THUYẾT TRÌNH TÌM HIỂU VỀ FLAVONOID

Người ta thấy trong giới thực vật có nhiều hợp chất thứ sinh có đặc tính tương tự vitamin P và đặt cho chúng một tên chung là flavonoid... Vai trò đối với thực vật + Các nhóm OH có vai

Bộ Công Thương

Trường Đại học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh

Viện Công nghệ Sinh học & Thực phẩm

ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU VỀ FLAVONOID

NHÓM: 4

Lớp:

ĐHTP10B

GVHD: Nguyễn Ngọc Tuấn

DANH SÁCH NHÓM

Đỗ Thị Thùy Linh 14088601 Nguyễn Thị Đờ Lin 14049971  Trần Huỳnh Mai 14053181 Nguyễn Thị Thảo Nguyên 14047721 Nguyễn Bảo Khang 14048151 Cao Thị Khánh Huyền 14079111

Lê Thị Kim Loan 14058501

Lê Thị Kiều Loan 14077871 Trần Thanh Kiều 14054691 

Nguồn gốc- Khái niệm

Flavonoid được tìm ra bởi nhà sinh hóa người

Hungary nổi tiếng Albert Szent Gyorgyi

(1893-1986) Ông được nhận giải Nobel năm 1937

với những khám phá quan trọng về các đặc

tính của flavonoid và vitamin C.

Ban đầu Szent-Gyorgyi gọi chất này là

“vitamin P”, do tác dụng thẩm thấu vào

thành mạch máu.

Tuy nhiên vì flavonoid không có đầy đủ

các tính chất của một vitamin nên sau này người ta bỏ cái tên

“vitamin P” này đi Người ta thấy trong giới thực vật có nhiều hợp chất thứ sinh có đặc tính tương tự vitamin P và đặt cho chúng một tên chung là flavonoid.

Nguồn gốc- Khái niệm

• Flavonoit còn gọi là bioflavonoit là một loại chất chuyển hóa thứ cấp của cây trồng và nấm

• Phần lớn các flavonoid có màu vàng Ngoài ra còn có những chất màu xanh, tím, đỏ hoặc không màu.

• Có khoảng gần 4.000 chất đã

được xác định cấu trúc.

Flavonoids là một chuỗi polyphenolic gồm có 15 nguyên

tử cacbon và hai vòng benzen liên kết bởi một đường thẳng có 3 cacbon hay nói cách khác là khung cơ bản gồm

2 vòng benzen A và B nối với nhau qua một mạch 3C

C C

A

- Đánh số thứ tự bắt đầu từ dị vòng, đánh ngược chiều kim đồng hồ đến vòng A Vòng B đánh số phụ.

- Nếu không có vòng C (mạch C hở) thì đánh số từ vòng B, vòng A đánh số phụ (ví dụ : chalcon)

Đánh số khung flavonoid

benzopyrans

4-phenyl- benzopyrans

3-phenyl- benzopyrans

3 4 5

1

2 3

4

5 6

1'

2' 3'

4'

5' 6'

Vai trò đối với thực vật

+ Các nhóm

OH có vai trò quyết định vai trò ức chế và kích thích sinh trưởng của cây.

+ Flavonoit còn tham gia vào quá trình

hô hấp quang hợp

Vai trò tạo màu sắc

+ Tạo ra sức hấp dẫn để dụ ong bướm đến thụ phấn góp phần cho cây tồn tại và phát triển

+ Trong việc tạo màu các flavonon, flavonol, chalcon cho màu vàng trong khi các autoxyanin cho màu hồng, đỏ, tím hoặc xanh thẫm

Vai trò bảo vệ cây

Tạo vị đắng

để động vật ăn

cỏ không thích

ăn cây.

Vai trò

Vai trò đối với y học

số dạng ung thư,

ví dụ:

Eupatin (3,5 ’ ,3 ’ trihidroxi-6,7,4 ’ - trimetoxi flavon);

-eupatoretin (3,3 ’ dihidroxi-5,6,7,4 ’ - tetrametoxi

-flavon).

Các Flavonoid có tác

dụng estrogen: năm

1958, Fretoritus đã nghiên cứu tác dụng estrogen của một số nhóm chất cho thấy các glycozit quecxetin

và ramnogalacto-7-

kaempfer-3-ol-3-ramnozit đều có tác dụng estrogen.

Ngoài ra Flavonoid còn

có những tác dụng khác

như: chống dị

ứng, chống

co giật, giảm đau, nghẽn mạch, nghẽn phế quản, lợi mật, diệt nấm,

…

Vai trò

Tác dụng sinh học

Có khả năng dập tắt các gốc tự do như: HO-, ROỢ

Ngừa các nguy cơ xơ vữa động mạch, tai biến mạch, lão hoá,

Flavonoid tạo được phức với các ion kim loại như các phức:

Chống dị ứng, kháng viêm bằng cách ngăn chặn sự phóng thích hay tổng hợp các hợp chất làm tăng tình trạng viêm và dị ứng như histamine, serine protease, prostaglandins, leukotrien

Tác dụng chống độc của flavonoid làm giảm thương tổn gan, bảo vệ được chức năng gan.

Flavonoid thể hiện tác dụng chống co thắt những tổ chức cơ nhẵn (túi mật, ống dẫn mật, phế quản và một số tổ chức khác).

Tác dụng chống loét của flavanon và chalcon-glycoside của rễ cam thảo được ứng dụng để chữa đau dạ dàỵ

PHÂN LOẠI FLAVONOID

Phân nhóm Các nhóm (3 nhóm)

Dựa vào vị trí nhóm phenyl trên mạch 3C Dựa trên mức độ oxy hóa của vòng C

CÁC NHÓM FLAVONOID (3 NHÓM)

Eu- flavonoid Iso -flavonoid Neo -flavonoid

Dựa vào sự đóng vòng và mức độ oxy hóa của

mạch 3 carbon (dị vòng C):

1 Flavan 3-ol (catechin)

2 Flavan 3,4-diol (Leucoanthocyanidin)

C tăng dần

Flavan 3-ol

Còn được gọi là nhóm catechin (tiêu biểu là catechin)

Dạng oligomer có liên quan tới tannin ngưng tụ

Có 2 carbon bất đối  có 4 đồng phân quang học

 Enantiomer

 Diastereomer

Có thể gặp dưới dạng aglycon, ester với các acid như gallic, benzoic,cinnamic nhưng cũng có thể gặp dưới dạng glycoside

Catechin flavan 3 - ol

 Enantiomer

 Diastereomer

Các chất tiêu biểu

Afzetechin

Catechin

Gallocatechin

Các chất tiêu biểu

leuco-cianidin

leuco-delphinidinleuco-pelargonidin

 Là nhóm có vòng C là pyrilium

 Có màu đậm và thay đổi theo pH môi trường

 Gặp dưới dạng aglycon và glycoside, cũng gặp

ở dạng ester và các acid hữu cơ

Các chất tiêu biểu

Pelargonidin

Cyanidin

Delphinidin

γ-oxo-α-γ-diphenyl-α-propylene và

α-phenyl-β-benzoylethylene

Các chalcone khá phổ biến trong các loài họ thực vật

như họ Asteraceae, Leguminosae và Gesneriaceae

Chúng cũng được phát hiện có trong các họ khác như

Scrophlariaceae và Valerianaceae.

Mười hai loài thuộc họ Cúc

Hoa của một cây họ Đậu Cây Sói rừng

enzyme, tiếp theo các

chalcone được chuyển

hóa thành nhiều dẫn xuất

liên quan có cùng cấu trúc

chalcone thông qua phản

ứng loại nước giữa các

Dihydrochalcon

Những dẫn chất dihydrochalcon ít gặp trong tự nhiên.

Ví dụ: Chất phloridzin có trong một loài Malus.

Chất này có độc tính, ngăn sự hấp thu glucose ở ruột non và ngăn sự tái hấp thu glucose ở tiểu quản thận

Một số chalcone điển hình có hoạt tính sinh

6, 3‘,4 OH

Một số nghiên cứu về tác dụng của

AuroneUng thư

Phân chia DNA Chống oxi hóa

Ức chế hình thành mạch máu khối u

Tương tác thụ thể adenosine- bảo vệ tim

Điều chỉnh sự

kháng đa thuốc của

tế bào ung thư

Điều trị tiểu đường

Nhóm nghiên cứu trẻ thuộc Bộ môn Hóa hữu cơ, Viện Kỹ thuật Hóa học của Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã tìm ra một dẫn xuất flavonoit có khung

auron lần đầu tiên được phân lập từ lá cây Xakê có tác dụng chống oxy hóa tốt, ức chế được enzym α- glucosidase và α-amylase, các enzyme liên quan đến sự chuyển hoá glucose gây bệnh tiểu đường. 

Cây sakê http://cayxanhsaigon.net/wp-content/uploads/2014/07/qua-sa-ke.jpg

Chalcon bên cạnh flavon

Flavanonol (Dihydroflavonol)

• Dihydroflavonol có 2 carbon bất đối ở C-2 và C-3

• Có thể tồn tại 6 đồng phân: 2d, 2l và 2dl

• Phần lớn các chất dihydroflavonol ở dạng aglycon, cũng có một số ở dạng glycosid

• Dihydroflavonol khó phân lập vì kém bền, dễ bị oxy hoá

Flavon - flavonol

Flavon

• Các dẫn chất flavon rất phổ biến trong thực vật,

kết tinh không màu đến màu vàng nhạt

• Là hợp chất phân cực nên tan trong

nước, ít tan trong dung môi hữu cơ

• Hơ tờ giấy có nhỏ dịch chiết trên miệng lọ amoniac cho màu vàng sáng.

• Acid sunfuaric nhỏ lên các dẫn chất flavon, flavonol cho màu vàng đậm.

• Dung dịch SbCl5/CCl4 màu vàng đậm.

Cấu trúc Flavon

Một số flavon thiên nhiên hay gặp

nhất

Luteolin

Tangeritin

4’, 5, 7- trihydroxuflavone

• Flavonol có nhóm OH ở C3 Nó là loại hợp chất phổ biến trong tự nhiên, đặc biệt là trong cây hạt kín có chứa nhiều chất sau: kaempferol, quecxetin,

mirixetin, astragalin

• Flavonol kết tinh màu vàng nhạt đến vàng Những dẫn chất flavonol cũng gặp rất phổ biến trong thực vật

• Là nhóm có mức độ oxy

hóa cao nhất trên vòng C

(flavonol)

Kaempferol

Isoflavon

 Tương tự các flavon, thuộc dẫn

xuất của khung cơ bản

3-aryl-benzo-γ-pyron

 Tồn tại ở dạng tự do hoặc dạng

glycosit trong tự nhiên

 Giống các khung cơ bản VI, VII,

VIII, và IX nhưng các nhóm thế ở

các vị trí 2 và 3 hoán đổi cho

nhau

 cấu trúc hóa học rất giống với

cấu tạo estrogen (gọi

phytoestrogens)

 Chủ yếu được tìm thấy trong

đậu (đậu nành)

Isoflavon

Cấu trúc hóa học của các isoflavone glycosides chính trong đậu nành

Genistein

Genistin (genistein glucoside)

Daidzin ( daidzein glucoside) Daidzein

Biochanin A Ononin(Biochanin A glucoside)

Cấu trúc hóa học của các isoflavone glycosides chính trong đậu nành

Formononetin

Sissotrin (Formononetin glucoside)

Glycitein Glycitin(Glycitein glucoside)

Một số isoflavon khác

Orobol

Irison A

Luteon

Sự trao đổi chất và sinh khả dụng

Lợi ích của isoflavon với sức khỏe

con người

tuyến tiền liệt

• Isoflavanones là một loại flavonoid hiếm có, khác với isoflavone bằng cách gắn kết C2-C3 bão hòa

Isoflavanon

Một số isoflavanon

4’,7- Dimethoxyisoflavanon

Dihydrobiachanin

Neoflavonoit chỉ có giới hạn trong một số loài thực vật.

Brasilin Calophyllolid

Homoflavonoid và Homoisoflavonoid

Là các hợp chất giống như các flavonoid nhưng có mạch giữa C3 của các flavonoit được thay thế bằng mạch C4 được gọi là các homoflavonoid hoặc

homoisoflavonoid

3,4-dihydroxyhomoisoflavan  homoisoflavanon

Có ít nhất 20 homoflavonoid được tìm thấy từ nguồn

tự nhiên, trong đó hầu hết là được phân lập từ chi

Ophioglossum Các loài có liên quan chặt chẽ

O pedunculosum là một loài dương xỉ nhỏ phân bố

ở vùng nhiệt đới Châu Á và vùng cận nhiệt đới

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commo

ns/8/83/Ophioglossum_pedunculosum_Jateng.J

PG

http://www.zhiwutong.com/tu/2/236.jpg

Một số homoflavonoit với các nhóm thế khác nhau

Một số homoisoflavonoids đã được phân lập từ nhiều chi ở Liliaceae và Caesalpinioideae (Legumiosae) Các đặc tính cấu trúc của homoisoflavonoid có thể thường được phân thành ba loại, đó là loại eucomin (3-benzylidenechroman-4-on), loại dihydroeucomin (3-benzylchroman-4-on) và loại eucomol (3-hydroxy-3-benzyl-chroman-4-on)

Eucomin Eucomol Dihydroeucomin

http://sohanews.sohacdn.com/2016/photo-2-http://cms.kienthuc.net.vn/zoom/1000/uploaded/quynhtrang/2016_06 _28/phan-loai-chat-chong-oxy-hoa-bo-sung-cho-tung-loai-da-hinh- 2.jpg

https://lh4.googleusercontent.com/-eXo3o-

EZTEI/URNKloDmmFI/AAAAAAAAXX8/cRjDV8mA01I/s350/2010-02-22825785cancel.jpg

Homoisoflavanon cũng đã được phân lập từ các họ

cây khác, chẳng hạn như Fabaceae, Liliaceae,

Agavaceae, Polygonaceae và Orchidaceae Nhiều

loại cây chứa homoisoflavanone được sử dụng cho mục đích y học ở các quốc gia khác nhau trên thế giới

http://www.botany.hawaii.edu/faculty/carr/images/can_kau_fl.jpg

Fabaceae

monocot.org/files/Orchidaceae_5.JPG

http://families.e-monocot.org/sites/families.e-Orchidaceae

Bốn loại cấu trúc cơ bản của homoisoflavanones

Homoisoflavanones từ Agave tequilana Weber

Bi, tri, tetra- flavonoit

Bi hay triflavonoit là các hợp chất chứa 2 hoặc 3 đơn vị flavonoit Thường tìm thấy trong các cây

hạt trần thuộc các họ Ginkgoaceae, Taxodiaceae

và Pinaceae, ngoài ra còn tìm thấy trong các loài

cây dương xỉ, chẳng hạn như Selaginella.

Động dược học:

• Ức chế sự phóng thích histamine từ tế bào mast và

ức chế sự tăng sinh lymphocyte, cho thấy khả năng chống viêm / chống dị ứng của biflavonoits Một số biflavonoits tự nhiên bao gồm ochnaflavone và

ginkgetin ức chế phospholipase A2.

• Biflavonoits nhất định có hoạt tính chống viêm thông qua điều chỉnh biểu hiện gen viêm gan in vitro và in       vivo

/phan-loai-flavonoid_9.html

Biflavon tạo thành từ flavon, flavanon, dihydroflavanon, chalcon, dihydrochalcon, auron, isoflavon.

Ngoài biflavon còn có biflavanon, bidihydroflavonol, bidihydrochalcon, biauron, biisoflavon Người ta cũng phân lập được nhiều biflavonoid được cấu thành do

2 đơn phân khác nhóm như flavon-flavanon, dihydroflavonol-flavanon, flavanon-chalcon, flavanon-auron, chalcon-dihydrochalcon, flavon- isoflavon Dây nối giữa các đơn phân với nhau cũng

có thể theo dây nối C-C hoặc C-O-C.

Biflavonoits

Agathisflavones [(I-6, II-8)-Coupling]

Ouratea multiflora,

relactive configuration = Me- Ouratea spectabilis

= H- Ouratea hexasperama

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5f/Amentofl avone.svg/2000px-Amentoflavone.svg.png

Amentonflavone

Amentoflavones [(I-3’, II-8)-coupling]

Amentotaxus yunnanensis

= H

Taxus baccata

= Me

Distichumtriluteolin-

Rhizogonium distichum Rhizogoniumtriluteolin- Rhizogonium disticum

Lophiroflavan

Isolophirachalcone (C-enantiomer) Lophirachalcone

Flavonoids là các chất tinh thể rắn, chỉ một số ít ở dạng bột vô định hình có điểm nóng chảy nhất

định

- Cathechins, leucoanthocyanidins, flavanes,isoflavanes, flavanones, flavanonoles là

các tinh thể không màu

- Flavones, flavonoles, chalcones và aurones có

môi hữu cơ như benzen, chloroform,

Các flavonoid thể hiện đặc trưng về màu sắc khi phản ứng với bột magie (bột kẽm) trong HCl, NaBH4, NaOH, AlCl3

TÍNH

CHẤT

Aglycones, phần lớn hòa tan trong dung môi

hữu cơ không phân cực khi chúng có ít nhất một nhóm

phenolic tự do, dung dịch kiềm hydroxit, diethylaether,

aceton, rượu, hầu như không hòa tan trong nước

Flavanones và flavonone là các hợp chất không

ổn định

Flavonoid O-glycosides có thể bị thủy phân bởi

axit, kiềm hoặc lên men.

Rutin có dạng bột tinh thể màu vàng, hòa tan trong

kiềm nhưng chỉ hòa tan một chút trong nước,thủy

phân sản sinh quercetin, rhamnose và glucose.

Hesperidin sản xuất hesperetin (hoặc metyl

eriodictyol), rhamnose và glucose

TÍNH CHẤT

PHÁT SINH SINH HỌC

4-coumaroylCoA

chalcones

malonyl-CoA

amoni-lyase (PAL), cinnamate 4-

hydroxylase (C4H), 4-coumarate: CoA ligase (4CL)

cinnamate

4-coumarate

CHS, chalcone reductase (CHR), stilben synthase (STS)

Tổng quát quá trình sinh tổng hợp các flavonoid bởi con đường chuyển hóa phenylpropanoid

naringenin chalcone chalcone isomerase (CHI)

Con đường sinh tổng hợp flavonoid trong tự nhiên

 Flavon trong bạch quả có tác dụng bảo vệ chống lại sự thiếu oxy gây tổn thương não và thiếu máu cục bộ

Puerarin và daidzein có tác dụng tăng oxy cho cơ tim và não, ngăn ngừa các bệnh tim mạch

Hoạt tính kháng khuẩn và virus

Các flavonoid như cyanidenon, baicalin và baicalein có hoạt tính chống khuẩn ở một mức độ nhất định;

quercetin, morin và campherol có hoạt tính chống virus Người ta phát hiện rằng xanthohumol ức chế sự phát triển của vi khuẩn Gram dương Staphylococcus aureus

và Streptococcus mutans

Myricetin đã được chứng minh là ức chế sự phát triển của vi khuẩn Burkholderia cepacia, và các vi sinh vật khác như Klebsiella pneumoniae và Staphylococcus epidermidi

Flavonoid tinh khiết được phân lập từ Chysanthemum

và Swertia bimaculata có tác dụng ức chế virus HIV

mạnh; daidzein, genistein và biochanin A cũng có tác

dụng ức chế virus HIV ở mức trung bình.

Hoạt tính chống oxy hóa

Các nhóm oxy phản ứng như

hydroxyl, superoxide, các gốc

hydroperoxit, và thậm chí oxy

hoặc oxy peroxide hình thành

trong quá trình chuyển hóa

hiếu khí ở cơ thể bình

thường =>sự phát triển của

các bệnh ung thư, xơ vữa

động mạch, suy tim, bệnh

tiểu đường, hoặc bệnh

Parkinson.

Hoạt tính chống oxy hóa

Hoạt tính chống u

Hoạt tính kháng viêm

và giảm đau

 Khoảng 18% các loại ung thư có

liên quan đến viêm mãn tính

 Các proacyanidin dime trong kiều

mạch cho thấy có hoạt tính kháng

viêm, giảm sốt và loại đờm.

 Nhiều nghiên cứu, flavonoid như

rutin, hydroxyethylrutin và distylin

có tác dụng ức chế viêm khớp và

u hạt do formaldehit.

 Quá trình tổng hợp chất hoạt hóa mô đặc biệt

prostaglandin và oxit nitric=>phản ứng viêm Flavonoid

đã được chứng minh là ức chế các enzym chủ chốt và acid arachidonic (chất trung gian) liên quan đến quá trình sinh tổng hợp này