Bài giảng Kỹ thuật thu nhận hợp chất có hoạt tính sinh học từ thực vật: Chương 2 - Steroid

Bài giảng Kỹ thuật thu nhận hợp chất có hoạt tính sinh học từ thực vật: Chương 2 - Steroid được biên soạn với các nội dung chính sau đây: Đại cương về steroid; Cấu tạo và hoạt tính của các nhóm steroid; Phương pháp chiết xuất, phân tách và tinh sạch. Mời quý thầy cô và các em cùng tham khảo!

Trang 1

Nguyen Truong Giang

Trang 2

Nội dung

1 Đại cương về steroid

2 Cấu tạo và hoạt tính của các nhóm steroid

2.1 Sterol thực vật

2.2 Saponin steroid

2.3 Steroid cường tim

3 Phương pháp chiết xuất, phân tách và tinhsạch

3.1 Chiết xuất

3.2 Phân tách, tinh sạch

3.3 Phương pháp phân tích, định tính và định lượng

Trang 3

Steroid hiện nay được ứng dụng rất rộng rãitrong thuốc, thực phẩm chức năng để điều trị(hỗ trợ):

Trang 4

Steroid là các HCHC có nguồn gốc tự nhiênhoặc tổng hợp (được biết đến như nguồn hoocmôn trong cơ thể)

Khung cấu tạo của Steroid bao gồm 20nguyên tử cacbon liên kết bằng 4 vòng hợpnhất trong đó 3 vòng là cyclohexane (vòngA,B,C) và 1 vòng là cyclopentan (vòng D)

Trang 5

1 Đại cương về steroid

Ví dụ:

Cyclopentan perhydrophenantren (gonan)

Steroid

Trang 6

Các Steroid khác nhau do nhóm chức gắn vớilõi 4 vòng và sự oxy hóa các vòng

Các steroid có mặt trong hầu hết tế bào độngvật và thực vật

- Trong cơ thể người: cholesterol

Trang 7

Quy định đánh số cacbon trong phân tử Steroid

Trang 8

Tùy vào vị trí không gian của -H ở C5 màngười ta phân ra 5-α-cholestan và 5-β-cholestan

3 nhóm hormon là dẫn chất của 5-α-cholestan:5-α-pregnan, 5-α-androstan, 5-α-estran

Trang 9

5-α-pregnan, 5-α-androstan, 5-α-estran

Trang 10

Trang 11

Trang 12

Phân loại : Các steroid được phân loại theo

cấu tạo hóa học và một phần theo hoạt tính sinh học:

- Sterol

- Các axit mật

- Các Saponin steroid

- Các hormone sinh dục

- Các adreno-cortico-steroid (tuyến thượng thận)

- Các steroid cường tim

Trang 13

2 CẤU TẠO VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA

CÁC NHÓM STEROID

2.1 Sterol thực vật (Phytosterol)

Sitosterol (trong ngũ cốc, đặc biệt trong cám gạo,lúa mỳ, gỗ)

Trang 14

2 CẤU TẠO VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÁC NHÓM STEROID

2.1 Sterol thực vật

Sitosterol (trong ngũ cốc, đặc biệt trong cám gạo)

Stigmasterol (nhiều trong đậu tương)

Trang 15

Sitosterol, stigmasterol có thể hỗ trợ phòng bệnh

xơ vữa động mạch, là nguyên liệu để sản xuất nhiềuhooc môn steroid quan trọng (thuốc tránh thai, đtri

xơ vữa động mạch, thuốc bệnh nha chu viêm)

Do chúng có khả năng điều chỉnh hoocmon trong cơthể, ưu việt hơn so với các steroid có nguồn gốc

động vật

- Trong cám gạo có γ-oryzanol là dạng este của

sitosterol với axit ferulic

+ Hợp chất γ-oryzanol có tác dụng chống oxy hóa, tác dụng chống lão hóa và tác

dụng điều trị các rối loạn hệ sinh dục nữ

+ γ-oryzanol được sử dụng nhiều ở Hàn, Nhật, Úc

Trang 16

γ-oryzanol

Trang 17

Gốc tự do (free-radical) : vẫn cần cho cơ thể, nhưng do 1 lý

do nào đó có thể nồng độ cao trong cơ thể  tác dụng xấu

 tham gia phá vỡ màng tế bào (peroxydation cell)

Tác dụng tương tác với R` của γ-oryzanol

Trang 19

Ecdysteron (có trong sâu tằm, thực vật):được sinh tổng hợp từ cholestol Dùng để tăngsinh lực, tăng QT đồng hóa

C27H44O7

Trang 20

2.2 Saponin steroid

Chứa nhiều trong các cây “một lá mầm” như:

mỡ, củ mài và củ từ, trong khoảng 750-785 loài

Thủy tiên (Amaryllidaceae)

Hành (Liliaceae)

Râu hùm (Tacacea)

Trang 22

Saponin steroid thực vật ở dạng glycosid

Alglycol steroid

Đường

Thủy phân = axit loãng/enzyme Alglycol steroid

(sapogenin steroid)

Saponin steroid tan trong nước và có khả năng tạo bọt

Sapogenin steroid không tan trong nước, tan trong

dung môi hữu cơ và cồn cao độ

Trang 23

Trong thực vật saponin cũng được tổng hợp

từ cholesterol

Trang 24

Diosgenin: Được sản xuất từ các cây khác

nhau trên thế giới

- Dioscorea mexicana, Dioscorea composite

(Mỹ)

- Dioscorea collettii (nần nghệ), Dioscorea

pathaica, Dioscorea nipponica (Trung quốc)

Dioscorea nipponica Nần nghệ

Dioscorea mexicana

Dioscorea composite

Trang 25

Diosgenin: Được sản xuất từ các cây khác nhau

trên thế giới

- Dioscorea mexicana, Dioscorea cpmposite

- Dioscorea collettii, Dioscorea pathaica, Dioscorea nipponica

- Dioscorea floribunda (Guatemala)

- Dioscorea deltoidea, Dioscorea prazeri, Dioscorea

speciosus (Ấn Độ)

- Dioscorea tokoro (Nhật)

- Ở Việt Nam: củ mài gừng, củ nầm gừng, râu hùm, mía

dò, hồi đầu thảo… chứa nhiều diosgenin

Diosgenin là nguyên liệu để bán tổng hợp các

hormon steroid

Trang 26

• Hecogenin: là 1 sapogenin steroid từ các saponin của

cây lá dứa Mỹ (Agave mekicicana), Agave sisalana,

Agave rigida… là nguyên liệu để sản xuất ra các loại

steroid chống viêm tốt nhất hiện nay (có hoạt tính cao

nhất) – gluco-corticoid

Trang 27

Chiết saponin bằng nước nóng hoặc cồn

loãng  bốc hơi dung môi thu được hỗn hợp

saponin Thủy phân bằng sulfuric loãng 

sapogenin không tan trong nước

Tinh chế diosgenin: hòa vào dung môi hữu cơ

hoặc cồn cao độ  bay hơi  sấy khô

Trang 28

Tổng hợp các hormon steroid từ diosgenin:

Trang 29

Trang 30

Sơ đồ bán tổng hợp các thuốc chống thụ thai, chống viêm, chống

dị ứng từ diosgenin

Trang 31

Saponin steroid từ nhân sâm:

(ngoài các saponin triterpenoid)

Các saponin steroid khi thủy phân tạo thành:

Trang 32

Saponin steroid từ cây Tật lê (Tribulus terestris):

Bạch tật lê hay còn gọi tật lê, quỷ kiến sầu nhỏ, gai

ma vương (danh pháp hai phần: Tribulus terrestris)

là loài thực vật có hoa thuộc họ Tật lê (Zygophyllaceae), bản

địa của vùng nhiệt đới và vùng ấm gồm Nam Âu, Nam

Á, châu Phi và Úc.

Trang 33

Saponin steroid từ cây Tật lê (Tribulus terestris):

Trang 34

Saponin steroid từ cây Tật lê (Tribulus

terestris):

…

Các sản phẩm từ cao Tật lê đã được sử dụng

rộng rãi làm thuốc chống lão hóa, tăng cường

hđ tình dục, tăng cường sức khỏe và hđ cho vận

động viên

Sản phẩm: Tribestan, Tribiol, Power Men…

Trang 35

Các glycosid cường tim là nhóm steroid quan

trọng nhất trong y học hiện đại, dùng để điều trị

các bệnh suy tim (không có loại thuốc tổng

hợp nào thay thế được)

Các Steroid cường tim có chủ yếu trong các

loài: Dương đại hoàng (Digitalis- lá)

Strophanthus,

Ở VN: Đay, Trúc đào

Thông thiên, Sừng dê,

Sừng trâu

2.2 Steroid cường tim

Digitalis purpurea Digitalis lanata Ehrh.

Trang 36

Strophathus kombe Strophathus gratus

Trang 37

Glycosid cường tim là những hợp chất có 2

phần: Phần đường và phần không đường

(aglycol)

Các aglycol có nhân cấu tạo steroid – 4 vòng:

A-B, C-D có liên kết CIS, B-C có liên kết

TRANS

Laton chưa no ở C-17-β

Kết hợp với phần đường ở 3 -β - hydroxy

Trang 38

Aglycol chia thành 2 nhóm tùy theo vònglacton nối ở vị trí 17 của khung:

5 cạnh 1 dây nối – Cardenolid

6 cạnh 2 dây nối

bufadienolid

Trang 40

Cardenolid có trong 1 số loài cây cỏ

Một số loại có hoạt tính điều trị cao:

Trang 41

Quá trình Sinh tổng hợp trong cây

Trang 42

Các đường thường gặp (oligosaccharide vàđường deoxy)

Trang 43

Trong Dương địa hoàng: còn có các genin

gitoxi-genin, digoxin-genin, trong Sừng trâu có

uabai-genin

Thuốc cường tim hoạt tính tốt nhất hiện nay là

digitoxin, digoxin, β-methyldigoxin (dẫn chấtBTH) và uabain

Trang 44

Steroid trong Dương địa hoàng

Trang 45

Digitalis lanata

Cắt 3 phần đường digitoxose của 3 chất này thìđược các aglycol tương ứng: digitoxi-, gitoxi-, vàdigoxin-genin

Digitoxin : aglycol (digoxigenin) + đường(digitoxose) - trắng, ko mùi, vị đắng

Digoxin: (lanicor) thuốc dtri suy tim được dùngnhiều nhất

Trang 46

Uabain (Strophanthin G): Là chất chiết từ hạt sừng trâu

bóp mạnh (dùng trong suy tim, viêm cơ tim)

 Không màu, vị đắng, ít tan trong nước ở nhiệt

độ thường, tan trong cồn.

Trang 47

Acetylstrophanthidin: từ hạt cây đay Corchorus olitorius L.

Tác dụng cường tim tương tự Uabain nhưng yếu hơn

Acetyl hóa Strophanthidin thu được Acetyl-Strophanthidin

Trang 49

3 PHƯƠNG PHÁP CHIẾT XUẤT, PHÂN TÁCH VÀ TINH SẠCH

3.2 Phân tách, tinh sạch

+ Sắc ký bản mỏng (SKBM) điều chế (preparayive TLC) + Sắc ký cột mở (Open column chromatography- OCC)

+ MPLC, HPLC, LPLC

 mục đích để làm gì? Điều chế - phân tích

Điều chế: Thu nhận một lượng chất đang khảo sát

Khác với định lượng: Mẫu phải nhiều hơn, phải định tính

trước.

- Các bước để chuẩn bị 1 bản sắc ký ? Cột sắc ký?

Trang 52

3 PHƯƠNG PHÁP CHIẾT XUẤT, PHÂN TÁCH VÀ TINH SẠCH

Trang 53

VỀ SẮC KÝ CỘT MỞ (OCC)

Không can thiệp áp suất

Nguyên liệu chất mang – mang tính đặc hiệu (oxyd nhôm, sepadex…)

Nếu tự nhồi cột thì chất mang phải đảm bảo có mật độ cần thiết, tính kín khít

Dùng ống nghiệm hứng mẫu trong các cột

Trang 69

VD Một số bước cơ bản trong tách chiết

Trang 70

VÍ DỤ

Trang 72

Any Question?

Tiêu đề	Steroid
Tác giả	Nguyen Truong Giang
Trường học	Trường Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Kỹ thuật thu nhận hợp chất có hoạt tính sinh học từ thực vật
Thể loại	Bài giảng
Năm xuất bản	N/A
Thành phố	Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	72
Dung lượng	2,1 MB