Những
hợp chất anthranoid nằm trong nhóm lớn
hydroxyquinon. Những hợp
chất quinon được tìm thấy chủ yếu
trong ngành nấm, địa y, thực vật bậc cao
và cả trong động vật.
Căn
cứ vào số vòng thơm đính thêm vào nhân quinon mà người
ta sắp xếp thành benzoquinon, naphthoquinon, anthraquinon và naphthacenequinon hay còn gọi là anthracyclinon (4 vòng).
Anthranoid hay
anthraquinon khi tồn tại dưới dạng glycosid thì được gọi là
anthraglycosid hay anthracenosid. Cũng như các loại glycosid khác
Anthraglycosid
là những glycosid khi bị thuỷ phân sẽ cho phần
đường và phần aglycon (genin) là dẫn chất
9,10 anthraquinon*, (9,10-anthracendion*)
(9,10 dixeton của
anthraxen).
Đa số các anthraglycosid là các polyoxy
anthraquinon. Gắn vào nhân thường có các nhóm chức
-OH, -OCH3, -CH3, -COOH... Tuỳ theo vị trí các
nhóm chức đính vào nhân mà có các dẫn chất khác
nhau:
Vì
trong tự nhiên hầu như chưa gặp các dẫn chất 1,2 hoặc
1,4-anthracendion nên khi nói đến các dẫn chất anthraquinon trong tự
nhiên thì người ta hiểu rằng đó là những dẫn chất
9,10-anthracendion. Sự tạo thành các dẫn chất anthraquinon xuất
phát từ 2 con đường:
1.
Ðối vơi những dẫn chất 1,8-dihydroxyanthraquinon hay gặp trong các
họ thực vật Polygonaceae, Caesalpiniaceae, Rhamnaceae cũng như trong một số nấm và địa y, con
đường sinh nguyên xuất phát từ các đơn vị
acetat. Người
ta đưa acetat có đánh dấu bằng đồng vị phóng xạ vào môi
trường nuôi cấy nấm Penicillium islandicum là nấm tạo ra dẫn chất anthranoid
thì thấy các đơn vị acetat được ngưng tụ nối với nhau theo
đầu đuôi. Chất poly-b-cetomethylen acid được tạo thành đầu
tiên rồi tiếp theo các dẫn chất anthranoid.
(SĐ1)
2.
Con đường thứ hai tạo thành các dẫn chất anthraquinon trong một
số họ thực vật khác chủ yếu là họ Rubiaceae thì chất tiền
sinh là acid shikimic. Sau khi acid này ngưng tụ với một acid
a-cetoglutaric
thì tạo thành một dẫn chất naphtalen rồi chất này lại gắn
thêm một gốc isoprenyl để rồi đóng vòng tạo ra các dẫn chất
anthraquinon. (SĐ2)
Anthraquinon
đơn giản nhất không có nhóm thế th́ không có
trong tự nhiên nhưng có được bằng cách oxy
hoá anthracen hoặc bằng tổng hợp từ anhydrid
phtalic:(SĐ3)
Dẫn
chất Antraquinon có thể chia thành ba nhóm.
(Nhóm phẩm nhuộm, Nhóm nhuận tẩy, Nhóm dimer)
Những dẫn chất thuộc nhóm này
có màu từ đỏ cam đến đỏ tía. trong cấu trúc có 2 nhóm OH kế cận
ở vị trí a và b
và hay gặp trong một số chi thuộc họ Cà phê -
Rubiaceae (chi Rubia, Coprosma...) Đại
diện nhóm này có:
alizarin
(1,2 dihydroxy anthraquinon);
acid
ruberythric (=2-primeverosid của alizarin),
purpurin
(= 1,2,4-trihydroxyanthraquinon).
Boletol
là chất có màu đỏ sáng có
trong một số loài nấm thuộc chi Boletus.
Acid
carminic (7- C- glucopyranosyl -
3,5,6,8-tetrahydroxy-1-methylanthraquinon-2-carboxylic acid) ở dạng
muối nhôm được gọi là carmin có màu đỏ
là thuốc nhuộm dùng làm tá dược màu trong bào
chế, thực phẩm, mỹ phẩm, nhuộm vi phẫu
thực vật. Acid carminic được
chiết từ loài sâu Dactylopius
coccus Costa (Coccus cacti L.).
Loại sâu này sống trên nhiều loài xương
rồng thuộc chi Opuntia họ
Xương rồng - Cactaceae ở Trung Mỹ, chủ
yếu ở
Mexico. Người ta lấy trứng của những con
sâu cái trước khi trứng chưa phát triển hoàn
toàn,
đem sấy khô- nguyên liệu chứa 10% chất màu. Acid
carminic là một C-glycosid.(CT)
Acid
kermesic là chất màu lấy từ loài sâu Kermococcus ilicus (CT).
Ở nước ta có cánh
kiến đỏ là sản phẩm do loài sâu Laccifer lacca
Kerr tạo ra trên cành một số cây chủ như cây đậu
chiều Cajanus indicus, cây đề (Ficus religiosa L.)...thành
phần chính của cánh kiến đỏ là nhựa dùng
để chế shellac dùng để đánh bóng vecni
đồ gỗ, mây tre; sản phẩm phụ là chất
màu đỏ sẫm gọi là acid laccaic . Đây là một
hỗn hợp nhiều chất, trong đó
Acid laccaic A,B,C có màu
đỏ.
Acid laccaic D v́ không có 2 nhóm OH ở nên có màu vàng.(CT)
Nhóm này c̣n gặp trong một số chi thuộc họ:
Rubiaceae (Rubia tinctoria)....
Dẫn chất 1,8
dihydroxy anthraquinon (oxymethylanthraquinon)
thường có nhóm CH3, CH2OH, CHO hoặc COOH ở vị trí 3. Dẫn chất 1,8
dihydroxyantraquinon có thể ở dạng tự do hoặc
kết hợp với phần đường ở
dạng glycosid. Một
số chất thường gặp thuộc nhóm này:
Cryzophanol (Acid
Cryzophanic), Aloe emodin, Rein, Reum emodin
(Emodin), (Phyxion)
Tuỳ thuộc mức độ oxyhoá của các
dẫn chất anthraxen người ta chia thành: anthraquinon (dạng oxy
hoá), anthron và anthranol (dạng
khử). Nếu khử một trong hai nhóm chức ceton
của anthraquinon sẽ cho dẫn chất anthron hoặc
đồng phân hỗ biến của chất này là
anthranol (dạng enol). Nếu khử tiếp th́ dẫn
đến dẫn chất dihydroanthranol. Dạng khử có tác
dụng xổ mạnh nhưng hay gây đau bụng v́
vậy một số dược liệu chứa anthranoid
phải để 1 năm sau khi thu hái mới dùng để
dạng khử chuyển thành dạng oxyhoá.
Phần
đường trong antraglycosid thường ở vị trí
1,6,8 có khi ở vị trí 3 .
Nhóm
dimer
Một số dẫn chất anthranoid
dimer do 2 phân tử ở dạng anthron bị oxy hoá rồi trùng hợp với nhau tạo thành
dianthron hoặc tiếp đến các dẫn chất
dehydrodianthron ví dụ sự tạo
thành hypericin là chất có trong cây Hypericum perforatum, có tác dụng kháng khuẩn dùng chữa viêm dạ
dày,
ruột, răng, miệng.
Một số ví dụ khác là các chất: ararobinol
(có trong cốt khí muồng và
trong các loài Rumex spp.), sennosid
A,B,C (có trong Phan tả diệp) hoặc rheidin A,B,C (có trong Đại hoàng).
Khi tạo thành dimer nếu 2 nửa phân tử giống nhau th́ gọi là
homodianthron ví dụ ararobinol, sennosid A,B; nếu 2 nửa
phân tử không giống nhau th́ gọi là heterodianthron ví dụ sennosid C, rheidin A.(CT)
Trong chi
Cassia người
ta c̣n gặp một số dimer dạng dianthraquinon như
cassianin, cassiamin.
Loại dianthraquinon c̣n gặp trong một số loài nấm
Penicillium.
Trong thực vật ngoài những dẫn chất anthranoid xếp vào 3
nhóm trên c̣n có những dẫn chất khác có một số nhóm thế đặc
biệt, ví dụ chất
fragilin có trong địa y Sphaerophorus globosus hoặc nalgiolaxin có trong nấm
Penicillium có gốc Cl.
Các dẫn chất anthranoid được phân bố trong khoảng 30 họ thực
vật khác nhau, chủ yếu là những cây 2 lá mầm. Các họ hay
gặp: Caesalpiniaceae, Rhamnaceae, Rubiaceae, Polygonaceae.
Trong cây một lá mầm rất
hiếm. Cho đến nay có 2 cây được biết:
Lô hội - Aloe spp. và Hemerocallis aurantiaca. Trong nấm, địa
y cũng có. Trong động vật th́ gặp trong các loài sâu như
Coccus cacti, Kermococcus ilicus, Lacifer lacca. Dưới đây
là bảng ghi một số dẫn chất anthranoid cùng với nguồn thực
vật:
Tính chất,
định tính:
(Chủ yếu nhóm nhuận
tẩy).
- Những dẫn chất anthraquinon đều có màu từ
vàng, vàng cam
đến đỏ.
- Dễ thăng hoa nên có thể lợi dụng tính chất này để định
tính bằng cách làm vi thăng hoa anthraquinon trên lam kính rồi soi tinh thể qua
kính hiển vi, sẽ thấy h́nh kim màu vàng.
- Ở thể glycosid dễ tan trong nước, c̣n thể tự do
(aglycon)
th́ tan trong ether, chloroform và một số dung môi hữu cơ khác.
- OH ở vị trí
α
th́ có tinh acid yếu hơn ở
vị trí β
do tạo dây nối hydro với nhóm carbonyl nên
các dẫn chất chỉ có OH a th́ chỉ tan được trong dung
dịch NaOH. Các dẫn chất có OH β
nhưng không có nhóm COOH
trong phân tử th́ tan được trong dung dịch NaOH và
carbonat. Các dẫn chất có
nhóm COOH th́ tan trong dung dịch NaOH, carbonat, và cả
hydrocarbonat.
- Dẫn chất oxyanthraquinon mà có ít nhất một nhóm OH
α
th́ cho màu với Mg acetat trong cồn, ngoài ra màu đậm nhạt c̣n phụ thuộc vào
các nhóm OH khác, nếu là dẫn chất 1,2-dihydroxy th́ cho màu
tím, 1,4-dihydroxy
th́ cho màu tía, c̣n 1,6 và 1,8 màu đỏ cam.
- Dẫn chất có 1,4-dihydroxy sẽ có huỳnh quang trong dung dịch
acid acetic. Ngoài ra các dẫn chất này c̣n cho màu xanh dương rơ với
H2SO4.
- Các dẫn chất thuộc nhóm nhuận tẩy khi ở trong dung dịch
kiềm tạo phenolat có màu đỏ và dưới ánh sáng U.V (365 nm) cho huỳnh quang tím
hoặc đỏ nâu. Dựa vào tính chất này để định tính
(phản ứng Bortrager): lấy môt ít bột
dược liệu cho vào ống nghiệm, thêm dung dịch
H2SO4 25%,
đun nhẹ để thủy phân glycosid (nếu có) ra dạng
aglycon. Đối với một số dẫn chất
anthranol ví dụ barbaloin th́ phải cho thêm một ít dung dịch
H2O2
hoặc FeCl3 để chuyển sang dạng oxy hoá. Để nguội, lắc với một dung
môi hữu cơ ví dụ ether, gạn lớp ether ra một ống nghiệm khác rồi thêm một ít
dung dịch NaOH 10%. Lớp kiềm sẽ có màu đỏ.
- Muốn phát hiện sự có mặt của acid chrysophanic trong hỗn
hợp oxymethylanthraquinon có thể tiến hành như sau: sau khi thủy phân, hỗn hợp
oxymethylanthraquinon được chiết bằng benzen, tách lớp benzen ra ống
nghiệm,
thêm dung dịch ammoniac và lắc đều, nếu lớp benzen c̣n màu vàng th́ tách lớp
benzen ra rồi cho tác dụng với dung dịch NaOH, lớp NaOH có màu hồng c̣n lớp
benzen mất màu th́ sơ bộ kết luận trong hỗn hợp có mặt acid
chrysophanic.
- Các dẫn chất anthranol có phản ứng với
p-nitroso
dimethylanilin để tạo thành azomethin có màu. Trong trường hợp các
C-glycosid
anthron th́ có thể phát hiện bằng sự xuất hiện huỳnh quang khi có mặt natri
borat (phản ứng Schouteten).
SẮC KƯ
Để
sắc kư để phát hiện
toàn bộ các dẫn chất ở dạng tự do và dạng glycosid
người ta đun bột dược liệu với MeOH, để nguội, lọc. Chấm dịch lọc trên bản sắc
kư.
Để tách các
glycosid, dùng
silicagel G với các hệ dung môi sau:
Ethylacetat - methanol - nước (100:17:13).
Ethylacetat - n-propanol - nước (4:4:3).
Chloroform - methanol (4:1).
Nếu chỉ muốn phát hiện các aglycon ở dạng oxy
hoá, th́ chiết
như sau: 0,2g bột dược liệu cho vào ống nghiệm, cho thêm 5 ml
H2SO4
25% và 1 ml dung dịch H2O2. Đun sôi trong vài phút, để
nguội, lắc với 4 ml chloroform, chấm dịch chloroform lên bản sắc kư tráng bằng
siilicagel với NaOH 0,01 N, bản dày 0,25 mm, thực hiện trên 3 hệ dung môi tăng
dần lượng acid như sau: (I) benzen - EtOH - AcOH (75:24:1); (II) hệ dung môi
như trên (75:20:5); (III) hệ dung môi như trên (7:2:1). Dưới đây là Rf x 100 của
một số dẫn chất anthraquinon (theo J.W.Fairbairn):
Thuốc thử phát
hiiện: a)
dung dịch KOH trong cồn, quan sát ở ánh sáng thường và ánh sáng
U.V. ở bước
sóng dài. b) dung dịch Mg acetat trong cồn. c) Pyridin - methanol (1:1), thuốc
thử này dùng để phân biệt các dẫn chất anthraquinon với các dẫn chất
anthron, dianthron. Trên sắc đồ các dẫn chất anthraquinon cho màu vàng c̣n các dẫn chất
anthron và dianthron cho màu tím. (Sắc kư đồ dịch chiết một số dược liệu
chứa anthranoid).
(Sắc
kư đồ một số dịch chiết dược liệu
chứa anthranoid)
QUANG
PHỔ:
Phổ tử ngoại của các dẫn chất oxymethylanthraquinon thường
có nhiều đỉnh: 4 đỉnh trong vùng 200-300 nm và một đỉnh ở vùng khả kiến trong
khoảng 430-440 nm. Sau đây là phổ U.V. của một số chất:
Emodin
223
nm (log e 4,56) 254 (4,25) 267 (4,24) 290 (4,36)
440 (4,09).
Chrysophanol
225
nm (4,57) 258 (4,33) 279 (4,01) 288
(4,07)
432
(4,08).
Physcion
226
nm (4,45) 255 (4,22) 267 (4,25) 288
(4,22)
440
(4,02).
Aloe emodin
225
nm (4,59) 258 ( 4,36) 279 (4,03)
287 (4,03)
430
(4,03).
Rhein 230 nm (
4,57) 260 (4,34) 432 (4,07).
Phổ IR có những
pic: 1630 cm-1 (C=O có dây nối
hydro với -OH), 1670 (C=O tự do), 1570 (C=C thơm), 2890 (-CH=), 3400 (OH)
Định
lượng ( nhóm nhuận
tẩy)
1 - Phương pháp
cân: phương pháp của Daels và Kroeber.
Nguyên tắc của phương pháp này như
sau: Dược liệu được đun
với acid sulfuric 25% để thủy phân các glycosid, các aglycon được chiết ra bằng
chloroform. Dung dịch chloroform đem rửa với dung dịch natri bisulfit rồi tiếp
theo với dung dịch HCl loăng. Sau đó bốc hơi dung môi, cắn được đem sấy và
cân.
Dược điển Liên Xô IX ứng dụng phương pháp này để định lượng các
oxymethylanthraquinon trong vỏ cây Rhamnus
frangula L. và trong đại hoàng.
Cách tiến
hành: cân chính xác 2 g bột dược
liệu, đun cách
thủy trong b́nh có ống sinh hàn hồi lưu trong 2 giờ rưỡi với 200 ml
CHCl3
và 50 ml H2SO4 25%. Sau đó lắc các dịch chiết CHCl3
với 50 ml dung dịch natri bisulfit 10% trong 5 phút. Sau khi để yên tách lớp
CHCl3, lọc và lắc với dung dịch acid hydrochloric 1% trong 5
phút.
Sau khi 2 lớp phân cách rơ ràng, người ta tách lớp dưới, lọc và bốc hơi
CHCl3,
sấy, lúc đầu 600 rồi sau đó 800C đến khi khối lượng không
đổi.
2- Phương pháp so
màu:
Phương pháp này dựa trên phản ứng màu Bưrntraeger. Tschirch là người
đầu tiên đưa ra phương pháp để định lượng anthranoid trong đại hoàng. Theo tác
giả, bột đại hoàng được đun sôi với dung dịch
H2SO4
loăng, sau đó chiết bằng ether. Từ dịch ether lại chiết bằng kiềm rồi đo màu.
Nhiều tác giả khác có thay đổi một số điều kiện về dung môi hữu cơ, acid, thời
gian thủy phân, loại dung dịch kiềm để làm phản ứng
màu. Sau đây chỉ tŕnh bày
phương pháp của Auterhoff là phương pháp được nhiều người chấp
nhận. Nguyên tắc
của phương pháp là đun dược liệu với acid acetic để thủy phân các
glycosid, sau
đó thêm ether để chiết aglycon. Từ dịch acid acetic - ether
(chú ư acid acetic
hoà tan trong ether) các aglycon được lắc nhanh với dung dịch xút cộng với
ammoniac. Dung dịch kiềm có màu đỏ, được đem đo mật độ
quang. Đường cong chuẩn
được xây dựng với chất mẫu istizin (= 1,8-dihydroxyanthraquinon) hoặc acid
chrysophanic được pha cũng trong dung dịch xút + ammoniac hoặc dựa vào dung dịch
cobalt chlorid; dung dịch này có màu hồng như màu của phản
ứng. Mật độ quang của
0,36mg istizin trong 100ml dung dịch xút + ammoniac (5g NaOH trong 50ml nước
thêm 2ml ammoniac đậm đặc và thêm đủ 100ml với nước cất) bằng mật độ quang của
dung dịch cobalt chlorid 1%.
Phương pháp này hạn chế tới mức thấp nhất sự oxy hoá các chất
ở dạng khử anthron. Các chất này có màu vàng trong môi trường kiềm nên không cản
trở sự định lượng. Nếu muốn định lượng anthranoid toàn phần cần oxy hoá các dẫn
chất anthron bằng cách đặt các dung dịch đă phản ứng với kiềm lên nồi cách thủy
trong 20 phút. Ở môi trường kiềm cộng với nhiệt độ và không
khí, các dẫn chất
anthron sẽ bị oxyhoá thành anthraquinon. Hiệu giữa 2 lần đo trước và sau khi
oxy hoá cho phép ta tính được hàm lượng của các dẫn chất
anthron.
Nếu muốn định lượng các aglycon ở dạng tự do trong dược liệu
th́ không qua giai đoạn thủy phân mà chỉ cần chiết các aglycon tự do bằng ether
rồi thêm dung dịch kiềm để làm phản ứng
màu.
Phương pháp Auterhoff đă được đưa vào Dược điển Việt Nam để định lượng
những dẫn chất anthranoid trong dược liệu.
3 - Phương pháp thể tích của Tschirch và Schmitz:
Nguyên tắc của phương pháp là dùng dung dịch KOH 0,1 N để
tác dụng lên các dẫn chất anthraquinon rồi chuẩn độ kiềm thừa bằng HCl 0,1 N; sự
chuyển màu từ đỏ sang vàng của phản ứng thay cho chỉ thị
màu. Phương pháp này
ít được dùng v́ thiếu chính xác.
Ngoài các phương pháp
trên, có thể kết hợp sắc kư với đo
quang để định lượng từng thành phần
riêng. Ngoài ra có thể đánh giá bằng phương
pháp sinh vật trên chuột thí nghiệm. Đối với Lô hội không dùng phương pháp này
v́ chuột kém nhạy cảm, liều xổ của sennosid là 1 mg/kg thể trọng chuột c̣n
barbaloin là 300 mg/kg.
Muốn chiết xuất
glycosid, dùng cồn ethylic hoặc cồn
methylic hoặc hỗn hợp cồn - nước. Muốn chiết phần
aglycon, thủy phân bằng acid
sau đó chiết bằng ether hoặc chloroform.
Để tách các dẫn chất anthraquinon có thể sử dụng độ hoà tan
khác nhau trong môi trường kiềm khác nhau như đă nói ở phần trên nhưng sự phân
chia không được tách bạch mà thường c̣n lẫn chất này với một ít chất
khác.
Trong nghiên cứu người ta hay dùng sắc kư cột với
silicagel, kieselghur, bột
cellulose. Có thể dùng calcicarbonat, Mg carbonat, dicalci phosphat,
calcisulfat, Mg oxyt, calci oxyd. Để triển khai, nếu để tách các glycosid th́
dùng ethanol hoặc methanol với các độ cồn khác
nhau, c̣n tách aglycon, dùng các
dung môi hữu cơ theo đô phân cực tăng dần ví dụ
CHCl3, tăng dần lượng
cồn từ (1-5%), theo dơi các phân đoạn bằng đèn tử ngoại.
Các dẫn chất
anthraglycosid, chủ yếu là các β-glucosid
dễ hoà tan trong nước, không bị hấp thu cũng như bị thủy phân ở ruột non. Khi đến
ruột già, dưới tác dụng của β-glucosidase của hệ vi khuẩn
ở ruột th́ các glycosid bị thủy phân và các dẫn chất anthraquinon bị khử tạo
thành dạng anthron và anthranol là dạng có tác dụng tẩy xổ, do đó có thể giải
thích lư do tác dụng đến chậm sau khi uống thuốc. Dạng genin th́ bị hấp thu ở
ruột non nên không có tác dụng.
Do tác dụng làm tăng nhu động ruột nên với liều nhỏ các dẫn
chất 1,8-dihydroxyanthraquinon dưới dạng heterosid giúp cho sự tiêu hoá được dễ
dàng, liều vừa nhuận, liều cao xổ. Thuốc tác dụng
chậm, 10 giờ sau khi uống mới
có hiệu lực. V́ c̣n có tác dụng lên cơ nhẵn của bàng quang và tử cung nên dùng
phải thận trọng đối với người có
thai, viêm bàng quang và tử cung. Bài tiết qua
sữa nên cần chú ư đối với các bà mẹ có con
bú, bài tiết qua nước tiểu nên nước
tiểu có thể có màu hồng.
Các dẫn chất anthraglycosid c̣n có tác dụng thông
mật.
Hỗn hợp các dẫn chất anthraquinon có trong rễ cây
Rubra tinctoria L. có tác dụng thông tiểu
và có khả năng tống sỏi thận. Ở
Sapa, Nghĩa Lộ, vùng Lai Châu có cây Thiên thảo Rubia cordifolia cũng có những dẫn chất anthraquinon tương tự như
cây trên.
Chrysophanol có tác dụng kháng nấm dùng để trị
nấm, hắc
lào, lang ben.
Một số
nghiên cứu cho thấy các dẫn chất quinon đặc biệt là
các dẫn chất anthraquinon có tác dụng kích thích miễn dịch chống ung thư. Xuất
phát từ acid chrysophanic và các dẫn chất anthraquinon
khác, người ta bán tổng
hợp một số dẫn chất có N-, S- và gốc halogen có hoạt tính chống ung thư.
15. Ðịnh nghĩa, cấu trúc hoá học
của anthranoid
16. Các phương pháp định tính,
định lượng anthranoid trong dược liệu.
17. Nguyên tắc chiết xuất
anthranoid từ dược liệu.
18. Tác dụng sinh học và công
dụng của anthranoid
19. anthranoid: Phan tả diệp;
Thảo quyết minh; Muồng trâu; Ðại hoàng, Cốt khí củ, Hà thủ ô đỏ; Ba kích, Lô
hội.
- Bài giảng dược liệu
tập I Tr. 215-230
Back to Top
-------------------------------------------------------
Mọi thông tin liên quan đến trang web Xin vui
ḷng liên hệ theo số điện thoại 01234195602 hoặc theo địa chỉ Email:
thannv@hup.edu.vn
Revised:
February 21, 2017
.
