MÔN SINH HỌC ĐẠI CƯƠNG SẢN XUẤT HOẠT CHẤT SINH HỌC (CÓ NOTE)- NGÀNH DƯỢC

Môn SINH HỌC DI TRUYỀN
CHUYÊN ĐỀ

SẢN XUẤT HOẠT CHẤT SINH HỌC
TRÌNH BÀY CHUYÊN ĐỀ:0942642312


NỘI DUNG TRÌNH BÀY
CHUYÊN ĐỀ SẢN XUẤT HOẠT CHẤT SINH HỌC
1. KHÁI NIỆM HỢP CHẤT SINH HỌC
2. VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG CỦA CÁC HỢP
CHẤT SINH HỌC TRONG NGÀNH DƯỢC
3. GIỚI THIỆU XU HƯỚNG SẢN XUẤT, TỔNG
HỢP CÁC LOẠI HỢP CHẤT SINH HỌC
4. PHÂN LOẠI MỘT SỐ HỢP CHẤT SINH HỌC


1.KHÁI NIỆM HỢP CHẤT SINH HỌC
Hợp chất sinh học
– Là những hợp chất hóa học – như Vitamins,
khống chất và các chất điện phân – tạo ra
những phản ứng sinh học trong cơ thể
người.
Theo “suckhoelavang.vn ”

Các hợp chất có hoạt tính sinh học
– Là những hợp chất có tác dụng sinh lý được
sử dụng vào mục đích nào đó để phục vụ cho
cuộc sống của con người, cho gia súc , cho
bảo vệ thực vật hoặc vào mục đích kích thích
sinh thưởng cho cây trồng.

Theo “ Tổng hợp một số hợp chất có hoạt tính sinh học”


1. KHÁI NIỆM HỢP CHẤT SINH HỌC
Các hợp chất thiên nhiên có hoạt
tính sinh học
từ cây cỏ

từ động vật

từ vi sinh vật

XƯƠNG, DA LỢN

CANH KINA

Xạ khuẩn biển 
Micromonospora


1. KHÁI NIỆM HỢP CHẤT SINH HỌC

Các hoạt tính phổ biến có trong
các Hợp chất sinh học


2.VAI TRÒ VÀ ỨNG DỤNG CỦA CÁC HỢP
CHẤT SINH HỌC
- Trong y học (cung cấp cho con người nhiều
loại thuốc q giá có tác dụng phịng và điều trị

nhiều bệnh tật nguy hiểm)
- Trong chăn nuôi, trồng trọt, thú y
và mỹ phẩm.
- Xản xuất các thực phẩm chức năng, bổ
sung dinh dưỡng, hay thực phẩm thuốc


4.GIỚI THIỆU XU HƯỚNG SẢN XUẤT,
TỔNG HỢP CÁC LOẠI HỢP CHẤT SINH HỌC
Hướng
CƠNG
NGHỆ
ENZYME
(ENZYME
TECHNOLOGY)

Hướng
CÁC HỢP
CHẤT CĨ
HOẠT TÍNH
SINH HỌC
(BIOACTIVE
COMPOUNDS)

Hướng
SINH KHỐI VÀ
NĂNG LƯỢNG
SINH HỌC
(BIOMASS AND
BIOFUELS)

Hướng

CHUYỂN HÓA THỨ CẤP
(Specialized metabolism)


Hướng
CƠNG NGHỆ
ENZYME
(ENZYME
TECHNOLOGY)
g
Sử dụn t
e mộ
enzym quả
iệu
cách h ơng
trong n ng
, cơ
nghiệp để
nghiệp ền
i ển b
phát tr !!!
vững !
…….

• Thu nhận, tinh sạch enzyme tự nhiên
và tái tổ hợp hướng đến ứng dụng
trong thực phẩm, nông nghiệp, môi

trường và y dược:
– Laccase
– Nattokinase tái tổ hợp
Thực phẩm chức năng ??? Hiệu
quả trong điều trị??? An tồn
cho sức khỏe

p
các hợ
ý
l
ử
X
phân
ó
h
k
t
chấ
g độ
n
ồ
n
,
y
hủ
cao???


Hướng

CƠNG NGHỆ
ENZYME
(ENZYME
TECHNOLOGY)

 Phân lập, tạo dịng biểu hiện và
khảo sát chức năng các gene mã
hóa enzyme tham gia tổng hợp các
hợp chất tự nhiên có giá trị
(methylketone, tinh dầu, cao su,
trầm hương…): prenyltransferase,
terpene synthase, methylketone
synthase…


Hướng
CÁC HỢP
CHẤT CĨ
HOẠT TÍNH
SINH HỌC

•

Thu nhận, tách chiết các hợp chất có hoạt
tính sinh học từ một số nguồn khác nhau
như: vi sinh, thực vật, động vật, …
hướng đến ứng dụng cho các ngành thực
phẩm, mỹ phẩm, nông nghiệp và y dược.

(BIOACTIVE

COMPOUNDS
)
chitooligosaccharide

4-methyl benzyl
chitooligosaccharide

•

Tổng hợp một số dẫn xuất của chitosan, chitin, các
oligosaccharide nhằm nâng cao hoạt tính sinh học như
kháng nấm, kháng khuẩn, kháng oxy hóa, kháng viêm.

•

Kiểm tra hoạt tính sinh học trên hệ thống invitro (phương
pháp hóa học và phương pháp tế bào động vât, ngươi),
tìm hiểu cơ chế tác động thơng qua tín hiệu tế bào.


Hướng
SINH KHỐI VÀ
NĂNG LƯỢNG SINH HỌC
(BIOMASS AND BIOFUELS)
ỨNG DỤNG H2 BẰNG PIN
NHIÊN LIỆU
SẢN XUẤT H2 BẰNG CON
ĐƯỜNG LÊN MEN TỐI
XÁC ĐỊNH VÀ PHÂN LẬP VSV
SINH H2 CHIẾM ƯU THẾ

ỨNG DỤNG ĐA DẠNG NGUỒN SINH
KHỐI ĐỂ LÊN MEN H2
THU NHẬN HỖN HỢP VSV
LÊN MEN H2


Hướng

CHUYỂN HÓA THỨ CẤP
(Specialized metabolism)

Nghiên cứu và tạo nguồn gene mã hóa enzyme mới tham gia tổng hợp một số hợp
chất thứ cấp ở thực vật :
-- Các hợp chất thứ cấp có giá trị ứng dụng cao: methylketone, cao su tự nhiên,
trầm hương, các tinh dầu có hoạt tính chữa bệnh…
-- Các tinh dầu tạo hương thơm cho hoa, lá và quả
-- Các hợp chất tham gia trong đáp ứng của thực vật với tín hiệu ngoại sinh:
stress sinh học và phi sinh học

Chuyên ngành Sinh Hóa


Hướng

CHUYỂN HÓA THỨ CẤP
(Specialized metabolism)

Thiết kế/ cải biến con đường sinh tổng hợp các hợp chất thứ cấp có giá trị ứng dụng cao ở thực
vật và vi sinh vật thông qua kỹ thuật di truyền (Metabolic engineering and synthetic biology)
Metabolic engineering of microbes for the production of biodiesel –related

compounds

Cải biến con đường sinh tổng hợp các hợp chất thứ cấp có giá trị ứng
dụng cao ở thực vật và vi sinh vật thông qua kỹ thuật di truyền (Metabolic
3-ketoacyl-ACP
3-ketoacid
2-Methylketone
Engineering)

E
G H

A
B
C
D F
I
J
K

E
G H

A
B
C
D F

E
I

J
K

G H

A
B
C
D F
I
J
K


3.PHÂN LOẠI MỘT SỐ HỢP CHẤT SINH HỌC
Các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học được
phân loại theo cấu tạo hố học thành các nhóm chính
sau:
1. Các chất alcaloid
2. Các chất terpenoid
3. Các chất steroid
4. Các chất flavonoid
5. Các chất vitamin
6. Các chất kháng sinh
7. Các acid béo chưa no và các prostaglandin
8. Các hormon
9. Các chất khác


3.PHÂN LOẠI MỘT SỐ HỢP CHẤT SINH HỌC

Phần 1: Các chất alcaloid
Phần 2: Các chất terpenoid
Phần 3: Các chất steroid
Phần 4: Các chất flavonoid
Phần 5: Các chất vitamin
Phần 6: Các chất kháng sinh


PHẦN 1:

CÁC CHẤT
ALCALOID


Phần 1: CÁC CHẤT ALCALOID
Các alcaloid là các hợp chất hữu cơ trong
thực vât có chúa một hay nhiều 
nguyên tử nitơ trong phân tử và chúng có
tính kiềm.
Nhiều alcaloid là những chất có độc tính
rất cao như: aconitin, strychnin, gelsemin,
solanin
Nhiều trường hợp ngộ độc dẫn đến tử
vong do dùng nhầm các chất này


1.1: HĨA TÍNH CỦA ALCALOID
 Đa phần các alcaloid ở dưới dạng thể rắn và khơng có
màu, khơng tan trong nước, tan trong các dung mơi
hữu cơ. Các alcaloid chỉ có các nguyên tử C, H, N thì

thường ỏ thể lỏng như nicotin.
 Chúng có thể tạo muối với các acid vơ cơ và hữu cơ,
các muối này tan trong nưốc nhưng không tan trong
các dung môi hữu cơ. Người ta thường sử dụng các
đặc tính này để chiết xuất và tách riêng các alcaloid
từ dược liệu.
 Trong khi đó các alcaloid có nitd hố trị 5 (amin bâc
4) thì thường có màu vàng cam hay vàng đỏ. Bản
thân các alcaloid này tan được trong nưốc và không
tan trong các dung môi hữu cơ. Các muối của chúng
cũng tan được trong nưóc và trong các dung dịch cồn
loãng


1.2: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỂU
CHẾ CÁC ALCALOID

Các quy trình điều chế các alcaloid dựa vào các đặc
điểm hoá lý của từng alcaloid riêng biệt. Với các
alcaloid bâc 3 dạng rán thì sử dụng các phương pháp
sau: 
Chiết các alcaloid dưới dạng muôi bằng các dung
dịch acid loãng.
Chiết xuất các alcaloid dưới dạng các base bằng các
dung môi hữu cơ. 
Dùng cồn ethylic đê chiết xuất thẳng các alcaloid
dưới dạng muôi ỏ trong cây cỏ.
Đế tách riêng các alcaloìd thì chủ yếu sử dụng các
phương pháp kết tinh khác 
nhau bằng các dung môi khác nhau trong các diều kiện

pH khác nhau. Cũng có thể sử dụng phương pháp sắc
ký cột hay phương pháp trao đổi ion.


1.3: HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA
CÁC ALCALOID 
Alcaloid có các tác dụng sính học rất đa dạng, các
alcaloid  chủ yếu 
được sử dụng làm thuôc như: 

o Các thuốc ức chế thần kinh trung ương như: morphin
scopolamin, L— tetrahydropalmatin
o Các thuốc kích thích thần kinh trung ương như:
strychnin, cafein.
o Các thuốc điều trị bệnh tim như: quinìdin, aịmalin.
o Các thc điều trị bệnh cao huyết áp như: reserpìn,
ajmalixin. 
o Các thuốc chống co thắt như: papaverin. 
o Các thuốc trị ho như: codein


CÁC CHẤT
TERPENOID

PHẦN 2:


Phần 2: CÁC CHẤT TERPENOID
HĨA TÍNH CỦA TERPENOID
 Là nhóm chất hữu cơ thiên nhiên khơng no có cơng

thức chung là (Izo- C5H8)n (n>= 2).
 Chứa nhiều trong thực vât như secpuiterpen,
diterpen và triterpen có nhiều trong tinh dầu (sả,
chanh, thông...),…
NGUYÊN LÝ CHUNG ĐỂ CHIẾT XUẤT TERPENOID
 chiết bằng phương pháp cất kéo hơi nước, sau đó
chưng cất để thu tinh dầu hoặc định tính, định lượng
bằng các máy móc thiết bị hiện đại như sắc ký khí
(GC), sắc ký khí phối phổ (GC-MS).
ỨNG DỤNG LÀM THUỐC
 các terpenoid có tác dụng làm thông mạch và làm
tăng độ đàn hồi của cơ tim và thành mạch:
camphor....điều chế các thuốc rị ho, long đờm:


PHẦN 3:

CÁC CHẤT
STEROID


Phần 3: CÁC CHẤT STEROID
HĨA TÍNH CỦA STEROID
• Là những hợp chất thiên nhiên có bộ khung cacbon
stenan gồm 4 vòng ngưng tụ với nhau, chứa các mạch
bên và các nhóm chức như nhau: CO, -CHO, - COOH, OH.
 Steroid tồn tại trong động thực vât dưới dạng glycosid
hoặc liên kết với các cacbon acid amin
 Các steroid tham gia vào quá trình sinh học trong trong
cơ thể sống

ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC
 Dùng để bào chế ra nhiều loại thuốc và thực phẩm chức
năng quan trọng có tác dụng phòng và điều trị các bệnh
hiểm nghèo.


CÁC CHẤT
FLAVONOID

PHẦN 4: