DƯỢC LIỆU đại CƯƠNG và SAPONIN (dược LIỆU THÚ y)

Các hợp chất tự nhiênAlkaloid Tinh dầu Sesquiterpen – Sesquiterpen lacton Diterpen Triterpenoid Steroid Các hợp chất phenol đơn giản Carotenoid ..... Các hợp chất tự nhiênTr

DƯỢC LIỆU HỌC (HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT TỰ NHIÊN)

CHƯƠNG TRÌNH DÀNH CHO SINH VIEN

KHOA CHĂN NUÔI - THÚ Y

Phần I ĐẠI CƯƠNG

Từ nguyên

Dược liệu – Nguyên liệu làm thuốc

Materia medica (Dioscorides-78 tcn.) / Matière medical Pharmacognosy (Seydler-1815) / pharmacognosie

ĐỊNH NGHĨA

NGUYÊN LIỆU LÀM THUỐC

Vô cơ Sinh học

Dược liệu học là môn khoa học nghiên cứu về các nguyên liệu làm thuốc có nguồn gốc tự nhiên

Dược liệu học là môn khoa học nghiên cứu về các nguyên liệu làm thuốc có nguồn gốc sinh học

2 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CỦA DƯỢC

LIỆU HỌC

ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Hương liệu

Mỹ phẩm Nguyên liệu làm thuốc

Cây độc, dị ứng Diệt côn trùng

Vô cơ Sinh học

Chú ý

Ranh giới giữa cây thuốc và các loại cây khác

– Cây độc

– Cây lương thực, thực phẩm, gia vị

– Cây công nghiệp, cảnh

Phân biệt

Cây (con) thuốc

• Cây (con) - dùng với mục đích y học

Dược liệu

• Phần của cây thuốc dùng làm thuốc

– Bộ phận của cây, toàn cây – Sản phẩm được tiết, chiết ra từ cây thuốc – Chất tinh khiết chiết được từ cây thuốc

3 LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU CỦA DƯỢC LIỆU

HỌC

3.1 Tạo nguồn nguyên liệu làm thuốc

– Trồng trọt: cải tạo giống và giữ giống dược liệu.

– Thu hái, chế biến, ổn định và bảo quản dược liệu.

3.2 Kiểm nghiệm - tiêu chuẩn hóa

– Kiểm nghiệm

Đánh giá chất lượng của dược liệu

• Kiểm nghiệm thực vật

• Kiểm nghiệm hóa học.

• Kiểm nghiệm sinh vật.

– Tiêu chuẩn hóa

Xây dựng tiêu chuẩn chất lượng cho dược liệu

3 LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU CỦA DƯỢC LIỆU

HỌC

3.3 Chiết xuất các hoạt chất từ dược liệu

Cung cấp nguyên liệu (bán thành phẩm) cho SX thuốc

– Cao chiết toàn phần

– Cao chiết tinh chế / Hoạt chất toàn phần

– Hoạt chất tinh khiết

3.4 Nghiên cứu các thuốc mới

– Bổ sung hay thay thế các thuốc hiện có

– Nghiên cứu, chứng minh tác dụng của cây thuốc

– Tìm các công dụng mới của cây thuốc

– Tìm những hoạt chất mới cho điều trị

II Y DƯỢC HỌC CỔ TRUYỀN VIỆT NAM

• Việt nam có nền y học lâu đời và khá phát triển

• Đại Việt Sử ký Toàn thư:

– “Đế Minh (cháu ba đời của Thần nông) sinh ra

Kinh Dương vương, Kinh Dương vương sinh ra Lạc Long quân, Lạc Long quân sinh ra các Vua Hùng”

• “Thần nông là vị thần của nền văn minh lúa nước,

của cư dân phương nam ngoài nước Trung hoa cổ”.

Y dược học cổ truyền Việt nam

• Việt nam có nền y học lâu đời

• Thời Hồng bàng (2879 tcn):

– Biết nhuộm răng

– Có tục nhai trầu

– Biết uống chè vối cho dễ tiêu;

– Dùng gừng, hành, tỏi để phòng bệnh

– Biết nấu rượu

• Thời Thục An dương vương (257 – 179 tcn):

– Biết chế tên độc

Y dược học cổ truyền Việt nam

• Trung dược đại từ điển: Lại có tục ăn trầu cho thơm

miệng, ấm người, chống sốt rét

• An nam phong tục sách: Lại biết ruộm răng

• Tuệ Tĩnh-Dược tính phú: Có tục uống nước chè vối cho

tiêu, nước riềng và ăn Ý dĩ để phòng sốt rét.

• Long uý bí thư:

Nhiều vị thuốc: cau, ý dĩ, long nhãn, vải, gừng gió, quế, trầm hương, quả giun, hương bài, cánh kiến, mật ong, sừng tê giác

• Vân đài loại ngữ :

“Trầm hương, Tốc hương, Đàn hương, Quế, Long não, Giáng chân, Kỳ nam, Uất kim, Tường vi, các thứ hương này phần

nhiều sản xuất ở cõi phương nam”,

“Châu Hoan, châu Thuận ở nước Giao chỉ là đất cực nam nên Trầm Hương, Đàn hương, Quế, đầy rẫy cả núi rừng”

Y dược học cổ truyền Việt nam

• Học hỏi từ “y học cổ truyền Trung hoa”

• Đóng góp vào “y học cổ truyền Trung hoa”:

Ý dĩ, Vải, Nhãn, Sử quân tử, Nhục đậu khấu, Trầm hương, Cánh kiến trắng, Sừng tê, các loại hương liệu v.v

– Trung Việt hữu hảo: “Việt nam sản sinh một phần Trung dược, nhất

là những thứ thuốc quý và thuốc thơm nổi tiếng”.

– Hán ngụy tùng thư: “Hoa sơn khương trị khí lạnh sản xuất ở Cửu

chân, Giao chỉ Úng thái là thứ rau lạ của người phương nam, Ngụy võ đế ăn úng thái rồi ăn một củ sắn to mà không bị say”.

– Phù nam: khen cách chế cao Ban long và Hoài sơn của người Việt.

– Bản thảo Tô cung: “Thuỷ ngân của người nước Nam chế bằng cách

chưng tuy được ít nhưng không tốn chu sa và sắc ít biến xám đen”.

Y dược học cổ truyền Việt nam

– Tổ chức thu hái và trồng thuốc nam chuẩn bị

kháng chiến chống nhà Nguyên

• Nhà Lê:

– Viện thái y và Tê sinh đường.

– Khuyến khích phát triển dược liệu

Y dược học cổ truyền Việt nam

• Từ Đạo Hạnh (Nguyễn Minh Không) - Đời Lý.

• Phạm Công Bân (1293-1313).

• Tuệ Tĩnh (Nguyễn Bá Tĩnh) (1330 - ?)

• Chu Văn An - Đời Trần (1391): 700 phương thuốc.

• Phan Phú Tiên và Nguyễn Trực (Thế kỷ 15)

• Hoàng Đôn Hoà (Thế kỷ 16) : Hoạt nhân toát yếu

• Lê Đức Vọng , Nguyễn Đạo An, Bùi Công Chính, Lý

công Tuân (Tk 17).

• Hải Thượng Lãn Ông (Lê Hữu Trác) (1720-1791)

• Nguyễn Quỳnh, Ngô Lâm Đáp, Trịnh Đình Ngoạn, Trần

Ngô Thiêm, Nguyễn Hữu Đạo (Thế kỷ 18).

Y dược học cổ truyền Việt namTuệ Tĩnh (Nguyễn Bá Tĩnh) – 1330 - ?

– Nam dược trị Nam nhân

“Tôi tiên sư, kính đạo tiên sư Thuốc Nam Việt chữa người Nam Việt”

“Sách trời đã định cõi Nam bang Thổ sản cũng khác miền Bắc quốc.”

– Trước tác còn lại:

• Hồng Nghĩa giác tự y thư.

• Nam Dược thần hiệu.

• Thập tam phương gia giảm

• Thương hàn tam thập thất trùng pháp.

Y dược học cổ truyền Việt nam

• Hải Thượng Lãn Ông (Lê Hữu Trác - 1720-1791)

– Đại y tôn.

"

Thuốc thang sẵn có khắp nơi Trong vườn ngoài ruộng trên đồi dưới sông Hàng ngàn thảo mộc thú rừng,

Thiếu gì thuốc bổ thuốc công quanh mình”.

– “Hải Thượng y tông tâm lĩnh" 28 tập, 66 quyển.

“Tuệ Tĩnh là người sáng lập thật sự ra nghề thuốc Việt nam

Về sau, Lãn Ông là người tuyên truyền hiệu quả về nghề này.

E Garpardone – Viện Viễn đông Bác cổ

Y dược học cổ truyền Việt nam

• Y học thời Tây Sơn (1788-1802):

– Nguyễn Gia Phan – “Liệu dịch phương pháp toàn tập”

– Nguyễn Quang Tuân - " La Khê phương dược" và " Kim ngọc quyển"

• Y học triều Nguyễn:

– Trần Nguyệt Phương - " Nam Bang thảo mộc".

Y dược học cổ truyền Việt nam

• Thời Pháp thuộc (1885-1945):

– Tổ chức y tế theo lối tây y, hạn chế đông y.

– Đinh Nho Chấn và Phạm Văn Thái - "Trung Việt

dược tính hợp biên".

– Nguyễn An Nhân - "Y học tùng thư".

– Phó Đức Thành - "Việt Nam Dược học".

– H Le Comte : Flore general de l’Indochine

– Ch Crevost và A Petelot - Catalogue des produits

– A Petelot - Les plantes médicinales du

Y dược học cổ truyền Việt nam

• Y học cổ truyền sau 1945:

Chính sách

– Kết hợp Đông – Tây Y

– Có nhiều chính sách phát triển dược liệu

– Lập các cơ quan nghiên cứu đông y và dược liệu.

Sách

– Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam – Đỗ Tất Lợi – Dược liệu Việt nam – Bộ Y tế

– Dược điển Việt nam – Phần các dược liệu và phần

đông dược – Bộ Y tế.

– Từ điển cây thuốc – TS Võ Văn Chi.

– Tài nguyên cây thuốc Việt nam – Viện Dược liệu.

– 1000 cây thuốc thông dụng – Viện Dược liệu.

III VAI TRÒ VÀ TIỀM NĂNG CỦA DƯỢC

LIỆU

• Cung cấp các hoạt chất mới

• Cung cấp các nguyên liệu bán tổng hợp các thuốc

– Tăng cường nguồn thuốc, giảm giá thành

– Cải thiện các đặc tính lý hóa cuả thuốc

– Cải thiện tác dụng của thuốc

• Cung cấp các khung cơ bản cho việc nghiên cứu

các thuốc mới

• Nguồn tài nguyên thiên nhiên rất lớn

• Cấu trúc hoá học rất đa dạng

• Rút ngắn thời gian nghiên cứu

• Giảm bớt chi phí nghiên cứu

• Cơ may thành công cao hơn

Tiềm năng của dược liệu trong NC thuốc mới

III THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA CÂY THUỐC

TẾ BÀO

VÁCH TẾ BÀO TẾ BÀO CHẤT CƠ QUAN TỬ

CÁC CHẤT CHUYỂN HOÁ

CÁC HỢP CHẤT TỰ NHIÊN

CHẤT HÓA HỌC

1 Thành phần hoá học của cây thuốc

CÁC CHẤT CHUYỂN HÓA

CÁC CHẤT CHUYỂN HÓA BẬC NHẤT

CÁC CHẤT CHUYỂN HÓA BẬC HAI

Carbohydrat, lipid protein, acid hữu cơ

Heterosid, alkaloid, tinh dầu, nhựa

• Phân bố rộng rãi - Có trong tất cả

các tế bào, các loài sinh vật

• Chung con đường sinh tổng hợp

• Đại phân tử cấu tạo nên tế bào,

tham gia quá trình trao đổi chất

• Có trong thành tế bào, nhân

• Phân bố hẹp - Có trong từng

nhóm hạn chế các loài sinh vật

• Có chủ yếu trong không bào

2 Phân loại các hợp chất tự nhiên

• Phân loại theo các nhóm hóa học có tác dụng chung

• Phân loại theo nhóm hóa học

• Phân loại theo con đường sinh tổng hợp

Các hợp chất tự nhiên

Alkaloid Tinh dầu Sesquiterpen – Sesquiterpen lacton Diterpen

Triterpenoid Steroid

Các hợp chất phenol đơn giản Carotenoid

Kháng sinh thực vật

2 Phân loại các hợp chất tự nhiên

Các hợp chất tự nhiên

Triterpenoid Alkaloid

Carbohydrat Protein

Lipid Acid hữu cơ

Phenol Chất CH bậc I

Phenol đơn giản Coumarin

Lignan Flavonoid Xanthol Quinoid

2 Phân loại các hợp chất tự nhiên

• TRONG TẾ BÀO

– Không bào

– Hoà tan / (kết tinh)

• TRONG CƠ QUAN

– Hiện diện:

• Thường trong cơ quan dự trữ

• Trong các hệ dẫn truyền

– Thành phần: Có thể khác nhau giữa các mô

– Hàm lượng / Thành phần: Các yếu tố nội tại / bên ngoài

3 TỒN TẠI THIÊN NHIÊN

TRONG TẾ BÀO

• Không bào

• Hoà tan / (kết tinh)

TRONG CƠ QUAN

• Hiện diện:

– Thường trong cơ quan dự trữ

– Trong các hệ dẫn truyền

• Thành phần: Có thể khác nhau giữa các mô

• Hàm lượng / Thành phần:

– Các yếu tố nội tại / bên ngoài – Có những chất có hàm lượng vượt trội

3 Tồn tại thiên nhiên

TRONG GIỚI THỰC VẬT

• Phân bố giới hạn

– Tannin, flavonoid – Saponin, alkaloid – Glycosid tim

– Limonoid – Quassinoid

• Có mối liên hệ về cấu trúc với họ hàng thực vật

– Chemotaxonomy

3 Tồn tại thiên nhiên

• VAI TRÒ VỚI CON NGƯỜI

• Gia vị, phụ gia thực phẩm

4 Vai trò của chất chuyển hoá bậc II

IV CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU CÁC HỢP CHẤT TỰ NHIÊN

1 NGHIÊN CỨU VỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC

• Định tính các thành phần trong dl

• Chiết xuất các thành phần trong dược liệu

• Phân lập các chất từ dl

• Xác định cấu trúc các chất phân lập được

• Xây dựng các phương pháp kiểm nghiệm

2 NGHIÊN CỨU VỀ TÁC DỤNG SINH HỌC

– Thử tác dụng in vitro – Sàng lọc sinh học

– Thử tác dụng in vivo – Thử nghiệm dược lý, độc

tính – Thử tác dụng trên người – Thử lâm sàng

CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU CÁC HỢP CHẤT TỰ NHIÊN

1 CÁC PHƯƠNG PHÁP CHIẾT TÁCH

2 CÁC PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ

3 CÁC PHƯƠNG PHÁP PHỔ HỌC

1 CÁC PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ ỨNG DỤNG TRONG

HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT TỰ NHIÊN

Ghi chú: SFC (Supercritical Fluid Chromatography), EP (Extreme Pressure)

1 Các phương pháp sắc ký

Sắc ký phẳng (PLC – planar chromatography)

– Sắc ký lớp mỏng (TLC - Thin-layer chromatography) – Sắc ký lớp mỏng hiệu năng cao

(HPTLC - High performance TLC

– Sắc ký lớp mỏng điều chế

(PTLC - Preparative layer chrom.)

– Sắc ký ly tâm

(CTLC - Centrifugal Thin-Layer Chromatography)

– Sắc ký lớp mỏng áp suất trên

(OPLC – Overpressure layer C.)

Ứng dụng sắc ký lớp mỏng

Phát hiện các chất có

trong hỗn hợp

• Số lượng

• Nhóm hợp chất

• So sánh các hỗn hợp

• Định danh các chất phân lập được

• Phát hiện các chất trong hỗn hợp

Sắc ký lớp mỏng

• Định danh dược liệu – (định tính điểm chỉ – finger-print)

Sắc ký lớp mỏng

Sắc ký lớp mỏng

• Bán định lượng các chất

(TLC + Densitometer)

• Định lượng các chất trong hỗn hợp

(TLC + Quang phổ)

• Tách các chất tinh khiết

(Sắc ký lớp mỏng điều chế, Sắc ký lớp dày) Sắc ký lớp mỏng hiệu năng cao (HPTLC)

Sắc ký lớp mỏng

SẮC KÝ CỘT

Sắc ký cột (CC – column chromatography)

– Sắc ký cột cổ điển

(Conventional Column Chromatography)

– Sắc ký cột nhanh

(FCC - Flash Column Chromatography)

– Sắc ký chân không

(VLC – Vacuum liquid chromatography)

– …

Tách các phân đoạn, các chất tinh khiết từ hỗn hợp

SẮC KÝ LỎNG CAO ÁP

Sắc ký lỏng cao áp (HPLC – High pressure liquid chrom = High performance LC)

– Khả năng phân tách tốt

– Linh động - áp dụng được cho nhiều nhóm hoạt chất – Kết quả ổn định

– Kết hợp với các phổ kế (UV-Vis, H.quang, IR, MS,

NMR: Nhiều thông tin về chất được phân tích

• Sắc ký lỏng cao áp phân tích (Anal HPLC)

• Sắc ký lỏng cao áp điều chế (Prep HPLC)

Định tính

– Phân tách phát hiện hỗn hợp (Số đỉnh, Rt)

– Định danh các chất (chất chuẩn, Rt, đặc điểm phổ) – Định tính điểm chỉ các hỗn hợp phức tạp.

SẮC KÝ LỎNG CAO ÁP

6 4*

4*

Cervus pantotrichum

SẮC KÝ LỎNG CAO ÁP

Định lượng:

– Diện tích đỉnh so với chuẩn (nội, ngoại)

0.00 0.05 0.10 0.15

Minutes 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00

– Độ tinh khiết cao

– Lượng mẫu nhỏ, phức tạp

Rt(phút)

SẮC KÝ KHÍ

Sắc ký khí (GC – Gas chromatography)

– Độ phân giải cao, tách tốt các hỗn hợp phức tạp – Độ nhạy cao

– Thông tin cấu trúc khi hết hợp với detector IR, MS – Kinh tế

– Không áp dụng được cho các chất không bay hơi

CÁC PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÁC

Điện di mao quản (CE – Capillary electrophoresis)

Sắc ký lỏng tới hạn (SFC – Super-critical fluid C.)

Sắc ký (phân bố) ngược dòng (couter-current chrom.)

– Sắc ký ngược dòng giọt nhỏ

(DCCC – droplet couter-current chrom.)

– Sắc ký ngược dòng ly tâm

(DCCC – centrifugal counter-current C.)

Phân lập các chất phân cực

Các phương pháp phổ ứng dụng trong

hóa học các hợp chất tự nhiên

• Phổ tử ngoại – khả kiến (UV-Vis) – Huỳnh quang

• Phổ hồng ngoại (IR)

• Phổ khối lượng (MS)

• Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)

• Phổ nhiễu xạ đơn tinh thể tia X (X-ray diffraction)

• Phổ Lưỡng cực vòng (CD - circular dichroism) và

tán sắc quay quang (ORD - Optical rotary dispersion)

Các phương pháp phổ

Phổ tử ngoại – khả kiến (UV-Vis)

– Hấp thu (cộng hưởng) của các điện tử p, π

• Xác định các nối đôi, nối đôi liên hợp trong phân tử

• Định lượng các chất

Các phương pháp phổ

Phổ hồng ngoại (IR)

– Dao động của các liên kết

• Xác định các nhóm chức, các liên kết bội

• (Định lượng)

Các phương pháp phổ

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR)

– Xác định các nguyên C và H và mối liên hệ của

chúng trong phân tử → Cấu trúc phân tử các chất

Các phương pháp phổ

• 4.4 Phổ khối (MS)

– Phá vỡ cấu trúc phân tử, xác định các mảnh vỡ

• Phân tử lượng (M + )

• Các mảnh cấu trúc → cấu trúc phân tử

– Xác định cấu trúc các chất – Detector cho HPLC, GC, CE…

– Định lượng