Nghiên cứu bán tổng hợp và xác định hoạt tính kháng oxy hóa của luteolin và dẫn xuất

LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành chương trình đào tạo 2 năm thạc sĩ cùng với sự cố gắng và nổ 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 các 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 Nguyễn Ngọc Quyển, cùng các anh chị Phòng 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
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021

TÓM TẮT LUẬN VĂN





















LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 i


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU
TỔNG QUAN

I FLAVONOID
I.1 Nguồn gốc phân bố
I.2 Cấu trúc hoá học
II FLAVONE
II.1 Cấu trúc hoá học
II.2 Các phương pháp tổng hợp flavone
II.2.1 Phương pháp BakerVenkatarama
II.2.2 Phương pháp AllanRobinson
II.2.3 Phương pháp ngưng tụ Claisen
II.2.4 Phương pháp oxy hoá Chalcon
II.2.5 Synthesis of flavone via aurone
II.2.6 Phương pháp oxy hoá flavanone
III HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC FLAVONOID
III.1 Vai trò của flavonoid đối với cây cỏ
III.2 Tính chất dược lý của flavonoid
III.2.1 Khảng năng kháng oxy hoá của flavonoid
III.2.2 Tác nhân chống ung thư
III.2.3 Khả năng kháng viêm
III.2.4 Vai trò phòng ngừa và điều trị bệnh tim
III.2.5 Flavonoid ức chế các enzym
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 ii

III.2.6 Các hoạt tính khác của flavonoid
IV LUTEOLIN VÀ DẪN XUẤT
IV.1 Luteolin
IV.1.1 Các loại cây có chứa luteolin
IV.1.2 Cấu tạo của luteolin
IV.1.3 Tính chất vật lý
IV.1.4 Phản ứng điều chế

IV.1.5 Ứng dụng của luteolin
IV.1.5.1 Tác dụng hạ đường huyết
IV.1.5.2 Tác dụng kháng viêm
IV.1.5.3 Tác động đến các tế bào ung thư
IV.2 Dẫn xuất của luteolin
IV.2.1 Tổng hợp 3

,4

,5,7tetraacetoxyflavone Ký hiệu LAT
IV.2.1.1 Cấu tạo
IV.2.1.2 Tính chất vật lý
IV.2.1.3 Phản ứng tổng hợp
IV.2.2 Tổng hợp 3

,4

,5,7tetrametoxyflavone Ký hiệu LMT
IV.2.2.1 Cấu tạo
IV.2.2.2 Tính chất vật lý
IV.2.2.3 Phản ứng tổng hợp
IV.2.3 Tổng hợp 3

,4

,5,7tetraallyloxyflavone Ký hiệu LAB
IV.2.3.1 Cấu tạo
IV.2.3.2 Tính chất vật lý
IV.2.3.3 Phản ứng tổng hợp
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012

TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 iii

IV.2.4 Dẫn xuất chứa halogen của luteolin
IV.2.4.1 Cấu tạo
IV.2.4.2 Tính chất vật lý
IV.2.4.3 Phản ứng tổng hợp
V CÁC CHẤT CHỐNG OXY HOÁ
V.1 Khái niệm
V.2 Hệ thống chống oxy hoá
V.3 Các kiểu tác động của các chất chống oxy hoá
V.4 Một số chất chống oxy hoá
VII.5 Phương pháp xác định hoạt tinh kháng oxy hoá
V.5.1 Tìm hiểu về DPPH
V.5.2 Lịch sử của phương pháp DPPH
V.5.3 Dung môi và pH của phản ứng
V.5.4 Đo độ hấp thu
V.5.5 Thời gian phản ứng
V.5.6 Kết quả tính toán
THỰC NGHIỆM
I DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HOÁ CHẤT
I.1 Dụng cụ
I.2 Thiết bị
I.3 Hoá chất
II PHƯƠNG PHÁP PHÂN LẬP CÁC HỢP CHẤT
III PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC HỢP CHẤT
III TỔNG HỢP LUTEOLIN
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 iv

III.1 Tổng hợp ở điều kiện thường

III.2 Tổng hợp trong lò vi sóng
IV TỔNG HỢP DẪN XUẤT CỦA LUTEOLIN
IV.1 Tổng hợp dẫn xuất 3

,4

,5,7tetraacetoxyflavone LAT
IV.2 Tổng hợp dẫn xuất 3

,4

,5,7tetrametoxyflavone LMT
IV.3 Tổng hợp dẫn xuất 3

,4

,5,7tetraallyloxyflavone LAB
IV.4 Tổng hợp dẫn xuất 6,8dibromo3

,4

,5,7tetrahydroxyflavone LAT
V ĐO ĐỘ HẤP THU DPPH
V.1 Cơ sở thực nghiệm
V.2 Dụng cụ và hoá chất
V.3 Tiến hành thực nghiệm
KẾT QUẢ, THẢO LUẬN
I XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CỦA LUTEOLIN VÀ DẪN XUẤT
I.1 Xác định cấu trúc của luteolin
I.2 Xác định cấu trúc của 3


,4

,5,7tetraacetoxyflavone LAT
I.3 Xác định cấu trúc của 3

,4

,5,7tetrametoxyflavone LMT
I.4 Xác định cấu trúc của 3

,4

,5,7tetraallyloxyflavone LAB
I.5 Xác định cấu trúc của 6,8dibromo3

,4

,5,7tetrahydroxyflavone LTB
II KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM HOẠT TÍNH KHÁNG OXY HOÁ THEO PHƯƠNG
PHÁP DPPH
II.1 Kết quả đo hoạt tính kháng oxy hoá của rutin
II.2 Kết quả đo hoạt tính kháng oxy hoá của quercetin
II.3 Kết quả đo hoạt tính kháng oxy hoá của luteolin
II.4 Kết quả đo hoạt tính kháng oxy hoá của LAT
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 v

II.5 Kết quả đo hoạt tính kháng oxy hoá của LMT
II.6 Kết quả đo hoạt tính kháng oxy hoá của LAB

II.7 Kết quả đo hoạt tính kháng oxy hoá của LTB
III XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ BẮT 50 GỐC TỰ DO DPPH CỦA MẪU
KẾT LUẬN
















LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 vi

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1 So sánh phương pháp thường với phương pháp có sử dụng là vi sóng
Bảng 2 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất luteolin
Bảng 3 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất LAT
Bảng 4 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất LMT
Bảng 5 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất LAB
Bảng 6 Dữ liệu phổ NMR của hợp chất LTB
Bảng 7 Cấu trúc và hiệu suất phản ứng của các dẫn xuất flavonol
Bảng 8 Kết quả đo độ hấp thu của rutin
Bảng 9 Kết quả đo độ hấp thu của quercetin
Bảng 10 Kết quả đo độ hấp thu của luteolin
Bảng 11 Kết quả đo độ hấp thu của LAT
Bảng 12 Kết quả đo độ hấp thu của LMT
Bảng 13 Kết quả đo độ hấp thu của LAB
Bảng 14 Kết quả đo độ hấp thu của LTB
Bảng 15 Kết quả ức chế DPPH  theo nồng độ rutin, quercetin, luteolin, dẫn xuất của

luteolin
Bảng 16 Giá trị SC
50
DPPH của các mẫu có hoạt tính





LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 viii

DANH MỤC BIỂU ĐỒ VÀ SƠ ĐỒ
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ
Đồ thị 1 Khả năng ức chế DPPH  theo nồng độ của rutin
Đồ thị 2 Khả năng ức chế DPPH  theo nồng độ của quercetin
Đồ thị 3 Khả năng ức chế DPPH  theo nồng độ của luteolin
Đồ thị 4 Khả năng ức chế DPPH  theo nồng độ của LAT
Đồ thị 5 Khả năng ức chế DPPH  theo nồng độ của LMT
Đồ thị 6 Khả năng ức chế DPPH  theo nồng độ của LAB
Đồ thị 7 Khả năng ức chế DPPH  theo nồng độ của LTB
Đồ thị 8 Khả năng ức chế DPPH  của luteolin và dẫn xuất của nó so với rutin và
quercetin ở nồng độ 100 gml
Đồ thị 9 Kết quả giá trị SC
50
gml của các mẫu có hoạt tính

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1 Quy trình tổng hợp LAT
Sơ đồ 2 Quy trình tổng hợp LMT

LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 ix

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1 Đồ thị biểu diễn màu của DPPH
Hình 2 Quy trình điều chế luteolin theo phương pháp thường
Hình 3 Quy trình điều chế luteolin theo phương pháp có sử dụng lò vi sóng
Hình 4 Mẫu chuẩn bị đo DPPH
Hình 5 Sản phẩm luteolin, TLC của luteolin
Hình 6 Sản phẩm LAT, TLC của LAT
Hình 7 Sản phẩm LMT, TLC của LMT
Hình 8 Sản phẩm LAB, TLC của LAB
Hình 9 Sản phẩm LTB, TLC của LTB

LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 x

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
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 xi

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

LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 Trang 1


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 gìa 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 ôxy hóa như tiền
vitamin A, vitamin C, E hoặc khoáng tố như selen, kẽm, vanadium hay hoạt chất trong
thực vật như flavon. 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
ôxy 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 flavon 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

LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 Trang 2


cao là rất quan trọng. Góp phần vào xu hướng đó thì chúng tôi cũng tiến hành Nghiên
cứu bán tổng hợp và xác định hoạt tính kháng oxy hóa của luteolin và dẫn xuất nhằm
tổng hợp ra luteolin và dẫn xuất và thử hoạt tính kháng oxy hóa của chất tổng hợp được.



















LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 Trang 3

TỔNG QUAN








LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 Trang 4


I FLAVONOID
I.1 Nguồn gốc, phân bố
13
- Flavonoid là những hợp chất tự nhiên hiện diện trong thực vật từ bậc thấp đến bậc cao.
Gần gũi nhất đối với đời sống mà chúng tiếp xúc hằng ngày là hơn nữa rau quả thường
dùng 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, chalcon, dihydrochalcon.
+ 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.
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 Trang 5


+ 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.
- 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
thanh 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, xanthon
I.2 Cấu trúc hóa học
9, 10, 11
Flavonoid là những chất màu thực vật, có cấu trúc cơ bản là 1,3diphenylpropan
nghĩa là hai vòng benzen A và B nối nhau qua một dây có 3 carbon hay nói cách khác là
khung cơ bản gồm 2 vòng benzen 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 oxygen 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
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
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 Trang 6


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
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, pyron, dihydro  pyron.

Dihydropyran pyron Dihydro 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 flavon, flavanon, flavonol, dihydroflavonon, chalcon.
dihydrochalcon, auron, anthoxyanidin 2phenylbenzo pyrilium, leucoanthoxyanidin,
isoflavon, rotenoid, neoflavonoid, biflavonoid.
II FLAVONE
8, 9, 10
II.1 Cấu trúc hoá học
Flavone có cấu trúc chung 2 vòng bezen 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 hydroxy 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.
O
O
O
O
O
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 Trang 7




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 flavon ở dạng tự do cũng như
glycoside
II.2 Các phương pháp tổng hợp flavone
II.2.1 Phương pháp BakerVenkatarama
Phản ứng chuyển vị BakerVakataraman là một trong những phương pháp chủ yếu
để tổng hợp flavone, theo đó dẫn chất 2

hydroxyacetophenon phản ứng với các dẫn chất
acid benzyl chlorid tạo ester sẽ chuyển thành diketon khi thêm tác nhân base.
Ví dụ



II.2.2 Phương pháp AllanRobinson


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
OCONEt
2
O
R
R
OH

O
R
R
NEt
2
O
2.5 eq. NaH
THF or toluen or xylenes
reflux, 1-2 h
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 Trang 8


Dẫn chất 2

hydroxyacetophenon 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 pyridin hoặc triethylamin.




Ví dụ




II.2.3 Phương pháp ngưng tụ Claisen
Phương pháp ngưng tụ Claisen được sử dụng như bước đầu tiên để tạo chất trung
gian 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 acetophenon cho 1,3diketon 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.





OH
R
O
O
O
R
O
O
O
O
O
O
O
O
HO
OH
OH
OMe
O
HO
OH

OMe
amine,

O
O
O
O
O
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 Trang 9

Ví dụ


II.2.4 Phương pháp oxy hóa Chalcon
Flavone được hình thành bằng việc oxy hóa đóng vòng chalcon với chất xúc tác
trung gian là bromine, đun hồi lưu với SeO
2
, trong dioxan, hoặc I
2
trong DMSO
(dimethylsulfoxide). Trong suốt quá trình đóng vòng bằng bromine thì brom 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
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
Phương pháp này sử dụng 2,3dichloro5,61,4benzoquinone (DDQ) làm chất
xúc tác chuyển flavanone thành flavone. Tuy nhiên phương pháp này ít sử dụng, 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
33, 34

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

O
OH
250 C, 10min
C
9
(mim)
2
-NTf
2
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 Trang 10

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 hydroxy 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 săc 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,…
III.2 Tính chất dược lý của flavonoid
III.2.1 Khả năng kháng oxy hóa của flavonoid
5, 19, 21, 24, 25, 29, 33

Các flavonoid là các chất kháng oxy hóa tự nhiên. Các flavonoid có khả năng bắt
các gốc oxy hóa như superoxide anion, các gốc hydroxyl, peroxy. Chúng có thể dập tắt
các oxy singlet. Nghiên cứu của Tournaire 1993 kết luận rằng sự có mặt của nhóm
catechol ở vòng B cũng như sự hiện diện của hai nhóm hydroxyl là nhân tố chính của
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 Trang 11


flavonoid trong việc dập tắt
1
O
2
. Các nghiên cứu đã chứng tỏ flavonol, flavone cũng như
các anthocyanin có hoạt tính kháng oxy hóa chủ yếu dựa trên khả năng bắt gốc oxy.
III.2.2 Tác nhân chống ung thư
Trong chương trình sàng lọc chất tác dụng với khối u đã phát hiện một số
flavonoid có tác dụng với một số dạng ung thư. Các dẫn chất flavonoid có khả năng dập
tắt các gốc tự do như HO

, ROO

. Các gốc này sinh ra trong tế bào bởi nhiều nguyên nhân
và khi sinh ra cạnh AND thì sẽ gây ảnh hưởng nguy hại như gây biến dị, huỷ hoại tế bào,
gây ung thư, tăng nhanh sự lão hoá. Một số tài liệu gần đây có nói đến tác dụng chống
ung thư của một số chất Leucocyanidin, Leucopelargonidin và tác dụng kháng HIV của
một số dẫn chất thuộc nhóm flavone như chrysin, acacetin 7o

Dgalactopyranosid.
III.2.3 Khả năng kháng viêm
26, 29

Tác dụng chống viêm của nhiều flavonoid thuộc nhóm flavone, flavanon,
dihydroflavonol, anthocyanin…đều được chứng minh bằng thực nghiệm do các chất
flavonoid này ức chế con đường sinh tổng hợp prostagladin.
Người ta đã sử dụng rutin, citrin, leucodelphinidin, quercetin để điều trị ban đỏ,
viêm da, tổn thương da và màng nhày.

III.2.4 Vai trò trong phòng ngừa và điều trị bệnh tim
29
Các flavonoid kháng oxy hóa có mặt trong các loại quả, rau, trà và rượu vang đều
có khả năng ức chế sự oxy hóa của LDL lowdensity lipoprotein do khi bị ảnh hưởng
tác động LDL sẽ gây ra bệnh tim. Các nghiên cứu cho thấy rượu vang đỏ và các loại thực
phẩm giàu flavonoid làm giảm nguy cơ bệnh tim động mạch vành.
III.2.5 Flavonoid ức chế các enzyme
29
Một số flavonoid thử nghiệm cho thấy khả năng ức chế các enzyme là chìa khóa
cho sự hô hấp của các ty thể, ức chế NADH Nicotiamide adenine
dinucleotidecoenzyme trong cơ thể có mặt ở các phản ứng oxy hóa khử. Một số
LUẬN VĂN THẠC SĨ HOÁ HỌC  2012
TRẦN THỊ HƯỞNG  091021 Trang 12


flavonoid còn có khả năng ức chế enzyme oxy hóa xanthine, là enzyme xúc tác cho quá
trình oxy hóa xanthine và hypoxanthine thành acid uric.
III.2.6 Các hoạt tính khác của flavonoid
29, 45
Flavonoid có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, chống dị ứng, chống loét, và là
tác nhân bảo vệ gan.
IV Luteolin và dẫn xuất
Trên cơ sở các tính chất dược lý cùng với nguồn nguyên liệu dồi dào có chứa rutin,
hợp chất đại diện cho flavonol có hoạt tính sinh học cao để tiến hành bán tổng hợp các

dẫn xuất nhằm xác định các tác dụng sinh học góp phần nghiên cứu thêm về các hợp chất
cũng như nâng cao khả năng sử dụng nguồn nguyên liệu thiên nhiên có sẵn trong nước.
IV.1 Luteolin
IV.1.1 Các loại cây có chứa luteolin
- Luteolin được tìm thấy nhiều trong lá cần tây, húng tây, bồ công anh, cà rốt, ớt,
bạc hà, tía tô, cỏ ba lá, phân hoa cỏ và phấn hương,… Nó cũng được phân lập từ Salvia
tomentosa bởi A. Ulubelen, M. miski, P. Neuman, T. J. Mabry, J. Nat. prod, 1979 …Tuy
nhiên vẫn chưa thấy tài liệu công bố về hàm lượng cụ thể của luteolin trong các loại cây
này.
+ Bồ công anh có 2 loại bồ công anh Việt Nam Lactuca indica L. và Bồ công anh
Trung quốc Taraxacum mongolicum Hand

Mazz đều thuộc loại Hoa Cúc Asteraceae.
Bộ phận dùng làm thuốc là toàn cây có rễ. Vị đắng ngọt, tính hàn, qui kinh can vị. Chưa
thấy tài liệu nghiên cứu về cây bồ công anh của Việt nam. Ở đây chủ yếu giới thiệu cây
Bồ công anh Trung quốc. Trong rễ có một chất đắng bồ công anh taraxacin, chất
taraxenola, đường khu, chất nhựa, chất đắng, saponozit, men tyrosinaza. Trong hoa có
xanthophyl, trong lá có luteolin7lucozit và apigenin7glucozit hay cosmoziozit và rất
nhiều vitamin B,C.