Bài giảng Quinonoid

TS. Nguyễn Viết KìnhBM. Dược liệuTháng 4-2007Quinonoid2dạng oxy-hóadạng khửMỞ ĐẦUĐại cương về QuinonoidLà 1 nhóm sắc tố tự nhiên, hiện diện chủ yếu trong thực vật& một số vi sinh vật (nấm mốc), hải sinh vật, côn trùng. Trong cấu trúc có 2 nhóm chức ceton (thường là para). Có thể ở dạng oxy-hóa hoặc dạng khử 3PHÂN LOẠI QUINONOID benzoquinon naphthoquinon (chủ yếu : para-naphthoquinon) phenanthranquinon (ortho và para diceton) alkaloid quinon (ít quan trọng) anthraquinon (1,2 di-OH) anthraquinon và (1,8 di-OH) anthraquinon 4benzoquinonp-naphthoquinon(para)(ortho)anthraquinon612543phenanthraquinon5BENZOQUINONChủ yếu gặp ở Nấm và côn trùng, 1 số ở thực vật bậc cao.Trong thực vật bậc cao : chú ý các isopren benzoquinonplastoquinon(n = 6 – 10)Ghi chú : có nhiều tài liệu công bố các giá trị n khác nhaucác ubiquinonR = C5H8 (isopren)62,6 dimethoxybenzoquinonBENZOQUINONaurantiogliocladinbenzoquinon2-methylbenzoquinonspinulosinFumigatin7NAPHTHOQUINONplumbagin lapachol eleutherinchimaphilin phthiocol juglonCó nguồn gốc thực vật8Có nguồn gốc động vậtNAPHTHOQUINONechinochrom A spinachrom Avitamin K19PHENANTHRAQUINONo-phenanthraquinon khung abietan p-phenanthraquinonTương đối ít gặp / tự nhiên.Còn được coi là các terpenoid quinonĐiển hình : các tanshinon / Đan sâm (Salvia miltiorrhiza) (khá đặc trưng cho chi Salvia)10ALKALOID QUINONpyrayaquinon A pyrayaquinon Bmurrayaquinon D11ANTHRAQUINONanthraquinonanthranolanthrondihydroanthranoldạng khửdạng oxy hóa 12đại cương về anthranoid13MỤC TIÊU HỌC TẬP1. Đặc điểm cấu trúc của 3 nhóm anthranoid (nhóm phẩm nhuộm, nhuận tẩy và dimer).TRÌNH BÀY ĐƯỢC2. Các tính chất căn bản của anthranoid3. Nguyên tắc chiết xuất anthranoid từ dược liệu4. Các phương pháp định tính, định lượng anthranoid trong dược liệu.5. Tác dụng sinh học – Công dụng của anthranoid6. 08 dược liệu chứa anthranoid chính (Cassia, Đại hoàng, Lô hội )141. ĐỊNH NGHĨAAnthranoid là những glycosid mà phần aglycon là Δ’ của 9,10 diceton-anthracen. (= anthracenoid)910periperiperiperi15THUẬT NGỮnhóm 1,8 di-OH AQ : ở C3, C6 thường có nhóm thế CH3, CH3O, CH2OH, CHO, COOH, OH gọi chung là Oxy Methyl Anthraquinon (OMA)anthraglycosid (AG) anthraquinon (AQ)dạng O-/C-glycosiddạng aglyconANTHRANOIDdạng aglyconanthraquinon anthron, anthranol dihydroanthranolAQ oxy hóaAQ khử16anthraquinon anthron anthranol dihydroanthranol AQ1 dạng oxy-hóa3 dạng khửanthraquinon anthron anthranol dihydroanthranol glycosid glycosid glycosid glycosid AG+ oseANTHRANOID17(C6 – C3)Phenyl-propanoid, Coumarin (C6 – C3)2Lignan(C6 – C3)nLignin(C6–C3–C6)Flavonoid (eu-F và iso-F)(C6–C3–C6)2Bi-Flavonoid(C6–C3–C6)nTannin ngưng tụ2. VỊ TRÍ PHÂN LOẠI182. VỊ TRÍ PHÂN LOẠI C6Benzoquinon C6 – C1Phenolic acid (C6 – C1)2Anthraquinon, Stilben C6 – C1 – C6 Xanthon C6 – C2Phenyl acetic acid, acetophenol C6 – C4NaphthoquinonAnthraquinonStilbenXanthon19nhóm phẩm nhuộmnhóm nhuận tẩy203. PHÂN LOẠI ANTHRAQUINON 3.1. nhóm phẩm nhuộm3.2. nhóm nhuận tẩysinh tổng hợp : con đường acid shikimicsinh tổng hợp : con đường polyacetatalizarinistizin213.1. NHÓM PHẨM NHUỘM 2 nhóm –OH (hoặc –OR) kế cận (C1 và C2)  nhóm 1,2 dihydroxy anthraquinon (nhóm 1,2) màu vàng tươi, vàng cam, đỏ cam đến tía. thường gặp / họ Rubiaceae; trong côn trùng.22acid ruberythricboletolpurpurin*alizarin*acid carminic3.1. NHÓM PHẨM NHUỘM23NHÓM NHUỘM MÀU TỔNG HỢPgreen dyesyellow dyes(R = C2H4OH)24 2 nhóm –OH (hoặc –OR) ở C1 và C8 (, peri)  nhóm 1,8 dihydroxy anthraquinon (nhóm 1,8) màu vàng nhạt  vàng cam, đỏ cam. gặp / họ Fabaceae, Polygonaceae, Asphodelaceae ở C3 : R = CH3, OCH3, CH2OH, CHO, COOH (OMA)3.2. NHÓM NHUẬN TẨY25Istizin HChrysophanol CH3Aloe emodin CH2OHRhein COOHH  ChrysophanolHO  EmodinMeO  Physcion3.2. NHÓM NHUẬN TẨY263.3. NHÓM DIMERsennosid A và Bhypericin- thường : 2 ph.tử anthron  dianthron, dehydro-dianthron.- vài trường hợp là dianthraquinon. dạng khử của (emodin + rhein)diemodin anthronrheidin A274. SỰ TẠO THÀNH GLYCOSID O-glycosidglycosid hỗn tạpC-glycosidO-glycosid28ĐƯỜNG (OSES) Phần ose trong AG thì đơn giản. - Loại ose hay gặp : Glc, Rha, Xyl - Ít khi gặp 2 mạch đường (gắn vào 2 nơi) - Ít khi gặp 1 mạch 3 đường (gắn vào 1 nơi) - Thường : 1 mạch (gồm 1 hoặc 2 đường) AQ – glc – glc. AQ – glc – xyl.295. TÍNH CHẤT – ĐỊNH TÍNH (OMA) glycosid : - khó tan / dmhcơ kém phân cực. - không thăng hoa được. aglycon : - dễ tan / dmhcơ kém phân cực - khó tan / acid. - thăng hoa đượccả 2 dạng : - dễ tan trong dd. kiềm, ROH - tan được / nước nóng, bền nhiệt - kém tan / dd. NaHSO3 ( naphthoquinon) 5.1. Lý tính chung (chủ yếu của các OMA)30 chỉ có –OH  : chỉ tan / kiềm mạnh có –OH β : tan được / kiềm yếu có –COOH : tan được / kiềm rất yếu (bi)carbonat, ammoniac5.2. Tính acid-OH βtính acid mạnh hơn-OH  tính acid yếu hơn5. TÍNH CHẤT – ĐỊNH TÍNH (OMA) 315.3. Thử nghiệm vi thăng hoacó thể làm trực tiếp với bột dược liệu chứa AQ tự doRbột dược liệutinh thể AQ5. TÍNH CHẤT – ĐỊNH TÍNH (OMA) 325.4. Phản ứng BornträegerNaOH hay KOH loãngmẫu thửmàu đỏ (1,8 di-OH)xanh tím (1,2 di-OH)(naphthoquinon cũng cho màu đỏ)- trong ống nghiệm, bình lắng- trên bản mỏng, lame - trên mô thực vật . . .Thực hiện5. TÍNH CHẤT – ĐỊNH TÍNH (OMA) 33THỰC HiỆN PHẢN ỨNG BORNTRAGER trên lam kính (sau khi vi thăng hoa)bông kiềmđỏAQAQbông kiềm chuyển sang màu đỏ : 1,8 di-OH AQ 34dịch chiết kiềm loãng, nóng (1% - 5%)để nguội, acid hóa lắc với benzen lớp benzenlắc với kiềm loãng lớp kiềm lớp benzen lớp kiềm  đỏ, lớp benzen mất màuAQ lớp kiềm  vàng, huỳnh quang lục+H2O2màu đỏdẫn chất khử35XÁC ĐỊNH ACID CHRYSOPHANICdịch AQ / benzendịch benzen (vàng)lớp kiềm : đỏNH4OH x n lầnbỏ dịch NH4OH (AQ acid mạnh)lắc với NaOH 5%có acid chrysophanic(tính acid yếu, không tan / NH4OH)(AQ acid yếu)365.5. Phản ứng với Mg acetat / EtOH, MeOH- cơ chế : tạo chelat- ứng dụng : định lượng / UV-vis5. TÍNH CHẤT – ĐỊNH TÍNH (OMA) AQ có OH Mg acetatđỏ cam (1,6 và 1,8 di-OH)tím (1,2 di-OH)đỏ tía (1,4 di-OH)(đều bathochromic !)ROH375.6. Phản ứng với Pyridin / MeOH (1 : 1)Δ’ oxy hóa  vàng camΔ’ khử  tím violet phân biệt dạng oxy hóa // dạng khử.(làm thuốc thử hiện màu / SKLM).5. TÍNH CHẤT – ĐỊNH TÍNH (OMA) orange385.7. SKLM (bản silica gel)Để khảo sát toàn bộ các anthranoid trong dược liệu:- chiết bằng MeOH, EtOH (hay ROH + H2O)- lấy dịch chiết ROH chấm lên bản mỏngĐể khảo sát các aglycon mới sinh + có sẵn:- chiết (+ th.phân + oxy hóa) với H2SO4 25% + H2O2 - lắc với CHCl3, lấy dịch CHCl3 chấm lên bản mỏngĐể khảo sát các aglycon tự do (có sẵn):- chiết bằng MeOH, EtOH (hay ROH + H2O), cô- lắc với CHCl3, lấy dịch CHCl3 chấm lên bản mỏng39DUNG MÔI SKLM ANTHRANOIDđối với anthraglycosid : EtOAc – MeOH – H2O EtOAc – PrOH – H2O CHCl3 – MeOHđối với anthraquinon : Bz – CHCl3 (1:1) Bz – EtOAc Bz – EtOAc – AcOH Bz – EtOAc – HCOOH Bz – EtOH – AcOH 40HIỆN MÀU VẾT TRÊN SKLM a. dưới ánh sáng thường b. dưới UV 254 / 365 nm c. sau khi xử lý với thuốc thử - hơi ammoniac - KOH / ROH - Pyridin / MeOH - Mg acetat / ROH41365254365 + 25442Vị trí tương đối của các OMA trên bản Si-gel Chrysophanol Physcion Emodin Aloe emodin Rhein Acid emodic1,8 di-OH, 3-Me1,8 di-OH, 3-Me, 6-OMe1,8,6 tri-OH, 3-Me1,8 di-OH, 3-CH2OH1,8 di-OH, 3-COOH1,8,6 tri-OH, 3-COOHRf caoRf thấp COOH > CH2OH > CH3 tri-OH > di-OHtính phân cực :43băng này mạnh, khá đặc trưngnhiều trường hợp : tạo doublet.1630 cm–1 (chelat) 1670 cm–1 (tự do) Do 2 nhóm carbonyl 5.7. Quang phổ IR Do các nhóm -OH- OH β  3400 cm–1 (thường yếu)- OH   thường rất yếu, khó thấy - C–O (carbinol) cho băng rõ rệt ở vùng 1100 cm1 Do vòng thơm : cho băng khá rõ ở vùng 3000, 1570 cm144anthraquinon 1670340045Istizin1630340046alizarin340047Purpurin340048Emodin340049Aloin3400505.8. Phổ UV của anthraquinon 51hRfHợp chấtcác cực đại hấp thu (EtOH, nm)76Chrysophanol22525827928843275Physcione22625526728844052Emodin22325426729044036Aloe emodin22525827928743024Rhein23026043218acid emodic227252274290444PHỔ UV-Vis CỦA OMAhRf trong hệ Bz – EA – AcOH (75 : 24 : 01)526. CHIẾT XUẤT ANTHRANOID6.1. Cơ sở lý luận6.2. Chiết các dạng khử6.3. Chiết dạng Oxy-hóa6.4. Chiết glycosid (AG)6.5. Chiết aglycon (AQ) - AQ có sẵn trong dược liệu - AQ mới sinh từ glycosid53đối tượng chủ yếuDược liệu chưa xử lýchứa nhiều dạng khửkích ứng tiêu hóaDược liệu đã xử lýchứa nhiều dạng oxy hóaglycosid aglyconxuống ruột già AQxuất hiệntác dụng bị ruột nonhấp thukhông còntác dụng 6.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN546.2. CHIẾT XUẤT DẠNG KHỬMang ý nghĩa khoa học (sinh ph’ nguyên, sinh )Ít mang tính ứng dụng thực tếKỹ thuật : khó (vì sản phẩm kém bền)Có thể chiết xuất, theo điều kiện: - tránh ánh sáng (nhất là nắng) - thực hiện trong khí quyển N2, CO2 lỏng - tránh dùng dung môi ở nhiệt độ cao - tránh để mẫu tiếp xúc lâu với silica gel556.3. CHIẾT XUẤT DẠNG OXY HÓACó ý nghĩa thực tế hơn Dạng Oxy hóa dễ chiết hơn dạng khử. Dạng AQ dễ chiết hơn dạng AG. nhưng tác dụng nhuận tẩy của AQ > Aloin / Lô hội) Thực tế ít sử dụng. 8. ĐỊNH LƯỢNG OMA769. TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA OMA9.1. Của nhóm 1,2 di-OH AQ Chủ yếu : chất nhuộm màu. Các chất thông dụng : alizarin *, purpurin *, acid carminic, đỏ carminacid kermesic, acid laccaic A, B, C, D.acid ruberythricmột số : Kháng khối u (antitumor)Damnacanthal, nor-damnacanthal trong Morinda.77 dạng AG (chủ yếu là các -glucosid) - không bị chuyển hóa tại ruột non. - tại ruột già : bị thủy phân  AQ (dạng oxy-hóa) - tiếp tục bị khử  anthron, anthranol (có hoạt tính) - làm tăng nhu động cơ trơn  nhuận tẩy dạng AQ : bị hấp thu ở ruột non  không nhuận tẩy.9.2. của nhóm 1,8 di-OH AQ 9. TÁC DỤNG SINH HỌC CỦA OMAtime added:30 min!AQ bịhấp thu !NHUẬN TẨYAQ gâykích ứng !TÁC DỤNG DƯỢC LỰC CỦA OMAAG  AQ  dạng khửmất tínhnhuận tẩy809. TÁC DỤNG CỦA OMA  nhu động cơ trơn (ruột, bàng quang, tử cung . . .) tác dụng chậm (uống : sau 6 – 10 h) : nhuận xổ tẩy phụ trợ điều trị sỏi thận (liều trung bình !) bài tiết qua phân, nước tiểu, sữa, mồ hôi (nhuộm màu) tránh dùng lâu dài (lệ thuộc thuốc, giảm Kali-huyết) không dùng cho phụ nữ có thai, cho con bú . . . không dùng liều cao đối với người có sỏi (gan mật, niệu) thận trọng : người già, trẻ nhỏ, bệnh trĩ một số có tác dụng kháng nấm da (hắc lào), thông mật một số có tác dụng điều hòa / kích thích miễn dịch (aK)81PHÂN BỐ TRONG TỰ NHIÊNa. Trong côn trùng, thực vật bậc thấp : Ítb. Trong thực vật bậc cao : chiếm đại đa số b1. Lớp 1 lá mầm : Asphodelaceae (chi Aloe) b2. Lớp 2 lá mầm : khá hẹp, chủ yếu ở : - Rubiaceae (Rubia, Morinda, Cinchona) - Fabaceae (chi Cassia) - Polygonaceae (chi Rheum, Rumex) - Rhamnaceae (chi Rhamnus) . . .82CÁC DƯỢC LiỆU ĐÁNG CHÚ Ý Họ Fabaceae 1. Phan tả diệp 2. Thảo quyết minh 3. Muồng trâu Họ Liliaceae 4. Lô hội Họ Polygonaceae 5. Đại hoàng 6. Hà thủ ô đỏ Họ Rubiaceae 7. Ba kích 8. Nhàu83A. Bài giảng Dược liệu I (1998), pp. 215 – 258.B. DĐVN, III (2002) p 310 (Ba kích), p 353 (Đại hoàng), p 369 (Hà thủ ô), p 401 (Lô hội), p 420 (Muồng trâu), p 470 (Thảo quyết minh)TÀI LiỆU THAM KHẢO CHÍNH84WEBSITES THÔNG DỤNG1. Hình ảnh Google (Images) > “tên khoa học của cây” Google (Internet) > “Yamasaki Collection”2. Thông tin Google (Internet) > “Từ khóa” > “Từ khóa” eBooks CHÚTrong 08 dược liệu cần tham khảo, giáo viên chỉ giới thiệu 01 dược liệu làm mẫu (Đại hoàng).Lớp sẽ phân công 07 nhóm tự soạn 07 dược liệu còn lại, theo 1 dàn bài chung.Sau khi soạn, nhân bản và trao đổi trong lớp để mỗi sinh viên có đủ bộ bài soạn gồm 08 dược liệu này.Nội dung góp ýcần thay đổi nhiều (C)chấp nhận được (B)em rất thích(A)1. Giờ giấc lên lớp2. Nội dung bài giảng3. Tốc độ giảng4. Cách truyền đạt5. Hình thức bài giảng6. Nhiệt tình với sinh viênMỜI CÁC BẠN LÀM PHIẾU GÓP Ý CHO GIÁO VIÊN(đánh dấu X vào ô được chọn)nộp cho lớp trưởng vào cuối giờ