Giáo trình Dược liệu học - Phần 2

Nội dung text: Giáo trình Dược liệu học - Phần 2

1. CHƯƠNG 6 DƯỢC LIỆU CHỨA FLAVONOID MỤC TIÊU HỌC TẬP Sau khi học xong bài này sinh viên phải trình bày được: 1. Đại cương về flavonoid. 2. Cấu trúc, phân loại flavonoid. 3. Tính chất của flavonoid. 4. Các phản ứng định tính flavonoid. 5. Tác dụng, công dụng của flavonoid. 6. Đặc điểm thực vật, bộ phận dùng, thành phần hóa học, tác dụng, công dụng của các dược liệu chứa flavonoid trong chương trình. NỘI DUNG I. ĐẠI CƯƠNG VỀ FLAVONOID Flavonoid là một nhóm lớn của các hợp chất phenol thực vật có cấu trúc cơ bản là diphenylpropan (C6-C3-C6). Flavonoid là nhóm hợp chất thường gặp trong thực vật. Nhiều loại rau quả và dược liệu thường dùng có chứa nhóm hợp chất này. Phần lớn các chất flavonoid có màu vàng. Tuy nhiên, cũng có một số phân nhóm hay chất thuộc flavonoid nhưng không có màu hay có màu cam, đỏ, tím, xanh. Cũng cần chú ý rằng có một số nhóm hợp chất khác trong thực vật cũng có màu nhưng không thuộc flavonoid như carotenoid, anthranoid, xanthon, betain. II. CẤU TRÚC, PHÂN LOẠI 1. Khung của flavonoid Người ta xếp vào nhóm flavonoid những chất có cấu tạo khung theo kiểu C6-C3-C6 hay nói cách khác là khung cơ bản gồm 2 vòng benzen A và B nối với nhau qua một mạch 3 carbon. C B A C C Trong đa số trường hợp, mạch 3 carbon đóng vòng với vòng A tạo nên dị vòng 6 cạnh có oxy C. Dị vòng C có thể là: 80
2. O O O O O O Dihydropyran γ-pyron dihydro-γ-pyron Pyrilium Nếu ghép vòng C với vòng A thì có các nhân: 1 O O O O 2 3 4 O O Benzodihydropyran Benzo-γ-pyron Benzo dihydro-γ-pyron Benzopyrilium Việc đánh số trên khung bắt đầu từ dị vòng, số 1 từ dị tố oxy rồi tiếp đến vòng A, vòng B được đánh số phụ. Trường hợp không có vòng C (nghĩa là mạch 3C hở), ví dụ trường hợp chalcon thì đánh số bắt đầu từ vòng B, vòng A được đánh số phụ. 2' 3' 8 1 5' 2 3 O 1' 1 7 B 4' 6' B 4 2 4' A C A 3 6' 5' 1' 6 5 6 3' a 4 ß 5 2' O Flavan Chalcon 2. Phân loại flavonoid Có nhiều cách phân loại khác nhau, cách phân loại thường dùng là dựa vào vị trí của gốc aryl (vòng B) và các mức độ oxy hoá của mạch 3C. Người ta chia flavonoid thành 3 nhóm chính dựa trên vị trí của vòng B trên mạch 3 carbon: euflavonoid là các flavonoid có gốc aryl ở vị trí C-2, isoflavonoid có gốc aryl ở vị trí C-3 và neoflavonoid có gốc aryl ở vị trí C-4. 81
3. 2.1. Euflavonoid Euflavonoid bao gồm các phân nhóm: flavan, flavan 3-ol, flavan 4-ol, flavan 3,4-diol, anthocyanidin, dihydrochalcon, chalcon, auron, flavanon, 3-hydroxy flavanon, flavon và flavonol. O O O OH OH Flavan Flavan-4-ol Flavan-3-ol (Catechin) O O OH OH OH O Flavan-3,4-diol Dihydrochalcon (Leucoanthocyanidin) Anthocyanidin OH O O C H O O O Chalcon Auron Flavanon O O O OH OH O O O 3-Hydroxy Flavanon Flavon 3-Hydroxy Flavon (Flavanonol) (Flavonol) 2.1.1. Flavan 3-ol Nhóm flavan 3-ol còn dược gọi là nhóm catechin. Tùy theo các nhóm thế đính vào 2 vòng A và B mà có những chất flavan 3-ol khác nhau. Catechin và những đồng phân của nó cũng như gallocatechin và những đồng phân của chất này là những dẫn chất flavan 3- ol gặp tương đối phổ biến trong thực vật, ví dụ như trong lá trà. 2.1.2. Flavan 3,4-diol Các dẫn chất flavan 3,4-diol (hay còn được gọi là leucoanthocyanidin) đều là những chất không màu, có tính quang hoạt, khi đun với acid hydroclorid đậm đặc dễ chuyển thành anthocyanidin có màu đỏ. Vì dễ bị oxy hóa và trùng hợp hóa nên khó phân lập chất tinh khiết. Phần lớn các flavan 3,4-diol cũng tồn tại trong thiên nhiên ở dạng dimer và cũng được gọi là protoanthocyanidin. Các đơn phân được xác định bằng cách chuyển thành các dẫn chất anthocyanidin tương ứng. Chúng được gọi tên bằng cách thêm tiếp đầu 82
4. ngữ leuco trước tên dẫn chất anthocyanidin mà nó chuyển thành ví dụ leucocyanidin sẽ cho cyanidin, leucopelargonidin sẽ cho pelargonidin. 2.1.3. Anthocyanidin Anthocyanidin (hay còn gọi là phenylbenzopyrilium) là những sắc tố rất phổ biến trong thực vật thuốc nhóm flavonoid có màu xanh, đỏ hoặc tím. Trong cây hầu hết các sắc tố này đều ở dạng glycosid (anthocyanosid) nằm trong dịch tế bào. Ba đại diện điển hình của nhóm này là pelargonidin, cyanidin và delphinidin. 2.1.4. Chalcon Chalcon có 2 vòng A và B nối với nhau bởi một mạch hở 3 carbon, không có dị vòng C như các flavonoid khác. Chý ý rằng số thứ tự của khung bắt đầu từ vòng B. Chalcon là những chất có màu vàng đến vàng cam. Chalcon có chủ yếu trong hoa của một số loài thuộc họ Cúc - Asteraceae. Để nhận biết chalcon có thể dùng hơi aminiac hoặc khói kiềm của thuốc lá, màu của chalcon sẽ chuyển sang đỏ cam hay đỏ. Chalcon cũng có thể gặp trong các bộ phận khác của cây như vỏ, lá, quả, rễ. Một ví dụ điển hình của chalcon là isoliquiritigenin trong rễ Cam thảo. Dưới tác dụng của acid, chalcon có thể chuyển thành flavanon. Khi tạo thành glycosid, phần đường nối vào vị trí 4' và một số ít ở vị trí 2'. 2.1.5. Dihydrochalcon Những dẫn chất dihydrochalcon ít gặp trong tự nhiên. Một số dihydrochalcon có vị rất ngọt ví dụ chất neohesperidosid có vị ngọt gấp 2000 lần đường mía. 2.1.6. Auron Auron là nhóm flavonoid có màu vàng sáng. Khung của auron cũng có 15 C như những các flavonoid khác nhưng dị vòng C chỉ có 5 cạnh. Số lượng cũng như sự phân bố của các auron trong cây cũng khá hạn chế. Chất auron điển hình là aureusidin gặp phổ biến trong hoa một số họ như Asteraceae, Scrophulariaceae, Plumbaginaceae và Oxalidaceae ở dạng 4-glucosid hay 6-glucosid. 2.1.7. Flavanon Flavanon khác flavon ở chỗ không có nối đôi ở vị trí 2-3, có carbon bất đối ở C-2 nên có tính quang hoạt. Flavanon là những chất không màu nhưng khi làm phản ứng cyanidin thì cho màu rõ hơn flavon, ngoài ra flavanon có điểm chảy thấp hơn flavon tương ứng, dựa vào đây có thể sơ bộ nhận biết flavanon. Nhóm này có nhiều chất ví dụ như hesperidin gặp trong vỏ một số cây thuộc chi Citrus, liquiritigenin trong cam thảo... 2.1.8. Flavanon 3-ol Flavanon 3-ol (còn được gọi là 3-hydroxy flavanon, flavanolol, dihydroflavonol) có 2 carbon bất đối ở C-2 và C-3 nên có thể tồn tại 6 đồng phân là 2-d, 2-l và 2-dl. Phần lớn 83
5. các chất dihydroflavonol ở dạng aglycon, cũng có một số ở dạng glycosid. Dihydroflavonol khó phân lập vì kém bền, dễ bị oxy hóa. Tuy nhiên dihydroflavonol phân bố tương đối rộng từ dương xỉ đến thực vật hạt trần và hạt kín. Sau đây là một số dẫn chất: - Dihydrokaempferol (=aromadendrin) = 4',5,7 trihydroxy dihydroflavonol. - Dihydroquercetin (=taxifolin) = 3',4',5,7 tetrahydroxy dihydroflavonol. - Dihydromyricetin (=ampeloptin)= 3',4',5',5,7 pentahydroxy dihydroflavonol. 2.1.9. Flavon Flavon khác flavanon ở chỗ có nối đôi ở vị trí 2-3. Các dẫn chất flavon rất phổ biến trong thực vật và là các chất kết tinh không màu đến màu vàng nhạt. Chất đơn giản nhất không có nhóm thế nào trên khung có tên là flavon đã được phân lập từ cây Anh thảo (Primula). Hai flavon hay gặp nhất trong cây là apigenin và luteolin. 2.1.10. Flavonol Flavonol (=flavon 3-ol) là những chất kết tinh màu vàng nhạt đến màu vàng. Các dẫn chất flavonol gặp rất phổ biến trong thực vật. Quercetin là chất phổ biến trong các chất thuộc nhóm này cũng như trong các flavonoid nói chung. Hai flavonol khác cũng hay gặp trong cây là kaempferol, thứ đến là myricetin. 2.2. Isoflavonoid Isoflavonoid bao gồm nhiều nhóm khác nhau: isoflavan, isoflav-3-ene, isoflavan-4-ol, isoflavanon, isoflavon, rotenoid, pterocarpan, coumestan, 3-aryl-coumarin, coumaronochromen, coumaronochromon, dihydroisochalcon, homoisoflavon. Isoflavonoid thường gặp trong họ Đậu - Fabaceae. 2.2.1. Isoflavan Ví dụ glabridin là một thành phần flavonoid gặp trong rễ Cam thảo. O O O OH OH Isoflavan Glabridin 2.2.2. Isoflav-3-ene Ví dụ glabren cũng có trong rễ Cam thảo. 84
6. O HO O OH O Isoflav-3-en Glabren 2.2.3. Isoflavan-4-ol (=Isoflavanol) Ví dụ lapathiol trong cây Polygonum lapathifolium. OMe (Hoặc OH) O O OH OH OH (Hoặc MeO) Isoflavan-4-ol Lapathinol 2.2.4. Isoflavon Isoflavon là nhóm lớn nhất của isoflavonoid với 364 chất đã biết. Ví dụ Daizein và một số chất khác có trong Sắn dây. O HO O O O OH Isoflavon Daizein 2.2.5. Rotenoid Cho đến nay đã có hơn 75 chất thuộc nhóm này đã được phân lập. Chất điển hình là rotenon có trong cây Thuốc cá- Derris elliptica. 85
7. 5' H O O 6a O 12a H O OMe OMe Rotenon 2.2.6. Pterocarpan Ví dụ chất erythrabyssin II có trong rễ cây Vông nem - Erythrina variegata. 4 5 O O 6 HO O O 3 6a 7 2 12a 8 1 O 9 O 11 10 OH Pterocapan Erythrabyssin II 2.2.7. Coumestan Ví dụ chất wedelolacton có trong cây Sài đất - Wedelia calendulacea và cỏ Nhọ nồi - Eclipta alba. 5 4 H CO O 6 O 3 O O 3 6a 7 2 OH 8 1 O 9 O 11 OH 10 Coumestan Wedelolacton 86
8. 2.2.8. 3-aryl-coumarin Ví dụ chất pachyrrhizin có trong hạt Củ đậu Pachyrrhizus erosus. O O O O O OCH3 O O 3-Aryl-coumarin Pachyrrhizin 2.2.9. Coumaronochromen Ví dụ chất sophorophenolon trong Hòe, pachyrrhizomen có trong hạt Củ đậu - Pachyrrhizus erosus. 8 1 O MeO O O O 6 3' 4 5' OH OH Coumaranochromen Sophoroohenolone 2.2.10. Coumaronochromon Ví dụ chất lupilutin có trong hạt Lupinus luteus L. OH 8 1 O O HO O 6 3' O 4 O 5' O OH OH Coumaranochromon Lupilutin 2.2.11. α-Methyldeoxybenzoin (=dihydroisochalcon) Ví dụ chất angolensin trong Erythina poeppigiana. 87
9. 3 4 HO 2 Me Me 2' 5 3' 6 O 4' OH O 6' OMe 5' Dihydroisochalcon Angolensin 2.2.12. Aryl benzofuran (có cấu trúc C6-C2-C6) Ví dụ chất mulberosid trong lá Dâu tằm Morus alba L. 7 6 O O 2' 5 OH 4 3 Glc-O 4' 5' O-Glc Arylbenzofuran Mulberosid 2.2.13. Homoisoflavon (có cấu trúc C6-C4-C6) Ví dụ chất sappanon B trong Tô mộc - Caesalpinia sappan. O HO O OH OH OH O O Homoisoflavon Sappanon B 2.3. Neoflavonoid Neoflavonoid chỉ có giới hạn trong một số loài thực vật. 2.3.1. 4-aryl chroman Ví dụ chất brasilin có trong Tô mộc. 88
10. HO O O OH HO OH 4-Aryl-chroman Brazilin 2.3.2. 4-aryl coumarin Ví dụ calophylloid trong hạt cây Mù u - Calophyllum inophyllum. H3C O O O H3CO O O O 4-Aryl-coumarin Calophylloid 2.3.3. Dalbergion Những chất dalbergion có vòng C mở rộng. Một ví dụ là chất 4-methoxy dalbergion (có 2 đồng phân) có trong mộ số cây thuộc chi Dalbergia. O H3CO O R S O O H H Dalbergion (R và S) - 4 - methoxy dalbergion 89