Bài giảng Đại cương Glycosid

ĐẠI CƯƠNG GLYCOSID Mục tiêu:  Định nghĩa Glycosid. Các dãy nối O-, C- , N- , S- glycosid Tính chất lý hoá của glycosid, tác dụng của enzym lên glycosid Phương pháp chung chiết glycosid Định nghĩa về glycosid  Theo nghĩa rộng: Glycosid = “một đường + một phân tử hữu cơ khác” Điều kiện: nhóm hydroxy bán acetal của phần đường phải tham gia vào sự ngưng tụ.  olygosaccharid, polysaccharid: là glycosid  “holosid”.  Theo quan niệm chặt chẽ: Glycosid = “một đường + một phần không phải là đường (aglycon hoặc genin)”  heterosid. Thuỷ phân Holosid  monosaccharid Thuỷ phân Heterosid  monosaccharid + genin Các loại dây nối glycosid  O – glycosid:  Nhóm OH bán acetal của phần đường ngưng tụ với OH của alcol hay phenol của aglycon  cầu nối oxy (O-glycosid) Bán acetal R CH OR (Ar) OH + HO-R(Ar) R CH OR (Ar) OR (Ar) R CH OH OH + HO-R(Ar) R CH OR (Ar) OH Acetal Dây nối acetal : Aldehyd tồn tại dưới dạng Hydrat aldehyd: OH OH H OHH OH CH2OH OH H OH OH OH CH2OH HO H H H H Các đường (ose) cũng tạo được bán acetal và acetal (thường ở dạng bán acetal nội). Glucopyranose Glucofuranose  Khi các ose (bán acetal) + Hợp chất có nhóm OH (không phải là đường)  acetal đặc biệt (glycosid) OH OH H OHH OH CH2OH OHH OH OH H OHH OH CH2OH OR (Ar)H+ HOR (Ar) o Phần đường: Cùng một aglycol, đường khác nhau  glycosid khác nhau. Tuỳ theo cấu hình ở C1 của đường  ,  glycosid Tuỳ theo cấu tạo vòng pyran hay furan  đồng phân pyranosid hay furanosid OH OH H OHH OH CH2OH H OCH3 H OH OH H OHH OH CH2OH H H OCH3 Có nhiều loại đường, nhưng hay gặp glucose, ngoài ra còn có đường 2–6 desoxy (digitose, digitoxose, olean drose) Mạch đường có thể là monosaccharid hoặc nhiều đơn vị đường.Có thể có 2 mạch đường H OH O OH CH2OH HO H H H OCH3 H H OH O OH CH2OH HO H H H H OCH3 Phần aglycon:  Quyết định tác dụng sinh lý của glycosid  Tuỳ theo cấu tạo hoá học của glycosid  xếp thành nhóm:  Glycosid tim có nhân steroid  Anthraglycosid, có nhân anthraquinon.  Iridoidglycosid có nhân iridoid  Aglycon thường là những chất thân dầu nên ít tan trong nước.  Ở dạng glycosid có gắn với đường nên dễ tan trong dịch tế bào C- glycosid: Những glycosid mà phần đường nối với aglycon theo dây nối C- C, khi ngưng tụ phần đường với aglycon thì cả nhóm OH bán acetal bị mất.  C- glycosid thường khó bị phân huỷ ngay cả khi đun sôi với HCl, H2SO4 loãng ở 100 0C trong vài giờ. C-glycosid có phổ tử ngoại và hồng ngoại gần giống với O- glycosid OH OH H OHH OH CH2OH H O OH HO O CH2OH HO O OH OH OH H OHH OH CH2OH H Puerarin (sắn dây) Barbaloin (lô hội) S- glycosid:  OH bán acetal (đường) ngưng tụ với thiol  S-glycosid. (thioglycosid hoặc gluosinolat): Tác dụng giữa glucose với một thiol có công thức chung :  Các Thioglycosid dưới tác dụng của enzym myrosinase thì cho hydrosulfat, một isothiocyanat (R-N=C=S) và -D- glucose, X thường là kali.  Hiện nay có biết khoảng 50 Thioglycosid, thường có tác dụng kháng khuẩn. R C S-glucose N-O-SO2O -X+ N-glycosid: O HO OH 2 H C N N NN N H2 O H OH Crotonosid Nhóm amin liên kết nói phần đường là Ribose hoặc 2- desoxyribose, cacbon anomer của đường nối với các gốc purin như adenin ở N9 gốc Pyrimidin như cytosin ở N3 Pseudoglycosid Có một số trường hợp dây nói giữa phần đường và không đường là dây nối este (không phải dây nối axetal) loại này được gọi là Pseudoglycosid. Tính chất của glycosid. Lý tính. Là chất kết tinh được, một số ở dạng vô định hình hoặc lỏng sánh. Đa số không màu, một số có mầu:  anthraglycosid đỏ, da cam flavonoid glycosid màu vàng. Vị đắng. Độ tan: Phụ thuộc vào mạch đường dài hay ngắn và các nhóm ái nước trong phần aglycon. Glycosid thường tan trong nước, cồn, ít hoặc không tan trong dung môi hữu cơ (ether, chloroform) Phần engin có độ tan ngược lại. Năng suất quay cực thường là trái Hoá tính: Phần lớn các glycosid trước khi thuỷ phân không có tính khử vì OH bán acetol của đường đã tham gia vào dãy nối glycosid, trừ một số glycosid mà phần aglycon có nhóm chức có tính khử. Dựa vào cấu trúc hoá học phần aglycon có thuốc thử cho từng nhóm glycosid . Glycosid có đường đặc biệt (2.6 desoxy) cũng cho một số phản ứng đặc biệt Tác dụng của engym: Các glycosid có thể bị enzym thuỷ phân, Sự thuỷ phân có tính chất chọn lọc (mỗi loại enzyn chỉ có thể cắt một loại dây nối nhất định) Glycosid chưa bị enzym thuỷ phân  “genuin” glycosid, Khi cắt 1 phần của mạch đường  glycosid thứ cấp. OH O O OHO glc glu Cym glucosidase strophantobiase acid CHO Strophanthidin Cymarin (Cymarosid) K-strophanthosid  K-strophanthosid  (K-strophanthotriosid) Trong cây chứa glycosid đã có sẵn enzym có khả năng thuỷ phân glycosid đó. Sự thuỷ phân sảy ra nhanh khi dược liệu bị vò nát, cắt nhỏ, nhất là xếp thành đống (t0=30 – 400 C ) Enzym bản chất protein: 60 – 700C thì mất hoạt tính, nhiệt độ lạnh làm enzym ngừng hoạt nên sau đó nâng lên to thích hợp enzym được phục hồi . Muốn diệt enzym  tiến hành ổn định dược liệu Chiết xuất glycosid.  Tuỳ mục đích  diệt hoac không diệt enzym.  Muốn thu genuin glycosid  ổn định dược liệu  Để enzym tác dụng  nâng cao hiệu xuất:  Chiết digitoxin trong lá digital  Chiết diosgenin trong củ mài, mía dò. Chiết xuất : (lấy chất tinh khiết, loại bỏ tạp chất)  Loại tạp chất tan trong dầu (chủ yếu là các chất béo): Dùng DM kém phân cực như: Ether dầu hoả, hexan  Chiết bằng cồn (thấp độ) hoặc nước.  Dịch chiết trong cồn hoặc nước sau khi làm đậm đặc còn loại tiếp bằng DM hữu cơ. Trong sản xuất để tiết kiệm DM: giai đoạn đầu chiết bằng cồn thấp độ hoặc nước.  Loại tạp tan trong nước (gôm, nhầy, pectin, tanin):  Dùng chì acetat kết tủa,  Loại chì thừa bằng Na2SO4  Chú ý: một số glycosid ↓ bởi chì acetat (flavonoid)  Hạn chế tạp chất:  Dịch chiết nước hay cồn thấp độ cô đặc + thêm nước,  Lắc với Butanol hoặc ( CHCl3 – Etanol),  Lấy lớp dung môi hữu cơ rồi bốc hơi  thu cắn  Hạn chế sự thuỷ phân: Cất ở áp suất giảm + to < 500C môi hữu cơ.  Tinh chế:  Tuỳ theo từng loại glycosid  phương pháp tinh chế khác nhau: Saponin: PP. thẩm tích hoặc lọc qua gel Steroid glycosid: PP. kết hợp cholesterol Glycosid khác: Hoà tan trong cồn, tủa bằng lượng lớn dung môi hữu cơ Muốn thu chất tinh khiết: PP sắc ký cột, sắc ký chế hoá , phân bố ngược dòng, kết tinh phân đoạn Muốn chiết phần aglycon: phải thuỷ phân sau chiết bằng DMHC.