Ứng dụng của dược liệu chứa Anthranoid trong sản xuất dược phẩm

Các phương pháp định tính, định lượng anthranoid trong dược liệu.. CHIẾT XUẤT DẠNG KHỬMang ý nghĩa khoa học sinh ph’ nguyên, sinh Ít mang tính ứng dụng thực tế Kỹ thuật : khó vì sản phẩ

ThS.DS Huỳnh Anh Duy

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 Khái niệm chung về anthranoid

- Thuộc nhóm lớn hydroxyquinon (các quinonoid)

- Sắc tố vàng, vàng cam, đỏ

- Tìm thấy trong Nấm, địa y, thực vật bậc cao, động vật

PHÂN LOẠI QUINONOIDbenzoquinon

naphthoquinon (chủ yếu : para-naphthoquinon)

naphtacenquinon (hoặc anthracyclinon)

phenanthraquinon

anthranoid (1,2 di-OH) anthraquinon và

(1,8 di-OH) anthraquinon

O O

2 ĐỊNH NGHĨA

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

5 6

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

 gọi chung là Oxy Methyl Anthraquinon (OMA)

anthraglycosid (AG) anthraquinon (AQ)

dạng O-/C-glycosiddạng aglycon

ANTHRANOID

dạng aglycon

anthraquinon anthron, anthranol dihydroanthranol

AQ oxy hóa

AQ khử

anthraquinon anthron anthranol dihydroanthranol

5 6

7

8

9 10

3 PHÂN LOẠI ANTHRAQUINON

3 PHÂN LOẠI ANTHRAQUINON 3.1 nhóm phẩm nhuộm 3.2 nhóm nhuận tẩy

sinh tổng hợp :

con đường acid shikimic

sinh tổng hợp :con đường polyacetat

O

O OR

OR

1 2 8

O

O OR

OR

1 2 8

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

OR

1 2 8

acid ruberythric

O

O

OH OH

O

OH OH

OH OH

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

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

màu vàng nhạt  vàng cam, đỏ cam

gặp / họ Fabaceae, Polygonaceae, Asphodelaceae

ở C3/6 : R = CH3, OCH3, CH2OH, CHO, COOH (OMA)

1

3 8

H  Chrysophanol

HO  EmodinMeO  Physcion3.2 NHÓM NHUẬN TẨY

3.3 NHÓM DIMER

O OH O

COOH COOH

COOH

O

sennosid A và Bhypericin

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

- vài trường hợp là dianthraquinon: Cassianin, cassiamin

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-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

- không thăng hoa được

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  : chỉ tan / kiềm mạnh

có –OH β : tan đƣợc / kiềm yếu

có –COOH : tan đƣợc / kiềm rất yếu

(bi)carbonat, ammoniac

5.2 Tính acid

-OH βtính acid mạnh hơn

-OH  tính acid yếu hơn

O

O OH

5.3 Thử nghiệm vi thăng hoa

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

R

bột dƣợc liệu

tinh thể AQ

5 TÍNH CHẤT – ĐỊNH TÍNH (OMA)

5 TÍNH CHẤT – ĐỊNH TÍNH (OMA)

dịch chiết kiềm loãng, nóng (1% - 5%)

để nguội, acid hóa lắc với DMHC

+H 2 O 2 màu đỏ

1 8

5.5 Phản ứng với Mg acetat / EtOH, MeOH

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 dƣợc 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 dung môi

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

DUNG MÔI SKLM ANTHRANOID

đối với anthraglycosid :

HIỆN MÀU VẾT TRÊN SKLM

365 + 254

Vị trí tương đối của các OMA trên bản Si-gel

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

Rf cao

Rf thấp

COOH > CH2OH > CH3tri-OH > di-OH

tính phân cực :

O O

1670 3400

Istizin

O OH OH

O

1630 3400

O

O OH OH

3400

3400

6 CHIẾT XUẤT ANTHRANOID6.1 Cơ sở lý luận

6.2 Chiết các dạng khử

6.3 Chiết dạng Oxy-hóa

6.4 Chiết glycosid (AG)

6.5 Chiết aglycon (AQ)

- AQ có sẵn trong dƣợc liệu

- AQ mới sinh từ glycosid

đối tƣợng chủ yếu

Dƣợc liệu chƣa xử lý chứa nhiều dạng khử

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

glycosid aglycon

xuống ruột già

 AQ

xuất hiệntác dụng

bị ruột nonhấp thu

không còntác dụng 6.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN

6.2 CHIẾT XUẤT DẠNG KHỬMang ý nghĩa khoa học (sinh ph’ nguyên, sinh )

Ít mang tính ứng dụng thực tế

Kỹ thuật : khó (vì sản phẩm kém bền)

Có thể chiết xuất, theo điều kiện:

- tránh ánh sáng (nhất là nắng)

- 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

nhƣng 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 đƣợc AG thô toàn phần + ít tạp

AG tinh khiết

SKC

6.4 CHIẾT XUẤT GLYCOSID

6.5 CHIẾT XUẤT AGLYCON

a Dạng aglycon có sẵn / dược liệu

- chiết anthranoid với cồn + nước, cô thu hồi 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 OMADạng aglycon : kém phân cực hơn dạng glycosid

 dễ phân lập hơn dạng glycosidDạng 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

(sạch hơn)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 -OMe soranjidiol

alizarin 1-OMe

KẾT QUẢ PHÂN LẬP AQ TỪ RỄ NHÀU

RỄ NHÀU VLC, CC 11 AQ tinh khiết

8 ĐỊNH LƯỢNG OMA8.1 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

- Cân, tính hàm lượng %

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 ( = 540 nm)

- So sánh với đường cong chuẩn :

* istizin hay chrysophanol / (NaOH + NH4OH)

* 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

8.3 Phương pháp thể tích (Tschirch - Schmitz)

AQ

KOH 0,1 N thừa

HCl 0,1 N

- 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

- cắn Et2O + Mg acetat 0,5% / MeOH  màu

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

-  [anthranoid] / mẫu

(thường áp dụng / Đại hoàng, kết quả quy về Rhein)

8 ĐỊNH LƯỢNG OMA

8.6 Phương pháp HPLC

Tin cậy, thông dụng

Nguyên tắc : Trong cùng 1 điều kiện,

chuẩn (X) và (X/mẫu)  peak có cùng thời gian lưu

[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)

 Thực tế ít sử dụng

8 ĐỊNH LƯỢNG OMA

9 TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA OMA

9.1 Của nhóm 1,2 di-OH AQ

Chủ yếu : chất nhuộm màu Các chất thông dụng :

alizarin *, purpurin *,

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 -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

AQ bị

hấp thu !

AQ gâykích ứng !

TÁC DỤNG DƢỢC LỰC CỦA OMA

AG  AQ 

 dạng khửmất tính

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 :

- Rubiaceae (Rubia, Morinda, Cinchona)

- Fabaceae (chi Cassia)

- Polygonaceae (chi Rheum, Rumex)

- Rhamnaceae (chi Rhamnus)