Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid MỤC LỤC MỞ ĐẦU Các alkaloid tạo thành một lớp lớn các bazơ hữu cơ thiên nhiên. chúng có thể rất khác biệt nhau về mặt hóa học và sinh học. Cho tới nay đã có trên 10.000 alkaloid với các dạng cấu trúc khác nhau được biết đến và định rõ các đặc điểm. Đặc biệt lý thú là hoạt tính sinh học của các alkaloid. Một số alkaloid có tác dụng dược lý rất mạnh do vậy trước đây các dược liệu chứa alkaloid hoặc các dịch chiết, thuốc ngâm rượu của chúng được sử dụng khá phổ biến. Ngoài ra alkaloid còn là những chất mẫu lý tưởng để phát triển vô số loại thuốc tổng hợp. Ở nhiều nước, nơi mà việc sử dụng thuốc thảo mộc (các cây chứa alkaloid, .v.v…) là phổ biến thì các kết quả trị liệu nhờ các chất tự nhiên để chữa một số bệnh nhất định cho tới nay không có gì có thể vượt qua được. Đối với các nước đang phát triển, việc quan tâm đến các thuốc thảo mộc có Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược-hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid xu thế ngày càng tăng. Đặc biệt các xí nghiệp dược phẩm hiện đại rất quan tâm đến các hợp chất thiên nhiên mới có tiềm tàng khả năng chữa bệnh. Một số chất thiên nhiên loại này cũng có thể là các mô hình tổng hợp thích hợp với triển vọng đạt kết quả cao trong việc điều chế những hợp chất có cấu trúc tương tự nhưng chứa đựng nhiều tính chất ưu việt trong ứng dụng và phù hợp với môi trường hơn Chính vì nhưng đặc tính quan trọng của alkaloid vừa nêu ở trên mà tôi đã được thầy Nguyễn Tuấn Anh giao nhiệm vụ tìm hiểu về lớp chất Alkaloid có hoạt tính sinh học 1.Khái Niệm chung về alkaloid  Alkaloid là những hợp chất hữu cơ có chứa nitơ, đa số có nhân dị vòng, có phản ứng kiềm, thường gặp trong thực vật và đôi khi có trong động vật, thường có dược tính mạnh và cho những phản ứng hóa học với một số thuốc thử chung của alkaloid.  Các hợp chất alkaloid đơn giản nhỏ hơn 10 nguyên tử cacbon, các hợp chất alkaloid phức tạp chứa trên 50 nguyên tử cacbon.  Trong thành phần các alkaloid ngoài các nguyên tử cacbon, hydro, nito, thường còn có oxy trong các nhóm hydroxyl, metoxyl, ester, ete, lacton, cacboxyl.  Hiện nay người ta đã biết khoảng 1000 alkaloid nhưng chỉ xác định được cấu tạo của khoảng 200 chất. 2. Trạng thái thiên nhiên Alkaloid phân bố ở cả trong động vật và thực vật. Phần lớn alkaloid có trong thực vật. Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược-hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid Trong thực vật bậc cao có: • Cây hai lá mầm: alkaloid tập trung ở một số họ như họ Cà phê, họ Thuốc phiên, họ Mã tiền, họ Trúc đào, họ Cà… • Cây một lá mầm: phần lớn alkaloid tập trung ở họ Hành tỏi Trong thực vật bậc thấp alkaloid có trong một số loài nấm. Alkaloid tập trung ở một số bộ phận nhất định của cây: • Hạt: Mã tiền, Cà phê, Cola…. • Quả: Ớt, Hồ tiêu, Thuốc phiện…. • Hoa: Cà độc dược • Lá: Chè, Thuốc lá…. • Thân, vỏ thân: Ma hồng, Canhkina… • Rễ: Lựu, Ba gạc… • Củ: Bình vôi, Ô dầu… Trong cây thường chứa các hỗn hợp alkaloid, rất ít khi chỉ có một alkaloid duy nhất. Alkaloid tồn tại trong cây ở dạng muối với: • Acid hữu cơ: xitrat, oxalate; • Acid vô cơ • Tanin • Đường (dạng glycoalkaloid). Hàm lượng alkaloid trong cây thường rất thấp cỡ 1%- 3% trừ một số trường hợp như trong cây thuốc phiện hàm lượng cỡ 20%- 30%, trong cây Canhkina hàm lượng cỡ 7%- 10%. Hàm lượng alkaloid trong cây phụ thuộc vào nhiều yếu tố như khí hậu, thổ nhưỡng, ánh sáng, giống cây, bộ phận của cây và thời kì thu hỏi 3.cấu trúc và phân loại Cách phân loại tạm thời được chấp nhận là phân loại hóa học dựa trên cơ sở cấu tạo của các nhóm chứa cacbon- nito trong phân tử alkaloid. Phân loại alkaloid thành các nhóm sau: Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược-hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid • Alkaloid chứa nitơ ngoài vòng; • Dẫn xuất của pyrrol • Dẫn xuất 1- metyl pyrolizidin • Dẫn xuất pyridine và pyperidin • Các hợp chất chứa vòng nito 5 cạnh, 6 cạnh không ngưng tụ • Các hợp chất chứa vòng nito 5 cạnh, 6 cạnh ngưng tụ (nhóm tropan) • Hợp chất chứa 2 vòng pyperidin ngưng tụ • Các hợp chất quinolin • Các hợp chất izo-quinolin • Các hợp chất indol • Các hợp chất imidazol • Các hợp chất chứa nhóm purin • Các hợp chất alkaloid steroid. 3.1. Alkaloid không chứa nhân dị vòng. Những alkaloid xếp vào nhóm này đều chứa Nito nằm ở mạch nhánh, nhóm này gọi là “proto alkaloid” Ví dụ: • Hordenin trong mầm mạch nha • Mescalin • Ephedrin • Colchicin Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược-hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược-hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược-hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid 3.2. Alkaloid có Nito ở dị vòng 3.2.1. Alkaloid chứa nhân pyrindin và piperidin Ví dụ: • Coniin trong conium maculatum • Arecolin trong Areca catechu • Lobelin trong Lobelia inflata • Nicotin trong Nicotiana tabacum • Aanabasin trong Nicotiana glauca • Piperin trong piper nigrum • Ricinin trong Ricinus communis Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược-hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid 3.2.2. Alkaloid chứa nhân tropan Ví dụ: Hyoscyamin, atropin, tropin, scopolamin… có trong các cây ở chi Atropa, Datura, Hyoscyamus, Duboisia, Mandragora và Scololia, cocain trong lá coca Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược-hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid 3.2.3. Alkaloid chứa nhân Quinolin Quinin, quinidin, cinchonin, cinchonidin…có trong vỏ các loài canhkina, Remijia ssp, Cusparin trong vỏ cây cusparia, Graveonin, Graveonilin trong Ruta greveolens Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược-hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid 3.2.4. Alkaloid chứa nhân isoquinolin Nhóm này có nhiều alkaloid được sử dụng trong điều trị. Có thể chia ra làm 9 phân nhóm. 3.2.4.1. Cấu trúc benzylisoquinolin • Ví dụ Papaverin ó trong thuốc phiện 3.2.4.2. Cấu trúc tetrahydroisoquinolin Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược-hóa chất BVTV.K53 Page [...]... sempervirens Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược -hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid 4.Tính chất của các Alkaloid 4.1.Tính chất vật lý  Các alkaloid chứa oxy thường là chất rắn, kết tinh được ví dụ: Morphin, Strychnin, Quinine… Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược -hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid  Các alkaloid không có oxy thường là chất lỏng, bay hơi được... lớp CN hóa dược -hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid - C- toxifenin trong Strychnos floesii 3.2.5.12 Cấu trúc oxindol • Ví dụ: - Gelsemin trong Gelseminum sempervirens - Rotundifolin trong cây Mitragyna rotundifolia - Mitraphyllin trong 1 số loài uncaria Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược -hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid 3.3 Terpen -Alkaloid. .. aztecorum Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược -hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid 3.2.5.2 Cấu trúc phisostigmin • Ví dụ: physostigmin, Physovenin, Eseramin trong physostigma venenosum 3.2.5.3 Cấu trúc Ergolin • Ví dụ: Ergobasin, Ergotamin… Trong Cựa khỏa mạch Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược -hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid 3.2.5.4 Cấu trúc Harman... lại khác nhau vì các hạt chất hấp phụ hoặc chất mang không đồng đều về kích thước, do đó các phân tử cùng loại ra khỏi cột tách không đồng thời được giãn rộng vùng chất khi tách sắc ký Bằng thực nghiệm, người ta đã xây dựng phương trình mô tả độ giãn rộng vùng chất như sau: Hq = 2 l dq Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược -hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid Trong đó: • Hq -... pháp sắc ký được chia thành hai nhóm lớn là sắc ký lỏng (pha động là các loại dung môi) và sắc ký khí (pha động là chất khí); pha tĩnh có thể là chất rắn hoặc chất lỏng (được mang trên chất nền rắn) Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược -hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid Ngoài ra còn có các phương pháp phân loại khác cũng được sử dụng phối hợp như: phân loại theo cơ chế tách,... pháp thông thường Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược -hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid Tuy nhiên, những bất lợi chính của Soxhlet là liên tục đun nóng ở nhiệt độ sôi của dung môi được sử dụng, và điều này có thể làm hỏng các hợp chất không bền nhiệt 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Thanh khuấy Nồi cất Phần chưng Ống chiết Chất rắn Đỉnh xiphông Lối thoát xiphông Cổ nối Sinh hàn Nước... bình cơ Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược -hóa chất BVTV.K53 Page U1 Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid U3 U2 1 2 0 3 n 2 1 3 Số5.1.2 Chiết đa bậc lượng tiết phân bố S3 S2 S1 So4 0 100 Còn có thể gọi phương pháp này là “phân bố gia tăng” Được sử dụng khi 50 50 1 < b < 100 Sơ đồ kỹ thuật được mô tả như sau: 0 50 50 0 25 25 25 25 25 0 Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược -hóa chất BVTV.K53 25 25 25 0 12,5... (bậc chuyển thứ hai).v.v… cuối cùng lượng cực đại của chất sẽ nằm ở phễu có số thứ tự nằm ở giữa Nếu giá trị của K Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược -hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid ạ 1 lượng cực đại của chất sẽ nằm trong các phễu ở phía trước (với K < 1) hoặc nằm ở các phễu ở phía sau (với K > 1) Như vậy với hai chất C 1 và C2 có K1 và K2 thì chắc chắn lượng cực đại... lớp CN hóa dược -hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid Độ phân Lớp chất cực Dung môi (kỵ nước) Hidrocacbon Hidrocacbon, ether Halohidrocacbon Halohidrocacbon Ether Amine Ester Ester Hợp chất nitro Nitrile Alcohol, Cetone dioxan, acid acetic Aldehyde Phenol Amine Alcohol, nước Alcohol Acid cacboxylic Acid sunfonic Muối (ưanước) Nước 5.2 Phân lập và tinh chế các alkaloid. .. thấy rất ít alkaloid có cấu trúc monoterpen và sesquiterpen Cấu trúc diterpen có nhiều hơn thường tập trung ở chi Aconitum và Delphinium Ví dụ: Napellin, aconitin, hypaconitin trong một số loài Aconitum, delphinin, codelphin, ajaconin…có trong một số loài Delphinium Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược -hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid 3.4 Steroid- alkaloid • Các alkaloid có . Duy- lớp CN hóa dược -hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid Lê Xuân Duy- lớp CN hóa dược -hóa chất BVTV.K53 Page Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid Lê. trọng của alkaloid vừa nêu ở trên mà tôi đã được thầy Nguyễn Tuấn Anh giao nhiệm vụ tìm hiểu về lớp chất Alkaloid có hoạt tính sinh học 1.Khái Niệm chung về alkaloid  Alkaloid là những hợp chất hữu. Đồ án môn học – Tìm hiểu về hợp chất Alkaloid MỤC LỤC MỞ ĐẦU Các alkaloid tạo thành một lớp lớn các bazơ hữu cơ thiên nhiên. chúng có thể rất khác biệt nhau về mặt hóa học và sinh học. Cho tới