Phần v hóa học và công nghệ các chất có hoạt tính sinh học

11/14/2012 606005 - Phan V 1
Môn học : HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT HỮU
CƠ THIÊN NHIÊN
PHẦN V : HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CÁC
CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC
11/14/2012 606005 - Phan V 2
PHẦN V : HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CÁC CHẤT CÓ
HOẠT TÍNH SINH HỌC
I. Hoạt tính sinh học của một số nhóm tiêu biểu
I.1. Các chất có HTSH của carbonhydrat
I.2 Các chất có HTSH của Glycoside
I.3 Các chất có HTSH của Alkaloide
I.4 Các chất có HTSH của TD.
II. Vitamine tự nhiên
III. Công nghệ chiết tách các chất có Hoạt tính sinh học
III.1. Tách chiết Steroid
III.2. Tách chiết Glycosid
III.3. Tách chiết Ankaloid
I. HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ NHÓM TIÊU BiỂU
ĐẠI CƢƠNG :
1. STEROL, SAPONIN TRITERPENOID & SAPONIN STEROID
a.Sterol và Metyl sterol:
Sterol là những ancol thể rắn có cấu trúc 27-29 nguyên tử
cacbon. Sterol trong động vật gọi là cholesterol, còn trong thực
vật gọi là phytosterol, -sitosterol, egosterol, stigmasterol,
nhƣng đều có chung một khung cơ bản cyclopentanoperhydro
phenanthren và một chuỗi ngang với các nhóm metyl(egostan)
hay etyl(stigmestan), đặc biệt là ở cacbon C
24
.
11/14/2012 3606005 - Phan V

• Một số sterol có nhóm metyl gắn ở C4 hay C14, các chất này
đƣợc gọi là metylsterol. Tất cả sterol đều có nhóm OH ở C3.
Các sterol có dây nối đôi gọi là stenol, còn không có, gọi là
stanol
A
B
C
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

23
24
25
26
27
HO
Cholesterol
11/14/2012 4
606005 - Phan V
b.Saponin:
Saponin thuộc nhóm triterpen, với cấu trúc gồm 30 cacbon ở
dạng vòng và tồn tại trong tinh dầu dƣới dạng nhựa
b.1. Định nghĩa:
Saponin còn gọi là saponosid do chữ latin sapo = xà phòng (vì
bọt nhƣ xà phòng), là một nhóm glucosid lớn, gặp rộng rãi
trong thực vật. Ngƣời ta cũng phân lập đƣợc saponin trong
động vật nhƣ hải sâm, cá sao.
11/14/2012 5606005 - Phan V
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

13
14
15
16
17
18
26
27
28
29
30
19
20
21
22
23
24
25
25
22
21
20
19
27
26
18
17
16
15
14

13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
HO
R1
R2
R3
R4
R5
R5
R4
R3
R2
R1
HO
1
2
3
4
5

6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
26
27
19
20
21
22
25
Olean -amyrin -amyrin
11/14/2012 6606005 - Phan V
Sapogenin Đặc điểm cấu trúc
Gypsogenin
Axít oleanolic
Soya sapogenolA
Sonya sapogenol B
23-CHO, 28-COOH
28-COOH
21,22-OH, 23-CH

2
OH
21-OH, 23-CH
2
OH
Một số dẫn xuất của -amyrin :
11/14/2012 7
606005 - Phan V
11/14/2012 606005 - Phan V 8
b.2.Saponin steroid:
O
CH2OH
HO
HO
O
R1
R2
CH3
A
B
C
D
E
F
1
2
5
19
18
14

16
22
21
25
O
Cryptogenin Cấu trúc chung sapogenin steroid
11/14/2012 606005 - Phan V 9
2. ĐẠI CƢƠNG VỀ GLYCOSID , ALCALOID & FLAVONOID
Đây là những nhóm hợp chất hữu cơ có trong thực vật, chúng
không đƣợc liệt vào Dầu béo hay Tinh dầu, nhƣng lại có mặt
trong cả hai với hàm lƣợng thấp.
2.1. Glicosid.
a. Định nghĩa
• Theo nghĩa rộng, glycosid là Những hợp chất hữu cơ tạo
thành do sự ngƣng tụ giữa một đƣờng với một phân tử hửu cơ
khác với điều kiện nhóm hydroxy bán acetal của phần đƣờng
phải tham gia vào sự ngƣng tụ.
• Theo quan niệm trên thì các oligosaccarid hoặc
polysaccarid cũng là những glycosid và đƣợc gọi là “holosid”.
• Theo quan niệm chặt chẽ, glycosid chỉ dùng cho những chất
tạo thành do sự ngƣng tụ, giữa một phần là đƣờng và một
phần không phải đƣờng do đó có tên gọi là heterosid để phân
biệt với holosid.
• Phần không phải là đƣờng đƣợc gọi là aglycon hoặc
genin, có cấu trúc hoá học rất khác nhau, tác dụng sinh học
phụ thuộc vào phần này.
11/14/2012 10606005 - Phan V
OH
HO
OH

OH
CH2OH
O
O
CH2OH
OH
H
H
H
HO
H
OH
OH
+ OH-Ar(R)
OH
O
CH2OH
OH
H
H
H
HO
H
OH O-Ar(R)
H
HO
H
H
H
OH

CH2OH
O
OH
11/14/2012 11606005 - Phan V
• Ví dụ puerarin là một C-glycosid có trong sắn dây,barbaloin là
glycosid có trong lô hội.
OH
OH
OH
CH2OH
O
O
CH2OH
OH
H
H
H
HO
H
11/14/2012 12
606005 - Phan V
• Crotonosid có trong hạt ba đậu là một N-glycosid.
OH
O
CH2OH
H
HO
N
N
NH2

N
O
H
N
11/14/2012 13
606005 - Phan V
b. Một số tính chất cơ bản của Glycoside:
 Lý tính :
Glycosid là những chất kết tinh đƣợc, một số ở dạng vô định
hình hoặc lỏng sánh. Đa số không màu, một số có màu
(anthraglycosid đỏ hoặc da cam, flavonoid glycosid có màu
vàng).
Vị thƣờng đắng, độ tan khác nhau phụ thuộc vào mach đƣờng
dài ngắn va phụ thuộc vào các nhóm ái nƣớc trong phần
aglycon, thƣờng thì các glycosid tan trong nƣớc, cồn, ít hoặc
không tan trong các dụng môi hữu cơ nhƣ ete,chloroform.
Phần genin thì thƣờng có độ tan ngƣợc lai. Năng suất quay
cực thƣờng là trái.
11/14/2012 14606005 - Phan V
2.2.Alcaloid.
Meissner là ngƣời đầu tiên đƣa ra khái niệm về alcaloid và có
định nghĩa
alcaloid là những hợp chất hữu cơ, có chứa ni tơ, có phản ứng
kiềm và lấy từ thực vật ra.
Sau này Pôlônôpski đã định nghĩa:
“Alcaloid là những hợp chất hữu cơ có chứa ni tơ. Đa số có
nhân dị vòng. Có phản ứng kiềm thường gặp trong thực vật và
đôi khi trong động vật, thường có dược lực tính rất mạnh và cho
những phản ứng hoá học với một số thuốc thử gọi là thuốc thử
chung của alcaloid”

11/14/2012 15606005 - Phan V
a.Phân bố trong thiên nhiên.
 Alcaloid có phổ biến trong thực vật, ngày nay đã biết khoảng
trên 6.000 Alcaloid từ hơn 5.000 loài, hầu hết ở thực vật bậc
cao chiếm khoảng 15 - 20% tổng số các loài cây, tập trung ở
một số họ: Apocynacaae (họ Trúc đào) có gần 800 alcaloid,
Papaveraceae (họ Thuốc phiện) gần 400 alcaloid, Fabaceae
(họ Đậu) gần 350 alcaloid, Rutaceae (họ Cam) gần 300
alcaloid, Liliaceae (họ Hành) 250 alcaloid, Solanaceae (họ
Cà), gần 200 alcaloid, Amaryllidaceae (họ Thuỷ tiên) 178
alcaloid, Menispermaceae (họ Tiết Đê) 172 alcaloid,
Rublàceae (họ Cà phê) 156 Alloid; Loganiaceae (họ Mã tiền),
150 alcaloid, Buxaceae (họ Hoàng duơng) 131 alcaloid;
Asteraceae (họ Cúc) 130 alcaioid, Euphorbiaceae (họ Thầu
dầu) 120 alcaloid .
11/14/2012 16606005 - Phan V
 Trong cây alcaloid thƣờng tập trung ở một số bộ phận nhất
định.
Ví dụ: alcaloid tập trung :
ở hạt nhƣ- mã tiền, cà-phê, tỏi độc; ở quả nhƣ ớt, hồ tiêu,
thuốc phiện;
ở lá nhƣ Benladon coca, thuốc chè ;
ở hoa nhƣ- cà độc dƣợc, ở thân nhƣ ma hoàng,
ở vỏ thân nhƣ canhkina, mức hoa trắng, hoàng bá,
ở rễ nhƣ ba gạc, lựu, ở củ nhƣ ô đầu, bình vôi, bách bộ …
11/14/2012 17606005 - Phan V
 Rất ít trƣờng hợp trong cây chỉ có một alcaloid duy nhất mà
thƣờng có hỗn hợp nhiều alcaloid:
trong đó alcalod ở có hàm lƣợng cao đƣợc gọi là alcaloid
chính, còn những alcaloid khác hàm lƣợng thấp hơn thƣờng

gọi là alcaloid phụ.
 Hàm lƣợng alcaloid trong cây thƣờng rất thấp, trừ một số
trƣờng hợp nhƣ trong cây canhkina hàm lƣợng đạt 6 – 10%,
trong nhựa thuốc phiện (20 - 30%).
Một dƣợc liệu chứa 1 -% alcaloid đã đƣợc coi là có hàm
lƣợng alcaloid khá cao.
11/14/2012 18606005 - Phan V
 Trong cây, alcaloid ít khi ở trạng thái tự do (alcaloid
bazơ), mà thƣờng ở dạng muối của các chất hữu cơ
nhƣ citrat, tactat, malat, oxalat, acetat … (đôi khi có ở
dạng muối của acid vơ cơ) tan trong dụng dịch tế bào ở
một số cây alcaloid kết hợp với tanin hoặc kết hợp với
acid đặc biệt của chính cây đó nhƣ acid tropic trong một
số cây họ cà, acid aconitic có trong cây ô đầu
Có một số ít trƣờng hợp alcaloid kết hợp với đƣờng tạo
ra dạng glycoalcaloid nhƣ solasonin và solamacgin trong
cây cà lá xẻ (Solanum laciniatum)
11/14/2012 19606005 - Phan V
• Alcaloid có nhân sterol
N
H3C
H3C
CH3
CH3
O
3
5
6
17 H
HO

HO
17
6
5
CH3
CH3
H3C
H3C
N
Solazodin Solanidin
11/14/2012 20
606005 - Phan V
• Alcaloid có cấu trúc Terpen
N
HO
HO
N
N-CH3
O
C2H5
H
Skythanthin Desoxynuphandin Napellin
11/14/2012 21
606005 - Phan V
3. Flavonoid.
3.1. Định nghĩa:
• Flavonoit là những chất màu thực vật, có cấu trúc cơ bản kiểu
C6-C3-C6, trong đó mỗi C6 là một vòng Benzen gắn với C3 .
Cấu trúc có thể là vòng kín hoặc mở.
O

A
B
C
1
2
3
4
5
6
7
8
2'
3'
4'
5'
6'
O
11/14/2012 22
606005 - Phan V
3.2. Phân bố:
Flavonoit là một trong những nhóm hợp chất phân bố rộng nhất
trong thiên nhiên, ƣớc tính đã có khoảng 2000 flavonoit đã
biết rõ cấu trúc (Harbone, 1975). Nhƣ đã trình bày ở chƣơng
trƣớc, sự phân bố flavonoit mang một số đặc điểm có tính
phân loại hệ thống.
Nói chung flavonoit không có ở các tảo và nấm. Flavonoit đặc
trƣng cho các thực vật bậc cao, song song với sự phân bố
axit hydroxinamic và lignin trong cây. Nó có mặt trong hầu hết
bộ phận của cây : hoa, quả, lá, rễ, gỗ…và khu trú ở thành tế
bào. Nó tham gia vào sự tạo màu sắc của cây, nhất là hoa. Đó

chính là một trong những chức năng sinh lý quan trọng của
flavonoit đối với cây cỏ.
11/14/2012 23606005 - Phan V
a/Flayon
Flavon có cấu trúc chung 2 vòng benzen A và B. Vòng B gắn
vào vòng C (pyran) qua dây nối ở C2
O
A
B
C
1
2
3
4
5
6
7
8
2'
3'
4'
5'
6'
O
O
1
2
3
4
5

6
7
8
2'
3'
4'
5'
6'
O
O
6'
5'
4'
3'
2'
8
7
6
5
4
3
2
1
O
HO
OH
HO
OH
OH
HO

OH
11/14/2012 24
606005 - Phan V
c/Flavonol
khác với flavon ở chỗ có thêm nhóm OH ở C3
O
6'
5'
4'
3'
2'
8
7
6
5
4
3
2
1
O
OH
11/14/2012 25
606005 - Phan V