Tiểu luận môn các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học Nhóm hợp chất Flavonoid tổng quan hoạt tính sinh học các phương pháp chiết suất và ứng dụng

Đề tài:
Nhóm hợp chất Flavonoid: tổng quan, hoạt tính sinh
học, các phương pháp chiết suất và ứng dụng
Giảng viên hướng dẫn: PGSTS. Đỗ Thị Hoa Viên
Học viên thực hiện : Phí Ngọc Quyên
Nguyễn Tiến Huy
Hoàng Quỳnh Trang

NỘI DUNG
1. Tổng quan
2. Cấu tạo hóa học và phân loại
3. Tính chất lý học, hóa học
4. Các hoạt tính sinh học
5. Một số flavonoid tiêu biểu
6. Ứng dụng


TỔNG QUAN
- Các flavonoid được khám phá bởi một trong những nhà sinh hóa
nổi tiếng nhất của thế kỷ 20: Albert Szent-Gyorgyi (1893-1986)
- Có gần 4.000 chất flavonoid có phổ biến trong thực vật và có ở
phần lớn các bộ phận của các loài thực vật bậc cao
- Tác dụng nổi bật của Flavonoid là khả năng chống oxy hóa mạnh.
Flavonoid được phân lập từ thực vật đã được ứng dụng thành các
chế phẩm đặc biệt trị bệnh và là một trong những hợp chất thiên
nhiên có tác dụng làm chậm quá trình lão hóa và đột biến của các
tế bào trong cơ thể, phòng chống ung thư.

HÀM LƯỢNG FLAVONOID TRONG MỘT SỐ THỰC PHẨM
(mg/100g)

Thực phẩm 4-Oxo-
flavonoids
Anthocyanin Catechins Biflavans
Cam 50-100
Nước cam 20-40
Táo 3-16 1-2 20-75 50-90
Nước táo 15
Khoai tây 85-130
Nho 65-140 5-30 50
Củ hành 100-2000 0-25
Đậu khô 10-1000
Trà 5-50 10-500 100-200
Rượu vang đỏ 2-4 50-120 100-150 100-250

CẤU TẠO
- Flavonoid là các hợp chất thuộc nhóm hợp chất phenol đa vòng.
- Cấu trúc phân tử là một chuỗi polyphenolic có 15 nguyên tử
Carbon (khung cơ bản C6C3C6), gồm 2 vòng benzen và 1 mạch 3
Carbon

PHÂN LOẠI
Tùy thuộc vào cấu tạo của mạch C trong bộ khung C6C3C6,
Flavonoid được chia thành các nhóm sau:
1. Nhóm Flavonoids, bắt nguồn từ cấu trúc của 2-phenylchromen-4-
one (2-phenyl-1,4-benzopyrone): flavon, flavonol, flavanon,
flavanol, chalcon, antocyanin, anthocyanidin

PHÂN LOẠI (tiếp theo)
2. Nhóm Isoflavonoids, bắt nguồn từ cấu trúc của 3-
phenylchromen-4-one (3-phenyl-1,4-benzopyrone), bao gồm:

isoflavon, isoflavanon,…

PHÂN LOẠI (tiếp theo)
3. Nhóm Neoflavonoids, bắt nguồn từ cấu trúc của 4-
phenylcoumarine (4-phenyl-1,2-benzopyrone): Ví dụ:
neoflavon

TÍNH CHẤT LÝ HỌC
+ Tính tan trong dung môi: Trong tự nhiên các hợp chất này
thường tồn tại dưới dạng glycoside nên dễ tan trong nước và các
dung môi phân cực, rất dễ bị thủy phân trong môi trường axít, kiềm
nhẹ, hoặc bởi enzym β-glucosidaza, emulsin.
+ Mùi, vị: thường có mùi thơm, vị đắng chát đặc trưng. Do có các
nối đôi liên hợp mà các Flavonoid thường có màu, đặc biệt là màu
vàng. Nếu hệ thống này bị phá vỡ thì hợp chất bị mất màu.
+ Có khả năng hấp thụ tử ngoại do có hệ thống nối đôi liên hợp.

TÍNH CHẤT HÓA HỌC
Flavonoid đa dạng về cấu trúc hóa học vì vậy khả năng
phản ứng hóa học của chúng cũng rất lớn
1. Phản ứng oxy hóa
2. Phản ứng với kiềm
3. Phản ứng este hóa
4. Phản ứng tạo phức với kim loại
5. Tạo liên kết hydro

TÍNH CHẤT HÓA HỌC (tiếp theo)
1. Phản ứng oxy hóa
Các Flavonoid rất dễ bị oxy hóa. Quá trình này có kèm theo
sự mở vòng pyron và đó cũng là nguyên nhân gây ra tác

dụng của Flavonoids đối với các enzym oxy hóa khử
(oxydoreductaza). Nhiều phản ứng oxy hóa khác như với
AgNO3, KmnO4… vẫn được dùng để định tính và định
lượng Flavonoid.

TÍNH CHẤT HÓA HỌC (tiếp theo)
2. Phản ứng với kiềm:
Do các nhóm OH có nhóm axít nên dễ phản ứng với các
hydroxit kiềm tạo muối tan trong nước, khi có nhóm C=O
(cacbonyl) trong phân tử thì tính axít lại càng tăng thêm và
flavonoid có thể tan trong dung dịch NaHCO3

TÍNH CHẤT HÓA HỌC (tiếp theo)
3. Phản ứng este hóa
Trong thiên nhiên ít gặp các este của phenol, nhưng trong
thí nghiệm in vitro, các nhóm OH của phenol thường dễ
dàng cho este, thường gặp là este metylic.

TÍNH CHẤT HÓA HỌC (tiếp theo)
4. Phản ứng tạo phức với kim loại
- Nhóm OH thường tạo phức được với AlCl3, NaOH, KOH, … cho
màu vàng đặc trưng. Đồng thời sự có mặt nhóm chức này là
nguyên nhân làm cho các Flavonoid tự nhiên có ái lực mạnh với
các ion kim loại nặng hóa trị 2 như Fe, Cu, Zn,… và có thể tạo
phức chất bền vững.
- Ngăn chặn sự hình thành các gốc tự do có hại bằng cách kết hợp
với những ion kim loại nặng (Fe, Mn) vốn là những tác nhân xúc
tác nhiều quá trình sinh hóa làm xuất hiện các gốc tự do

TÍNH CHẤT HÓA HỌC (tiếp theo)

5. Tạo liên kết hydro:
Các nhóm OH tự do rất dễ nối với nhau bởi các liên kết hydro nội
phân tử hoặc giữa các phân tử.
Hiện tượng này ảnh hưởng nhiều đến những tính chất hóa lý học
như độ sôi, độ nóng chảy, tính hòa tan,… Khả năng phản ứng cũng
có thể giảm đi đáng kể.

HOẠT TÍNH SINH HỌC
1. Tác dụng chống oxy hóa:
flavonoid tạo ra những gốc tự do bền vững Aryl thay thế các gốc tự
do kém bền vững trong phản ứng peroxy hóa lipid màng tế bào, vì
thế dây chuyền sẽ bị cắt đứt. Ngoài ra flavonoid ngăn chặn hình
thành gốc tự do bằng cách kết hợp với các ion kim loại nặng (Fe,
Mn) vốn là những tác nhân xúc tác nhiều quá trình sinh hóa làm
xuất hiện các gốc tự do.

HOẠT TÍNH SINH HỌC (tiếp theo)
2. Tác dụng đối với các enzym sinh học:
các flavonoid có thể làm kìm hãm hoạt tính của một số enzym xúc
tác cho các quá trình bất lợi cho cơ thể, nhờ thế có thể hỗ trợ chữa
một số bệnh như: đái tháo đường (aldoreductaza khử đường
glucoza), dị ứng hen phế quản (proton-ATP.aza tạo tác nhân
histamin và serotonin), nhiễm siêu vi trùng, kháng viêm
(protaglandin gây cảm giác đau, sốt), thấp khớp,…

HOẠT TÍNH SINH HỌC (tiếp theo)
3. Khả năng chống peroxy hóa lipid màng tế bào:
Những gốc tự do sinh ra từ các quá trình chuyển hóa trong cơ thể
không bền và rất dễ phản ứng. Trong khi đó những gốc tự do tạo ra
từ flavonoid tự nhiên ArO lại rất bền vững, khó phản ứng. Trong

quá trình peroxy hóa lipid màng, những gốc này sẽ loại bỏ và thay
thế các gốc kém bền dẫn tới sự cắt đứt quá trình. Đó chính là cơ
chế giải thích sự chống peroxy hóa lipid của flavonoid, dẫn tới làm
chậm lại sự lão hóa của con người.

MỘT SỐ FLAVONOID TIÊU BIỂU
1. PCO:
Là nhóm proanthocyanidins được gọi chung là procyanidolic
oligomer, gọi tắt là PCO.
PCO có trong nhiều loại thực vật và rượu vang đỏ, tuy nhiên về mặt
thương mại người ta hay dùng PCO trong dịch chiết hạt nho hoặc
vỏ cây thông vùng biển.
Tác dụng: tăng nồng độ vitamin C nội bào, giảm tính thấm tính dễ
vỡ của thành mạch máu, thu dọn các chất oxy hóa và các gốc tự
do, ức chế sự phá hủy collagen,…

MỘT SỐ FLAVONOID TIÊU BIỂU (tiếp theo)
1. PCO (tiếp theo):
Tác dụng:
- Bắt giữ gốc tự do hydroxyl.
- Bắt giữ lipide peroxide.
- Làm chậm trễ quá trình peroxide hóa lipide.
- Ức chế sự sản sinh ra gốc tự do bằng cách ức chế không cạnh
tranh men xanthin oxidase
- Ức chế sự tổn thương do các enzyme (hyaluronidase, elastase,
collagenase,…) có thể làm thoái hóa cấu trúc mô liên kết.

MỘT SỐ FLAVONOID TIÊU BIỂU (tiếp theo)
2. Quercetin
Là một Flavonoid làm xương sống cho nhiều loại Flavonoids khác,

gồm rutin, quercitrin, hesperidin – các Flavonoids của cam quít.
Những dẫn xuất này khác với quercetin ở chỗ chúng có các phân
tử đường gắn chặt vào bộ khung quercetin. Quercetin là một
flavonoid bền vững và hoạt động nhất trong các nghiên cứu, và
nhiều chế phẩm từ dược thảo có tác động tốt nhờ vào thành phần
quercetin với hàm lượng cao.

MỘT SỐ FLAVONOID TIÊU BIỂU (tiếp theo)
2. Quercetin (tiếp theo)
Tác dụng:
- Có khả năng chống viêm do ức chế sự sản xuất và phóng thích
histamin và các chất trung gian khác trong quá trình viêm và dị
ứng.
-Có khả năng chống oxy hóa và tiết kiệm lượng vitamin C sử dụng.
- Ức chế men aldose reductase rất mạnh, men này có nhiệm vụ
chuyển glucose máu thành sorbitol

MỘT SỐ FLAVONOID TIÊU BIỂU (tiếp theo)
3. Polyphenol trong trà xanh
Polyphenol chính trong trà xanh là các flavonoid (catechin,
epicatechin, epicatechin gallate, epigallocatechin gallate, và
proanthocyanidin). Epigallo catechin gallate là thành phần hoạt
động mạnh nhất.
Flavonoid trong chè xanh thuộc vào nhóm Quercetin và Catechin,
trong đó nhóm Catechin chiếm đa số.

MỘT SỐ FLAVONOID TIÊU BIỂU (tiếp theo)
3. Polyphenol trong trà xanh (tiếp theo)
Catechin có tác dụng hạn chế tích mỡ, làm tăng cholesterol "tốt" -
cholesterol tỷ trọng cao (HDL) - vì thế làm giảm khả năng mắc phải

các bệnh về tim mạch.
Các dẫn xuất catechin của chè xanh (EC-Epicatechin, ECG-
Epicatechin gallat, EGC- Epigallocatechin, EGCG-Epigallocatechin
gallat) có tác dụng chống oxy hóa, phòng ngừa và chữa trị các
bệnh tim mạch, tác dụng lên chuyển hóa chất béo làm giảm nồng
độ triglyxerit và cholesterol có hại,…

Ứng dụng trong y dược học
- Flavonoid làm bền thành mạch, được dùng trong các trường hợp
rối loạn chức năng tĩnh mạnh, trĩ, rối loạn tuần hoàn võng mạc,
- Flavonoid còn có tác dụng chống độc, làm giảm thương tổn gan,
bảo vệ chức năng gan.
- Nhiều flavonoid thuộc nhóm flavon, flavanon, flavanol có tác dụng
lợi tiểu rõ rệt có trong lá diếp cá, cây râu mèo,