NGHIÊN cứu bán TỔNG hợp và xác ĐỊNH HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HOÁ của LUTEOLIN và dẫn XUẤT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
…….…….
TRẦN THỊ HƯỞNG
NGHIÊN CỨU BÁN TỔNG HỢP VÀ XÁC
ĐỊNH HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HOÁ CỦA
LUTEOLIN VÀ DẪN XUẤT
LUẬN VĂN THẠC SĨ
CẦN THƠ – 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
…….…….
TRẦN THỊ HƯỞNG
NGHIÊN CỨU BÁN TỔNG HỢP VÀ XÁC
ĐỊNH HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HOÁ CỦA
LUTEOLIN VÀ DẪN XUẤT
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Chuyên Ngành: Hóa Hữu Cơ
Mã số: 60 44 27
HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS HOÀNG THỊ KIM DUNG
CẦN THƠ – 2012
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành chương trình đào tạo 2 năm thạc sĩ cùng với sự cố gắng và nỗ lực
của bản thân còn có sự động viên, giúp đỡ to lớn của tất cả quý Thầy Cô, gia đình và bạn
bè. Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả.
Trước hết, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Hoàng Thị Kim Dung − Phó Viện
trưởng Viện Công nghệ Hóa học − Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, Cô đã tận tình
hướng dẫn động viên, giúp đỡ em để hoàn thành luận văn này.

Xin chân thành cảm ơn đến tất cả quý Thầy Cô trong Khoa Khoa học Tự Nhiên −
Trường Đại học Cần Thơ, và quý Thầy Cô khoa Hóa nói riêng, quý Thầy Cô Viện Công
nghệ Hóa học − Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam, những người đã truyền đạt cho em
nhiều kiến thức bổ ích trong suốt 2 năm học qua.
Cảm ơn TS Trần Ngọc Quyển, ThS Trịnh Thị Thanh Huyền, kỹ sư Lý Tú Uyên,
cùng các anh chị Phòng Hoá Hữu Cơ & Polymer − Viện Công nghệ Hóa học − Viện
Khoa học Công nghệ Việt Nam đã tận tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em tiếp
cận, vận dụng những kiến thức đã học trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Gửi lời cảm ơn đến quý Thầy Cô trong hội đồng bảo vệ luận văn đã đọc và đưa ra
những nhận xét quý báu giúp em hoàn thiện hơn.
Con xin cảm ơn gia đình, nơi hậu phương vững chắc đã tạo điều kiện cho con luôn
tiếp bước đi lên.
Cuối cùng gửi lời cảm ơn anh chị, bạn bè đã giúp đỡ tôi tránh được những sai sót
trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.
Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!
TP. Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 05 năm 2012
TRẦN THỊ HƯỞNG
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang i
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
TÓM TẮT LUẬN VĂN
Tóm tắt
Một số flavonoid bán tổng hợp, đặc biệt là các dẫn xuất của luteolin, được sử dụng
như một tác nhân điều trị một số bệnh do các gốc tự do gây ra
:
ung thư, lão hoá, Trong
nghiên cứu này, luteolin được điều chế bằng cách thuỷ phân rutin trong môi trường base
với hai phương pháp đun hồi lưu thường và đun trong lò vi sóng. Đun hồi lưu có sự hỗ trợ
của vi sóng cho hiệu suất cao (67,15%) trong thời gian ngắn hơn và từ luteolin đã tổng
hợp được 4 dẫn xuất. Các phổ IR, HRMS, HPLC,
1

H
−
NMR,
13
C
−
NMR được dùng để xác
định cấu trúc của sản phẩm và khảo sát hoạt tính kháng oxy hóa bằng phương pháp đo độ
hấp thu DPPH
(
1,1
−
diphenyl
−
2
−
picryl
−
hydrazyl
)
. Kết quả khảo sát cho thấy khả
năng kháng oxy hoá của luteolin và 6,8
−
dibromo
−
3
′
,4
′
,5,7

−
tetrahydroxyflavone (LTB) là
mạnh nhất. Ba dẫn xuất 3
′
,4
′
,5,7
−
tetraacetoxyflavone (LAT),
3
′
,4
′
,5,7
−
tetramethoxyflavone (LMT), và 3
′
,4
′
,5,7
−
tetraallyloxyflavone (LAB) thì có hoạt
tính yếu.
Abstract
Some semi−synthetic flavonoids, particularly derivatives of luteolin, are used as
therapeutic agents in the treatment of diseases involving free radicals. In this work,
luteolin was obtained by treating rutin in base with the traditional reflux and reflux in
microwave. The microwave−assistant reflux gave higher yield (67.15%) in shorter time.
In addition, a series of novel luteolin derivatives was synthesized. The structures of these
products were confirmed by IR, HRMS, HPLC,

1
H−NMR,
13
C−NMR. Moreover, their
free radical scavenging activity was evaluated using 1,1−diphenyl−2−picryl−hydrazyl
(DPPH) free radical. The antioxidant activity of luteolin and
6,8−dibromo−3′,4′,5,7−tetrahydroxyflavone (LTB) was the strongest. Three derivatives
3′,4′,5,7−tetraacetoxyflavone (LAT), 3′,4′,5,7−tetramethoxyflavone (LMT), and
3′,4′,5,7−tetraallyloxyflavone (LAB) showed weak free radical scavenging activity.
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang ii
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
TỔNG QUAN 2
I FLAVONOID 3
I.1 Nguồn gốc phân bố 3
I.2 Cấu trúc hoá học 4
II FLAVONE 5
II.1 Cấu trúc hoá học 5
II.2 Các phương pháp tổng hợp flavone 6
II.2.1 Phương pháp Baker−Venkatarama 6
II.2.2 Phương pháp Allan−Robinson 6
II.2.3 Phương pháp ngưng tụ Claisen 7
II.2.4 Phương pháp oxy hoá Chalcone 7
II.2.5 Tổng hợp flavone từ aurone 8
II.2.6 Phương pháp oxy hoá flavanone 8
III HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC FLAVONOID 9
III.1 Vai trò của flavonoid đối với cây cỏ 9
III.2 Tính chất dược lý của flavonoid 10
III.2.1 Khảng năng kháng oxy hoá của flavonoid 10

III.2.2 Tác nhân chống ung thư 10
III.2.3 Khả năng kháng viêm 10
III.2.4 Vai trò phòng ngừa và điều trị bệnh tim 10
III.2.5 Flavonoid ức chế các enzyme 11
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang iv
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
III.2.6 Các hoạt tính khác của flavonoid 11
IV TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 11
IV.1 Tình hình nghiên cứu trong nước 11
IV.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới 11
V LUTEOLIN VÀ DẪN XUẤT 13
V.1 Luteolin 13
V.1.1 Các loại cây có chứa luteolin 13
V.1.2 Cấu tạo của luteolin 14
V.1.3 Tính chất vật lý 14
V.1.4 Phản ứng bán tổng hợp 15
V.1.4.1 Thuỷ phân rutin 15
V.1.4.2 Demethyl hoá diosmetin 15
V.1.5 Ứng dụng của luteolin 16
V.1.5.1 Tác dụng hạ đường huyết 16
V.1.5.2 Tác dụng kháng viêm 16
V.1.5.3 Tác động đến các tế bào ung thư 18
V.2 Dẫn xuất của luteolin 19
V.2.1 Tổng hợp 3
′
,4
′
,5,7−tetraacetoxyflavone (ký hiệu LAT) 19
V.2.1.1 Cấu tạo 19
V.2.1.2 Tính chất vật lý 20

V.2.1.3 Phản ứng tổng hợp 20
V.2.2 Tổng hợp 3
′
,4
′
,5,7−tetramethoxyflavone (ký hiệu LMT) 20
V.2.2.1 Cấu tạo 20
V.2.2.2 Tính chất vật lý 21
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang v
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
V.2.2.3 Phản ứng tổng hợp 21
V.2.3 Tổng hợp 3
′
,4
′
,5,7−tetraallyloxyflavone (Ký hiệu LAB) 21
V.2.3.1 Cấu tạo 21
V.2.3.2 Phản ứng tổng hợp 22
V.2.4 Tổng hợp 6,8−dibromo−3
′
,4
′
,5,7−tetrahydroxyflavone (ký hiệu LTB) 22
V.2.4.1 Cấu tạo 22
V.2.4.2 Phản ứng tổng hợp 23
VI CÁC CHẤT CHỐNG OXY HOÁ 23
VI.1 Khái niệm 23
VI.2 Hệ thống chống oxy hoá 24
VI.3 Các kiểu tác động của các chất chống oxy hoá 24
VI.4 Một số chất chống oxy hoá 25

VI.5 Phương pháp xác định hoạt tinh kháng oxy hoá 26
VI.5.1 Tìm hiểu về DPPH 27
VI.5.2 Lịch sử của phương pháp DPPH 28
VI.5.3 Dung môi và pH của phản ứng 28
VI.5.4 Đo độ hấp thu 28
VI.5.5 Thời gian phản ứng 28
VI.5.6 Kết quả tính toán 28
THỰC NGHIỆM 30
I DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HOÁ CHẤT 31
I.1 Dụng cụ 31
I.2 Thiết bị 31
I.3 Hoá chất 31
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang vi
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
II PHƯƠNG PHÁP PHÂN LẬP CÁC HỢP CHẤT 31
III PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC HỢP CHẤT 32
IV TỔNG HỢP LUTEOLIN 33
IV.1 Tổng hợp ở điều kiện thường 33
IV.2 Tổng hợp trong lò vi sóng 33
V TỔNG HỢP DẪN XUẤT CỦA LUTEOLIN 34
V.1 Tổng hợp dẫn xuất 3
′
,4
′
,5,7−tetraacetoxyflavone (LAT) 35
V.2 Tổng hợp dẫn xuất 3
′
,4
′
,5,7−tetrametoxyflavone (LMT) 35

V.3 Tổng hợp dẫn xuất 3
′
,4
′
,5,7−tetraallyloxyflavone (LAB) 36
V.4 Tổng hợp dẫn xuất 6,8−dibromo−3
′
,4
′
,5,7−tetrahydroxyflavone (LTB) 37
VI ĐO ĐỘ HẤP THU DPPH 37
VI.1 Cơ sở thực nghiệm 37
VI.2 Dụng cụ và hoá chất 38
VI.3 Tiến hành thực nghiệm 38
KẾT QUẢ, THẢO LUẬN 39
I XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA LUTEOLIN VÀ DẪN XUẤT 40
I.1 Xác định cấu trúc của luteolin 40
I.2 Xác định cấu trúc của 3
′
,4
′
,5,7−tetraacetoxyflavone (LAT) 43
I.3 Xác định cấu trúc của 3
′
,4
′
,5,7−tetramethoxyflavone (LMT) 47
I.4 Xác định cấu trúc của 3
′
,4

′
,5,7−tetraallyloxyflavone (LAB) 49
I.5 Xác định cấu trúc của 6,8−dibromo−3
′
,4
′
,5,7−tetrahydroxyflavone (LTB) 52
II KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HOÁ THEO PHƯƠNG
PHÁP DPPH 56
II.1 Kết quả đo hoạt tính kháng oxy hoá của các mẫu 56
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang vii
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
II.2 Xác định nồng độ bắt 50% gốc tự do DPPH (SC
50
) của mẫu 65
KẾT LUẬN 66
TAÌ LIỆU THAM KHẢO 68
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang viii
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DMSO Dimethyl sulfoxide
DDQ 2,3−dichloro−5,6−dicyano−1,4−benzoquinone
CHCl
3
Chloroform
K
2
CO
3
Potassium carbonate

KBr Potassium bromide
DPPH 1,1−diphenyl−2−picrylhydrazyl
13
C-NMR Carbon (13) Nuclear Magnetic Resonance
dd Double of doublet (Mũi đôi đôi)
DEPT Detortionless Enhancement by Polarization Transfer
HRMS High Resolution Mass Soectrometry
HPLC High−Performance Liquid Chromatography
IR Infrared
DEPT Detortionless Enhancement by Polarization Transfer
EC
50
50% Efficient Concentration
IC
50
50% Inhibitory Capacity Value
SC
50
Scavenging concentration
s Singlet (NMR)
R
f
Retention factor
TLC Thin Layer Chromatography (Sắc ký lớp mỏng)
UV Ultraviolet−visible spectroscopy
δ Chemical shift
J Coupling constant
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang ix
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
LDL Low−Density Lipoprotein

NADH Nicotiamide adenine dinucleotide−coenzyme
PBS Phosphate Buffered Saline
DMF Dimethyl formamide
HBr Hydrobromic acid
HCl Hydrochloric acid
LT Luteolin
LAT 3
′
,4
′
,5,7−tetraacetoxyflavone
LMT 3
′
,4
′
,5,7−tetrametoxyflavone
LAB 3
′
,4
′
,5,7−tetraallyloxyflavone
LTB 6,8−dibromo−3
′
,4
′
,5,7−tetrahydroxyflavone
TQ Trung Quốc
VN Việt Nam
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang x
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1 So sánh giữa phương pháp thường với phương pháp có sử dụng là vi sóng 40
Bảng 2 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất luteolin 42
Bảng 3 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất LAT 44
Bảng 4 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất LMT 47
Bảng 5 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất LAB 50
Bảng 6 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất LTB 53
Bảng 7 Cấu trúc và hiệu suất phản ứng của các dẫn xuất flavonol 56
Bảng 8 Kết quả đo độ hấp thu của rutin 57
Bảng 9 Kết quả đo độ hấp thu của quercetin 58
Bảng 10 Kết quả đo độ hấp thu của luteolin 59
Bảng 11 Kết quả đo độ hấp thu của LAT 60
Bảng 12 Kết quả đo độ hấp thu của LMT 61
Bảng 13 Kết quả đo độ hấp thu của LAB 62
Bảng 14 Kết quả đo độ hấp thu của LTB 64
Bảng 15 Giá trị SC
50
(DPPH) của các mẫu có hoạt tính 65
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang xi
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
DANH MỤC ĐỒ THỊ VÀ SƠ ĐỒ
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ
Đồ thị 1 Khả năng ức chế DPPH (%) theo nồng độ của rutin 57
Đồ thị 2 Khả năng ức chế DPPH (%) theo nồng độ của quercetin 58
Đồ thị 3 Khả năng ức chế DPPH (%) theo nồng độ của luteolin 59
Đồ thị 4 Khả năng ức chế DPPH (%) theo nồng độ của LAT 60
Đồ thị 5 Khả năng ức chế DPPH (%) theo nồng độ của LMT 61
Đồ thị 6 Khả năng ức chế DPPH (%) theo nồng độ của LAB 62
Đồ thị 7 Khả năng ức chế DPPH (%) theo nồng độ của LTB 64
Đồ thị 8 Kết quả giá trị SC

50
(µg/ml) của các mẫu có hoạt tính 65
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1 Quy trình tổng hợp LAT 35
Sơ đồ 2 Quy trình tổng hợp LMT 36
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang xii
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1 Đồ thị biểu diễn màu của DPPH 25
Hình 2 Hệ phản ứng điều chế luteolin theo phương pháp thường 33
Hình 3 Hệ phản ứng điều chế luteolin theo phương pháp có sử dụng lò vi sóng 34
Hình 4 Mẫu chuẩn bị đo DPPH 38
Hình 5 Sản phẩm luteolin, TLC của luteolin 43
Hình 6 Sản phẩm LAT, TLC của LAT 46
Hình 7 Sản phẩm LMT, TLC của LMT 49
Hình 8 Sản phẩm LAB, TLC của LAB 52
Hình 9 Sản phẩm LTB, TLC của LTB 54
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang xiii
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC
Phụ lục 1 Phổ UV−Vis của luteolin PL1
Phụ lục 2 Phổ HPLC của luteolin PL2
Phụ lục 3 Phổ IR của luteolin PL3
Phụ lục 4 Phổ HRMS của luteolin PL4
Phụ lục 5 Phổ
1
H−NMR của luteolin PL5
Phụ lục 6 Phổ
13
C−NMR của luteolin PL6

Phụ lục 7 Phổ giãn
13
C−NMR của luteolin PL7
Phụ lục 8 Phổ HPLC của LAT PL8
Phụ lục 9 Phổ IR của LAT PL9
Phụ lục 10 Phổ HRMS của LAT PL10
Phụ lục 11 Phổ
1
H−NMR của LAT PL11
Phụ lục 12 Phổ giãn
1
H−NMR của LAT PL12
Phụ lục 13 Phổ
13
C−NMR của LAT PL13
Phụ lục 14 Phổ giãn
13
H−NMR của LAT PL14
Phụ lục 15 Phổ HPLC của LMT PL15
Phụ lục 16 Phổ IR của LMT PL16
Phụ lục 17 Phổ HRMS của LMT PL17
Phụ lục 18 Phổ
1
H−NMR của LMT PL18
Phụ lục 19 Phổ giãn
1
H−NMR của LMT PL19
Phụ lục 20 Phổ
13
C−NMR của LMT PL20

Phụ lục 21 Phổ giãn
13
H−NMR của LMT PL21
Phụ lục 22 Phổ HPLC của LAB PL22
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang xiv
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
Phụ lục 23 Phổ IR của LAB PL23
Phụ lục 24 Phổ HRMS của LAB PL24
Phụ lục 25 Phổ
1
H−NMR của LAB PL25
Phụ lục 26 Phổ giãn 1
1
H−NMR của LAB PL26
Phụ lục 27 Phổ giãn 2
1
H−NMR của LAB PL27
Phụ lục 28 Phổ
13
C−NMR của LAB PL28
Phụ lục 29 Phổ giãn 1
13
C−NMR của LAB PL29
Phụ lục 30 Phổ giãn 2
13
C−NMR của LAB PL30
Phụ lục 31 Phổ DEPT 1 cuả LAB PL31
Phụ lục 32 Phổ DEPT 2 của LAB PL32
Phụ lục 33 Phổ HPLC của LTB PL33
Phụ lục 34 Phổ IR của LTB PL34

Phụ lục 35 Phổ HRMS của LTB PL35
Phụ lục 36 Phổ
1
H−NMR của LTB PL36
Phụ lục 37 Phổ giãn
1
H−NMR của LTB PL37
Phụ lục 38 Phổ
13
C−NMR của LTB PL38
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang xv
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
MỞ ĐẦU
Ngày nay cùng với sự phát triển như vũ bão của nền khoa học công nghệ, con
người ngày càng phát minh ra nhiều công trình nghiên cứu, và ứng dụng thành công vào
thực tiễn. Một khi con người hài lòng với những thành tựu mà mình tạo ra cũng là lúc
xuất hiện những tình huống mà con người cần phải giải quyết, trong cuộc sống căng
thẳng, con người bị đầu độc nên nhanh chóng già đi, đó là hiện tượng già trước tuổi. Để
cải thiện vấn đề này ta cần phải cung cấp cho cơ thể các chất kháng oxy hóa như tiền
vitamin A, vitamin C, E hoặc khoáng tố như selen, kẽm, vanadium hay hoạt chất trong
thực vật như flavone. Với nhu cầu cấp thiết đó mà hiện nay đã có hàng trăm công trình
nghiên cứu và kết quả của hàng trăm nghiên cứu quy mô là cơ sở khoa học để chất kháng
oxy hóa trở thành nhân tố không thể thiếu trong việc dự phòng nhiều loại bệnh thoái hóa
hay ác tính trong thập niên gần đây. Trong số đó phải kể đến khuynh hướng ứng dụng
nhóm hoạt chất flavone trong rau quả, cây thuốc, các loại đậu, đó là những nguồn thực
phẩm mà thiên nhiên ban tặng.
Luteolin là một trong những flavone phổ biến nhất. Nó đóng một vai trò quan
trọng trong cơ thể con người như chất chống oxy hóa, có khả năng bắt gốc tự do, một tác
nhân trong việc phòng chống viêm nhiễm, một chất trợ xúc tác cho quá trình chuyển hóa
carbohydrate, và là một hệ thống điều biến miễn dịch. Từ đó, luteolin đóng một vai trò

quan trọng trong việc phòng chống bệnh ung thư. Với tác dụng của luteolin vừa trình bày
mà ngày nay có rất nhiều quốc gia, các trường đại học, các trung tâm nghiên cứu, công ty
dược phẩm đang đầu tư kinh phí nghiên cứu tổng hợp luteolin và dẫn xuất của nó để ứng
dụng trong y học và đời sống.
Việc tổng hợp luteolin và dẫn xuất có hoạt tính tốt, tinh khiết là điều hết sức cần
thiết, vì vậy việc lựa chọn tìm kiếm các phương pháp để tổng hợp luteolin có hiệu suất
cao là rất quan trọng. Góp phần vào xu hướng đó thì đề tài ″Nghiên cứu bán tổng hợp và
xác định hoạt tính kháng oxy hóa của luteolin và dẫn xuất″ được nghiên cứu tổng hợp
ra luteolin và dẫn xuất và thử hoạt tính kháng oxy hóa của chất tổng hợp được.
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang 1
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
TỔNG QUAN
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang 2
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
I FLAVONOID
I.1 Nguồn gốc, phân bố
14
- Flavonoid là những hợp chất tự nhiên hiện diện trong thực vật từ bậc thấp đến bậc cao,
rau quả chúng ta thường hằng ngày đều có chứa flavonoid. Cho đến nay thì có trên 5000
chất thuộc nhóm này được biết đến và trong số đó có khoảng 4000 chất đã được xác định
cấu trúc hoá học. Chỉ riêng 2 nhóm nhỏ flavone và flavonol, và chỉ với hai nhóm thế là
−OH, −OCH
3
thì theo tính toán lý thuyết có thể gặp 38627 chất.
+ Trong thực vật bậc thấp flavonoid ít được gặp. Trong ngành rêu chỉ phát hiện
được rất ít chất. Trong dương xỉ số lượng flavonoid ít nhưng đều có mặt các nhóm
anthocyanin, flavanone, flavonol, chalcone, dihydrochalcone.
+ Ngành hạt trần có khoảng 700 loài, 20 họ, số lượng flavonoid cũng không nhiều
nhưng cũng đủ các nhóm anthocyanidin, leucoanthocyanidin, flavanone, flavone,
flavonol, isoflavone. Nét đặc trưng của ngành thực vật hạt trần khác với ngành thực vật

hạt kín ở chỗ có sự hiện diện của nhiều dẫn chất biflavonoid trong các bộ phận.
+ Flavonoid tập trung chủ yếu vào ngành hạt kín ở lớp lá mầm. Có rất nhiều họ
chứa flavonoid và đủ các loại flavonoid. Tuy nhiên cũng có một vài nét đặc trưng cho một
số ví dụ họ Asreraceae là một họ lớn với 15.000 loài, 1000 chi, có rất nhiều dẫn chất
thuộc các nhóm khác nhau. Tuy nhiên, một số chi có nét đặc trưng riêng của nó, ví dụ như
các chi Carthamus, Coreopsis, Cosmos, Dahlia thì hay gặp các dẫn chất chalcon và
aurone. Chi Gymnosperma, Ageratum thì gặp các dẫn chất flavone và flavonol có nhiều
nhóm thế có oxy (có thể đến 8 nhóm). Họ Fabaceae thì hay gặp các chất thuộc nhóm
isoflavonoid. Họ Rutaceae hay gặp các flavan−3−ol. Họ Ranunculaceae và Paeoniaceae
hay gặp các dẫn chất flavonol−3,7−diglycosid. Họ Rosaceae chi Ruburus và Prunus ở
trong quả hay gặp các anthocyanin có mạch đường phân nhánh. Họ Polygonaceae ở chi
Hydropiper hay gặp các flavone và flavonol sulfat.
+ Lớp 1 lá mầm có 53 họ nhưng cho đến nay chỉ khoảng trên 10 họ tìm thấy có
flavonoid: Amaryllidaceae, Araceae, Cannaceae, Commelinaceae, Iridaceae, Lemnaceae,
Liliaceae, Musaceae, Poaceae.
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang 3
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
- Động vật không tổng hợp được flavonoid nhưng trong một vài loài bướm khi phân tích
thấy có flavonoid là do chúng lấy từ thức ăn thực vật.
- Hàm lượng và cả thành phần flavonoid trong cây phụ thuộc vào nơi mọc. Cây mọc ở
vùng nhiệt đới và núi cao thì hàm lượng cao hơn ở nơi thiếu ánh sáng.
- Đại đa số các flavonoid đều có màu, vì thế loại hợp chất này được biết với đặc trưng là
thành phần quan trọng của sắc tố tạo nên các màu sắc đa dạng của hoa, quả. Phần lớn các
flavonoid có màu vàng; một số có màu xanh, tím, đỏ,… một số khác không màu, cũng
được xếp vào nhóm này vì về mặt hoá học chúng có cùng khung sườn.
- Trong thực vật cũng có một số nhóm hợp chất khác không thuộc flavonoid nhưng lại có
màu vàng như carotenoid, anthranoid, xanthone.
I.2 Cấu trúc hóa học
10, 11, 12
Flavonoid là những chất màu thực vật, có cấu trúc cơ bản là 1,3−diphenylpropan

nghĩa là hai vòng benzene A và B nối nhau qua một dây có 3 carbon hay nói cách khác là
khung cơ bản gồm 2 vòng benzene A và B nối với nhau qua một mạch 3 carbon
(C
6
−C
3
−C
6
). Cấu trúc là một vòng kín hoặc mở.
Cách đánh số tùy theo dây C
3
đóng hay hở

. Nếu dây C
3
đóng, thì đánh số bắt đầu
từ dị vòng với dị tố oxygene mang số 1 rồi đánh tiếp đến vòng A, còn vòng B đánh số
phụ. Nếu dây C
3
hở, thì đánh số chính trên vòng B và đánh số phụ trên vòng A.
Cấu trúc flavonoid
Thường các flavonoid có mang một hoặc nhiều nhóm −OH ở vị trí 5 và 7 trên nhân
A và ở vị trí 3; 4; 5 trên nhân B. Các flavonoid có thể hiện diện ở dạng tự do hoặc dạng
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang 4
OH
O
B
A
1
2 3

4
56
1
'
2
'
3
'
4
'
5
'
6
'
O
O
B
A
1
2
3
4
5
6
1
'
2
'
3
'

4
'
5
'
6
'
7
8
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
glycosid. Các đường thường gặp nhất là đường D−glucose; kế đó là D−galactose;
L−Arabinose; D−Xylose; D−Apiose và acid Uronic.
Trong đa số trường hợp thì mạch 3 carbon đóng vòng với vòng A và tạo nên dị
vòng C có chứa oxy. Dị vòng C có thể là dihydroxy pyran, γ−pyron, dihydro γ− pyron.

Dihydropyran γ−pyron Dihydro γ−pyron
Phân loại flavonoid
Sự phân loại các flavonoid dựa vào vị trí gốc aryl (vòng B) và các mức độ oxy
hóa của mạch 3 carbon. Gồm có: flavone, flavanone, flavonol, dihydroflavonone,
chalcone. dihydrochalcone, aurone, anthoxyanidin (2−phenylbenzo pyrilium),
leucoanthoxyanidin, isoflavone, rotenoid, neoflavonoid, biflavonoid.
II FLAVONE
9, 10, 11
II.1 Cấu trúc hoá học
Flavone có cấu trúc chung 2 vòng bezene A và B, vòng B gắn vào vòng C (pyran)
qua dây nối ở C
2
.
Tại các vòng có đính một hoặc nhiều nhóm hydroxyl tự do hoặc đã thay thế một
phần, vì vậy về bản chất chúng là các polyphenol có tính acid.
Các polyphenol có thể phản ứng lẫn nhau qua các nhóm hydroxyl để tạo thành các

phân tử phức tạp hơn hoặc có thể kết hợp với các hợp chất khác trong cây như các oza
(dạng glycozide), hoặc protein.
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang 5
O
O
O
O
O
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012


Cấu trúc chung của flavone
Flavone thường gặp nhất là apigenin và luteolin

Apigenin Luteolin
Hiện nay, người ta đã phát hiện hơn 130 hợp chất flavone ở dạng tự do cũng như
glycoside
II.2 Các phương pháp tổng hợp flavone
II.2.1 Phương pháp Baker
−
Venkatarama
48
Phản ứng chuyển vị Baker−Vakataraman là một trong những phương pháp chủ yếu
để tổng hợp flavone, theo đó dẫn chất 2
′
−hydroxyacetophenone phản ứng với các dẫn chất
acid benzyl chlorid tạo ester sẽ chuyển thành β−diketon khi thêm tác nhân base.
Ví dụ:
II.2.2 Phương pháp Allan
−

Robinson
48
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang 6
2
3
O
O
B
A
5
6
2
'
3
'
4
'
5
'
6
'
7
8
C
O
O
O
O
HO
HO

OH
OH
OH
HO
HO
OCOC
6
H
5
COCH
3
+ B
OCOC
6
H
5
COCH
2
+ BH
CH
2
C
O
O
C
6
H
5
BH
CH

C
O
C
6
H
5
O
O
+ H
2
O + B
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
Dẫn chất 2
′
−hydroxyacetophenone được đun nóng chảy với các anhydride của acid
vòng thơm thay thế cho acid benzyl chloride trong phản ứng Baker−Vakatarama. Với sự
có mặt của pyridine hoặc triethylamine.
Ví dụ:
II.2.3 Phương pháp ngưng tụ Claisen
48
Phương pháp ngưng tụ Claisen được sử dụng như bước đầu tiên để tạo chất trung
gian β−diketon, phương pháp này được đề nghị bởi Kostanecki trong quy trình tổng hợp
flavone của ông. Theo đó ester tạo thành do sự ngưng tụ giữa các acid vòng thơm với
những acetophenone cho 1,3−diketone khác với phản ứng Baker−Vakataraman ester tạo
thành phải chuyển vị để tạo nhóm hydroxyl ở vị trí ortho. Bước tiếp theo của quy trình là
đóng vòng bằng acid hydro iodic hay hydrobromic để thu được flavone.
II.2.4 Phương pháp oxy hóa Chalcone
48
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang 7
OH

R
O
O
O
R
O
O
O
O
O
O
O
O
HO
OH
OH
OMe
O
HO
OH
OMe
amine,
∆
OCH
3
OCH
3
H
3
CO

O
O
HI
O
OH
HO
O
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
Flavone được hình thành bằng việc oxy hóa đóng vòng chalcone với chất xúc tác
trung gian là bromine, đun hồi lưu với SeO
2
, trong dioxan, hoặc I
2
trong DMSO (dimethyl
sulfoxide). Trong suốt quá trình đóng vòng bằng bromine thì bromine ngoài vai trò làm
chất xúc tác cho phản ứng mà nó còn có thể gắn trực tiếp vào các vị trí của vòng thơm.
Đóng vòng sử dụng bromine trong SeO
2
hoặc I
2
trong DMSO cho flavone có rất ít hoặc
không cho sản phẩm phụ, nhưng I
2
là chất xúc tác tốt nhất cho phản ứng đóng vòng do
nguyên liệu dễ tìm, giá thành rẻ, ít độc hại môi trường.
II.2.5 Tổng hợp flavone từ aurone
48
Wheeler và đồng sự đã đề nghị một phản ứng đơn giản, theo đó aurone được
chuyển thành flavone chủ yếu bằng phản ứng đun nóng với sự hiện diện của kalicyanide.
II.2.6 Phương pháp oxy hóa flavanone

48
Phương pháp này sử dụng 2,3−dichloro−5,6−dicyano−1,4−benzoquinone (DDQ)
làm chất xúc tác chuyển flavanone thành flavone. Tuy nhiên phương pháp này ít sử dụng,
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang 8
OH
R
O
Br
2
OH
R
O
Br
Br
O
R
O
SeO
2
R= Aryl
O
O
C R
H
O
O
C R
H
CN
O

C R
CN
O
C
CN
O
H
R
O
O
R
CN
O R
CN
O
O R
O
+ CN
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC − 2012
do khi phản ứng xảy ra, DDQ phản ứng với nước trong hỗn hợp sinh ra HCN, HCN có
độc tính cao, vì thế mà phương pháp này ít sử dụng.
III HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC FLAVONOID
III.1 Vai trò của flavonoid đối với cây cỏ
39, 40
Các flavonoid đóng một vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng, phát triển
và tự vệ của cây.
- Trong các phản ứng sinh hóa: Các nhóm phenol của flavonoid có vai trò trong sự
hòa tan các chất vì di chuyển dễ dàng qua các màng sinh lý. Một số flavonoid có tác dụng
như một chất chống oxy hóa, bảo vệ acid ascorbic, một thành phần quan trọng trong tế
bào thực vật. Một số có tác dụng ức chế các enzyme và các chất độc của cây.

- Vai trò ức chế và kích thích sinh trưởng: Nhiều công trình nghiên cứu về tác
dụng ức chế và kích thích sinh trưởng cây của flavonoid. Nhóm chức hydroxyl có vai trò
quyết định về tác dụng này. Ví dụ: trong cây ổi, các flavonoid có nhóm −OH ở vị trí 4′
làm tăng cường hoạt tính của enzyme trong khi các flavonoid có −OH ở 3′

và 4′

lại có
tính ức chế. Flavonoid còn tham gia vào sự hô hấp quang hợp.
- Vai trò tạo màu sắc: Flavonoid còn đóng vai trò tạo màu sắc hấp dẫn cho cây,
góp phần thúc đẩy sự sinh tồn của cây và phát triển hoa, quả. Sâu bọ, nhờ hệ thống thị
giác đặc biệt, chúng rất nhạy cảm đối với màu sắc của cây cỏ. Thực nghiệm cho thấy các
loài ong thích màu xanh và màu vàng, các loài bướm thích màu hồng và màu trắng, các
loài ruồi thích màu trắng, còn các loài chim sâu lại thích màu đỏ. Trong việc tạo màu, các
flavone, flavonol, aurone, chalcone cho màu vàng trong khi các anthocyanin cho các màu
hồng, đỏ, tím hoặc xanh thẫm.
- Vai trò một chất bảo vệ cây: Một số flavonoid không màu trong lá đóng vai trò
một chất bảo vệ cây, ngăn trở đối với các động vật ăn cỏ. Vị đắng và khó chịu của
flavonoid làm cho động vật khi ăn phải mất cảm giác ngon và không thích ăn các loại cây
cỏ này. Ngoài ra do khả năng hấp thụ mạnh tia UV mà các flavonoid giúp bảo vệ cây
chống lại các tác hại của tia UV, nhiệt độ,…Chúng còn giúp cây chống lại một số vi
khuẩn, nấm,…
TRẦN THỊ HƯỞNG − 091021 Trang 9