Tìm hiểu thành phần hợp chất thứ cấp trong cây lược vàng Callisia fragvan L

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

CHƯƠNG 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1.Đặt vấn đề:
Từ ngàn xưa, con người đã biết tìm cây cỏ trong tự
nhiên để chữa bệnh và tăng cường sức khỏe. Qua trải
nghiệm từ cuộc sống, kho tàng cây dược liệu của con
người càng ngày càng phong phú, đa dạng và trở thành
một phần không thể thiếu trong cuộc sống của con
người.
Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, được sự
ưu đãi của thiên nhiên nên thuận lợi cho sự phát triển
của nhiều loại thảo mộc. Nếu như trước đây, những
nghiên cứu trên cây thuốc chủ yếu theo hướng phân
lập, tách chiết và thử nghiệm hoạt chất, thì hiện nay xu
thế mới là tìm phương pháp để nâng cao hiệu quả sản
xuất các hoạt chất nhằm đáp ứng nhu cầu nghiên cứu
khoa học và cải thiện, nâng cao chất lượng cuộc sống và
bảo vệ môi trường. Đây chính là vấn đề đặt ra cho
ngành Công nghệ Sinh học thực vật.
Công nghệ Sinh học thực vật ra đời đã và đang mở
ra những triển vọng mới đối với việc bảo tồn và phát
triển nguồn cây thuốc dồi dào của nhân loại. Thực sự là
trong hơn 20 năm qua, bằng phương pháp nuôi cấy huyền
phù tế bào trong các hệ thống bioreactor, hàng trăm loại
hoạt chất có giá trị được tổng hợp với giá thành thấp
hơn, khắc phục nhiều nhược điểm của phương pháp tổng
hợp hóa học. Bằng phương pháp tái sinh cây trực tiếp
hoặc gián tiếp qua mô sẹo, tế bào và phôi mà nhiều

loài cây thuốc q được bảo tồn và khai thác hiệu quả,
phục vụ đắc lực cho cuộc sống của con người.
SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

1


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

Cây Lược vàng (Callisia fragrans) có nguồn gốc từ
Mexico và hiện nay đang được trồng nhiều ở Việt Nam, đặc
biệt là ở Thanh Hóa và Hà Nội. Đây là một loại cây
thuốc mới được biết đến trong thời gian gần đây và đã
gây xôn xao dư luận về tính năng “thần dược” cũng như
những tác dụng phụ mà nó mang lại.
Chính vì lý do đó mà việc tìm hiểu và xác định các
hợp chất thứ cấp có trong cây Lược vàng là rất cần
thiết. Được sự đồng ý của Bộ môn Công nghệ Sinh học –
Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ và dưới sự hướng
dẫn của thầy Bùi Văn Thế Vinh, tôi đã thực hiện khóa
luận tốt nghiệp: “Tìm hiểu thành phần hợp chất thứ cấp
trong cây Lược vàng (Callisia fragrans L.).

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

2

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

1.2.Mục đích và yêu cầu:
- Tổng quan về một số hợp chất thứ cấp có nguồn
gốc từ thực vật.
- Tìm hiểu thành phần các hợp chất thứ cấp có trong
cây Lược Vàng.

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

3


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CÁC HP
CHẤT THỨ CẤP CÓ NGUỒN GỐC
THỰC VẬT
2.1. Khái niệm chung về các chất hoạt
tính sinh học (HTSH)
Về nguyên tắc chung tất cả sinh chất tùy điều
kiện cụ thể điều là các chất có hoạt tính sinh học (cả
theo có lợi và không có lợi). Sinh chất thường được phân
loại thành nhóm chất sơ cấp và thứ cấp. Nhóm chất sơ
cấp là những chất cơ bản nhất cần thiết để duy trì sự
sống. Đó là protein, nucleic acid, carbonhydrat, lipid. Chúng

thường là các polyme sinh học có trong lượng phân tử (MW)
cao, là các polyme sinh học. Nhóm chất thứ cấp thường
có MW nhỏ. Đa số chúng được tổng hợp de novo, nhưng
cũng không ít chất sinh học là sản phẩm phân rã hoặc
ở dạng dẫn xuất từ các chất sơ cấp hay từ những đơn vị
tạo thành chất sơ cấp. Đó là nhóm chất phenol,
isoprenoid, các dẫn suất chứa nitơ (trong đó alkaloid) các
peptid, kháng sinh, vitamin... Là những chất thể hiện hoạt
tính sinh học giúp chuyển hóa vận động hoạt động sống,
giúp lập quan hệ sinh thái của cơ thể sống với môi
trường sống xung quanh.
2.2.Alkaloid:
2.2.1.Khái niệm:
Alkaloid từ tiếng Ả rập là al-qali có nghóa là kiềm,
là nhóm chất hữu cơ có hoạt tính sinh học, chủ yếu ở
thực vật; Ở động vật, nấm tảo không phổ biến lắm;
SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

4


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

Không thấy có ở vi khuẩn. Có thể nói alkaloid là nghiên
cứu đầu tiên của con người về hóa các hợp chất tự
nhiên.
Alkaloid là nhóm hợp chất tự nhiên hiện diện khá
nhiều trong các họ thực vật với cấu trúc hóa học và

hoạt tính sinh học rất đa dạng. Trên thực tế có rất nhiều
loại thực vật có alkaloid nhưng ở mức độ vết hoặc tỉ lệ
phần vạn. Để giới hạn với ý nghóa thực tiễn, một cây
được xem là có alkaloid phải chứa ít nhất 0,05% alkaloid so
với mẫu không. (Phạm Thanh Kỳ, 2002).
Alkaloid là những hợp chất hữu cơ có chứa dị vòng
Nitơ, có tính bazơ. Do đó, nó là nhóm các hợp chất không
thuần khiết về mặt hoá học.
Hiện nay, người ta đã tìm được khoảng gần 6000
ankaloid và chủ yếu là các chất ít tan trong nước nhưng
dễ tan trong các dung môi hữu cơ, nhiều chất có hoạt tính
sinh học cao như: Quinin, Ephedrin, Codeine…
2.2.2.Nguồn gốc:
-

Alkaloid là hợp chất có chứa Nitơ nguồn gốc thực vật.

Hàm lượng alkaloid có thể đạt đến 10% trong các loại rau
quả thông dụng như khoai tây, chè, cà phê…
-

Hầu hết các alkaloid hiện diện trong cây có hoa, loại 2

lá mầm, nhưng người ta cũng thấy alkaloid trong động vật,
côn trùng, sinh vật biển…

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

5

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

2.2.3.Phân loại:
Alkaloid được phân loại theo một số cách khác nhau:
Phân loại theo loài thực vật chứa alkaloid, theo bản chất
hóa học tự nhiên hoặc theo tác động sinh lý của chúng.
2.2.3.1.Phân loại theo bản chất hóa học:
Do cách phân loại dựa vào cấu trúc nhân cơ bản
không đáp ứng được số lượng alkaloid rất nhiều và đa
dạng, nên để tiện lợi, các alkaloid được chia thành ba loại:
alkaloid thật, protoalkaloid và giả- alkaloid (Pseudoalkaloid):
+

Alkaloid thật là những hợp chất có hoạt tính sinh học,

luôn có tính base, thường có chứa nguyên tử nitơ vòng dị
hoàn, thường được sinh tổng hợp từ amino acid, phân bố
giới hạn trong thực vật và hiện diện trong cây dưới dạng
muối của một acid hữu cơ, ngoại trừ: colchicin, acid
aristolochic, alkaloid thứ cấp. Các alkaloid loại này thường
được chia thành nhóm theo nguồn gốc sinh tổng hợp của
chúng (ornithin, lysin, phenylalanin, tryptophan, histidin, acid
antranilic…) hơn là theo vòng dị hoàn.
+

Các protoalkaloid được xem là những amin có hoạt tính

sinh học kể cả mescalin và N, N-dimetyltryptamin. Chúng là
những amin đơn giản, được tổng hợp từ các amino acid,
trong đó nguyên tử nitơ không ở trong vòng dị hoàn.
+

Các giả-alkaloid, là những hợp chất không bắt nguồn

từ những amino acid, bao gồm hai nhóm hợp chất lớn là
alkaloid steroid và alkaloid terpenoid.

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

6


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

Các alkaloid thông thường được phân loại theo đặc
trưng phân tử chung của chúng, dựa trên kiểu trao đổi
chất được sử dụng để tạo ra phân tử.
+

Khi không biết nhiều về tổng hợp sinh học của các

alkaloid thì chúng được gộp nhóm theo tên gọi của các
hợp chất đã biết.
+

Khi người ta biết nhiều hơn về một alkaloid cụ thể nào

đó, thì việc gộp nhóm được thay đổi để phản ánh các
kiến thức mới, thông thường lấy theo tên của amin quan
trọng về mặt sinh học và nổi bậc nhất trong tiến trình
tổng hợp.
Các nhóm alkaloid hiện nay gồm có:
-

Nhóm Pyridin: Piperin, Coniin trigonellin, Avecaidin, Guvacin,

Pilocarpin, Cytisin, Nicotin, Spartein, Pelletierin.
-

Nhoùm Quinolin: Quinin, Quinidin, Dihydroquinin,

Dihydroquinidin, Strychnin, Brucin, Veratrin, Cevadin.
-

Nhóm Isoquinolin (Các Alcaloid gốc thuốc phiện):

Morphin, Codein, Thebain, Papaverin, Narcotin, Sanguinarin,
Narcein, Hydrastin, Berberin.
-

Nhóm Phenethylamin: Mescalin, Ephedirin, Dopamin,

Amphetamin.
-

Nhóm Indol:
+

Các Tryptamin: N-metyltryptamin, Psilocybin, Serotoni.

+

Các Ergolin (Các alkaloid từ ngũ cốc /cỏ): Ergin,
Ergotamin, Acid lysergic…

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

7


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

+

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

Các beta-cacbolin: Harmin, Harmalin, Gohimbin, Reserpin,
Emitin.

+

Các alkaloid từ chi Ba gạc (Rauwolfia): Reserpin, .

-

Nhóm Purin: Các Xanthin: Caffein, Theobromin, Theophyllin.

-

Nhóm Terpenoit:
+

Các alkaloid Aconit: Aconitin.

+

Các Steroit: Solanin, Samandari (các hợp chất amoni
bậc 4: Muscarin, Cholin, Neurin).

+

Các alkaloid từ dừa cạn (chi Vinca) và các họ hàng
của nó: Vinblastin, Vincristin.
Chúng là các chất chống ung thư và liên kết các

nhị trùng (dime) Tubulin tự do, vì thế phá vỡ cân bằng
giữa trùng hợp (polyme hóa) và phản trùng hợp vi quản,
tạo ra sự kiềm hãm các tế bào trong pha giữa của quá
trình phân bào.
2.2.3.2. Phân loại theo loài thực vật chứa alkaloid và
theo tác động sinh lý.
a) Nhóm morphin:
Morphin là alkaloid chủ yếu trong nhựa quả anh túc
(Papaver somniferrum) còn xanh cùng với các chất gây
nghiện khác như papaverin, Codein, tebain… Morphin ở dạng

tinh sạch lần đầu thu được vào năm 1806. Cấu trúc hóa
học được xác định vào năm 1927. Cấu trúc lập thể được
xác định vào năm 1955. (Diệp Quỳnh Như, 2008).

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

8


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

Morphin được tổng hợp từ tiền chất ban đầu là
dimethoxy-o-naphtochinone.

Hình 2.1: Cấu trúc một số chất tiêu biểu thuộc
nhóm chất Morphin.
Morphin có tác dụng giảm đau, gây cảm giác lâng
lâng dễ chịu. Morphin tác động lên hệ thần kinh trung
ương tạo thói quen sử dụng và phụ thuộc vào nó. Nó
ảnh hưởng lên một số thụ thể đặc hiệu nằm trên vỏ
bán cầu não lớn. Một số neuropeptide như enkephalin và
endorphin cạnh tranh thụ thể trên với Morphin.
Nhóm alkaloid phổ biến thứ hai là Codein-dẫn xuất
methyleste của Morphin. Hàm lượng của nó trong thuốc
phiện dao động từ 0,2 đến 6%. Codein có tác dụng giảm
ho.
Alkaloid thứ ba là tebain không có tác động kích thích
gây nghiện nhưng lại gây co giật.

Một điểm thú vị là một dẫn xuất của Morphin gọi
là nalorphin lại có tính kháng tác động với Morphin, và
SVTH: Nguyễn Tấn Thònh

9


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

được sử dụng trong cai nghiện và cấp cứu ngộ độc ma
túy.
Nhóm chất gây nghiện khác Morphin về cấu tạo
hóa học là papaverin có tác dụng giãn mạch làm tăng
sử dụng oxy cơ tim, được sử dụng trong điều trị bệnh tim
mạch. Hiện papaverin và một số dẫn suất của nó như nospa và narcotin được sử dụng để chữa ho chủ yếu ở dạng
bột tổng hợp hóa học.
Hiện nay người ta cũng đã tổng hợp được nhiều
chất có tác dụng giống như Morphin nhưng ít độc hơn nhiều
để sử dụng trong y tế.
b) Nhóm chất cocain:
Là nhóm chất alkaloid có trong lá cocain (Erythroxylon
coca L) hiện trồng phổ biến ở nhiều nơi, đặc biệt là khu
vực các nước Nam Mỹ. Nó được tổng hợp lần đầu vào
năm 1909 và được sử dụng làm thuốc giảm đau. Giống
như Morphin, cocain cũng có tác dụng gây cảm giác khoan
khoái (gây nghiện) và tạo thói quen sử dụng. Hiện dẫn
suất cocain như novocain được sử dụng rộng rãi trong chữa
trị.

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

10


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

Novacai

Cocain

n
Hình 2.2: Cấu trúc một số chất tiêu biểu thuộc
nhóm chất Cocain.
c) Nhóm chất atropin:
Atropin là dẫn xuất của tropin có trong cây thuộc họ
cà Solanaceae như cà độc dược Atropabelladonna hay Datura
stamonium. Chúng có tác dụng an thần và được sử dụng
làm thuốc giảm đau cục bộ, làm thuốc an thần.
d)Nhóm quinine:
Là nhóm chất alkaloid từ lâu được sử dụng làm
thuốc chống sốt rét. Quinine có trong vỏ cây qiunine
Cinchona officinalis có nguồn gốc ở Peru, Bolivia. Sau này
cây quinine được di thực sang nhiều vùng trong đó có cả
Việt Nam. Cấu trúc hóa học của quinine được xác định
vào năm 1907 và được tổng hợp hóa học vào năm 1945.
Quinine ức chế quá trình sao chép DNA và phiên mã tạo

RNA ở tác nhân gây bệnh sốt rét.

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

11


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

Quinidin

Quinin

Hình 2.3: Cấu trúc một số chất tiêu biểu thuộc
nhóm chất Quinine.
e)Nhóm chất cophein:
Alkaloid cophein có mặt chủ yếu trong lá, đặc biệt
trong

hạt

cà

phê.

Nó

là

dẫn

suất

của

xanthin

(dihydroxypurine). Cophein có tác dụng kích thích, làm giảm
mạch, tăng cường hoạt động của tim. Trong thực hành y tế
người ta sử dụng những chất có tác dụng tăng cường
hoạt động của tim giống cophein, nhưng mạnh hơn là validol
(dịch 30% mentol trong methyeste isovalerianic acid), camphor...

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

12


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Xanthin

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

Ureic
acid

Hình 2.4: Cấu trúc một số chất tiêu biểu thuộc

nhóm chất cophein.
g)Nhóm colchicin:
Có mặt trong các loại cây thuộc họ cochicum. Nó
có tác dụng tạo cây đa bội thể, được sử dụng nhiều trong
công nghiệp tạo giống cây trồng.
2.2.4.Tính chất vật lý:
-

Phân tử lượng từ 100 đến 900 kDa.

-

Các alkaloid không chứa các nguyên tử oxi trong cấu

trúc thông thường là chất lỏng ở nhiệt độ phòng (ví dụ:
nicotin, spartein, coniin). Các alkaloid với các nguyên tử oxi
trong cấu trúc nói chung là các chất rắn kết tinh ở điều
kiện nhiệt độ phòng (ví dụ: berberin).
-

Hầu hết các alkaloid base gần như không tan trong nước

nhưng tan trong các dung môi hữu cơ như CHCl3, eter, các
ancol dây cacbon ngắn.

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

13

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

-

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

Một số alkaloid do có thêm nhóm phân cực như –OH,

nên tan được một phần trong nước hoặc trong kiềm (ví dụ:
Morphin, Cephalin).
-

Ngược lại với base, các muối alkaloid nói chung tan được

trong nước và ancol, hầu như không tan trong dung môi hữu
cơ.
-

Có một số ngoại lệ như Ephedrin, Colchixin, Ecgovonin,

các base của chúng tan được trong nước, đồng thời cũng
khá tan trong dung môi hữu cơ, còn các muối của chúng
thì ngược lại.
-

Alkaloid có N bậc 4 và N-oxid khác tan trong nước và

trong kiềm, rất ít tan trong dung môi hữu cơ.
-

Các muối của chúng có độ tan khác nhau tùy thuộc

vào gốc acid tạo ra chúng.

2.2.5.Tính chất hóa học:
-

Alkaloid là các base yếu, đa số làm q tím hóa xanh.

-

Với acid thường tạo ra muối tan trong nước và kết tinh.

-

Tính kiềm phụ thuộc vào khả năng sẵn có của các

cặp điện tử đơn độc trên nguyên tử Nitơ và kiểu khác
(dị) vòng cùng các phần thay thế.
-

Tính base giảm dần theo thứ tự muối amoni bậc 4, amoni

bậc 1, amoni bậc 2, amoni bậc 3.
-

Muối của alkaloid rất bền, nhưng chúng bị phân hủy

bởi tia sáng mặt trời hoặc tia tử ngoại.
SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

14


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

-

Phần lớn alkaloid vị đắng.

-

Chúng tạo tủa với các dung dịch acid phosphotungstic,

phosphomolipdic, picric…
-

Ngoài tính base, các alkaloid có phản ứng tương tự như

nhau đối với một thuốc thử, gọi tên chung là các thuốc
thử alkaloid.
2.3.Coumarin:
2.3.1. Khái niệm và nguồn gốc:
Coumarin là những dẫn chất α- pyron có cấu trúc C3C6.
Benzo α- pyron là chất coumarin đơn giản nhất tồn tại
trong thực vật được biết từ năm 1820 trong hạt của cây
Dipteryx odorata Willd, thuộc họ Đậu. Cây này mọc ở Brazil,
có trồng ở Venezuela và còn

có tên địa phương

là“Coumarou”, do đó mà có tên coumarin. Benzo α -pyron
còn có trong lá cây Asperula odorata L, họ Cà phê; Trong
một số cây thuộc chi Melilotus họ Đậu. Chất này có mùi
thơm dễ chịu, được dùng làm hương liệu. Trong kỹ nghệ,
benzo α-pyron được tổng hợp từ aldehyd salicylic, anhydrid aetic
và natri acetat.
Người ta có thể coi α -pyron là một lacton (este nội)
của acid hydroxy-cinnamic vì khi có tác dụng acid vô cơ lên
acid hydroxycinnamic, như HCl thì sẽ đóng vòng lacton. Ngược
lại, vòng lacton sẽ bị mở vòng khi tác dụng với kiềm. Sự
mở và đóng vòng có tính thuận nghịch.

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

15


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

Qua hầu hết các chất thuộc nhóm coumarin luôn
có nguyên tử oxy nối vào C-7 nên có thể coi tất cả các
dẫn chất coumarin đều xuất phát từ umbelliferon.
Coumarin thuộc nhóm các hợp chất phenol nhưng
phần lớn các nhóm OH phenol được ether hóa bằng nhóm
CH3 hay bằng một mạch terpenoid có từ 1-3 đơn vị

isoprenoid.
Trong tự nhiên, coumarin ít tồn tại dạng glycosid, nếu
có thì mạch đường thường đơn giản, hay gặp là glucose.
Coumarin có mặt trong nhiều họ thực vật như:
Apocynaceae(Nerium), Apiaceae (Angeliaca, Coriandrum, Daucus,
Ferula,

Pimpinella,

Peucedanum,

Selinum),

Araliaceae

(Eleutherrococcus),Ateraceae (Artemisea, Eupatorium, Helianthus),
Euphorbiaceae

(Euphorbia),

Fabaceae

(Melilotus,

Glycyrrhiza),

Lamiaceae (Mentha, Salvia), Loganiaceae (Gelsemium), Malvaceae
(Althea), Oleaceae (Fraxinus), Orchidaceae (Dendrobium), Rosaceae
(Crataegus, Prunus), Rubiaceae (Randia), Papaveraceae (Papaver),
Poaceae (Hordeum, triticum, Zea), Polypodiaceae (Polypodium),

Rutaceae

(Citrus,

Hydrangea),
Capsicum,

Murraya,

Ruta),

Scrophulariaceae
Datura,

Lycium,

Saxifragaceae

(Digitalis),

Solanaceae

Nicotiana,

Scopolia,

(Dichroa,
(Atropa,
Solanum),

Thymelaceae (Daphne), Tiliaceae (Tilia).
2.3.2.Phaân loại:
Cho đến nay người ta được biết hơn 200 chất coumarin
khác nhau. Có thể phân coumarin thành các nhóm sau:
Nhóm coumarin đơn giản,

oxy coumarin, 6,7-furanocoumarin

(furocoumarin), pyranocoumarin.

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

16


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

2.3.2.1 Coumarin đơn giản:
Gồm có Coumarin, Umbelliferon, Skimmin, Neohydrangin,
Aesculin, Cichoriin, Daphnetin, Daphnin, Herniarin, Scopoletin,
Scopolin, Fabiatrin, Hydragetin, Hydranetin, Scoparon, Ayapin,
Limetin,

Aurapten,

Umbelliprenin,

Collinin,

7-nethoxy-5-ge-

ranoxycoumarin, Fraxinol, Fraxetin, Fraxin fraxidin, Isofraxxidin,
Calycanthosid, 6,7,8 trimethoxy.

Hình 2.5: Cấu trúc Coumarin đơn giản.
2.3.2.2 Furanocoumarin (furocourmarin):
a) Nhóm 6:7 furanocoumarin (hay còn gọi là nhóm
psoralen) gồm coù: Psoralen, Bergaptol, Bergapten, Xanthotoxol,
anthotoxin, Imperatorin, Isoimperatorin, Prangenin, Oxypeucedanin,
Isopimpinellin,
Bergamottin,

Phellopterin,
Ostruthol,

Byakangelicol,

Auraptin,

Byakangelicin,

Oxypencedanin

hydro,

Peucedanin.
b)Nhoùm dihydro 6:7 furanocoumarin gồm có: Nodakenetin,
Nodakenin, Marmesin, Marmesinin.

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

17


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

c)Nhóm 7:8 furanocoumarin (angelicin) gồm có: Angelicin,
Isobergapten, Sphondin, Pimpenellin, Oroselon, Oroselol.
d)Nhóm

7:8

flanocoumarin

gồm

có:

Athamantin,

Archangellicin, Edultin, Peucenidin.

Hình 2.6: Cấu trúc Furanocoumarin.
2.3.2.3 Nhóm pyranocoumarin:
a)Nhóm 6:7 pyranocoumarin (nhóm xanthyletin) gồm có:
Xanthyletin, Luvangetin, Xathoxyletin.

b)Nhóm dihydro 6:7 pynocoumarin gồm có: Decursin,
Xanthalin.
c)Nhóm 7:8 pyranocoumarin: đại diện duy nhất

là

Seselin.
d)Nhóm dihydro 7:8 pyranocoumarin gồm có: Xanthogalin,
Kellacton, Provismin, Samidin, Visnadin.
e)Nhóm 5:6 pyranoncoumarin: nhóm này ít gặp trong
cây. Có 2 đại diện chính là: chất Alloxanthoxyletin và
Avicennin.

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

18


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

Hình 2.7: Cấu trúc Pyranocoumarin.
2.3.3.Lý tính:
Coumarin là những chất kết tinh không màu, một
số lớn dễ thăng hoa có mùi thơm. Ở dạng kết hợp
glycosid thì có thể tan trong nước, ở dạng aglycon thì dễ tan
trong dung môi kém phân cực. Các dẫn chất coumarin có
huỳnh quang dưới ánh sáng tử ngoại. Cường độ huỳnh
quang phụ thuộc nhóm oxy của phân tử coumarin cũng như

pH của dung dịch. Khả năng cho huỳnh quang mạnh nhất
là nhóm OH ở C-7.
2.3.4.Hóa tính:
Coumarin có vòng lacton nên bị mở vòng bởi kiềm
tạo thành muối tan trong nước, nếu acid hóa thì sẽ đóng
vòng trở lại. Kiềm còn có tác dụng cắt các nhóm acyl
trong các dẫn chất acylcoumarin. Nếu thủy phân các
aylcoumarin bằng H2SO4 trong cồn thì thường kèm theo sự
dehydrat hóa và có sự biến đổi cấu trúc.
Coumarin gắn được một mol brom ở nhiệt độ lạnh tạo
thành dibromid. Chất này dễ bị cắt bởi HBr và cho dẫn
chất 3-bromcoumarin.

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

19


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

Do hiệu ứng liên hiệp của dây nối đôi ở vị trí 3-4
với nhóm carbonyl nên tạo ra trung tâm ái điện tử ở
cacbon β. Do đó coumarin có thể tác dụng với một số
chất lưỡng cực.
Benzen khi có mặt AlCl3 không tác dụng với các
coumarin nhóm 1, còn với các furocoumarin thì xảy ra sự
mở vòng furan và tạo thành dẫn chất 6:7 hydroxy
coumarin.

2.3.5.Tác dụng và công dụng:
Tác dụng đáng chú ý của các dẫn chất coumarin
là chống co thắt, làm giãn nở động mạch vành mà cơ
chế tác dụng tương tự như papaverin. Hàng loạt các chất
coumarin tự nhiên cũng như tổng hợp đã được thí nghiệm.
Người ta nhận thấy rằng đối với coumarin nhóm 1, nếu
OH ở C-7 được acyl hóa thì tác dụng chống co thắt tăng,
gốc acyl có 2 đơn vị isopren (ví dụ geranyloxy) thì tác dụng
tốt nhât. Đối với nhóm psralen, nếu nhóm hydroxy,
methoxy hay isopentenyloxy ở vị trí C-5 hay C-8 thì tăng tác
dụng. Đối với nhosmangelicin, nếu có methoxy ở C-5 hay C-5
và

C-6

cũng

tăng

acyldihydrofuranocoumarin

tác

dụng.

Những

dẫn

chất

và

acyldihydropyranocoumarin

thì

tác dụng chống co thắt rất tốt, nhóm acly ở đây tốt
nhất có 5 carbon, nếu kéo dài mạch carbon thì tác dụng bị
hạ thấp.
Một số dược liệu được ứng dụng để khai thác tác
dụng nêu trên như: Rễ một loại Tiền hồ - Peucedanum
morisonii Bess, hạt cà rốt – Saucus sativus, Ammi visnage (L).

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

20


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

Tác dụng chống đông máu của coumarin cũng được
biết từ lâu. Nhưng chú ý rằng tính chất này chỉ có đối
với các chất có nhóm thế OH ở vị trí 4 và có sự sắp
xếp kép của phân tử. Ví dụ chất dicoumarol lần đầu tiên
được phát hiện khi chấy này sinh ra trong khi ủ đống cây
thuộc chi Melilotus và khi súc vật ăn thì bị bệnh chảy
máu do làm giảm sự tổng hợp prothrombin. Hiện nay

discoumarol được chế tạo bằng con đường tổng hợp.
Tác dụng như vitamin P (làm bền và bảo vệ thành
mạch), ví dụ bergapten, aesculin, fraxin.
Tác dụng chữa bệnh bạch biến hay lang trắng và
bệnh vẩy nến. Tính chất này chỉ có những dẫn chất
furanocoumarin như: psoralen, angelicin, xanthotoxin, imperatorin.
Tác dụng kháng khuẩn: Nhiều dẫn chất coumarin có
tác dụng kháng khuẩn, đặc biệt chất novobiocin là một
chất kháng sinh có phổ kháng khuẩn rộng có trong nấm
Streptomyces niveus.
Một số có tác dụng chống viêm, ví dụ calophyllolid
có trong cây mù u, Calophyllum inophyllum có tác dụng
chống viêm bằng 1/3 oxyphenbutazon còn các chất
calanolid là các dẫn chất coumarin trong cây mù u –
calophyllum lanigerum thì gần đây được phát hiện thấy có
tác dụng ức chế HIV.
Ta cũng cần chú ý rằng các chất aflatoxin là
những coumarin độc có trong mốc Aspergillus flavus có thể
gây ung thư.

SVTH: Nguyễn Tấn Thònh

21


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

2.4.Flavonoid:

2.4.1.Khái niệm:
Flavonoid (hoặc bioflavonoid) là một nhóm hợp chất
lớn thường gặp trong trong thực vật. Flavonoid là nhóm
chất thứ cấp gồm khoảng hơn 5.000 chất có cấu tạo
chủ yếu là C15.
Chúng thường được cải biến bằng cách gắn thêm
các gốc (-OH) hoặc (-OCH3) và thường ở dạng phức với
glucose và acid hữu cơ. Trong số này có những nhóm chất
phổ biến như flavonone, anthocyanin, flavon, catechine và
rotenon… Chỉ riêng hai nhóm flavon, flavonone với các
nhóm thế là OH và OCH3 thì theo lý thuyết có thể gặp
38.627 chất. (Ngô Văn Thu, 1998).
Phần lớn các Flavonoid có màu vàng (Flavonoid do
từ flavus có nghóa là màu vàng). Tuy nhiên một số có
màu xanh, tím, đỏ, một số khác lại không có màu. Trong
thực vật cũng có một số nhóm hợp chất khác không
thuộc flavonoid nhưng lại có màu vàng như carotenoid,
anthranoid, xanthon… Flavonoid là dẫn xuất của phenol có
hầu hết ở người, động thực vật và vi sinh vật do đưa trực
tiếp vào từ nguồn thức ăn. Bản thân con người không
có khả năng tự tổng hợp được phenol. Flavonoid tham gia
vào tất cả các quá trình trao đổi chất, sinh tổng hợp và
quá trình enzym.

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

22


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Flavono

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

Flavon

ne

Anthocyan
in

Hình 2.8: Cấu trúc một số chất tiêu biểu thuộc
nhóm Flavonoid.
Về mặt cấu tạo người ta sắp xếp vào nhóm
Flavonoid những chất có cấu tạo khung theo kiểu C6-C3-C6
hay nói cách khác là khung cơ bản gồm 2 vòng benzen A
và B nối với nhau qua mạch 3 carbon.

Hình 2.9: Cấu trúc Flavonoid.
2.4.2.Nguồn gốc:
Trong thực vật Flavonoid tập trung chủ yếu vào
ngành hạt kín ở lớp 2 lá mầm. Ví dụ trong các chi
Carthamus, Coreopsis, Dahlia, Gymnosperma, Ageratum…
Động vật không tự tổng hợp được Flavonoid, nhưng
có thể lấy Flavonoid qua nguồn thức ăn.

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

23

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

Hàm lượng và cả thành phần Flavonoid trong cây
phụ thuộc vào nơi mọc. Cây mọc ở vùng nhiệt đới và
núi cao thì hàm lượng cao hơn ở nơi cây thiếu ánh sáng.
Cho đến nay có khoảng 4.000 chất đã được xác định
cấu trúc. Chỉ riêng hai nhóm Flavon và Flavonol với nhóm
thế là OH hoặc OCH3 thì theo lý thuyết có thể gặp 38.627
chất. (Ngô Văn Thu, 1998).
Trong thực vật bậc thấp, flavonoid ít được gặp.Trong
ngành rêu, chỉ phát hiện được rất ít chất. Trong dương xỉ,
số lượng flavonoid ít nhưng đều có mặt các nhóm
anthocyanin, flavanon, flavon, flavonol, chalcon, dihydrochalcon.
Ngành hạt trần có khoảng 700 loài, 20 họ, số lượng
flavonoid cũng không nhiều, nhưng cũng đủ các nhóm
anthocyanidin,

leucoanthocyanidin,

flavanon,

flavon,

flavonol,

isoflavon. Nét đặc trưng của ngành hạt trần có khác thực

vật bật thấp và ngành hạt kín ở chỗ sự hiện diện của
nhiều dẫn chất biflavonoid.
Flavonoid tập trung chủ yêu vào ngành hạt kín ở lớp
2 lá mầm, có rất nhiều họ chứa flavonoid và đủ các loại
flavonoid. Tuy nhiên cũng có một vài nét đặc trưng cho
một số họ ví dụ họ Asteraceae là một họ lớn với 15.000
loài, 1000 chi, có rất nhiều dẫn chất thuộc nhóm khác
nhau. Tuy nhiên, một số chi có nét đặc trưng riêng của
nó, ví dụ trong chi Carthamus, Coreopsis, Cosmos, Dahlia thì hay
gặp các chất dẫn chất chalcon và auron. Chi Gymnosperma,
Ageratum thì gặp các dẫn chất flavon và flavonol có nhiều
nhóm thế có oxy (có thể đến 8 nhóm). Họ Fabaceae thì
hay gặp các chất thuộc nhóm isoflavonoid. Họ Rutaceae
thường gặp các flacon và flavonol có nhiều nhóm methoxy.
SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

24


KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

GVHD: CN.Bùi Văn Thế Vinh

Họ Theacea hay gặp các flavan-3-ol. Họ Ranunculaceae và
Paeoniaceae hay gặp các dẫn chất flavonol 3,7 diglycosid. Họ
Rosaceae chi Rubrus và Prunus ở trong quả hay gặp các
anthocyanin có mạch đường phân nhánh. Họ Polygonaceae
ở chi Hydropiper hay gặp các flavon và flavonol sulfat.
Lớp một lá mầm có 53 họ nhưng cho đến nay chỉ
khoảng trên 10 họ tìm thấy có flavonoid: Amaryllidaceae,

Araceae,

Cannaceae,

Commelinaceae,

Iridaceae,

Lemnaceae,

Liliaceae, Musaceae, Orchidaceae, Poaceae.
2.4.3.Phân loại:
Sự phân loại Flavonoid dựa vào vị trí của gốc aryl
(vòng B) và các mức độ oxy hóa của mạch 3 C. Người ta
chia ra: Euflavonoid có gốc aryl ở vị trí C-2, isoflavonoid có
gốc aryl ở vị trí C-3, neoflavonoid có gốc aryl ở vị trí C-4.
Người ta còn phân biệt biflavonoid là những flavonoid dimer,
triflavonoid cấu tạo bởi 3 monomer flavonoid, flavolignan là
những flavonoid mà phân tử có một phần cấu trúc
lignan.
2.4.3.1.Euflavonoid:
Bao gồm các nhóm: anthocyanidin, flavan, flavan 3-ol,
flavan 4-ol, flavan 3,4-diol, flavanon, 3-hydroxy flavanon, flavon,
flavonol, dihydrochalcon, chalcon, auron.
a)Anthocyanidin (2-phennylbenzopyrilium): Đây là sắc tố
rất quan trọng trong thực vật. Từ “anthocyanin” được Marquart
đưa ra năm 1895 để chỉ sắc tố màu xanh của cây
Centaurea cyanus. Từ anthocyanin do chữ anthos = hoa, kyanos
= xanh, về sau dùng để chỉ những sắc tố thuộc nhóm
flavonoid có màu xanh, đỏ hoặc tím. Trong cây hầu hết

SVTH: Nguyễn Tấn Thịnh

25