Tổng hợp dẫn xuất flavonoit và xác định các hoạt tính kháng oxi hóa, kháng nấm và khả năng gây độc cho tế bào ung thư

1

Mở
Mở Mở
Mở Đ
ĐĐ
ĐầU
ầUầU
ầU



Xã hội hiện đại ngày nay cùng với yêu cầu về tuổi thọ phải ngày càng cao đã
đặt ra cho các nhà khoa học nhiều bài toán mới nhằm tìm kiếm các chất có hoạt tính
sinh học đặc biệt là các chất có nguồn gốc từ thiên nhiên do khả năng gây độc của
chúng thấp, độ an toàn cao trong sử dụng để ứng dụng trong điều trị bệnh nhất là
các loại bệnh nan y. Hiện nay nhóm flavonoit nhận đợc sự quan tâm của nhiều nhà
khoa học trên thế giới do chúng luôn có mặt trong các loại thực phẩm hàng ngày của
con ngời. Các nghiên cứu cho thấy các chất thuộc họ này không gây độc cho cơ thể
dù dùng ở liều cao và khi sử dụng kết hợp với các loại thuốc khác nh thuốc trị ung
th thì giúp làm giảm tác dụng phụ của các loại thuốc này. Rất nhiều các hợp chất
đợc chiết tách đã đợc nghiên cứu và thử nghiệm, hàng loạt các hợp chất tổng hợp
và bán tổng hợp vẫn đang liên tục đợc tạo ra tại nhiều phòng thí nghiệm trên thế
giới nhằm tìm kiếm các loại thuốc trị bệnh có tác dụng mạnh hơn và ít độc hại hơn
đối với cơ thể ngời bệnh.
Với xu thế quay trở lại nghiên cứu các hợp chất thiên nhiên đang phát triển
mạnh mẽ nhằm tìm kiếm các loại thuốc chữa bệnh, các phụ gia dùng trong thực
phẩm, mỹ phẩm, các nhà khoa học Việt Nam cũng đã có nhiều nghiên cứu về
nhiều khía cạnh của các hợp chất thiên nhiên nớc ta để tận dụng u thế của một
nớc nhiệt đới, nơi có một hệ động thực vật đa dạng, phong phú, có nhiều loại cây
cỏ có tác dụng sinh dợc học mạnh. Các nghiên cứu này cũng đã đạt đợc nhiều

thành quả trong việc nghiên cứu và ứng dụng các hợp chất chiết xuất đợc vào một
số lĩnh vực.
Trên cơ sở đó, hớng nghiên cứu đề ra cho đề tài là tiến hành tổng hợp dẫn
xuất của một vài hợp chất tách chiết từ nguồn nguyên liệu thiên nhiên có sẵn, tơng
đối nhiều ở Việt Nam, từ đó thử nghiệm hoạt tính sinh học của chúng nhằm có đợc
những nghiên cứu bớc đầu cho việc tổng hợp các dẫn xuất khác sau này đồng thời
hy vọng có thể tìm thêm đợc những hợp chất mới có khả năng ứng dụng cao trong
nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong y dợc.



2




Mục tiêu của luận án:
Mục tiêu của luận án:Mục tiêu của luận án:
Mục tiêu của luận án:


Mục tiêu của luận án là tổng hợp các dẫn xuất từ một vài flavonoit có nhiều
trong thiên nhiên và xác định các hoạt tính kháng oxi hóa, kháng nấm, kháng khuẩn
và khả năng gây độc tế bào ung th của các hợp chất này để từ đó làm cơ sở khoa
học cho các nghiên cứu tiếp theo nhằm đa vào sử dụng các flavonoit và dẫn xuất
của chúng cho các ngành y tế, thực phẩm.
Dựa trên các kết quả thu đợc hy vọng có thể đa ra nhận xét bớc đầu về
mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học, từ đó làm cơ sở khoa học cho các
nghiên cứu sâu hơn về mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học của các
flavonoit nói chung và các dẫn xuất của chúng.

Để đạt đợc các mục đích trên luận án đã thực hiện các nội dung sau:
Để đạt đợc các mục đích trên luận án đã thực hiện các nội dung sau:Để đạt đợc các mục đích trên luận án đã thực hiện các nội dung sau:
Để đạt đợc các mục đích trên luận án đã thực hiện các nội dung sau:


1- Tách chiết rutin từ hoa hòe và hesperidin từ vỏ quýt và tiến hành thủy phân
hai hợp chất này thành quercetin và hesperetin để làm nguồn nguyên liệu cho
các phản ứng tổng hợp tiếp theo.
2- Từ bốn hợp chất trên bằng các phơng pháp este hóa, ete hóa, halogen hóa để
tạo ra các dẫn xuất của flavonoit, xác định cấu trúc của sản phẩm và các điều
kiện phản ứng.
3- Khảo sát hoạt tính sinh học của các flavonoit và dẫn xuất gồm có hoạt tính
kháng nấm, kháng khuẩn, hoạt tính kháng oxi hóa, khả năng gây độc tế bào
ung th trên 3 dòng tế bào: HeLa tế bào ung th cổ tử cung, MCF-7 tế
bào ung th vú, NCI-H460 tế bào ung th phổi.
4- Trên cơ sở những kết quả có đợc đa ra mối quan hệ giữa cấu trúc với từng
hoạt tính thử nghiệm.
5- Thiết lập phơng trình QSAR (quan hệ định lợng cấu trúc hoạt tính) để có
thể dự đoán tính gây độc tế bào của các dẫn xuất quercetin và hesperetin.

3

ý
ýý
ý nghĩa khoa học và thực tiễn
nghĩa khoa học và thực tiễn nghĩa khoa học và thực tiễn
nghĩa khoa học và thực tiễn


- ý nghĩa khoa học

Đề tài là cơ sở cho các nghiên cứu phản ứng este hóa, ete hóa, halogen hóa
các flavonoit có các nhóm -OH linh động để từ đó tổng hợp đợc những dẫn xuất
mới của flavonoit.
Các khảo sát mối quan hệ giữa cấu trúc với hoạt tính kháng oxi hóa của
flavonoit cho thấy các mối liên quan giữa độ âm điện của các nhóm -OH ở vòng B
và nhóm -OH ở vị trí C-3 với khả năng kháng oxi hóa của các flavonoit và dẫn xuất.
Kết quả khảo sát mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính gây độc tế bào cũng
đã tiếp tục khẳng định mối liên quan giữa chỉ số logP, trọng lợng phân tử của hợp
chất với khả năng thẩm thấu qua màng tế bào.
- ý nghĩa thực tiễn

Việc tổng hợp ra các dẫn xuất flavonoit từ nguồn nguyên liệu thiên nhiên
Việt Nam sẽ giúp cho các nhà nghiên cứu ứng dụng tìm tòi phát hiện ra những hợp
chất mới với những hoạt tính sinh học mới để có thể ứng dụng trong y dợc và nâng
cao vai trò của cây thuốc Việt Nam.
Phần khảo sát mối liên quan giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học giúp các nhà
tổng hợp hóa dợc rút ngắn hơn thời gian của quá trình nghiên cứu, dự đoán đợc
hoạt tính sinh học của hợp chất flavonoit dựa trên cấu trúc của chúng.

4

CHƯƠNG 1: TổNG QUAN
CHƯƠNG 1: TổNG QUANCHƯƠNG 1: TổNG QUAN
CHƯƠNG 1: TổNG QUAN


Flavonoit là một nhóm bao gồm khoảng 4000 hợp chất tự nhiên hiện diện
trong nhiều thành phần của cây cối cũng nh trong các loại rau quả: [36][69]
- Hoa: có nhiều màu sắc, bao gồm nhiều thành phần nh antoxianidin, flavon,
flavonol, flavanon, chalcon và auron. Antoxianin làm cho hoa có màu đậm và
tơi, polihydroxyflavon và flavonol thì làm cho hoa có ánh vàng. Những
bông hoa có màu sắc rực rỡ lại do sự có mặt của chalcon và auron Hoa là
thành phần thích hợp nhất để chiết flavonoit do hàm lợng nhiều và ít tạp
chất.
- Vỏ quả: do có nhiều màu sắc nên cũng là thành phần đợc nghiên cứu nhiều.
Chúng có thể chứa tangeretin, naringin, rhoifolin, hesperidin, nobiletin từ
các vỏ quả họ Cam.
- Hạt: chứa hydroxyflavon, các metyl ete của chúng, glycozit, furanoflavonoit,

các dẫn xuất rotenoit và leucoantoxianidin.
- Lá, gỗ, rễ và vỏ cây.
Ngoài ra một số loại nớc uống nh rợu vang đỏ, trà, cà phê, bia hay cả
trong các bài thuốc dân gian cũng đợc tìm thấy có chứa một lợng lớn flavonoit.
Ngời ta dự đoán con ngời tiêu thụ tổng lợng flavonoit trong thực phẩm vào
khoảng vài trăm miligam mỗi ngày. [97]
Với sự đa dạng nh vậy, flavonoit là một hợp chất quan trọng không những
đối với cây cỏ mà còn đối với các loài động vật bao gồm cả con ngời.
1.1
1.11.1
1.1-

- CấU TRúC Và PH
CấU TRúC Và PHCấU TRúC Và PH
CấU TRúC Và PHÂ
ÂÂ
ÂN LOạI CáC
N LOạI CáC N LOạI CáC
N LOạI CáC FLAVONOIT
FLAVONOITFLAVONOIT
FLAVONOIT




Flavonoit là những chất màu thực vật, có cấu trúc cơ bản gồm 2 vòng benzen
A và B nối với nhau qua một mạch 3 cacbon. Cấu trúc là một vòng kín hoặc hở.
Cách đánh số tùy theo mạch cacbon kín hay hở. Nếu mạch cacbon kín, cách
đánh số bắt đầu từ nguyên tố dị vòng oxi mang số 1 rồi đánh tiếp đến vòng A, còn
vòng B đợc đánh số phụ. Nếu mạch cacbon hở, thì cách đánh số chính bắt đầu trên

vòng B và đánh số phụ trên vòng A.
5


Sự phân loại các flavonoit dựa vào vị trí gốc aryl (vòng B) và các mức độ oxi
hóa của mạch cacbon (hình 1.1).
- Flavon
FlavonFlavon
Flavon:
::
:
Flavon có cấu trúc chung bao gồm 2 vòng benzen A và B. Vòng B gắn
vào vòng C (pyran) tại vị trí C
2
.


- Flavanon
FlavanonFlavanon
Flavanon:
::
:


Flavanon khác với flavon ở chỗ không có nối đôi ở vị trí C
2
và C
3
. Tất
cả các flavanon đợc phát hiện cho đến nay đều có nhóm OH ở vòng A hoặc B.

- Flavonol
FlavonolFlavonol
Flavonol:
::
:

Khác với flavon, flavonol có thêm nhóm OH ở C
3
. Flavonol rất phổ
biến trong tự nhiên. Thống kê trên 1000 loài thuộc thực vật hạt kín thì thấy 48%
loài có kaempferol, 26% loài có quercetin và myricetin chiếm 10% trong tổng số
loài có flavonol.


- Dihydroflavonol
DihydroflavonolDihydroflavonol
Dihydroflavonol:
::
:

3-hydroxyflavanol hoặc flavanol có cấu trúc cơ bản giống
flavonol nhng không có nối đôi C
2
-C
3
.

- Chalcon
ChalconChalcon
Chalcon:
::
:


Chalcon có 2 vòng A và B nối với nhau bởi 1 mạch hở 3 cacbon, không
có dị vòng nh các flavonoit khác và số thứ tự cacbon bắt đầu từ vòng B.


- Dihydro
DihydroDihydro
Dihydrochalcon
chalconchalcon
chalcon
:
: :
: Là chalcon mất dây nối đôi , . Loại này ít gặp trong tự nhiên.


- Auron
AuronAuron
Auron
:
: :
: Là nhóm flavonoit có màu vàng sáng. Khung của auron cũng có 12
cacbon nh các flavonoit khác, nhng dị vòng C chỉ có 5 cạnh. Số lợng cũng
nh sự phân bố trong cây cũng hạn chế.

- Ant
AntAnt
Antoxi
oxioxi
oxianidin
anidinanidin
anidin:
: :
: Về cấu trúc, nhóm này khác các flavonoit khác ở chỗ không có
nhóm cacbonyl ở C
4
.


- Leuco
LeucoLeuco
Leucoant
antant
antoxi
oxioxi
oxianidin
anidinanidin
anidin:
::
:


Là 3,4-dihydroxyflavan, không màu, nhng gặp axit biến
thành antoxianidin có màu hồng hoặc đỏ, rất phổ biến trong cây, nhất là trong vỏ

cây và gỗ.


- Iso
IsoIso
Isoflavon
flavonflavon
flavon
:
: :
: Là nhóm isoflavonoit phổ biến nhất. Vòng B trong nhóm isoflavon nối
với vòng C tại vị trí C
3
trong khi vòng B ở nhóm flavon nối với vòng C ở vị trí C
2
.


6

- Rotenoi
RotenoiRotenoi
Rotenoit
tt
t:
: :
: Ngời ta đã biết khoảng 15 chất rotenoit, chất điển hình nhất là rotenon
có trong cây thuốc cá
Derris elliptica
. Tác dụng quan trọng của nhóm hợp chất

này là diệt sâu bọ, do hạn chế khả năng thu nhận oxi của sâu bọ.


- Neo
NeoNeo
Neoflavonoit
flavonoitflavonoit
flavonoit
:
: :
: Không có nhóm cacbonyl ở vị trí C
4
thay vào đó là vòng B. Chất
đầu tiên phân lập là calophylolid chiết từ hạt cây Mù u
Calophyllum inophyllum

và một số loài
Calophyllum
khác, họ Bứa (Guttifereae).






Hình 1.1:
Hình 1.1:Hình 1.1:
Hình 1.1: Cấu trúc của một số dạng flavonoit

7

Bảng 1.1:
Bảng 1.1:Bảng 1.1:
Bảng 1.1: Phân loại và một số nguồn thực phẩm chứa flavonoit [97]
Nhóm
flavonoit
Các flavonoit tiêu biểu Nguồn thực phẩm chính cung cấp
Flavonol

Flavon
Isoflavon

Flavanol
Flavanon
Kaempferol, myricetin, rutin,
quercetin
Apigenin, chrysin, luteolin
Daidzein, genistein, glycitein,
formononetin
Catechin, gallocatechin
Eriodictyol, hesperetin, naringenin

Hành, anh đào, táo, bông cải xanh, cải
xoăn, cà chua, trà, rợu vang đỏ,
Mùi, cỏ xạ hơng
Đậu nành, các loại đậu

Táo, trà
Cam, nho



1.2
1.21.2
1.2-

- HOạT TíNH SINH HọC CủA Cá
HOạT TíNH SINH HọC CủA CáHOạT TíNH SINH HọC CủA Cá
HOạT TíNH SINH HọC CủA CáC
C C
C FLAVONOIT
FLAVONOITFLAVONOIT
FLAVONOIT


1.2.1
1.2.11.2.1
1.2.1-

-

Vai trò của
Vai trò của Vai trò của
Vai trò của fla
flafla
flavonoit

vonoitvonoit
vonoit đối với cây cỏ
đối với cây cỏ đối với cây cỏ
đối với cây cỏ

[70][73]
Các flavonoit đóng một vai trò quan trọng trong quá trình sinh trởng, phát
triển và tự vệ của cây.
-
Trong các phản ứng sinh hóa:
Một số flavonoit có tác dụng nh một chất chống
oxi hóa, bảo vệ axit ascorbic, một thành phần quan trọng trong tế bào thực vật.
Một số có tác dụng ức chế các enzim và các chất độc của cây.
-
Vai trò ức chế và kích thích sinh trởng:
Nhiều công trình nghiên cứu về tác dụng
ức chế và kích thích sinh trởng cây của flavonoit. Nhóm chức hiđroxi có vai trò
quyết định về tác dụng này.
-
Vai trò tạo màu sắc:
Flavonoit đóng vai trò tạo màu sắc hấp dẫn cho cây, góp
phần thúc đẩy sự sinh tồn của cây và phát triển hoa, quả.

-
Vai trò một chất bảo vệ cây:
Một số flavonoit không màu trong lá đóng vai trò
một chất bảo vệ cây. Vị đắng và khó chịu của flavonoit 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 flavonoit 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.

8

1.2.2
1.2.21.2.2
1.2.2-

-

Tính chất dợc lý của
Tính chất dợc lý của Tính chất dợc lý của
Tính chất dợc lý của flavonoit
flavonoitflavonoit
flavonoit


Flavonoit có nhiều hoạt tính sinh học nh khả năng kháng oxi hóa, kháng
khối u, kháng viêm, chống dị ứng và là tác nhân bảo vệ gan. Vì vậy, nghiên cứu về
hoạt tính của các flavonoit luôn nhận đợc nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học
đặc biệt là nghiên cứu về khả năng kháng khối u của flavonoit.
1.2.2.1
1.2.2.11.2.2.1
1.2.2.1-

- Khả năng kháng
Khả năng kháng Khả năng kháng
Khả năng kháng oxi

oxioxi
oxi hóa của
hóa của hóa của
hóa của flavonoit
flavonoitflavonoit
flavonoit

[20][21][41][42][49][62]
Các flavonoit là các chất kháng oxi hóa tự nhiên

đợc thể hiện thông qua khả
năng bắt gốc tự do, tạo phức với ion kim loại và ức chế hệ thống enzim.
1.2.2.2
1.2.2.21.2.2.2
1.2.2.2-

- Tác nhân chống ung th
Tác nhân chống ung th Tác nhân chống ung th
Tác nhân chống ung th
Trong những năm gần đây đã có nhiều nghiên cứu ở mức độ
in vitro
và
in
vivo
cũng nh các nghiên cứu về dịch tễ học đề cập đến vai trò của flavonoit ở khẩu
phần ăn hàng ngày trong việc ngăn ngừa ung th [56], một số sự kết hợp trong điều
trị đợc thực hiện với thực phẩm giàu flavonoit nh sử dụng đậu nành và ung th vú
thời kỳ tiền mãn kinh, trà xanh và ung th bao tử, hành và ung th phổi[97]. Vì
vậy, hiểu biết thêm về khả năng chống ung th của các loại thực phẩm này sẽ giúp
cải thiện thói quen trong ăn uống của chúng ta.

Ngoài ra, bên cạnh các flavonoit tự nhiên thì các flavonoit tổng hợp là những
ứng cử viên cho các loại thuốc chống ung th trong tơng lai, một số các hợp chất
này đang ở trong giai đoạn thăm dò lâm sàng nh flavopiridol, 5,6-
dimetylxanthenon-4-axetic axit, phenoxodiol hay silybin, [100]
Cơ chế kháng ung th của flavonoit:

-
Flavonoit là tác nhân ngăn ngừa về mặt hóa học:
Năm 1996, Calomme M. và đồng nghiệp phát hiện flavonoit họ Cam có khả
năng ức chế sự đột biến của vi khuẩn. Các thí nghiệm cho thấy tangeretin kháng lại
tất cả các thử nghiệm trên các chất gây đột biến gián tiếp, còn nobiletin lại kháng sự
đột biến do benzo[]pyren và 2-aminofluoren gây ra. Do tính chất này mà các
flavonoit họ Cam (đặc biệt là tangeretin và nobiletin) đóng vai trò quan trọng trong
việc ngăn ngừa ung th về mặt hóa học.[100]


9

-
Flavonoit ức chế sự phát triển hoặc sự tăng sinh của tế bào ung th:
Lee và đồng nghiệp [54] đã thử khả năng gây độc tế bào của 6 isoflavonoit,
trong đó tectorigenin và genistein đã thể hiện khả năng gây độc tế bào trên các tế
bào ung th ở ngời và genistein gây chết tế bào theo chơng trình bằng cách biến
đổi ADN. Năm 2002, Manthey và Guthyie [59] nghiên cứu tác động của flavonoit
họ Cam lên 6 dòng tế bào ung th ở ngời. Họ thấy rằng các hợp chất tổng hợp có
khả năng ức chế sự tăng sinh mạnh của tế bào ung th tơng tự nh các hợp chất
trong tự nhiên (nhiều hợp chất có IC
50
< 10àM). Năm 2005, Zheng và đồng nghiệp
[74] đã có báo cáo đầu tiên về khả năng gây cảm ứng apoptosis của apigenin

-
Flavonoit là tác nhân chống lại sự xâm nhập, sự bám dính và sự phát triển
mạch:
Vào năm 2001, Rooprai [80] đã phát hiện ra ảnh hởng của 4 tác nhân chống
lại sự xâm nhập của các tế bào ung th vào não, trong đó dựa trên các thông số về sự
xâm nhập qua khối u não thì nobiletin có hiệu quả ức chế tốt nhất đối với sự xâm
nhập, di chuyển và bám dính trên cả 4 dòng tế bào thử nghiệm (IPMA-E, IPSH-
OA2, IPAB-AO3, IPLC-GM). Năm 2003, Tan W.F. [97] đã cho thấy quercetin có
khả năng chống lại sự phát triển mạch, sau đó Ma cũng đã tìm thấy tamoxifen có
khả năng ức chế khối u tuyến tiền liệt CWR22 bằng cách phân hóa sự phát triển
mạch và chống lại các mô ung th mới khi sử dụng kết hợp với quercetin.
-
Các dẫn xuất flavonoit có tác dụng ngăn ngừa tác dụng phụ của doxorubicin:
Năm 2000, Van Acker [33] đã tìm ra rằng khi uống 7-
monohydroxyetylrutozit với liều 500mg/kg một giờ trớc khi dùng doxorubicin sẽ
bảo vệ cơ thể của bệnh nhân ung th chống lại tác hại gây độc cho tim. Năm 2001,
họ đã tìm ra đợc một số dẫn xuất flavon khi sử dụng kết hợp với phơng pháp điều
trị ung th bằng doxorubicin cho kết quả bảo vệ tim tốt hơn [34][35].
1.2.2
1.2.21.2.2
1.2.2.3
.3.3
.3-

- Khả năng kháng viêm
Khả năng kháng viêm Khả năng kháng viêm
Khả năng kháng viêm


Do khả năng của flavonoit ức chế lại sự tạo thành các chất trung gian của quá

trình viêm nh prostaglandin, leukotrien hoặc nitric oxit [43][49]






10

1.2.2.4
1.2.2.41.2.2.4
1.2.2.4-

- Vai trò trong phòng ngừa và điều t
Vai trò trong phòng ngừa và điều t Vai trò trong phòng ngừa và điều t
Vai trò trong phòng ngừa và điều trị bệnh tim
rị bệnh timrị bệnh tim
rị bệnh tim


Các flavonoit kháng oxi hóa có mặt trong các loại quả, rau, trà và rợu vang
đều có khả năng ức chế sự oxi hóa của LDL (low-density lipoprotein) do khi bị ảnh
hởng tác động LDL sẽ gây ra bệnh tim. Các nghiên cứu cho thấy rợu vang đỏ và
các loại thực phẩm giàu flavonoit làm giảm nguy cơ bệnh tim động mạch vành. [49]
1.2.2.
1.2.2.1.2.2.
1.2.2.5
55
5-

-

Flavonoit
FlavonoitFlavonoit
Flavonoit ức chế các
ức chế các ức chế các
ức chế các enzim
enzimenzim
enzim


Một số flavonoit thử nghiệm cho thấy khả năng ức chế các enzim là chìa
khóa cho sự hô hấp của các ty thể, ức chế NADH (Nicotinamit adenin dinucleotit
coenzim trong cơ thể có mặt ở các phản ứng oxi hóa khử). Một số flavonoit còn có
khả năng ức chế enzim oxi hóa xanthin, là enzim xúc tác cho quá trình oxi hóa
xanthin và hypoxanthin thành axit uric. [49]


1.2.2.6
1.2.2.61.2.2.6
1.2.2.6-

- Các hoạt tính khá
Các hoạt tính khá Các hoạt tính khá
Các hoạt tính khác của
c của c của
c của flavonoit
flavonoitflavonoit
flavonoit

Flavonoit có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm [103], chống dị ứng, chống
loét, và là tác nhân bảo vệ gan. [49]
1.3
1.31.3
1.3-

- NH
NH NH
NHữ
ữữ
ữNG NGHI
NG NGHING NGHI
NG NGHIÊ
ÊÊ
ÊN C
N CN C
N Cứ
ứứ
ứU TR
U TRU TR
U TRÊ
ÊÊ
ÊN TH
N THN TH
N THế
ếế
ế GI
GI GI
GIớ

ớớ
ớI
II
I
1.3.1
1.3.11.3.1
1.3.1-

-

Tình hình nghiên cứu tổng hợp các
Tình hình nghiên cứu tổng hợp các Tình hình nghiên cứu tổng hợp các
Tình hình nghiên cứu tổng hợp các flavonoit
flavonoitflavonoit
flavonoit



Từ khi vai trò quan trọng của các flavonoit trong thực phẩm (đặc biệt trong
việc ngăn ngừa ung th) đợc phát hiện thì mặc dù có hàng ngàn hợp chất thiên
nhiên đã đợc khám phá, hàng loạt nghiên cứu trên thế giới vẫn đang đợc thực hiện
để tổng hợp hoặc bán tổng hợp (tổng hợp từ cấu trúc ban đầu của flavonoit) các dẫn
xuất của flavonoit (đặc biệt là các nhóm flavon, isoflavon, flavonol, flavanon) bằng
nhiều con đờng khác nhau (hóa học, sinh học [64][71]) cho nhiều mục đích: tăng
khả năng kháng viêm, làm bền thành mạch máu, giảm các yếu tố tác động lên nguy
cơ bị bệnh tim, bị ung th, dỡng da và bảo vệ da chống lại các tác hại của tia
UV.
1.3.1.1
1.3.1.11.3.1.1
1.3.1.1-

- Các phản ứng tổng hợp dựa trên
Các phản ứng tổng hợp dựa trên Các phản ứng tổng hợp dựa trên
Các phản ứng tổng hợp dựa trên cấu trúc ban đầu của
cấu trúc ban đầu của cấu trúc ban đầu của
cấu trúc ban đầu của flavonoit
flavonoitflavonoit
flavonoit




Các phản ứng thay đổi nhóm thế trực tiếp trên vòng flavonoit tự nhiên hầu
nh bị giới hạn bởi các phản ứng ankyl hóa hoặc axyl hóa [27][38][39][96][101],
halogen hóa.

11

-
Đối với các phản ứng halogen hóa
Năm 2001, Yaipakdee [71] sử dụng cloroperoxiđaza enzim từ nấm
Caldariomyces
để thực hiện việc halogen hóa naringenin, hesperetin và các flavon.
Tuy nhiên, chỉ có narigenin và hesperetin là có sự thay thế Cl và Br vào vị trí C-6 và
C-8 còn các flavon thì không xảy ra. Paolo Bovicelli vào năm 2002 [72] cũng đã báo
cáo một phơng pháp halogen hóa chọn lọc các flavanon bằng phơng pháp sử dụng
oxon (2KHSO
5
.KHSO
4

.K
2
SO
4
), NaBr trong axeton hoặc HCl, dimetyldioxiran trong
axeton. Năm 2003, để tổng hợp các dẫn xuất chứa Cl và Br của chrysin, Xing Zheng
[98] đã sử dụng ICl hoặc dung dịch Br
2
.

Năm 2005, Heil Park [43] thay thế các nhóm -H ở vị trí C-6 và C-8 của
chrysin bằng -Br (sử dụng tác nhân Br
2
, CH
2
Cl
2
, CH
3
SCH
3
), -I (tác nhân I
2
,
CH
3
COOH), bằng nhóm SCH
3
(tác nhân FeCl
3

, dimetyldisulfite, toluen) hoặc là
nghiên cứu thay thế bằng các nhóm này nhng chỉ trên vị trí C-8 [93].
-
Phản ứng tạo este
Phản ứng este luôn đóng một vai trò quan trọng trong quá trình bán tổng hợp
tạo các dẫn xuất flavonoit. Năm 2001, Mulholland [66] đã tổng hợp 3-(
N
-
cacboxymetyl)cacbamoyl-3,4,5,7-tetrahydroflavon có khả năng tan trong nớc cao
hơn quercetin.





Năm 2007, nhằm mục đích nghiên cứu làm tăng khả năng di chuyển của
quercetin qua màng một số tế bào, Lucia Biasutto [58] đã tổng hợp một số dẫn xuất
este của quercetin.
O
OOH
HO
OH
O
O
N
H
HO
O
3'-(N-cacboxymetyl)cacbamoyl-3,4',5,7-tetrahydroflavon
OH

12

Sơ đồ 1.1:
Sơ đồ 1.1:Sơ đồ 1.1:
Sơ đồ 1.1: Quy trình tổng hợp một số dẫn xuất este của quercetin

Cũng trong năm 2007, Bin Ye [19] bằng con đờng este hóa qua quá trình
bảo vệ nhóm chức đã tổng hợp dẫn xuất phenylisoxyanat của quercetin, kết quả thử
nghiệm gây độc tế bào và gây apoptosis cho thấy dẫn xuất này có hoạt tính ức chế
dòng CT26 cao hơn 308 lần và K562 cao hơn 73 lần so với quercetin.





-
Phản ứng ankyl hóa
Các phản ứng ankyl hóa quercetin cũng đã đợc nghiên cứu nhiều nhằm mục
đích sử dụng trong các sản phẩm chống nắng, bảo vệ da, chống dị ứng, bảo vệ thành
mạch máu hoặc nghiên cứu trong điều trị bệnh tiểu đờng. Có thể tiến hành eter hóa
toàn bộ hoặc 1 nhóm -OH thành -O-ankyl nh nhóm tác giả [64] đã thực hiện khi
nghiên cứu về các sản phẩm của quá trình chuyển hóa quercetin trong cơ thể. Quy
trình phản ứng đợc trình bày trong sơ đồ 1.2.
O
O
O
OH
HO
OH
O H

O
H
N
Dẫn xuất phenylisoxyanat
của quercetin
13



Sơ đồ 1.
Sơ đồ 1.Sơ đồ 1.
Sơ đồ 1.2
22
2:
::
: Quy trình tổng hợp một số dẫn xuất ete của quercetin

- Ngoài các phản ứng axyl hóa, ankyl hóa, halogen hóa flavonoit, còn có một số
bài báo viết về các phản ứng tạo phức của flavonoit (quercetin, chrysin) với các kim
loại đất hiếm [50][102] để tạo nên các hợp chất có hoạt tính cao hơn (hình 1.2).
Bên cạnh các phản ứng tổng hợp bằng phơng pháp truyền thống, năm 2005,
Wang [85] đã sử dụng phơng pháp siêu âm để tiến hành bán tổng hợp các dẫn xuất
của genistein cũng bằng phản ứng ankyl hóa hoặc axyl hóa.
14


Hình 1.
Hình 1.Hình 1.
Hình 1.2
22

2:
::
: Phức của quercetin với các kim loại đất hiếm

1.3.1.2
1.3.1.21.3.1.2
1.3.1.2-

- Tổng hợp toàn phần
Tổng hợp toàn phần Tổng hợp toàn phần
Tổng hợp toàn phần


Ngoài việc bán tổng hợp, với mục tiêu đa dạng hóa các nhóm chức gắn vào
cũng nh không phải phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu thiên nhiên, ngời ta còn
tiến hành quá trình tổng hợp toàn phần các hợp chất flavonoit.
Năm 1994, Mark Cushman [60] đã tổng hợp một loạt các nitroflavon,
aminoflavon và muối aminoflavon hiđroclorua có khả năng ức chế protein-tyrosin
kinaza.
Sơ đồ 1.3:
Sơ đồ 1.3:Sơ đồ 1.3:
Sơ đồ 1.3: Quy trình tổng hợp các nitroflavon, aminoflavon

Đến năm 2006 cũng bằng phơng pháp này, Mughal [26] tổng hợp một số
flavon, 4-thioflavon và 4-iminoflavon, hầu hết các hợp chất đều có khả năng kháng
khuẩn trên 6 dòng vi khuẩn thử nghiệm.
15


Sơ đồ

Sơ đồ Sơ đồ
Sơ đồ 1.4:
1.4:1.4:
1.4: Quy trình tổng hợp các flavon, thioflavon và iminoflavon

Năm 1999, Traxler [75] tổng hợp các dẫn xuất của isoflavon và quinolon với
mục đích thử nghiệm khả năng ức chế các enzim:

Sơ đồ 1.5:
Sơ đồ 1.5:Sơ đồ 1.5:
Sơ đồ 1.5: Quy trình tổng hợp các isoflavon và quinolon

và năm 2004, bằng phơng pháp tơng tự Kim [105] và Su năm 2005 [18] cũng đã
tổng hợp một số thioisoflavon có khả năng ức chế enzim aromataza.
16

Ngời ta cũng có thể sử dụng các aryl alđehyt để làm tác nhân phản ứng
[28][94]:

Sơ đồ 1.
Sơ đồ 1.Sơ đồ 1.
Sơ đồ 1.6
66
6:
::
: Con đờng tổng hợp các flavon và flavanon bằng các aryl alđehyt

Các nhà khoa học đã nghiên cứu khả năng chống ung th của các flavonoit
cùng dẫn xuất tổng hợp đợc và thấy rằng nhiều chất trong số đó có khả năng chống
ung th cao không chỉ trong thử nghiệm

in vitro
mà còn trên loài vật thử nghiệm.
Đã có vài hợp chất tổng hợp đang vào giai đoạn thử nghiệm lâm sàng nh là một
loại thuốc điều trị ung th: flavopiridol, 5,6-dimetylxanthenon-4-axetic axit,
aminoflavon, phenoxodiol hay silybin,
ở Việt Nam, có một số nghiên cứu về khả năng kháng oxi hóa của các
flavonoit phân lập từ một số loại cây nh nhóm của Trần Hùng (Bộ môn Dợc liệu
Đại học Y dợc TP.HCM), hoặc nhóm Trần Thành Đạo (Bộ môn Hóa dợc - Đại
học Y dợc TP.HCM) nghiên cứu tổng hợp các dẫn xuất flavonoit với mục đích
kháng viêm [5] và kháng oxi hóa [14]:

17

S
O
R
7
R
6
R
3
'
Ngoài ra còn có nghiên cứu về biến đổi cấu trúc một vài flavonoit (thay oxo ở
vị trí C4 bằng S) của Phạm Nguyễn Kim Tuyến
(Trờng Đại học Khoa học Tự nhiên
TP.HCM) và thử khả năng gây độc tế bào trên dòng MCF-7 theo phơng pháp MTT
cho thấy các dẫn xuất này có hoạt tính gây độc tế bào rất thấp [15]:

Các nghiên cứu này vẫn cha cho thấy đợc mối quan hệ giữa cấu trúc và
hoạt tính của các hợp chất.

1.3.1.3
1.3.1.31.3.1.3
1.3.1.3-

-

Một số
Một số Một số
Một số hợp chất
hợp chấthợp chất
hợp chất tổng hợp
tổng hợp tổng hợp
tổng hợp c
c c
có khả năng kháng tế bào ung th
ó khả năng kháng tế bào ung thó khả năng kháng tế bào ung th
ó khả năng kháng tế bào ung th


Ngoài các flavonoit tự nhiên có khả năng kháng tế bào ung th (tangeretin,
baicalein, wogonin, morin, quercetin, rutin) [49][98][100], một số hợp chất tổng
hợp cho kết quả về khả năng kháng tế bào ung th cao trên các dòng thử nghiệm.
a) Các thioflavon: [100]
6-hydroxythioflavon R
6
= OH
6, 7- hydroxythioflavon R
6
= R
7

= OH
3, 6, 7- metoxythioflavon

R
3
= R
6
= R
7
= OH

6,7- axetoxythioflavon R
6
= R
7
= OCOCH
3

6- aminothioflavon R
6
= NH
2

b) Các hợp chất chalcon: [100]
Bảng
Bảng Bảng
Bảng 1
11
1.2:
.2:.2:

.2: Cấu trúc các hợp chất chalcon

R
2
R
3
R
4
R
5
R
2
R
4
R
5

R
6
Tên
H OCH
3

OH H OCH
3

OCH
3
H OCH
3

2,3,4,6-tetrametoxy-4-
hydroxychalcon
OCH
3

H H OCH
3
OCH
3

OCH
3
H OCH
3

2,2,4,5,6-pentametoxy-
chalcon
H OCH
3

OCH
3
OCH
3
H OCH
3
H H
3,4,4,5-tetrametoxy-
chalcon

F H OCH
3
H F H Br

H
2,2-flo-4-metoxy-5-
bromchalcon
H OCH
3

OCH
3
OCH
3
H N(CH
3
)
2
H H
2,3,4-trimetoxy-4-
dimetylaminochalcon
H OCH
3

OCH
3
OCH
3
OCH
3

OCH
3
H OCH
3

2,3,4,4,5,6-
hexametoxychalcon
H H CH
3
H H Cl H H 4-clo-4-metylchalcon
18

c) Các aminoflavon hiện đang là ứng cử viên đầy hứa hẹn trong giai đoạn thăm
dò lâm sàng pha I (thử nghiệm trên 20-80 ngời khỏe mạnh) [17] [100].

d) Flavopiridol: là một dẫn xuất flavon bán tổng hợp của ruhitukin, có trong một
loại cây của n Độ. Đây là hợp chất đầu tiên đợc thăm dò lâm sàng ở pha II
(số lợng thử nghiệm từ 20-300 ngời). Trên cơ sở đó ngời ta đã tiến hành
tổng hợp thêm các dẫn xuất thio- và oxoflavopiridol [99].

e) Phenoxodiol: là một dẫn xuất tổng hợp của isoflavon daidzein và đang trong
quá trình thử nghiệm dợc lý với vai trò là một loại thuốc điều trị ung th
[99].
f) 5,6-dimetylxanthenon-4-axetic axit (DMXAA): đã hoàn tất thử nghiệm ở pha
I và cho thấy hoạt tính chống ung th trên cả chuột và ngời [99].



1.3.2

1.3.21.3.2
1.3.2-

-

Nghiên cứu mối quan hệ giữa
Nghiên cứu mối quan hệ giữaNghiên cứu mối quan hệ giữa
Nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học
cấu trúc và hoạt tính sinh học cấu trúc và hoạt tính sinh học
cấu trúc và hoạt tính sinh học



1.3.2.1
1.3.2.11.3.2.1
1.3.2.1-

- Tổng quan chung về các lý thuyết nghiên cứu mối quan
Tổng quan chung về các lý thuyết nghiên cứu mối quan Tổng quan chung về các lý thuyết nghiên cứu mối quan
Tổng quan chung về các lý thuyết nghiên cứu mối quan hệ định
hệ định hệ định
hệ định
lợng
lợnglợng
lợng giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học
giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học
giữa cấu trúc và hoạt tính sinh học

[6][79]
Nghiên cứu mối quan hệ định lợng giữa cấu trúc và hoạt tính (viết tắt là
QSAR: Quantitative Structure-Activity Relationships) đợc dựa trên quan điểm là
hoạt tính sinh học của một hợp chất có liên quan chặt chẽ đến các thông số lý hóa
của hợp chất đó. Các thông số thờng đợc sử dụng trong nghiên cứu là thông số
điện tử, khả năng tan trong dầu hoặc nớc và thông số lập thể. Khi nghiên cứu mối
liên hệ cấu trúc-hoạt tính sẽ thu đợc nhiều thông tin hữu ích giúp xác định các yếu
tố ảnh hởng nhiều đến hoạt tính, trên cơ sở đó sẽ có đợc sự định hớng cần thiết
khi muốn thay đổi hoạt tính của một hợp chất.
19


Các yếu tố quan trọng ảnh hởng tới các thông số lý hóa từ đó ảnh hởng đến
hoạt tính sinh học của hợp chất là:


v Kích thớc, khoảng cách giữa các nhóm phản ứng và hình dạng phân tử:
- Trong một dãy đồng đẳng, sự thay đổi độ dài của mạch sẽ dẫn đến sự thay đổi hoạt
tính sinh học. Trong rất nhiều trờng hợp, việc tăng độ dài mạch cacbon (tơng
ứng với việc tăng tính ái dầu) sẽ làm tăng tác động dợc học do tính chất dễ dàng
thấm qua màng tế bào. Tuy nhiên khi mạch cacbon quá dài, khả năng hòa tan trong
nớc kém đi sẽ cản trở sự di chuyển trong môi trờng nớc, do đó hoạt tính sinh
học của hợp chất giảm.
- Khoảng cách cần thiết giữa các nhóm hoạt động cũng tạo điều kiện cho sự tơng
tác giữa các nhóm này với chất thụ cảm.
- Đồng thời hình dạng của phân tử cũng phải đạt mức mềm dẻo hoặc cứng nhắc cần
thiết và vị trí của các nhóm hoạt động có thuận lợi khi tơng tác với chất thụ cảm
hay không. Điều này có thể thấy đợc qua các hoạt tính khác nhau của các đồng
phân khác nhau.
v Sự thế và biến đổi nhóm chức:

Khi thay đổi nhóm chức này bằng một nhóm chức khác, một hoặc nhiều
thông số sau của hợp chất cũng sẽ thay đổi: kích thớc, hình dạng, mật độ điện
tích, tính a dầu, a nớc, pK
a
, liên kết hiđro. Từ đó sẽ dẫn tới ý tởng thay đổi
nhóm chức tùy theo mục đích mong muốn:
- Cấu trúc: nếu nhóm muốn thay đổi có một yếu tố hình học đóng vai trò quan trọng
thì phải lu tâm đến kích thớc, hình dạng và liên kết hiđro.
- Tơng tác với chất thụ cảm: nếu nhóm chức muốn thay đổi có tơng tác đặc biệt
với một chất thụ cảm hoặc enzim thì tất cả các thông số trừ khả năng tan trong dầu
và trong nớc đều quan trọng.
- Dợc động học: nếu nhóm muốn thay thế với mục đích cần cho quá trình hấp thu,
vận chuyển và đào thải của hợp chất thì khả năng tan trong dầu, trong nớc, pK
a
,
và liên kết hiđro là quan trọng.
- Chuyển hóa: nếu nhóm chức đó liên quan đến việc bảo vệ hoặc hỗ trợ sự chuyển
hóa thì khả năng phản ứng hóa học phải đợc chú ý.
20


Từ các vấn đề mang tính lý thuyết định tính đó, ngời ta đã đa ra một số nghiên
cứu về các thông số lý hóa tác động lên mối quan hệ định lợng giữa cấu trúc và
hoạt tính:
- ảnh hởng của thông số điện tử: các thông số điện tử có mối quan hệ mật thiết đến
khả năng phản ứng và hoạt tính sinh học của hợp chất. Các thông số đó có thể là
thông số Hammett, moment lỡng cực, điện tích nguyên tử Q,

- ảnh hởng của khả năng tan trong dầu: cơ bản dựa trên quan điểm của Hansch và
đồng sự [79] về hoạt động của thuốc phụ thuộc vào hai quá trình: dợc động học

(nghiên cứu ảnh hởng của cơ thể đối với thuốc) và dợc lực học (nghiên cứu tác
dụng của thuốc đối với cơ thể). Đối với quá trình thứ nhất, một trong những
nguyên tắc cần thiết để một hợp chất có thể tấn công vào tế bào đó là nó phải đi
qua môi trờng bên ngoài và dễ dàng xâm nhập đợc qua màng tế bào, điều này
đòi hỏi hợp chất đó phải tơng tác đợc với cả hai môi trờng khác nhau: a béo
(thí dụ: màng tế bào) và a nớc (thí dụ: tế bào chất). Nhóm của Hansch đã đa ra
một thông số có thể giúp cho việc tính toán này đó là logP. LogP đợc định nghĩa
là hệ số chỉ khả năng phân bố của hợp chất giữa 1-octanol (đợc xem nh có tính
chất gần giống với màng tế bào tự nhiên) và nớc.
Khi một hợp chất tan trong nớc nhiều hơn, P < 1, logP sẽ âm. Nếu tan nhiều
hơn trong 1-octanol, P > 1, logP sẽ dơng. Khi logP quá lớn, tơng tác lớn đến nỗi
hợp chất không thể băng qua pha nớc mà sẽ cố định ngay tại pha chất béo đầu
tiên mà nó tơng tác. Còn khi logP quá âm, hợp chất không vào đợc pha chất béo
mà nằm lại ở pha nớc. Vì vậy sẽ có một giá trị logP
o
là hệ số phân bố tối u cho
hoạt tính sinh học. Theo Hansch, giá trị logP
o
gần bằng 2 là giá trị tốt nhất cho quá
trình thẩm thấu.
- ảnh hởng của các thông số lập thể: phản ánh tính chất không gian của hợp chất.

Dựa trên các nghiên cứu trên mà ngời ta đã đa ra nhiều mô hình toán học để
thiết lập mối liên quan định lợng cấu trúc-hoạt tính
, mô hình đơn giản ban đầu
của Hansch đa ra có dạng [4]:
log1/C = B
1
logP + B
2

+ K
sau đó đợc ông phát triển thành dạng:
21

log1/C = -B
1
(logP)
2
+ B
2
logP + B
3
+ K
log1/C = -B
1

2
+ B
2
+ B
3
+ B
4
E
S
+ K
C: nồng độ hoạt chất : thông số điện tử
P: hệ số phân bố của hợp chất trong n-octanol/nớc E
S
: thông số lập thể

B
1
, B
2
, B
3
, B
4
, K: hệ số hồi quy : logP
Ngoài ra còn có các mô hình cộng hợp (mô hình Free-Wilson hay mô hình de
Novo), mô hình hóa lợng tử

Từ các thông số lý hóa của từng nhóm chất, làm thế nào để có thể tạo mối thông
tin liên hệ để tổng hợp các hợp chất khác nhau nhằm tối u hóa cấu trúc của chất
nền ban đầu?
Đầu tiên phải tổng hợp nhiều hợp chất có liên quan đến chất nền
ban đầu và xác định hoạt tính sinh học trên một số thử nghiệm. Sau đó dựa trên
các dữ liệu này sẽ tiến hành tính toán bằng một số phơng pháp định lợng liên
quan hoạt tính và cấu trúc hóa học (QSAR) bằng các phần mềm mô hình hóa trên
máy tính.

1.3.2.2
1.3.2.21.3.2.2
1.3.2.2-

- Các nghiên cứu về mối quan hệ giữa các
Các nghiên cứu về mối quan hệ giữa các Các nghiên cứu về mối quan hệ giữa các
Các nghiên cứu về mối quan hệ giữa các flavonoit
flavonoitflavonoit
flavonoit và các dẫn xuất

và các dẫn xuất và các dẫn xuất
và các dẫn xuất
với hoạt tính sinh học
với hoạt tính sinh học với hoạt tính sinh học
với hoạt tính sinh học [57]
Nhiều nghiên cứu đợc tiến hành để tìm mối tơng quan giữa cấu trúc và
hoạt tính của các flavonoit để phục vụ cho việc phát hiện các loại thuốc mới. Tuy
nhiên có thể do các thông tin về các hợp chất khá phân tán nên ngời ta đạt đợc rất
ít thông tin về mối quan hệ có thể có giữa cấu trúc và hoạt tính. Nếu có các kết luận
thì đôi khi lại mâu thuẫn nhau giữa các tác giả. Điều này có thể do:
- Khả năng chống ung th có thể bị tác động bởi nhiều cơ chế khác nhau do đó sẽ
cần các chất có cấu trúc khác nhau. Thí dụ riêng khả năng chống oxi hóa của
flavonoit để ngăn ngừa ung th có thể bị tác động bởi nhiều cơ chế khác nhau (bắt
gốc tự do, tạo chelat với ion kim loại, ức chế enzim,) nên đối với mỗi cơ chế
kháng oxi hóa sẽ cần các hợp chất có cấu trúc phù hợp với cơ chế đó.
- Nếu thử nghiệm trên cùng loại cơ chế chống ung th thì vẫn cần có các cấu trúc
khác nhau do thử trên các hệ khác nhau.
22

- Và nếu thử theo cùng một phơng pháp thì vẫn còn bị ảnh hởng bởi cấu trúc tổng
thể của hợp chất đó. Chúng ta không thể bỏ qua cấu trúc chung của hợp chất khi
xem xét một nhóm cấu trúc riêng biệt nào đó làm tăng hay giảm hoạt tính. Thí dụ
một số nghiên cứu cho thấy nhóm đờng trong cấu trúc làm giảm khả năng bắt gốc
tự do của flavonoit, tuy nhiên nghiên cứu trên 41 loại flavon của Takako
Yokozawa [89] cho thấy nhóm đờng có thể làm tăng hoặc giảm khả năng bắt gốc
tự do tùy thuộc vào các nhóm thay thế trong cấu trúc còn lại của flavonoit.
Vì vậy khi xem xét mối quan hệ cấu trúc và hoạt tính chúng ta phải quan tâm
đến tất cả các yếu tố này để có thể tránh đa ra những kết luận mâu thuẫn nhau. Tuy
nhiên về cơ bản chúng ta có thể quan tâm đến một số yếu tố về cấu trúc có thể mang
lại hoạt tính cho flavonoit nh sau:

- Vòng C: Những thay đổi ở liên kết đôi C2-C3, nhóm oxo ở vị trí C4, vòng C mở
hay là vị trí của vòng B (ở C2 hoặc C3) có thể tạo ra những hoạt tính khác nhau
của flavonoit. Tùy thuộc vào cơ chế tác động mà sự thay đổi này có thể làm tăng
hoặc cũng có thể không làm thay đổi hoạt tính của hợp chất.


- Loại và số lợng các nhóm chức: việc làm tăng khả năng tan trong nớc của các
nhóm chức sẽ gây khó khăn cho quá trình đi vào tế bào, đôi khi sẽ làm giảm hiệu
quả của hợp chất, tuy nhiên trong một số trờng hợp điều này lại cần thiết cho quá
trình tơng tác giữa flavonoit và đích cần đến. Vì vậy tùy thuộc vào cơ chế của
hoạt động mà ta thay đổi các dạng và số lợng nhóm chức khác nhau để làm tăng /
giảm hoạt tính. Các nhóm thông thờng đợc sử dụng thay thế hiện nay là hiđroxi
và metoxi.


- Vị trí của các nhóm chức thay thế.





1.4
1.41.4
1.4-

- X
X X
Xá
áá
áC

C C
C Đ
ĐĐ
Đị
ịị
ịNH
NH NH
NH Đ
ĐĐ
Đố
ốố
ốI T
I TI T
I TƯ
ƯƯ
Ượ
ợợ
ợNG NGHI
NG NGHING NGHI
NG NGHIÊ
ÊÊ
ÊN C
N CN C
N Cứ
ứứ
ứU
UU
U

Việt Nam là một trong những nớc Đông Nam á có trữ lợng quả họ Cam
(bởi, cam, chanh, quýt) khá cao, khoảng 400.000 tấn / năm nhng cho đến nay
lợng vỏ quả này vẫn còn là một loại rác thải, cha đợc sử dụng trong khi ở các
nớc khác đã sản xuất ra hàng trăm tấn các loại chế phẩm từ các loại bã vỏ này và
nớc ta vẫn phải nhập khẩu về dới dạng các sản phẩm đã bào chế. Bên cạnh đó, cây
23

hòe cũng là một loại cây có vùng nguyên liệu khá lớn trong nớc, lợng nụ hòe chủ
yếu chỉ để làm phẩm màu, sắc uống hoặc cung cấp cho các công ty dợc để chiết
rutin.
Vì vậy, trên cơ sở các tính chất dợc lý của flavonoit và nguồn nguyên liệu
có sẵn trong nớc mà hoa hòe và vỏ quýt đợc chọn để nghiên cứu. Đây cũng là
nguồn nguyên liệu chứa rutin và hesperidin, hai hợp chất đại diện cho hai nhóm
flavonol và flavanon có hoạt tính sinh học cao để tiến hành chiết tách và bán tổng
hợp các dẫn xuất. Xác định các tác dụng sinh học nhằm góp phần nghiên cứu thêm
về các hợp chất này cũng nh nâng cao khả năng sử dụng nguồn nguyên liệu thiên
nhiên có sẵn trong nớc.
1.
1.1.
1.4
44
4.1
.1.1
.1-

-

Hoa hòe và rutin
Hoa hòe và rutinHoa hòe và rutin
Hoa hòe và rutin

Cây Hòe
[8]
Cây hòe mọc ở nhiều nớc trên thế giới nhất là ở khu vực châu á. ở nớc ta
hòe đợc trồng phân tán ở khắp các tỉnh, tập trung nhiều nhất ở các tỉnh Thái Bình,
Nghệ An, Hà Nam với một lợng khá dồi dào có thể đáp ứng nhu cầu lớn trong
sản xuất các sản phẩm dợc.
Trong cây hòe chứa 6-35% rutin tùy thuộc vào từng phần của cây (nụ hòe 30
- 35%, vỏ quả 0,5%, lá cây 4,4%). Ngoài cây hòe, còn có một số loại cây thuộc các
họ thực vật khác nhau có chứa rutin nhng với hàm lợng thấp hơn.
Khi nói đến hoa hòe, ngời ta nghĩ ngay đến rutin. Rutin là một loại vitamin
P có tác dụng rất quý, giúp tăng cờng sức bền của mao mạch (thành mạch máu),
làm giảm tính dòn và tính thấm của mao mạch. Khi thủy phân rutin sẽ cho
quercetin, glucozơ và ramnozơ. Rutin còn có tác dụng rất tốt trong phác đồ điều trị
các bệnh viêm gan siêu vi B, C và giúp tăng cờng sức đề kháng cho những ngời có
cơ địa gầy yếu, suy nhợc cơ thể, lao sơ nhiễm
Do rutin có hàm lợng khá lớn trong nụ hoa hòe nên chúng tôi tiến hành
chiết rutin trong nụ hoa hòe để làm nguyên liệu cho cả quá trình nghiên cứu sau
này.






24

1.
1.1.
1.4
44
4.2
.2.2
.2-

-

Quercetin
QuercetinQuercetin
Quercetin


Quercetin là một hợp chất phenol đợc tìm thấy trong nhiều loài cây thiên
nhiên, trong nhiều sản phẩm thực phẩm, các loại thuốc nhuộm tự nhiên. [31]
Trong những năm gần đây, quercetin đợc nghiên cứu rộng rãi trên thế giới
do nó có hoạt tính mạnh so với các loại flavonoit khác. Tuy nhiên nguồn quercetin
có sẵn trong thiên nhiên tơng đối thấp, đòi hỏi quá trình trích chiết lâu dài và kém
hiệu quả. Do đó ngời ta đã tìm phơng pháp để có thể tổng hợp quercetin cũng từ
nguồn nguyên liệu thiên nhiên. Đó là phơng pháp thủy phân rutin, một loại
flavonoit có hàm lợng cao trong một số loại cây để tạo ra quercetin. Phơng pháp
này đặc biệt phù hợp với điều kiện của Việt Nam, là nơi trồng nhiều cây Hòe, loại
cây có hàm lợng rutin lên đến 30%. Vì vậy, chúng tôi chọn phơng pháp thủy phân
rutin thành quercetin để tạo ra nguyên liệu ban đầu cho các phản ứng tổng hợp tiếp
theo.
v Một số tác dụng dợc lý của quercetin
[18][23][24][25][31][52][87]

-
Quercetin làm giảm nguy cơ ung th

Quercetin giúp làm giảm nguy cơ phát triển của ung th. Các thử nghiệm cho
thấy quercetin có khả năng ức chế tế bào ung th vú. Ngời ta còn quan sát thấy
không có tình trạng nhiễm độc hay mất trọng lợng ở chuột sau 20 tuần nh vài loại
thuốc khác. Khi sử dụng chung với cisplatin, một loại thuốc chống ung th hiệu quả
đang đợc sử dụng, cho thấy làm tăng hiệu quả chống tăng sinh khi thử nghiệm trên
dòng tế bào ung th OVCA 433.[80][81]
Nghiên cứu hơn 200 loại flavonoit cho thấy quercetin làm tăng tuổi thọ của
chuột bị bệnh bạch cầu. Một số thử nghiệm trong ống nghiệm và trên tế bào cho
thấy khả năng ức chế sự phát triển của tế bào bệnh bạch cầu và triển vọng cho thấy
có thể sử dụng quercetin trong điều trị bệnh bạch cầu cấp tính.
Một cuộc nghiên cứu cho thấy những ngời thờng xuyên ăn táo ( một loại
trái cây chứa nhiều quercetin ) có tỉ lệ ung th phổi thấp hơn 58% so với những
ngời không thờng xuyên ăn táo. Những ngời ăn thực phẩm giàu quercetin và các
loại flavonoit khác có tỉ lệ ung th bao tử, phổi, tụy và vú thấp. [97]

25

-
Quercetin giúp ngăn ngừa bệnh tim
Quercetin và rutin có khả năng ức chế sự peroxi hóa LDL (low-density
lipoprotein), nguyên nhân gây ra sự nhiễm độc tế bào. Quercetin còn có khả năng ức
chế sự tích tụ các tiểu huyết cầu gây đông máu, ức chế sự peroxi hóa chất béo, giãn
nở và tăng độ bền thành mạch máu
-
Là chất chống oxi hóa
[67]

Quercetin là chất có khả năng bắt gốc tự do và chống lại sự oxi hóa.
-
Hoạt tính kháng viêm, kháng virut
Đa số các nghiên cứu cho thấy không có bằng chứng nào chứng tỏ quercetin
là chất có thể gây những biến đổi về mặt sinh học. Vì vậy, nó đợc ứng dụng rộng
rãi trong các sản phẩm thực phẩm, y học và dợc học và đợc sử dụng trong mỹ
phẩm.
Quercetin có khả năng là nguyên liệu ban đầu trong các chơng trình nghiên
cứu phát triển về thuốc. ảnh hởng tích cực của quercetin lên các tế bào ung th đã
thúc đẩy nhiều nghiên cứu tổng hợp cũng nh thử nghiệm các dẫn xuất của
quercetin để nhằm tìm kiếm các tác nhân chống ung th hiệu quả nhất và đã đạt
đợc một số kết quả khả quan.
1.
1.1.
1.4
44
4.3
.3.3
.3-

-

Vỏ quýt và hesperidin
Vỏ quýt và hesperidinVỏ quýt và hesperidin
Vỏ quýt và hesperidin



Hesperidin thuộc nhóm flavonoit, tìm thấy ở các loài cây thuộc họ cam quýt
nh quýt, cam, chanh, bởi Hesperidin chiếm hàm lợng lớn trong vỏ của cây

quýt.

Cây Quýt
[8]

Quýt là một loại cây đợc trồng khắp nơi trong nớc ta. Nhiều nhất tại các
tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Trị, Thừa Thiên, Nam Định, Hà Nam, Bắc Kạn, Thái
Nguyên, Bắc Giang, Bắc Ninh,
Về y học, từ múi quýt đến vỏ, hạt, xơ, múi, lá quýt đều là những vị thuốc nổi
tiếng. Trong thành phần của cây quýt, hesperidin chiếm chủ yếu trong vỏ quýt với
hàm lợng khoảng 3,0% tính theo dợc liệu khô kiệt. Hesperidin từ vỏ quýt có tác
dụng làm bền thành mạch, chữa trĩ, lợi mật, kháng nấm, kháng khuẩn và chống
ngng tập tiểu cầu.