Giáo trình về hóa học các hợp chất thiên nhiên

STEROID

Steroid là nhóm chức ñược nghiên cứu và ứng dụng trong thực tế nhiều nhất. nhiều nhóm steroid có ý nghĩa quyết ñịnh ñến sự sinh trưởng,sự phát triển của ñộng vật, thực vật và lĩnh vực y dược, là nguyên liệu ñầu ñể tổng hợp các loại thuốc chữa bệnh có giá trị cao.

Các steroid trong tự nhiên gồm:

- Sterol: cholesterol, ergosterol, sitosterol - Acid mật

- Các hormon sinh dục - Glycosid tim

- Saponin

- Steroid - alkaloid

Trong y học hiện ñại, các thuốc kháng sinh và các thuốc steroid là những loại thuốc thiết yếu nhất ñể ñiều trị và phòng ngừa nhiều loại bệnh hiểm nghèo. Hiện nay, hàng trăm loại thuốc steroid ñang ñược dùng.

Sterol laø chaát khoâng phaân cöïc, raát ít tan trong nöôùc, coù maët trong taát caû caùc boä phaän cuûa caây nhöng coù nhieàu nhaát ôû caùc haït coù daàu döôùi daïng töï do, hoaëc caùc ester, moät soá ít ôû daïng glycosid. Tan nhieàu trong caùc dung moâi khoâng phaân cöïc nhö eter daàu hoõa, benzen, eter etylic, cloroform. Neân caùc chaát naøy ñöôïc duøng laøm dung moâi ñeå chieát chuùng. Saûn phaåm chieát ñöôïc baèng dung moâi höõu cô thöôøng laø hoãn hôïp caùc ester sterol keát hôïp vôùi lipit, caroten, lecitin. Phaûi qua giai ñoaïn xaø phoøng hoùa ñeå taùch caùc chaát naøy ra khoûi sterol, sau ñoù chieát sterol baèng dung moâi höõu cô. Tinh cheá baèng keát tinh phaân ñoaïn.

Steroid coù caáu truùc töø 27-29 nguyeân töû carbon, thöoâc nguoàn goác ñoäng vaät (cholesterol) hoaëc thöïc vaät (phytosterol, β-sitosterol, esgosterol, stigmasterol). Coù khung cô baûn cyclopetanoperhidrophenanthren goàm 17 nguyeân töû C vaø 4 nhaân A, B, C, D.

A

B

C

_D

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

I- CHOLESTEROL I-1- Cô caáu cholesterol

Cholesterol coù cô caáu nhö sau:

-8 carbon phi ñoái xöùng taïi caùc vò trí: 3,8,9,10,13,14,17,20. -1 nhoùm –OH taïi C-3

-1 noái ñoâi taïi C-5

-2 nhoùm metyl goùc ôû C-10 vaø C-13 -1 daây thaúng C8H17 taïi C-17

I-2 Phaûn öùng hoùa hoïc cuûa cholesterol:

HO

Cholesterol

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

HO HO OH OH H2O2 AcOH CrO3 Cholesterol Cholestan-3,5,6-triol O OH O 5-Hidroxicholestan-3,6-dion O H H2O Zn / AcOH 1/ 2/ H H Cholestan Zn, Hg HCl, Cholestanon O H MgIO H3C CH₃ MgI _H3O+ O H Cholestanon 3-metilcholestanol 3',7-dimetil-1,2-ciclopentenophanantren HO H3C Se 350 Co 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1' 2' 3' H3C CH3

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

II-HOÙA HOÏC LAÄP THEÅ CUÛA STEROID:

Ñoàng phaân laäp theå cuûa steroid thöôøng ñöôïc saép loaïi theo hai caùch: Tuøy theo caùc voøng ñöôïc keát hôïp vôùi nhau.

Tuøy theo caùc caáu hình cuûa nhoùm theá, ñaëc bieät ôû C3 vaø C17 . - Caáu hình cuûa nhaân:

Coù 6 nguyeân töû carbon trong nhaân laø carbon phi ñoái xöùng ôû vò trí 5, 8, 9, 10, 13 vaø 14. Do ñoù coù theå coù 26_{= 64 daïng ñoàng phaân quang hoïc.}

HO Cholesterol Se 340 Co 3'-metil-1,2-ciclopentenophenantren CH₃ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 (Oppenauer) HO Cholesterol O HOOC O Choles-4-en-3-on Ceto acid CuO 230 Co KMnO4 on HO Cholesterol AcO Ac₂O Piridin Acetat cholesteril

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

Pheùp phaân tích tia X cho bieát phaân töû steroid laø daøi vaø moûng, coù nghiaõ laø phaân töû deït, nhö theá ôûvoøng B vaø C keát hôïp vôùi nhau theo trans, voøng A/B vaø C/D coù theå hoaëc cis hoaëc trans.

Taát caû steroid baõo hoøa tìm thaáy trong thieân nhieân thuoäc loaïi cholestan hoaëc loaïi coprostan.

Loaïi cholestan:Voøng A/B: trans

Voøng B/C vaø C/D: trans Loaïi coprostan:Voøng A/B: cis

Voøng B/C vaø C/D: trans

Caáu hình caùc nhoùm theá:

Nhoùm –OH taïi C3 ôû treân maët phaúng cuûa voøng coù nghiaõ laø ôû vò trí cis ñoái vôùi nhoùm metil ôû C 10. Caáu hình naøy tìm thaát trong sterol töï nhieân vaø caùc chaát naøy thuoäc nhoùm β.

Khi –OH naèm ôû döôùi maët phaúng, chaát goïi laø thuoäc nhoùm α hoaëc epi

R H H H H R H H H Cholestan Coprostan A / B cis (hoaëc 5 ) B / C trans C / D trans A / B trans ( hoaëc 5 ) B / C trans C / D trans 16 CH3 H R CH3 1 2 3 4 5 6 7 8 14 15 16 17 13 12 11 10 9 CH3 R CH3 5 6 7 8 14 15 17 13 12 11 10 9 H 1 2 3 4

Cholesterol (A/B trans) Coprostan (A/B cis )

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

III-ERGOSTEROL:

Ergosterol laø tieàn sinh toá D, laø sinh toá trò beänh coøi xöông. Khi cho ergosterol taùc duïng vôùi aùnh saùng töû ngoaïi thì taïo thaønh chaát coù tính khaùng coøi xöông raát maïnh goïi laø Ergocalciferol.

Ergosterol coù coâng thöùc chung laø C28H44O laø 1 chaát raén, coù ñoä tan chaûy laø 163o_{C, tìm thaáy nhieàu trong men.}

Phaûn öùng hoùa hoïc cuûa Ergosterol

H O C H 3 27 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

-1 nhoùm -OH taïi C-3

-3 noái ñôi ñtaïi C-5, C-7,C-22 -2 nhoùm metil goùc taïi C-10 vaø C-13; 1 nhoùm metil taïi C-24

Ergosterol Ac2O Piridin HO CH₃ Ergosterol AcO CH3 Acetat ergosteril Ac₂O Piridin Ergostanol HO CH₃ H H2, Pt Acetat ergostanil AcO CH₃ H 3

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

CrO3 H+, CH3 CO CH CH₃ CH3 Acetat ergostanil AcO CH3 H

Acetat acid 3 -hidroxinorallocholanic AcO COOH H Oxi hoùa (t-butoxid Al/Aceton) O3 H2O, Zn CHO CH CH3 CH CH3 CH3 1/ 2/ O CH3 Ergosteron O CH₃ Isoergosteron CH3 AcO Ac2O Piridin Ac2O Piridin KOH MeOH CH₃ HO CH3 Ergosterol CHO HO

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

HO O OHC CH CH C9H19 Se CH₃ 2-metilphenantren KOH HO Ergosterol 22-Dihidroergosterol HO or H₂,Pt (eter) Na, EtOH HO 5-Dihidroergosterol -Ergostenol C9H19 HO H Na, C₃H₇O₄ H2, Pt (eter) -Ergostenol C9H19 HO H H2, Pt AcOH HCl CHCl₃ -Ergostenol C₉H₁₉ HO H Ac₂O, piridin O₃ H₂O 1/ 2/ 3/ CHO C₉H₁₉ HO H O 7 8 14

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

IV-SINHTOÁ D:

Sinh toá D trò beänh coøi xöông. Söï bieán ñoåi ergosterol thaønh sinh toá D töông öùng baét ñaàu töùc thôøi bôûi tia saùng UV ôû ñoä daøi soùng thích hôïp.

Giai ñoaïn ñaàu laø söï bieán ñoåi quang hoùa hoïc ergosterol thaønh pre-ergocalciferol, keá tieáp laø söï bieán ñoåi nhieät pre-ergocalciferol thaønh ergocalciferol (sinh toá D2 ).

Ergosterol hν Lumisterol hν Tachisterol hν Ergocalciferol

Ergocalciferol laø 1 chaát raén, coù tính trieàn quang,tan chaûy ôû 115-117o_C Do söï hieän dieän cuûa 2 noái ñoâi ôû C5=C6 vaø C7=C8 neân coù ñoàng phaân hình

hoïc nhö sau: HO HO CH2 HO h h Ergosterol Lumisterol

Tachisterol Ergocalciferol ( sinh toá D )₂

h HO

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

V-STIGMASTEROL:

Stigmasterol ñöôïc coâ laäp laàn ñaàu tieân bôûi WINDAUS töø hoät

Physostigma venenosum. Hieän dieän nhieàu trong ñaäu naønh, daàu caø pheâ, daàu traø, daàu döøa.

V-1:Ly trích stigmasterol töø daàu ñaäu naønh:

Daàu ñaäu naønh ñöôïc xaø phoøng hoùa baèng caùch ñun hoài löu vôùi KOH trong MeOH. Sau ñoù theâm nöôùc vaø chieát hoãn hôïp naøy vôùi eter etyl, caát thu hoài dung moâi, caën (khoâng xaø phoøng hoùa) ñöôïc hoøa tan trong eter petrol, ñeå yeân qua ñeâm, sterol seõ tuûa. Loïc laáy tuûa, saáy khoâ. Acetyl hoùa sterol baèng caùch ñun hoài löu vôùi anhidrid acetic. Ñeå laïnh qua ñeâm, ñöôïc tuûa acetat stigmasteril.

Stigmasterol coù coâng thöùc chung laø C29H48O, ñieåm tan chaûy laø 170 o C V-2 Phaûn öùng hoùa hoïc cuûa stigmasterol

-Söï hidrogen hoùa xuùc taùc stigmasterol cho stigmastanol C29H52O

Acetat cuûa stigmatanol seõ bò oxy hoùa bôûi CrO 3 ñeå cho ra acetat cuûa acid 3β-hidroxinorallocholanic CH2 H H C9H17 HO 1 2 3 4 5 _CH 2 H H HO C₉H₁₇ uv Ergocalciferol Preergocalciferol

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

-Söï ozon giaûi stigmasterol cho etilisopropilacetaldehid vaø caùc saûn phaåm khaùc. HO HO H2, Pt Stigmasterol Stigmastanol AcO Acetatstigmastanil Ac2O Piridin CrO₃ H+, AcO COOH H

Acetat cuûa acid 3 -hidroxinorallocholanic

HO Stigmasterol O₃ CHO CH C2H5 CH CH3 CH3

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

-Söï hidroxi hoùa stigmasterol bôûi H2O 2/AcOH cho triol

Chaát naøy ñöôïc oxy hoùa bôûi CrO 3/aceton cho hidroxidixeton. Chaát naøy khöû nöôùc keá tieáp bôûi söï khöû vôùi Zn-AcOH taïo thaønh dion hoùa hôïp vôùi hidrazin cho daãn xuaát pyridazin.

HO Stigmasterol H2O2 CrO3 Aceton AcOH HO OH OH O O OH Hidroxidiceton O O H ( H₂O) 1/ 2/ Zn-AcOH - NH2 NH2 ( H_2 ₂O) N N H

Daãn xuaát pyridazin Dion Triol

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

VI – ACID MAÄT:

Acid maät ñöôïc tìm thaáy trong maät ( ñöôïc baøi tieát bôùi gan) cuûa ñoäng vaät. Ña soá acid maät laø daãn xuaát mono-, di- hoaëc trihidroxi cuõa acid cholanic hay acid allocholanic vaø taát caû nhöõng acid chöùa 1 nhoùm hidroxi ôû C3 thöôøng ñònh höôùng α.

Caùc acid maät töï nhieân quan troïng nhaát laø:

Teân Ñieåm tan chaûy Vò trí nhoùm –OH Nguoàn goác Acid cholic Acid deoxicholic Acid lithocholic Acid chenodeoxicholic 195o_C 172o_C 186o_C 140o_C 3α, 7α, 12α 3α, 12α 3α 3α, 7α Ngöôøi, boø -nt- -nt- Ngöoøi ngöïa COOH H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Acid cholanic COOH H 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Acid allocholanic

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

Cô caáu cuûa acid cholanic vaø acid allocholanic Caùc acid naøy daãn xuaát töø coprostan vaø cholestan

HO Cholesterol H2, Pt HO H Cholestanol CrO3 O H Cholestanon CrO3 COOH H Zn, Hg HCl H Cholestan Acid allocholanic

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

VII-CAÙC HORMON:

Caùc hormon steroid quan troïng laø hormon voû tuyeán thöôïng thaän, hormon sinh duïc vaø hormon daãn xuaát töø vitamin D.

Hormon steroid coù nhöõng ñaëc ñieåm chung :

- Coù khung caáu truùc cô baûn:cyclopentanoperhidrophenatren

- Tan trong lipid vaø vaän chuyeån deã daøng qua maøng teá baøo vaøo baøo töông. - Ñöôïc toång hôïp töø cholesterol (phaàn lôùn qua pregrenolon)

Cholesterol HO C HO CH₃ O HC CH2 O CH2 CH CH3 CH3 Pregnenolon Isocaproaldehyd H₂, Pt COOH H Acid cholanic oxi hoùa CrO3 Zn, Hg/HCl HO Cholesterol O Cholest-4-en-3-on HO H Coprostanol _CoprostanH

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

Döïa vaøo caáu taïo cuûa nhoùm theá, coù theå chia phaàn lôùn hormon steroid thaønh 3 nhoùm:

- Nhoùm Estran: coù 18C (17β-estradiol ) - Nhoùm Androstan : coù 19 C ( testosteron)

- Nhoùm Pregnan: coù 21 C ( cortisol, progesteron)

VII-1 Hormon cuûa voû tuyeán thöôïng thaän (corticosteroid): VII-1-1 Caáu taïo hoùa hoïc vaø phaân loaïi:

Ngöôøi ta ñaõ chieát vaø keát tinh döôïc treân 50 loaïi corticosteroid nhöng chæ moät soá ít coù hoaït tính hormon roõ reät. Coù theå chia nhöõng hormon naøy thaønh 3 nhoùm döaï vaøo taùc duïng chính cuûa moãi nhoùm:

- Glucocortioid: ( hormon chuyeãn hoùa ñöôøng): coù 21C vaø oxi ôû C11. Taùc duïng quan troïng nhaát cuûa nhoùm naøy laø kích thích taïo ñöôøng. Thuoäc nhoùm naøy coù cortisol, cortison (11-dehidroxicortisol) vaø corticosteron.

- Mineralocorticoid ( hormon chuyeãn hoùa muoái nöôùc) coù 21C. chaát ñieån hình laø aldosteron vaø 11-deoxicorticosteron, coù taùc duïng ñieàu hoøa chaát ñieän giaûi trong maùu.

- Androgen voû thöôïng thaän: coù 19 C goàm ∆4 –androsten-3,17-dion, 11β-hidroxiandrostendion. HO OH O OH O HO C CH2OH O OH O C CH2OH O 17 -Estradiol Testosteron Cortisol Progesterol

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

VII-1-2-Sinh toång hôïp:

Caùc corticosteroid ñöôïc toång hôïp töø cholesterol qua ∆5 _{pregnenolon nhôø} caùc enzym:

-Demolase caét nhaùnh cholesterol

-Hydroxilase 17α, 21, 11β, 18 ( gaén –OH) -Dehydrogenase ( 3β-hydroxi -> 3ceto) -∆5_-∆4 _{isomerase ( chuyeãn lieân keát ñoâi)} -Lisase C17-20 ( caét nhaùnh )

Progesteron HO C CH3 O O O Androsten-3,17-dion HO Desmolase Cholesterol Pregnenolon 17-Hidroxipregnenolon HO C CH3 O OH HO C CH3 O 17-Hidroxipregesteron O C CH3 O OH 4 17 Hidroxylase Dehydroepiandrosteron HO O 5 4 C17 20 Lyase

3 Hydroxysteroid Deshydrogenenase: Isomerase_

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

11-Desoxycorticosteron 11-Desoxycortisol O C CH2OH O OH O C CH2OH O (11-Desoxi-17-hidroxicorticosteron) 21Hydroxylase

Corticosteron Cortisol (17-Hidroxicorticosteron) O C CH₂OH O HO O C CH2OH O OH HO 18-Hidroxilase 18-Hidroxydeshydrogenenase Aldosteron OHC O C CH₂OH O HO 11 -Hydroxylase

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

Trong caùc hormon cuûa voû tuyeán thöôïng thaän, chæ coù 6 chaát laø coù tính hoaït ñoäng veà sinh lí, ñoù laø: corticosteron, 11-dehidrocorticosteron,

17-hidroxicorticosteron, 11-deoxi-17-hidroxicorticosteron vaø 11dehidro-17-hidroxicorticosteron C O CH2OH HO O Corticosteron (11,21-Dihidroxiprogesteron) C O CH₂OH O O 11-Dehidrocorticosteron (21-Hidroxi-11-cetoprogesteron) C O CH₂OH O 11-Deoxicorticosteron (21-Hidroxiprogesteron) C O CH2OH HO O OH 17-Hidroxicorticosteron (11,17,21-Trihidroxiprogesteron) C O CH₂OH O OH 11-Deoxi-17-hidroxicorticosteron (17,21-Dihidroxiprogesteron) C O CH2OH O O OH 11-Dehidro-17-hidroxicorticosteron (Cortison)

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

Caùc corticosteroid chòu nhieàu quaù trình bieán ñoåi hoùa hoïc laøm maát hoaït tính sinh hoïc cuûa hormon vaø laøm cho chuùng deã tan trong nöôùc hôn, do ñoù ñöôïc baøi tieát theo ñöoøng nöôùc tieåu hay ñöôøng maät döôùi daïng lieân hôïp.

Cô quan chính gaây thaùi hoùa corticosteroid laø gan. Coù theå chia caùc phaûn öùng bieán ñoåi thaønh 5 loaïi.

-Phaûn öùng khöû ( khöû lieân keát ñoâi, khöû C=O thaønh C-OH) -Phaûn öùng oxi hoùa (11β-OH vaø 21-OH
C=O )

-Phaûn öùng hidroxyl hoùa (6β) -Phaûn öùng caét chuoåi nhaùnh

-Phaûn öùng ester hoùa ( taïo glucoro lieân hôïp)

Caùc corticosteroid, do coù söï hieän dieän cuûa nhoùm α-hidroxiceton –CO-CH2OH neân coù tính khöû maïnh.

Nhoùm 11-ceto trô trong phaûn öùng hidrogen hoùa xuùc taùc trong moâi tröôøng trun g hoøa nhöng bò khöû trong moâi tröôøng acid. Noù Cuõng bò khöû nhanh thaønh nhoùm OH bôûi LiAlH4 vaø thaønh –CH2 bôûi söï khöû Clemesen

Vieäc xaùc ñònh cô caáu caùc hormon cuûa voû tuyeán thöôïng thaän nhôø vaøo phaûn öùng giaûm caáp vaø phaûn öùng toång hôïp moät phaàn töø chaát ñaàu laø sterol coù cô caáu ñaõ bieát.

VII-1-3: Toång hôïp 11-deoxicorticosteron töø stigmasterol:

HO Stigmasterol (5giai ñoaïn) pö giaûm caáp COOH HO Acid hidroxibisnorcholenic 2/ 2PhMgBr 3/ 1/ MeOH/HCl H3O + HO C CPh2 CH3 Ac₂O,Br₂,CrO₃ Zn, thuûy giaûi HO C O CH3 Pregnenolon

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

AcO C O CH3 Acetat pregnenolon SOCl₂ Ac2O 1/ 2/ HO COOH AcO C O Cl KOH H2O 1/CH2N2 2/ 3/ HO COCHN2 oxi hoùa O CO CHN2 H2SO4 O CO CH2OH 11-Deoxicortisteron

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

Söï töông quan giöõa corticosteron vaø 11-dehidrocorticosteron, giöõa cortisol vaø cortison:

Taùc duïng :

Töøng hormon rieâng bieät cuûa moãi nhoùm thöôøng coù taùc duïng ñaëc tröng cuûa nhoùm nhöng ñoâi khi cuõng coù taùc duïng cuûa nhoùm khaùc

- Glucocorticoid coù taùc duïnh chuû yeáu treân chuyeån hoùa gluxid vaø protein

C O CH₂OAc HO O CrO3, OH -C O CH2OH O O 11-Dehidrocorticosteron C O CH₂OH HO O Corticosteron O HO C O CH₂OAc OH CrO3, OH -O O C O CH₂OH OH Cortison O HO C O CH₂OH OH Cortisol

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

Treân chuyeån hoùa gluxid: cortisol kích thích ñöôïc söï taân taïo ñöôøng laøm taêng döï tröõ glycogen ôû gan. Maët khaùc, cortisol gaây taêng hoaït ñoä glucose-6-phosphatase do ñoù taêng cöôøng giaûi phoùng gluco ôû gan vaøo maùu gaây taêng ñöôøng huyeát. Treân chuyeån hoùa protein, cortisol gaây taêng quaù trình thoaùi hoùa protein vaø acid amin ñaëc bieät laø ôû cô. Taïi gan, noù gaây taêng thu nhaän acid amin, kích thích caûm öùng toång hôïp enzym xuùc taùc quaù trìng taân taïo ñöôøng. Ngoaøi ra, cortisol coøn coù moät soá taùc duïng sinh lí quan troïng : baûo veä cô theå choáng laïi stress, choáng dò öùng, laøm giaûn phaûn öùng vieâm. Cortisol ñöôïc söû duïng ñeå ñieàu trò vieâm khôùp, caùc beänh colagenose… treân thöïc teá ngöôøi ta daõ toång hôïp ñöôïc moät soá daãn xuaát cortioid coù hoaït löïc choáng vieâm maïnh gaáp 30 laàn cortisol (dexamethason, betamethason…) • Mineralocorticoid: Aldosterol coù taùc duïng maïnh nhaát treân chuyeån hoùa muoái

nöôùc, laøm taêng taûi haáp thu Na+_{, laøm taêng baøi tieát K}+ _{do ñoù giöõ ñöôïc nöoùc trong} cô theå.

Ngoaøi ra, aldosteron coøn coù taùc duïng laøm taêng döï tröû glycogen ôû gan, giaûm baïch caàu öa acid trong maùu vaø taêng khaû naêng choáng ñôõ vôùi caùc stress cuûa cô theå.

*Caùc Androgen ôû voû thöông thaän: coù taùc duïng gioáng hormon sinh duïc nam nhöng yeáu hôn. Chuùng cuõng coù taùc duïng taêng thoaùi hoùa protein gaây öù dong môõ, Na+_{, Cl}- _{vaø phospho}

ôû nöõ giôùi, neáu coù nhieàu hormon naøy seõ daãn ñeán hieän töôïng nam hoùa. VII-2 HORMON CUÛA GIÔÙI TÍNH

VII-2-1: Hormon sinh duïc nam: -TESTOSTEROL:

-Testosterol ñöôïc coi laø moät prohormon vì noù coù theå bieán ñoåi taïo thaønh 1 soá chaát coù hoaït tính hormon

-Dihidro-testosterol coù taùc duïng maïn hôn testosterol nhieàu

-Testosterol trong huyeát töông ñöôïc thoaùi hoùa chuû yeáu ôû gan theo 2 con ñöôøng:

+ Taïo chaát chuyeån hoùa hoaït ñoäng: Estradiol

+ Taïo chaát chuyeån hoùa khoâng hoaït ñoäng baøi xuaát ra nöôùc tieåu döôùi daïng 17 cetosteroid:androsteron, epiandrosteron vaø caùc chaát chuyeån hoùa phaân cöïc (diol,triol vaø lieân hôïp)

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

O H HO O H HO O HO H Androsteron

(3 -hidroxi-5 -androstan-17-on) (3 -hidroxi-5 -androstan-17-on)Epiandrosteron (3 -hidroxi-5 -androstan-17-on) Ethiocholanolon OH HO Estradiol OH O OH O H Testosteron (17- -hidroxi-4-androsten-3-on) Dihidrotesteron

thôm hoùa nhaân khöû noái ñoâi

Khöû nhaân A, oxi hoùa 17-on

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

Ñieàu cheá TESTOSTEROL töø cholesterol HO HO Br Br Cholesterol AcO O Br Br 1/ 2/ HO O AcO OH HO OCOC₆H₅ 5-dehidroepiandrosteron Zn, AcOH H2O oxi hoùa oppenaner O OCOC6H5 O OH Testosteron Ac2O, piridin Br₂, CCl₄ 1/ 2/ CrO3 AcOH Ac2O, piridin Na, C3H7OH 1/ 2/ C6H5COCl 1/ 2/ thuûy giaûi (MeOH-NaOH) thuûy giaûi

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

Ñieàu cheá Epiandrosteron vaø Androsteron: Acetatcholestanil AcO Epiandrosteron HO o 1/ 2/ Cr₂O₃/AcOH H₃O+, Acetatepicholestanil AcO Androsteron o HO 1/ 2/ Cr2O3/AcOH H₃O+,

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

VII-2-2:Hormon sinh duïc nöõ:

Buoàng tröùng saûn xuaát 2 nhoùm hormon sinh duïc nöõ: Estrogen vaø Progestin, trong ñoù hormon töï nhieân hoaït ñoäng nhaát laø 17 β-estradiol vaø progesteron Caáu taïo hoùa hoïc vaø sinh toång hôïp:

-Estrogen: coù caáu taïo nhaân estran (C18), ñaëc tröng bôûi nhaân thôm A, coøn ñöôïc goïi laø caùc phenosteroid.Chuùng tan trong moâi tröôøng kieàm do ñoù deã taùch ra khoûi caùc steroid khaùc.Thuoäc nhoùm naøy coù 3 chaát:

+.Estron: 1,3,5-estradien-3-ol-17-on

+.17β-estradiol: 1,3,5-estradien-3,17β-dion .+Estriol: 1,3,5-estradien-3,16,17β-triol +-Progesteron: coù caáu taïo nhaân pregnan(C21)

O HO HO OH HO OH OH O C O CH3 Estron 17- -estradiol Estriol Progesteron

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

Buoàng tröùng ,tinh hoaøn ,voû thöôïng thaän vaø nhau thai coù theå toång hôïp ñöôïc Estron vaø 17β-estradiol töø testosteron vaø androtendion.Estradiol ñöôïc vaän chuyeån trong maùu 1 phaàn raát nhoû döôùi daïng töï do, phaàn lôùn gaén vôùi glubulin huyeát thanh.

Progesteron cuõng ñöôïc toång hôïp ôû nhieàu tuyeán , song nhieàu nhaát laø ôû hoaøng theå vaø nhau thai.Trong thôøi gian coù thai,progesteron taêng cao.

Gan bieán ñoåi estradiol vaø estron thaønh estriol caû 3 chaát naøy ñeàu laø cô chaát cuûa nhöõng enzym lieân hôïp ôû gan taïo ra caùc saûn phaåm lieân hôïp glucuronid hay sulfat deã tan vaø khoâng gaén vôùi protein vaän chuyeån, do ñoù baøi xuaát nhanh theo ñöôøng maät, phaân vaø nöôùc tieåu.Progesteron cuõng bò gan chuyeån hoùa thaønh nhieàu chaát.ÔÛ ngöôùi, saûn phaåm chuyeån hoùa chính trong nöôùc tieåu laø

pregnandiol-20-glucuronat

Phaûn öùng hoùa hoïc cuûa Estron:

O HO Estron O MeO Wolff-Fisher MeO MeI, OH -Se, 5 6 7 7-metoxi-1,2-ciclopentenophenantren 1 2 3 4

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

Phaûn öùng hoùa hoïc cuûa Estriol

-Estradiol, C₁₈H₂₄O₂

Coù hai ñoàng phaân laäp theå α vaø β ( ñoàng phaân α hoaït ñoäng hôn ñoàng phaân β)

α-Estradiol ñöôïc ñieàu cheá töø söï khöû Estron

α-Estradiol sau ñoù ñöoôïc coâ laäp töø buoàng tröùng cuûa heo naùi β-Estradiol coâ laäp töø nöôøc tieåu cuûa ngöïa caùi coù thai.

α-Estradiol hoaït ñoäng hôn Estron

Estradiol laø hormon thaät söï coøn Estron vaø Estriol laø nhöõng saûn phaåm trao ñoåi.

OH H HO H OH HO - Estradiol (Estradiol - 17 ) - Estradiol (Estradiol - 17 ) HO OH OH Estriol HO COOH CH2 COOH HO CH3 CH3 CH₃ CH3 KOH Zn Acid marrianolic 1,2-Dimetilphenantren 7-Hidroxi-1,2-dimetilphenantren

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

ALKALOID

I-KHAÙI NIEÄM VEÀ HÔÏP CHAÁT ALKALOID I-1 Lòch söû

Söï phaùt minh alkaloid trong caây coû laø moät tieáng vang raát lôùn trong ngaønh hoùa ôû ñaàu theá kyû thöù 19. Tröôùc ñoù, ngöôøi ta thaáy raèng caây coû chæ chöùa chaát acid hoaëc chaát trung tính. SCHEELE ñaõ coâ laäp töø caây coû moät soá acid höõu cô keát tinh ñöôïc nhö acid oxalic, acid malic, acid tactric...

HOOC-COOH HOOC-CH2-CHOH-COOH HOOC-CHOH-CHOH-COOH

Acid oxalic Acid malic Acid Tartric

Naêm 1803, DEROSNE ñaõ trích ly töø aù phieän moät "muoái keát tinh" coù phaûn öùng kieàm, goïi laø "muoái aù phieän" vaø cho raøng tính (baz) naøy laø do veát KOH duøng trong luùc trích ly. Naêm sau, SEGUIN cuõng trích töø aù phieän moät chaát keát tinh, tan trong acid, traàm hieän bôûi baz, do ñoù chaát treân coù tính baz. Naêm 1806, SERTURNER) phaân laäp ñöôïc moät chaát töø nhöïa thuoác phieän coù tính kieàm vaø gaây nguû maïnh ñaõ ñaët teân laø Morphin. Naêm 1810 GOMES chieát ñöôïc moät chatá keát tinh töø voû caây Canhkina vaø ñaët teân laø

"Cinchonino", sau ñoù P.J.PELLETIER vaø J.B.CAVENTOU laïi chieát ñuôïc hai chaát coù tính kieàm töø haït moät loaøi Strychnos ñaët teân laø Strychnin vaø Brucin.

Töø ñaây nhieàu coâng trình nghieân cöùu ñöa ñeán söï phaùt minh cuûa haøng traêm chaát baz trích töø thöïc vaät khaùc nhau. Naêm 1819 moät duôïc só laø WILHELM MEISSNER ñeà nghò xeáp caùc chaát coù tính kieàm laáy töø thöïc vaät ra thaønh moät nhoùm rieâng vaø oâng ñeà nghò goïi teân laø alkaloid, do ñoù ngöôøi ta ghi nhaän MEISSNER laø nguôøi ñaàu tieân ñöa ra khaùi nieäm veà alkaloid

I-2 Ñònh nghóa

Ñaàu tieân, chöõ alkaloid ( alkaloid = nghóa laø gioáng chaát kieàm alkali) duøng cho taát caû nhöõng baz höõu cô coâ laäp töø caây coû. Ñònh nghóa naøy cuõng thay ñoåi daàn theo ñaø tieán trieån veà nghieân cöùu alkaloid. Naêm 1880, KONIGS ñònh nghóa alkaloid laø nhöõng baz höõu cô tìm thaáy trong thieân nhieân vaø chöùa moät nhaân piridin

Theo LADENBURG, alkaloid laø chaát töï nhieân trích ly töø caây coû coù tính baz vaø chöùa ít nhaát moät nguyeân töû nitô trong nhaân dò hoaøn. Ñònh nghóa naøy loaïi tröø caùc chaát toång hôïp vaø caùc chaát coâ laäp töø ñoäng vaät. Hieän nay, ngöôøi ta cuõng cho laø vaãn coøn khoù ñònh nghóa alkaloid. Thoâng thöôøng, alkaloid bao

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

goàm caùc chaát baz höõu cô taïo thaønh trong caây coû, nhöng phaàn ñoâng taùc giaû khoâng chaáp nhaän maø cho raèng alkaloid trích töø caây ñöôïc goïi laø alkaloid thöïc vaät (plant alkaloid hoaëc vegetable alkaloid).

Phaàn ñoâng alkaloid laø nhöõng chaát ñoäc, thöôøng duøng trong y döôïc ôû lieàu löôïng raát thaáp. Do ñoù, noùi chung, tính chaát baz, tính chaát döôïc lyù vaø nguoàn goác thöïc vaät laø 3 ñaëc tính chính ñeå xaùc ñònh alkaloid thöïc vaät.

POLONOPSKI ñaõ ñònh nghóa: Alkaloid laø nhöõng hôïp chaát höõu cô coù chöùa Nitô, ña soá coù nhaân dò voøng, coù Phaûn öùng kieàm, thöôøng gaëp trong thöïc vaät vaø ñoâi khi trong ñoäng vaät, thuôøng coù duôïc löïc tính raát maïnh vaø cho nhöõng phaûn öùng hoaù hoïc vôùi moät soá thuoác thöû goïi laø thuoác thöû chung cuûa alkaloid.

Moät thöïc vaät ñöôïc xem laø coù chöùa alkaloid coù yù nghóa thöïc tieãn phaûi coù haøm löôïng alkaloid toái thieåu laø 0,05% tính theo döïc lieäu khoâ. Tuy nhieân cuõng coù 1 soá chaát ñöôïc xeáp vaøo alkaloid nhöng nitô khoâng ôû dò voøng maø ôû maïch nhaùnh nhö: ephedrin trong ma hoaøng (Ephedra sinica Stapf.),

capsaicin trong ôùt (Capsicum annuum L.) colchicin trong haït caây toûi ñoäc (Colcicum autumnal L.) , moät soá alkaloid khoâng coù phaûn öùng kieàm nhö colchicin töø haït toûi ñoäc,ricinum töø haït thaàu daàu (Ricinus communis L.) vaø coù alkaloid coù phaûn öùng acid yeáu nhö arecaidin vaø guvacin trong haït cau (Areca catechu L.)

I-3 Danh phaùp

Caùc alkaloid trong döôïc lieäu thöôøng coù caáu taïo phöùc taïp neân ngöôøi ta khoâng goïi teân theo danh phaùp hoùa hoïc maø thöôøng goïi chuùng theo moät teân rieâng. Teân cuûa alkaloid luoân luoân coù ñuoâi –in vaø suaát phaùt töø:

-Teân chi hoaëc teân loaøi caây + in. Ví duï: Papaverin töø Papaver somniferum ; palmatin töø Zatrorrhiza palmata; cocain töø Erythroxylum coca.

-Ñoâi khi döaï vaøo taùc duïng cuûa alkaloid ñoù. Ví duï nhö Emetin do töø εµεtos coù nghiaõ laø gaây noân, morphin do töø morpheus.

-Coù theå töø teân ngöoøi + in.Ví duï nhö Pelletierin do teân Pelletier; Nicotin do teân J.Nicot. Caùc alkaloid phuï tìm ra sau thöoøng ñöôïc goïi teân baèng caùch theâm tieáp ñaàu ngöõ hoaëc bieán ñoåi vò ngöõ cuûa alkaloid chính (bieán doåi -in thaønh -idin, -anin,-alin…).

-Tieáp ñaàu ngöõ –nor dieãn taû moät daån chaát maát moät nhoùm metyl. Ví duï : Ephedrin ( C10H15ON) norerephedrin( C9H13ON).

Caùc ñoàng phaân thöôøng coù tieáp ñaàu ngöõ: Pseudo, iso, neo, epi, allo….

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

I-4 Phaân boá trong thieân nhieân

-Alkaloid phoå bieán trong thöïc vaät, ngaøy nay ñaõ bieát khoaûng treân 6000 alkaloid töø hôn 5000 loaøi thöïc, haàu heát ôû thöïc vaät baäc cao chieám khoaûng 15-20% toång soá caùc loaøi caây taäp trung ôû moät soá hoï: Apocynaceae (hoï Truùc ñaøo ) coù gaàn 800 alkaloid, Papaveraceae (hoï Thuoác phieän) gaàn 400 alkaloid, Fabaceae (hoï Ñaäu) gaàn 350 alkaloid, Rutaceae (hoï Cam) gaàn 300 alkaloid, Liliaceae (hoï Haønh) 250 alkaloid, Solanaceae (hoï Caø) gaàn 200 alkaloid, Amaryllidaceae (hoï Thuûy tieân) 178 alkaloid,

Menispermaceae (hoï Tieát deâ) 172 alkaloid, Rubiaceae (hoï Caø pheâ) 156 alkaloid, Loganiaceae (hoï Maõ tieàn) 150 alkaloid, Buxaceae (hoï Hoaøng döông) 131 alkaloid, Asteraceae (hoï Cuùc) 130 alkaloid, Euphorbiaceae (hoï Thaàu daàu) 120 alkaloid…

CoÙ nhöõng hoï coù tôùi 50% loaøi caây coù chöùa alkaloid nhö

Ranunculaceae, Berberidaceae, Papaveraceae, Buxaceae, Cactaceae. ÔÛ naám coù alkaloid trong aám cöïa khoaû maïch (Claviceps purpurea, naám Amanita phalloids.

Ôû ñoäng vaät cuõng ñaõ tìm thaáy alkaloid ngaøy caøng taêng. Alkaloid Samandarin,

Samandaridin, Samanin coù trong tuyeán da cuûa loaøi kì nhoâng Salamandra maculosa vaø Salamandra altra. Bufotenin, Bufotenidin,dehdrobufotenin laáy töø nhöaï coùc ( Bufo bufogargorizans, B. bufoasiaticus, B. melansiticus…-Bufonidae). Bantrachotoxin coù trong tuyeán da cuûa loaøi Eách ñoäc

(Phyllobates aurotaenia).

- Trong caây alkaloid thöôøng taäp trung ôû moät soá boä phaän nhaát ñònh. Ví duï: alkaloid taäp trung ôû haït nhö Maõ tieàn, Caø pheâ, Toûi ñoäc…; ôû quaû nhö ôùt , hoà tieâu, thuoác phieän; ôû laù nhö Benladon, coca, thuoác laù,cheø,…ÔÛ hoa nhö caø ñoäc döôïc…ÔÛ thaân nhö Ma hoaøng; ôû voû nhö canhkina, möùc hoa traéng, hoaønh baù; ôû reå nhö ba gaïc, löïu; ôû cuû nhö oâ daàu, bình voâi, baùch boä…

- Raát ít tröôøng hôïp trong caây chæ coù moät alkaloid duy nhaát maø thöoøng coù hoãn hôïp nhieàu alkaloid, trong doù alkaloid coù haøm löôïng cao nhaát ñöôïc goïi laø alkaloid chính, coøn nhöõng alkaloid coù haø löôïng thaáp hôn goïi laø alkaloid phuï. Nhöõng alkaloid trong cuøng moät caây coù caáu taïo töông töï nhau nghiaõ laø chuùng coù moät nhaân cô baûn chung. Ví duï: isopelletierin vaø

metylisopelletierin trong voû Löïu ñeàu coù nhaân Piperidin; caùc chaát tropin, hyoscyamin, atropin trong laù Benladon ñeàu coù nhaân tropan.

Caùc alkaloid ôû trong nhöõng caây coù cuøng moät hoï thöïc vaät cuõng thöôøng coù caàu taïo raát gaàn nhau. Ví duï: alkaloid trong moät soá caây hoï caø nhö Atropa belladona L…, Hyoscyamus niger L, Datura metel L, Datura stramonium L, Datura tatula L ñeàu coù chung nhaân tropan. Nhöng cuõng coù nhöõng caây trong cuøng moät hoï maø chöùa nhöõng alkaloid hoaøn toaøn khaùc nhau veà caáu truùc hoùa

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

hoïc. Ví duï moät soá caây trong hoï Caø pheâ (Rubiaceae) nhö caây Caøpheâ coù cafein (nhaân purin), caây Ipeca coù emetin (nhaân isoquinolin), caây Canhkina coù quinin (nhaân quinolin).

Cuõng coù alkaloid coù theå gaëp ôû nhieàu caây thuoäc nhöõng hoï khaùc nhau nhö ephedrin coù trong Ma hoaøng ( hoï Ma hoaøng-Ephedraceae), trong caây Thanh tuøng (hoï Kim giao-Taxaceae), trong caây Keù ñoàng tieàn (hoï Boâng-Malvaceae). Becberin coù trong caây Hoaøng lieân (hoï Hoaøng

lieân-Ranunculaceae), cuõng coù trong caây Hoaøng baù ( hoï Cam-Rutaceae), coù trong caây Vaøng ñaéng ( hoï Tieát deâ-Menispermaceae)…

-Haøm löôïng alkaloid trong caây thöôøng raát thaáp, tröø moät soá tröôøng hôïp nhö trong caây Canhkina haøm löôïng alkaloid ñaït 6-10%, trong nhöïa thuoác phieän ( 20-30%). Moät soá döôïc lieäu chöùa 1-3% alkaloid ñaõ ñöôïc coi laø coù haøm löôïng alkaloid khaù cao.

Haøm löôïng alkaloid trong caây phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá nhö khí haäu, aùnh saùng, chaát ñaát, phaân boùn, gioáng caây, boä phaän thu haùi vaø thôøi kì thu haùi.Vì vaäy ñoái vôùi moãi döôïc lieäu caàn nghieân cöùu caùch troàng troït, thu haùi vaø baûo quaûn ñeå coù haøm löôïng hoaït chaát cao.

Trong caây, alkaloid ít khi ôû traïng thaùi töï do (alkaloid baz), maø thöôøng ôû daïng muoái cuûa caùc acid huõu cô nhö citrat, tactat, malat, oxalat, acetat… (ñoâi khi coù ôû daïng muoái cuûa acid voâ cô) tan trong dòch teá baøo. Ôû moät soá caây, alkaloid keát hôïp vôùi tanin hoaëc keát hôïp vôùi acid ñaëc bieät cuûa chính caây ñoù nhö acid meconic trong thuoác phieän, acid tropic trong moät soá caây hoï caø, acid aconitic coù trong caây oâ ñaàu…Coù moät soá ít tröôøng hôïp alkaloid keát hôïp vôùi ñöôøng taïo ra daïng glycoalkaloid nhö solasonin vaø solamacgin trong caây caø laù xeû (Solanum laciniatum).

I-5 Tính chaát chung cuûa alkaloid: Lyù tính:

- Phaàn lôùn Alkaloid trong thieân nhieân coâng thöùc caáu taïo coù oxy nghóa laø trong coâng thöùc coù C, H, O, N nhöõng alkaloid naøy thöôøng ôû theå raén ôû nhieät ñoä thöôøng. Thí duï: morphin (C17H19NO3), Codein (C18H21NO3), Strychnin (C21H22N2O2).

Nhöõng alkaloid thaønh phaàn caáu taïo khoâng coù oxy thöoøng ôû theå loûng. Thí duï nhö Nicotin (C10H14N2).

Tuy nhieân cuõng coù vaøi chaát trong thaønh phaàn caáu taïo coù oxy vaãn ôû theå loûng nhö Arecolin (C8H13NO2), Pilocarpidin (C10H14N2O2) vaø coù vaøi chaát khoâng coù oxy ôû theå raén nhö Conexcin (C24H40N2). Caùc alkaloid ôû theå raén thöôøng keát tinh ñuôïc vaø coù ñieåm chaûy roõ raøng nhöng cuõng coù moät soá alkaloid khoâng coù ñieåm chaûy vì bò phaù huûy ôû nhieät ñoä tröôùc khi chaûy.

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

Nhöõng alkaloid ôû theå loûng bay hôi ñöôïc vaø thöôøng vöõng beàn, khoâng bò phaù huûy ôû nhieät ñoä soâi neân caát keùo ñöôïc baèng hôi nöôùc.

- Muøi vò: Ña soá caùc alkaloid khoâng muøi, coù vò ñaéng vaø moät soá ít coù vò cay nhö capsaicin, piperin.

- Maøu saéc: Haàu heát caùc alkaloid ñeàu khoâng maøu tröø moät soá ít coù maøu vaøng nhö berberin, palmatin.

- Ñoä tan: Noùi chung caùc alkaloid baz khoâng tan trong nöôùc, deå tan trong dung moâi höõu cô nhö methanol, etanol, ether, cloroform... Traùi laïi caùc muoái alkaloid thì deã tan trong nöôùc haàu nhö khoâng tan trong dung moâi höõu cô ít phaân cöïc.

Moät soá tröôøng hôïp ngoaïi leä, alkaloid baz laïi tan trong nöôùc nhö coniin, nicotin, colchicin, cafein. Moät soá alkaloid coù chöùc phenol nhö morphin, cephelin tan trong dung dòch kieàm. Muoái alkaloid nhö berberin nitrat laïi raát ít tan trong nöôùc.

Döïa vaøo ñoä tan khaùc nhau cuûa alkaloid baz vaø muoái, ngöôøi ta söû duïng dung moâi thích hôïp ñeå chieát suaát vaø tinh cheá alkaloid.

-Naêng suaát quang cöïc: Phaàn lôùn alkaloid coù khaû naêng quang cöïc vì trong caáu truùc coù carbon khoâng ñoái xöùng.

Hoaù tính:

-Haàu nhö caùc alkaloid ñeàu coù tính baz yeáu, song cuõng coù chaát coù taùc duïng nhö baz maïnh coù khaû naêng laøm xanh giaáy quì ñoû nhö nicotin, cuõng coù tính baz raát yeáu nhö cafein, piperin… vaøi tröoøng hôïp ngoaïi leä coù nhöõng alkaloid khoâng coù phaûn öùng kieàm nhö colchicin, ricinin, theobromin vaø caù bieät cuõng coù nhöõng chaát coù phaûn öùng cuûa acid yeáu nhö arecaidin, guvacin.

Do coù tính baz yeáu neân coù theå giaûi phoùng alkaloid ra khoûi muoái cuûa noù baèng nhöõng kieàm trung bình vaø maïnh nhö NH4OH, MgO, carbonat kieàm, NaOH… Khi ñònh löôïng alkaloid baèng phöông phaùp ño acid ngöôøi ta phaûi caên cöù vaøo ñoä kieàm ñeå löaï choïn chæ thò maøu thích hôïp.

-Taùc duïng vôùi caùc acid, alkaloid cho muoái töông öùng.

-Alkaloid taùc duïng vôùi kim loaïi naëng ( Hg, Bi, Pt..) taïo ra muoái phöùc. -Caùc alkaloid cho phaûn öùng vôùi moät soá thuoác thöû goïi laø thuoác thöû chung cuûa alkaloid. Nhöõng phaûn öùng chung naøy ñöôïc chia laøm hai loaïi:

a/ Phaûn öùng taïo tuûa:

Coù 2 nhoùm taïo tuûa vôùi alkaloid.

Nhoùm thuoác thuû thöù nhaát cho tuûa ít tan trong nöôùc. Tuûa naøy sinh ra haàu heát laø do söï keát hôïp cuûa moät cation laø alkaloid vaø moät anion thöôøng laø anion phöùc hôïp cuûa thuoác thöû.

Coù nhieàu thuoác thöû taïo tuûa vôùi alkaloid:

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

-Thuoác thöû Mayer (K2HgI4 – Kalitetreiodomecurat): cho tuûa traéng hay vaøng nhaït.

-Thuoác thöû Bouchardat (iodo-iodid): cho tuûa naâu.

-Thuoác thöû Dragendorff ( KBiI4- Kali tetraiodobismutat III) : Cho keát tuûa vaøng cam ñeán ñoû.

-Muoái Reinecke ( NH4[Cr(SCN)4(NH3)2].H2O- amoni tetra sulfocyanua diamin cromat III).

-Thuoác thöû Scheibler ( H3P(W3O10)4-acidphosphovonframic). -Thuoác thöû Godeffroy( H4Si(W3O10)4-acidsilicovonframic).

-Thuoác thöû Sonenschenin ( H3P(Mo3O10)4-acidphosphomolybdic). Phaûn öùng taïo tuûa raát nhaïy, ñoä nhaïy cuûa moãi loaïi thuoác thöû ñoái vôùi töøng alkaloid coù khaùc nhau. Ví duï thuoác thöû Mayer coøn xuaát hieän tuûa vôùi morphin khi pha loaõng 1/2.700 nhöng vôùi quinin ôû ñoä pha loaõng 1/125.000. Cafein taïo tuûa vôùi thuoác thöû Dragendorff ôû ñoä pha loaõng 1/600, nhöng vôùi thuoác thöû Bouchardat ôû ñoä pha loaõng 1/10.000.

Trong phaân tích alkaloid, moät soá thuoác thöû taïo tuûa treân coøn ñöôïc duøng vôùi yù nghiaõ khaùc: Thuoác thöû Dragendorffcoøn ñöôïc duøng phun hieän maøu trong saéc kí giaáy vaø saéc kí lôùp moûng. Muoái Reinecke duøng trong ñònh löôïng alkaloid baèng phöông phaùp so maøu. Acid phosphomolybdic vaø acid phosphovonframic ñöôïc duøng trong ñònh löôïng alkaloid baèng phöông phaùp caân vaø phöông phaùp so maøu.

Nhoùm thuoác thöû thöù hai cho keát tuûa ôû daïng tinh theå: -Dung dòch vaøng clorid

-Dung dòch platin clorid

-Dung dòch nöôùc baõo hoøa acid picric. -Acid picrolonic

-Acid styphnic.

Ngöôøi ta thöôøng ño ñieåm chaûy cuûa caùc daãn chaát naøy ñeå goùp phaàn xaùc ñònh caùc alkaloid.

b/ Phaûn öùng taïo maøu:

Coù moät soá thuoác thöû taùc duïng vôùi alkaloid cho nhöõng maøu ñaëc bieät khaùc nhau do ñoù ngöoøi ta cuõng duøng nhöõng phaûn öùng taïo maøu ñeå xaùc ñònh alkaloid. Phaûn öùng taïo tuûa cho ta bieát coù alkaloid trong ñoù hay khoâng, coøn phaûn öùng taïo maøu cho ta bieát ñoù laø alkaloid naøo.

Thuoác thöû taïo maøu thöôøng laø nhöõng hôïp chaát höõu cô hoaëc voâ cô hoøa trong acid H2SO4 ñaäm ñaëc. Nhöõng thuoác thöû taïo maøu quan troïng laø: Acid sulfuric ñaäm ñaëc (d=1,84), acid nitric ñaäm ñaëc (d=1,4), thuoác thöû Frohde ( acid sulfomolybdic), thuoác thöû Marquis (sulfoformol), thuoác thöû Mandelin ( acid sulfovanadic), thuoác thöû Erdmann (acid sulfonitric), thuoác thöû Wasicky

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

( p.dimetylaminobenzaldehyt hoøa trong H2SO4), thuoác thöû Merke ( acid sulfoseleniv).

Trong dòch chieát coù nhieàu alkaloid vaø coøn laãn taïp chaát khaùc thì phaûn öùng leân maøu khoâng thaät roõ baèng nhöõng alkaloid ñaõ ñöôïc chieát vaø phaân laäp ôû daïng tinh khieát. Do ñoù, ñeå keát luaän ñöôïc chaéc chaén ngöôøi ta thöôøng duøng phaûn öùng maøu keát hôïp vôùi phöông phaùp saéc kyù lôùp moûng coùù alkaloid tinh khieát laøm chaát chuaån ñeå so saùnh.

II- SÖÏ LY TRÍCH VAØ SÖÏ COÂ LAÄP II-1 Ly trích alkaloid:

Söï ly trích döïa vaøo tính chaát chung sau:

-Alkaloid thöôøng laø nhöõng baz yeáu, thöôøng toàn taïi döôùi daïng muoái cuûa acid höõu cô hoaëc voâ cô, ñoiâ khi ôû daïng keát hôïp vôùi tanin neân phaûi taùn nhoû nguyeân lieäu ñeå deå thaùmvôùi dòch dung moâi vaø giaûi phoùng alkaloid khoûi muoái cuûa noù baèng dung dich kieàm trung bình hoaëc kieàm maïnh

- Haàu heát caùc alkaloid baz khoâng tan trong nöôùc nhöng laïi deå tan trong dung moâi höõu cô ít phaân cöc. Traùi laïi, caùc muoái alkaloid thì deã tan trong nöôùc, coàn vaø khoâng tan trong dung moâi höõu cô ít phaân cöïc. Maët khaùc coøn tuøy theo tính chaát cuûa alkaloid nhö loaïi bay hôi hoaëc khoâng bay hôi maø duøng phöông phaùp chieát suaát cho thích hôïp.

-Ñoái vôùi nhöõng alkaloid bay hôi ñöôïc nhö coniin ( trong caây Conium Maculatum), nicotin ( trong caây thuoác laù), spactein (trong caây Cytisus Scoparius)...coù theå caát keùo baèng hôi nöôùc thì sau khi saáy khoâ nguyeân lieäu, taùn nhoû, cho kieàm vaøo ñeå ñaåy alkaloid daïng muoái ra daïng baz roài laáy alkaloid theo phöông phaùp caát keùo baèng hôi nöôùc. Ngöôøi ta thöôøng höùng dòch caáùt vaøo trong dung dich acid vaø töø doù thu ñöôïc muoái alkaloid.

-Ñoái vôùi nhöõng alkaloid khoâng bay hôi, ngöôøi ta söû duïng caùc phöông phaùp ly trích baèng dung moâi höõu cô ôû moâi tröôøng kieàm

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

II-1-1 Ly trích baèng dung moâi höõu cô ôû moâi tröôøng kieàm

Sô ñoà: Qui trình chieát alkaloid daïng baz

Caùc alkaloid thöôøng toàn taïi trong caây döôùi daïng muoái, do ñoù tröôùc khi chieát, ngöôøi ta duøng kieàøm ñeå kieàm hoùa, taát caû alkaloid töø daïng muoái chuyeån sang daïng baz, sau ñoù döøng dung moâi ñeå chieát daïng baz ra khoûi nguyeân lieäu.

Vôùi phöông phaùp naøy caàn löu yù nhöõng ñieåm sau:

- Löaï choïn chaát kieàm: Vieäc löaï chon chaát kieàm hoùa coù yù nghiaõ raát quan troïng trong quaù trình ly trích. Phaûi döaï vaøo tính chaát rieâng bieät cuûa töøng alkaloid ñeå quyeát ñònh neân choïn loaïi kieàm naøo. Caùc chaát kieàm thoâng duïng nhö: NH4OH, CaO, Na2CO3, NaOH, KOH.

Ñoái vôùi caùc alkaloid coù tính baz töông ñoái maïnh, neáu duøng kieàm yeáu ñeå kieàm hoùa thì khoâng ñaåy alkaloid ra khoûi daïng muoái cuûa noù. Ñoái vôùi caùc alkaloid coù daây noái ester (atropin, cocain...) neáu duøng kieàm maïnh quaù seõ phaù huyû daây noái naøy.

MAÃU CAÂY

NL ÑAÕ KIEÀM HOÙA

DICH ALCALOID BAZ

LÔÙP DUNG MOÂI (TAÏP) LÔÙP ACID (MUOÂÁI

ALCALOID)

HH ALCALOID TOAØN PHAÀN Kieàm

Chieát baèng dm höõu cô

Tinh cheá (laéc vôùi dd acid)

Kieàm hoùa

Laéc vôùi dm höõu cô Thu hoài dm

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

Ñoái vôùi caùc alkaloid coù nhoùm -OH phenolic (morphin, salsodin, cephalin...) neáu duøng kieàm quaù maïnh seõ taïo ra muoái phenolat khoâng tan trong dung moâi höõu cô.

-Löïa choïn dung moâi: Caùc alkaloid baz thöôøng tan nhieäøu trong caùc dung moâi höõu cô keùm phaân cöïc nhö ether daàu hoûa, benzen, cloroform, ether etylic... vì vaäy, ngöôøi ta thöôøng duøng caùc dung moâi naøy ñeå chieát caùc alkaloid ôû daïng baz.

Ñoái vôùi caùc alkaloid coù N baäïc 4 vaø N-oxid (ephedrin , cafein) thì laïi ít tan trong dung moâi höõu cô maø laïi tan nhieàu trong nöôùc.

Trong vieäc löïa choïn dung moâi chieát, ngoaøi vieäc chuù yù ñeán tính hoøa tan caàn löu yù ñeán khaû naêng coù theå xaûy ra caùc phaûn öùng hoùa hoïc hoaëc söï taïo phöùc giöaõ dung moâi vaø alkaloid ( thí duï: berberin khi coù maët NH4OH vaø aceton trôû thaønh triacetonamin).

-Choïn nhieät ñoä trích ly: Ñoái vôùi alkaloid khoâng beàn vôùi nhieät (caùc alkaloid coù daây noái ester) thì trong quaù trình trích ly khoâng ñöôïc duøng nhieät ñoä quaù cao khoâng daån ñeán söï phaân huûy caáu truùc.

II-1-2 Ly trích baèng dung dich acid loaõng trong coàn hoaëc trong nöôùc: Tröôùc heát, duøng acid thích hôïp ñeå chuyeån hoaøn toaøn caùc alkaloid daïng baz sang daïng muoái. sau ñoù duøng dung moâi thích hôïp ñeå chieát muoái ra khoûi nguyeân lieäu.

Vôùi phöông phaùp naøy caàøn löu yù nhöõng ñieåm sau:

-Löaï choïn chaát acid thích hôïp: Ñeå taïo muoái alkaloid, coù theå duøng caùc acid voâ cô hoaëc acid höõu cô nhö HCl, H2SO4 ,HNO3, H3PO4 acid acetic, acid oxalic, acid tartric...

Tuyø theo ñoä hoøa tan cuûa muoái alkaloid khaùc nhau ñoái vôùi dung moâi chieát ñeàû choïn acid thích hôïp nhaát. Thí duï ñoä hoøa tan cuûa muoái berberin sulfat trong nöôùc laø 1/30 vaø cuûa muoái berberinclohydrat laø 1/500, do ñoù, khi chieát berberin baèng phöông phaùp nöôùc acid thì ngöôøi ta seõ choïn acid

sulfuric ñeå chieát.

-Löaï choïn dung moâi: Treân nguyeân taéc chung caùc muoái alkaloid thöôøng tan nhieàu trong dung moâi phaân cöïc neân ñeå chieát alkaloid ngöôøi ta hay dung dung moâi laø nöôùc hay coàn.

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

Sô ñoà: Qui trình chieát alkaloid daïng muoái.

II-2 Söï tinh cheá vaø coâ laäp

Sau khi chieát suaát, ít khi thu ñöôïc moät alkaloid tinh khieát maø thöôøng laø moät hoãn hôïp alkaloid laãn taïp chaát.

Thoâng thöôøng, caùc alkaloid trong cuøng moät caây coù caáu truùc hoùa hoïc gaàn gioáng nhau. Do ñoù, moät soá tính chaát hoùa lí cuûa chuùng cuõng töông töï nhau. Sau ñaây laø moät soá phöông phaùp thöôøng duøng ñeå taùch caùc alkaloid ra khoûi hoån hôïp.

II-2-1 Döaï vaøo ñoä hoøa tan khaùc nhau:

Döaï vaøo ñoä hoøa tan khaùc nhau cuûa caùc alkaloid baz trong dung moâi höõu cô (Thí duï: Morphin hoøa tan nhieàu trong dung moâi höõu cô, nicotin hoøa tan nhieàu trong nöôùc, brucin tan trong coàn 25o _{, strychnin tan nhieàu} trong coàn 90o _{) .Ñeå phaân laäp chuùng baèng caùch laéc hoån hôïp alkaloid vôùi caùc} dung moâi khaùc nhau, ôû moãi phaân ñoaïn dung moâi khaùc nhau, seõ thu ñöôïc alkaloid rieâng bieät hoaëc moät hoãn hôïp alkaloid coù tính tan gaàn gioáng nhau.

Ngoaøi ra, ngöôøi ta coù theå lôïi duïng tính tan ngoaïi leä cuûa moät soá

alkaloid ôû daïng muoái clohydrat ( lobelin clohydrat tan trong CHCl3 ) ñoái vôùi

NGUYEÂNLIEÄU

Dd acid loaõng trong coàn hoaëc nöôøc DÒCH CHIEÁT

Loaïi bôùt dung moâi coøn 1/3 theå tích, laéng loïc

DÒCH MUOÁI ALCALOID

Kieàm hoùa pH=9 Laéc vôùi dm höõu cô Thu hoài dung moâi HOÅN HÔÏP ALCALOID BAZ

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

dung moâi höõu cô ñeå taùch chuùng ra khoûi nhau baèng caùch chuyeån hoån hôïp alkaloid baz sang daïng muoái clohydrat sau ñoù seõ chieát baèng dung moâi höõu cô . Chæ coù muoái alkaloid coù tính tan ñaëc bieät naèm trong lôùp dung moâi höõu cô coøn caùc muoái khaùc naèm laïi ôû lôùp nöôùc.

II-2-2 Döaï vaøo ñoä kieàm khaùc nhau:

Treân nguyeân taéc chung caùc alkaloid coù tính kieàm yeáu chæ taïo ñöôïc muoái ôû moâi tröôøng acid maïnh. Trong moâi tröôøng acid yeáu, chì coù nhöõng alkaloid coù tính baz maïnh môùi taïo ñöôïc muoái. Döaï vaøo nguyeân taéc naøy ngöôøi ta coù theå taùch bieät caùc alkaloid coù tính kieàm khaùc nhau baèng caùch thay ñoåi ñoä pH cuûa moâi tröôøng.

Thí duï trong hoãn hôïp alkaloid baz goàm caùc alkaloid A, B, C coù tính kieàm taêng töø A ñeán C. Ñaàu tieân ngöôøi ta chænh moâi tröôøng acid yeáu nhö vaäy chæ coù alkaloid C laø baz maïnh môùi taïo thaønh ñöôïc muoái. Sau ñoù laéc vôùi dung moâi höõu cô, caùc alkaloid baz yeáu seõ tan trong dung moâi höõu cô coøn caùc alkaloid baz maïnh tan trong nöôùc ôû daïng muoái. Cöù nhö vaäy ta tieáp tuïc taùch caùc alkaloid coøn laïi ( B vaø C) baèng caùch taêng ñoä acid cuûa moâi tröôøng vaø laéc vôùi dung moâi höõu cô. Baèng phöông phaùp naøy seõ taùch ñöôïc caùc alkaloid coù ñoä kieàm töø maïnh ñeán yeáu.

II-2-3 Taùch alkaloid baèng phöông phaùp taïo daãn xuaát:

Ngöôøi ta coù theå lôïi duïng moät soá tính chaát lí hoùa khaùc nhau cuûa moät soá daãn xuaát alclaoid ñeå taùch chuùng ra khoûi nhau. Ñieàu kieän ñeå duøng phöông phaùp naøy laø caùc daãn xuaát alkaloid phaûi deã daøng taùi taïo laïi caùc alkaloid ban ñaàu maøkhoâng bò bieán ñoåi caáu truùc hoùa hoïc. Thí duï: coù theå taùch caùc alkaloid cuûa nhoùm –OH phenolic ra khoûi hoãn hôïp cuûa noù baèng caùch cho noù taùc duïng vôùi dung dòch NaOH. Caùc alkaloid phenolic seõ trôû thaønh phenolat tan trong nöôùc, caùc alkaloid seõ tan trong dung moâi höõu cô.

Ta coù theå taùch alkaloid baäc 3 ra khoûi alkaloid baäc 2 baèng caùch taïo daãn xuaát nitroso. Trong moâi tröôøng acid döôùi söï coù maët cuûa natri nitrit thì caùc alkaloid coù nitô baäc 2 seõ taùc duïng taïo thaønh hôïp chaát nitroso, trong khi ñoù caùc alkaloid coù nitô baäc 3 thì khoâng phaûn öùng. Caùc daãn xuaát nitroso thöôøng coù nhieät ñoä soâi cao hôn nhieät ñoä soâi cuûa alkaloid ban ñaàu neân coù theå duøng phöông phaùp caát phaân ñoaïn ñeå taùch caùc alkaloid naøy ra khoûi caùc alkaloid coù nitô baäc 3.

II-2-4 Taùch alkaloid baèng phöông phaùp saéc kyù coät:

Taùch baèng saéc kyù coät laø phöông phaùp taùch coù nhieàu öu ñieåm, noù ñöôc tieán haønh trong ñieàu kieän eâm dòu do ñoù chaát phaân tích khoâng bò phaân huûy bôûi caùc taùc nhaân cuûa nhieät ñoä hay caùc taùc nhaân kieàm, acid…nhö trong caùc phöông phaùp khaùc. Phöông phaùp saéc kyù coät ñöôïc aùp duïng nhieàu nhaát trong vieäc taùch bieät caùc hôïp chaát töï nhieân ra khoûi hoãn hôïp vaø thöôøng cho keát quaû

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

cao. Tuy nhieân baèng phöông phaùp naøy thu ñöôïc moät löôïng nhoû neân noù thích hôïp trong nghieân cöùu hôn laø saûn xuaát.

Moät soá chaát haáp phuï coù theå duøng vôùi alkaloid laø: Al2O3, silica gel, MgO, CaO, CaCO3, MgCO3, CaSO4,cellulose…

Dung moâi ñeå röõa coät thöôøng laø caùc dung moâi keùm phaân cöïc nhö : eter daàu hoûa, benzen, n-hexan, metyl clorid, metyletylceton, cloroform, CCl4 , eter … hoaëc hoãn hôïp dung moâi thích hôïp.

II-2-5 Taùch alkaloid baèng phöông phaùp coät trao ñoåi ion: Nguyeân taéc:

Duøng nhöïa trao ñoåi catonit ( kí hieäu R-H, R= goác trao ñoåi cation). Quaù trình trao ñoåi cation goàm moät soá böôùc nhö sau:

Böôùc 1: Alkaloid bò haáp phuï treân nhöïa trao ñoåi cation Alc + R-H → R-Alc + H+

Böôùc 2: Ñaåy alkaloid ra khoûi nhöïa trao ñoåi cation. R-Alc + NH4OH → Alc + RNH4 + H2O Böôùc 3: Taùch alkaloid ra khoûi dòch röõa.

Moät soá nhöïa trao ñoåi ion

Loaïi nhöïa Goác Nhaûn hieäu

Catonit -OH -CH2SO 2H -SO 3 H -OH, -COOH -COOH ZeoCarb 215 Lewatit KS, KY-1

Zeocarb 225, Amberlite IRI 20 Dowex 50, Lewatit S100 Wofatit KPS 200 Zeocarb 216, KΦY Zeocarb 226, AmberliteIRC 50 Anionit R3N+ -NR2 -OH Amberlite IRA 400, 401, 410. Dowex 1,2, Lewatit II, MN Wofatit L, AB 17 De Acidite G, H AmberliteIR 45 Dowex 3 De Acidite F Amberlite IR 4B

Loaïi coàn, NH3 Kieàm hoùa

Alc / dòch röõa Muoái Alc Alc baz

Acid hoùa

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

II-2-6 Taùch alkaloid baèng phöông phaùp saéc kyù lôùp moûng ñieàu cheá: Trong tröôøng hôïp söû duïng caùc phöông phaùp khaùc khoâng hieäu quaû, ta coù theå taùch baèng phöông phaùp saéc kyù lôùp moûng ñieàu cheá . Phöông phaùp naøy döaï treân nguyeân taéc cuûa saéc kyù lôùp moûng, chaám hoãn hôïp caàn taùch thaønh veät daøi treân baûn moûng. Trieån khai baûn moûng baèng heä dung moâi thích hôïp. Phaùt trieån söï phaân boá cuûa caùc chaát thaønh töøng vuøng treân baûn moûng baèng caùch soi ñeøn UV hoaëc phun thuoác thöû ôû lôùp ngoaøi cuøng baûn moûng. Ñaùnh daáu caùc vuøng taùch, sau ñoù caïo rieâng töøng vuøng ñeå röõa caùc alkaloid ra khoûi chaát haáp phuï. Sau khi thu hoài dung moâi, ta seõ ñöôïc caùc hôïp chaát alkaloid rieâng bieät.

Moät soá heä dung moâi cho saéc kyù lôùp moûng: CHCl3-aceton-MeOH-NH3 (20:30:3:1) CHCl3-etylacetat-MeOH (20:20:1) CHCl3-MeOH (9:1)

n-butanol-H2O (baûo hoøa) Thuoác thöû:

Thuoác thöû Dragendorff: ñoû cam. Hôi iod: naâu.

III-ÑÒNH TÍNH VAØ ÑÒNG LÖÔÏNG ALKALOID III-1 Ñònh tính:

Muoán ñònh tính alkaloid ta phaûi chieát alkaloid vaø loaïi nhöõng chaát keøm theo gaây trôû ngaïi cho caùc phaûn öùng. Sau ñoù, laøm phaû öùng taïo tuûa ñeå xaùc ñònh xem coù alkaloid khoâng. Muoán xaùc ñònh xem ñoù laø alkaloid gì thì phaûi laøm phaûn öùng taïo maøu ñaëc hieäu.

III-2 Ñònh löôïng alkaloid:

Ngöoøi ta coù theå ñòng löôïng toaøn boä alkaloid hay chæ moät hoaëc vaøi alkaloid coù hoaït chaát trong moät döôïc lieäu. Coù nhieàu phöông phaùp ñònh löôïng nhö phöông phaùp caân, phöông phaùp ño acid, phöông phaùp so maøu, phöông phaùp ño baèng quang phoå töû ngoaïi, phöông phaùp cöïc phoå, phöông phaùp sinh vaät…

Noùi chung caùc phöông phaùp ñeàu goàm hai giai ñoaïn chính:

+ Laáy rieâng alkaloid ra khoûi döôïc lieäu: coù theå tieán haønh theo nhieàu caùch khaùc nhau nhöng vieäc chieát suaát phaûi coù tính chaát ñònh löôïng vaø phaiû baûo ñaûm ôû töøng giai ñoaïn laø hoaøn toaøn xong.

+Ñòng löôïng: Tuyø theo tính chaát cuûa alkaloid maø löïa choïn phöông phaùp thích hôïp.

Sau ñaây giôùi thieäu moät vaøi phöông phaùp thöôøng duøng: A-Phöông phaùp caân:

Ñeå dònh löông alkaloid baèng phöông phaùp caân, caàn phaûi chieát ñöôïc alkaloid tinh khieát nghiaõ laø ñaõ loaïi ñöôïc hoaøn toaøn nhöõng taïp chaát keøm

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

theo. Do ñoù phöông phaùp naøy töông ñoái laâu vaø ngöoøi ta chæ söû duïng khi khoâng söû duïng ñöôïc caùc phöông phaùp ñònh löôïng khaùc

Phaïm vi söû duïng cuûa noù laø caùc alkaloid coù tính baz raát yeáu, vì nhöõng alkaloid naøy khoâng chuaån ñoä ñöôïc baèng phöông phaùp chuaån ñoä acid- baz, do haèng soá ñieän ly quaù beù neân khoâng coù böôùc nhaûy treân ñöôøng cong chuaån ñoä neân khoâng quan saùt ñöôïc söï chuyeån maøu roõ reät cuûa chæ thò. Ví duï nhö colchicin trong haït toûi ñoäc, alkaloid coù nhaân purin nhö cafein trong laù cheø, haït caø pheâ… Ngoaøi ra phöông phaùp caân coøn ñöôïc duøng trong tröôøng hôïp ñònh löôïng nhöõng alcloid chöa xaùc ñònh roõ caáu truùc hoùa hoïc hoaëc hoãn hôïp nhieàu alkaloid coù phaân töû löôïng raát khaùc nhau.

Khi ñònh löôïng, ngöôøi ta chieát caùc alkaloid baèng moät dung moâi thích hôïp , ñem boác hôi dung moâi, saáy canë tôùi khoái löôïng khoâng ñoåi roài ñem caân.

Neáu haøm löôïng alkaloid trong döôïc lieäu raát thaáp thì ñònh löôïng baèng phöông phaùp caân tröïc tieáp khoù chính xaùc, do ñoù coù theå taïo ra caùc daån chaát coù khoái löôïng phaân töû lôùn baèng caùch taùc duïng vôùi thuoác thöû taïo tuûa nhö acid silicotungstic, acid phosphovonframic, acid picrolonic… Moät heä soá ñaõ ñöôïc xaùc ñònh baèng phöông phaùp thöïc nghieäm ñoái vôùi moãi alkaloid nguyeân chaát cho pheùp tính ra haøm löôïng alkaloid baz trong döôïc lieäu. Ví duï :

Bertrand ñaõ ñònh löôïng cafein, nicotin… baèng caùch taïo tuûa vôùi acid silicovonframic. Tuûa taïo ra töông öùng vôùi coâng thöùc

12WO3.SiO2.2H2O.X.Malc ; ruõa saïch tuûa, saáy khoâ roài caân; sau ñem nung tuûa thaønh tro chæ coøn laïi hoãn hôïp WO3.SiO2 roài ñem caân. Caên cöù vaøo ñoù tính ñuôïc heä soá x=4. Bertrand ñaõ thaønh laäïp coâng thöùc cuûa tuûa ñeå tính laø: 12WO3.SiO2.2H2O.4Malc

B- Phöông phaùp trung hoøa:

Maëc duø alkaloid chieát suaát ra ñaõ ñöôïc tinh cheá nhöng ñòng löông baèng phöông phaùp caân vaãn coù sai soá thöøa vì caùc taïp chaát coøn bò loâi cuoái theo laãn vôùi caën alkaloid. Do ñoù ñònh löôïng alkaloid baèng phöông phaùp trung hoøa ñöôïc duøng nhieàu hôn, nhaát laø nhöõng alkaloid hoï Caø.

Muoán ñònh löông baèng phöông phaùp naøy thì alkaloid phaûi chieát ra ôû daïng baz. Dung dòch alkaloid baz phaûi trong vì coù vaån ñuïc hay laãn phaàn nhoû nhuõ dòch seõ gaây ra hieän töôïng haáp phuï caùc chaát kieàm laøm cho keát quaû ñònh löôïng coù sai soá thöøa. Ngoaøi ra neàu coù laãn caùc chaát kieàm khaùc nhö amoniac, caùc amin cuõng nhö chaát beùo, chaát maøu cuõng aûnh höôûng tôùikeát quaû khi ñònh löôïng baèng phöông phaùp trung hoøa coù duøng chæ thò maøu. Neáu coù amoniac vaø caùc amin seõ gaây sai soá thöøa, coøn neáu coù laãn chaát maøu hay chaát beùo laøm cho khi chuaån ñoä khoù quan saùt vuøng chuyeån maøu cuûa chæ thò.

Ñeå loaïi amoniac vaø amin ngöôøi ta lôïi duïng tính deå bay hôi cuûa noù. Sau khi boác hôi dung moâi, caën coøn laïi cho theâm vaøi ml ether hoaëc ethanol

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN

roài cho boác hôi heát ( neáu caàn thu hoài dung moâi thì moãi laàn caát caàn chuù yù khi laáy bình ra khoâng ñeå hôi dung moâi ñoïng ôû treân rôi xuoáng).

Chaát beùo noùi chung ñöôïc loaïi trong quaù trình tinh cheá alkaloid baèng caùch laéc vôùi acid loaõng sau ñoù kieàm hoùa roài chieát baèng dung moâi höõu cô nhieàu laàn, ñoâi khi ngöôøi ta cho theâm ether daàu hoûa voøa khi chuaån ñoä ñeå ngaên caûn aûnh höôûng cuûa chaát beùo.

Caùc chaát maøu thöôøng ñöôïc loaïi trong quaù trình chuyeån töø dung moâi naøy sang dung moâi khaùc hoaëc coù theå duøng caùc chaát haáp phuï maøu

Sau khi ñaõ coù dòch chieát alkaloid baz ta tieán haønh ñònh löôïng baèng caùch: hoaïc laéc alkaloid trong dung moâi höõu cô vôùi löôïng acid chuaån ñoä dö, sau doù ñònh löôïng acid thöøa baèng kieàm töông öùng, hoaëc laøm boác hôi dung moâi höõu cô, caën alkaloid coøn laïi ñöôïc ñònh löôïng tröïc tieáp hay giaùn tieáp baèng acid chuaån ñoä.

Ngöôøi ta thöôøng duøng HCl hoaïc H2SO4 coù noàng ñoä 0,01-0,1N ñeå chuaån ñoä, chæ thò maøu duøng trong chuaån ñoä alkaloid phaàn lôùn laø metyl ñoû. Vì theo lyù thuyeát cuõng nhö thöïc teá pH cuûa haàu heát caùc muoái alkaloid ñeàu coù vuøng chuyeån maøu cuûa chæ thò naøy (pH: 4,2-6,3).

Vaøi alkaloid ( ví duï nhö hydrastin, nicotin, alkaloid cuûa voû Löïu…) coù ñieåm töông ñöông treân ñöôøng cong chuaån doä ôû khoaûng pH4, trong tröôøng hôïp naøy ngöôøi ta duøng metyl vaøng cam laøm chæ thò maøu.

Moät soá tröôøng hôïp duøng hoãn hôïp chæ thò ñeå quan saùt roõ vuøng chuyeån maøu hôn laø duøng moät chæ thò ( ví duï ñònh löôïng alkaloid trong voû canhkina ngöôøi ta duøng hoãn hôïp metyl ñoû vaø xanh metylen laøm chæ thò).

Khi tính keát quaû, neáu trong döôïc lieäu coù nhieàu alkaloid maø chuùng ñeàu ñònh löôïng ñöôïc baèng pheùp chuaån ñoä seõ tính theo moät heä soá laø khoái löôïng phaân töû trung bình cuûa caùc alkaloid coù trong döôïc lieäu, nhöng keát quaû naøy khoâng chính xaùc vì tæ leä alkaloid thöôøng khaùc nhau. Do ñoù ngöôøi ta thöôøng tính theo moät alkaloid chính cuûa döôïc lieäu; Ví duï ñònh löôïng alkaloid toaøn phaàn trong laù Benladon thì tính theo hyosxyamin, trong Ma hoaøng thì tính theo ephedrin…

Ñònh löôïng alkaloid trong moâi tröôøng khan:

Nhöõng alkaloid coù tính baz yeáu thì chuaån ñoä trong moâi tröôøng dung dòch nöôùc khoâng chính xaùc. Tuy vaäy, neáu hoøa tan alkaloid trong moâi tröông khoâng phaûi laø nöôùc, thöôøng duøng acid acetic khan (goïi laø moâi tröôøng khan) thì ngöôøi ta coù theå ñònh löôïng ñöôïc nhöõng alkaloid coù tính baz raát yeáu naøy. Thöôøng duøng acid percloric 0,1N ñeå dònh löôïng vaø chæ thò maøu laø tím tinh theå.

DI

ỄN

ĐÀ

N

TOÁN

- LÍ

- HÓA

1000B

TR

ẦN

HƯ

NG

ĐẠ

O

TP.QUY

NH

ƠN