Bài giảng Alkaloid - Trần Thị Phụng

1 ALKALOID  Giảng viên: Trần Thị Phụng 2Mục tiêu học tập:Sau khi học xong chương này sinh viên phải: Trình bày được Định nghĩa, tính chất chung của alkaloid.Sự phân loại alkaloid theo cấu trúc hóa học.31.Định nghĩa Alkali: kiềm Oid: Nhóm chất.Vậy alkaloid là những base hữu cơ, luôn luôn chứa nitrogen trong cơ cấu 42. Lịch Sử:1803: DESOSNE (dược sĩ người Pháp) trích ly từ cây Á phiện một muối kết tinh có phản ứng base được goi là muối á phiện.1804: SEGUIN trích ly töø caây AÙ phieän moät muoái keát tinh tan trong acid, traàm hieän bôûi base.1817: SERTURNER trích ly moät chaát töø caây AÙ phieän, ñaët teân laø Morphium vaø xaùc nhaän tính base cuûa morphium.5Công trình nghiên cứu đã phát minh hàng trăm chất base, trích ly từ cây cỏ khác,Sự phát minh ra alkaloid trong cây cỏ là tiếng vang rất lớn trong ngành Hóa ở thế kỷ XIX. Là những nét nổi bật mạnh trong sự nghiên cứu dược thảo chống ung thư, chống lão hóa và kháng khuẩn của CATHARANTHUS và PACLITAXEL từ nửa sau thế kỷ XX.63. Nguồn gốc: Thông thường các Alkaloid, trích từ Dicotyledones,Monocotyledones, Cryptogames, các ẫn hoa có nhiều mạch như Lycopodiaceae chứa rất nhiều Alkaloid mọc ở vùng nhiệt đới. Sự tiêu hóa CO2bởi cây cỏ là mạnh nhất và yếu tố nàyđóng vai trò quan trọng trong sinh tổnghợp các alkaloid. 7Một cây chứa nhiều alkaloid rất ít ởdạng tự do mà luôn ở trạng thái hóahợp với acid hữu cơ hoặc vô cơ.Cùng một cây alkaloid này đóng vai trò biến chất tính sinh lý đối với Alkaloid khác như brucine giảm độc tính của Strychnine trong hột mã tiền.Hàm lượng alkaloid thay đổi nhiều hay ít tùy theo điều kiện bên ngoài (Khí hậu, ánh sáng, mùa thu hái.),đất đai (trạng thái vật lý và thành phần hóa học.),phân bón 8Chúng là những chất dự trữ, chất thãi hay đóng vai trò là chất kích thích tố Theo Polonopski, protid của tế bào thực vật chứa amino acid như nhauthì tại sao cây này lại tạo ra một kiểu alkaloid khác cây kia? Vì vậy vai trò alkaloid trong cây chưa xác định được.94. Tính chấtAlkaloid là chất có trọng lượng phân tử khá lớn. Chứa oxigene thường là chất rắn, kết tinh, không lôi cuốn bỡi hơi nước. Alkaloid thường không màu, vị đắng và có tính triền quang ..105. Danh pháp: Gọi chúng theo tên riêng. Tiếp vĩ ngữ in xuất phát từ:- Tên chi hoặc tên của loài cây + in, ví dụ: Papaverin từ papaver somniferum; palmatin từ Jatrorrhiza palmate; cocain từ erythroxylum coca.- Tác dụng của alkaloid đó, ví dụ: morphine do từ morpheus ( gây ngủ)11 - Teân ngöôøi + in. Ví duï Pelletierin do teân Pelletier; Nicotin do teân J. Nicot. - Tieáp ñaàu ngöõ nor dieãn taû daãn chaát maát moät nhoùm metyl. Ví duï: Ephedrin (C10H15ON) norephedrin (C9H13ON).126. Phân loại: Pyridine Pyrolidine – pyridine Quinoline Isoquinoline Phenantrene Indol.136.1 Nhóm pyridine: Sườn cơ bản14Nhóm pyridine: Trigoneline (C7H7O2N) trong hạt Cà phê15Tổng hợp trigoniline (PP HANTZSCH)16Ricinine (C8H8O2N2) trong hạt Thầu dầu 17Những alkaloid có trong hạt Cau ( Areca cotechu ) như sau:Guvacine (acid1,2,5,6_tetrahidronicotinic) 18Guvacoline (1,2,5,6_tetrahidronicotinatmetil)19Arecoline (N_metil_1,2,5,6_tetrahidronicotinatmetil)20Những alkaloid có trong cây lựu (Punica granatum) họ Punicaece Peletierine 21Isopeletierine22Những alkaloid có trong hạt tiêu đen (piper nigrum) họ PiperaceaePiperine 23Piper nigrum L.24Nhóm Pyridine:Ricinine (C8H8O2N2)Trigoneline (C7H7O2N) Guvacine, Guvacoline, Arecoline Peletierine, Isopeletierine Piperine256.2 Nhóm Pirolidine_Pyridine. Alkaloid có trong cây thuốc lá (nicotiana tabacum) họ Solanaceae26Acid nicotinic Acid picolic Acid isonicotine( Pyridine_3_carboxilic) ( Pyridine_2_carboxilic) (Pryridine_4_carboxilic)Nicotine27Nicotine là chất kích thích của hệ đối giao cảm, dạng tiêm cho động vật, gây sự kích thích hệ thống thần kinh trung ương.Sự hấp thu khói thuốc lá gây ra nột số bệnh: Về tiêu hóa, tuần hoàn, thần kinh.Hút thuốc lá đưa dến các hiện tượng ngộ độc: Kích ứng đường phổi, nhiễu loạn về tim, về tuần hoàn , về tiêu hóa, về thần kinh.Sự đốt cháy điếu thuốc càng chậm, ngoài nicotine, còn các chất độc khác: HCN, CO2, CO. 100g thuốc lá chứa 2% nicotine.286.3 Những alkaloid thuộc nhóm quinolineAlkaloid của vo ûcây quinquina (cinchona Rubiaceae): Có hai alkaloid quan trọng : quinine và cinchonine.. 2930Cinchona succirubra P.(Cây canhkina)313233349C3 nhóm etilenC6’ nhóm metoxi C9 nhóm hidroxiCơ cấu của quinine chứa 4 carbon phi đối xứng: C3,C4,C8,C9. (3­etilen-9-hidroxi-6’metoxiruban)3536 CinchonineRuban37Cinchonine383940Cơ cấu lập thể của quinine, quinidine Cinchonine, cinchonidine. Với Q= Với Q’= 416.4 Alkaloid thuộc nhóm isoquinoline:42Papaver somniferum L.(Cây thuốc phiện )4344Alkaloid được trích từ cây á phiện có nhân isoquinoline: Papaverine, laudanosine, laudanine45Papaverine ( C20H21O4N )46Laudanosine476.5 Những alkaloid thuộc nhóm phenantren:morphine là alkaloid quan trọng nhất trong cây Á phiện.(C17H19O3N)48Morphine49C* : C5, C6, C9, C13, C14OH : C3, C6Nhóm epoxi: C4 C5Vòng 6 chứa N-CH3: C13 C9Nối đôi : C7, C8 Codein (C18H21O3N)The bain (C19H21O3N) 50Codeine516.6 Alkaloid thuộc nhóm Indol:52Alkaloid của chi Strychnos họ Loganiaceae: Strychnine, Brucine, Vomicine.R1, R2 = H : StrychnineR1, R2 = OCH3 : Brucine53Trychnine54Trychnos ( họ Loganiaceae)55Strychnos nux-vomica L.(Cây mã tiền)56Alkaloid của chi Rauwolfia, họ Apocynaceae: Ajmaline, Ajmalicine, Serpentine, Reserpine, Yohimbine. Reserpine (C33H40O9N2) 57Reserpine5859Rauwolfia serpentina60Yohimbine ( C21H26O3N2)61Yohimbine C*: C3, C15, C16, C17, C20.Nhóm amino nhị cấp amino tam cấp OH tại C17 carbometoxi tại C166263Yohimbine647. Phương pháp ly trích:7.1. Alkaloid dễ bay hơi: Sử dụng phương pháp lôi cuốn hơi nước. Base hiện diện trong cây ở trạng thái muối, cây được phơi khô và nghiền nát thành bột, trộn bột cây với chất kiềm vô cơ amoniac hoặc vôi ) thu được alkaloid dạng muối base tự do và sau đó được lôi cuốn bởi hơi nước Ví dụ: nicotine ( trong cây thuốc lá ) 657.2 Alkaloid ổn định :Sơ đồ tổng quát ly trích alkaloid ổn định668. Thuốc thử để nhận biết alkaloid:8.1 Thuốc thử tạo tủa ( thuốc thử chung):Thuốc thử này cho với alkaloid những muối đơn giản hoặc dang phức, chúng có thể tồn tại ở dạng kết tinh hoặc vô định hình, ít tan hoặc không tan trong nước, phản ứng thực hiện trong môi trường acid nghiã là cho thuốc thử tác dụng với muối alkaloid trong nước67Thuốc thử iodur Thuốc thử Bouchardat: Iod 2,5g KI 5g Nước cất 100ml Cho trầm hiện màu nâu, tan trong lượng thừa thuốc thử, nó làm trầm hiện hoàn toàn dung dịch acid của alkaloid 68Thuốc thử Mayer_ Valser* Thuốc thử MayerHgCl2 6,8gKI 25g  Nước cất 1000ml * Thuốc thử Valser HgI2 Lượng thừa KI 10g Nước cất 100ml Để yên và lọc69Iodur Bismuth và KThuốc thử Dragendorff Bi(NO3)3 trung hòa 20gHNO3 đậm đặc 30gKI 68 Nước cất 250mlHòa tan Bi(NO3)3 trong HNO3. Lọc thêm dung dịch KI (68g) trong 60ml nước cất . Để yên 24giờ. Lọc. Pha loãng thành 250ml với nước cất .70Thuốc thử làm trầm hiện dung dịch H2SO4 của alkaloid, trầm hiện màu đỏ, tan trong lượng thừa thuốc thử.Thuốc thử Yvon Nitrat Bi 1,5g KI 7g HCl đậm đặc 20 giọt Nước cất 20ml718.2 Thuốc thử tạo màu (thuốc thử riêng ):Đó là thuốc thử cho với mỗi alkaloid hoặc một nhóm alkaloid có cấu trúc gần giống nhau có một màu đặc trưng. IRDMAN (H2SO4đđ+HNO3)=a.sulfonitric. MARQUIS = sulfoformol Morphine cho maøu ñoû tím.72 LAFON= sulfoselenieuCodein cho màu xanh cẩm thạch.Thuốc thử HNO3:Brucine cho màu đỏ máu; Ajmaline cho màu đỏ.thuốc thử có thể là tác nhân khử như H2SO4 đđ Oxi hóa như H2O=,k2Cr2O7, HNO3, H2SO4. Oxi hóa khử. Đôi khi người ta dùng cả tác nhân trùng hợp hóa.7374Colchicum autumnale L.Cây cà lá xẻ (Solanum laciniatum)Chúc các SV đạt kết quả tốt với chương alkaloid.