HÓA hợp CHẤT THIÊN NHIÊN 2 ALKALOID

Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
ALCALOID
I-KHÁI NIỆM VỀ HP CHẤT ALCALOID
I-1 Lòch sử
Sự phát minh alcaloid trong cây cỏ là một tiếng vang rất lớn trong
ngành hóa ở đầu thế kỷ thứ 19. Trước đó, người ta thấy rằng cây cỏ chỉ
chứa chất acid hoặc chất trung tính. SCHEELE đã cô lập từ cây cỏ một số
acid hữu cơ kết tinh được như acid oxalic, acid malic, acid tactric
HOOC-COOH HOOC-CH
2
-CHOH-COOH HOOC-CHOH-CHOH-
COOH
Acid oxalic Acid malic Acid Tartric
Năm 1803, DEROSNE đã trích ly từ á phiện một "muối kết tinh" có
phản ứng kiềm, gọi là "muối á phiện" và cho ràng tính (baz) này là do vết
KOH dùng trong lúc trích ly. Năm sau, SEGUIN cũng trích từ á phiện một
chất kết tinh, tan trong acid, trầm hiện bởi baz, do đó chất trên có tính baz.
Năm 1806, SERTURNER) phân lập được một chất từ nhựa thuốc phiện có
tính kiềm và gây ngủ mạnh đã đặt tên là Morphin. Năm 1810 GOMES
chiết được một chatá kết tinh từ vỏ cây Canhkina và đặt tên là
"Cinchonino", sau đó P.J.PELLETIER và J.B.CAVENTOU lại chiết đïc
hai chất có tính kiềm từ hạt một loài Strychnos đặt tên là Strychnin và
Brucin.
Từ đây nhiều công trình nghiên cứu đưa đến sự phát minh của hàng trăm
chất baz trích từ thực vật khác nhau. Năm 1819 một dïc só là WILHELM
MEISSNER đề nghò xếp các chất có tính kiềm lấy từ thực vật ra thành một
nhóm riêng và ông đề nghò gọi tên là alcaloid, do đó người ta ghi nhận
MEISSNER là ngøi đầu tiên đưa ra khái niệm về alcaloid
I-2 Đònh nghóa
Đầu tiên, chữ alcaloid ( alcaloid = nghóa là giống chất kiềm alkali) dùng
cho tất cả những baz hữu cơ cô lập từ cây cỏ. Đònh nghóa này cũng thay đổi

dần theo đà tiến triển về nghiên cứu alcaloid. Năm 1880, KONIGS đònh
nghóa alcaloid là những baz hữu cơ tìm thấy trong thiên nhiên và chứa một
nhân piridin
Theo LADENBURG, alcaloid là chất tự nhiên trích ly từ cây cỏ có tính baz
và chứa ít nhất một nguyên tử nitơ trong nhân dò hoàn. Đònh nghóa này loại
trừ các chất tổng hợp và các chất cô lập từ động vật. Hiện nay, người ta
cũng cho là vẫn còn khó đònh nghóa alcaloid. Thông thường, alcaloid bao
35
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
gồm các chất baz hữu cơ tạo thành trong cây cỏ, nhưng phần đông tác giả
không chấp nhận mà cho rằng alcaloid trích từ cây được gọi là alcaloid thực
vật (plant alkaloid hoặc vegetable alcaloid).
Phần đông alcaloid là những chất độc, thường dùng trong y dược ở
liều lượng rất thấp. Do đó, nói chung, tính chất baz, tính chất dược lý và
nguồn gốc thực vật là 3 đặc tính chính để xác đònh alcaloid thực vật.
POLONOPSKI đã đònh nghóa: Alcaloid là những hợp chất hữu cơ có
chứa Nitơ, đa số có nhân dò vòng, có Phản ứng kiềm, thường gặp trong thực
vật và đôi khi trong động vật, thøng có dïc lực tính rất mạnh và cho
những phản ứng hoá học với một số thuốc thử gọi là thuốc thử chung của
alcaloid.
Một thực vật được xem là có chứa alcaloid có ý nghóa thực tiễn phải
có hàm lượng alcaloid tối thiểu là 0,05% tính theo dực liệu khô. Tuy nhiên
cũng có 1 số chất được xếp vào alcaloid nhưng nitơ không ở dò vòng mà ở
mạch nhánh như: ephedrin trong ma hoàng (Ephedra sinica Stapf.),
capsaicin trong ớt (Capsicum annuum L.) colchicin trong hạt cây tỏi độc
(Colcicum autumnal L.) , một số alcaloid không có phản ứng kiềm như
colchicin từ hạt tỏi độc,ricinum từ hạt thầu dầu (Ricinus communis L.) và có
alcaloid có phản ứng acid yếu như arecaidin và guvacin trong hạt cau
(Areca catechu L.)
I-3 Danh pháp

Các alcaloid trong dược liệu thường có cấu tạo phức tạp nên người ta không
gọi tên theo danh pháp hóa học mà thường gọi chúng theo một tên riêng.
Tên của alcaloid luôn luôn có đuôi –in và suất phát từ:
-Tên chi hoặc tên loài cây + in. Ví dụ: Papaverin từ Papaver somniferum ;
palmatin từ Zatrorrhiza palmata; cocain từ Erythroxylum coca.
-Đôi khi dưạ vào tác dụng của alcaloid đó. Ví dụ như Emetin do từ εµεtos
có nghiã là gây nôn, morphin do từ morpheus.
-Có thể từ tên ngưòi + in.Ví dụ như Pelletierin do tên Pelletier; Nicotin do
tên J.Nicot. Các alcaloid phụ tìm ra sau thưòng được gọi tên bằng cách
thêm tiếp đầu ngữ hoặc biến đổi vò ngữ của alcaloid chính (biến dổi -in
thành -idin, -anin,-alin…).
-Tiếp đầu ngữ –nor diễn tả một dẩn chất mất một nhóm metyl. Ví dụ :
Ephedrin ( C
10
H
15
ON) norerephedrin( C
9
H
13
ON).
Các đồng phân thường có tiếp đầu ngữ: Pseudo, iso, neo, epi, allo….
36
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
I-4 Phân bố trong thiên nhiên
-Alcaloid phổ biến trong thực vật, ngày nay đã biết khoảng trên
6000 alcaloid từ hơn 5000 loài thực, hầu hết ở thực vật bậc cao chiếm
khoảng 15-20% tổng số các loài cây tập trung ở một số họ: Apocynaceae
(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 Thủy tiên) 178 alcaloid, Menispermaceae
(họ Tiết dê) 172 alcaloid, Rubiaceae (họ Cà phê) 156 alcaloid,
Loganiaceae (họ Mã tiền) 150 alcaloid, Buxaceae (họ Hoàng dương) 131
alcaloid, Asteraceae (họ Cúc) 130 alcaloid, Euphorbiaceae (họ Thầu dầu)
120 alcaloid…
C những họ có tới 50% loài cây có chứa alcaloid như
Ranunculaceae, Berberidaceae, Papaveraceae, Buxaceae, Cactaceae.
Ở nấm có alcaloid trong ấm cựa khoả mạch (Claviceps purpurea,
nấm Amanita phalloids.
động vật cũng đã tìm thấy alcaloid ngày càng tăng. Alcaloid
Samandarin,
Samandaridin, Samanin có trong tuyến da của loài kì nhông Salamandra
maculosa và Salamandra altra. Bufotenin, Bufotenidin,dehdrobufotenin lấy
từ nhưạ cóc ( Bufo bufogargorizans, B. bufoasiaticus, B. melansiticus…-
Bufonidae). Bantrachotoxin có trong tuyến da của loài ch độc
(Phyllobates aurotaenia).
- Trong cây alcaloid thường tập trung ở một số bộ phận nhất đònh. Ví
dụ: alcaloid tập trung ở hạt như Mã tiền, Cà phê, Tỏi độc…; ở quả như ớt ,
hồ tiêu, thuốc phiện; ở lá như Benladon, coca, thuốc lá,chè,…Ở hoa như cà
độc dược…Ở thân như Ma hoàng; ở vỏ như canhkina, mức hoa trắng, hoành
bá; ở rể như ba gạc, lựu; ở củ như ô dầu, bình vôi, bách bộ…
- Rất ít trường hợp trong cây chỉ có một alcaloid duy nhất mà thưòng
có hỗn hợp nhiều alcaloid, trong dó alcaloid có hàm lượng cao nhất được
gọi là alcaloid chính, còn những alcaloid có hà lượng thấp hơn gọi là
alcaloid phụ. Những alcaloid trong cùng một cây có cấu tạo tương tự nhau
nghiã là chúng có một nhân cơ bản chung. Ví dụ: isopelletierin và
metylisopelletierin trong vỏ Lựu đều có nhân Piperidin; các chất tropin,
hyoscyamin, atropin trong lá Benladon đều có nhân tropan.
Các alcaloid ở trong những cây có cùng một họ thực vật cũng thường

có cầu tạo rất gần nhau. Ví dụ: alcaloid trong một số cây họ cà như Atropa
belladona L…, Hyoscyamus niger L, Datura metel L, Datura stramonium L,
Datura tatula L đều có chung nhân tropan. Nhưng cũng có những cây trong
cùng một họ mà chứa những alcaloid hoàn toàn khác nhau về cấu trúc hóa
37
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
học. Ví dụ một số cây trong họ Cà phê (Rubiaceae) như cây Càphê có
cafein (nhân purin), cây Ipeca có emetin (nhân isoquinolin), cây Canhkina
có quinin (nhân quinolin).
Cũng có alcaloid có thể gặp ở nhiều cây thuộc những họ khác nhau
như ephedrin có trong Ma hoàng ( họ Ma hoàng-Ephedraceae), trong cây
Thanh tùng (họ Kim giao-Taxaceae), trong cây Ké đồng tiền (họ Bông-
Malvaceae). Becberin có trong cây Hoàng liên (họ Hoàng liên-
Ranunculaceae), cũng có trong cây Hoàng bá ( họ Cam-Rutaceae), có trong
cây Vàng đắng ( họ Tiết dê-Menispermaceae)…
-Hàm lượng alcaloid trong cây thường rất thấp, trừ một số trường hợp
như trong cây Canhkina hàm lượng alcaloid đạt 6-10%, trong nhựa thuốc
phiện ( 20-30%). Một số dược liệu chứa 1-3% alcaloid đã được coi là có
hàm lượng alcaloid khá cao.
Hàm lượng alcaloid trong cây phụ thuộc vào nhiều yếu tố như khí
hậu, ánh sáng, chất đất, phân bón, giống cây, bộ phận thu hái và thời kì thu
hái.Vì vậy đối với mỗi dược liệu cần nghiên cứu cách trồng trọt, thu hái và
bảo quản để có hàm lượng hoạt chất cao.
Trong cây, alcaloid ít khi ở trạng thái tự do (alcaloid baz), mà thường
ở dạng muối của các acid hũu cơ như citrat, tactat, malat, oxalat, acetat…
(đôi khi có ở dạng muối của acid vô cơ) tan trong dòch tế bào. một số
cây, alcaloid kết hợp với tanin hoặc kết hợp với acid đặc biệt của chính cây
đó như acid meconic trong thuốc phiện, acid tropic trong một số cây họ cà,
acid aconitic có trong cây ô đầu…Có một số ít trường hợp alcaloid kết hợp
với đường tạo ra dạng glycoalcaloid như solasonin và solamacgin trong cây

cà lá xẻ (Solanum laciniatum).

I-5 Tính chất chung của alcaloid:
Lý tính:
- Phần lớn Alcaloid trong thiên nhiên công thức cấu tạo có oxy nghóa
là trong công thức có C, H, O, N những alcaloid này thường ở thể rắn ở
nhiệt độ thường. Thí dụ: morphin (C
17
H
19
NO
3
), Codein (C
18
H
21
NO
3
),
Strychnin (C
21
H
22
N
2
O
2
).
Những alcaloid thành phần cấu tạo không có oxy thưòng ở thể lỏng.
Thí dụ như Nicotin (C

10
H
14
N
2
).
Tuy nhiên cũng có vài chất trong thành phần cấu tạo có oxy vẫn ở thể
lỏng như Arecolin (C
8
H
13
NO
2
), Pilocarpidin (C
10
H
14
N
2
O
2
) và có vài chất
không có oxy ở thể rắn như Conexcin (C
24
H
40
N
2
). Các alcaloid ở thể rắn
thường kết tinh đïc và có điểm chảy rõ ràng nhưng cũng có một số

alcaloid không có điểm chảy vì bò phá hủy ở nhiệt độ trước khi chảy.
38
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Những alcaloid ở thể lỏng bay hơi được và thường vững bền, không bò phá
hủy ở nhiệt độ sôi nên cất kéo được bằng hơi nước.
- Mùi vò: Đa số các alcaloid không mùi, có vò đắng và một số ít có vò
cay như capsaicin, piperin.
- Màu sắc: Hầu hết các alcaloid đều không màu trừ một số ít có màu
vàng như berberin, palmatin.
- Độ tan: Nói chung các alcaloid baz không tan trong nước, dể tan
trong dung môi hữu cơ như methanol, etanol, ether, cloroform Trái lại các
muối alcaloid thì dễ tan trong nước hầu như không tan trong dung môi hữu
cơ ít phân cực.
Một số trường hợp ngoại lệ, alcaloid baz lại tan trong nước như
coniin, nicotin, colchicin, cafein. Một số alcaloid có chức phenol như
morphin, cephelin tan trong dung dòch kiềm. Muối alcaloid như berberin
nitrat lại rất ít tan trong nước.
Dựa vào độ tan khác nhau của alcaloid baz và muối, người ta sử
dụng dung môi thích hợp để chiết suất và tinh chế alcaloid.
-Năng suất quang cực: Phần lớn alcaloid có khả năng quang cực vì
trong cấu trúc có carbon không đối xứng.
Hoá tính:
-Hầu như các alcaloid đều có tính baz yếu, song cũng có chất có tác
dụng như baz mạnh có khả năng làm xanh giấy q đỏ như nicotin, cũng có
tính baz rất yếu như cafein, piperin… vài trưòng hợp ngoại lệ có những
alcaloid không có phản ứng kiềm như colchicin, ricinin, theobromin và cá
biệt cũng có những chất có phản ứng của acid yếu như arecaidin, guvacin.
Do có tính baz yếu nên có thể giải phóng alcaloid ra khỏi muối của
nó bằng những kiềm trung bình và mạnh như NH
4

OH, MgO, carbonat kiềm,
NaOH… Khi đònh lượng alcaloid bằng phương pháp đo acid người ta phải
căn cứ vào độ kiềm để lưạ chọn chỉ thò màu thích hợp.
-Tác dụng với các acid, alcaloid cho muối tương ứng.
-Alcaloid tác dụng với kim loại nặng ( Hg, Bi, Pt ) tạo ra muối phức.
-Các alcaloid cho phản ứng với một số thuốc thử gọi là thuốc thử
chung của alcaloid. Những phản ứng chung này được chia làm hai loại:
a/ Phản ứng tạo tủa:
Có 2 nhóm tạo tủa với alcaloid.
Nhóm thuốc thủ thứ nhất cho tủa ít tan trong nước. Tủa này sinh ra
hầu hết là do sự kết hợp của một cation là alcaloid và một anion thường là
anion phức hợp của thuốc thử.
Có nhiều thuốc thử tạo tủa với alcaloid:
39
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
-Thuốc thử Mayer (K
2
HgI
4
– Kalitetreiodomecurat): cho tủa trắng
hay vàng nhạt.
-Thuốc thử Bouchardat (iodo-iodid): cho tủa nâu.
-Thuốc thử Dragendorff ( KBiI
4
- Kali tetraiodobismutat III) : Cho
kết tủa vàng cam đến đỏ.
-Muối Reinecke ( NH
4
[Cr(SCN)
4

(NH
3
)
2
].H
2
O- amoni tetra
sulfocyanua diamin cromat III).
-Thuốc thử Scheibler ( H
3
P(W
3
O
10
)
4
-acidphosphovonframic).
-Thuốc thử Godeffroy( H
4
Si(W
3
O
10
)
4
-acidsilicovonframic).
-Thuốc thử Sonenschenin ( H
3
P(Mo
3

O
10
)
4
-acidphosphomolybdic).
Phản ứng tạo tủa rất nhạy, độ nhạy của mỗi loại thuốc thử đối với
từng alcaloid có khác nhau. Ví dụ thuốc thử Mayer còn xuất hiện tủa với
morphin khi pha loãng 1/2.700 nhưng với quinin ở độ pha loãng 1/125.000.
Cafein tạo tủa với thuốc thử Dragendorff ở độ pha loãng 1/600, nhưng với
thuốc thử Bouchardat ở độ pha loãng 1/10.000.
Trong phân tích alcaloid, một số thuốc thử tạo tủa trên còn được
dùng với ý nghiã khác: Thuốc thử Dragendorffcòn được dùng phun hiện
màu trong sắc kí giấy và sắc kí lớp mỏng. Muối Reinecke dùng trong đònh
lượng alcaloid bằng phương pháp so màu. Acid phosphomolybdic và acid
phosphovonframic được dùng trong đònh lượng alcaloid bằng phương pháp
cân và phương pháp so màu.
Nhóm thuốc thử thứ hai cho kết tủa ở dạng tinh thể:
-Dung dòch vàng clorid
-Dung dòch platin clorid
-Dung dòch nước bão hòa acid picric.
-Acid picrolonic
-Acid styphnic.
Người ta thường đo điểm chảy của các dẫn chất này để góp phần xác
đònh các alcaloid.
b/ Phản ứng tạo màu:
Có một số thuốc thử tác dụng với alcaloid cho những màu đặc biệt
khác nhau do đó ngưòi ta cũng dùng những phản ứng tạo màu để xác đònh
alcaloid. Phản ứng tạo tủa cho ta biết có alcaloid trong đó hay không, còn
phản ứng tạo màu cho ta biết đó là alcaloid nào.
Thuốc thử tạo màu thường là những hợp chất hữu cơ hoặc vô cơ hòa

trong acid H
2
SO
4
đậm đặc. Những thuốc thử tạo màu quan trọng là: Acid
sulfuric đậm đặc (d=1,84), acid nitric đậm đặc (d=1,4), thuốc thử Frohde
( acid sulfomolybdic), thuốc thử Marquis (sulfoformol), thuốc thử Mandelin
( acid sulfovanadic), thuốc thử Erdmann (acid sulfonitric), thuốc thử
40
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Wasicky ( p.dimetylaminobenzaldehyt hòa trong H
2
SO
4
), thuốc thử Merke (
acid sulfoseleniv).
Trong dòch chiết có nhiều alcaloid và còn lẫn tạp chất khác thì phản
ứng lên màu không thật rõ bằng những alcaloid đã được chiết và phân lập ở
dạng tinh khiết. Do đó, để kết luận được chắc chắn người ta thường dùng
phản ứng màu kết hợp với phương pháp sắc ký lớp mỏng cóù alcaloid tinh
khiết làm chất chuẩn để so sánh.
41
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
42
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
II- SỰ LY TRÍCH VÀ SỰ CÔ LẬP
II-1 Ly trích alcaloid:
Sự ly trích dựa vào tính chất chung sau:
-Alcaloid thường là những baz yếu, thường tồn tại dưới dạng muối
của acid hữu cơ hoặc vô cơ, đoiâ khi ở dạng kết hợp với tanin nên phải tán

nhỏ nguyên liệu để dể thámvới dòch dung môi và giải phóng alcaloid khỏi
muối của nó bằng dung dich kiềm trung bình hoặc kiềm mạnh
- Hầu hết các alcaloid baz không tan trong nước nhưng lại dể tan
trong dung môi hữu cơ ít phân cưc. Trái lại, các muối alcaloid thì dễ tan
trong nước, cồn và không tan trong dung môi hữu cơ ít phân cực. Mặt khác
còn tùy theo tính chất của alcaloid như loại bay hơi hoặc không bay hơi mà
dùng phương pháp chiết suất cho thích hợp.
-Đối với những alcaloid bay hơi được như coniin ( trong cây Conium
Maculatum), nicotin ( trong cây thuốc lá), spactein (trong cây Cytisus
Scoparius) có thể cất kéo bằng hơi nước thì sau khi sấy khô nguyên liệu,
tán nhỏ, cho kiềm vào để đẩy alcaloid dạng muối ra dạng baz rồi lấy
alcaloid theo phương pháp cất kéo bằng hơi nước. Người ta thường hứng
dòch cấùt vào trong dung dich acid và từ dó thu được muối alcaloid.
-Đối với những alcaloid không bay hơi, người ta sử dụng các phương
pháp ly trích bằng dung môi hữu cơ ở môi trường kiềm
43
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
II-1-1 Ly trích bằng dung môi hữu cơ ở môi trường kiềm
Sơ đồ: Qui trình chiết alcaloid dạng baz
Các alcaloid thường tồn tại trong cây dưới dạng muối, do đó trước
khi chiết, người ta dùng kiềøm để kiềm hóa, tất cả alcaloid từ dạng muối
chuyển sang dạng baz, sau đó dừng dung môi để chiết dạng baz ra khỏi
nguyên liệu.
Với phương pháp này cần lưu ý những điểm sau:
- Lưạ chọn chất kiềm: Việc lưạ chon chất kiềm hóa có ý nghiã rất
quan trọng trong quá trình ly trích. Phải dưạ vào tính chất riêng biệt của
từng alcaloid để quyết đònh nên chọn loại kiềm nào. Các chất kiềm thông
dụng như: NH
4
OH, CaO, Na

2
CO
3
, NaOH, KOH.
Đối với các alcaloid có tính baz tương đối mạnh, nếu dùng kiềm yếu
để kiềm hóa thì không đẩy alcaloid ra khỏi dạng muối của nó. Đối với các
alcaloid có dây nối ester (atropin, cocain ) nếu dùng kiềm mạnh quá sẽ
phá huỷ dây nối này.
44
MẪU CÂY
NL ĐÃ KIỀM HÓA
DICH ALCALOID BAZ
LỚP DUNG MÔI (TẠP) LỚP ACID (MUÔÁI
ALCALOID)
HH ALCALOID TOÀN PHẦN
Kiềm hóa
Chiết bằng dm hữu cơ
Tinh chế (lắc với dd acid)
Kiềm hóa
Lắc với dm hữu cơ
Thu hồi dm
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Đối với các alcaloid có nhóm -OH phenolic (morphin, salsodin,
cephalin ) nếu dùng kiềm quá mạnh sẽ tạo ra muối phenolat không tan
trong dung môi hữu cơ.
-Lựa chọn dung môi: Các alcaloid baz thường tan nhiệøu trong các
dung môi hữu cơ kém phân cực như ether dầu hỏa, benzen, cloroform, ether
etylic vì vậy, người ta thường dùng các dung môi này để chiết các
alcaloid ở dạng baz.
Đối với các alcaloid có N bậïc 4 và N-oxid (ephedrin , cafein) thì

lại ít tan trong dung môi hữu cơ mà lại tan nhiều trong nước.
Trong việc lựa chọn dung môi chiết, ngoài việc chú ý đến tính hòa
tan cần lưu ý đến khả năng có thể xảy ra các phản ứng hóa học hoặc sự
tạo phức giưã dung môi và alcaloid ( thí dụ: berberin khi có mặt NH
4
OH và
aceton trở thành triacetonamin).
-Chọn nhiệt độ trích ly: Đối với alcaloid không bền với nhiệt
(các alcaloid có dây nối ester) thì trong quá trình trích ly không được dùng
nhiệt độ quá cao không dẩn đến sự phân hủy cấu trúc.
45
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
II-1-2 Ly trích bằng dung dich acid loãng trong cồn hoặc trong nước:
Trước hết, dùng acid thích hợp để chuyển hoàn toàn các alcaloid
dạng baz sang dạng muối. sau đó dùng dung môi thích hợp để chiết muối ra
khỏi nguyên liệu.

Sơ đồ: Qui trình chiết alcaloid dạng muối.
Với phương pháp này cầøn lưu ý những điểm sau:
-Lưạ chọn chất acid thích hợp: Để tạo muối alcaloid, có thể dùng
các acid vô cơ hoặc acid hữu cơ như HCl, H
2
SO
4
,HNO
3
, H
3
PO
4

acid acetic,
acid oxalic, acid tartric
Tuỳ theo độ hòa tan của muối alcaloid khác nhau đối với dung môi
chiết đềû chọn acid thích hợp nhất. Thí dụ độ hòa tan của muối berberin
sulfat trong nước là 1/30 và của muối berberinclohydrat là 1/500, do đó, khi
chiết berberin bằng phương pháp nước acid thì người ta sẽ chọn acid
sulfuric để chiết.
46
NGUYÊNLIỆU
Dd acid loãng trong
cồn hoặc nườc
DỊCH CHIẾT
Loại bớt dung môi
còn 1/3 thể tích,
lắng lọc
DỊCH MUỐI
ALCALOID
Kiềm hóa pH=9
Lắc với dm hữu cơ
Thu hồi dung môi
HỔN HP
ALCALOID BAZ
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
-Lưạ chọn dung môi: Trên nguyên tắc chung các muối alcaloid
thường tan nhiều trong dung môi phân cực nên để chiết alcaloid người ta
hay dung dung môi là nước hay cồn.
II-2 Sự tinh chế và cô lập
Sau khi chiết suất, ít khi thu được một alcaloid tinh khiết mà
thường là một hỗn hợp alcaloid lẫn tạp chất.
Thông thường, các alcaloid trong cùng một cây có cấu trúc hóa học

gần giống nhau. Do đó, một số tính chất hóa lí của chúng cũng tương tự
nhau. Sau đây là một số phương pháp thường dùng để tách các alcaloid ra
khỏi hổn hợp.

II-2-1 Dưạ vào độ hòa tan khác nhau:
Dưạ vào độ hòa tan khác nhau của các alcaloid baz trong dung
môi hữu cơ (Thí dụ: Morphin hòa tan nhiều trong dung môi hữu cơ, nicotin
hòa tan nhiều trong nước, brucin tan trong cồn 25
o
, strychnin tan nhiều
trong cồn 90
o
) .Để phân lập chúng bằng cách lắc hổn hợp alcaloid với các
dung môi khác nhau, ở mỗi phân đoạn dung môi khác nhau, sẽ thu được
alcaloid riêng biệt hoặc một hỗn hợp alcaloid có tính tan gần giống nhau.
Ngoài ra, người ta có thể lợi dụng tính tan ngoại lệ của một số
alcaloid ở dạng muối clohydrat ( lobelin clohydrat tan trong CHCl
3
) đối với
dung môi hữu cơ để tách chúng ra khỏi nhau bằng cách chuyển hổn hợp
alcaloid baz sang dạng muối clohydrat sau đó sẽ chiết bằng dung môi hữu
cơ . Chỉ có muối alcaloid có tính tan đặc biệt nằm trong lớp dung môi hữu
cơ còn các muối khác nằm lại ở lớp nước.
II-2-2 Dưạ vào độ kiềm khác nhau:
Trên nguyên tắc chung các alcaloid có tính kiềm yếu chỉ tạo
được muối ở môi trường acid mạnh. Trong môi trường acid yếu, chì có
những alcaloid có tính baz mạnh mới tạo được muối. Dưạ vào nguyên tắc
này người ta có thể tách biệt các alcaloid có tính kiềm khác nhau bằng cách
thay đổi độ pH của môi trường.
Thí dụ trong hỗn hợp alcaloid baz gồm các alcaloid A, B, C có tính

kiềm tăng từ A đến C. Đầu tiên người ta chỉnh môi trường acid yếu như vậy
chỉ có alcaloid C là baz mạnh mới tạo thành được muối. Sau đó lắc với
dung môi hữu cơ, các alcaloid baz yếu sẽ tan trong dung môi hữu cơ còn
các alcaloid baz mạnh tan trong nước ở dạng muối. Cứ như vậy ta tiếp tục
tách các alcaloid còn lại ( B và C) bằng cách tăng độ acid của môi trường
và lắc với dung môi hữu cơ. Bằng phương pháp này sẽ tách được các
alcaloid có độ kiềm từ mạnh đến yếu.
47
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
II-2-3 Tách alcaloid bằng phương pháp tạo dẫn xuất:
Người ta có thể lợi dụng một số tính chất lí hóa khác nhau của một
số dẫn xuất alclaoid để tách chúng ra khỏi nhau. Điều kiện để dùng phương
pháp này là các dẫn xuất alcaloid phải dễ dàng tái tạo lại các alcaloid ban
đầu màkhông bò biến đổi cấu trúc hóa học. Thí dụ: có thể tách các alcaloid
của nhóm –OH phenolic ra khỏi hỗn hợp của nó bằng cách cho nó tác dụng
với dung dòch NaOH. Các alcaloid phenolic sẽ trở thành phenolat tan trong
nước, các alcaloid sẽ tan trong dung môi hữu cơ.
Ta có thể tách alcaloid bậc 3 ra khỏi alcaloid bậc 2 bằng cách tạo
dẫn xuất nitroso. Trong môi trường acid dưới sự có mặt của natri nitrit thì
các alcaloid có nitơ bậc 2 sẽ tác dụng tạo thành hợp chất nitroso, trong khi
đó các alcaloid có nitơ bậc 3 thì không phản ứng. Các dẫn xuất nitroso
thường có nhiệt độ sôi cao hơn nhiệt độ sôi của alcaloid ban đầu nên có thể
dùng phương pháp cất phân đoạn để tách các alcaloid này ra khỏi các
alcaloid có nitơ bậc 3.
II-2-4 Tách alcaloid bằng phương pháp sắc ký cột:
Tách bằng sắc ký cột là phương pháp tách có nhiều ưu điểm, nó
đươc tiến hành trong điều kiện êm dòu do đó chất phân tích không bò phân
hủy bởi các tác nhân của nhiệt độ hay các tác nhân kiềm, acid…như trong
các phương pháp khác. Phương pháp sắc ký cột được áp dụng nhiều nhất
trong việc tách biệt các hợp chất tự nhiên ra khỏi hỗn hợp và thường cho

kết quả cao. Tuy nhiên bằng phương pháp này thu được một lượng nhỏ nên
nó thích hợp trong nghiên cứu hơn là sản xuất.
Một số chất hấp phụ có thể dùng với alcaloid là: Al
2
O
3
, silica gel,
MgO, CaO, CaCO
3
, MgCO
3
, CaSO
4
,cellulose…
Dung môi để rữa cột thường là các dung môi kém phân cực như :
eter dầu hỏa, benzen, n-hexan, metyl clorid, metyletylceton, cloroform,
CCl
4
, eter … hoặc hỗn hợp dung môi thích hợp.
II-2-5 Tách alcaloid bằng phương pháp cột trao đổi ion:
Nguyên tắc:
Dùng nhựa trao đổi catonit ( kí hiệu R-H, R= gốc trao đổi cation).
Quá trình trao đổi cation gồm một số bước như sau:
Bước 1: Alcaloid bò hấp phụ trên nhựa trao đổi cation
Alc + R-H → R-Alc + H
+
Bước 2: Đẩy alcaloid ra khỏi nhựa trao đổi cation.
R-Alc + NH
4
OH → Alc + RNH

4
+ H
2
O
Bước 3: Tách alcaloid ra khỏi dòch rữa.
48
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Một số nhựa trao đổi ion
Loại nhựa Gốc Nhản hiệu
Catonit -OH
-CH2SO 2H
-SO 3 H
-OH, -COOH
-COOH
ZeoCarb 215
Lewatit KS, KY-1
Zeocarb 225, Amberlite IRI 20
Dowex 50, Lewatit S100
Wofatit KPS 200
Zeocarb 216, KΦY
Zeocarb 226, AmberliteIRC 50
Anionit R
3
N
+
-NR
2
-OH
Amberlite IRA 400, 401, 410.
Dowex 1,2, Lewatit II, MN

Wofatit L, AB 17
De Acidite G, H
AmberliteIR 45
Dowex 3
De Acidite F
Amberlite IR 4B
II-2-6 Tách alcaloid bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng điều chế:
Trong trường hợp sử dụng các phương pháp khác không hiệu quả, ta
có thể tách bằng phương pháp sắc ký lớp mỏng điều chế . Phương pháp này
dưạ trên nguyên tắc của sắc ký lớp mỏng, chấm hỗn hợp cần tách thành vệt
dài trên bản mỏng. Triển khai bản mỏng bằng hệ dung môi thích hợp. Phát
triển sự phân bố của các chất thành từng vùng trên bản mỏng bằng cách soi
đèn UV hoặc phun thuốc thử ở lớp ngoài cùng bản mỏng. Đánh dấu các
vùng tách, sau đó cạo riêng từng vùng để rữa các alcaloid ra khỏi chất hấp
phụ. Sau khi thu hồi dung môi, ta sẽ được các hợp chất alcaloid riêng biệt.
Một số hệ dung môi cho sắc ký lớp mỏng:
CHCl
3
-aceton-MeOH-NH
3
(20:30:3:1)
CHCl
3
-etylacetat-MeOH (20:20:1)
CHCl
3
-MeOH (9:1)
n-butanol-H
2
O (bảo hòa)

Thuốc thử:
Thuốc thử Dragendorff: đỏ cam.
Hơi iod: nâu.
49
Loại cồn, NH
3
Kiềm hóa
Alc / dòch rữa Muối Alc Alc baz
Acid hóa
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
III-ĐỊNH TÍNH VÀ ĐỊNG LƯNG ALCALOID
III-1 Đònh tính:
Muốn đònh tính alcaloid ta phải chiết alcaloid và loại những chất
kèm theo gây trở ngại cho các phản ứng. Sau đó, làm phả ứng tạo tủa để
xác đònh xem có alcaloid không. Muốn xác đònh xem đó là alcaloid gì thì
phải làm phản ứng tạo màu đặc hiệu.
III-2 Đònh lượng alcaloid:
Ngưòi ta có thể đòng lượng toàn bộ alcaloid hay chỉ một hoặc vài
alcaloid có hoạt chất trong một dược liệu. Có nhiều phương pháp đònh
lượng như phương pháp cân, phương pháp đo acid, phương pháp so màu,
phương pháp đo bằng quang phổ tử ngoại, phương pháp cực phổ, phương
pháp sinh vật…
Nói chung các phương pháp đều gồm hai giai đoạn chính:
+ Lấy riêng alcaloid ra khỏi dược liệu: có thể tiến hành theo nhiều
cách khác nhau nhưng việc chiết suất phải có tính chất đònh lượng và phaiû
bảo đảm ở từng giai đoạn là hoàn toàn xong.
+Đòng lượng: Tuỳ theo tính chất của alcaloid mà lựa chọn phương
pháp thích hợp.
Sau đây giới thiệu một vài phương pháp thường dùng:
A-Phương pháp cân:

Để dònh lương alcaloid bằng phương pháp cân, cần phải chiết được
alcaloid tinh khiết nghiã là đã loại được hoàn toàn những tạp chất kèm
theo. Do đó phương pháp này tương đối lâu và ngưòi ta chỉ sử dụng khi
không sử dụng được các phương pháp đònh lượng khác
Phạm vi sử dụng của nó là các alcaloid có tính baz rất yếu, vì những
alcaloid này không chuẩn độ được bằng phương pháp chuẩn độ acid- baz,
do hằng số điện ly quá bé nên không có bước nhảy trên đường cong chuẩn
độ nên không quan sát được sự chuyển màu rõ rệt của chỉ thò. Ví dụ như
colchicin trong hạt tỏi độc, alcaloid có nhân purin như cafein trong lá chè,
hạt cà phê… Ngoài ra phương pháp cân còn được dùng trong trường hợp
đònh lượng những alcloid chưa xác đònh rõ cấu trúc hóa học hoặc hỗn hợp
nhiều alcaloid có phân tử lượng rất khác nhau.
Khi đònh lượng, người ta chiết các alcaloid bằng một dung môi thích
hợp , đem bốc hơi dung môi, sấy canë tới khối lượng không đổi rồi đem cân.
Nếu hàm lượng alcaloid trong dược liệu rất thấp thì đònh lượng bằng
phương pháp cân trực tiếp khó chính xác, do đó có thể tạo ra các dẩn chất
có khối lượng phân tử lớn bằng cách tác dụng với thuốc thử tạo tủa như
acid silicotungstic, acid phosphovonframic, acid picrolonic… Một hệ số đã
được xác đònh bằng phương pháp thực nghiệm đối với mỗi alcaloid nguyên
50
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
chất cho phép tính ra hàm lượng alcaloid baz trong dược liệu. Ví dụ :
Bertrand đã đònh lượng cafein, nicotin… bằng cách tạo tủa với acid
silicovonframic. Tủa tạo ra tương ứng với công thức
12WO
3
.SiO
2
.2H
2

O.X.M
alc
; rũa sạch tủa, sấy khô rồi cân; sau đem nung tủa
thành tro chỉ còn lại hỗn hợp WO
3
.SiO
2
rồi đem cân. Căn cứ vào đó tính
đïc hệ số x=4. Bertrand đã thành lậïp công thức của tủa để tính là:
12WO
3
.SiO
2
.2H
2
O.
4
M
alc

B- Phương pháp trung hòa:
Mặc dù alcaloid chiết suất ra đã được tinh chế nhưng đòng lương
bằng phương pháp cân vẫn có sai số thừa vì các tạp chất còn bò lôi cuối
theo lẫn với cặn alcaloid. Do đó đònh lượng alcaloid bằng phương pháp
trung hòa được dùng nhiều hơn, nhất là những alcaloid họ Cà.
Muốn đònh lương bằng phương pháp này thì alcaloid phải chiết ra ở
dạng baz. Dung dòch alcaloid baz phải trong vì có vẩn đục hay lẫn phần nhỏ
nhũ dòch sẽ gây ra hiện tượng hấp phụ các chất kiềm làm cho kết quả đònh
lượng có sai số thừa. Ngoài ra nều có lẫn các chất kiềm khác như amoniac,
các amin cũng như chất béo, chất màu cũng ảnh hưởng tớikết quả khi đònh

lượng bằng phương pháp trung hòa có dùng chỉ thò màu. Nếu có amoniac và
các amin sẽ gây sai số thừa, còn nếu có lẫn chất màu hay chất béo làm cho
khi chuẩn độ khó quan sát vùng chuyển màu của chỉ thò.
Để loại amoniac và amin người ta lợi dụng tính dể bay hơi của nó.
Sau khi bốc hơi dung môi, cặn còn lại cho thêm vài ml ether hoặc ethanol
rồi cho bốc hơi hết ( nếu cần thu hồi dung môi thì mỗi lần cất cần chú ý khi
lấy bình ra không để hơi dung môi đọng ở trên rơi xuống).
Chất béo nói chung được loại trong quá trình tinh chế alcaloid bằng
cách lắc với acid loãng sau đó kiềm hóa rồi chiết bằng dung môi hữu cơ
nhiều lần, đôi khi người ta cho thêm ether dầu hỏa vòa khi chuẩn độ để
ngăn cản ảnh hưởng của chất béo.
Các chất màu thường được loại trong quá trình chuyển từ dung môi
này sang dung môi khác hoặc có thể dùng các chất hấp phụ màu
Sau khi đã có dòch chiết alcaloid baz ta tiến hành đònh lượng bằng
cách: hoạc lắc alcaloid trong dung môi hữu cơ với lượng acid chuẩn độ dư,
sau dó đònh lượng acid thừa bằng kiềm tương ứng, hoặc làm bốc hơi dung
môi hữu cơ, cặn alcaloid còn lại được đònh lượng trực tiếp hay gián tiếp
bằng acid chuẩn độ.
Người ta thường dùng HCl hoạc H
2
SO
4
có nồng độ 0,01-0,1N để
chuẩn độ, chỉ thò màu dùng trong chuẩn độ alcaloid phần lớn là metyl đỏ.
Vì theo lý thuyết cũng như thực tế pH của hầu hết các muối alcaloid đều có
vùng chuyển màu của chỉ thò này (pH: 4,2-6,3).
51
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Vài alcaloid ( ví dụ như hydrastin, nicotin, alcaloid của vỏ Lựu…) có
điểm tương đương trên đường cong chuẩn dộ ở khoảng pH4, trong trường

hợp này người ta dùng metyl vàng cam làm chỉ thò màu.
Một số trường hợp dùng hỗn hợp chỉ thò để quan sát rõ vùng chuyển
màu hơn là dùng một chỉ thò ( ví dụ đònh lượng alcaloid trong vỏ canhkina
người ta dùng hỗn hợp metyl đỏ và xanh metylen làm chỉ thò).
Khi tính kết quả, nếu trong dược liệu có nhiều alcaloid mà chúng
đều đònh lượng được bằng phép chuẩn độ sẽ tính theo một hệ số là khối
lượng phân tử trung bình của các alcaloid có trong dược liệu, nhưng kết quả
này không chính xác vì tỉ lệ alcaloid thường khác nhau. Do đó người ta
thường tính theo một alcaloid chính của dược liệu; Ví dụ đònh lượng
alcaloid toàn phần trong lá Benladon thì tính theo hyosxyamin, trong Ma
hoàng thì tính theo ephedrin…
Đònh lượng alcaloid trong môi trường khan:
Những alcaloid có tính baz yếu thì chuẩn độ trong môi trường dung
dòch nước không chính xác. Tuy vậy, nếu hòa tan alcaloid trong môi trương
không phải là nước, thường dùng acid acetic khan (gọi là môi trường khan)
thì người ta có thể đònh lượng được những alcaloid có tính baz rất yếu này.
Thường dùng acid percloric 0,1N để dònh lượng và chỉ thò màu là tím tinh
thể.
C- Phương pháp so màu:
Phương pháp so màu chỉ cần một lượng nhỏ alcaloid, lại có độ nhạy
lớn và có kết quả nhanh, do đó cũng là phương pháp hay dùng để dònh
lượng alcaloid.
Hầu hết các alcaloid đều không màu nhưng có thể tiến hành đònh
lượng bằng phương pháp so màu theo nguyên tắc:
-Dưạ vào phản ứng tạo màu của alcaloid, dùng dung dòch có màu đó
để đònh lượng.
Ví dụ: alcaloid của cựa khỏa mạch tạo màu xanh lơ vói
p.dimetylaminobezaldehyt ở môi trường H
2
SO

4
đặc và có tác dụng của chất
oxi hóa (H
2
O
2
hoạc FeCl
3
).
-Những alcaloid không thể taọ thành dung dòch có màu để đònh lượng
trực tiếp, người ta cho alcaloid tác dụng với thuốc thử tạo tủa có màu, sau
đó tách riêng tủa và hòa tan trong dung môi thích hợp sẽ được dung dòch
có màu để đònh lượng. Ví dụ : có thể đònh lượng alcaloid trong vỏ canh kina
bằng cách cho tác dụng với thuốc thử Reinecke để tạo ra tủa màu, lấy
riêng tủa Reineckat alcaloid hòa tan trong aceton tạo ra dung dòch có màu
để đònh lượng.
52
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
-Biến đổi alcaloid thành một dẫn chất có màu. Ví dụ biến đổi
morphin thành notrosomorphin có màu đỏ đậm trong môi trường kiềm.
Hoặc dùng phản ứng giáng phân alcaloid thành những phần nhỏ, lấy riêng
phâøn cần thiết rồi cho tác dụng với thuốc thử tạo ra dung dòch có màu để
đònh lượng. Ví dụ: Physostigmin tác dụng với kiềm tạo thành eserolin,
carbonat kiềm và metylamin; có thể lấy riêngmetylamin bằng cách cất kéo
hơi nước, sau cho tác dụng với thuốc thử ninhydrin tạo ra hợp chất có màu.
Đònh lượng phần metylamin suy ra được lượng physostigmin.
IV- CẤU TẠO HÓA HỌC VÀ PHÂN LOẠI
Alcaloid là những baz bậc 1, bậc 2 hay bậc 3, đôi khi là các
amoni hydrat bậc 4. Hầu hết alcaloid có nitơ tham gia vào nhân dò vòng,
nhưng cũng có alcaloid mà nitơ ở ngoài vòng.

Ngày nay, người ta thường diễn tả những alcaloid được tạo nên
từ acid amin và nitơ nằm trong dò vòng là "alcaloid thật' và gọi những chất
tạo ra từ axit amin, nhưng nitơ ở mạch thẳng là "Protoalcaloid", còn
"Pseudoalcaloid" là những chất được tạo ra do sự ngưng tụ amoniac với
những hợp chất không có nitơ, thí dụ như các isoprenoid.
Alcaloid thường được phân loại tùy theo cấu trúc của nhân:
IV-1- Alcaloid không có nhân dò vòng:
Những alcaloid thuộc nhóm này có nitơ nằm ở mạch thẳng , còn gọi
là "protoalcaloid". Thí dụ như hordenin (C
10
H
15
NO) trong mầm mạch nha,
ephedrin (C
10
H
15
NO) trong ma hoàng, colchicin (C
22
H
23
NO
6
) trong hạt tỏi
độc, capsaicin trong ớt.
53
CH
3
O
HO

N
H
O
Capsaicin

Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
IV-2- Alcaloid có nhân dò vòng:
Các alcaloid có thể có 1 vòng hay nhiều vòng. Sự tiến bộ về các
phương pháp hiện đại trong việc xác đònh cấu trúc hóa học càng ngày càng
phát hiện nhiều alcaloid mới và việc phân loại chúng không ngừng được bổ
sung. Người ta chia ra làm nhiều nhóm, ở đây chỉ nêu các nhóm chính
Những alcaloid là dẫn xuất của nhân pyrol hoặc pyrolidin
Thí dụ Hygrin (C
8
H
15
NO) trong lá coca (Erythroxylum coca)
Những Alcaloid là dẫn xuất của nhân pyridin hoặc piperidin.
Thí dụ:
Nicotin (C
10
H
14
N
2
) trong thuốc lá
Arecolin (C
8
H
13

NO
2
) trong hạt cau
Arecaidin (C
7
H
11
NO
2
) trong hạt cau
Những alcaloid là dẫn xuất của nhân tropan
54
N
H
Pyrrol

Pyrrolidin

H
N
Hygrin

N
H
N
N
H
Pyridin
Piperidin
N CH

3
Tropan
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Thí dụ:
Scopolamin (C
17
H
21
NO
4
) trong cà
Cocain (C
17
H
21
NO
4
) trong lá coca
Những alcaloid là dẫn xuất của nhân quinolin
Những alcaloid là dẫn xuất của nhân isoquinolin
Nhóm này có nhiều alcaloid được sử dụng trong điều trò, có thể chia
ra thành 9 phân nhóm.
Cấu trúc: tetrahydroisoquinolin, benzylisoquinolin, protoberberin
protopin, aporphin…
Những alcaloid là dẫn xuất của quinolizidin
Thí dụ: Lupanin (C
15
H
24
N

2
O) trong Lupinus.
Những alcaloid là dẫn xuất của nhân indol
Đây là nhóm rất quan trọng. Nhiều alcaloid trong nhóm này được sử
dụng trong điều trò. Nhóm này được chia ra thành nhiều phân nhóm với các
cấu trúc khác nhau như cấu trúc indoalkylamin, cấu trúc ergolin, cấu trúc
strychnin…
Những alcaloid là dẫn xuất của nhân imidazol
55
N
Quinolin
N
H
Imidazol
N
Quinolizidin
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Thí dụ:
Pilocacpin (C
11
H
16
N
2
O
2
) trong Pilocarpus jaborandi
Những alcaloid là dẫn xuất của nhân purin
Thí dụ: Cafein, theophylin trong chè, cà phê.
Những alcaloid là dẫn xuất của nhân quinazolin

Thí dụ: Febrifugin trong cây Thường sơn
Những alcaloid là dẫn xuất của nhân acridin
Thí dụ: Rutacridon trong cây Ruta graveolens
Những alcaloid là dẫn xuất của nhân pyrrolizidin
56
N
N
N
N
H
Purin
N
Acridin
N
Pyrrolizidin
N
N
Quinazolin
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
Thí dụ như Indicin trong cây vòi voi Heliotropium indicum L.
Đây là nhóm hợp chất đã thu hút sự chú ý của nhiều nhà nghiên
cứu. Có nhiều tài liệu công bố về tác dụng gây độc gan và ung thư gan của
các alcaloid thuộc nhóm pyrrolizidin này.
IV-3: ALCALOID CÓ NHÂN STEROL
Các alcaloid - steroid có 1 khung cyclopentaperhydro phenantren
và có 1 hoặc 2 nitơ trong mạch nhánh đã đóng vòng ở vò trí C-17 hoạc vò trí
C-3. Chúng là dẫn chất của dãy cholestan ( khung có 27C) hoạc là dẫn chất
của dãy pregnan ( khung có 21, hiếm có 22 hoặc 23C).
Hiện nay có trên 100 alcaloid-steroid có cấu trúc khác nhau, chúng
thường tập trung ở họ Cà (Solanaceae), họ Hành (Liliaceae), họ Trúc đào

(Apocynaceae) và họ Hoàng dương (Buxaceae)…
Ví dụ: solasodin, solanidin, conexin, funtumin…
Ngoài ra, có tác giả còn phân loại alcaloid theo họ thực vật. Thí
dụ alcaloid họ Thủy tiên, alcaloid họ Trúc đào (Apocynaceac), alcaloid họ
Mã tiền . Hoặc phân loại alcaloid theo nguồn gốc phát sinh sinh vật của
alcaloid, thí dụ như alcaloid có nguồn gốc là amin mạch thẳng, alcaloid có
nguồn gốc là phenycalanin, alcaloid có nguồn gốc là tryptophan…
57
HO
O
N
CH
3
H
CH
3
H
3
C
H
3
C
Solasodin
3
5
6
17
HO
N
CH

3
CH
3
H
3
C
H
3
C
Solanidin
5
6
17
N
CH
3
H
3
C
H
3
C
Conexin
N
CH
3
CH
3
3
O

C
H
3
C
H
3
H
2
N
H
3
C
Funtunin
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
V. ALCALOID CÓ NHÂN PYRIDIN
V-1 Alcaloid của thuốc lá: Nicotin
Nicotin được cô lập từ năm 1828 bởi POSSELT và REIMANN từ
cây thuốc lá Nicotiana tabacum L, họ cà Solanaceae. Từ lúc đó, nhiều tác
giả đã khảo sát thành phần hóa học và tìm thấy ngoài nicotin, còn một số
alcaloid khác như: nor - nicotin, nicotellin, nicotyrin, anabasin.
V-1-1 Ly trích nicotin
Nicotin là alcaloid chính trong cây thuốc lá, hàm lượng có thể
thay đổi từ 0,05% đến 10%, nhưng thường thì khoảng 2 - 3% nicotin kết hợp
với axid malic và axid citric, sáp, nhựa và tinh dầu.
Hàm lượng nicotin trong cây thay đổi theo đất đai, khí hậu, thời
vụ thu hái. Phần ngọn của cây thuốc lá mất nicotin nhiều nhất do sự bay
hơi, sự bay hơi càng nhiều khi nhiệt độ và ánh sáng càng mạnh.
Việc đònh lượng nicotin trong cây thuốc lá được thực hiện bằng
cách trích bột nguyên liệu đã tẩm kiềm với eter khan. Sau khi loại dung
môi, thêm dung dòch NaOH vào cặn rồi lôi cuốn bằng hơi nước cho đến khi

không còn nicotin.
Ngoài ra, có thể đònh lượng nicotin trong dung dòch nước được
ghi trong Dược điển Việt Nam như sự chuẩn độ với dung dòch acid loãng
với sự hiện diện của chất chỉ thò màu metyl rouge.
- Điều chế nicotin từ cao thuốc lá thương mại:
Cao thuốc lá được làm loãng với nước, thêm vào dung dòch
NaOH và lắc với eter. Dòch eter được lắc với dung dòch H
2
SO
4
. Nicotin trở
thành nicotin sulfat tan trong nước.
- Điều chế nicotin từ lá và cặn thuốc lá:
Tận trích lá với nước acid loãng. Cô cạn ở nhiệt độ thấp. Thêm
vào dung dòch carbonat kiềm, chưng cất để lôi cuốn nicotin. Với cặn thuốc
lá, cho tẩm kiềm rồi lôi cuốn bằng hơi nước bicotin được hứng trong dung
dòch acid hoặc hấp thụ trên than hoạt tính sau đó trích lại với dung môi.
Phần cặn còn lại có thể dùng làm phân bón do chứa 1 lượng lớn K.
58
N
N
CH
3
Nicotyrin
N
N
CH
3
Nicotin
N

Nor-nicotin
H
N
Giáo trình Hóa học các Hợp chất Tự nhiên
V-1-2 Tính chất của nicotin:
Nicotin là một dạng chất lỏng, không màu, nhưng khi để ngoài
không khí có màu vàng hơi nâu do bò oxy hóa, có mùi thuốc lá, vò chát
nóng, rất độc. Khi được tinh chế, không còn mùi thuốc lá. Nhiệt độ sôi
217
0
C. Nicotin tan trong nước, tan nhiều trong dung môi hữu cơ. Nếu thêm
một lượng thừa NaOH vào các dung dich nước, sẽ phân ly được nicotin.
Nicotin là một baz bậc 3, tạo thành muối kết tinh, không bền, tan
trong nước và alcol.
Sự tác dụng kéo dài của Br
2
trên dung dòch bromhydric của
nicotin cho chất kết tinh không màu, ít tan: bromhydrat bromonicotin chất
này tan chảy ở 196
0
C. Khi cho tác dụng với Ba(OH)
2
nó sẽ bò phân hủy
thành acid nicotinic, acid malonic và metilamin.
Acid nicotinic tự do cũng được dùng để làm thuốc giãn mạch
ngoại biên.
Nicotin là một chất kích thích của hệ đối giao cảm. Khi tiêm cho
động vật, gây nên sự kích thích hệ thống thần kinh trung ương, ở liều cao
gây tê liệt. Đây là một chất độc mạnh, khi đặt ở lưỡi con chó, có hể gây
chết tức thời. Liều chết cho con người khoảng 0,06g. Nó cung gây tai nạn

theo đường da như trường hợp ngộ độc ở da do tiếp xúc kéo dài bởi nước
sát trùng nicotin.
Nicotin gây cho người hút thuốc dang ngộ độc kéo dài. Những
người hút thuốc thường xuyên có thể đưa đến các hiện tượng ngộ độc như
kích thích đường phổi, nhiễu loạn về tim, về tuần hoàn, về tiêu hóa, thần
kinh (tay chân run, chóng mặt, mất ngủ, mất trí nhớ).
Để sử dụng nicotin như một chất sát trùng phải giảm bớt tính bay
hơi và tính hòa tan của nó, bằng cách dùng dưới dạng muối như sulfat,
tartrat nicotin.
59
Br
2
,
N
H
Bromhydrat nicotin
CH
3
N
Br
+
-
N
H
CH
3
N
BrO
O
Br

+
-
Br
N
COOH
H
2
NCH
3
HOOC CH
2
COOH
Ba(OH)
2
Acid Nicotinic