của curcumin theo hướng cải thiện độ
tan trong nước và thăm dò tác dụng sinh học của các dẫn chất mới tổng hợp được.
2. Lựa chọn và xây dựng được quy trình tổng hợp dẫn chất tiềm năng ở quy mơ
phịng thí nghiệm.
3. Đánh giá được hoạt tính chống viêm in vivo và độc tính cấp của một dẫn chất

tiềm năng.

2


Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ CURCUMIN
1.1.1. Cấu trúc hóa học và tính chất của curcumin
1.1.1.1. Cấu trúc hóa học
Curcumin là hoạt chất chính trong hỗn hợp curcuminoid (chiếm 77 %) được chiết
xuất từ củ nghệ vàng (Curcuma longa L.) và một số loài nghệ khác (Curcuma spp.)
[88].
-

Cấu trúc phân tử (Hình 1.1):

Hình 1.1. Cấu trúc phân tử của curcumin
- Tên IUPAC: (1E,6E)-1,7-bis(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)hepta-1,6-dien-3,5dion.
- Tên khác: Diferuloylmethan, curcumin I.
- Công thức phân tử: C21H20O6.
- Khối lượng phân tử: 368,39 đvC [104].
Trong dung dịch, curcumin tồn tại ở dạng cân bằng hỗ biến của dạng diceton đối
xứng và dạng ceton – enol được ổn định bằng liên kết hydro nội phân tử [67] (Hình
1.2).

Hình 1.2. Dạng hỗ biến ceton – enol của curcumin trong dung dịch
Trong dung dịch nước, ở pH acid và trung tính, các curcumin tồn tại chủ yếu dưới
dạng diceton. Ngược lại, ở pH > 8, dạng enol chiếm ưu thế hơn [150]. Tùy theo từng
dung mơi thích hợp, có thể có trên 95 % các curcumin tồn tại ở dạng enol [163].

3


1.1.1.2. Tính chất vật lý
Độ tan: Curcumin đặc biệt khơng tan trong nước ở pH trung tính và pH acid, nhưng
lại có thể tan được trong dung mơi hữu cơ có cực hoặc khơng có cực có tính kiềm
hoặc dung mơi acid như acid acetic băng [171].
Dạng thù hình: Curcumin tồn tại dưới dạng bột vơ định hình hoặc tinh thể hình
kim màu vàng cam [104]. Tinh thể curcumin có ba dạng thù hình khác nhau tùy thuộc
vào dung mơi và tốc độ kết tinh [127].
Điểm chảy: 183 °C [104], [150].
Sự hấp thụ ánh sáng: Các phân tử curcumin có khả năng hấp thụ bức xạ khả kiến,
tạo ra màu vàng. Curcumin có khả năng phát huỳnh quang (520 nm) khi hấp thụ bức
xạ tử ngoại có bước sóng 350 nm [126].
Hệ số phân bố n-octanol - nước của curcumin: 2,56 [170], tính tốn theo ALOGPS
là 3,62, theo ChemAxon là 4,12 [15].
pKa: Curcumin có 3 giá trị pKa. Giá trị pKa đầu tiên và thứ 2 là của 2 nhóm -OH
phenol, giá trị pKa3 là của hydro dạng enol. Các giá trị pKa của curcumin được xác
định bằng một số phương pháp khác nhau cho giá trị khác nhau (Bảng 1.1).
Bảng 1.1. Bảng giá trị pKa của phân tử curcumin
Giá trị pKa
pKa1=7,75-7,8
pKa2 = 8,55
pKa3 = 9,05
pKa1 = 8,54
pKa2 = 9,3
pKa3 = 10,69
pKa1 = 8,38
pKa2 = 9,3
pKa3 = 10,51

Phương pháp xác định

TLTK

HPLC huỳnh quang
[171]
Dung môi: KCl/HCl (pH 1- 3), KH2PO4/ NaOH (pH
6- 9), NaHCO3/NaOH (pH 9- 10)
Nồng độ ion 0,1- 0,15 M
Chuẩn độ đo thế
[31]
Dung môi: Nước : MeOH = 1 : 1
Chuẩn độ HCl

[26]

1.1.1.3. Tính chất hóa học
Curcumin có cấu trúc chung là khung diarylheptadien, nhóm diceton và
dihydroxyphenyl. Vì vậy, curcumin mang những tính chất hóa học đặc trưng của
nhóm polyphenol, diceton, dien, vịng thơm…[3], [7]. Các phản ứng hóa học quan
trọng liên quan đến hoạt tính sinh học của curcumin là do nguyên tử hydro linh động
đóng góp dẫn đến q trình oxy hóa curcumin, phản ứng Michael, phản ứng thủy

4


phân. Tất cả đều có vai trị quan trọng trong các hoạt động sinh học khác nhau của
curcumin.
1.1.1.4. Phổ hấp thụ tử ngoại/ khả kiến và huỳnh quang

Trong dung dịch đệm aceton-bicarbonat, curcumin cho cực đại hấp thụ tại bước
sóng 520 nm [74]. Dải hấp thụ xuất hiện một hình dạng bất đối xứng trong dung môi
không phân cực: cloroform, acid acetic, benzen, toluen và carbon tetraclorid. Hình
dạng bất đối xứng chỉ ra có một sự khác nhau trong các dung mơi hịa tan có mối liên
quan tác động qua lại với sự xuất hiện dung môi phân cực: methanol, aceton, ethanol,
tetrahydrofuran, acetylaceton, acid acetic. Cực đại hấp thụ với các cấu trúc tinh tế
xuất hiện ở bước sóng λ = 418 nm khi phổ UV/Vis của hợp chất được đo trong các
dung môi khác nhau (như CCl4, DMSO). Sự hấp thụ cực đại của curcumin trong
methanol và ethanol là khoảng 420 nm, và dung dịch có màu vàng sáng [73].
Trong một nghiên cứu khác, khi thêm cyclodextrin, cực đại hấp thụ của curcumin
trong nước thay đổi từ 420 nm lên 430 nm và sự hấp thụ của phức hợp curcumin cyclodextrin (10 mM) tại bước sóng 430 nm cũng tăng lên gấp đơi [168]. Đồng (II)
có thể làm giảm sự hấp thụ UV của curcumin trong nước tại 427 nm. Vì vậy, khi có
mặt ion đồng (II), xuất hiện thêm một dải hấp thụ mới của phức hợp đồng (II)curcumin tại 361 nm [80].
Ngoài sự ảnh hưởng của dung mơi và nước, thì pH cũng gây ảnh hưởng đến sự
phát huỳnh quang của curcumin. Tại pH < 1 và ở pH 8,3, cường độ huỳnh quang
giảm và có thể kéo theo một hoặc cả hai yếu tố: quá trình phân hủy curcumin trong
môi trường kiềm, và sự thay đổi tính chất của trạng thái đơn bị kích thích đầu tiên.
Sự hấp thụ và phổ huỳnh quang của curcumin và các dẫn chất trong n-hexan và
methanol cũng đã được nghiên cứu [30].
1.1.2. Độ ổn định của curcumin
1.1.2.1. Ảnh hưởng của pH trong dung dịch nước
Độ ổn định của các curcumin phụ thuộc vào pH, biểu hiện ở sự thay đổi màu sắc
của dung dịch curcumin trong các giá trị pH khác nhau:
Ở pH < 1, dung dịch nước của curcumin có màu đỏ kèm theo sự có mặt của dạng
acid (H4A+). Ở dạng này curcumin tương đối ổn định. Ở khoảng pH = 1- 7, curcumin
rất ít tan trong nước. Ở khoảng pH này, dung dịch nước của curcumin có màu vàng
và tồn tại chủ yếu ở dạng trung tính (H3A). Ở pH > 7,5, dung dịch curcumin xuất hiện
màu thay đổi tử cam sang đỏ, curcumin tồn tại ở các dạng ion H2A-, HA2- và A3(Hình 1.3).
5

Hình 1.3. Các dạng tồn tại của curcumin theo pH dung dịch
Hơn nữa, trong các dung dịch đệm sử dụng, curcumin tạo phức hợp với borat,
citrat và phtalat trong khi trơ với KCl, KH2PO4 và NaHCO3 [171]. Và cũng ở pH này
curcumin nhanh chóng bị phân hủy. Các sản phẩm phân hủy curcumin ở pH = 7- 10
được xác định bằng phương pháp HPLC. Các sản phẩm tạo thành ban đầu là acid
ferulic và feruloylmethan, ngồi ra cịn có các sản phẩm ngưng tụ. Sau đó
feruloylmethan nhanh chóng bị chuyển màu (chủ yếu là từ vàng đến vàng nâu) rồi bị
phân hủy thành vanillin và aceton. Đặc biệt, curcumin không bền dưới tác dụng của
ánh sáng, nhất là trong dung dịch. Sau khi chiếu bức xạ quang học, các sản phẩm
được xác định giống như các sản phẩm phân hủy là acid ferulic, acid vanillic và
vanillin [163], [81] (Hình 1.4).

Sản phẩm ngưng tụ

Hình 1.4. Sự phân hủy curcumin trong mơi trường kiềm
6