tổng hợp dẫn xuất của rutin, một hợp chất có hàm lượng cao trong cây hoa hòe ở Việt Nam - Pdf 26


Xã hội hiện đại ngày nay cùng với yêu cầu về tuổi thọ phải ngày
càng cao đã đặt ra cho các nhà khoa học nhiều bài toán mới nhằm tìm
kiếm các chất có hoạt tính sinh học đặc biệt là các chất có nguồn gốc
từ thiên nhiên do khả năng gây độc của chúng thấp, độ an toàn trong
sử dụng cao để ứng dụng trong điều trị bệnh nhất là các loại bệnh nan
y, và hiện nay họ flavonoid nhận được sự quan tâm của nhiều nhà
khoa học trên thế giới do chúng luôn có mặt trong các loại thực phẩm
hàng ngày của con người, các nghiên cứu cho thấy các chất thuộc họ
này không gây độc cho cơ thể dù dùng ở liều cao và khi sử dụng kết
hợp với các loại thuốc khác như thuốc trị ung thư thì giúp làm giảm
tác dụng phụ của các loại thuốc này. Rất nhiều các hợp chất được
chiết tách đã được nghiên cứu và thử nghiệm, hàng loạt các hợp
chất tổng hợp và bán tổng hợp vẫn đang liên tục được tạo ra trên rất
nhiều phòng thí nghiệm trên thế giới nhằm tìm kiếm các loại thuốc,
các chất hóa học có tác dụng mạnh hơn và ít độc hại hơn đối với cơ
thể người bệnh.
Trên cơ sở đó, chúng tôi đề ra hướng nghiên cứu cho đề tài là tiến
hành tổng hợp dẫn xuất của rutin, một hợp chất có hàm lượng cao
trong cây hoa hòe ở Việt Nam, từ đó thử nghiệm hoạt tính sinh học
của chúng nhằm có được những nghiên cứu bước đầu cho việc tổng
hợp các dẫn xuất khác sau này đồng thời hy vọng có thể tìm thêm
được những hợp chất mới có khả năng ứng dụng cao trong nhiều lĩnh
vực, đặc biệt là trong y dược.
1

Flavonoid là một nhóm bao gồm khoảng 4000 hợp chất tự nhiên
hiện diện trong nhiều thành phần của cây cối cũng như trong các loại
rau quả, nước uống như rượu vang đỏ, trà, cà phê, bia hay cả trong
các bài thuốc dân gian. Người ta dự đoán con người tiêu thụ tổng
lượng flavonoid trong thực phẩm vào khoảng vài trăm milligram mỗi

Các flavonoid là các chất kháng oxy hóa tự nhiên. Các flavonoid
có khả năng bắt các gốc gây oxy hóa như superoxide anion, các gốc
hydroxyl, peroxy.
%%%F/"#9"/#7"DI"D,#>
Trong những năm gần đây đã có nhiều nghiên cứu ở mức độ in
vitro và in vivo cũng như các nghiên cứu về dịch tễ học đề cập đến
vai trò của flavonoid ở khẩu phần ăn hàng ngày trong việc ngăn ngừa
ung thư, một số sự kết hợp trong điều trị được đề cập đến đối với
thực phẩm giàu flavonoid như sử dụng đậu nành và ung thư vú thời
kỳ tiền mãn kinh, trà xanh và ung thư bao tử, hành và ung thư phổi…
Vì vậy, hiểu biết thêm về khả năng chống ung thư của các loại thực
phẩm này sẽ giúp bổ sung thói quen trong ăn uống của chúng ta.
Ngoài ra, bên cạnh các flavonoid tự nhiên thì các flavonoid tổng
hợp là những ứng cử viên cho các loại thuốc chống ung thư trong
tương lai, một số các hợp chất này đang ở trong giai đoạn thăm dò
3
lâm sàng như flavopiridol, 5,6-dimethylxanthenone-4-acetic acid,
phenoxodiol hay silybin,…
Cơ chế kháng ung thư của flavonoid
- Flavonoids là tác nhân ngăn ngừa về mặt hóa học
- Flavonoid ức chế sự phát triển hoặc tăng sinh của tế bào ung thư
- Flavonoid là tác nhân chống lại sự xâm nhập, sự bám dính và sự
phát triển mạch
- Các dẫn xuất flavonoid có tác dụng ngăn ngừa tác dụng phụ của
doxorubicin.
%%JA#B"C"DE#F"D3+KL
Do khả năng của flavonoid ức chế lại sự tạo thành các chất trung
gian của quá trình viêm.
%%M*+, ,-4"DN#."D"DO*3P6+QI,-RST"#,+L
%%U2*34"4+5V//#W/F/X"Y:L

Quercetin là một hợp chất phenol được tìm thấy trong nhiều loài
cây thiên nhiên, trong nhiều sản phẩm thực phẩm, các loại thuốc
nhuộm tự nhiên….
Trong những năm gần đây, quercetin được nghiên cứu rộng rãi
trên thế giới do nó có hoạt tính mạnh so với các loại flavonoid khác.
Tuy nhiên nguồn quercetin có sẵn trong thiên nhiên tương đối thấp,
đòi hỏi quá trình trích chiết lâu dài và kém hiệu quả do đó người ta đã
sử dụng phương pháp thủy phân rutin, một loại flavonoid có hàm
lượng cao trong một số loại cây để tạo ra quercetin. Phương pháp này
đặc biệt phù hợp với điều kiện của Việt Nam, là nơi trồng nhiều cây
Hòe, loại cây có hàm lượng rutin lên đến 30%. Vì vậy, trong khuôn
5
khổ đề tài nghiên cứu này, chúng tôi chọn phương pháp thủy phân
rutin thành quercetin để tạo ra nguyên liệu ban đầu cho các phản ứng
tổng hợp tiếp theo.
 Một số tác dụng dược lý của quercetin
 Quercetin làm giảm nguy cơ ung thư
 Quercetin giúp ngăn ngừa bệnh tim
 Là chất chống oxy hóa
 Hoạt tính kháng viêm, kháng virus
 Đối với bệnh đục thủy tinh thể
 Quercetin và một số dẫn xuất của nó có khả năng ứng dụng trong
việc ngăn ngừa và điều trị bệnh suy thoái xương.
Đa số các nghiên cứu cho thấy không có bằng chứng nào chứng tỏ
quercetin là chất có thể gây những biến đổi về mặt sinh học.
Quercetin có khả năng là nguyên liệu ban đầu trong các chương
trình nghiên cứu phát triển về thuốc. Ảnh hưởng tích cực của
quercetin lên các tế bào ung thư đã thúc đẩy nhiều nghiên cứu tổng
hợp cũng như thử nghiệm các dẫn xuất của quercetin để nhằm tìm
kiếm các tác nhân chống ung thư hiệu quả nhất và đã đạt được một số

loại phổ
1
H-NMR,
13
C-NMR, DEPT, HSQC, HMBC.
%J nf
%JF/#/#+W,-I,+",O#4*#.X3P,#0:N#9",[4oIX-/X,+"
Chiết rutin từ nụ hoa hòe trong dung môi ethanol 80% bằng
phương pháp đun hồi lưu, tiếp tục thủy phân rutin thành quercetin
trong môi trường axit:
7
%J%p"D#?N/F/5q"GI=,Xj,X-/0*oIX-/X,+"$
'r6s%%$ Tổng hợp các dẫn xuất ester của quercetin
i) n-butyl isocyanat, pyridin, nhiệt độ phòng
ii) thiophene-2-carboxylic chlorid, pyridin, nhiệt độ phòng
iii) Benzoyl chlorid, pyridin, nhiệt độ phòng
iv) 4-morpholine-carbonylchlorid, pyridin, nhiệt độ phòng
v) Propionyl chlorid, pyridin, nhiệt độ phòng
vi) Anhydric acetic, pyridin, nhiệt độ phòng
%JJp"D#?N/F/5q"GI=,X,#X-/0*oIX-/X,+"$
8
'r6s%J$ Tổng hợp các dẫn xuất ether của quercetin
i) Dimethyl sulfat, K
2
CO
3
, aceton, đun hồi lưu
ii) Benzyl bromid, K
2
CO

9
cực đại ở bước sóng 532 nm. Phản ứng này thực hiện trong môi
trường pH = 2-3, ở nhiệt độ 90-100
o
C trong vòng 15 phút. Các chất
chống oxy hóa sẽ ức chế quá trình peroxy hóa lipit màng tế bào, ngăn
chặn sự tạo thành MDA. Cường độ màu của dung dịch tỉ lệ với hàm
lượng MDA.
HN
N
O
S OH
2
+
CC
O
H
C
H
O
H
H
t
0
-2H
2
O
HN
N
O

truyền, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên TP.HCM)
Sử dụng phương pháp Sulforhodamine B (SRB) là một phương
pháp nhuộm màu đơn giản và nhạy để xác định độc tính tế bào của
10
một chất. SRB là một thuốc nhuộm tích điện âm sẽ liên kết tĩnh điện
được với các phần tích điện dương của protein. Lượng thuốc nhuộm
liên kết sẽ phản ánh lượng protein tổng của tế bào.
Trong thử nghiệm, tế bào được cố định, rửa và nhuộm với SRB.
Sau đó SRB liên kết với protein tế bào được hòa tan tạo dung dịch
trong suốt có màu hồng. Mật độ quang đo được của dung dịch tương
quan với lượng protein tổng hay số lượng tế bào. Sự thay đổi lượng
tế bào so với mẫu chứng phản ánh độc tính tế bào của chất.
Al{{|
J l}~•
Cho 60,0 gam dược liệu (bột nụ hoa hòe) và 600 ml dung môi
ethanol 80% (5 lần) vào bình cầu 1000 ml, đun hồi lưu ở nhiệt độ sôi
của dung dịch và khuấy bằng máy khuấy trong 120 phút. Lọc, sau đó
gộp các dịch chiết lại loại bớt dung môi dưới áp suất thấp. Làm lạnh
để kết tinh rutin, lọc, rửa sạch bằng nước lạnh rồi đem phần rutin thu
được sấy khô ở 80
o
C thu được rutin thô. Làm tinh rutin bằng cách
cho kết tinh lại 3 lần trong dung dịch ethanol 80%.
Sau đó rutin thô được tinh chế lại nhiều lần bằng etanol. Rutin thô
chiếm 27% trong nụ hòe.
- Sản phẩm thu được có dạng bột màu vàng nhạt ánh xanh, t
nc
(
o
C) =

374nm.
- Phổ IR (cm
-1
): 3410, 2921, 1667, 1611, 1520, 1318, 1262, 1167,
1134, 934, 792, 600.
- Khối phổ MS cho pick [M+H]
+
= 303 tương ứng với công thức
phân tử là C
15
H
10
O
7
.
- Phổ
1
H-NMR (DMSO, δ ppm): 6,19 (H
6
, d, J=2), 6,41 (H
8
, d,
J=2Hz), 7,68 (H
2’
, d, J=2Hz), 6,88 (H
5’
, d, J=8Hz), 7,53 (H
6’
, dd, J=2
và 8Hz).

5
), 163,88 (C
7
), 175,84 (C
4
).
JJ _ €\)••
- Quá trình acyl hóa (6 hợp chất): quercetin (1 mmol) được hòa tan
trong pyridin (2 ml) sau đó nhỏ từ từ từng giọt tác nhân phản ứng vào
(anhydric acetic, acyl chloride hoặc alkyl isocyanate, 7 mmol), hỗn
hợp phản ứng được khuấy trong khoảng 16h sau đó đổ vào trong hỗn
hợp nước đá lạnh, lọc rửa phần rắn thu được sau đó tiến hành làm
12
sạch bằng cách cho chạy qua sắc ký cột hoặc kết tinh nhiều lần trong
các dung môi đã được nghiên cứu thăm dò và chọn lựa.
- Quá trình alkyl hóa (4 hợp chất): cho vào bình cầu hai cổ 0,302g (1
mmol) quercetin cùng với 50 ml acetone khuấy đều khoảng 15 phút,
sau đó cho thêm 4g K
2
CO
3
khan và nhỏ từ từ 0,693g (6 mmol)
dimethyl sulfate (hoặc các alkyl bromide khác) vào. Hỗn hợp được
đun hồi lưu và theo dõi phản ứng bằng sắc ký lớp mỏng. Sau khi
phản ứng kết thúc, lọc bỏ potassium carbonate, dịch qua lọc được cô
quay loại dung môi. Phần rắn còn lại sau đó được rửa với nước, sấy
khô và làm sạch qua sắc ký cột.
Riêng với rutin, tiến hành methoxy hóa tương tự như quercetin
với dimethyl sulfate, sau khi loại bỏ K
2

),
1,44-1,54 (8H, CH
2
), 3,05-3,15 (8H, CH
2
), 6,64 (H
6
, d, J=2), 7,10
(H
8
, d, J=1,5Hz), 7,75 (H
2’
, d, J=2Hz), 7,40 (H
5’
, d, J=8,5Hz), 7,83
(H
6’
, dd, J=2 and 8,5Hz), 7,83-8,07 (4H, N-H), 12,18 (OH
5
).
-
13
C-NMR (δ ppm): 13,60 (CH
3
), 19,41 (CH
2
), 31,25 (CH
2
), 39,92
(CH

), 160,30 (C
7
), 176,89 (C
4
),
152,67-153,22 (ester).
%$JyJ•yM•yUy‚NX",*,#+4N#X"X%/*-S4":24G:12*34"
- Sản phẩm thu được có dạng bột màu trắng.
- Phổ IR (cm
-1
): 3100, 1735, 1647, 1417, 1354, 1252, 1054, 862, 730.
- Khối phổ MS cho mũi [M+H]
+
= 853 tương ứng với công thức phân
tử là C
40
H
20
O
12
S
5
.
-
1
H-NMR (500MHz, DMSO-d
6
): 7,21-7,36 (5H vòng thiophene) ;
7,57 (H
6

50
H
30
O
12
.
- Phổ
1
H-NMR (DMSO, δ ppm): 7,46-8,13 (25H, vòng benzoyl),
7,93 (H
6
, d, J=2), 7,99 (H
8
, d, J=2Hz), 8,23 (H
2’
, d, J=2Hz), 8,20 (H
5’
,
d, J=8Hz), 8,00 (H
6’
, dd, J=2 và 8Hz).
14
- Phổ
13
C-NMR (DMSO, δ ppm) kết hợp với DEPT: 127,48-130,11
và 133,97-134,57 (vòng benzoyl), 110,62 (C
8
), 115,30 (C
6
), 114,45

- Sản phẩm Q-4 thu được có dạng bột màu vàng nhạt, độ sạch > 93%.
- Phổ IR (cm
-1
): 3517, 2966, 2922, 2857, 1728, 1652, 1421, 1235,
1114, 850, 745, 572.
- Khối phổ MS cho mũi [M+H]
+
= 755 tương ứng với công thức phân
tử là C
35
H
38
N
4
O
15
.
- Phổ
1
H-NMR (DMSO, δ ppm): 3,30-3,67 ( vòng morpholin), 6,75
(H
6
, d, J=2), 7,17 (H
8
, d, J=2Hz), 7,87 (H
2’
, d, J=2Hz), 7,57 (H
5’
, d,
J=8Hz), 7,84 (H

9
), 160,16 (C
5
), 157,01 (C
7
),
151,03-151,58 (4 nhóm ester), 176,29 (C
4
).
U$JyJ•yM•yUy‚NX",*N-4N+4":24G:12*34"
- Sản phẩm thu được có dạng bột màu trắng, độ sạch > 98%.
- Phổ IR (cm
-1
): 3095, 2984, 2944, 1770, 1644, 1183, 1121, 978, 894.
- Khối phổ MS cho mũi [M+H]
+
= 583 tương ứng với công thức
phân tử là C
30
H
30
O
12
.
- Phổ
1
H-NMR (DMSO, δ ppm): 1,09-1,08 (15H, CH
3
), 2,62-2,70
(10H, CH

), 123,64 (C
5’
), 127,11 (C
6’
), 126,64 (C
1’
), 133,22 (C
3
), 142,18
(C
3’
), 144,47 (C
4’
), 149,69 (C
2
), 153,31 (C
9
), 154,46 (C
5
), 156,37 (C
7
),
167,34 (C
4
), 171,09-172,04 (5 nhóm ester).
Z$JyJ•yM•yUy‚NX",**/X,4G:12*34"
- Sản phẩm thu được có độ sạch > 98%.
- Phổ IR (cm
-1
): 3089, 2932, 1773, 1641, 1373, 1189, 1135, 1017,

- Phổ
13
C-NMR (CDCl
3
, δ ppm) kết hợp với DEPT: 20,33-20,95
(CH
3
), 108,89 (C
8
), 113,76 (C
6
), 114,53 (C
10
), 123,65 (C
2’
), 123,79
(C
5’
), 126,25 (C
6’
), 127,49 (C
1’
), 133,84 (C
3
), 142,03 (C
3’
), 144,24
(C
4’
), 150,16 (C

H-NMR (DMSO, δ ppm): 3,75-3,89 (15H,CH
3
, s), 6,48 (H
6
, d,
J=2,5), 6,81 (H
8
, d, J=2,5), 7,63 (H
2’
, d, J=2), 7,12 (H
5’
, d, J=8,5),
7,66 (H
6’
, dd, J=2 và 8,75).
- Phổ
13
C-NMR (DMSO, δ ppm) kết hợp với DEPT: 55,54-59,18
(CH
3
), 92,99 (C
8
), 95,71 (C
6
), 108,44 (C
10
), 111,04 (C
2’
), 111,41 (C
5’

+
= 753 tương ứng với công thức phân
tử là C
50
H
40
O
7
.
- Phổ
1
H-NMR (DMSO, δ ppm): 4,94-5,25 (10H,CH
2
, s), 7,27-7,63
(vòng benzyl), 6,70 (H
6
, d, J=2Hz), 6,90 (H
8
, d, J=2Hz), 7,73 (H
2’
, d,
J=2Hz), 7,18 (H
5’
, d, J=9Hz), 7,61 (H
6’
, dd, J=2 và 9Hz).
- Phổ
13
C-NMR (DMSO, δ ppm) kết hợp với DEPT: 69,87-72,86
(CH

), 162,59 (C
7
), 172,31 (C
4
).
$JyJ•yM•y‚,X,-*N-4N4G:U#:5-4G:12*34"
- Sản phẩm thu được có độ sạch khoảng 93,5%.
- Phổ IR (cm
-1
): 2966, 2937, 2907, 2874, 1663, 1591, 1505, 1320,
1199, 945, 821.
- Khối phổ MS cho mũi [M+H]
+
= 471 tương ứng với công thức phân
tử là C
27
H
34
O
7
.
17
- Phổ
1
H-NMR (DMSO, δ ppm): 0,88-1,02(12H, CH
3
) 1,64-1,79
(8H,CH
2
), 3,92-4,06 (8H, CH

), 112,79 (C
2’
), 113,69 (C
5’
), 122,15 (C
6’
), 122,23
(C
1’
), 137,31 (C
3
), 147,87 (C
3’
), 151,15 (C
4’
), 155,51 (C
2
), 156,28
(C
9
), 160,92 (C
5
), 164,53 (C
7
), 178,11 (C
4
).
%$J•yM•yUy‚,X,-*LX,#4G:J#:5-4G:12*34"
- Sản phẩm thu được có độ sạch > 99%.
- Phổ IR (cm

- Phổ
13
C-NMR (DMSO, δ ppm) kết hợp với DEPT: 55,53-56,10
(CH
3
), 92,81 (C
8
), 95,60 (C
6
), 106,19 (C
10
), 110,50 (C
2’
), 111,52
(C
5’
), 120,66 (C
6’
), 123,56 (C
1’
), 137,84 (C
3
), 141,60 (C
3’
), 148,43
(C
4’
), 149,89 (C
2
), 158,00 (C

Q-10 3,86 4,51 7,64 12,93
Q-11 0,23 1,51 3,65 10,88
mB"DJJ$ Kết quả tính SC
50
của các mẫu có hoạt tính
STT Mẫu SC
50
(µg/ml)
1 Vitamin C 5,15
2 Q 7,44
3 R 11,38
4 R-2 42,50
JU Al{‡fbA{ˆA\e
h•b 
Các mẫu có khả năng bắt gốc tự do cao (Q, R-2, R) sẽ được
tiếp tục thử khả năng kháng oxy hóa theo phương pháp MDA so sánh
với Trolox.
mB"DJM$ Kết quả tính SC
50
của các mẫu có hoạt tính
STT Mẫu SC
50
(µg/ml)
1 Trolox 2,54
2 Q 15,57
3 R-2 23,83
4 R 173,19
19
#i"G‹,$
Sự kết hợp của nhóm 5-OH ở vòng A với nhóm 3-OH và 4-oxo ở

JZ%AW,oIB,#w"D#+TL,!LD+F,-R
U†
/0*/F/LqI/HE#B
"C"DD9:6z/,WSP4,-K"5."Db‚$
Các hợp chất có giá trị gây độc tế bào cao (>50%) ở dòng
MCF-7 tiếp tục được đem thử ở các nồng độ khác nhau để tìm giá trị
IC
50
của các hợp chất này. I (%) là phần trăm ức chế tăng trưởng của
tế bào.
STT Tªn mÉu
IC
50
± §LC (µg/ml)
1 Q
39,04 ± 4,91
2 Q-1
25,09 ± 7,82
3 Q-5
28,56 ± 1,73
4 Q-6
43,06 ± 2,24
5 Q-9
77,72 ± 5,83
6 R-2
98,58 ± 5,53
s,#RJŠ$ Kết quả giá trị IC
50
(µg/ml) của một số flavonol
và dẫn xuất

chiều hướng tăng lên (Q-1, Q-5, Q-6) trong khi nhóm eter lại làm
giảm khả năng này (Q-9, R-2).
22
Bên cạnh đó, vị trí 3 của quercetin cũng cần được quan tâm trong
những nghiên cứu tiếp theo, vai trò của nhóm 3-OH trong khả năng
kháng oxy hóa rất quan trọng, tuy nhiên ở khả năng gây độc tế bào
qua so sánh kết quả các mẫu Q, R-2, Q-9 có thể thấy vị trí 3-OH làm
giảm hoạt tính, cần tiếp tục nghiên cứu thay thế vị trí này bằng các
nhóm có thể làm tăng hoạt tính, kết quả này cũng phù hợp với nghiên
cứu công bố trên tạp chí Anti-Cancer Drugs năm 2007 khi thay nhóm
3-OH của quercetin bằng nhóm phenylisocyanate sẽ làm tăng khả
năng chống tăng sinh tế bào lên gấp 73-308 lần tùy dòng tế bào.
J‚Al{ ‡fbA{ ˆAby
AAŒ$
12 hợp chất tiếp tục được đem thử hoạt tính kháng nấm, kháng
khuẩn. Q-1 có khả năng mạnh nhất là kháng 6/8 dòng vi sinh vật thử
nghiệm với nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) là 25; 50; 50; 50; 50; 50
µg/ml, Q kháng được 2 dòng với MIC là 25 µg/ml, các hợp chất R,
Q-2, Q-5 kháng được 1 dòng vi sinh vật với các giá trị MIC lần lượt
là 12,5; 50; 50 µg/ml, còn lại các hợp chất khác không có khả năng
kháng nấm, kháng khuẩn.
$Al|]
Al|
1- Đã tổng hợp được 10 dẫn xuất từ rutin và quercetin, trong đó theo
tìm kiếm trên công cụ Sci Finder tháng 5 năm 2008 thì có 3 hợp chất
chưa có tài liệu công bố (3,3’,4’,7-tetrabutylcarbamoyloxy-5-
hydroxyflavone ƒ„, 3,3’,4’,5,7-pentathiophene-2-
carbonyloxyflavone ƒ%„, 3,3’,4’,7-tetra(morpholine-4-
carbonyloxy)-5-hydroxyflavone ƒM„).
23


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status