Nghiên cứu một số đặc điểm hóa học và tác dụng sinh học của các hợp chất Polyphenol trong lá cây chè (Camellia sinensis) trồng ở Tân Cương (Thái Nguyên) và Xuân Mai

MỤC LUC
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC HỢP CHẤT PHENOLIC THỰC VẬT
1.2. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC HỢP CHẤT ELAVONOTT THỰC VẬT
CHƢƠNG 2: Đối TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 37
2.1. ĐỐI TƢỢNG THỰC VẬT 37
22. CHIẾT XUẤT VÀ ĐỊNH LƢỢNG FLAVONOIT TOÀN PHẦN TỪ NGUYÊN LIỆU 37
THỰC VẬT
2.2.1. Quy trình chiết flavonoit (B.C. Talli) 37
2.2.2. Định lƣợng flavonoit toàn phần trong lá chè 38
23. NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN FLAVONOU 39
2.3. Ì. Định tính flavonoit bằng các phản ứng hoa học đặc trƣng 39
2.3.2. Phân tích bằng sắc ký lớp mỏng và quang phố tử ngoại 40
2.3.3. Phân tách bằng sắc ký lỏng trung áp MPLC 41
2.3.4. Phân tích bằng sắc ký lỏng cao áp HPLC 41
2.3.5. Phân lập chất tinh khiết bằng phƣơng pháp SKLM điều chế 41
2.3.6. Nghiên cứu cấu trúc của các chất tinh khiết thu đƣợc 42
2.4. NGHIÊN CÚƢ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC CHẾ PHẨM FLAVONOIT 42

2.4.1. Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa của các chế phẩm thông qua ảnh hƣởng lên hoạt độ
peroxydaza máu ngƣời theo phƣơng pháp E.c. Xavron
2.4.2. Đánh giá hoạt tính chống oxy hóa thông qua ảnh hƣởng lên quá
trình peroxy hoa lipid màng tế bào gan chuột 43
2.4.3. Nghiên cứu tác dụng bảo vệ tế bào gan của các chế phẩm ở chuột
bị nhiễm độc CC1
4
44
2.4.4. Nghiên cứu hoạt tính kháng vi sinh vật 45
2.4.5. Xác định hoạt động cathepsin (proteaza) trong huyết tƣơng máu ngƣời

47
2.4.6. Nghiên cứu tác dụng chống viêm trên động vật thực nghiệm 48
2.4.7. Nghiên cứu tác dụng kìm hãm sự phát triển ung thƣ in vitro 49
2.4.8. Nghiên cứu hoạt tính chống ung thƣ và chống di căn ung thƣ trên
động vật thực nghiệm 51
2.4.9. Xác định độc tính cấp 52
2.4.10. Phƣơng pháp xử lý số liệu 52


CHƢƠNG 3: KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 53
3.1. MẪU THỰC VẬT 53
3.2. ĐIỂU CHẾ FLAVONOIT TONG số 54
3.2. Ì. Quy trình chiết 54
3.2.2. Định tính flavonoit bằng các phản ứng hoa học đặc trƣng 55
3.3. KHẢO SÁT Sơ Bộ THÀNH PHẦN HOA HỌC VÀ HOẠT TÍNH CHỐNG
OXY HOA CÁC MẨU FT THU ĐƯỢC 57
3.3.1. Khảo sát thành phần flavonoit FT bằng phƣơng pháp SKLM
kết hợp với quang phổ tử ngoại 57
3.3.2 Khảo sát hoạt tính chống oxy hoa (antioxydant) của các chế
phẩm FT thông qua ảnh hƣởng lên hoạt động peroxydaza máu
ngƣời trong phản ứng oxy hoa indigocarmin 59
3. 4. PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN FLAVONOIT CHÊ PHẨM FTC 62
3.4.1. Phân tích thành phần flavonoit FTC4 và FTC7 bằng sắc ký lỏng
cao áp (HPLC) 63
3.4.2. Phân lập một số chất tinh khiết 65
3.4.3. Xác định cấu trúc các chất tinh khiết thu đƣợc 66
3.4.3.1. Xác định cấu trúc FTC4.1 66
3.4.3.2. Xác định cấu trúc FTC7.J 68
3.5. KHẢO SÁT HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC CHẾ PHẨM FLAVONOIT 71
3.5.1. Khảo sát tác dụng chống oxy hóa thông qua ảnh hƣởng lên quá

trình peroxy hoa lipit tế bào gan chuột 71
3.5.2. Nghiên cứu tác dụng bảo vệ tế bào gan của các chế phẩm ở chuột
bị nhiễm độc CC1
4
73
3.5.3. Nghiên cứu tác dụng chống viêm nhiễm 78

3.5.3.1. Nghiên cứu hoạt tính kháng khuẩn 79
3.5.3.2. Khảo sát ảnh hưởng lên hoạt độ cathepsin (proteaia)
trong huyết tương máu người 81
3.5.3.3. Nghiên cứu tác dụng chống viêm thực nghiệm 84
3.5.4. Nghiên cứu tác dụng kìm hãm sự phát triển ung thƣ 86
35.4.1. Nghiên cứu tác dụng kìm hãm sựphát triển ung thư in viĩỉ
'0
87
3.5.4.2. Nghiên cứu tác dụng chống ung thư và chông di cân 9Í


ung thư thực nghiệm (in vivo)
3.5.5. Xác định độc tính cấp của các chế phẩm FTC và hổn hợp FTC
4/7- 5/5 102
KẾT LUẬN 105
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 107
TÀI LIỆU THAM KHẢO 108
PHỤ LỤC
127
DANH
MỤC KÝ HIỆU CÁC
CHỮ
VIẾT TẮT

ALT
Alanin
amino
transferase
AST
Aspartate
amino
transferase
DAM
Dialdehyt malonic
DOHĐ
Dạng
oxy
hoạt
động
EC
Epicatechin
ECG
Epicatechin galiat
EGC
Epigallocatechin
EGCG
Epigallocatechin gallat
FT
Flavonoit tổng số
GD
Growth delay
HEp-2
Human Epidermoid Larynx Carcinoma
HPLC

Sắc ký lỏng cao áp
HTCO
Hoạt
tính chống oxy hoa
HTCƯ
Hoạt
tính gây độc tế bào ung thư
IR
Phổ
hồng ngoại
MIC
Minimum
inhibiting
concentration
MPLC
Sắc
ký lỏng
trung
áp
MS
Phổ
khối
lượng
NMR
Phổ
cộng hưởng từ hạt nhân
Pđ
Phân
đoạn
POL

Peroxy hóa
lipit
s- 180
Sarcoma 180
SKĐ
Sắc
ký đồ
SKLM
Sắc
ký lớp mỏng
Sp -2/0
Nonsecreting
mouse
myeloma
cell
TCA
Axit
tricloacetic
TEAF
Toluen/etylacetat/aceton/axit
formic
ƯV-VIS
Phổ
tử ngoại
DANH
MỤC CÁC HÌNH ẢNH, Đồ THỊ
Hình
trang
1.1. Sơ đồ sinh tổng hợp các hợp chất phenolic 4
1.2. Các hợp chất flavonoit và quan hệ phát sinh 8

2.1. Lá cây Chè - Camellia sinensis
Lindl
o. Kuntze 37
2.2. Quy trình chiết xuất flavonoit toàn phần
(theo
B.C.Talli)
38
2.3. Đường chuẩn tyrosin 48
3.1 Sắc ký đồ của các chế phẩm flavonoit từ lá chè vụ xuân 58
3-2. Ảnh hưởng của các chế phẩm flavonoit chè Tân Cương lên hoạt độ
peroxydaza ở bốn nhóm máu
người
60
3.3. Ảnh hưởng của các chế phẩm flavonoit chè Xuân Mai lên hoạt độ
peroxydaza ở bốn nhóm máu
người
61
3.4. Sơ đồ phân tách
FTC
bằng sắc ký lỏng trung áp
MPLC
62
3.5. Sắc ký đồ
HPLC
chế phẩm flavonoit
FTC4
63
3.6. Sắc ký đồ
HPLC
chế phẩm flavonoit

FTC7
64
3.7. Cấu trúc của (-) - epicatechin 78
3.8. Cấu trúc của quercitrin 70
3.9. Ánh hưởng của các chế phẩm flavonoit
FTC,
FTC4
và F
TC7
lên sự
peroxy hoa
lipit
tế bào gan chuột 73
3.10 Sự
thay
đổi
hàm lượng
AST
và
ALT
huyết
thanh
chuột ngộ độc
CC1
4
sau
24h
điều
trị bằng các chế phẩm thử nghiệm 75
3.11 Sự

thay
đổi hàm lượng
MDA
huyết
thanh
chuột ngộ độc
CC1
4
sau 24h
điều
trị bằng các chế phẩm thử nghiệm 76
3.12 Sự
thay
đổi hàm lượng
AST
và
ALT
huyết
thanh
chuột ngộ độc
CC1
4
sau
72h
điều
trị bằng các chế phẩm thử
nghiêm
77
3.13 Sự
thay

đổi hàm lượng
MDA
huyết
thanh
chuột ngộ độc
CCI4
sau 72h 77
điều
trị bằng các chế phẩm thử nghiệm
3.14 Hoạt độ cathepsin ở 2 lứa tuổi ì và li 82
315 Ảnh hưởng của các chế phẩm flavonoit
FTC,
FTC4
và
FTC7
ở các nồng
độ
khác nhau lên hoạt động cathepsin huyết tương máu
người
83
3 16 So sánh ảnh hưởng của các chế phẩm FTC, FTC4 và
FTC7
(ở nồng độ
0,15mg%)
lên hoạt động cathepsin huyết tương
người
^
3.17 So
sánh khả năng
ức

chế viêm
của
chế
phẩm
FTC
và
FTC
4/7 - 5/5 85
3.18 Ảnh
hưởng
của
chế
phẩm
FTC,
FTC4,
FTC7
lên
sinh trưởng
của tế
bào
ungthưHEp-2
91
319
Ảnh
hưởng
của
chế
phẩm
FTC,
FTC4,

FTC7
lên
sinh trưởng
của tế
bào
ung thư
Sp-2/0
92
3.20
Ảnh
hưởng
của
chế
phẩm
FTC,
FTC4,
FTC7
lên
sinh trưởng
của tế
bào
ung thư S-180
93
3.21 So
sánh
ảnh
hưởng
của
FTC
và

FTC4/7
- 5/5 lên thể
tích
u đùi
chuột
97
3.22
So
sánh
ảnh
hưởng
của
FTC
và
FTC4/7
- 5/5 lên
trọng
lượng
u đùi
chuột
97
3.23
Hình
3.23. ảnh
chuột
bị gây u đùi
bởi dòng
tế
bào
s-180 và

được điều
98
trị
bằng
chế
phẩm
FTC
và
FTC4/7
- 5/5
3.24
Đùi
chuột
mang
u gây
bởi dòng
tế
bào
S-180 99
3.25 So
sánh
ảnh
hưởng
của
FTC
và
FTC4/7
- 5/5 lên sự
di
cân ung

thư
từ
đùi
đến
gan và
phổi (tính
theo số nốt di
căn)
loe
3.26 So
sánh
ảnh
hưởng
của
FTC
và
FTC4/7
- 5/5 lên sự
di
căn ung
thư
từ
đùi
đến
gan và
phổi (tính
theo số
chuột
có di
căn)

loi
PL
Ì
Phổ
l3
C
NMR
của
FTC4.1
128
PL2
Phổ
13
c
NMR
,
DEPT 90, DEPT
135 của
FTC4.1
128
PL3
Phổ
'HNMR
của
FTC4.1
129
PL4
Phổ
HMBC
của

FTC4.1
129
PL5
Phổ
HMQC
của
FTC4.
Ì
13C
PL6
Phổ
COSY
của
FTC4.
Ì
13C
PL7
PhỔIRcủaFTC7.1
131
PL8
Phổ
13
c
NMR
của
FTC7.1
131
PL9
Phổ
i3

ũ
NMR
,
DEPT90, DEPT
135
củaFTC7.1
132
PL10
Phổ
1HNMR
củaFTC7.1
132
PL11 Các
tế
bào
cơ
vân xương bình thường
ở
đùi
chuột
133
PL12 Tế bào
ung
thư phát triển
trong
mô
liên
kết
đệm,
làm 133

thoái hóa, hoại
tử
các
tế
bào
cơ của
đùi
chuột
PL
13
Ảnh
di cân của tế
bào
ung
thư
S-180
vào
gan 134
PL14
Ảnh di căn của tế
bào
ung
thư
S-180
vào phổi
^
DANH
MỤC CÁC BẢNG số
LIỆU
Bảng

trang
1.1 Vị trí các nhóm thế của một số flavonoit 9
2.
Ì
Số
liệu
xây dựng đổ thị chuẩn tyrosin 48
3.1 Danh mục ký hiệu các mẫu
thực
vật dùng cho nghiên cứu 53
3.2. Hàm lượng flavonoit toàn phần ở lá chè 54
3.3. Kết quả thử phản ứng định tính flavonoit ở các chế phẩm lá chè 56
3.4. Đặc điểm sắc ký lớp mỏng và phổ tử ngoại của chế phẩm
TCT2
57
3.5. Kết quả thử định tính các nhóm phân đoạn bằng các phản ứngđặc trưng
của flavonoit 62
3.6 Một số flavonoit có mặt
trong
FTC4
64
3.7 Một số flavonoit có mặt
trong
FTC7
65
3.8 Một số đặc điểm của
FTC4.
Ì
66
3.9 Dữ

liệu
phổ 'H -
NMR
và
13
c - NMR của FTC4.1 67
3.10 Một số đạc điểm của
FTC7.
Ì
68
3.11 Dữ
liệu
phổ 'H -
NMR
và
l3
C -
NM
R của FTC7.1 69
3.12 Ánh hưởng của
chế
phẩm
flavonoit
FTC
lên sự peroxy hoa
lipit
tế
bào
gan chuột 71
3-13 Ảnh hưởng của

chế
phẩm flavonoit
FTC4
lên sự peroxy hoa
lipit
tế
bào
gan chuột 72
3-14 Ảnh hưởng của
chế
phẩm flavonoit
FTC7
lên sự peroxy hoa
lipit
tế
bào
gan chuột 72
3.15 Kết quả định tính kháng vi sinh vật của các chế phẩm 79
3.16 Định lượng kháng khuẩn của FTC 81
3.17 Theo dõi sự
thay
đổi thể tích chân chuột gây viêm không điều trị 84
3-18 Ảnh hưởng của chế phẩm FTC lên sự sinh trưởng của tế bào ung thư Hep-
2; Sp-2/0
và
s
180
88
3-19 Ảnh hưởng của chế phẩm
FTC4

lên sự sinh trưởng của tế bào ung thư
Hep-2; Sp-2/0 và
s
i80
89
3.20 Ảnh hưởng của chế phẩm
FTC7
lên sự sinh trưởng của tế bào ung thư
Hep-2; Sp-2/0 và S
I80
90
3*21 Ánh hưởng của
FTC,
FTC4
và
FTC7
lên sự sinh trưởng của tế bào lympho
máu
ngoại vi
người
95
PL
Ì
Ảnh hưởng của các chế phẩm flavonoit chè Tân Cương lên
hoạt
độ Ì35
peroxydaza ở bốn nhóm máu
người
PL2
Ảnh hưởng của các chế phẩm flavonoit chè Xuân Mai lên

hoạt
độ 135
peroxydaza ở bốn nhóm máu
người
PL3
Tác dụng bảo vệ tế
bào
gan của các chế phẩm thử nghiệm sau 24
giờ
điều
trị 136
PL4
Tác dụng bảo vệ tế
bào
gan của các chế phẩm thử nghiệm sau 72
giờ
điều
trị 136
PL5
Ảnh hưởng của các chế phẩm
FTC,
FTC4
và
FTC7
lên
hoạt
độ
cathepsin
huyết tương máu
người

Ì37
PL6
Khả năng ức chế viêm của chế phẩm flavonoit FTC 137
PL7
Khả năng ức chế viêm của chế phẩm
FTC
4/7 - 5/5 138
PL8
Ảnh hưởng của chế phẩm
FTC
lên thể tích u đùi chuột Ì38
PL9
Ảnh hưởng của chế phẩm
FTC
lên trọng lượng u đùi chuột Ì38
PL
10 Ảnh hưởng của chế phẩm
FTC
4/7 - 5/5 lên thể tích u đùi chuột Ì39
PL
11 Ảnh hưởng của chế phẩm
FTC
4/7 - 5/5 lên trọng lượng u đùi chuột 139
PL
12 Anh hưởng của chế phẩm
FTC
lên sự
di
căn ung thư từ
đùi

đến gan và phổi Ì40
PL
13 Ảnh
hưởng
của
chế
phẩm
FTC
4/7 - 5/5 lên sự
di
căn ung thư từ
đùi
đèn gan
và
phổi
140
MỞ
ĐẦU
Ngày nay, tác
dụng
chữa
bệnh
của các hợp
chất
thiên nhiên là mối
quan
tâm đặc biệt của các nhà hoa sinh và y dược học. Những thành tựu của
lĩnh vực này đã góp
phần
to lớn

trong
việc bảo vệ sức
khoe
con
người.
Việc
tìm ra
những
loại
thuốc
mới có hiệu lực cao để
thay
thế cho các thế hệ
thuốc
cũ đã tỏ ra kém hiệu lực và việc tìm
kiếm
những
loại
biệt dược
chữa
trị các
căn
bệnh
nan y như ung thư,
AIDS,
viêm gan B là đòi hỏi ngày càng trở
nên cấp bách. Từ đó, việc nghiên cứu khai thác các hợp
chất
thiên nhiên cũng
ngày càng trở thành điểm nóng thu hút sự

quan
tâm của nhiều
quốc
gia trên
thế giói.
Cây chè (Camellia sinensis L. o.
Kuntze)
từ lâu đã là một đồ
uống
quen
thuộc
của con người và được sử
dụng
rộng
rãi ở nhiều
quốc
gia trên toàn
thế
giới.
Là một
loại
đổ
uống
giàu
chất
chống
oxy hoa, chè có tác
dụng
chống
lão hoa, giúp phòng

chống
nhiều
bệnh
tật bao gồm cả
bệnh
tim mạch, hen
suyễn, gan, các
bệnh
về răng miệng và đặc biệt là có tác
dụng
phòng tránh,
giảm
nguy
cơ mắc các
bệnh
ung thư. Mang
trong
mình
những
tác
dụng
chữa
bệnh
giá trị, từ lâu chè là đối tượng nghiên cứu của các nhà
khoa
học
thuộc
lĩnh vực hoa sinh - y dược trên toàn thế
giới.
ở lá chè hợp

chất
polyphenol
được
quan
tâm đặc biệt, đây là nhóm
chất
thực
vật thứ sinh lớn, có vai trò
đáng kể
trong
các quá trình chuyển hoa cơ bản, điều hoa sự sinh trưởng, phát
triển và bảo vệ
thực
vật. Trong số các
polyphenol
thiên nhiên, lớp
chất
flavonoit
có ý
nghĩa
thực
tiễn lớn vì chúng phân bố
rộng
rãi
trong
thực
vật, ít
độc với cơ thể
sống
và có nhiều

hoạt
tính sinh học giá trị.
Nghiên cứu về hoa học và tác
dụng
sinh dược học của các
polyphenol
và
flavonoit
khai thác từ chè
Việt
Nam với mục đích
phục
vụ y học vẫn còn
là một hướng nghiên cứu mới mẻ. Vì cho đến nay ở nước ta việc khai thác ứng
dụng
lá chè
xanh
để
chữa
trị
bệnh
mới chỉ
dừng
lại ở kinh nghiệm dân
gian
trên diện hẹp, các nghiên cứu về chè mới chủ yếu tập
trung
ở lĩnh vực dùng
làm
thực

phẩm,
chưa có hướng khai thác một cách có hiệu quả
nguồn
nguyên
liệu
phong
phú các hợp
chất
thiên nhiên này vào mục đích phòng và
chữa
bệnh
cho con
người.
Tác
dụng
chữa
bệnh
của dược
liệu
bắt
nguồn
từ
hoạt
tính sinh dược học
của các hợp
chất
hoa học có
trong
chè. Do đó, để có thể
thừa

kế được kinh
nghiệm dân
gian
và khai thác
nguồn
thuốc
mới từ thiên nhiên, cần
thiết
phải
Ì
có
những
hiểu biết về thành
phần
hoa học và tác
dụng
sinh học của chúng.
Với
mong
muốn đóng góp thêm
những
hiểu biết nâng cao giá trị của cây chè
Việt
Nam, chúng tôi đã
thực
hiện đề tài:
"NGHIÊN CỨU MỘT số ĐẶC
ĐIỂM
HOA HỌC VÀ TÁC DỤNG
SINH

HỌC CỦA CÁC
HỢP CHẤT POLYPHENOL TRONG LÁ CÂY CHÈ (CAMELLIA SINENSIS) TRỔNG Ở TÂN
CƯƠNG (THÁI NGƯYÊN)VÀ XUÂN MAI (HÀ TẦY)"
Theo
hướng nghiên cứu này, luận vãn có các nhiệm vụ sau:
1. Chiết
xuất,
định tính và định lượng
flavonoit
trong
các bộ
phận
lá chè (lá
non, lá bánh tẻ, lá già) thu hái tại hai vùng chè khác
nhau
[(Tân Cương
(Thái Nguyên) và Xuân Mai (Hà Tây)] vào các thời điểm khác
nhau
trong
năm (bốn mùa: xuân, hè, thu, đông)
2. Thông qua
hoạt
tính
chống
oxy hoa để so sánh sàng lọc và lựa chọn mẫu
flavonoit
ưu thế
nhất,
sử
dụng

cho các nghiên cứu sâu hơn về thành
phần
hoa học và
hoạt
tính sinh học.
3. Nghiên cứu thành
phần
flavonoit
trong
lá chè.
4. Đánh giá
hoạt
tính sinh học của các chế
phẩm
flavonoit
thông qua các
nghiên cứu hoa sinh học sau:
• Tác
dụng
chống
oxy hoa thông qua khả năng kìm hãm quá trình
peoxy
hoa lipit màng tế bào gan
chuột
và ảnh hưởng của các chế
phẩm
flavonoit
lên
hoạt
độ

enzym
peroxydaza
máu người
trong
phản
ứng
oxy hoa
indigocarmin.
Tác
dụng
chống
oxy hóa và bảo vệ tế bào gan thông qua việc đánh giá
tác
dụng
điều trị của các chế
phẩm
flavonoit
lên
chuột
gây độc
bằng
CC1
4
• Tác
dụng
chống
viêm nhiễm thông qua nghiến cứu khả năng kháng vi
sinh vật gây
bệnh,
nghiên cứu ảnh hưởng của các chế

phẩm
flavonoit
lên
hoạt
độ
cathepsin
huyết
tương
người,
hoạt
tính
chống
viêm trên
động vật thúc nghiệm
• Tác
dụng
gây độc tế bào trên các dòng tế bào ung thư nuôi cấy HEp-2,
Sp-2/0
và s -180 in vitro.
• Xác định
hoạt
tính kìm hãm sự phát triển khối u và
chống
di căn ung
thư trên động vật
thực
nghiệm (in vivo)
• Xác định độc tính cấp của các chế
phẩm
thử nghiệm.

2
Chương Ì
TỔNG
QUAN TÀI LIỆU
1.1. MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC HỢP CHÁT PHENOLIC THỰC VẬT
Trong tự nhiên, các hợp
chất
phenolic
phân bố rất phổ biến ở
thực
vật,
chúng thường tồn tại
dưới
dạng
glycozit dễ tan
trong
nước và tập
trung
ở các
không bào. Các hợp
chất
phenolic
chiếm một vị trí
quan
trọng
trong
đời
sống
thực
vật, chúng

tham
gia vào nhiều quá trình sinh lý và hóa sinh
quan
trọng
như: điều hoa
những
quá trình
trao
đổi
chất
dưới
nhiều hình
thức
khác
nhau,
tham
gia vào quá trình hô hấp như vận chuyển H
+
trong
quá trình
photphoryl
hoa oxy hoa, Cơ thể
thực
vật tích lũy các
chất
phenolic
với lượng lớn, một
số
chất
trong

nhóm này đã được hiểu rõ về
chức
nâng sinh học.
Lignin
là vật
liệu
cấu tạo màng tế bào
thực
vật, các
flavonoit
tạo nên màu sắc tự nhiên của
hoa, quả, vỏ, vẩy, Động vật không tự
tổng
hợp được các hợp
chất
phenolic,
các
chất
cần
thiết
được bổ
sung
qua
nguồn
thức
ăn.
[87,130,179,199]
Thuật
ngữ " hợp
chất

phenolic"
dùng để chỉ một nhóm hợp
chất
có cấu
trúc vòng
benzen,
mang
một
hoặc
nhiều nhóm thế hydroxyl gắn
trực
tiếp vào
vòng thơm. Dựa vào đặc điểm cấu tạo phân
loại
các
chất
phenolic
trong
thực
vật thành:
- Nhóm
phenol
đơn giản: Gồm các
chất
được cấu tạo từ một vòng
benzen
và một hay nhiều nhóm OH, được phân thành các
monophenol,
diphenol
(pyrocatechin,

rezoxyn triphenol
(pyrogallol,
oxyhydroquinon )
- Nhóm hợp
chất
phenol
phức
tạp: Trong thành
phần
cấu tạo, ngoài vòng
benzen
còn có dị vòng mạch nhánh, được phân thành các nhóm:
• Nhóm
C
6
-Cj
(axit
phenol
carbonic):
Trong cấu trúc phân tử có
thêm nhóm
carbonyl,
thường gặp ở hạt nẩy mầm
• Nhóm Q-C
3
(axit
cumaric,
axit
cafeic):
Có gốc

carbonyl,
được nối với nhân
benzen
qua hai nguyên tử
carbon.
Thường
gặp ở
thực
vật bậc cao.
• Nhóm đa vòng
Q-C3-Q
(flavonoit):
Nhóm này rất đa
dạng,
cấu trúc phân tử gồm hai vòng
benzen
và một vòng
pyran;
rất
3
phổ biến
trong
thế
giới
thực
vật và có vai trò sinh lý
quan
trọng
trong
quá trình sinh trưởng phát triển của

thực
vật.
- Nhóm hợp
chất
phenol
polymer:
được chia thành các nhóm: Tanin,
lignin,
melanin,
axit
humic
có
trong
than
bùn
Sinh
tổng
hợp các hợp
chất
này
trong
cây được
thực
hiện
theo
hai con đường
chính: con đường
axit
shikimic và con đường
polyketit.

ÍCH
COOH
phosphoenol
L^^p
I
pyrùvat S r^v
(PEP)
HC=0
HỌOH
PEP
HOOC,
.CH2-C-COOH
•CO2
OH
HpOH
CH20-P
OH
axit shikimic
E
ry t
hrose-4-phos
phát
axit xínamic
ị
+3C;ự
phenylpropanoid
dimerhoá /\ polymer hoa
(Ị) con đường
axit
shikimic

axít prephenic
y
flavonoid
lignan
lignin
axetyl ọ
coenzymA
H3C-C-&C0A
p
HOI
X
H2-C-SC0A
malonyl
coenzym
A
(2) con đường
polyketid
H3C-C-CH2-Ò-SC0A
axítp-xetonic
H3Cf
COCH2
f
OO-SCoA
axít(3-polyxetonic
axít béo
ngưng tụ andol và c
aromat
Hình
1.1, Sơ
đổ sinh tổng hợp các hợp chất phenolic

Con đường
axit
shikimic là một nhánh nối tiếp quá trình chuyển hoa
các
cacbohydrat,
chỉ diễn ra ở các
thực
vật bậc cao. Con đường
polyketit,
chủ
yếu
ở vi sinh vật, là một nhánh rẽ của quá trình
tổng
hợp các
axit
béo. Một số
ít
phenolic
như thymol hay
carvacrol
phát sinh
thẳng
từ các
isoprenoit.
Phenol
dễ bị oxy hoa thành gốc aryl. Các gốc aryl vì thế rất dễ
dime
hoa qua các Hên
kết C-C
hoặc

C-0 mới. Quá trình oxy hoa liên kết này có thể là nội phân
hoặc
liên phân.
Kiểu
liên kết C- o nội phân chỉ diễn ra khi khả năng liên kết C- c
gặp trở ngại vì lý do lập thể. Quá trình oxy hoa dây chuyền các
phenol
giữ vai
trò rất
quan
trọng
trong
việc hình thành các phân tử lớn như
bis-anthraquinon,
thậm
chí cực lớn như lignin,
Iignan,
tanin.
Đó cũng là lý do
giải
thích vì sao
hoa quả cắt ra để lâu lại biến màu thành nâu và chè pha chế rồi để lâu cũng
chuyển màu đỏ nâu.
4
Trong
tự
nhiên,
phần lớn các hợp chất phenolic tự
thân
có màu, nhất là

các
flavonoit, song cũng có những
nhóm
(như các phenol đơn giản) là hợp
chất
không
màu.
Cách phát
hiện
thông
thường là cho phản ứng với
FeCl
3
1%
hoặc hỗn hợp
FeCl}
1% -
K
3
Fe(CN)
6
1%
trong
nước,
phenol sẽ xuất
hiện
các
màu
lục, tía, lam hay xanh đen [ 35, 176].
Polyphenol

dễ
hình thành liên
kết hydro với protein và enzym, làm
thay
đổi
hoạt động cùa các chất này. Các hợp chất phenol có tác dụng mạnh đến
quá trình
sinh trưởng, nó có thể
đóng
vai trò chất hoạt hoa cho
AIA-oxydaza,
tham gia vào sự sinh tổng hợp
AIA-oxydaza
hoặc hoạt động như những chất
kìm
hãm
không chuyên
hoa.
Người
ta cho rằng phức hệ những chất kìm hãm
có
bản chất polyphenol có thể làm cân bằng và
điều
chỉnh tác dụng của hệ
thống các chất
kích thích
sinh trưởng trọng quá
trình phát
triển
cá thể ở thực

vật.
Hợp chất phenolic ở thực vật có
tính
phytonxit, đảm bảo
tính
miễn
dịch
của
cây đối với nấm và nhất là đối với vi khuẩn gây bệnh. Hợp chất phenolic
cũng
giữ vai trò quan trọng trong sự
liền
sẹo các vết
thương
cơ
giới
ở thực vật
và
sự tái sinh cũng như bảo vệ tế bào
khỏi
tác dụng của bức xạ
xuyên
qua, của
các
gốc tự do, các chất gây đột
biến
và các chất oxy hoa. Anthocyanidin và
flavonol
còn có vai trò
điều

chỉnh sự
phân
bố
năng
lượng ánh
sáng
do lá cây
hấp thụ,
nhưng không
tham gia trực tiếp vào
quang
hợp. [87]
Do
có cấu tạo
vòng
thơm,
các hợp chất phenolic hấp thụ
quang
phổ tử
ngoại.
Sự có mặt của
kiềm
còn tạo ra những bước chuyển dịch hướng hồng rõ
rệt
do các
nhóm
OH phenol gây ra. Vì vậy, cho đến nay
quang
phổ kế vẫn là
phương

tiện
đầu tay mỗi khi cần nhận dạng và định lượng các hợp chất
phenolic [ 170].
Tóm
lại,
các hợp chất phenol là một lớp chất lớn, bao gồm nhiều
nhóm
với
tính
chất đa dạng, có những nét chung và cũng có nhiều đặc
điểm
riêng.
Trong
số
hàng nghìn
hợp chất phenol trong cây đã được biết rõ cấu
trúc
thì
cho đến nay flavonoit là
nhóm
hợp chất quan trọng hơn cả, nổi
trội
nhất về
hoạt
tính
sinh học và phạm vi ứng dụng.
5
1.2. MỘT SỐ ĐẶC
ĐIỂM
CỦA CÁC HỢP CHẤT FLAVONOIT THỰC VẬT

Flavonoit là Ì nhóm các hợp
chất
polyphenol,
đa
dạng
về cấu trúc hóa
học và tác
dụng
sinh học. Chúng có ở hầu hết các bộ
phận
của cây, đặc biệt
trong
các tế bào
thực
vật
quang
hợp. Các
flavonoit
không được
tổng
hợp ở
người
và động vật, các
flavonoit
được tìm
thấy
trong
cơ thể động vật là do
động vật ăn
thực

vật mà có, còn không phải do chúng tự
tổng
hợp
trong
cơ thể
[87,88,89,94].
Flavonoit nói
chung
không có ở
thực
vật bấc
thấp.
Trong quá trình tiến
hoa
thực
vật,
flavonoit
bắt đầu
xuất
hiện đầu tiên ở hai loài tảo lớp
Charophycaea (Tảo vòng) cách đây
khoảng
380 triệu năm,
sống
ở nước
ngọt
hoặc
nước lợ. Tiếp đến là
trong
các loài sơ khai

sống
trên mặt đất như ngành
rêu đã
xuất
hiện các flavon và
theo
dòng tiến hoa sự phân bố
flavonoit
ngày
càng nhiều và đa
dạng
[87,94].
Trong
thực
vật hạt
trần
(Gymnospermae) có
tương đối ít
dạng
flavonoit,
hợp
chất
có tính đặc trưng là biflavon, ngoài ra có
ít flavon,
flavanon,
flavonol, và flavanonol. Sự tiến hoa của
flavonoit
trong
thực
vật hạt kín (Angiospermae) đạt đến đỉnh cao và dẫn đến sự hình thành

những
nhóm
flavonoit
mới như
neoflavonoit,
auron,
chromanocumaran
Sự
tiến hoa của
flavonoit
liên
quan
với quá trình tiến hoa của
thực
vật. Flavonoit
phân bố phổ biến
trong
thực
vật bậc cao. Phổ biến
nhất
là các flavon và
flavonol, các isoflavon và biflavonoit chỉ
thấy
ở một số ít họ cây. Flavonoit
thường
quần
tụ thành hỗn hợp,
thậm
chí hỗn hợp nhiều
kiểu

hình.
Hem
4000
flavonoit
đã được tìm
thấy
từ
thực
vật [91, 93]. Ban đầu
chúng được phát hiện với vai trò là các sắc tố của
thực
vật vào mùa thu khi các
loại
hoa, lá cây chuyển dần
sang
màu vàng, da cam, đỏ [36]. Các
flavonoit
được phát hiện
thấy
trong
quả, rau, quả hạch, hạt, cỏ, gia vị, thân cây, các
loại
hoa cũng như có
trong
chè và rượu
vang
đỏ. Chúng là các thành
phần
nổi bật
nhất

trong
quả giống cam quýt và
trong
nhiều
nguồn
thức
ăn khác và có mặt
phổ biến
trong
thức
ăn của con
người.
[98,110,
115,182]
1 2.1.
Sính
tổng
hợp
flavonoit
Các
flavonoit
được hình thành ở
thực
vật, đặc biệt
trong
pha sáng
quang
hợp,
chúng xúc tác cho sự chuyển điện tử
[60,60,62].

Chúng được
tổng
hợp từ các
6
axit amin vòng thơm, phenylalanin
và
tyrozin
với các đơn vị acetat [97].
Phenylalanin
và
tyrozin
bị
biến
đổi
thành axit xinamic
và
axit parahydroxy
xinamic tương
ứng
dưới
tác
động
của
phenylalanin
và
tyrozin amoniliaza
[191].
Axit
xinamic (hoặc axit parahydroxy xinamic) ngưng
tụ với các đơn

phân
acetat để
hình thành
cấu
trúc xinamoyl
của
flavonoit.
Một
loạt
các
axit
phenol
như
axit cafeic, axit ferulic, axit clorogenic
đều là dẫn
xuất
của
axit
xinamic.
Sau đó xảy ra sự
ngưng
tụ nhờ xúc tác
bằng
kiềm
của một
ortho
hydroxyaxetophenol với
một dẫn
xuất
benzaldehyt

để
hình thành
các
chalcon
và
các
flavonol.
Sự
ngưng
tụ của
ortho
hydroxyaxetophenol
với một dẫn
xuất
của
axit benzoic
dẫn đến
hình thành 2-hydroxyflavanon
và các
flavon
[97]
Quá
trình tổng
hợp các
chalcon
và
anthocyanidin
đã
được Dhar
[64] mô tả chi

tiết.
Sự
biến
đổi
sinh
học của các
flavonoit trong ruột động
vật có thể
giải
phóng
ra các
đổng phân
của
axit xinamic [169],
Các
flavonoit
là các
phân
tử
phức
tạp và
tiến
hóa cao
với
mức độ
biến đổi
cấu
trúc phức
tạp.
Trong

cơ thể
thực
vật,
thường
gập
chúng
dưới
dạng
dẫn
xuất glycozyl
và
sulfat.
1.2.2.
Cấu tạo hóa học
[87,88,89,90,91,92,93,94]
Hợp
chất flavonoit được
cấu tạo bởi
khung carbon
C
6
- C
3
- C
6
gồm hai
vòng
benzen
(vòng
A và

B)
và một
vòng pyron
(C)
Gốc
của các hợp
chất
thứ
sinh
này là
flavan, 2-phenyl croman. Vòng
A
phát
sinh
từ ba đơn vị acetat nên vị trí của o là cố
định. Vòng
B
phát sinh
từ
axit
xinamic.
Quá
trình sinh tổng
hợp đi qua các
dihydrochalcon,
tại đây
vòng
c
còn
đang

mả
Trong
đa số
trường
hợp thì
mạch
3
carbon đóng vòng
với
vòng
A và tạo nên
một
dị
vòng
có oxy
(vòng
C). Đây là
trường
hợp các
chất
có
nhân flavan hoặc
isoflavan
Flavan
Isoflavan
7
Dị
vòng c có thể là:
o 9 ọ Or
D

ihyd ro p yra n
p
y
ro n
dihydro pyron
p
y
ri
li
u
m
Đánh số thứ tự bắt đầu từ dị vòng, số Ì từ dị tố rồi tiếp đến vòng A, vòng B
đánh số phụ. Trường hợp không có vòng c (nghĩa là mạch 3C hở) ví dụ
trường hợp các dẫn
chất
chalcon
thì đánh số bắt đầu từ vòng B.
:ÒCH3>-
Khung cơ sở và
quan
hệ phát sinh của các hợp
chất
flavonoit
được trình bày ở
hình 1.2.
catechin
flavonol anthoxyanidin
Hình 1.2. Các họp chất flavonoit và quan hệ phát sinh
Flavonoit tự sinh hầu như chỉ có nhóm thế
hydroxy,

ít
thấy
nhóm
metoxy
- ở
các vị trí
3,5,7,3\4'.
Giữa
các nhóm
hydroxy
sự khác biệt về độ
nhạy
phản
ứng
rất ít,
phần
lớn tồn tại
trong
cây ở
dạng
glycozit. Thường là
O-monozit,
song
cũng có một vài
C-monozit,
ví dụ vitexin. Cũng có
những
O-biozit và
thỉnh
thoảng

có
0-triozit.
Gốc đường
tham
gia có thể là D-glucoza,
D-galactoza,
8
axit D-glucuronic, axit D-galacturonic, D-xyloza, L-rhamnoza, L-arabinoza
[79].
Mạch
đường có thể nối vào các vị trí khác
nhau
của aglycon, đối với
antoxyanin thì mạch đường thường nối vào vị trí 3 (monoglycozit) hoặc 3,5
(diglycozit). Trong các flavonoit thì đường có thể ở vị trí 3 hoặc 7, có khi ở 4'
(monoglycozit) hoặc 3,7; 3,4'; 7,4' (diglycozit).
Liên
kết giữa aglycon và đường thường là liên kết p, chỉ có
ramnozit
và
arabinozit mới gặp liên kết a. [87]
Khi
mạch đường là oligosacarit thì giữa các đơn vị đường nối với
nhau
theo
kiểu
1^2 hoặc Ì—»6 và glucoza thường là đơn vị nối
trực
tiếp với aglycon.
Các

nhóm flavonoit có số nhóm OH và các nhóm thế khác
nhau,
từ đó hình
thành
nên các
kiểu
flavonoit khác
nhau
[91,93].
Bảngl.l.
Vị trí các nhóm
thế của
một soflavonoit
Nhóm Tên Nhóm
thế ở các vị trí
flavonoit
3
5
7
3' 4'
5'
Flavan -3ol
(+)-Catechin
OH OH
OH OH OH
H
Anthocyanidin
Cyanitin
OH
OH OH OH OH

H
Pelargonitin
OH OH
OH OH
H H
Flavon
Apigenin
H
OH OH
H
OH
H
Diosmin
H
OH
Om
OH
Ome
H
Luteolin
H
OH OH OH
OH
H
Flavanon Naringenin
H
OH
OH
H
OH

H
Naringin
H
OH
Oru
H
OH
H
Hesperetin
H
OH OH
OH
Ome
H
Hesperedin
H
OH
Om
OH
Ome
H
Chalcon
Phloretin
OH(2)
OH(4) OH(6)
H
H
OH(6')
Phloritzin
OgI(2)

H(4) OH(6)
H H
OH(6')
Flavon
-3ol Quercetin
OH
OH
OH
H
OH
H
Kaempferol
OH OH
OH
H
OH
H
Myricetin
OH
OH OH
OH OH OH
Fisetin
OH
H
OH OH
OH
H
Morin
OH
OH OH

H
OH
H
Các
chalcon có nhiều
trong
các
loại
quả như táo, thường được xếp vào cùng
lớp
flavonoit "vàng" bởi cùng có khung
C
6
-C
r
C
6
và có những đặc tính
chung
[93]. Các flavonoit tồn tại ở cả hai dạng aglycon và glycozit. Nhìn chung, tất
cả
các flavonoit đều là dẫn xuất của
2-phenylchromone
với 3 vòng phenol
9
được gọi
là
vòng A,
B và c,
mỗi vòng đều

có
mức
độ
hydroxyl hóa
và
methoxyl
hóa khác
nhau.
Hoạt tính hóa sinh của các ílavonoit
và
các
chất
chuyển hóa của chúng phụ
thuộc
vào cấu trúc hóa học và sự định hướng của
các
phần
khác
nhau
trên phân tử.
Cấu
trúc của các
flavonoit
là nền
tảng
của nhiều giả
thuyết
về tác động sinh lý
của chúng. Các
flavonoit

dễ bị
oxy hóa
ở
vòng
B
dẫn đến
sự
mở vòng
ở
nguyên
tử
oxy. Tính
hoạt
động hóa học cao của các
flavonoit
biểu hiện
ở ái
lực khi kết hợp với các
polymer
sinh học và các ion kim
loại
nặng
cũng như
khả năng xúc tác cho sự vận chuyển điện tử và bẫy các gốc tự do
[
54]. Vì vậy,
flavonoit
là một nhóm các hợp
chất
polyphenol

có
chung
một số đặc điểm cấu
trúc và đặc tính hóa lý, có nhiều
hoạt
tính sinh học đáng chú ý.
1.2.3.
Tính
chất
lý học
[79,83,91]
Tính
chất
vật
lý
thường
là
cơ sở để lựa chọn
những
phương pháp phân
tích (định tính, định lượng), phân
lập và
xác định
cấu
trúc
các hợp
chất
flavonoit.
Các dẫn
chất

flavon kết tinh không màu đến vàng
nhạt,
flavonol
vàng
nhạt
đến vàng. Chalcon và
auron
màu vàng đến đỏ cam. Các
chất
thuộc
nhóm isoflavon, flavanol,
isoflavanon,
flavanonol,
leucoanthocyanidin,
catechin
kết tinh không màu. Anthocyanidin có màu
thay
đổi tuy
theo
pH môi
trường: môi trường
axit
thì
tạo
thành muối oxonium màu đỏ,
ở
môi trường
kiềm
thì tạo thành
anion

quinoit
có màu
xanh
nếu vị trí 4' có nhóm hydroxyl.
[79,83,91]
ÒH
lon oxonium (đỏ) Phân tử
trung
tính (tím) Anion
(xanh)
Tính
tan
trong
dung
môi: Độ hoa
tan
của
flavonoit
không giống
nhau,
tuy
thuộc
vào
số
nhóm
hydroxy
và
các nhóm thế khác của chúng. Số nhóm
này cũng như
vị trí

của chúng
rất
khác
nhau
giữa các
flavonoit.
Flavonoit
glycozit không
tan
trong
ete, tan
được
trong
nước nóng,
tốt
nhất
là
trong
lo
ethanol
nóng. Các dẫn
chất
7-hydroxy
thường dẻ tan
trong
kiềm
loãng. Do có
các nhóm OH
phenol,
flavonoit

tan được
trong
kiềm
loãng. Vì vậy người ta đã
lợi
dụng
tính
chất
này để kết tủa
flavonoit
trong
dịch
chiết và tách chúng ra
khỏi
mẫu vật.
- Mùi, vị: Các
flavonoit
ở
dạng
aglycon
hay glycozit thường có vị đắng, một
số có mùi thơm đặc trưng.
- Khả năng hấp thụ tử ngoại
[105,130]:
Một đặc điểm
quan
trọng
của
flavonoit
là khả năng hấp thụ tử ngoại. Phổ tử ngoại giúp ích được nhiều

trong
việc xác định cấu trúc của
flavonoit.
Dựa vào phổ, người ta chia ra 2
dải:
dải ì nằm ở độ dài sóng từ 290 nm trở lên và dải li nằm từ độ dài sóng
290 nm trở xuống. Trong dải I, flavon có đỉnh hấp thụ cực đại
trong
vùng
320-350
nm còn flavonol thì
trong
vùng
340-380nm.
Trong dải li thì cả
flavon và flavonol đều có đỉnh hấp thụ
trong
vùng
240-270nm.
Izoflavon
do gốc
phenyl
đính ở vị trí 3, không còn hiệu ứng liên hợp với nhóm
carbonyl
nên có dải hấp thụ chính ở
250-270
nm, còn ở dải ì chỉ có một
uốn hấp thụ
thấp
ở

300-330
nm.
Flavanon
cũng mất hiệu ứng liên hợp giữa
nhóm
carbonyl
với vòng B nên dải li là dải hấp thụ chính ở vùng 270 - 290
nm. Chalcon hấp thụ
mạnh
ở vùng
300-400
nm. Auronởvùng380-430nm.
Tính
chất
phổ tử ngoại của các hợp
chất
flavonoit
đã được
Jurd
[130]
nghiên cứu với các
thuốc
thử như
A1C1
3
,
CH
3
COONa,
CH

3
ONa,
axit
boric
với
CH
3
COONa.
Các
thuốc
thử trên tạo ra sự chuyển dịch của các cực đại
hấp thụ tuy
theo
vị trí nhóm
chức
tương ứng
trong
phân tử. Do đó,
trong
từng
trường hợp riêng người ta có thể xác định được cấu trúc của một số
flavonoit
và
phenol.
Vị
trí và cường độ của các hấp thụ cực đại phụ
thuộc
vào cấu trúc phân tử.
Phổ của các flavon và flavonol
trong

các
dung
dịch
trung
tính và
kiềm
loãng cho
thấy
rằng
dải ì liên
quan
đến cấu tạo nhóm cinnamoyl, dải li là
hấp thụ của nhóm benzoyl.
ỏ- ỏ-
li
1.2.4.
Tính
chất
hoa học
[79,83,87,91]
Flavonoit đa
dạng
về cấu trúc hoa học, vì vậy khả năng
phản
ứng hoa
học của chúng rất lớn. Hoa tính của
flavonoit
phụ
thuộc
vào nhiều yếu tố: các

nhóm hydroxyl, nhóm
carbonyl,
nối đôi C
2
- C
3
, sự có mặt và vị trí các nhóm
thế
trong
phân tử. Cấu trúc lập thể cũng
quyết
định rất lớn tính
chất
hoa học
của chúng. Khả năng
tham
gia nhiều
phản
ứng đặc hiệu đã tạo nên
hoạt
tính
sinh học đa
dạng
của lớp
chất
này. Flavonoit là một
polyphenol,
do đó chúng
có đủ các tính
chất

hoa học của
phenol,
ngoài ra, chúng còn có thêm một số
tính
chất
do cấu tạo đặc thù tạo nên.
• Phản ứng của nhóm hydroxy! (OH)
Phản ứng oxy hoa
Tất cả các hợp
chất
polyphenol
đều dễ bị oxy hoa . Đây là đặc tính hoa
học
quan
trọng,
người ta ứng
dụng
nó
trong
kỹ
thuật
để kìm hãm quá trình tự
oxy hoa dầu mờ. Các hợp
chất
polyphenol
phức
tạp thường được tạo thành từ
các
phenol
đơn giản. Cơ chế của quá trình đó là cơ chế gốc. Gốc

phenoxyl
được tạo thành sau đó chúng có thể
dimer
hoa
hoặc
tham
gia vào các
phản
ứng
với
các gốc khác để tạo thành các liên kết mới : C-C; O-O; C-0. Tính
chất
dễ
oxy hoa của các
polyphenol
là một
trong
những
nguyên nhân tạo cho hợp
chất
flavonoit
có
hoạt
tính sinh học. Ví dụ: khi oxy hoa
pyrocatechin
bằng
nitrat
bạc
hoặc
polyphenol-oxydaza,

phản
ứng oxy hoa xảy ra
theo
cơ chế gốc, dẫn
đến một
phản
ứng dây chuyền. Kết quả
phản
ứng cho một hỗn hợp
tetraoxydiphenyl
và
quinon.
Phản ứng như sau :
n
(ì) và (li) tiếp tục tạo gốc rồi ghép với gốc khác.
Có
những
dạng
oxy hoa khác dẫn đến sự gắn oxy vào phân tử
chất
bị
oxy hoa. Sự hydroxyl hoa
trực
tiếp
phenol
là quá trình chuyển hoa thông
12
thường. Tuy
theo
sự tăng số nhóm hydroxyl mà

những
hợp
chất
phenol
trở nên
nhạy
cảm với sự oxy hoa và với các
phản
ứng dẫn đến sự bẻ gãy vòng. Tính
chất
đó được sử
dụng
cho việc phân tích lựa chọn các sản
phẩm
phức
tạp. Mức
độ
phản
ứng của nhóm hydroxyl phụ
thuộc
vào vị trí tương hỗ của chúng
trong
vòng
benzen.
Các nhóm hydroxyl ở vị trí
meta
với
nhau
rất trơ với
phản

ứng oxy hoa khử.
Phản ứng với kiềm
Các nhóm OH của
flavonoit
tạo muối
kiềm
với NaOH cho màu vàng
đậm, tan
trong
nước.
Ngoài ra
flavonoit
cũng
phản
ứng với NH
3
theo
cơ chế tương tự.
Tính axit
Các
phenol
nói
chung,
flavonoit
nói riêng là
những
axit
yếu
(pKa^9,98),
tính

axit
phụ
thuộc
hiệu ứng cảm ứng, hiệu ứng liên hợp và hiệu
ứng không
gian
của nhóm thế.
Theo
Brish và
Iuker
[17],
những
flavonoit
có
nhóm oo thường tan được
trong
dung
dịch Na
2
C0
3
,
NaHCO^.
Các
flavonoit
với
liên kết
hydro
nội phân tử hoa tan kém hơn so với các
flavonoit

không có
liên kết
hydro
nội phân tử.
Khả năng tạo các liên kết hydro
Tất cả các
phenol
khi không có án ngữ không
gian
đều có khả năng tạo
liên kết
hydro.
Pimenohen
và Mac -
Kleillan
chỉ rõ liên kết
hydro
ảnh hưởng
nhiều đến các tính
chất
vật lý như
nhiệt
độ nóng chảy,
nhiệt
độ sôi, tính hoa
tan. Cầu nối OH O có số lượng rất lớn
trong
các sản
phẩm
tự nhiên. Chính

nhờ hệ
thống
liên kết này mà kết cấu phân tử rất
chặt
chẽ, điểm sôi cao.
Phản ứng este hoa
Phản ứng
este
hoa của các
phenol
xảy ra
theo
cơ chế:
+ HX
13
Với
các
flavonoit
mà có liên kết
hydro
giữa nhóm c=0 với nhóm OH
thì nó càng dễ
tham
gia
phản
ứng
este
hoa với
axit
béo.

• Các phản ứng của vòng thơm
Phản ứng thế
Flavonoit
tham
gia
phản
ứng thế dẻ hơn so với
benzen
và chịu ảnh
hưởng của các nhóm khác. Chẳng hạn
catechin
dễ bị thế ở các vị trí 6, 8 còn
quercetin
khó bị thế hơn do có mặt nhóm c=0
OH
ÒH ỏ
catechin
quercetin
Phản ứng diaio và aio hoa
Phản ứng cho sản
phẩm
có màu đặc trưng (màu azoic). Hợp
chất
azoic
có màu đỏ (đỏ, da cam, nâu ). Phản ứng có thể
thực
hiện
trong
môi trường
axit

hoặc
kiềm.
Phản ứng
diazo
rất
nhạy,
thường được sử
dụng
để phát hiện
flavonoit
trên sắc ký giấy
hoặc
điện di đồ,
thuốc
thử thường là
amin
thơm như
p-nitroanilin, benzidin,
axit
sulfanylic.
OH
o OH o
Màu của hợp
chất
azoic
tuy
thuộc
vị trí và số lượng nhóm OH.
Phản ứng có thể
thực

hiện
trong
môi trường
axit
hoặc
kiềm.
Trong môi
trường
kiềm,
phản
ứng
diazo
rất
nhạy,
cho màu rõ, vì vậy có thể dùng
phản
ứng này để định lượng
flavonoit
bằng
phương pháp so màu.
• Phản ứng của nhóm carbonyỉ
Phản ứng shinoda
Phản ứng
shinoda
đặc trưng cho các nhóm
flavonoit
có nhóm
carbonyl
ở vị trí C
4

và nối đôi ở vị trí
C
2
-C
3
.
Các
flavonoit
bị khử thành
anthocyan
tương
14
ứng có màu hồng, đỏ sẫm đến màu tím đỏ khi có sự
tham
gia của các kim
loại
như Fe, Zn, Mg
trong
môi trường HC1.
OH
Mg + HCI
|_j
OH
ÒH
o
OH
Xyanidin
Phản
ứng tạo phức với kim loại
[17,34 J'50J

Các flavonoit có nhóm carbonyl ở vị trí C
4
và nhóm hydroxyl ở vị trí C
3
hoặc
C
5
đều dễ tạo
phức
với kim
loại.
HO
OH
OH
Flavonoit có hai nhóm hydroxyl ở vị trí
C
3
.
và C
4
. cũng tạo
phức
với kim
loại
3
yO—
M
ũ
OH
OH

o
Các kim
loại
có thế là
AI,
Zn, Cr, Cu Vídụ:
OH
AICI .
1.2.5.
Hoạt
tính
sinh
học của ílavonoit
Tác
dụng
sinh học của flavonoit rất đa dạng,
phong
phú. Cho đến nay
cơ chế sinh hoa học của chúng còn nhiều điểm chưa hoàn toàn sáng tỏ. Một
trong
những
cơ chế sinh hoa học của flavonoit đóng vai trò chủ chốt,
quyết
định
hoạt
tính sinh học của chúng là tác
dụng
chống
oxy hóa
(antioxydant),

nhờ đó flavonoit có thể triệt tiêu các gốc tự do có hại sinh ra
trong
quá trình
15
sinh
lý và bệnh lý,
giúp
cơ thể động vật và
người
phòng
chống bệnh. [96]
Dưới
đây
trình
bày một số tác dụng của flavonoit.
1.2.5J.
Tác
dụng chống
oxy hóa
(antìoxydant) củaỊlavonoit
Một
trong những cơ sở sinh hóa
quan
trọng
nhất
để flavonoit thể
hiện
được
hoạt
tính

sinh học của
chúng
là khả
năng
kìm hãm các quá
trình
oxy hóa
dây
chuyền sinh ra bởi các gốc tự do hoạt động. Tuy
nhiên,
hoạt
tính
này thể
hiện
mạnh hay yếu phụ thuộc vào đặc
điểm
cấu tạo hóa học của từng chất
flavonoit
cụ thể.
Do
bản chất cấu tạo polyphenol nên flavonoit ở trong tế bào thực vật
hoặc trong cơ thể động vật và
người
chịu tác động của các
biến
đổi oxy hóa-
khử,
bị oxy hoa từng bước và tồn tại ở các dạng hydroquinon, semiquinon,
quinon. Những flavonoit có các
nhóm

hydroxyl sắp xếp ở vị trí
ortho
dễ
dàng
bị
oxy hoa
dưới
tác dụng của các enzym polyphenoloxydaza và peroxydaza có
trong tế
bào
động, thực vật, phản ứng như sau.
1. 0
2
+
ílavonoit
(khử) polyphenolxydaza ^ fiavonoit (dạng bị oxy hoa)
( Hydroquinon) (Semiquinon hoặc Quinon)
2.
H
2
0
2
+ flavonoit (khử)
peroxydaza—
>
flavonoit (dạng bị oxy hoa)
(Hydroquinon)
(Semiquinon hoặc Quinon)
Semiquinon
hoặc quinon là những gốc tự do bền vững, có thể nhận

điện
tử và
hydro từ những chất cho
khác
nhau
để trở
lại
dạng hydroquinon. Các chất này
có
khả
năng
phản ứng với các gốc tự do hoạt động để triệt
tiêu chúng
[2,34].
Bình
thường các gốc superoxyt (0
2
") được sinh ra trong quá
trình
hô
hấp tế bào chuyển
thành
peroxyt hydro (H
2
0
2
)
theo
phản ứng của các enzym
superoxyt dismutaza

(SOD),
catalaza hoặc glutathion peroxydaza. Từ anion
gốc
superoxyt (0
2
") được sinh ra ban đầu sẽ sản sinh ra
hàng
loạt gốc: '0
2
,
'OH,
và các gốc tự do
khác.
Các gốc này được gọi là các dạng oxy hoạt
động,
chúng
ít bền và có khả
năng
phản ứng rất lớn.
Phản
ứng của gốc tự do là
nguyên nhân
sinh ra quá
trình
peroxy hoa các
chất hữu cơ. Các gốc 'OH và oxy đơn bội '0
2
thường là tác
nhân khơi
mào

16
phản
ứng. Tiếp đó các gốc thứ cấp
phản
ứng với các phân tử mới khác ở lân
cận tạo ra
phản
ứng dây chuyền , cứ thế nhân mãi lên, không
dừng
lại và kéo
bệnh
lý như ung thư, hoại tử, rối loạn chuyển
hoa
Đến giai đoạn dập tắt
mạch, các gốc
phản
ứng với
nhau
tạo ra
những
sản phẩm bền,
trung
tính.
Hậu
quả là xảy ra quá trình
polymer
hóa. Thí dụ, ở
người
già, các tổ
chức

bị xơ chai, không mềm mại, bởi vì
phản
ứng gốc tự do đã làm cho các
gốc liên hợp lại với
nhau.
Như vậy, sự tăng số lượng các gốc tự do
hoạt
động
trong
tế bào làm cho
các phân tử sinh học bị biến đổi,
những
protein
bất thường
xuất
hiện
trong
cơ
thể, đó là nguyên nhân phát sinh nhiều
bệnh
nguy
hiểm và sự già của cơ thể.
Ngoài các gốc tự do sinh ra
trong
quá trình sinh lý bình thường, cơ thể
còn bị ảnh hưởng của các
dạng
oxy
hoạt
động phát sinh bởi các yếu tố từ bên

ngoài như tia phóng xạ, tia cực tím, bức xạ mặt trời,
thuốc
trừ sâu diệt cỏ, các
chất
nitro
hữu cơ, các phẩm nhuộm, các
chất
độc hướng gan như CC1
4
,
hydrocarbon
đa vòng, các
chất
màu azo, các
stress
Để
chống
lại tác hại gây ra bởi các gốc tự do đó, mỗi cơ thể
sống
có
những
hệ
thống
chống
oxy hóa nội sinh, ngoài ra còn có
những
chất
antioxydant
khác được đưa vào cơ thể
theo

dạng
thức
ăn,
thuốc
uống Ngày
nay, nhiều nhà hóa - sinh học cho
rằng
flavonoit là
chất
antioxydant
lý tưởng
đối
với con
người.
Khi
đưa flavonoit vào cơ thể sẽ sinh ra gốc tự do bền vững hơn các gốc
tự do được hình thành
trong
quá trình
bệnh
lý (viêm nhiễm, ung thư, lão
hóa ),
chúng có khả năng
giải
toa các điện tử 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 flavonoit
phản
ứng với các gốc tự do
hoạt
động và
trung
hoa
chúng nên không
tham
gia vào dây chuyền
phản
ứng oxy hoa tiếp
theo.
Kết
quả là hạn chế quá trình
bệnh
lý do cắt đứt dây chuyền
phản
ứng oxy
hóa.[2,
dài cho tới khi tiêu tốn hết cơ
chất
(không có enzym
tham
gia), ứng với thời
kỳ này, các cơ
quan
tổ
chức
bị phá hoại nghiêm

trọng,
gây nên
những
biến đổi
Thí
dụ:
Ri
+ Ri'
*
Ri" Ri
33]
17
DẠ; HỌC
QUỦV.
HÀ NỘI
TRUNG
TÂM THÕNG TIN THÍ 'ri