hợp chất tự nhiên alkaloids

Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo Sau Đại Học
Trường Đại Học Nông Lâm Tp.Hcm

Công nghệ phân lập các hợp chất
tự nhiên

1

HV: Nguyễn Thái Sa Vin
Châu Tấn Phong
1


ALKALOIDS


TỔNG QUAN VỀ ALKALOIDS



Có nguồn gốc từ chữ alcali tiếng ả rập là kiềm



Hợp chất hữu cơ chứa dị vòng N



Có trong thực vật và động vật, nấm



Phản ứng kiềm với muối acid và muối này dễ kết
tinh



Có 1 số phản ứng tạo tủa



Có hoạt tính sinh học rất quan trọng


Cấu tạo hóa học


Trong cấu trúc hóa học chứa ít nhất 1 N
trong phân tử



có một số chất được xếp vào nhóm alkaloid
nhưng nitơ không có dị vòng mà ở mạch
nhánh như: ephedrine, capsaisin…


Phân loại


Đã biết đến trên 250 dạng cấu trúc, hơn

5500 hợp chất



Trước đây người ta chỉ đưa ra khoảng trên
20 cấu trúc để phân loại, hiện nay chia nhỏ
ra hơn để phân loại



Ví dụ phân loại dưới bảng sau:



Tính chất của alkaloids


Tính bazo: yếu do sự có mặt của N, và tính kiềm
khác nhau giữa các chất trong họ alkaloids.



Tính bazo thể hiện qua pKa khác nhau của các
alkaloids.



các bazo yếu cần môi trường acid mạnh hơn để
tạo thành muối trong dd nước.



Dựa vào đặc tính này ứng dụng tách các nhóm
alkaloid.


Bảng
giá trị
pKa của
1 số
alkaloid
ở cây
thuốc lá




Tính hòa tan:



Hầu hết alkaloids bazo Không tan trong nước, tan
trong dung môi hữu cơ (ete, ancol bậc thấp, clorofom.)



1 số nhóm có tính phân cực nên tan trong nước hoặc
kiềm 1 phần. (mocphin, cephalin)



Còn muối alkaloids thì tan được trong nước và cồn và
không tan trong dung môi hữu cơ khác



Có 1 số trường hợp thì bazo tan trong nước cũng tan
tốt trong dung môi hữu cơ, còn muối thì không.
(ephedrin,colchixin, ecgovonin)




Lý tính:



Công thức chứa C,H,N,O thường rắn ở nhiệt độ thường
(morphine, codein, quinin…)



Thiếu O thường thì lỏng, nhưng 1 số chất thì ngoại lệ
(coniin, nicotin, spartein…)



Các alkaloid ở thể rắn, kết tinh được và có điểm cháy rõ
ràng



Những ankaloid ở thể lỏng bay hơi được và khá bền
vững. Nên dùng hơi nước lôi kéo ra mẫu dược liệu được



Mùi vị: đa số không mùi, vị đắng 1 số thì cay (piperin,
capsaixin)



Màu: hầu hết không màu, 1 số màu vàng (berberin,
palmatin, chelidonin)




Hóa tính:



1 số tính bazo mạnh làm xanh giấy quỳ tím
(nicotin)



Đa phần bazo yếu, 1 số rất yếu (cafein,
piperin)



Không phản ứng kiềm như (colchicin,
ricinin…)



Có 1 số chất phản ứng acid yếu (arecaidin,
guvacin…)


Đ ịnh tính s ự hi ện di ện alkaloids trong cây

Đánh giá sơ bộ về loài.


Có mặt trong cây có hoa, có nhựa, hạt kín, 2 lá
mầm 1 ít cây 1 lá mầm và hạt trần



Ngày nay thống kê cho thấy cây thuộc thảo, bụi có
nhiều alkaloid hơn cây gỗ. Không có trong loài
sống dưới nước trừ họ sen



Cây chứa alkaloid thường vắng tinh dầu



Quá trình tổng hợp alkaloid bắt nguồn từ các acid
amin




Có tồn tại trong cả động vật, nấm



Thường thì vật chứ alkaloid thì có vị đắng



Có độc tính gây tê liệt



Gây mê nếu ăn phải …



1 cây được xem có alkaloid là chứa ít nhất
0.05% so với nguyên liệu khô


Định tính sự hiện diện hay không


Dùng các kiểm tra hóa học đơn giản



Thuốc thử alkaloid tạo màu hoặc kết tủa



Thuốc thử mayer (dấu hiệu tủa màu trắng vàng
vô định hình)



Thuốc thử dragendoff (dấu hiệu Tạo kết tủa có
màu từ vàng cam đến đỏ. )



Thuốc thử Wagner: (Dấu hiệu: Cho kết tủa màu
nâu sáng đến nâu đen. )



Thuốc thử Bouchardat: (Dấu hiệu cho kết tủa
màu nâu hoặc màu vàng đậm.)


Ph ương pháp chi ết tách alkaloid


Trong nguyên liệu thực vật ngoài alcaloid
còn có vô số các chất khác như protein,
nhựa, tanin, terpenoid, glycosid, sáp...



Mục đích tách chúng ra khỏi dược liệu dưới
dạng tinh khiết, không lẫn các tạp chất hoá
học khác nhau có chứa trong dược liệu.



Sau đó thì phân lập bằng các kỹ thuật sắc ký


Phương pháp chiết alcaloid dưới dạng bazo
bằng dung môi hữu cơ không phân cực.


Giai đoạn 1: Chuẩn bị nguyên liệu(đuổi ẩm, cắt
nhỏ nguyên liệu. Sau đó chuyển sang dạng
kiềm bằng NH4OH, Ca(OH)2..)



Giai đoạn 2: Chiết( bằng dung môi kém phân
cực. Bằng ngâm dầm, chiết liên tục …)



Giai đoạn 3: Tinh chế(Tinh chế thu các alcaloid
bằng cách chuyển dạng muối với acid và
chuyển dạng bazo bằng kiềm)


Phương pháp chiết alcaloid dưới dạng
muối bằng dung môi nước, nước acid hoặc
cồn (ethanol, methanol)


Chuẩn bị NL: (cắt thô, làm trương nở bằng
nước)



Tiến hành chiết (bằng nước với alkaloid
dạng muối tự nhiên, hoặc cồn với cả dạng
muối và bazo)



Tinh chê:


1 nghiên c ứu tách chi ết ALKALOID T Ừ QU Ả QU ẤT (Citrus japonica Thumb.)




Nguyên liệu nước cốt quả quất



chiết tận trích với dung môi CHCl3 trong môi
trường kiềm



Phương pháp xác định hợp chất: phương
pháp phân tích sơ bộ hóa thực vật.



Phương pháp nhận danh alkaloid: đo điểm
chảy, phương pháp tạo tủa và màu với các
thuốc thử đặc trưng, sắc ký lớp mỏng
(SKLM), xác định phổ UV trên máy UV- Vis


Sơ đồ
quy
trình
chiết lấy
alkaloid


Kết quả


Thuốc thử Mayer cho tủa trắng; thuốc thử

Dragendorff xuất hiện tủa vàng cam; thuốc thử,
Bouchardat cho tủa nâu.



Phổ hồng ngoại có những mũi đặc trưng: 3625,
2900, 1451, 1365, 715, 412 cm-1



Hiện vết : hơi iod cho vết màu nâu có Rf2 =0,824.
bằng hệ dung môi chloroform methanol-amoniac



hiệu suất là 6,68% (so với lượng cao khô). Bước
đầu nhận danh alkaloid A là Codein.



Còn alkaloid B thì chưa khảo sát hoàn toàn.


Ứng dụng của alkaloid trong đời sống


Đối với động thực vật: chứa alkaloid như là vũ khí mà chúng chống lại kẻ thù.



Đối với con người:

Làm thuốc trị ung thư buồng trứng, vú (taxol),
Thuốc giảm đâu (morphine),
Điều trị các bệnh về da (imperatorin),
Điều trị rối loạn tiêu hóa (berberine),
Điệt khuẩn (shikonin), chống khối u (podophyllotoxin)
Tác dụng hạ huyết áp: reserpine, serpentin
Tác dụng chống ung thư: taxol, vinblastine, vincristine
Tác dụng diệt ký sinh trùng, diệt khuẩn: quinine, berberine, arecoline, emetine

22


Tác dụng lên hệ thần kinh:
Kích thích thần kinh trung ương: strychnine, caffeine
Ức chế thần kinh trung ương: morphin. Codeine
Kích thích thần kinh giao cảm: ephedrine
Liệt giao cảm: yohimbin
Kích thích phó giao cảm: pilocarpin
Liệt phó giao cảm: atropine


Thực phẩm: tạo cảm giác sảng khoái (caphein), giải khát tăng sảng
khoái (cocain), nước tăng lực (ginsenosid).
23




Bạn đọc chưa hiểu rõ về quy trình hay tính
chất của alkaloids thì có thể hỏi thêm mình
nhé:



Email: