Bài Giảng Dược Học Quinonoid _ www.bit.ly/taiho123

Các phương pháp định tính, định lượng anthranoid trong dược liệu.. Chiết aglycon AQ - AQ có sẵn trong dược liệu - AQ mới sinh từ glycosid... CHIẾT XUẤT GLYCOSID - Chiết bằng 1 dung mô

TS Nguyễn Viết Kình

BM Dược liệu Tháng 4-2007

Là 1 nhóm sắc tố tự nhiên, hiện diện chủ yếu trong thực vật

& một số vi sinh vật (nấm mốc), hải sinh vật, côn trùng

• Trong cấu trúc có 2 nhóm chức ceton (thường là para)

• Có thể ở dạng oxy-hóa hoặc dạng khử

PHÂN LOẠI QUINONOID benzoquinon

naphthoquinon (chủ yếu : para-naphthoquinon)

phenanthranquinon (ortho và para diceton)

alkaloid quinon (ít quan trọng)

anthraquinon (1,2 di-OH) anthraquinon và

(1,8 di-OH) anthraquinon

O

O O

O

O

O O

BENZOQUINONChủ yếu gặp ở Nấm và côn trùng, 1 số ở thực vật bậc cao.

Trong thực vật bậc cao : chú ý các isopren benzoquinon

plastoquinon

O

O

Me Me

O

O

MeO MeO

Me

(n = 6 – 10)các ubiquinon

R = C5H8 (isopren)

2,6 dimethoxy benzoquinon

O

O

Me MeO

O

Me HO

OH MeO

O OH

chimaphilin phthiocol juglon

Có nguồn gốc thực vật

C 16 H 33

echinochrom A spinachrom A

vitamin K1

19 20

Tương đối ít gặp / tự nhiên

Còn được coi là các terpenoid quinon

Điển hình : các tanshinon / Đan sâm (Salvia miltiorrhiza)

(khá đặc trưng cho chi Salvia)

N O

O

O H

Me

N

O

O H

Me O

N

O

O H

Me HO

12

MỤC TIÊU HỌC TẬP

1 Đặc điểm cấu trúc của 3 nhóm anthranoid

(nhóm phẩm nhuộm, nhuận tẩy và dimer)

TRÌNH BÀY ĐƯỢC

2 Các tính chất căn bản của anthranoid

3 Nguyên tắc chiết xuất anthranoid từ dược liệu

4 Các phương pháp định tính, định lượng

anthranoid trong dược liệu

5 Tác dụng sinh học – Công dụng của anthranoid

6 08 dược liệu chứa anthranoid chính

(Cassia, Đại hoàng, Lô hội …)

1 ĐỊNH NGHĨA

Anthranoid là những glycosid mà phần aglycon là Δ’ của 9,10 diceton-anthracen

5 6

7

8

α

α α

α β

β

β β

9 10

peri peri

peri peri

THUẬT NGỮ

nhóm 1,8 di-OH AQ : ở C3, C6 thường có nhóm thế

CH3, CH3O, CH2OH, CHO, COOH, OH

anthraglycosid (AG) anthraquinon (AQ)

dạng O-/C-glycosiddạng aglycon

ANTHRANOID

dạng aglycon

anthraquinon anthron, anthranol dihydroanthranol

AQ oxy hóa

AQ khử

5 6

7

8

9 10

O

OH

OH

nhóm phẩm nhuộmnhóm nhuận tẩy

O OR

OR

1 2 8

O

O OR

OR

1 2 8

O

O

OH OH

O OH OH

O

3.1 NHÓM PHẨM NHUỘM

2 nhóm –OH (hoặc –OR) kế cận (C1 và C2)

→ nhóm 1,2 dihydroxy anthraquinon (nhóm 1,2)

màu vàng tươi, vàng cam, đỏ cam đến tía

thường gặp / họ Rubiaceae; trong côn trùng

O

O OR

OR

1 2 8

OH OH

OH OH

NHÓM NHUỘM MÀU TỔNG HỢP

(R = C2H4OH)

2 nhóm –OH (hoặc –OR) ở C1 và C8 (α, peri)

→ nhóm 1,8 dihydroxy anthraquinon (nhóm 1,8)

màu vàng nhạt → vàng cam, đỏ cam

gặp / họ Fabaceae, Polygonaceae, Asphodelaceae

ở C3 : R = CH3, OCH3, CH2OH, CHO, COOH (OMA)

3

O

O OH OH

Me RO

H → Chrysophanol

HO → EmodinMeO → Physcion3.2 NHÓM NHUẬN TẨY

3.3 NHÓM DIMER

O OH OH

OH Me

Me OH

O

OH OH

O OH O

COOH COOH

COOH

O

OH OH

sennosid A và Bhypericin

- thường : 2 ph.tử anthron → dianthron, dehydro-dianthron

- vài trường hợp là dianthraquinon

dạng khử của (emodin + rhein) diemodin anthron

rheidin A

4 SỰ TẠO THÀNH GLYCOSID

O-glycosid

O OH OH

CH 2 OH

3 glucose

O OH OH

CH 2 O

3

O OH OH

Me

O

O

3 Rha

O

O OH

O Glc Xyl

glycosid hỗn tạpC-glycosid

O-glycosid

ĐƯỜNG (OSES)

Phần ose trong AG thì đơn giản

- Loại ose hay gặp : Glc, Rha, Xyl

- Ít khi gặp 2 mạch đường (gắn vào 2 nơi)

- Ít khi gặp 1 mạch 3 đường (gắn vào 1 nơi)

- Thường : 1 mạch (gồm 1 hoặc 2 đường)

AQ – glc – glc

AQ – glc – xyl

5 TÍNH CHẤT – ĐỊNH TÍNH (OMA)

glycosid : - khó tan / dmhcơ kém phân cực

aglycon : - dễ tan / dmhcơ kém phân cực

- khó tan / acid

- thăng hoa được

cả 2 dạng : - dễ tan trong dd kiềm, ROH

- tan được / nước nóng, bền nhiệt

- kém tan / dd NaHSO3 (≠ naphthoquinon)

5.1 Lý tính chung (chủ yếu của các OMA)

chỉ có –OH α : chỉ tan / kiềm mạnh

có –OH β : tan được / kiềm yếu

có –COOH : tan được / kiềm rất yếu (bi)carbonat, ammoniac

5.2 Tính acid

-OH βtính acid mạnh hơn

-OH α tính acid yếu hơn

O

O OH

5.3 Thử nghiệm vi thăng hoa

có thể làm trực tiếp với bột dược liệu chứa AQ tự do

R

bột dược liệu

tinh thể AQ

5 TÍNH CHẤT – ĐỊNH TÍNH (OMA)

5.4 Phản ứng Bornträeger

NaOH hay KOH

loãng

xanh tím (1,2 di-OH)

(naphthoquinon cũng cho màu đỏ)

- trong ống nghiệm, bình lắng

- trên bản mỏng, lame

- trên mô thực vật Thực hiện

5 TÍNH CHẤT – ĐỊNH TÍNH (OMA)

dịch chiết kiềm loãng, nóng (1% - 5%)

để nguội, acid hóa lắc với benzen

lớp benzen

lắc với kiềm loãng

lớp kiềm lớp benzen lớp kiềm → đỏ, lớp benzen mất màu AQ

lớp kiềm → vàng, huỳnh quang lục

+H2O2 màu đỏ

dẫn chất khử

1 8

β

α α

- ứng dụng : định lượng / UV-vis

5 TÍNH CHẤT – ĐỊNH TÍNH (OMA)

AQ có OH α Mg acetat

đỏ cam (1,6 và 1,8 di-OH)tím (1,2 di-OH)

đỏ tía (1,4 di-OH)

(đều bathochromic !)

ROH

5.6 Phản ứng với Pyridin / MeOH (1 : 1)

Δ’ oxy hóa → vàng camΔ’ khử → tím violet

→ phân biệt dạng oxy hóa // dạng khử

(làm thuốc thử hiện màu / SKLM)

5 TÍNH CHẤT – ĐỊNH TÍNH (OMA)

orange

5.7 SKLM (bản silica gel)

Để khảo sát toàn bộ các anthranoid trong dược liệu:

- chiết bằng MeOH, EtOH (hay ROH + H2O)

- lấy dịch chiết ROH chấm lên bản mỏng

Để khảo sát các aglycon mới sinh + có sẵn:

- chiết (+ th.phân + oxy hóa) với H2SO4 25% + H2O2

- lắc với CHCl3, lấy dịch CHCl3 chấm lên bản mỏng

Để khảo sát các aglycon tự do (có sẵn):

- chiết bằng MeOH, EtOH (hay ROH + H2O), cô

- lắc với CHCl3, lấy dịch CHCl3 chấm lên bản mỏng

DUNG MÔI SKLM ANTHRANOID

đối với anthraglycosid :

365 254

365 + 254

1,8 di-OH, 3-CH2OH1,8 di-OH, 3-COOH1,8,6 tri-OH, 3-COOH

Rf cao

Rf thấp

COOH > CH2OH > CH3 tri-OH > di-OH

tính phân cực :

băng này mạnh, khá đặc trưng

nhiều trường hợp : tạo doublet

- OH α → thường rất yếu, khó thấy

- C–O (carbinol) cho băng rõ rệt ở vùng 1100 cm− 1

anthraquinon

O O

1670 3400

O OH OH

O

1630 3400

O

O OH

OH OH

3400

Emodin

O

O OH OH

3400

O OH OH

CH 2 OH glucose

505.8 Phổ UV của anthraquinon

hRf Hợp chất các cực đại hấp thu (EtOH, nm)

6.4 Chiết glycosid (AG)

6.5 Chiết aglycon (AQ)

- AQ có sẵn trong dược liệu

- AQ mới sinh từ glycosid

đối tượng chủ yếu

Dược liệu chưa xử lý chứa nhiều dạng khử

kích ứng tiêu hóaDược liệu đã xử lý chứa nhiều dạng oxy hóa

không còntác dụng 6.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN

- thực hiện trong khí quyển N2, CO2 lỏng

- tránh dùng dung môi ở nhiệt độ cao

- tránh để mẫu tiếp xúc lâu với silica gel

6.3 CHIẾT XUẤT DẠNG OXY HÓA

Có ý nghĩa thực tế hơn

Dạng Oxy hóa dễ chiết hơn dạng khử

Dạng AQ dễ chiết hơn dạng AG

nhưng tác dụng nhuận tẩy của AQ << AG

Tùy mục đích nghiên cứu mà chọn mục tiêu cụ thể

(AG hay AQ; dạng Oxy hóa hay dạng khử)

6.4 CHIẾT XUẤT GLYCOSID

- Chiết bằng 1 dung môi phân cực (ROH + H2O)

- Loại các tạp chất liên quan (đặc biệt là Tannin)

- Cô thu hồi dung môi

- Thu được AG thô toàn phần + ít tạp

AG tinh khiết

SKC

6.5 CHIẾT XUẤT AGLYCON

a Dạng aglycon có sẵn / dược liệu

- chiết anthranoid với cồn + nước, cô thu hối cồn

- thủy phân (nếu cần thu cả dạng aglycon mới sinh)

- thêm nước, acid hóa (HCl loãng) → tủa AQ thô

- để lắng, lọc, thu tủa AQ toàn phần thô

- tinh chế (SKC silica gel) để loại tạp phân cực

→ hỗn hợp các AQ khá sạch → SKC → các AQ pure

b Dạng AQ mới sinh từ AG

- Chiết AG bằng 1 dung môi phân cực

- Loại các tạp liên quan (đặc biệt là tannin)

- Thủy phân bằng acid (sulfuric 20%, acetic) nóng

- Tách riêng phần AQ bằng dmhcơ kém phân cực

- Tiếp tục tinh chế (acid – base; cột silica gel …)

- Cô dung môi, thu sản phẩm (AQ toàn phần)

- SKC → các AQ tinh khiết

6.5 CHIẾT XUẤT AGLYCON

7 PHÂN LẬP OMA Dạng aglycon : kém phân cực hơn dạng glycosid.

→ dễ phân lập hơn dạng glycosid

Dạng monomer : dễ phân lập hơn dạng dimer

7.1 Phương pháp sắc ký cột

Cột hấp phụ (Silica gel, Nhôm oxyt) Dung môi khai triển :

- dạng AQ : dùng hệ dung môi kém phân cực

- dạng AG : dùng hệ dung môi phân cực hơn

7.2 Thay đổi pH

AG toàn phần

dịch thủy phân Đại hoàng

tạp phân cực

RheinEmodinchrysophanol

PHÂN LẬP OMA TỪ RỄ NHÀUbột rễ Nhàu

VLC, CHCl3

SKC, Bz - CHCl3ph.đoạn có AQ

các AQ pure

(thô)

1-OH 2-Me AQ damnacanthal

1-OH 2-formyl AQ nor-damnacanthal

morindon 5-OMe morindon

rubiadin 1-OMe rubiadin

lucidin ω-OMe soranjidiol

alizarin 1-OMe

KẾT QUẢ PHÂN LẬP AQ TỪ RỄ NHÀU

RỄ NHÀU VLC, CC 11 AQ tinh khiết

8 ĐỊNH LƯỢNG OMA

8.1 Phương pháp cân (Deals Kroeber)

8.2 Phương pháp so màu (Auterhoff)

8.3 Phương pháp thể tích (Tschirch - Schmitz)

8.4 Phương pháp tạo phức màu, đo quang

8.5 Phương pháp SKLM

8.6 Phương pháp HPLC

8.7 Phương pháp sinh vật

8.1 Phương pháp cân (Deals Kroeber)

- Thủy phân AG bằng H2SO4 25% nóng

- Tách riêng AQ (có sẵn + mới sinh) bằng CHCl3

- Loại tạp (naphthoquinon ) với NaHSO3 thừa

- Loại NaHSO3 thừa bằng HCl loãng

- Bốc hơi dung môi CHCl3 đến cắn, sấy 60OC → 80OC

Nguyên tắc

8 ĐỊNH LƯỢNG OMA

8.2 Phương pháp so màu (Auterhoff)

Nguyên tắc

- Vừa thủy phân (với AcOH băng)

vừa chiết AQ (với Et2O) trực tiếp từ bột dược liệu

- Dịch Et2O được lắc với kiềm (NaOH + NH4OH)

- Lớp kiềm (đỏ) chứa AQ được đo Abs (λ = 540 nm)

- So sánh với đường cong chuẩn :

* CoCl2 6H2O / H2O

- Suy ra hàm lượng AQ / mẫu

8 ĐỊNH LƯỢNG OMA

Chú ý trong phương pháp so màu (Auterhoff)

• Các dẫn chất khử → vàng / môi trường kiềm

(cản trở sự đo màu) → cần Oxy hóa (BM 20’),

để nguội rồi mới đo quang

• Hiệu kết quả trước và sau khi BM → [dẫn chất khử ]

• muốn xác định hàm lượng aglycon có sẵn / dược liệu

→ chiết ngay bằng dung môi hữu cơ kém phân cực

(không cần thủy phân bằng AcOH băng)

8 ĐỊNH LƯỢNG OMA

- bản thân AQ là chỉ thị màu (đỏ / kiềm; vàng / acid)

- sai số thừa do polyphenol (chủ yếu do Flavonoid)

Chú ý

8 ĐỊNH LƯỢNG OMA

8.4 Phương pháp tạo phức màu, đo quang

- chiết AG bằng nước nóng + NaHCO3

- oxy hóa + thủy phân (= FeCl3 + HCl) nóng → AQ

- chiết AQ tự do bằng Et2O

- đo quang ở 515 nm (mẫu trắng = MeOH)

- → [anthranoid] / mẫu

8 ĐỊNH LƯỢNG OMA

- cường độ màu (có / không th’ thử)

Suy ra [C] có trong mẫu thử

Mục đích : Bán định lượng // chuẩn

8 ĐỊNH LƯỢNG OMA

8.6 Phương pháp HPLC

Tin cậy, thông dụng

Nguyên tắc : Trong cùng 1 điều kiện,

[X] sẽ tỷ lệ thuận với S (diện tích peak)

biết nồng độ chuẩn, từ S đo được ở (X) và (X/mẫu)

→ [X]% trong M

8 ĐỊNH LƯỢNG OMA

8.7 Phương pháp sinh vật

- Dựa trên tác động làm tăng nhu động ruột

→ làm tăng tốc độ bài xuất phân

- Thực hiện trên chuột / nhuyễn thể

- Làm song song với lô chứng, lô trắng

Lưu ý :

 Sự đáp ứng của chuột có thể rất khác nhau

(Sennosid / Phan tả diệp >> Aloin / Lô hội)

8 ĐỊNH LƯỢNG OMA

acid carminic, đỏ carmin

acid kermesic, acid laccaic A, B, C, D

acid ruberythric

một số : Kháng khối u (antitumor)

Damnacanthal, nor-damnacanthal trong Morinda

dạng AG (chủ yếu là các β-glucosid)

- không bị chuyển hóa tại ruột non

- tại ruột già : bị thủy phân → AQ (dạng oxy-hóa)

- tiếp tục bị khử → anthron, anthranol (có hoạt tính)

- làm tăng nhu động cơ trơn → nhuận tẩy

dạng AQ : bị hấp thu ở ruột non → không nhuận tẩy

9.2 của nhóm 1,8 di-OH AQ

9 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA OMA

O O

AQ bị

hấp thu !

NHUẬN TẨY

AQ gâykích ứng !

TÁC DỤNG DƯỢC LỰC CỦA OMA

AG → AQ →

→ dạng khửmất tính

nhuận tẩy

9 TÁC DỤNG CỦA OMA

↑ nhu động cơ trơn (ruột, bàng quang, tử cung )

tác dụng chậm (uống : sau 6 – 10 h) : nhuận xổ tẩy

phụ trợ điều trị sỏi thận (liều trung bình !)

bài tiết qua phân, nước tiểu, sữa, mồ hôi (nhuộm màu)

tránh dùng lâu dài (lệ thuộc thuốc, giảm Kali-huyết)

không dùng cho phụ nữ có thai, cho con bú

không dùng liều cao đối với người có sỏi (gan mật, niệu) thận trọng : người già, trẻ nhỏ, bệnh trĩ

một số có tác dụng kháng nấm da (hắc lào), thông mật

một số có tác dụng điều hòa / kích thích miễn dịch (aK)

PHÂN BỐ TRONG TỰ NHIÊN

a Trong côn trùng, thực vật bậc thấp : Ít

b Trong thực vật bậc cao : chiếm đại đa số

b1 Lớp 1 lá mầm : Asphodelaceae (chi Aloe)

b2 Lớp 2 lá mầm : khá hẹp, chủ yếu ở :

- Rhamnaceae (chi Rhamnus)

7 Ba kích

8 Nhàu

A Bài giảng Dược liệu I (1998), pp 215 – 258.

B DĐVN, III (2002)

p 310 (Ba kích), p 353 (Đại hoàng),

p 369 (Hà thủ ô), p 401 (Lô hội),

p 420 (Muồng trâu), p 470 (Thảo quyết minh)

TÀI LiỆU THAM KHẢO CHÍNH

WEBSITES THÔNG DỤNG

1 Hình ảnh

Google (Images) > “tên khoa học của cây”

Google (Internet) > “Yamasaki Collection”

GHI CHÚ

Trong 08 dược liệu cần tham khảo, giáo viên chỉ giới thiệu

01 dược liệu làm mẫu (Đại hoàng)

Lớp sẽ phân công 07 nhóm tự soạn 07 dược liệu còn lại,

theo 1 dàn bài chung

Sau khi soạn, nhân bản và trao đổi trong lớp để mỗi sinh viên có đủ bộ bài soạn gồm 08 dược liệu này

Nội dung góp ý đổi nhiều cần thay

(C)

chấp nhận được (B)

em rất thích (A)

1 Giờ giấc lên lớp

2 Nội dung bài giảng

3 Tốc độ giảng

4 Cách truyền đạt

5 Hình thức bài giảng

6 Nhiệt tình với sinh viên

MỜI CÁC BẠN LÀM PHIẾU GÓP Ý CHO GIÁO VIÊN

(đánh dấu X vào ô được chọn)