CÁC hợp CHẤT tự NHIÊN (terpen, steroid) ppt _ HÓA HỮU CƠ

1.1.1 MONOTERPENESMonoterpenes la thanh phan tinh dau thom co trong la, hoa qua cua mot so loai thuc vat nhu Labiatae, Pinaceae, Rutaceae, Umbelliferae.. Tinh dau thom duoc dung trong co

Terpen la ten duoc Dumas dat cho tinh dau co trong dau turpentine vao nam 1866 Terpene phan bo rong rai trong tu nhien, thanh phan de bay hoi trong cac loai dau thuc vat Cau truc cua terpene bao gom cac monomer duoc goi la isoprene Isoprenoid la ten goi khac cua terpen

Myrcene duoc tach tu bayberry oil

Cau truc camphor duoc xac dinh boi Bredt vao nam 1893, Pinene boi Wagner 1894, citral

boi Tiemann 1895, β-carotene duoc tach tu carrots vao nam 1837 boi Wackenrodder va den nam 1907 cau truc chinh xac da duoc xac dinh boi Willstaetter

Giai doan tu 1945, phat minh ky thuat sac ky , pho , nhieu terpenes da duoc xac dinh

1.1 Su Phan Loai Terpenes

1.1.1 MONOTERPENES

Monoterpenes la thanh phan tinh dau thom co trong la, hoa qua cua mot so loai thuc vat nhu Labiatae, Pinaceae, Rutaceae, Umbelliferae Tinh dau thom duoc dung trong cong nghe hoa my pham, nuoc hoa, chat mau, mui thuc pham.

Mot so monoterpenes nhu camphor o dang tinh khiet, con da so o dang hon hop cac dong phan (isomers) kho tach.

Tren 700 cau truc da duoc xac dinh.

Monoterpenes duoc chia lam 03 loai: acyclic, monocyclic va bicyclic.

1.1.1.1 ACYCLIC MONOTERPENES

Acyclic monoterpenes pho bien la geraniol , linalool , nerol va citronellol Citronellol o dang

tu do hoac dang ester trong nhieu loai dau thuc vat ( Rutaceae ) duoc su dung trong cong nghe nuoc hoa.

Acyclic monoterpenes co the duoc xem la dan chat cua 2,6-dimethyloctan.

2,6-dimethyloctan

1.1.1.1 ACYCLIC MONOTERPENES

Acyclic monoterpenes pho bien la geraniol, linalool, nerol va citronellol Citronellol o dang

tu do hoac dang ester trong nhieu loai dau thuc vat (Rutaceae) duoc su dung trong cong nghe nuoc hoa.

1.1.1.2 MONOCYCLIC MONOTERPENESMonocyclic monoterpenes pho bien la limonene, α-terpineol, terpinolene cung voi 02 loai tinh dau kha pho bien cua la bac ha la menthol va menthone

1.1.2 SESQUITERPENES

Sesquiterpenes la thanh phan tinh dau thom co trong la Labiatae, Rutaceae, Myrtaceae and Pinaceae.

OH O

1.1.3 DITERPENESDang hoat dong nhat cua vitamin E la α-tocopherol (chuoi phytyl bao hoa).

α-tocopherol, co cau hinh tuyet doi 2R-(4'R,8'R)-5,7,8-trimethyltocol, tocol la 02 vong ngung tu

1.1.3 DITERPENES

α-tocopherol duoc tach ra tu dau mam hat lua mi vao nam 1936, ten tocopherol bat nguon

tu tieng Greek phero nghia la "to bring" va tu tocos, nghia "childbirth”.

Vitamin E tac nhan chong oxi hoa.

Vitamin K duoc tim thay 1929 tu nghien cuu cua H Dam ve qua trinh chuyen hoa

cholesterol trong chim, ong nhan thay nhung trieu chung suy giam moi tu nhung con chim

co che do an kieng chat beo, de bi chay mau, va thoi gian dong mau keo dai.

Nam 1939 nhom nghien cuu Doisy da tach duoc vitamin K tu dich chiet hexane.

Nam 1943 giai Nobel y hoc da duoc trao cho 02 tac gia da kham pha ra vitamin K.

1.1.3 DITERPENES

1.1.4 SESTERPENES

Sesterpenes duoc tach tu vo cua con trung va tu nam.

1.1.5 TRITERPENES

Triterpenoids tao ra nhom lon cac hop chat tu nhien steroids, sterols.

Squalene la chat trung gian sinh hoc cua tat ca cac triterpenoids.

Dau gan ca map

2 STEROIDS - CHOLESTEROL

Steroids la loai lipid co nhieu chuc nang trong doi song, la dan chat tu squalene bang phan ung dong vong, dehydrogen hoa, phan ung the.

Steroids co cau truc co ban gom he 04 vong ngung tu A, B, C, D

Cholesterol la steroid co so luong lon nhat, la chat trung gian cua tat ca cac steroids trong dong vat Nguoi truong thanh co trung binh khoang hon 200 g cholesterol chua trong cac

mo co the, luong lon trong nao va tuy song Cholesterol la thanh phan boi dap thanh mach mau, can tro su luu thong cua mau trong he tuan hoan Cholesterol o dang tu do nhom alcohol hoac duoc ester hoa boi cac acid beo khac nhau

2 STEROIDS - CHOLESTEROL

O H

9 10

11

12

13 14 15

16 17

18 19

20

21

22 23

24 25

26 27

He vong ngung tu trong steroids Cau truc Cholesterol

Cholesterol la lipid hau nhu khong tan trong nuoc, nen phai duoc nhu tuong hoa de co the

di chuyen trong mau, nho vao chuc nang cua lipoproteins co the nhu tuong hoa va phan bo lipid khap co the.

HDL dong vai tro chuyen cholesterol tu te bao vao gan de duoc oxi hoa thanh acid mat, chat dong vai tro quan trong trong qua trinh tieu hoa va bai tiet cholesterol khoi co the Vi the, neu luong HDL cao lien quan den “good” cholesterol.

LDL mang cholesterol den te bao qua do tao su ngung dong cholesterol o thanh mach Neu luong LDL cao lien quan den “bad” cholesterol va la nguyen nhan cua benh tim mach, xo vua mach mau Luong LDL tang cao o nhung nguoi hut thuoc, an che do an nhieu mo.

2.1 VITAMIN D

O H

3

8

9 10

11

12

13 14 15 16 17

18 19

20

21

22 23

24 25

26 27

1 2

3

8

9 10

11

12

13 14 15 16 17

18 19

20

21

22 23

24 25

26 27

7-Dehydrocholesterol

Vitamin D 3

sunlight

2.1 VITAMIN D

Vitamin D 3 co vai tro trong qua trinh hap thu Ca 2+ o ruot non , neu ham luong vitamin D 3 giam se keo theo tinh trang suy giam Ca 2+ trong co the anh huong den su phat trien xuong (benh Rickets).

Thuc chat benh Rickets do moi truong thieu anh sang Cá tich luy vitamin D 3 bang qua trinh khac, dầu gan cá la nguon giau vitamin D 3

O H

1 2

3

7 8

9 10

11

12

13 14 15 16 17

18 19

20

21

22 23

24 25

26 27

Ergosterol from yeast, tao vitamin D 2

2.2 ACIDS MAT

Phan chinh cholesterol trong co the duoc su dung de tao cac acid mat Su oxi hoa trong gan

da chuyen phan chuoi hydrocarbon C 8 H 17 va them nhieu nhom OH tren khung steroid Acid Cholic la acid mat pho bien nhat.

Muoi mat dong vai tro quan trong trong qua trinh tieu hoa mo.

O H

3 4

5

6 7

8

9 10

11

12

13 14 15

16 17

18 19

20

21

22 23

X = OH : Acid Cholic

X = NHCH 2 CH 2 SO 3 Na :

sodiumtaurocholate

2.3 CORTICOSTEROIDS

Vo ngoai tuyen thuong than la nguon tao ra phan lon corticosteroids Giong acid mat,

corticosteroids cung duoc tao ra tu cholesterol bang su oxy hoa, voi su cat dut chuoi alkyl tren vong D Cortisol la chat pho bien cua corticosteroids, trong khi cortisone la chat duoc biet den nhieu nhat Cortisone thong thuong duoc chi dinh nhu la thuoc khang viem, dac biet trong chi dinh dieu tri viem khop.

Corticosteroids cho thay tac dong sinh ly hoc, mot trong nhung chuc nang quan trong la duy tri can bang dich dien giai trong co the Corticosteroids cung dong vai tro dieu hoa chuyen hoa cua carbohydrates.

11 12

13 14 15 16

18

19

1 2

3 4

5

8

9 10

11 12

13 14 15 16

18 19

2.4 HORMONE GIOI TINH

Hormone la chat dan truyen hoa hoc cua co the, duoc tiet ra tu cac tuyen noi tiet va dieu hoa cac qua trinh sinh hoc Tuyen noi tiet sinh duc nam va nu tiet ra mot so hormone dong vai tro trong viec phat trien gioi tinh va sinh san.

Testosterone la androgen chinh, hormone gioi tinh nam, thuc day phat trien co bap, giong noi nam, phat trien co the, toc va cac dac tinh gioi tinh khac.

Estradiol la hormone gioi tinh nu, hoac estrogen Estradiol la chat dieu hoa chu ky kinh nguyet va qua trinh sinh san Estradiol la hormone chiu trach nhiem cho su phat trien cac dac tinh gioi tinh thu hai cua nu.

Testosterol va Estradiol co trong co the voi ham luong rat nho.

De thu duoc 0,01 g Estradiol de nghien cuu, 4 tan buong trung lon nai da duoc chiet

2.4 HORMONE GIOI TINH

2.4 HORMONE GIOI TINH

Chat tong hop Norethindrone co nhieu uu diem hon Progesterone va duoc dung bang

duong uong de ngan su rung trung Bang su gay ra su ngung thu tinh tam thoi Cac cau truc tong hop tuong tu Progesterone tao ra cac loai thuoc ngua thai bang duong uong

2.4 HORMONE GIOI TINH

Ben Johnson da chien thang trong mon dien kinh chay 100 m tai the van hoi Olympic

1988 Trong nuoc tieu cua anh ay da duoc tim thay chat Stanozolol

3 ALKALOIDS

Alkaloid là hợp chất tự nhiên trong cấu trúc hoá học có chứa nhóm amine và dung dịch của alkaloid có tính kiềm (alkaline) Khối lượng phân tử thấp, 20% loài thực vật có chứa alkaloid.

Sự tổng hợp các alkaloids liên quan đến sự chuyển hoá của các amino acid Đặc biệt

alkaloid là dẫn suất từ bốn loại amino acids khác nhau lysine, phenylalanine, tyrosine, và tryptophan

3 ALKALOIDS

Alkaloid là dẫn suất từ lysine

Pelletierine and pseudopelletierine are found in the bark of pomegranate trees Sedamine

is one of over 600 alkaloids isolated from the genus Sedum, a common garden plant, while

halosaline is a minor constituent from the species Haloxyon salicornicum Lycopodine is obtained from various species of the moss Lycopoodium.

3 ALKALOIDS

Alkaloid là dẫn suất từ lysine

So sánh các cấu trúc của Pelletierine, Sedamine, halosaline được tổng hợp từ phản ứng của 2,3,4,5-tetrahydro pyridine và β-ketoacid, liên quan đến phản ứng Mannich trong sinh tổng hợp nicotine

3 ALKALOIDS

Sinh Tổng hợp mescaline

3 ALKALOIDS

Decarboxylation của một amino acid

3 ALKALOIDS

Điều thú vị rằng tyramine có trong nhiều loại thực phẩm aged cheese , smoked fish ,

sausage , trong một số beer và rượu

Nồng độ tyramine tăng do sự tiêu hoá các thực phẩm và đồ uống nói trên gây ra sự co mạch máu và làm tăng áp suất máu, tyramine có thể gây các chứng đau đầu hoa mắt.

3 ALKALOIDS

O-methylation reaction liên quan đến sự chuyển nhóm methyl S-adenosylmethylonine.

3 ALKALOIDS

Alkaloid là dẫn suất từ tryptophan

3 ALKALOIDS

Mối liên hệ trong cấu trúc của serotonin va tryptophan rõ ràng.

Mối liên hệ cấu trúc giữa quinine va tryptophan không rõ ràng Tuy nhiên, một con đường tổng hợp sinh học quinine từ tryptophan đã được đề nghị.

3 ALKALOIDS

3.1.1 Terpenoid Indole Alkaloids

Combine monoterpenoid with tryptophan

– Catharanthus roseus là loại thực vật chủ yếu

• Vinblastine

• Quinine – antimalarial – purpose for Gin

• Strychnine – Rat poison – major pet poison as well 3.1.2 Benzylisoquinoline Alkaloids

– Opium poppy = model organism

– Anti-herbivory

• Morphine, Colchicine, tuocurarine

– Anti-biotic

• sanguinarine

3 ALKALOIDS

3.1.2 Benzylisoquinoline Alkaloids

– Wide spread in plant kingdom

– Come from nucleic acids via Xanthosine

3 ALKALOIDS

3.1.4 Purine Alkaloids

O H O H

H H

Epinephrine còn được gọi là adrenaline một hormone được tiết tại tuyến thượng thận

chất trung gian dẫn truyền xung động thần kinh (neurotransmitters).

O H

O H

H

OH

N

H H 2 C C H 2 NH 2

N H

O

CH3

CH3

CH3

Prostaglandin được tách lần đầu tiên từ tuyến tiền liệt cừu vào những năm 1930 Tuy

nhiên, từ thập niên 1960 các nhà khoa học nhận ra rằng prostaglandin có trong nhiều loại tế bào và có nhiều loại prostaglandin đóng vai trò quan trọng trong chức năng điều hoà quá trình sinh học trong cơ thể.

Prostaglandin có những tác động sinh lý học, một số làm giãn mạch mô phổi, một số khác làm co mạch PGE 1 làm giãn mạch máu va có tác dụng làm giảm áp suất máu, là thuốc làm giảm sự tạo thành huyết khối.

Aspirin được dùng làm thuốc giảm đau từ 1899, cơ chế hoạt động của aspirin ít được biết đến Hiện nay, nghiên cứu cho thấy rằng cơ thể tạo ra prostaglandin để bảo vệ sự tổn

thương mô, kết quả sự tạo ra prostaglandin là đau và viêm

Aspirin làm cản trở sự sinh tổng hợp sinh học prostaglandin do đó làm giảm nồng độ

prostaglandin và làm giảm đau và viêm

Năm 1982 ba nhà khoa học châu âu Sune Bergstrom và Bengt Samuelsson của Thuỵ điển

và John Vane của Anh đã nhận giải Nobel y học về ngiên cứu về prostaglandin.

OH

COOH OH

Prostaglandin F 1α (PGF 1α )

H

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

N

N H

N

N

N H

S O

pyridine pyrimidine quinoline

pyrrole imidazole triazole

thiophene furan

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

I Pyrrole, Thiophene, Furan

N

pyrrole thiophene furan

Do tính chất không định chỗ của cặp điện tử không tạo liên kết trên dị tố, không thể

proton hoá do đó những dị vòng này không có tính base Độ âm điện của các dị tố ảnh hưởng đến sự không định chỗ của điện tử, kết quả tính thơm của các dị vòng theo thứ tự

thiophene > pyrrole > furan.

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

O O

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

O

COOH

COOH

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

II Oxazole, Imidazole, Thiazole

N

N H

N S

N O

imidazole thiazole oxazole

N

N H

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

II Oxazole, Imidazole, Thiazole

N

N H

H

COOEt MeO

COOEt MeO

.HCl

+

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

III Isoxazole, Pyrazole, Isothiazole

N N H

N S

N O

Pyrazole Isothiazole Isoxazole

O

N

Br

OH NH-t-Bu

Bronchial asthma

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

IV Pyridine

N

O O

O EtO

O

O O

EtO

N H

O OMe H

NH2COOMe

- H2O Heat

Dihydropyridine làm giảm áp suất máu

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

V Quinoline, Isoquinoline

Quinoline Isoquinoline

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

S

N N

S NN

O NN

N H N N

S NN

N H N

N N

O N

N N

S N

N N

N H N N

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

OH

O H

OH

O

O OMe

OMe O

delphinidin chloride khellin bronchial asthma

Màu đo , violet , blue

của cánh hoa gọi là anthocyanins

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

N H

NH O

O

N H

NH O

O

N H

N O

NH2

N

N N

O

O H

N3

pyridazine pyrimidine pyrazine

uracil thymidine cytosine adenine

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

Nucleic acids

Một trong những thành tựu khoa học nổi bật trong thế kỷ 20 là sự xác định ở mức độ phân tử của tương tác hoá học liên quan đến chuyển đổi thông tin di truyền và kiểm soát sinh tổng hợp protein Những phân tử hoạt động sinh học liên quan là nucleic acids.

Nucleic acids được tìm thấy lần đầu tiên cách đây trên 100 năm, là acids có mặt trong nhân tế bào gồm RNA và DNA Uracil có trong RNA, Thymine trong DNA và Cytosine có trong RNA và DNA.

5-Flourouracil (5-FU) là thuôc trị liệu ung thư.

Adenine và Guanine là hai purines có trong DNA và RNA.

Tác nhân kháng nấm Flucytosine (5-F Cytosine), caffeine trong coffee, trà và

nước uông cola đều có nhân pyrimidine

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

H H

OH H

C

H2

O P OH

O H O

H H

OH H

C

H2

O P OH O

O P

O H

O

OH

Adenosine 5'-monophosphate (AMP) Adenosine diphosphate (ADP)

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

H H

O H

Adenosine 3',5'-cyclic monophosphate (cyclic AMP)

P O O

NH O

O N

O

C

H2O

O O

N O

N

H H

P O O

NH O O

N

NH N

O

NH H

N

O C

H2O

O

N N

H

N O

N H H

N

O

CH2O

P OO O

O C

H2O

P OO O

N N N H

N N H

O C

H2O

P OO O

N N N H

N N H

O

N N O

N H H

HỢP CHẤT DỊ VÒNG (Heterocyclic compound)

Thuôc trị ung thư

Ung thư ( cancer ) bệnh do tế bào tăng sinh không được kiểm soát Thuôc dùng để kiểm soát bệnh ung thư có tác dụng ngăn sự phát triển không được kiểm soát của tế bào bằng cách ngăn chặn quá trình sao chép DNA.

Thuôc 5-FU, thuôc kháng chuyển hoá trị ung thư dạ dày và ung thư vú Flourine

có tác dụng ngăn chuyển Uracil thành Thymine, một chất cần cho sinh tổng hợp DNA.

N H

N H

O

O

F