ĐỊNH TÍNH – ĐỊNH LƯỢNG – CHIẾT TÁCH VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA HỢP CHẤT ALKALOID TRONG CÂY THUỐC THƯỢNG (Phaeanthus vietnamensis Ban)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ĐỊNH TÍNH – ĐỊNH LƯỢNG – CHIẾT TÁCH VÀ KHẢO SÁT
HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA HỢP CHẤT ALKALOID
TRONG CÂY THUỐC THƯỢNG
(Phaeanthus vietnamensis Ban)

Giảng viên hướng dẫn: PGS-TS. TRẦN CÔNG LUẬN
Họ và tên sinh viên: VÕ DUY LÊ SƠN
Ngành: Công nghệ Hóa học
Niên khóa: 2008-2012

Tháng 8/2012


ĐỊNH TÍNH – ĐỊNH LƯỢNG – CHIẾT TÁCH VÀ KHẢO SÁT
HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN CỦA HỢP CHẤT ALKALOID
TRONG CÂY THUỐC THƯỢNG
(Phaeanthus vietnamensis Ban)

Tác giả

VÕ DUY LÊ SƠN

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành Công nghệ Hóa học

Giảng viên hướng dẫn:

PGS-TS. TRẦN CÔNG LUẬN

Tháng 8/2012
i


LỜI CẢM ƠN
Lời cảm ơn đầu tiên con xin chân thành gửi đến ba mẹ và dì Yến đã tạo mọi điều
kiện từ tinh thần đến vật chất, là chỗ dựa thật vững chắc để con yên tâm học tập và
hoàn thành khóa luận.
Em xin chân thành cảm ơn
Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Tp.HCM đã tạo điều kiện cho em học
tập trong suốt 4 năm qua.
Các thầy cô trong Bộ môn Công nghệ Hóa học cùng các thầy cô trực tiếp giảng
dạy em trong suốt quá trình học tập.
Em xin chân thành cảm ơn thầy PGS-TS. Trần Công Luận, giám đốc Trung tâm
Sâm và Dược liệu Tp.HCM cùng các thầy cô trong trung tâm đã tạo điều kiện và tận
tình huớng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Em xin gửi lời cảm ơn đến các anh, chị trong Trung tâm Sâm và Dược liệu
Tp.HCM đã tận tình chỉ bảo, truyền đạt kinh nghiệm cho em.
Cảm ơn bạn Tôn Nữ Thanh Trà, anh Bùi Thanh Phong cùng tất cả các anh, chị và
các bạn sinh viên thực hiện đề tài tại Trung tâm Sâm và Dược liệu Tp.HCM đã giúp
đỡ, khuyến khích, động viên, cùng tôi vượt qua những lúc khó khăn trong suốt thời
gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp.
Sinh viên thực hiện

VÕ DUY LÊ SƠN

ii

TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu “Định tính – định lượng – chiết tách và khảo sát hoạt tính
kháng khuẩn của hợp chất alkaloid trong cây Thuốc thượng (Phaeanthus vietnamensis
Ban)” được tiến hành tại trung tâm Sâm và Dược liệu Thành phố Hồ Chí Minh, thời
gian từ tháng 01/2012 đến tháng 8/2012.
Giảng viên hướng dẫn:
PGS-TS. TRẦN CÔNG LUẬN
Ngày nay, chúng ta không thể phủ nhận được tầm quan trọng của việc điều trị
bằng dược phẩm tây y nhưng bên cạnh hiệu quả điều trị, các dược phẩm này thường để
lại tác dụng phụ. Vì thế, xu hướng hiện nay trên thế giới là quay lại nghiên cứu nguồn
thuốc chữa bệnh có nguồn gốc từ thực vật.
Cây Thuốc thượng được phát hiện ở núi Bà Nà – Đà Nẵng thường được người
dân dùng để trị các bệnh lý nhiễm trùng nhưng chưa được nghiên cứu rộng rãi. Để bảo
tồn và phát triển dược liệu này thì việc định danh và nghiên cứu một cách khoa học và
có hệ thống là một trong những công tác cần thiết.
Đề tài đã áp dụng các phương pháp hóa học, kĩ thuật sắc kí lớp mỏng, kĩ thuật
chiết tách lỏng – lỏng và lỏng – rắn để định tính – định lượng – chiết tách hợp chất
alkaloid trong cây Thuốc thượng (Phaeanthus vietnamsis Ban). Hoạt tính kháng khuẩn
của hợp chất alkaloid được xác định bằng phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch.
Những kết quả đã đạt được như sau:
- Định tính bằng phản ứng hóa học và sắc kí lớp mỏng đều cho thấy cây Thuốc
thượng có hợp chất chính là alkaloid.
- Định lượng alkaloid bằng phương pháp cân cho thấy hàm lượng alkaloid tổng
trong mẫu nghiên cứu là 3,925%.
- Hoạt tính kháng khuẩn của cao alkaloid tổng trên các chủng Gram dương và
Gram âm mạnh hơn cao nước và cao n-butanol.

iii

ABSTRACT
Research of “Qualitative analyse – quantification analyse – extract and explore
antibacterial activities compounds of alkaloid in Phaeanthus vietnamensis Ban” was
conducted at HCMC Research Center of Ginseng and Medicinal Materials from
01/2012 to 8/2012.
Instructor: PhD. Tran Cong Luan
Nowadays, we can not deny the importance of drugs therapy, besides the
treatment effect, drugs are usually left side-effect. Thus, current trends in the world is
back to research sources of medicines derived from plants.
Phaeanthus vietnamensis Ban found at Mount Ba Na – Da Nang has been
commonly used to treat many infectious diseases but it has not been widely
researched. To preserve and develop this medicinal plant, the present research is
established.
The study applied phytochemical methods, thin layer chromatography
techniques, liquid – liquid and liquid – solid extraction techniques in order to
qualitative analyse – quantification analyse – extract alkaloid fractions. The
antibacterial activity of alkaloid fractions were determined by petridish distribution
method
The results revealed that:
- Qualitative analyse by chemical reactions and thin layer chromatography showed
that the main compound of Phaeanthus vietnamensis Ban is alkaloid.
- Quantification analyse by means of weight showed that the total alkaloid content
in research prototype is 3.925%.
- The antibacterial activity of total alkaloid extract is stronger than the aqueous
extract and n-butanol extract.

iv

MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii
TÓM TẮT .................................................................................................................... iii
MỤC LỤC ......................................................................................................................v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................ ix
DANH SÁCH CÁC BẢNG ...........................................................................................x
DANH SÁCH CÁC HÌNH .......................................................................................... xi
Chương 1 ........................................................................................................................1
MỞ ĐẦU.........................................................................................................................1
1.1.Đặt vấn đề ..............................................................................................................1
1.2.Mục đích và phạm vi đề tài ...................................................................................1
1.3.Ý nghĩa của đề tài ..................................................................................................1
Chương 2 ........................................................................................................................2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU ..............................................................................................2
2.1.Tổng quan về cây Thuốc thượng (Hội đồng dược điển Việt Nam, 2002) ............2
2.2.Tổng quan về alkaloid ...........................................................................................3
2.2.1.Khái niệm về alkaloid .....................................................................................3
2.2.2.Phân bố alkaloid trong thiên nhiên .................................................................4
2.2.3.Danh pháp .......................................................................................................5
2.2.4.Tính chất chung của alkaloid ..........................................................................6
2.2.4.1.Lý tính .....................................................................................................6
2.2.4.2.Hóa tính ...................................................................................................7
2.2.5.Chiết xuất, tinh chế và phân lập alkaloid .......................................................9
2.2.5.1.Chiết xuất.................................................................................................9
v


2.2.5.2.Tinh chế và phân lập (Nguyễn Kim Phi Phụng. 2007. Phương pháp cô
lập hợp chất hữu cơ. NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM) ..................................11

2.2.6.Định tính và định lượng alkaloid (Trần Hùng. 2006. Phương pháp nghiên
cứu dược liệu. Bộ môn Dược liệu, khoa Dược, Đại học Y Dược, Tp.HCM.) ......14
2.2.6.1.Định tính alkaloid ..................................................................................14
2.2.6.2.Định lượng alkaloid ...............................................................................14
2.2.7.Cấu tạo hóa học và phân loại alkaloid ..........................................................17
2.3.Phương pháp phổ nghiên cứu cấu trúc của hợp chất hữu cơ (Nguyễn Kim Phi
Phụng, 2005)..............................................................................................................19
2.4.Các phương pháp xác định hoạt tính kháng khuẩn (Bộ môn vi sinh. Giáo trình
thực tập vi sinh học. Khoa Dược, Đại học Y Dược, Tp.HCM, 2002) ......................19
2.4.1.Phương pháp khếch tán trên đĩa thạch..........................................................19
2.4.2.Phương pháp pha loãng ................................................................................20
2.5.Vi khuẩn thử nghiệm ...........................................................................................20
2.5.1.Escherichia coli (E. coli) ..............................................................................20
2.5.2.Staphylococcus aureus (MSSA) ....................................................................21
2.5.3.Pseudomonas aeruginosa (P.aeruginosa) ....................................................22
Chương 3 ......................................................................................................................23
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................23
3.1.Thời gian và địa điểm tiến hành thí nghiệm ........................................................23
3.2.Nội dung nghiên cứu ...........................................................................................24
3.3.Vật liệu thí nghệm ...............................................................................................24
3.3.1.Đối tượng nghiên cứu ...................................................................................24
3.3.2.Trang thiết bị thí nghiệm ..............................................................................24
3.3.3.Hóa chất, dung môi.......................................................................................24
3.4.Phương pháp nghiên cứu .....................................................................................25
vi


3.4.1.Định tính alkaloid (Trần Hùng, Giáo trình thực tập dược liệu. Bộ môn dược
liệu, khoa Dược, Đại học Y Dược, Tp.HCM, 2007) .............................................25
3.4.1.1.Định tính alkaloid bằng phản ứng hóa học............................................25

3.4.1.2. Định tính bằng sắc kí lớp mỏng ...........................................................26
3.4.2.Định lượng alkaloid bằng phương pháp cân (Phương pháp nghiên cứu dược
liệu. Bộ môn Dược liệu, trường Đại học Y Dược Tp.HCM, 2007) ......................26
3.4.2.1.Xác định độ mất khối lượng do làm khô ...............................................26
3.4.2.2.Định lượng alkaloid bằng phương pháp cân .........................................27
3.4.3.Chiết xuất, phân lập và xác định cấu trúc alkaloid (Nguyễn Kim Phi Phụng.
Phương pháp cô lập hợp chất hữu cơ. NXB Đại học Quốc gia Tp.HCM, 2007) .28
3.4.3.1.Chiết xuất alkaloid (theo bài giảng dược liệu, Bộ môn Dược Liệu,
trường đại học dược Hà Nội, 2002; Trần Hùng, 2006) .....................................28
3.5. Xác định hoạt tính kháng khuẩn của cây Thuốc thượng và hợp chất alkaloid
trên một số chủng vi sinh vật bằng phương pháp khuếch tán trên đĩa thạch ............28
Chương 4 ......................................................................................................................29
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .....................................................................................29
4.1.Kết quả.................................................................................................................30
4.1.1.Định tính alkaloid bằng phản ứng hóa học...................................................30
4.1.2.Định tính alkaloid bằng SKLM ....................................................................30
4.1.3.Định lượng alkaloid bằng phương pháp cân ................................................31
4.1.3.1. Độ ẩm nguyên liệu................................................................................31
4.1.3.2. Hàm lượng alkaloid toàn phần có trong dược liệu ...............................31
4.1.4.Chiết xuất, phân lập alkaloid ........................................................................31
4.1.4.1.Phân lập alkaloid bằng SKC pha thuận .................................................32
4.1.5. Kết quả xác định khả năng tạo thành vòng kháng khuẩn trên một số cao
chiết bằng phương pháp đục lỗ..............................................................................35
4.2.Thảo luận .............................................................................................................38
vii


4.2.1.Định tính alkaloid .........................................................................................38
4.2.2.Định lượng alkaloid bằng phương pháp cân ................................................38
4.2.2.1.Độ ẩm nguyên liệu.................................................................................38

4.2.2.2.Hàm lượng alkaloid toàn phần có trong dược liệu ................................38
4.2.3.Chiết xuất, phân lập alkaloid ........................................................................38
4.2.4. Xác định khả năng tạo thành vòng kháng khuẩn trên một số cao chiết bằng
phương pháp khuếch tán trên thạch .......................................................................39
Chương 5 ......................................................................................................................39
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .........................................................................................39
5.1.Kết luận................................................................................................................39
5.2.Đề nghị ................................................................................................................40
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................40
PHỤ LỤC .....................................................................................................................42

viii


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
BuOH

Butanol

CHCl3

Chroloform

COSY

Correlation Spectroscopy

HCl

Acid Clohydric

HPLC

High Performance Liquid Chromatography

HSQC

Heteronuclear Multiple Quantum Correlation

H2SO4

Acid Sulfuric

Me

Methyl (-CH3)

MeOH

Methanol

Na2SO4

Natri Sulfate

NH4OH

Amoniac

NMR

Nuclear Magnetic Resonance

OMe

Methoxy (-OMe)

SKC

Sắc kí cột

SKDC

Reparative thin layer chromatography (Sắc kí điều chế)

SKLM

Thin layer chromatography (Sắc kí lớp mỏng)

Tp.HCM

Thành phố Hồ Chí Minh

TP

Toàn phần

TT

Thuốc thử

UV

Ultra Violet

ix


DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Độ kiềm của các alkaloid .............................................................................. 9
Bảng 4.1: Độ ẩm của nguyên liệu ................................................................................ 31
Bảng 4.2: Hàm lượng alkaloid toàn phần .................................................................... 32
Bảng 4.3: Các phân đoạn cột sắc kí I ........................................................................... 34
Bảng 4.4: Các phân đoạn cột sắc kí II .......................................................................... 35
Bảng 4.5: Bảng đường kính vòng kháng khuẩn của cao tổng ..................................... 36
Bảng 4.6: Bảng đường kính vòng kháng khuẩn của cao alkaloid ............................... 36
Bảng 4.7: Bảng đường kính vòng kháng khuẩn của cao chloroform .......................... 36
Bảng 4.8: Bảng đường kính vòng kháng khuẩn của cao n-butanol ............................. 37
Bảng 4.9: Bảng đường kính vòng kháng khuẩn của cao nước .................................... 37
Bảng 4.10: Bảng đường kính vòng kháng khuẩn trung bình của các cao kháng khuẩn37

x


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1: Mẫu dược liệu ban đầu .................................................................................. 3
Hình 3.1: Quy trình phản ứng định tính alkaloid bằng phản ứng hóa học và SKLM . 25
Hình 4.1: Kết quả định tính bằng phản ứng hóa học ................................................... 30

Hình 4.2: Kết quả định tình bằng SKLM ..................................................................... 31
Hình 4.3: Sắc kí lớp mỏng các phân đoạn lắc (tổng – ete – CHCl3 – alkaloid tổng – nBuOH – nước) ............................................................................................................... 33
Hình 4.4: Sắc kí lớp mỏng các phân đoạn cột I (alkaloid tổng – I – II – III – IV – V –
VI – VII) ....................................................................................................................... 34
Hình 4.5: Sắc kí lớp mỏng các phân đoạn cột II (I4 – I4-1 – I4-2 – I4-3 – I4-4 – I4-5) ....... 35

xi


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1.Đặt vấn đề

Việt Nam là nơi có nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng phong phú và đa dạng
cộng với vốn kiến thức của người dân bản địa đã được tích lũy từ bao đời nay thì việc
tìm kiếm, nghiên cứu và phát huy việc sử dụng dược liệu có nguồn gốc thực vật là việc
làm cần thiết.
Ngày nay, chúng ta không thể phủ nhận được tầm quan trọng của việc điều trị
bằng dược phẩm tây y nhưng bên cạnh hiệu quả điều trị, các dược phẩm này thường để
lại tác dụng phụ. Vì thế, xu hướng hiện nay trên thế giới là quay lại nghiên cứu nguồn
thuốc chữa bệnh có nguồn gốc từ thực vật.
Cây Thuốc thượng được phát hiện ở núi Bà Nà – Đà Nẵng thường được người
dân dùng để trị các bệnh lý nhiễm trùng nhưng chưa được nghiên cứu rộng rãi. Để bảo
tồn và phát triển dược liệu này thì việc định danh và nghiên cứu một cách khoa học và
có hệ thống là một trong những công tác cần thiết.
1.2.Mục đích và phạm vi đề tài

Định tính – định lượng – chiết tách và khảo sát hoạt tính kháng khuẩn của hợp
chất alkaloid trong cây Thuốc thượng (Phaeanthus vietnamsis Ban).
1.3.Ý nghĩa của đề tài

Nguyên liệu và dược liệu còn khá mới, làm tiền đề cho những nghiên cứu sâu
hơn về hóa và hoạt tính sinh học.

1


Chương 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1.Tổng quan về cây Thuốc thượng (Hội đồng dược điển Việt Nam, 2002)

Đối tượng nghiên cứu là cây Thuốc thượng ở núi Bà Nà – Đà Nẵng, theo tìm
hiểu thì cây Thuốc thượng được sử dụng để trị thương trong thời kỳ chiến tranh và
hiện nay chưa được nghiên cứu.
Tên thông dụng: Thuốc thượng, thuốc Mọi, Da xà lắc, thuốc dấu cà doong.
Tên khoa học: Phaeanthus vietnamensis Ban.
Thuộc:
- Giới: Thực vật
- Ngành: Magnoliophyta
- Lớp: Magnoliopsida
- Bộ: Magnoliales
- Họ: Annonaceae (Na)
- Chi: Phaeanthus
Mô tả: Cây gỗ nhỏ hoặc cây bụi, cao 2-10m. Cành non gần như không lông. Lá
thuôn hoặc gần hình mác, dài 9-16cm, rộng 3-6,5cm, đầu có mũi dài và mọn, gốc hình
nêm hơi lệch, không lông; gân bên 9-11 đôi; cuống dài 5-6mm; hoa mọc so le với lá,
thường thành xim 2 hoa. Hoa có cuống dài 1,5-3cm, mang 4-6 lá bắc nhỏ; lá đài và
cánh hoa ngoài rất giống nhau, dài trên 1mm; nhị nhiều, lá xoăn nhiều. Thân quả hình
trái xoan, cỡ 12-15 x 6-7mm, không có lông, khi chín màu vàng sau chuyển thành màu
mận chín; cuống dài 13-15mm, vỏ quả rất mỏng.

Ra hoa tháng 5-12, có quả tháng 6-1.
Bộ phận dùng: Lá, vỏ và vỏ rễ.
Nơi sống và thu hái: thấy ở trung bộ Việt Nam: Thừa Thiên – Huế (Phú Lộc),
Quảng Nam – Đà Nẵng (Đại Lộc, Quế Sơn, Núi Thành, Duy Xuyên, Tiên Phước,
Phước Sơn).

2


Công dụng: Dân gian dùng lá non hấp chín trên nồi cơm, lấy nước nhỏ mắt chữa
đau mắt đỏ. Vỏ rễ, vỏ thân và lá đem nấu cao dán chỗ mụn nhọt sưng tấy. Cây còn có
tác dụng chữa đau bụng, tiêu chảy, kiết lị, tác dụng cầm máu vết thương ngoài da.
Là loài hiếm gặp, bị khai thác thường xuyên nên cần bảo vệ giữ giống.

Hình 2.1: Mẫu dược liệu ban đầu
2.2.Tổng quan về alkaloid
2.2.1.Khái niệm về alkaloid

Đã từ lâu, các nhà khoa học tìm thấy trong cây các hợp chất hữu cơ, những hợp
chất này thường là những chất trung tính hoặc acid. Đến năm 1806, dược sĩ Friedrich
Wilhelm Serturner phân lập được 1 chất từ nhựa thuốc phiện có tính kiềm và gây ngủ
mạnh đã đặt tên là “Morphin”. Năm 1810, Gomes chiết được chất kết tinh từ vỏ
Canhkina đặt tên là “Cinchonino”. Sau này Pelletier P. J và Caventon J. B xác định
cinchonino là hỗn hợp 2 chất quinin và cinchonin. Năm 1818, Pelletier và Caventon lại
phân lập được 2 chất có tính kiềm từ một loài Strychnos đặt tên “Strychnin và Brucin”.
Như vậy từ cây cỏ các nhà khoa học đã phân lập được một số chất có tính kiềm. Đến
năm 1819, dược sĩ Wilhelm Messner đề nghị xếp các chất có tính kiềm lấy từ thực vật
ra thành một nhóm riêng, ông đề nghị gọi tên là alkaloid, và đưa ra định nghĩa:
“Alkaloid là những hợp chất hữu cơ có chứa nitơ, có phản ứng kiềm và lấy từ thực
3

vật”.
Sau này, các nhà khoa học đã chiết được nhiều hợp chất có tính kiềm từ thực vật:
[Piperin (1819), cafein (1819), colchicin (1820), coniin (1826), codein (1832), narcein
(1832), papaverin (1848), …] đồng thời cũng tìm thấy trong động vật như:
Samandarin, samannin lấy từ tuyến da của loài Salamandra maculosa và Salamandra
altra; bufotenin, bufotenidin, erotonin là những chất độc lấy từ loài cóc Bufo;
batrachotoxin có trong tuyến da loài ếch độc vùng Trung Mỹ Phyllosbates aurotaenia.
Ngoài tính kiềm, alkaloid còn có một số đặc tính khác như hoạt tính sinh học
mạnh và phản ứng với một số thuốc thử gọi là thuốc thử chung của alkaloid. Sau này,
Polonopski đã đưa ra định nghĩa: “Alkaloid là những hợp chất hữu cơ có chứa nitơ, đa
số có nhân dị vòng, có phản ứng kiềm, thường gặp trong thực vật và đôi khi trong
động vật, thường có hoạt tính sinh học mạnh và cho phản ứng hóa học với một số
thuốc thử gọi là thuốc thử chung của alkaloid” (Theo Bài giảng dược liệu, Bộ môn
Dược liệu, trường Đại học Dược Hà Nội, 2002; Thực tập hợp chất tự nhiên, Bộ môn
Sinh hóa, trường Đại học KHTN, 2005; Nghiên cứu thuốc từ thảo dược, Viện Dược
Liệu, 2005).
2.2.2.Phân bố alkaloid trong thiên nhiên

Alkaloid có phổ biến trong thực vật. Ngày nay đã biết trên khoảng 16000
alkaloid từ hơn 5000 loài, hầu hết ở thực vật bậc cao chiếm khoảng 15-20% tổng số
các loài cây. Có những họ có trên 50% loài cây chứa alkaloid như Ranunculaceae,
Berberidaceae, Papaveraceae, Buxaceae, Cactaceae.
Ở nấm, alkaloid có trong nấm Cựa khỏa mạch Claviceps purpurea, nấm Amanita
phalloides.
Ở động vật cũng đã tìm thấy alkaloid ngày càng tăng: Samandarin, samandaridin,
samanin có trong tuyến da của loài kì nhông Salamandra maculosa và Salamandra
altra; bufotenin, bufotenidin, dehydrobufotenin lấy từ nhựa cóc Bufo bufo gagorizans,
Bufobufo asiaticus, Bufo melansiticus; batrachotoxin có trong tuyến da loài ếch độc

Phyllobates aurotaenia.
Trong cây, alkaloid thường tập trung ở một số bộ phận nhất định. Ví dụ: Ở hạt
như Mã tiền, Tỏi độc, Cà phê, ...; ở quả như Ớt, Hồ tiêu, Thuốc phiện, …; ở lá như
Coca, Thuốc lá, Chè, ...; ở hoa như Cà độc dược, ...; ở thân như Ma hoàng, ...; ở vỏ
4


như Canhkina, Hoàng bá, ...; ở rễ như Ba gạc, Lựu, …; ở củ như Ô đầu, Bình vôi,
Bách bộ, ....
Rất ít trường hợp trong cây chỉ có một alkaloid duy nhất mà thường là hỗn hợp
của nhiều alkaloid, trong đó alkaloid có hàm lượng cao được gọi là alkaloid chính, còn
những alkaloid khác hàm lượng thấp hơn được gọi là alkaloid phụ.
Những alkaloid trong cùng một cây thường có công thức cấu tạo tương tự nhau,
nghĩa là chúng có cùng một nhân cơ bản chung. Ví dụ: Isopelletierin và
methylisopelletierin từ vỏ rễ lựu đều có nhân piperidin; các chất tropin, hyoscyamin,
atropine trong lá Benladon đều có nhân tropan.
Các alkaloid ở những cây thuộc cùng một họ thực vật cũng thường có cấu tạo rất
gần nhau.
Hàm lượng alkaloid trong cây thường rất thấp, trừ một số trường hợp như
Canhkina hàm lượng alkaloid đạt khoảng 6-10%, trong nhựa Thuốc phiện là 20-30%.
Một dược liệu chứa 1-3% alkaloid đã được coi là có hàm lượng khá cao.
Hàm lượng alkaloid trong cây phụ thuộc vào nhiều yếu tố như khí hậu, ánh sáng,
phân bón, chất đất, giống cây, bộ phận thu hái và thời kì thu hái. Vì vậy, đối với mỗi
dược liệu cần biết được cách trồng trọt, thu hái và bảo quản để thu được lượng alkaloid
cao.
Trong cây, alkaloid ít khi ở trạng thái tự do (Alkaloid base) mà thường ở dạng
muối của các acid hữu cơ như citrate, tartrate, malate, oxalate, acetate, ... (đôi khi có ở
dạng muối của acid vô cơ) tan trong dịch tế bào, ở một số cây, alkaloid kết hợp với
tannin hoặc kết hợp với acid đặc biệt của chính cây đó như acid meconic trong Thuốc
phiện, acid tropic trong cây họ Cà, acid aconitic có trong cây Ô đầu. Có một số ít

trường hợp alkaloid kết hợp với đường tạo ra dạng glycoalkaloid như solasonin và
solamacgin trong cây Cà lá xẻ Solanum laciniatum (Theo Bài giảng dược liệu, Bộ môn
Dược liệu, trường Đại học Dược Hà Nội, 2002).
2.2.3.Danh pháp

Các alkaloid trong dược liệu thường có cấu tạo phức tạp nên người ta không gọi
tên theo danh pháp hoá học mà thường gọi chúng theo một tên riêng. Tên của các
alkaloid luôn có đuôi in và xuất phát từ:
- Tên chi hoặc tên loài của cây + in
5


Ví dụ:
Papaverin từ Papaver somniferin
Strychninin từ Strychnos nux – vomica
Ephedrin

từ Ephedra sinica

Palmatin

từ Jatrorrhiza palmata

Cocain

từ Erythroxylum coca

- Đôi khi dựa vào tác dụng của alkaloid đó:
Ví dụ: Emetin do từ emetos có nghĩa là gây nôn, morphin do từ morpheus là gây
ngủ.

- Có thể xuất phát từ tên người:
Ví dụ: Pelletierin do tên Pelletier, nicotin do tên Nicot.
Những alkaloid trong cùng 1 cây nhưng tìm ra sau hoặc có cấu trúc tương tự
thường được gọi tên bằng cách thêm tiếp đầu ngữ hoặc biến đổi vĩ ngữ của alkaloid
chính (Biến đổi in → idin, amin, alin, imin, …).
Alkaloid có tiếp đầu ngữ nor diễn tả 1 chất đã mất 1 nhóm methyl. Ví dụ:
Ephedrin (C10H15ON) → nor - ephedrin (C9H13ON). Các đồng phân thường có tiếp đầu
ngữ: Pseudo, iso, epi, neo, allo, …
Có thể biến đổi vần của alkaloid chính. Ví dụ: Narcotin → cotarnin, tarconin
(theo Nghiên cứu thuốc từ thảo dược, Viện Dược Liệu, 2005).
2.2.4.Tính chất chung của alkaloid
2.2.4.1.Lý tính

Thể chất:
- Phần lớn alkaloid trong công thức cấu tạo có oxy thường ở thể rắn ở nhiệt độ
thường.
Ví dụ: morphin (C17H19NO3), codein (C18H21NO3), strychnin (C21H22N2O2),
quinin (C20H24N2O2), reserpin (C33H40O9N2), …
- Những alkaloid trong công thức cấu tạo không có oxy thường ở thể lỏng.
Ví dụ: coniin (C8H17N), nicotin (C10H14N2), spartein (C15H26N2).
- Tuy nhiên trong thiên nhiên cũng có một số alkaloid trong công thức cấu tạo có
oxy vẫn ở thể lỏng như arecolin (C8H13NO2), pilocarpidin (C10H14N2O2) và một vài
6


chất không có oxy vẫn ở thể rắn như sempervirin (C19H16N2), conessin (C24H40N2).
- Các alkaloid ở thể rắn thường kết tinh được và có điểm chảy rõ ràng, nhưng cũng
có một số alkaloid không có điểm chảy vì bị phân hủy ở nhiệt độ trước khi chảy.
- Những alkaloid ở thể lỏng bay hơi được và thường vững bền, không bị phân hủy
ở nhiệt độ sôi nên cất kéo được bằng hơi nước để lấy ra khỏi dược liệu.

Mùi vị: đa số alkaloid không có mùi, có vị đắng và một số ít có vị cay như
capsaicin, piperin, chavicin, …
Màu sắc: hầu hết các alkaloid đều không màu, trừ một vài alkaloid có màu vàng
như berberin, palmatin, chelidonin.
Độ tan:
- Nói chung các alkaloid ở dạng base thường không tan trong nước mà thường tan
tốt trong dung môi hữu cơ như ether, chloroform, benzen, methanol, … Trái lại, các
alkaloid ở dạng muối thường dễ tan trong nước và hầu như không tan trong các dung
môi hữu cơ ít phân cực.
- Có một số trường hợp ngoại lệ, alkaloid dạng base lại tan tốt trong nước như
coniin, nicotin, spartein, colchicin, cafein (cafein tan 1/80 trong nước lạnh và ½ trong
nước sôi), alkaloid dạng muối lại ít tan trong nước như berberin nitrat, … Một số
alkaloid có chức phenol như morphin, cephelin tan trong dung dịch kiềm.
- Dựa vào độ tan khác nhau của alkaloid dạng base và dạng muối người ta sử dụng
dung môi thích hợp để chiết xuất, phân lập và tinh chế alkaloid.
2.2.4.2.Hóa tính

Alkaloid nói chung có tính kiềm yếu là do trong phân tử có nitơ. Người ta có thể
tính được độ kiềm của các chất. Người ta xếp:
- Alkaloid có độ kiềm mạnh thì giá trị pKB < 3.
- Alkaloid có độ kiềm trung bình thì pKB: 3-7 (alkaloid trong họ Cà, alkaloid trong
thuốc phiện, …).
- Alkaloid có độ kiềm yếu thì pKB: 7-10 (alkaloid trong vỏ Canhkina).
- Alkaloid có độ kiềm rất yếu thì pKB: 10-12 (alkaloid có nhân purin).
- Ngoại lệ: có alkaloid không còn tính kiềm như: ricinin, colchicin, theobromin.
Tác dụng với acid, alkaloid tạo ra các muối tương ứng.
7


Alkaloid kết hợp với kim loại nặng (Hg, Bi, Pb, …) tạo ra các muối phức.

Các alkaloid có phản ứng với một số thuốc thử gọi là thuốc thử chung của
alkaloid. Những phản ứng chung này được chia làm hai loại:
- Phản ứng tạo tủa: có hai nhóm thuốc thử tạo tủa với alkaloid.
 Nhóm thứ nhất:
Thuốc thử Mayer (K2HgI4 – Kalitetraiodomercurat).
Thuốc thử Bouchardat (I2/KI).
Thuốc thử Dragendorff (KbiI4 – Kalitetraiodobismutat).
Muối Reinecke [NH4<Cr(SCN)4(NH3)2>.H2O] - amoni tetrasulfucyanua diamin
cromat III.
Thuốc thử Scheibler [H3P(W3O10)4].
Thuốc thử Godeffroy [H3Si(W3O10)4].
Thuốc thử Sonnenschein [H3P(Mo3O10)4].
 Nhóm thứ hai: tạo tủa dạng tinh thể với alkaloid.
Dung dịch vàng clorid.
Dung dịch plantin clorid.
Acid picrolonic.
Acid styphnic.
Dung dịch acid picric.
- Phản ứng tạo màu: Sử dụng các thuốc thử.
Acid H2SO4 đậm đặc (d = 1,84).
Acid HNO3 đậm đặc (d = 1,4).
Thuốc thử Frohde (Acid sulfomolypdic).
Thuốc thử Marquis (Sulfofocmol).
Thuốc thử Mandelin (Acid sulfovanadic).
Thuốc thử Erdmann (Acid sulfonitric).
Thuốc thử Merke (Acid sulfoselenic).
Thuốc thử Wasicky (p.dimethylaminobenzaldehyd hòa trong H2SO4) (theo
Nghiên cứu thuốc từ thảo dược, Viện Dược Liệu, 2005).

Bảng 2.1: Độ kiềm của các alkaloid

8


Độ kiềm

Độ kiềm

pkB

pkB
Quinolin

Piperidin

N

9,2

2,8

H

N-methyl
piperidin

N

3,9

Isoquinolin

9,5
N

CH3

Pyrrolidin

2,9

NH2

Anilin

9,4

N
H

Benzylamin
Pyridin

CH2

8,8

NH2

4,6

N

Codein

6,1

Coniin

3,1
N
H

Narcotin

7,8

Papaverin

8,1

Viện Dược Liệu(2005)

2.2.5.Chiết xuất, tinh chế và phân lập alkaloid
2.2.5.1.Chiết xuất

Việc chiết xuất alkaloid dựa vào tính chất chung sau:
- Alkaloid nói chung là những base yếu, thường tồn tại trong cây dưới dạng muối
của acid hữu cơ hoặc vô cơ, đôi khi ở dạng kết hợp với tannin. Nên phải tán nhỏ dược
liệu để dễ thấm với dịch chiết và giải phóng alkaloid khỏi muối của nó bằng những
kiềm trung bình hoặc kiềm mạnh.

9


- Hầu hết các alkaloid base không tan trong nước nhưng lại dễ tan trong dung môi
hữu cơ ít phân cực (hydrocacbon thơm, CHCl3, ether). Trái lại, các muối alkaloid
thường tan trong nước, cồn và không tan trong các dung môi ít phân cực. Mặt khác
còn tùy theo tính chất của alkaloid như loại bay hơi hoặc không bay hơi mà dùng
phương pháp chiết xuất cho thích hợp.
- Đối với những alkaloid bay hơi được như coniin (trong cây Conium maculatum),
nicotin (trong cây Thuốc lá), … có thể cất kéo được bằng hơi nước thì sau khi sấy khô
dược liệu, tán nhỏ, cho kiềm vào để đẩy alkaloid dạng muối ra base rồi lấy alkaloid ra
khỏi dược liệu theo phương pháp cất kéo bằng hơi nước, người ta thường hứng dịch
cất được vào trong dung dịch acid và từ đó thu được muối alkaloid.
- Đối với những alkaloid không bay hơi người ta sử dụng những phương pháp sau:
 Chiết xuất bằng dung môi hữu cơ ở môi trường kiềm:
Tán nhỏ dược liệu rồi tẩm bột dược liệu với dung dịch kiềm trong nước.
Thường dùng amoni hydroxyt, cũng có thể dùng cacbonat kiềm nhưng chỉ thích hợp
với những alkaloid có tính base mạnh. Vôi, natri hydroxyt chỉ dùng khi cần thiết để
đẩy các base mạnh, đặc biệt đối với những alkaloid tồn tại trong cây ở dạng kết hợp
với tannin: Hoặc dùng để biến các alkaloid có nhóm chức phenol thành phenat tan
trong nước, không tan trong các dung môi hữu cơ. Người ta sử dụng tính chất này để
lấy riêng morphin trong phương pháp định lượng morphin ở nhựa thuốc phiện.
Chiết bột dược liệu sau khi đã kiềm hóa như trên bằng dung môi hữu cơ không
phân cực thích hợp, dung môi này hòa tan các alkaloid base vừa được giải phóng. Ở
phòng thí nghiệm thường benzene, CHCl3. Trong sản xuất công nghiệp người ta phải
chú ý dùng dung môi rẻ tiền, ít độc, khó cháy. Có thể chiết nguội trong bình ngấm kiệt
hoặc chiết nóng trong các dụng cụ kiểu Soxhlet.
Cất thu hồi dung môi hữu cơ dưới áp lực giảm rồi lắc dịch chiết cô đặc với
dung dịch acid loãng (2% - 5%) (thường dùng acid HCl hay acid H2SO4). Các alkaloid
được chuyển sang dạng muối tan trong nước, còn mỡ, sắc tố, sterol, …ở lại dung môi

hữu cơ. Trong phòng thí nghiệm người ta lắc trong bình gạn, trong công nghiệp phải
có thiết bị thích hợp.
Gộp các dịch chiết muối alkaloid lại rồi kiềm hoá để chuyển alkaloid sang
dạng base, lắc với dung môi hữu cơ thích hợp nhiều lần để lấy kiệt alkaloid base. Việc
10


chiết bằng dung môi hữu cơ có thể dùng bình gạn hoặc các dụng cụ chiết chất lỏng
theo kiểu bình ngấm kiệt.
Sau khi lấy riêng lớp dung môi hữu cơ chứa alkaloid base, người ta thường
loại nước bằng muối trung tính khan nước (Na2SO4 khan) rồi cất thu hồi dung môi
hoặc bốc hơi dung môi sẽ thu cắn alkaloid thô.
 Chiết bằng dung dịch acid loãng trong cồn hoặc trong nước (Phương pháp Stas
- Otto)
Thấm ẩm bột dược liệu bằng dung môi chiết xuất.
Chiết bột dược liệu bằng dung môi chiết xuất. Các alkaloid trong dược liệu sẽ
chuyển sang dạng muối và tan trong dung môi trên.
Cất thu hồi dung môi hoặc bốc hơi dung môi dưới áp lực giảm, dùng ether rửa
dịch chiết đậm đặc còn lại. Ở môi trường acid, ether thường hòa tan một số tạp chất
chứ không hòa tan các alkaloid.
Sau khi tách lớp ether, kiềm hóa dung dịch nước rồi lấy alkaloid base được
giải phóng ra bằng một dung môi hữu cơ thích hợp, (dung môi này phải không trộn lẫn
với nước), thường dùng CHCl3, ether, benzene, …Cất thu hồi dung môi hữu cơ rồi bốc
hơi tới khô sẽ thu được cặn alkaloid thô.
 Chiết bằng cồn
Có một số alkaloid trong dược liệu tồn tại dưới dạng muối tan tốt trong cồn ở
môi trường trung tính do đó sau khi tán nhỏ dược liệu ở kích thước thích hợp đem
thấm ẩm và chiết bằng cồn ethylic cho tới kiệt alkaloid. Quá trình tiếp theo được thực
hiện tương tự như trên.
Trong quá trình chiết xuất người ta dùng thuốc thử tạo tủa để kiểm tra xem các

alkaloid đã lấy kiệt chưa.
 Các phương pháp chung đã nêu ở trên có kết quả tốt đối với phần lớn các alkaloid
trong dược liệu, nhưng có một số alkaloid ở dạng base lại tan nhiều trong nước hoặc ở
dạng muối ít tan trong nước thì người ta phải có cách chiết riêng cho thích hợp
(Nguyễn Khắc Quỳnh Cứ, 2001; Trần Hùng, 2006).
2.2.5.2.Tinh chế và phân lập (Nguyễn Kim Phi Phụng. 2007. Phương pháp cô lập hợp chất hữu cơ. NXB Đại
học Quốc gia Tp.HCM)

Sau khi chiết xuất ít khi thu được một alkaloid tinh khiết mà thường là một hỗn
11


hợp các alkaloid còn lẫn tạp chất.
Nếu chỉ có một alkaloid thô thì có thể tinh chế bằng cách chuyển nó nhiều lần từ
dung môi hữu cơ sang dung môi nước và ngược lại, cuối cùng làm bốc hơi dung môi ta
được một alkaloid tinh khiết.
Nếu là hỗn hợp nhiều alkaloid, để tinh chế và phân lập riêng từng alkaloid trước
đây thường dùng phương pháp kết tinh phân đoạn bằng các dung môi, ngày nay người
ta sử dụng thêm một số phương pháp khác: Phương pháp trao đổi ion, phương pháp
sắc kí cột, sắc kí điều chế, …
- Phương pháp trao đổi ion
Phương pháp trao đổi ion dựa vào sự trao đổi thuận nghịch giữa các ion trong
dung dịch muối alkaloid và các ion đã bị hấp phụ trên chất mang (Nhựa trao đổi ion).
Các nhựa trao đổi ion được dùng là các cationit (Những cao phân tử rắn mang
nhóm acid có khả năng hấp phụ các cation) và các anionit (Những cao phân tử rắn
mang nhóm base có khả năng hấp phụ các anion). Các nhựa trao đổi này không tan
trong nước và các dung môi hữu cơ.
Muối alkaloid hòa tan trong nước tạo ra các cation lớn:
B.HCl ↔ [BH]+ + ClQuá trình trao đổi của dung dịch muối alkaloid với nhựa trao đổi ion xảy ra như
sau:

 Nếu sử dụng cationit
Cat -.H+ + [BH]+.Cl - ↔ Cat -.[BH]+ + H+ + Cl - .
Nhựa cationit hấp phụ alkaloid tạo ra dạng muối alkaloid, alkaloid này sẽ được
đẩy ra khi có dung dịch kiềm hoặc amoniac, theo phương trình sau:
Cat -.[BH]+ + [NH4]+.OH- ↔ Cat -.[NH4]+ + B + H2O.
Alkaloid base không hòa tan trong nước được giữ lại trong cột và sau đó được
chiết ra bằng dung môi hữu cơ hoặc hỗn hợp dung môi thích hợp.
 Nếu sử dụng anionit
Ani+.OH - + [BH]+.Cl - ↔ Ani+.Cl - + B + H2O.
Khi cho dung dịch muối alkaloid qua cột anionit ở dạng OH -, gốc acid được
trao đổi với OH -, alkaloid được giải phóng dạng base và sau đó được chiết ra bằng
dung môi hoặc hỗn hợp dung môi thích hợp.
12


Các alkaloid trong hỗn hợp thường có độ kiềm khác nhau, do đó khi cho qua
cột trao đổi ion có sự hấp phụ khác nhau và trong lớp ionit xảy ra sự trao đổi kép nối
tiếp nhau, chất có độ kiềm lớn bị giữ lại ở trên và chất có độ kiềm nhỏ chuyển sâu vào
cột ionit do đó người ta có thể lấy tách riêng các alkaloid ra.
Ngoài ra, trong một số trường hợp người ta dùng các ionit lưỡng tính chứa các
nhóm acid lẫn base.
- Phương pháp sắc kí cột
Dựa trên nguyên tắc các thành phần trong hỗn hợp alkaloid có độ hấp phụ khác
nhau trên chất hấp phụ đã nạp trong cột. Chất hấp phụ thường dùng là oxyt nhôm,
silicagel dùng cho sắc kí cột, bột cellulose, …Khi cho dịch chiết alkaloid qua cột, các
alkaloid sẽ phân bố lần lượt trong cột, ở phần trên của cột sẽ tập trung chất bị hấp phụ
mạnh nhất, còn ở phần dưới của cột tập trung chất bị hấp phụ kém nhất. Tuy nhiên các
miền chưa được phân thành ranh giới rõ rệt, nghĩa là chưa phân chia rõ rệt các chất
trong cột. Do đó để tách hoàn toàn các alkaloid trong cột người ta phải dùng một dung
môi hay một hệ dung môi chạy qua cột để rửa giải các alkaloid đã hấp phụ trong cột.

- Sắc kí điều chế
Dựa theo nguyên tắc của sắc kí lớp mỏng, dịch chiết đậm đặc alkaloid được
chấm lên những tấm kính đã tráng chất hấp phụ tương đối dày thành một đường thẳng.
Sau khi khai triển bằng một hệ dung môi thích hợp, các chất khác nhau có tốc độ di
chuyển khác nhau nên được tách ra ở những vị trí khác nhau. Để xác định vị trí các
alkaloid đã tách ra một cách dễ dàng dưới ánh sáng tử ngoại người ta thường dùng chất
hấp phụ có trộn thêm chất phát quang. Ví dụ silicagel GF 254, oxyt nhôm GF254 của
hãng Merck. Nếu chất hấp phụ không có chất phát quang thì người ta dùng tấm kính
khác phủ lên tấm sắc kí, phun thuốc thử lên một phần nhỏ ở bên phải và bên trái tấm
sắc kí, trên cở sở ấy đánh dấu từng dải chứa alkaloid. Sau đó cạo lấy riêng từng phần
chất hấp phụ có chứa các alkaloid riêng biệt, rồi chiết riêng lấy từng chất bằng dung
môi thích hợp, sau khi cho bốc hơi sẽ thu được từng alkaloid riêng biệt (Theo Bài
giảng dược liệu, Bộ môn Dược Liệu, trường đại học dược Hà Nội, 2002; Trần Hùng,
2006).

13