báo cáo hợp chất thiên nhiên 7

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 @ Ví dụ: do các cấu trúc phân tử xuất hiện trong sản phẩm cuối

NHÓM SV:NGUYỄN THỊ VÂN ANHNGÔ THỊ ĐIỂM

TRẦN DUY KHANGDƯƠNG NGỌC PHÚC

GVHD:

NGUYỄN VĂN HÙNG

NỘI DUNG CHI TIẾT

1 Khái niệm alkaloid

3 Phân loại alkaloid

4 Tính chất của alkaloid

5 Chiết xuất và phân tách

7 Một số hợp chất alkaloid tiêu biểu

6 Thuốc thử alkaloid

2 Nguồn của alkaloid

1.Khái niệm về alkaloid

Alkaloid là những hợp chất hữu cơ có chứa dị vòng nitơ, có tính bazơ.

Thường gặp ở trong nhiều loài thực vật và đôi khi còn tìm thấy trong một vài loài động vật

Đặc biệt, alkaloid có hoạt tính sinh lý rất cao đối với cơ thể con người và động vật, nhất là đối với hệ thần kinh

Với một lượng nhỏ có alkaloid là chất độc gây chết người nhưng lại có khi nó là thần dược trị

2 Nguồn của alkaloid

Alkaloid là hợp chất có chứa nitơ nguồn gốc thực vật Được sử dụng rộng rãi để bào chế thuốc (cafein, cocain, ephedrin )

Hàm lượng Alkaloid có thể đạt tới 10% trong các loại rau quả thông dụng như khoai tây, chè, cà phê.

Khoai tây sản sinh nhiều loại Alkaloid,

trong đó nguy hiểm nhất là solamin và

Mầm khoai tây là nơi chứa nhiều nhất loại độc chất này (gấp 100 lần củ)

Trong chè, cà phê và cacao có chứa hợp chất methylxathin, được xếp vào họ Alkaloid, gồm théophylin, caffein và théobromin

Những chất này đều là các chất kích thích

Vỏ khoai tây cũng chứa hàm lượng Alkaloid nhiều gấp 20 lần so với củ hãy cẩn thận với những củ khoai tây có vỏ xanh; chất diệp lục này được hình thành do ánh sáng mạnh chiếu vào, đi kèm là các loại Alkaloid độc hại.

Với người bình thường, một tách cà phê hay một thanh chocolate cũng đủ làm mất cân bằng axdrelanin, nonaxdrenalin và remin (những hormone tuyến thượng thận tiết ra để điều tiết nhịp tim, huyết áp ).

Phytat là các loại muối của calci phytic,

Chất phytat có trong lúa mì, gạo, đậu tương rút dần calci trong cơ thể người ăn Chè, cà phê, ca cao chứa nhiều hợp chất methylxathin

dễ ảnh hưởng đến trí nhớ

Hàm lượng phytat trong ngũ cốc khoảng từ 2-5gr/kg Khi cơ thể người nhận 1g phytat thì

nó lập tức mất đi 1g canxi Điều này rất bất lợi cho sức khoẻ, đặc biệt là trẻ em và phụ nữ

Nguy hại hơn, loại acid này còn tác dụng

Lá, hoa, quả và rễ cây vòi voi có chứa axit Xyanhydric

Năm 1969 J.M.Goweley và cộng sự đã phát hiện một số alkaloid có nhân pyrolizidinn và lasiocarpine có độc tính cao đối với gan và gây huỷ hoại tổ chức gan đau bụng, ỉa chảy, xuất huyết lan tỏ và có thể gây ung thư

Một số alkaloid gọi là indixin

3 Phân loại alkaloid

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

@ Ví dụ: do các cấu trúc phân tử xuất hiện trong sản phẩm cuối cùng; nên các alkaloid thuốc phiện đôi khi còn gọi là các

"phenanthren"), hay theo nhóm động/thực

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 gọi của amin

quan trọng về mặt sinh học và nổi bật nhất

trong tiến trình tổng hợp

Các nhóm alkaloid hiện nay bao gồm:

@ Nhóm pyridin: piperin, coniin, trigonellin, arecaidin, guvacin, pilocarpin, cytisin,

@Nhóm tropan: atropin, cocain, ecgonin,

@ Nhóm quinolin: quinin, quinidin,

@Nhóm phenethylamin: mescalin, ephedrin,

@Nhóm indol:

* Các tryptamin: DMT, N-metyltryptamin,

* Các ergolin: Các ancaloit từ ngũ cốc/cỏ

* Các beta-cacbolin: harmin, harmalin,

* Các alkaloid từ chi Ba gạc (Rauwolfia):

@ Nhóm purin:

* Các xanthin: caffein, theobromin,

* Các alkaloid aconit: aconitin

*Các steroit: solanin, samandari (các

@ Nhóm terpenoit:

@Các alkaloid từ dừa cạn (chi Vinca) và các

họ hàng của nó

Chúng là các chất chống ung thư và liên kết

vỡ cân bằng giữa trùng hợp (polyme hóa) và phản trùng hợp vi quản, tạo ra sự kìm hãm các tế bào trong pha giữa của quá trình phân bào

4 Tính chất của các alkaloid

a/ Tính chất vật lý:

 Phân tử lượng: khoảng 100-900

Các alkaloid không chứa các nguyên tử ôxy

trong cấu trúc thông thường là chất lỏng ở điều kiện nhiệt độ phòng (ví dụ nicotin, spartein,

coniin)

Các alkaloid với các nguyên tử ôxy trong cấu trúc nói chung là các chất rắn kết tinh ở điều kiện nhiệt độ phòng (ví dụ: berberin)

Hầu hết alkaloid base gần như không tan trong nước nhưng tan trong các dung môi hữu cơ như CHCl3, eter, các alcol dây carbon ngắn.

Một số alkaloid do có thêm nhóm phân cực

như –OH, nên tan được một phần trong nước

hoặc trong kiềm ( Morphin, Cephalin)

Ngược lại với base, các muối alkaloid nói

chung tan được trong nước và alcol, 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

Đa số làm xanh giấy quỳ tím.

Với acid thường tạo muối tan trong nước và kết tinh

Tính base giảm dần theo thứ tự muối amoni bậc 4, amin bậc 1, amin bậc 2, amin bậc 3.

Muối của alkaloid rất bền, nhưng chúng bị

phân hủy bởi tia sáng mặt trời hoặc tia tử ngoại.

Phần đông alkaloid có vị đắng và có tính triền quang

Chúng tạo tủa với các dung dịch acid

phosphotungstic, phosphomolipdic, picric…

Ngoài tính base, các alkaloid có phản ứng

tương tự nhau như đối với một thuốc thử, gọi tên

5 Chiết xuất và phân tách:

a/ Chiết xuất: Có 2 cách loại tạp

Sau đó tiến hành chiết alkaloid bằng một trong 2

Ngâm bột dược liệu với dung môi phân cực kém như eter dầu, eter trong vòng vài giờ đến 1 ngày(trích nguội)

Chiết liên tục với eter dầu bằng cách đun hoàn lưu, bột loại tạp xong để khô

tự nhiên(trích nóng)

 Trường hợp alkaloid dễ bay hơi:

Có trong cây ở trạng thái muối

Cây được phơi khô và nghiền nát thành bột, cho chất kiềm phóng thích alkaloid

Chất kiềm thường dùng là vôi, NH4OH, NaOH

Sau đó chưng cất lôi cuốn hơi nước để thu dược alkaloid

 Trường hợp alkaloid của base ổn định:

Việc chọn dung môi phải chọn phù hợp với tính phân cực của alkaloid là trung bình hay yếu để alkaloid tan tốt

 Trường hợp alkaloid của base ổn định:

Dùng 2 phương pháp :

* Chế hóa bột cây khô bởi base mạnh

để phóng thích alkaloid Dùng NaOH, NH4OH, vôi, MgOH,Na2CO3

Làm khô dịch chiết ở áp suất thấp, chiết bằng dung môi thích hợp để hòa tan alkaloid tự do

* Hoặc chiết nóng để tách alkaloid ra khỏi tanin và hòa tan vào dung môi

 Một số đặc tính cần chú ý trong quá

trình chiết:

* Một số alkaloid là ester như Atropin, Cocain,

Heliotrin, có thể bị thủy phân trong quá trình chiết xuất nên cần hạn chế sử dụng ở nhiệt độ cao

* Ngược lại một số alkaloid tồn tại dưới

dạng glycocid như Solamaegin,solasonin,để chiết các alkaloid này cần có giai đoạn thủy phân

* Nhìn chung alkaloid là những chất tương

đối bền, nhưng một số ít chất thuộc dẫn

Nhìn chung:

 Phân ly alkaloid ở trạng thái tinh khiết là một vấn để khó khăn luôn luôn trong quá trình chiết người ta thu được alkaloid

 Đầu tiên phải tinh chế alkaloid bằng cách khử hết tanin, resin, amino acid làm dơ chúng

 Kế đó, phân ly alkaloid bằng cách hòa tan

trong dung môi thích hợp hoặc tạo kết tinh,tạo tủa phân đoạn

 Cuối cùng , đối với các phân đoaạn 3,4 chất

5 Chiết xuất và phân tách:

b/ Phân tách:

* Để phân tách alkaloid phải qua quy trình sau:

 Lọc lấy dung dịch muối,kiềm hóa để lấy ancaloit hoàn toàn khỏi muối

 Nghiền nhỏ nguyên liệu thành bột rồi ngâm với dung dịch HCl1%(hoặc băng dung dịch

xôđa)để chuyển hóa hoàn toàn ancaloit thành muối clohidrat dễ tan

Cất cuốn hơi nước hoặc chiết bằng dung môi

Xác định cấu trúc các alkaloid thử hoạt tinh sinh học,đem sản phẩm thử nghiệm,ứng dung

Chạy sắc ký hoặc sắc ký bản mỏng điều chế phân lập riêng từng alkaloid

*Sản phẩm thu được thường là hỗn hợp nhiều

alkaloid, hiện nay người ta thường dùng các

phương pháp sắc kí khác nhau (sắc kí cột, sắc kí

bản mỏng, ) để tách riêng các alkcaloid ra khỏi

hỗn hợp

* Loại thứ hai:

Dung dịch acid picric bão hòa trong nước Dung dịch acid stibic bão hòa trong nước

7 Một số hợp chất alkaloid tiêu

biểu

1.Nicotin:

Cấu tạo:

 Nó ở trong cây thuốc lá dưới dạng muối kết hợp với axit limonic

Trong lá cây thuốc lá hàm lượng nicotin

khoảng 10 - 16% ở thuốc lá và 16% ở thuốc lào

Nicotin là chất lỏng như dầu, không màu, sôi ở

247 độ C, nó nâu lại nhanh chóng trong không

khí do bị oxy hóa, nó dễ bay hơi có mùi thuốc lá,

dễ tan trong ước, dung dịch có tính bazơ mạnh

Nicotin là một alkaloid rất độc, chỉ có vài mg cũng gây nhức đầu, ói mửa, với lượng lớn hơn nó kìm hãm hoạt động của hệ thần kinh, làm ngưng

Nicotin qua phổi rồi vào máu, có tác dụng làm dày thành động mạch, gây hẹp động mạch, hẹp

mạch vành, dẫn tới hẹp van tim

Mặt khác nicotin còn làm đông máu trong

mạch máu, dẫn tới nhồi máu cơ tim cấp và có thể dẫn tới tử vong

Hàm lượng nicotin trong máu càng nhiều thì sự kích thích nhịp đập của tim càng nhanh nên dễ

dàng gây nên bệnh tăng huyết áp

Nicotin là một chất dễ gây nghiện, khi hút

Sơ đồ tổng hợp nicotin từ ornicothin:

Cấu tạo:

Cocain là alkaloid có trong lá cây coca mọc ở Nam Mỹ

Cocain là chất kết tinh có tinh thể hình lăng

trụ, có nhiệt độ nóng chảy là 98 độ C, khó tan

trong nước, dễ tan trong rượu và ete

Cocain là thuốc tê từng phần rất mạnh, là thuốc gây mê mạnh, song là thuốc độc gây mệt nhọc,

suy nhược cơ thể, trong một số trường hợp thì có thể thay cocain bằng novocain

3/ Morphin:

Cấu tạo:

Morphin là một chất kết tinh có nhiệt độ nóng chảy là 230 độ C (đồng thời phân huỷ), ít tan

trong nước, kết tinh ngậm một phân tử nước, tan trong kiềm vì có nhóm phenol, morphin vừa có tính bazơ, vừa có tính axit yếu (lưỡng tính)

Là thứ thuốc rất có giá trị trong y học: làm

giảm đau, thuốc ngủ

Morphin dễ gây nghiện, nếu lạm dụng thì đó là chất ma túy cực kỳ nguy hiểm

Giá trị quý giá của morphin là tác dụng giảm đau theo kiểu tiêu cảm giác đau, tác dụng lên

trung tâm xác định của bán cầu não: sự tác động lên trung tâm này là cực kỳ quý báu vì với liều

lượng nhỏ làm giảm đau mà không làm xáo trộn ý thức

Ngay những liều lượng rất nhỏ cũng được tác dụng đến trung tâm thở, tần số thở bị giảm

xuống, sự hạ thấp của nhịp thở tức khắc được

tăng lên cho đến khi phá bỏ các cơn ho tức khắc

Nếu lượng morphin lớn sẽ có hại, làm người

Chứng nghiện ở codein là ít hơn, ở đây lợi thế cho nó trong liệu pháp được đưa ra

Tác dụng giảm đau và tính yên rõ ràng là ít hơn nhiều so với morphin

Codein có thể tác dụng kích thích (tính bổ

dưỡng) của các dược liệu khác được tăng lên

Cũng như tác dụng chữa ho của codein yếu

hơn morphin nhiều nhưng nó có nhiều cái tốt hơn nhờ tính chất không bị quen dần và không bị

nghiện

Morphin được axetyl hóa với anhydrit axetic

Các công thức cấu tạo của các hợp chất

4/ Quinin :

Cấu tạo:

Cùng với nhiều alkaloid khác có chứa trong vỏ cây quinquina thường mọc ở vùng nhiệt đới

5/ Nhóm phenethylamin

Ephedrin:

Ðiều trị triệu chứng

sung huyết mũi,

thường đi kèm với

7/ aconitin (nhóm terpenoit)

Cấu tạo:

Aconitin là một ancaloit cực độc có nguồn gốc từ

mô hình loạn nhịp tim

Aconitin có công thức hóa học C34H47NO11, và dễ

cà phê, trong chè, hạt

cola, quả guarana và

(một lượng nhỏ) trong

hạt ca cao