Khoá luận tốt nghiệp các hợp chất steroit phân lập từ loài hải miên haliclona varia

TRƯ ỜNG ĐẠI HỌC s ư PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC

NGUYÊN THỊ LY

CÁC HỢP CHẤT STEROIT PHÂN
LẬP TỪ LOÀI HẢI MIÊN
HALICLONA VARIA

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
•

•

C h u y ên n gàn h : H ó a H ữ u C ơ

HÀ NỘI - 2015

•

•


TRƯỜNG ĐẠI HỌC s ư PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HOÁ HỌC
*****&&&

NGUYỄN THỊ LY

CÁC HỢP CHẤT STEROIT PHÂN
LẬP TỪ LOÀI HẢI MIÊN

HALICLONA VARIA

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
•

•

•

•

C huyên ngành: H oá H ữu C ơ

Ngưòi hướng dẫn khoa học
PGS.TS PHAN VĂN KIỆM

HÀ NỘI - 2015


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tắt Nghiệp

LỜ I CẢM ƠN
Khoá luận tốt nghiệp này được hoàn thành tại phòng Nghiên cứu cấu
trúc - Viện Hóa sinh biển - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Trước tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới
PGS.TS Phan Văn Kiệm đã nhiệt tình, tận tâm hướng dẫn em trong suốt quá
trình thực hiện khóa luận này.
Em xin được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Văn Bằng

cùng toàn thể các thầy cô giáo trong khoa Hóa học, các thầy cô giáo trong
Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã truyền đạt những kiến thức quý báu
cho em trong suốt quá trình học tập tại trường.
Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn tới TS. Hoàng Lê Tuấn Anh và
TS. Nguyễn Xuân Nhiệm cùng các thầy cô, anh chị trong phòng Nghiên cứu
cấu trúc - Viện Hoá sinh biển - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt
Nam đã tận tình chỉ bảo, tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trong thời
gian làm khoá luận tốt nghiệp.
Trong quá trình làm khóa luận tốt nghiệp này, mặc dù đã hết sức cố
gắng nhưng chắc chắn không thể tránh được những thiếu sót. Vì vậy, em kính
mong nhận được ý kiến đóng góp, chỉ bảo của các quý thầy cô và bạn bè!
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, thảng 05 năm 2015
Sinh viên

Nguyễn Thị Ly

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

Lóp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tốt Nghiệp

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
13C-NMR

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13

Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy

^ -N M R

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton
Proton Magnetic Resonance Spectroscopy

cosy

2D-NMR

'H -'H chemical shift correlation Spectroscopy
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều
Two-Dimensional NMR

cc

Sắc ký cột - column chromatography

DEPT

Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer

EI-MS

Phổ khối lượng va chạm electron
Electron Impact Mass Spectrometry

FAB-MS

Phố khối lượng ban phá nguyên tử nhanh
Fast Atom Bardment Mass Spectrometry

ESI-MS

Phổ phun mù điện tử
Electron sparyt Ionization Mass Spectroscopy

HMBC

Heteronuclear Multiple Bond coherence

HSQC

Heteronuclear Single Quantum coherence

HR-MS

Phổ khối lượng phân giải cao
Hight Resonlution Mass Spectrometry

IR

Phổ hồng ngoại Infrared Spectroscopy

Me

Nhóm Metyl

MS

Phổ khối lượng Mass Spectroscopy

NOESY

Nuclei* Overhauser Effect Spectroscopy

TLC

Sac ký lớp mỏng Thin Layer chromatography

Sinh viên Nguyen Thị Ly

Lóp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tắt Nghiệp

DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ VÀ s ơ ĐỒ

Bảng 4.1. Dữ liệu phổ NMR của họp chất 1 và chất tham khảo.....................41
Bảng 4.2. Dữ liệu phổ NMR của hợp chất 2 và chất tham khảo....................47
Hình 1.1.a. Hình ảnh một số loài hải miên thuộc chi Halỉclona........................4
Hình 1.1 .b. Cấu trúc họp chất Agosterol A ......................................................... 5
Hình 1.1 .c. Cấu trúc họp chất Halichondrin B ..................................................... 5
Hình 1.1 .d. Cấu trúc họp chất E-7389.................................................................. 6
Hình 2.1: Mầu tiêu bản Haliclona varỉa...........................................................30
Hình 4.1 .a. Cấu trúc hóa học của hợp chất 1 ................................................... 36

Hình 4.1.b. Phổ 'H- NMR của hợp chất 1 ......................................................... 37
Hình 4.1 .c. Phổ l3C -NMR của hợp chất 1......................................................... 37
Hình 4.1 .d. Phổ DEPT- NMR của họp chất 1.................................................. 38
Hình 4.1 .e. Phổ HSQC của hợp chất 1..............................................................39
Hình 4.1 .g. Phổ HMBC của hợp chất 1 ............................................................39
Hình 4.1 .h. Các tương tác HMBC của họp chất 1 ..........................................40
Hình 4.2.a. Cấu trúc hóa học của hợp chất hợpchất 2 .....................................42
Hình 4.2.b. Phổ 'H-NMR của hợp chất 2 .........................................................43
Hình 4.2.C. Phổ l3C-NMR của hợp chất 2.......................................................... 43
Hình 4.2.Ớ. Phổ DEPT của họp chất 2 ..............................................................44
Hình 4.2 e. Phổ HSQC của hợp chất 2..............................................................45
Hình 4.2.g. Phổ HMBC của hợp chất 2 ............................................................45
Hình 4.2.h. Các tương tác HMBC của họp chất 2 ........................................... 46
Sơ đồ 3.1. Sơ đồ phân lập các họp chất từ Hải miên Haliclona varia...........34

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

Lóp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tốt Nghiệp

MỤC LỤC
Trang
M Ở Đ Ầ U .................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỎNG Q U A N .............................................................................. 2
1.1. Tổng quan về các loài hải miên và các loài hải miên thuộc chi Haliclona.... 2
1.1.1. Tống quan về các loài hải m iên..................................................................2

1.1.1.1. Phân bo, sinh th ả i.................................................................................... 2
1.1.1.2. Thành phần hóa học................................................................................. 2
1.1.1.3. Công dụng................................................................................................. 3
1.1.1.4. Hải miên ở Việt Nam...............................................................................3
1.1.2. Tông quan về loài hải miên thuộc chi Haliclona................................... 3
1.2.1. Giới thiệu chung........................................................................................... 6
1.2.1.1. Khải niệm .................................................................................................. 6
1.2.1.2. Cấu trúc khung cơ bản của Steroit......................................................... 7
ỉ .2.1.3. Phân loại Steroỉt..................................................................................... 7
7.2.2. Một số steroit cơ bản................................................................................ 8
1.2.2. L Sterol..........................................................................................................8
1.2.2.2. Axỉt m ậ t....................................................................................................10
1.2.2.3. Hormon steroit........................................................................................ 12
1.3.

Các phương pháp chiết mẫu sinh vật........................................................ 16

1.3.1. Chọn dung mỏi chiết..................................................................................16
1.3.2. Quả trình chiết........................................................................................... 18
1.4. Các phương pháp sắc ký trong phân lập các họp chất hữu cơ.......................19
1.4.1. Đặc điểm chung.......................................................................................... 19
1.4.2. Cơ sở của phương pháp sắc k ý ................................................................ 20
1.4.3. Phân loại các phương pháp sắc k ý .......................................................... 20
1.4.3.ỉ. Sắc ký cột (C.C).......................................................................................23

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

Lóp K37A - Hóa học

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tắt Nghiệp

1.4.3.2.Sắc ký lớp m ỏng.......................................................................................24
1.5. Một số phương pháp hoá lý xác định cấu trúc của các hợp chất hữu c ơ ....25
1.5.1. Phổ hồng ngoại ........................................................................................25
1.5.2. Phổ khối lượng...........................................................................................25
1.5.3. Phố cộng hưởng từ hạt n h â n ................................................................... 26
1.5.3.1. Phố 'H -NM R...........................................................................................27
1.5. ỉ. 2. Phổ I3C-NMR..........................................................................................27
1.5.3.4.Phổ 2D-NMR............................................................................................ 27

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u ....... 30
2.1.

Mầu sinh vật biển...................................................................................... 30

2.2. Phương pháp phân lập các họp chất.............................................................. 30
2.2.1. Sắc ký lớp mỏng (TLC )............................................................................. 30
2.2.2. Sắc ký lớp mỏng điều chế..........................................................................30
2.2.3. Sắc kỹ cột (CC)........................................................................................... 31
2.3. Phương pháp xác định cấu trúc hoá học các họp chất................................. 31
2.4. Dụng cụ và thiết bị..........................................................................................31
2.4.1. Dụng cụ và thiết bị tách chiết................................................................... 31
2.4.2. Dụng cụ và thiết bị xác định cấu trúc......................................................32
2.5. Hoả chất........................................................................................................ 32
CHƯƠNG 3: THỤC N G H IỆ M .......................................................................33
3.1. Phân lập các hợp chất.....................................................................................33
3.2. Tính chất lý hoá của các hợp chất phân lập được..........................................33

CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..................................................38
4.1. Xác định cấu trúc hóa học của họp chất 1..................................................... 36
4.2. Xác định cấu trúc hoá học của họp chất 2..................................................... 42
KẾT LUẬN......................................................................................................... 48
TÀI LIỆU THAM K H Ả O ................................................................................ 50

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

Lóp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tắt Nghiệp

M Ở ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Việt Nam ta nằm trong khu vực nhiệt đới cận xích đạo, có khí hậu nóng
ẩm, mưa nhiều, độ ẩm cao (khoảng trên 80%), nên nước ta được thiên nhiên
ban tặng một hệ động thực vật đa dạng và phong phú với hàng ngàn loài khác
nhau. Nước ta có bờ biển trải dài, có khí hậu thuận lợi tạo điều kiện phát triển
cho nhiều loài hải miên. Các loài hải miên có vai trò rất quan trọng trong các
ngành nghiên cứu khoa học. Nhiều loài có các chất có hoạt tính sinh học giá
trị làm thuốc chữa bệnh như ung thư, kháng khuẩn, khử độc... Gần đây loài
sinh vật biến này đặc biệt được chú trọng các ngành khoa học vật liệu và công
nghệ sinh học nano. Người ta có thể sản xuất nguyên liệu thay thế xương, để
trám răng,... từ hải miên. Tuy nhiên, cho đến nay chưa nhiều nghiên cứu về
hải miên ở Việt Nam. Trên thế giới, các nhà khoa học đã rất chú ý đến hải
miên và coi đây là một đối tượng nghiên cứu thú vị với nhiều hoạt chất sinh
học được phát hiện.

Xuất phát từ các cơ sở trên tôi chọn đề tài làm khoá luận tốt nghiệp là:
“Các họp chất steroit phân lập từ loài Hải miên Halỉclona varỉa
Với mục đích nghiên cứu các thành phần steroit có trong hải miên
Haliclona varia và xác định cấu trúc hoá học của các hợp chất được phân lập.
Từ đó, tạo cơ sở cho những nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực tìm kiếm
những hoạt chất có thể ứng dụng vào trong thực tế cuộc sống. Đây là yếu tố
quan trọng có ý nghĩa thực tiễn đối với sự phát triển của nền y học Việt Nam.
2. Nhiệm vụ của đề tài
- Xử lí mẫu và tạo dịch chiết metanol.
- Nghiên cứu phân lập các hợp chất steroit từ loài Hải miên Haliclona
varia.
- Xác định cấu trúc hoá học của các họp chất đã phân lập được.

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

1

Lởp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tắt Nghiệp

CHƯƠNG 1: TỐNG QUAN
1.1. Tổng quan về các loài hải miên và các loài hải miên thuộc chi Haliclona
1.1.1. Tống quan về các loài hải miên
Hải miên là các loài động vật thuộc ngành Porifera, chúng có mặt từ
thời tiền sử, là nguồn cung cấp dồi dào các họp chất có chứa nhiều hoạt tính
sinh học quý như kháng viêm, chống ung thư... Cơ thể của chúng bao gồm

một lớp trung mô dạng thạch được kẹp giữa hai màng tế bào mỏng. Trong khi
tất cả các loài động vật khác có các tế bào chưa biệt hóa có thể chuyển thành
các dạng tế bào chuyên biệt khác nhau thì duy nhất các loài hải miên có một
số tế bào đã được biệt hóa mà vẫn có thể chuyển thành các dạng tế bào khác,
thông thường chúng di chuyến giữa các màng tế bào cơ bản và lớp trung mô.
Trong hơn 15000 họp chất phân lập từ các loài sinh vật sống ở đại
dương, có đến hơn 5300 hợp chất phân lập từ hải miên. Hoạt động dược học
của các họp chất này có thể xếp vào các nhóm chống viêm, chống khối u, ức
chế miễn dịch, chống virus, chống sốt rét, kháng sinh.. .[ 1 ].
Do hải miên không có hệ thần kinh, hệ tiêu hóa hay hệ tuần hoàn nên
hầu hết chúng dựa vào việc duy trì một dòng nước ổn định chảy qua cơ thể để
thu nhận thức ăn và oxi và loại bỏ chất thải.
1.1.1.1. Phân bố, sinh thái
Mặc dù có một số loài hải miên nước ngọt nhưng đa phần hải miên là
các loài động vật biển, phân bố rộng khắp từ các vùng triều cho tới tận độ sâu
hơn 8.800 m [2 ].
1.1.1.2. Thành phần hóa học
Các họp chất phân lập được thường tập trung vào các nhóm chất
nucleosit không điển hình, các tecpen, sterol, các peptit vòng, alcaloit, axit
béo và các dẫn xuất của axit amin [ 1 ].

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

2

Lởp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tắt Nghiệp

Thành phần hóa học chủ yếu của các loài Haliclona là các họp chất
thuộc nhóm sterol, axit béo, các ancaloit, các họp chất chứa brom, một số
họp chất có nhiều nối ba hoặc có cấu trúc rất phức tạp [2 ].
1.1.1.3. Công dụng
Mối liên hệ giữa hải miên và y học đã có từ thời xưa khi các thầy lang
thời kỳ La Mã sử dụng một số loài hải miên hòa với lốt để kích thích quá
trình đông máu hoặc trộn với một số dịch chiết thực vật để gây mê bệnh nhân.
Các hợp chất từ hải miên luôn có những đặc tính quý để phát triển thành
thuốc chữa bệnh cho con người [ 1 ].
1.1.1.4. Hải miên ở Việt Nam
Hải miên ở vùng biển nước ta đã bắt đầu được nghiên cứu từ những
năm 70 của thế kỉ 20. Tuy nhiên, những nghiên cún về hải miên hầu như chưa
được công bố.
Những nghiên cún gần đây của Viện tài nguyên và Môi trường biển và
Viện Hải dương học cho thấy hải miên ở Việt Nam rất phong phú và đa dạng,
với trữ lượng lớn. Có thế kế tên một số loài như: Dysidea cinerea, Haliclona
subarmigera, Mycale plumose, Petrosia nigricans, Clathria vulpina, Niphates
sp, Ianthellabasta,... Các loài này được phân bố chủ yếu trong các rạn san hô,
nằm dọc ven bờ biển và xung quanh các vùng đảo như Cát Bà, Hạ Long,
Trường Sa, Hoàng Sa, vịnh Nha Trang, Phú Quốc,... ở Việt Nam.
1.1.2. Tống quan về loài hải miên thuộc chi Haliclona
Trong số khoảng từ 5.000 đến 10.000 loài hải miên đã được biết đến,
hầu hết chúng sống dựa vào nguồn thức ăn là các vi khuẩn và các mảnh vụn
trong nước. Đối với một số vi sinh vật chủ tổng hợp quang năng, chúng
thường sản xuất thức ăn và oxi nhiều hơn số chúng tiêu thụ. Một số loài hải
miên sống trong các môi trường nghèo dinh dưỡng và trở thành động vật ăn
thịt sống dựa vào các loài giáp xác nhỏ.

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

3

Lởp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tốt Nghiệp

Hình l.l.a . Hình ảnh một số loài hải miên thuộc chỉ Halỉclona
Hiện nay các nhà khoa học đã phát hiện gần 200 họp chất thuộc chi
Haliclona. Thành phần hóa học chủ yếu của các loài Haliclona là các hợp
chất thuộc nhóm sterol, axit béo, các ancaloit, các hợp chất chứa brom, một số
họp chất có nhiều nối ba hoặc có cấu trúc rất phức tạp và có hoạt tính gây độc
tế bào và kháng sinh mạnh... [2 ].
Ngoài ra còn rất nhiều hoạt chất chống ung thư hoạt động trên các cơ
chế vô cùng phức tạp khác. Một vài trong số các họp chất này đã được nghiên
cứu tương đối sâu về cơ chế hoạt động. Người ta đã chứng minh được rằng
việc liên kết của azidoagosterol-A, một hợp chất tách được từ loài hải miên
Spongiasp, trên MRP-1 (một protein có hoạt tính kháng nhiều thuốc) và làm
bất hoạt protein này đã tăng hiệu quả điều trị khối u của nó [6 ].
Sinh viên Nguyễn Thị Ly

4

Lởp K37A - Hóa học

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tắt Nghiệp
ỌH

Hình 1.1.b. Cấu trúc họp chất Agosterol A
Halichondrin B được phát hiện có hoạt tính gây độc tế bào mạnh và đã
phân lập được từ nhiều loài hải miên bao gồm Halichondria okadai (Nhật
Bản), Axinella sp., Phakellỉa carteri, Lissodendoryx sp (New Zealand)... Hợp
chất này đã được nghiên cứu qua nhiều giai đoạn lâm sàng khác nhau cũng đã
được nghiên cún sâu về mặt cơ chế tác động. Những nghiên cún về mặt mô
học trên các dòng tế bào ung thư lymphô và tiền liệt tuyến đã cho thấy hoạt
chất này có liên quan đến quá trình tự chết của tế bào. Halichondrin B và
norhalichondrin B đã được nghiên cún tổng hợp thành công.

Ngoài ra, rất nhiều dẫn xuất có cấu trúc đơn giản hơn của chúng đã
được tổng hợp và một số dẫn xuất vẫn duy trì được hoạt tĩnh sinh học. Một
dẫn xuất trong số này là E-7389, đã được lựa chọn nghiên cún phát triển thêm

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

5

Lởp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tắt Nghiệp

và hiện nay đang được tiến hành các thừ nghiệm lâm sàng pha III điều trị ung
thư biểu mô vú [8].

Tuy nhiên, cho đến nay vẫn chưa có nghiên cứu nào về thành phần hóa
học và hoạt tính sinh học loài Haliclona varía.
1.2. Tổng quan về steroit [3],[7]
1.2.1. Giởi thiệu chung
Steroit có nhiều trong thiên nhiên và chúng tạo thành một nhóm hợp
chất phân phối rộng khắp. Do tác dụng sinh lí của steroit nên nó không những
là mối quan tâm khoa học quan trọng mà còn có ý nghĩa quan trọng trong
việc sử dụng dược học.
1.2.1.1. Khái niệm
Steroit có nhiều trong tự nhiên, là este phức tạp của rượu đa vòng sterol
với các axit béo cao phân từ và là một nhóm họp chất tương tự nhau có trong
động vật và thực vật.
Đa số các steroit khi đun nóng với Selen ở 360°c tạo ra hợp chất Diel
có công thức phân tử Ci8H Ị6.

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

6

Lởp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tốt Nghiệp

steroit

3 '-m etyl -1,2-xicl Oịientanopenan

1.2.1.2. Cấu trúc khung cơ bản của Steroit
Steroit là những họp chất có thể được coi như bộ khung cơ bản của 4 hệ
vòng steran hay gonan: pehiđroxiclopentanophenatren

Pehiđroxiclopentanophenatren
Sườn này có 6 nguyên tử Cacbon bất đối ở các vị trí 5, 8 , 9, 10, 13 và
14. Do đó có tối đa 26 = 64 đồng phân lập thể. Tuy nhiên, vì lí do lập thể, chỉ
có vài kiểu dung họp các vòng A và B, B và c , c và D, có thể tồn tại trong
các steroit thiên nhiên, nên tổng số đồng phân lý thuyết giảm đi rất nhiều và
thường hay có nhóm metyl ở vị trí cỉs và C]9.
1.2.1.3. Phân loại Steroit
Chúng gồm các loại quan trọng như:
- Sterol (cholesterol, ergosterol, vitamin D, strigmasterol).
- Hormon steroit (hormon giới tính, hormon vỏ tuyến thượng thận).
- Axit mật (axit cholic, axit chenodoxycholic,..
- Ancaloit steroit (conesin, solanidin,..
- Glucozit trợ tim (digitoxigenin, stophantidin).

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

1

Lởp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tắt Nghiệp

1.2.2. Một số steroit cơ bản
ỉ .2.2.1. Sterol
Sterol còn được gọi là rượu steroit; có trong mỡ động vật và dầu thực vật,
là những chất kết tinh. Trong phân tử chỉ chứa chức ancol, chúng có nguồn gốc
từ động vật (zoosterol), thực vật (phytosterol) và từ nấm (mycosterol).
Sterol tồn tại ở dạng tự do hoặc dạng este với các axit béo cao phân tử.
Khung cơ bản của sterol:

* Phân loại:
- Nhóm sterol động vật (zoosterol): cholesterol, cholestanol, coprostanol.
- Nhóm sterol thực vật (phytosterol): ergosterol, stigmasterol.
- Nhóm sterol được tạc ra từ nấm, mốc gọi là sterol vi sinh,
a. Cholesterol
Cholesterol có dạng sáp màu trắng, chúng thường xuất hiện trong một
số thức ăn của chúng ta. Nó được sản sinh ra bởi tất cả các tế bào của cơ thể,
nhung đáng kể nhất là tế bào gan. Đe có sức khỏe tốt, cơ thể không thể thiếu
được một so cholesterol tối thiểu.
Cholesterol là thành phần thiết yếu trong việc tạo ra một số hormon
nhất định, ngoài ra nó còn là thành phần quan trọng trong các tế bào. Hầu hết
với mọi cơ thể người, tế bào gan sản sinh ra khoảng 70% - 75% cholesterol
trong máu, 25% - 30% còn lại được lấy tù' thực phẩm ăn vào.
Tuy nhiên, việc có quá nhiều cholesterol trong máu lại gây xơ vữa động
mạch và có thể gây tai biến chết người. Neu hàm lượng cholesterol trong máu
cao thì nguy cơ xảy ra đau tim, đột quỵ cao hơn những người có hàm lượng

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

8

Lởp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tốt Nghiệp

cholesterol bình thường và thấp. Cao cholesterol có thể do di truyền, nhưng
thường ngăn ngừa và điều trị được.
Công thức phân tử: C27H460
Công thức cấu tạo

cấu dạng

b. Vitamin D
* Công thức và tính chất:
Hai vitamin quan trọng nhất là: vitamin D2, vitamin D3

Vitamin D2

Vitamin D3

- Provitamin D khi được chiếu sáng bằng tia tử ngoại sẽ trở thành
vitamin D, là dẫn xuất của sterol.
- Vitamin D được tìm thấy nhiều trong dầu, gan, cá biển, lòng đỏ trứng,
dầu thực vật, rau xanh.
* Tác dung của vitamỉn D:
- Tăng cường sự hấp thu canxi và photpho ở màng một.
- Điều chỉnh photphat của thận.
- Thiếu vitamin D gây nên bệnh còi xương ở trẻ em và bệnh loãng

xương ở người lớn.

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

9

Lởp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tốt Nghiệp

c. Một số sterol khác
* Ergosterol:
-

Công thức phân tử: C 28 H 44 O

Công thức cấu tạo

cấu dạng

Ergosterol
Chất này có trong nấm, lá, quả và rễ của nhiều loại cây.
* Stỉgmasterol:
- Công thức phân tử: C 29H480
Công thức cấu tạo:

cấu dạng:

Stigmasterol
- Là sterol thực vật, cô lập từ dầu đậu nành và nhiều loại thực vật khác.
1.2.2.2. Axỉt mật
a. Khái quát
- Khi oxi hóa cholesterol sẽ hình thành axit mật.
- Axit mật thường ở dạng amit của axit cholic, axit allocholic với glyxin
(NH2-CH 2-COOH) hoặc với taurin (N H 2 -C H 2 -C H 2 S O 3 H ).

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

10

Lớp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tốt Nghiệp

- Các axit mật thường được giữ lại trong cơ thể dạng phức mật tự do.
Tại thành một, chúng tiếp tục tham gia tạo phức với các axit hữu cơ.
- Chức năng quan trọng của axit mật: tiêu thụ dầu mỡ. Chúng tồn tại
dưới dạng muối kiềm, có chức năng nhũ hóa để chất béo thấm vào thành ruột,
b. Một số axit mật thường gặp
* Axỉt cholic:
- Axit cholic không màu, trong suốt, không tan trong nước (tan trong
cồn và trong axit axetic), nhiệt độ nóng chảy 200-20 l°c.
- Do sự thủy phân glycocholic và taurocholic dưới tác dụng của vi
khuẩn, một lượng axit cholic tự do tồn tại trong mật cũng như trong ruột.

o

Axỉt cholic
* Axit chenodeoxvcholic:
o

Axit chenodeoxycholic
- Axit chenodeoxycholic trong suốt, không tan trong nước (tan trong
cồn và trong axit axetic), được tổng hợp từ cholesterol.
- Muối của nó được gọi là chenodeoxycholates.

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

11

Lớp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tốt Nghiệp

- Axit chenodeoxycholic và axit cholic là những axit mật quan trọng
nhất của con người.
* Axỉt deoxvcholic:
- Axit deoxycholic ở dạng tinh khiết, không màu trong suốt. Nó hòa tan
được trong cồn và axit axetic.
- Trong cơ thể, chúng có tác dụng nhũ tương hóa, được ứng dụng làm
thuốc thông mật, ngăn ngừa, hòa tan sỏi mật.
o

Axit deoxycholic
* Axit ursodeoxycholic:
-

Axit ursodeoxycholic giúp điều chỉnh cholesterol bằng cách giảm bớt

nhịp độ hấp thụ của thành ruột, dùng để xử lý những sỏi mật.
o

Axit ursodeoxycholic
ỉ.2.2.3. Hormon steroit
a. Hormon sinh dục:
>

Hormon sinh dục nữ: gồm 2 loại chính là estrogen và progesterone, chủ

yếu được tiết ra từ buồng trứng.

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

12

Lớp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tốt Nghiệp

* Estrogen:
Các chất tiêu biểu thuộc nhóm này như: estron, estrion, estradiol.
Cấu trúc: trong phân tử nhóm setrogen có 1 vòng benzen, chứa nhóm
OH axit, chứa xeton và 1 nhóm metyl.
+ Estron:
Công thức phân tử: Ci8H2202
Công thức cấu tạo:

Estron
Phân bố ở hầu hết các cơ quan của cơ thể.
+ Estrion:
Công thức phân tử: C 18ỈỈ 24 O 3
Công thức cấu tạo:
OH

+ Estradiol:
Công thức phân tử: Ci 8H2402
Công thức cấu tạo:

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

13

Lớp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

a - estradiol

Khỏa Luận Tốt Nghiệp

ß - estradiol

- Estradiol được phân bo rộng ở khắp nơi trong cơ the, estradiol
chuyến hóa nhiều ở gan, bài tiết qua nước tiểu, một lượng nhỏ qua phân.
- Sự giảm estradiol sẽ gây rối loạn quá trình điều nhiệt.
* Progesteron:
Công thức phân tử: C21H 30O2
Công thức cấu tạo:

Progesteron
Progesteron có bản chất hóa học là hợp chất steroit được tổng hợp từ
cholesterol hoặc từ axetyl-coenzim A.
>

Hormon sinh dục nam: gồm có andosterol, testosterol, dehydroepiandosteron,

dehydrotestosteron, được gọi với tên chung là androgen.
* Andosterol:
Công thức phân tử: C 19H 30 O 2
Công thức cấu tạo:

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

14

Lớp K37A - Hóa học

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tốt Nghiệp

Andosterol
* Testosterol:
Công thức phân tử: C 19H 28O2
Công thức cấu tạo:

b. Hormon tuyến thượng thận:
- Hormon vỏ thượng thận costicosteroit có 21 cacbon, phân tử có một
nhóm chức xeton và ancol.
- Các hormon này điều tiết sự trao đổi chất khoáng, nước, gluxit trong
cơ thể.
- Các chất tiêu biểu của nhóm này là: hydrocortizon và coztizon.

Cortizon

Hyclrocortizon

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

15

Lớp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tắt Nghiệp

1.3. Các phương pháp chiết mẫu sinh vật
Tuỳ thuộc vào đối tượng chất có trong mẫu khác nhau (chất phân cực,
chất không phân cực, chất có độ phân cực trung bình...) mà ta chọn dung
môi và hệ dung môi khác nhau.
1.3.1. Chọn dung môi chiết
Sự hiểu biết về những đặc tính của những chất chuyển hoá thứ cấp
trong cây được chiết sẽ rất quan trọng để từ đó lựa chọn dung môi thích họp
cho quá trình chiết, tránh được sự phân huỷ chất bởi dung môi và quá trình
tạo thành chất mong muốn.
Dung môi dùng trong quá trình chiết cần phải được lựa chọn rất cấn thận.
Điều kiện của dung môi là phải hoà tan được những chất chuyển hoá thứ cấp
đang nghiên cứu, thường thì các chất chuyển hoá thứ cấp trong cây có độ phân
cực khác nhau. Ngoài ra dung môi cần dễ dàng được loại bỏ, có tính trơ (không
phản ứng với chất nghiên cún), không dễ bốc cháy, không độc. Hiệu quả và chất
lượng của quá trình chiết có thể bị ảnh hưởng nếu dung môi có lẫn các tạp chất.
Vì vậy, nhũng dung môi này nên được chung cất để thu được dạng sạch trước
khi sử dụng. Thường có một số chất dẻo lẫn trong dung môi ở quá trình sản xuất
hoặc khâu bảo quản (trong các thùng chứa hoặc các nút đậy bằng nhựa), ví dụ:
các diankyl phtalat, tri-n-butyl-axetylcitrar và tributylphosphat.
Metanol và cloroíboc thường chứa dioctylphtalat [di-(2-etylhexyl)phtalat hoặc bis-2-etylhexyl-phtalat]. Chất này sẽ làm sai lệch kết quả phân
lập trong các quá trình nghiên cún hoá thực vật, thể hiện hoạt tính trong thử
nghiệm sinh học và có thể làm bẩn dịch chiết của cây. Clorofooc, metylen
clorit và metanol là những dung môi thường được lựa chọn trong quá trình
chiết sơ bộ một phần của cây như: lá, thân, rễ, củ, quả, hoa...
Những tạp chất của cloroíooc như CH2C12, CH2ClBr có thể phản ứng
với một vài hợp chất như các ancaloit tạo muối bậc 4 và những sản phẩm khác.

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

16

Lớp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tắt Nghiệp

Tương tự như vậy, sự phân huỷ, sự khử nước hay sự đồng phân hoá với các
hợp chất khác có thể xảy ra bởi sự có mặt của lượng nhỏ axit clohiđric (HC1).
Clorofooc có thế gây tổn thương cho gan và thận nên khi làm việc với chất
này cần được thao tác khéo léo, cẩn thận ở nơi thoáng mát và phải đeo mặt nạ
phòng độc. Metylen clorit ít độc hơn và dễ bay hơi hơn cloroíooc.
Metanol và etanol 80% là những dung môi phân cực hơn các
hiđrocacbon thế clo. Người ta cho rằng các dung môi thuộc nhóm rượu sẽ
thấm tốt hơn lên màng tế bào nên để thu được lượng lớn các thành phần
trong đó, các dung môi này sẽ được sử dụng trong quá trình chiết. Trái lại,
khả năng phân cực của clorofooc thấp hơn, nó có thế rủa giải các chất nằm
ngoài tế bào. Các ancol hoà tan phần lớn các chất chuyển hoá phân cực cùng
với các hợp chất phân cực trung bình và thấp. Vì vậy, các chất này cũng bị
hoà tan đồng thời khi chiết bằng ancol. Thông thường dung môi cồn trong
nước có những đặc tính tốt nhất cho quá trình chiết sơ bộ.
Tuy nhiên, cũng có một vài sản phẩm mới được tạo thành khi dùng
metanol trong suốt quá trình chiết. Trechlonolide A thu được từ trechlonaetes
aciniata được chuyển thành trechlonolide B bằng quá trình phân huỷ
1 -hydroxytropacocain cũng xảy ra khi erythroxylum novogranatense được chiết

trong metanol nóng là một ví dụ.
Nước thường ít được sử dụng để thu dịch chiết thô từ cây mà thay vào

đó là dùng dung dịch nước của metanol. Dietyl ete hiếm khi được dùng cho
các quá trình chiết thực vật vì nó rất dễ bay hơi, bốc cháy và rất độc, đồng
thời nó có xu hướng tạo thành peroxit dễ nổ. Peroxit của dietyl ete dễ gây
phản ứng oxi hoá với các hợp chất không có khả năng tạo cholesterol như các
carotenoid. Axeton cũng có thể tạo thành axetonit nếu 1,2-cis-diol có mặt
trong môi trường axit. Quá trình chiết dưới điều kiện axit hoặc bazơ thường

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

17

Lớp K37A - Hóa học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khỏa Luận Tắt Nghiệp

được dùng với quá trình phân tách đặc trung, cũng có khi xử lí các dịch chiết
bằng axit-bazơ có thể tạo thành những sản phẩm mong muốn.
Sau khi chiết, dung môi được cất ra bằng máy cất quay ở nhiệt độ
không quá 30-40°C, với một vài hoá chất chịu nhiệt có thể thực hiện ở nhiệt
độ cao hơn.
1.3.2. Quá trình chiết
Hầu hết quá trình chiết đơn giản được phân loại như sau:
- Chiết ngâm.
- Chiết sử dụng một loại thiết bị là bình chiết Xoclet.
- Chiết sắc với dung môi nước.
- Chiết lôi cuốn theo hơi nước.
Chiết ngâm là một trong những phương pháp được sử dụng nhiều nhất

trong quá trình chiết sinh vật bởi nó không đòi hỏi nhiều công sức và thời
gian. Thiết bị sử dụng là một bình thuỷ tinh với một cái khoá ở dưới đáy để
điều chỉnh tốc độ chảy thích hợp cho quá trình tách rửa dung môi. Dung môi
nóng sẽ đạt hiệu quả chiết cao hơn. Trước đây, máy chiết ngâm đòi hỏi phải
làm bằng kim loại nhưng hiện nay có thể dùng bình thuỷ tinh.
Thường quá trình chiết một mẫu chỉ thực hiện qua 3 lần dung môi vì
khi đó cặn chiết sẽ không còn chứa những chất giá trị nữa và quá trình chiết
ngâm không được sử dụng như phương pháp chiết liên tục bởi mẫu được
ngâm với dung môi trong máy chiết khoảng 24 giờ rồi chất chiết sẽ được lấy
ra. Sự kết thúc quá trình chiết được xác định bằng một vài cách khác nhau.
Ví dụ:
- Đối với việc chiết các ancaloit, ta có thể kiểm tra sự xuất hiện của hợp
chất này bằng sự tạo thành kết tủa với nhũng tác nhân đặc trung như tác nhân
Đragendroff và tác nhân Maye.

Sinh viên Nguyễn Thị Ly

18

Lớp K37A - Hóa học