04/12/23 1

FLAVONOID

04/12/23 2

1.Cấu trúc hóa học, phân loại flavonoid theo cấu tạo

2.Tính chất, định tính, định lượng flavonoid

3.Chiết xuất flavonoid

4.Tác dụng sinh học, công dụng

5.Dược liệu chứa flavonoid

Mục tiêu

04/12/23 3

1.1. Định nghĩa

1. Định nghĩa, nguồn gốc, câú trúc, phân loại.

Flavonoid là một nhóm hợp chất tự nhiên lớn thường gặp trong thực vật.

Phần lớn có màu vàng. Về cấu trúc hoá học, flavonoid có

khung cơ bản theo kiểu C6 – C3 - C6 (2 vòng benzen A và B nối với nhau qua một mạch 3 carbon) và được chia làm nhiều nhóm khác nhau.

Hầu hết flavonoid là các chất phenolic

04/12/23 4

1.2. Phát hiện

Cũng giống vitamin C, các flavonoid được khám phá bởi một trong những nhà sinh hóa nổi tiếng nhất của thế kỷ 20: Albert Szent-Gyorgyi (1893-1986).

Ông nhận giải Nobel năm 1937 với những khám phá quan trọng về các đặc tính của vitamin C và flavonoid.

04/12/23 5

1.3. Cấu trúc

Flavonoids là một chuỗi polyphenolic gồm có 15 nguyên tử cacbon và hai vòng benzen liên kết bởi một đường thẳng có 3 cacbon

Có thể được mô tả hệ thống như: C6- C3- C6

04/12/23 6

Trong đa số các trường hợp mạch 3 C đóng vòng với vòng A và tạo nên dị vòng C có chứa O. Theo cấu tạo của vòng C có các gốc sau:

O

A C

Benzodihydropyran

O+

A C

Benzopyrilium

O

O

A C

Benzo dihydro γ-pyron

O

O

A C

Benzo-γ-pyron

04/12/23 7

1.4. Phân Loại:Tùy thuộc vào vị trí của vòng B trong bộ khung C6-C3-C6 flavonoid được phân thành các nhóm sau:

Euflavonoid (Vòng B gắn vào vị trí 2)Isoflavonoid (Vòng B gắn vào vị trí 3)

Neoflavonoid (Vòng B gắn vào vị trí 4)

O

A C B

1

2

345

6

7

8

1'2' 3'

4'

5'6'

04/12/23 8

1.4.1. Euflavonoid

Tùy theo mức độ oxy hóa của vòng C chia thành các phân nhóm sau:

O

flavan

O

O

flavanon

Flavan-diol

O

OH

OH

O

O

OH

flavanonol

O

OHflavanol

04/12/23 9

Flavon rất phổ biến trong thực vật: thông, hoàng cầm(rễ), mè (lá). cây anh thảo, cây la apirenin và luteolin

flavon

O

O

O

O

OH

flavonol

Chalcon có chủ yếu ở trong một số cây họ Cúc - Asteraceae tập trung nhiều nhất ở vỏ cây, gỗ lõi (keo, bạch đàn, dẻ, đậu tương, trinh nữ hoàng cung, dương xỉ…).

O

OH

Chalcon

O

OH

Dihydrochalcon

04/12/23 10

OCH

O

Auron

O+

OH

Anthocyanidin

Anthocyanidin: là sắc tố phổ biến trong thực vật. Phát hiện > 300 chất trong hoa chủ yếu ở ngành hạt kín.

Auron: Có màu vàng sáng, thường gặp ở một số họ: Asteraceae, Scrophulariaceae

04/12/23 11

1.4.2. Isoflavonoid

O

Isoflavan

O

O

Isoflavon

O

Isoflavan-3-en

O

OH

Isoflavan-4-ol

04/12/23 12

1.4.3 Neoflavonoid

O

Neoflavan

O

Neoflavon

04/12/23 13

2. Tính chất

Flavonol: Màu vàng nhạt đến vàng

2.1. T/c vật lý

2.1.1. Màu sắc

Flavon: Màu vàng nhạt, có khi không màu (OH bị methyl hóa)

Chalcon & Auron: Màu vàng đậm đến đỏ cam

Isoflavon, flavanon, isoflavanon, flavanonol, leuco-anthocyanidin, flavan-3-ol: Không màu.

Anthocyanidin: Màu thay đổi tùy theo pH

04/12/23 14

Aglycol flavonol: tan trong dm hữu cơ

2.1.1. Độ tan

Các flavonoid glycosid và flavonoid sulfat: Tan tốt trong nước, cồn nước.

Dẫn chất flavonoid có nhóm 7-OH dễ tan trong kiềm loãng

04/12/23 15

Tính chất của nhóm chức –OH (hợp chất đa phenol): Tạo phức với các ion KL, p/ư với muối diazoni (-OH số 7)

2. Tính chất

Tính chất của khung cấu tạo: Tính oxy hóa và tính khử

2.1. T/c hóa học

O

O

OH

OH

OH

HO

OH

35

73'

4'

04/12/23 16

2.2.1. Phản ứng với kiềm loãng

Flavon, flavonol: Màu vàng sángAnthocianidin: Màu xanh dươngChalcon, auron: Màu đỏ cam

Với dung dịch kiềm loãng:

Hơ tờ giấy có nhỏ dịch chiết trên miệng lọ ammoniac:

Flavan-3-ol (bị oxy hóa): Màu vàngFlavanon (bị isomer hóa): Màu vàng đậm đến đỏ

04/12/23 17

2.2.2. Với kiềm đặc & đun nóng

Đun flavonoid với dd kiềm đặc (KOH 30%) xảy ra phản ứng oxy hóa mở vòng C.

O

O

OH

OH

OH

HO

OH

OHHO

OH

COOH

CH3COOH+ +

dẫn chất acid thơm

dẫn chất phenol

04/12/23 18

Tạo phức với kim loại nặng, các muối phức thường có dạng:

2.2.3. Phản ứng với dd muối kim loại

3'

4'

O

O

O

O

MeO

O

O

Me

O

OOMe

Với dd FeCl3 5% tạo màu lục, xanh, nâu tùy nhóm flavonoid và số lượng, vị trí nhóm OH

Với dd Pb acetat trung tính (tạo tủa với d/c có nhóm o-dihydroxyphenol), hoặc kiềm (với tất cả các flavonoid OH phenol).

04/12/23 19

Flavanon, flavanonol, flavon, flavonol màu đỏ cam, đỏ thẫm hoặc đỏ tươi.

2.2.4. Phản ứng cyanidin

Flavonoid/EtOH 90%, thêm bột Mg rồi nhỏ từ từ vài giọt HCl đặc.

Màu sắc tùy theo loại, số lượng, vị trí nhóm thế.Phân biệt flavonoid glycosid/aglycon: Lắc dd có màu với octanol:

màu ở lớp dưới lên hết lớp octanol: aglycon

lớp octanol không màu: glycosid

04/12/23 20

Dẫn chất flavonoid có –OH số 7, ghép đôi với muối diazoic tạo thành chất màu azoic màu vàng cam đến đỏ.

2.2.5. Phản ứng với muối diazoic

O

O

HO 7

2.2.6. Tác dụng với acid H2SO4 đặcNhỏ acid H2SO4 đặc vào các dẫn chất (p/ư trên khay sứ) Flavanon cho màu đỏ cam, đỏ thắm

Flavon, flavonol cho màu vàng đậmAuron, chalcon cho màu đỏ, đỏ thắm, đỏ

tươi

04/12/23 21

3. Các phương pháp định tính và định lượng3.1. Định tính

Định tính bằng p/ư hóa học

Có thể dùng các phản ứng/thuốc thử sau:1.Phản ứng với hơi amoniac (TT)2.Phản ứng với dd NaOH 20%3.Phản ứng Shinoda (cyanidin)4.Thuốc thử sắt (III) clorid 5% (TT)5.Thuốc thử Diazo (TT) (mới pha hoặc bq

trong nước đá)6.Phản ứng với acid sulfuric đậm đặc (trên

khay sứ).

04/12/23 22

Định tính bằng SKLM

Chất hấp phụ: Thường dùng bản mỏng tráng sẵn Silica gel GF254 (Merck) hoạt hóa 110oC/ 1 giờ.

Hệ dm khai triển: Tùy loại flavonoid chọn hệ dung môi khác nhau.

Tách flavon: Benzen – aceton (4:1), (9:1)

Benzen – ethyl acetat (3:1)Ethyl acetat – Methanol (4:1)

Tách các flavonol: Ethyl acetat – methanol (8:2) Benzen – pyridin – acid formic (36:9:5)

Tách các flavanon: Chloroform – methanol – acid acetic (7:1:1) Benzen – pyridin – acid formic (36:9:5)

04/12/23 23

Tách các isoflavon Chloroform – ethanol (3:1) Ethyl acetat – methanol - nước (100:16:13)

Tách các flavonoid glycosid :Ethyl acetat – acid formic – nước (8:1:1) ;Butanol – ethyl acetat- dimethyl formamid – nước (10:6:3:2)Ethyl acetat – methanol – nước (10:2:1), (100:16:14)Toluen – ethyl acetat – aceton – acid formic (15:2:2:1)Cloroform – methanol (9:1)Ethyl acetat – acid formic - acid acetic khan-nước (100:11:11:27)

Tách các anthocyanin: n-Butanol – acid acetic – nước (85:5:10) Ethyl acetat – acid formic - nước (70:15:15)

04/12/23 24

Bản mỏng sắc ký quan sát dưới a/s thường, UV hoặc dùng 1 trong các thuốc thử hiện màu:

Hơi amoniac hoặc dd kiềm loãng/ethanol 90%

Thuốc thử nhôm clorid Tạo phức màu với flavonoid. Bản mỏng sau khi phun dung dịch AlCl3 1 % trong methanol được sấy ở 1200C trong 5 phút, quan sát vết ở ánh sáng thường hay dưới đèn tử ngoại (366nm).

Thuốc thử NP/PEG Phun dung dịch Difenylboryloxyethylamin 1% trong methanol, sau đó phun tiếp dung dịch PEG 4000 5% trong cồn soi dưới đèn UV- 366 nm

Thuốc thử Benedic Hoà tan nóng 173g natri citrat và 117g natri carbonat trong 700ml nước, lọc nếu cần. Hoà tan 17,3g đồng (II) sulfat trong 100ml nước. Trộn lẫn 2 dung dịch trên, khuấy đều. Để nguội hỗn hợp rồi thêm nước vừa đủ 1000ml. Flanon, flavonol cho vết màu vàng trên nền lơ nhạt.

04/12/23 25

3.2. Định lượng Tuỳ vào từng loại dược liệu, flavonoid mà ta có phương pháp định lượng cụ thể khác nhau1.Phương pháp cân: ứng dụng khi nguyên

liệu giàu flavonoid và dịch chiết ít tạp chất.

2.Đo màu: bằng phản ứng cyanidin, phản ứng kết hợp với muối diazoni, tạo phức màu với AlCl3 , muối titan, chrom …

3.Phương pháp đo phổ tử ngoại. Dùng phổ tử ngoại, căn cứ vào độ hấp thu phân tử, hoặc độ hấp thu ở 1 bước sóng và dung môi qui định cho từng loại flavonoid.

04/12/23 26

4. Chiết xuất

Dựa vào độ tan các chất trong dung môi để chiết xuất:

Dạng glycosid dễ tan trong các dung môi phân cực: Ethanol, methanol, hỗn hợp cồn – nước.

Dạng aglycon dễ tan trong các dung môi kém phân cực: Chloroform, Ethylacetat.

Các dẫn chất flavon, flavonol có nhóm -OH tự do số 7 tan được trong dung dịch kiềm loãng. Vd chiết rutin/hoa hòe.Chiết dạng glycosid, thường loại tạp bằng ether dầu hỏa, sau đó chiết bằng nước nóng, methanol, ethanol các nồng độ hay hỗn hợp chloroform-ethanol.

Không có một phương pháp chung nào để chiết xuất các flavonoid.

04/12/23 27

Phân lập flavonoid: Dùng phương pháp sắc ký cột

Silica gel: Tách các flavon, flavonol, flavanon,isoflavon Dung môi rửa giải: CHCl3, hoặc CHCl3-EtOAc.

Polyamid: Tách được tất cả các flavonoidDung môi rửa giải: MeOH, EtOH độ cồn

giảm dầnMuốn có đơn chất tinh khiết phải sắc ký cột vài lần hoặc dùng sắc ký chế hóa.

Tinh chế hoặc tách riêng flavonoid: Thường dùng muối chì (vd: Pb acetat) để kết

tủa flavonoid, sau đó sục khí dihydrosulfid vào tủa để tách lấy flavonoid.

04/12/23 28

5. Tác dụng sinh học

Các dẫn chất flavonoid có khả năng dập tắt các gốc tự do như: HO., RCOO.. Các gốc này nếu sinh ra cạnh các DNA sẽ gây ra những nguy hại như biến dị, ung thư, tăng nhanh sự lão hóa.Flavonoid có 3,5,3’,4’ tạo được phức với các ion kim loại là xúc tác của nhiều phản ứng oxy hóa:

o

ooMe

Oxychromon

o oMe

Oxycarbonyl

oo Me

Orthodioxyphenol

04/12/23 29

Bảo vệ màng tế bào dễ bị peroxid hóa. Khi đưa các chất chống oxy hóa như flavonoid vào cơ thể để bảo vệ tế bào thì có thể ngăn ngừa các nguy cơ xơ vữa động mạch, tai biến mạch, lão hóa, tổn thương do bức xạ, thoái hóa gan.

Chống độc: Giải độc, làm giảm tổn thương gan, bảo vệ chức năng gan thông qua tác động tích lũy glycogen/gan và kích thích tăng tiết mật. Vd: Cây actiso (Chophytol); cây bụp giấm.

Ngăn ngừa xuất huyết dưới da do làm tăng tính vững bền thành mạch, giảm tính thấm của mao mạch khi kết hợp với Vitamin C. Các biệt dược như Rutin-C, Daflon, Diosmil điều trị các bệnh chảy máu chân răng, suy tĩnh mạch chi dưới thể mạn tính, trĩ, các bệnh sung huyết kết mạc…

04/12/23 30

Flavonoid thể hiện tác dụng chống co thắt cơ trơn (túi mật, ống dẫn mật, phế quản và một số tổ chức khác). Vd: Apigenin làm giảm co thắt phế quản gây ra bởi histamin, acetylcholin, serotoninTrên bộ máy tiết niệu, nhiều flavonoid thuộc nhóm flavon, flavanon, flavonol thể hiện tác dụng thông tiểu rõ rệt. Vd: Diếp cá (quercitrin), râu mèo… Tác dụng chống loét của flavanon và chalcon glycoside của rễ cam thảo được ứng dụng để chữa đau dạ dày. Catechin, 3-O-methyl catechin, naringenin cũng cho thấy tác dụng chống loét.Tác dụng chống viêm do ức chế sinh tổng hợp prostaglandin của flavonoid nhóm flavon, flavanon, dihydroflavonol, anthocyanin, flavan-3-ol, chalcon, isoflavon, biflavon…

04/12/23 31

Tác dụng tăng biên độ co bóp, tăng thể tích bơm máu của tim làm phục hồi tim, bình thường rối loạn nhịp của flavonol, flavan-3-ol như: rutin, quercetin, myricetin, hỗn hợp catechin của chè. Vd cao dịch chiết từ cây Bạch quả (Tanakan, Ginkogink) có tác dụng tăng tuần hoàn đọng mạch, tĩnh mạch, mao mạch.Trên hệ thần kinh, tác dụng an thần của táo nhân là do sự có mặt của C-flavon glycosid.

Isoflavonoid có tác dụng estrogen như genistein, daizein. Hiện nay ứng dụng trong điều trị loãng xương, hạn chế cơn bốc hỏa ở phụ nữ tiền mãn kinh.

Tác dụng chống ung thư của một số chất: leucocyanidin, leucopelargonidin, leucodelphinin và kháng HIV của một số dẫn chất thuộc nhóm flavon như chrysin, acetin 7-O-β-D-galactopyranosid.