Bài giảng Kỹ thuật thu nhận hợp chất có hoạt tính sinh học từ thực vật: Chương 4 - Alkaloid

ALKALOID
Nguyen Truong Giang


Nội dung Alkaloid
1. Đặc tính chung
2. Phân loại
2.1 Dẫn xuất vòng pyridine hay piperidine
2.2 Dẫn xuất của vòng tropane
2.3 Dẫn xuất của quinolone
2.4 Dẫn xuất của isoquinoline
2.5 Dẫn xuất của indole
2.6 Dẫn xuất của purine
2.7 Các hợp chất dị vòng
3. Tính chất sinh học đặc trưng của alkaloid
4. Phản ứng định tính alkaloid
5. Phương pháp điều chế alkaloid


1. Đặc tính chung

Tính chất

Alkali = kiềm
Oides = tương tự

Alkaloid (Ancaloit) là hợp chất hữu cơ dị vịng có chứa
NITƠ trong phân tử, có tính bazơ và được tìm thấy
trong nhiều lồi thực vật, đơi khi tồn tại cả trong động
vật, vi sinh vật và một số loài nấm .
 Hiện nay đã tách chiết và các định được cấu tạo khoảng 10.000

loại alkaloid từ cây cỏ/ 210.000 loại alkaloid.
 Một số alkaloid có độc tính cao như: aconitin (ơ đầu), strychnine
(hạt mã tiền), gelsemin (lá ngón), solanin (mầm khoai tây)

Lá ngón


1. Đặc tính chung
Tính chất

Nấm cựa gà

Nấm cựa khỏa mạch

Alkaloid có hoạt tính sinh học cao với cơ thể động vật,
nhất là với hệ thần kinh. Với một lượng nhỏ có thể gây
chết người, tuy nhiên nhiều loại cũng là thần dược
chữa bệnh đặc hiệu
Alkaloid có tính kiềm và thường tồn tại dưới dạng
muối với các axit hữu cơ trong thực vật


1. Đặc tính chung
Trạng thái:
Tùy thuộc vào sự có mặt của oxy trong phân tử. Nếu có
chứa oxy thì ở dạng rắn, khơng có oxy thì ở dạng lỏng
Tính tan:
+ ít tan trong nước (trừ 1 số ít như caffeine, cocain,
nicotin, codein…)
+ Tan trong dung môi hữu cơ: benzen, toluene, ete,

chloroform. Một số tan trong dầu trung tính
+ Các muối với axit thường không tan trong DM hữu cơ,
tan trong nước (có thể dùng T/c này để tinh sạch)
+ Alkaloid có amin bậc 4 (N hóa trị 5) có màu vàng cam
hoặc pha đỏ, tan trong nước và không tan trong DMHC,
muối của chúng cũng tan trong nước và cồn loãng
dùng để nhận biết


1. Đặc tính chung
Tác dụng của ánh sáng:
Alkaloid khơng bền sáng, một số bị thối hóa khi chiếu
tia bức xạ có bước sóng xác định
Hoạt tính sinh lý cao:
Alkaloid tác động hệ thần kinh rất mạnh, và tác dụng hóa
lý mạnh với cơ thể SV.
Con người sử dụng alkaloid với lượng nhỏ để chữa
bệnh, giải khát (cacao, cafe…)
Tính bazơ:
+ Làm xanh giấy quỳ
+ Tạo muối với axit
+ Một số có tính baz ơ mạnh đẩu được các baz ơ yếu
hơn ra khỏi muối của nó
+ Một số có thể làm kết tủa Fe(OH)3, Al(OH)3 trong dung
dịch



2. Phân loại
Phân loại:

Alkaloid được phân loại theo vị trí của N trong phân tử:
+ Alkaloid có N ở mạch nhánh, khơng có N trong nhân
như : Capsaicin (ớt), ephedrin (ma hồng-Ephedra sinica)
+ Alkaloid có N trong nhân dị vịng như nicotin (thuốc lá),
morphin (thuốc phiện)


2. Phân loại
Dẫn xuất của vịng Pyridin
Các nhóm alkaloid dị vòng được phân chia theo bản chất
vòng chứa N:
+ Alkaloid là dẫn xuất của vòng PYRIDIN hay PIPERIDIN
(nicotin – trong thuốc lá)
(arecolin - trong hạt cau)
(lobelin trong - Lobelia infalata – thuốc lá Ấn Độ)


2. Phân loại
Dẫn xuất của vòng Tropan
+ Các alkaloid là dẫn xuất của TROPAN: atropine,
scopolamine (cà độc dược), cocain (lá cooca)

Cà độc dược


2. Phân loại
Dẫn xuất của vòng Quinolin
+ Các alkaloid là dẫn xuất của QUINOLIN: quinine,
quinidine (vỏ cây canh kina)

2. Phân loại
Dẫn xuất của vòng Isoquinolin
+ Các alkaloid là dẫn xuất của ISO-QUINOLIN: L –
tetrahydropalmatin (củ bình vơi), berberin (Hoàng liên
gai), morphin (nhựa cây thuốc phiện), emetin (rễ cây
Ipeca), nuciferin (lá sen), tubocurarin (Chondodendron
tomentosum)


2. Phân loại
Phân loại:

Morphin


2. Phân loại
Phân loại:
Ipeca (Brazin, Ấn độ)

Cephaelis ipecacuanha (Brot) A.
Rich. (Uragoga ipecacuanhaBail.
= Psychotria
ipecacuanha Stockes)

Nuciferin

Chondodrendron
tomentosum thuộc họ Tiết Tubocurarin
dê (Menispermaceae)

2. Phân loại
Dẫn xuất của vòng Indol
+ Các alkaloid là dẫn xuất của indol: strychnine (hạt mã
tiền), reserpine (rễ ba gạc), vinlblastin, vincristin (lá dừa
cạn),

strychnine


2. Phân loại
Dẫn xuất của vòng Indol
+ Các alkaloid là dẫn xuất của indol: strychnine (hạt mã
tiền), reserpine (rễ ba gạc), vinlblastin, vincristin (lá dừa
cạn),

Cây ba gạc


2. Phân loại
+ Các alkaloid là dẫn xuất của indol: strychnine (hạt mã
tiền), reserpine (rễ ba gạc), vinlblastin, vincristin (lá dừa
cạn),

vinlblastin
Cây dừa cạn

2. Phân loại
Dẫn xuất của vòng Purin
+ Các alkaloid là dẫn xuất của purin: cafein, theobromine
(cà phê, chè xanh)
+ Các alkaloid có các dị vịng:
α-Dichroin (lá thường sơn),
Có nhân quinazolin: solanidin (mầm khoai tây)
Có nhân steroid, aconitin (trong ơ dầu)
Có nhân cấu trúc terpenoid…

cafein

theobromine


Caffeine is metabolized in the liver into three primary
metabolites: paraxanthine (84%), theobromine (12%),
and theophylline (4%)


2. Phân loại
+ Các alkaloid có các dị vịng:
α-Dichroin (lá thường sơn),
Có nhân quinazolin: solanidin (mầm khoai tây)
Có nhân steroid, aconitin (trong ơ dầu)
Có nhân cấu trúc terpenoid…

Thường sơn

2. Phân loại
+ Các alkaloid có các dị vịng:
α-Dichroin (lá thường sơn),

Có nhân quinazolin: solanidin (mầm khoai tây)
Có nhân steroid, aconitin (trong ơ dầu)
Có nhân cấu trúc terpenoid…

quinazolin

Mầm khoai tây


2. Phân loại
+ Các alkaloid có các dị vịng:

α-Dichroin (lá thường sơn),
Có nhân quinazolin: solanidin (mầm khoai tây)

Có nhân steroid: aconitin (trong ơ dầu)
Có nhân cấu trúc terpenoid…

Ơ đầu


2. Phân loại
Phân loại:
Thành phần nguyên tố của Alkaloid:
+ Loại chứa 3 nguyên tố: N, C, H
+ Loại chứa 4 nguyên tố: N, C, H, O

hoặc N, C, H, S
+ Loại chứa 5 nguyên tố: N, C, H, O, S (có độc tính cao,
thường có trong các loại nấm độc)


3. Các hoạt tính sinh học của alkaloid
Nhiều alkaloid có độc tính cao, có thể gây tử
vong cho người với liều mg
Cocain, morphin là chất ma túy nguy hiểm
Ephedrin và dẫn chất thuộc nhóm doping