Dược liệu

Flavonoid và Dược liệu chứa flavonoids

TS. Hoàng Lê Sơn

sonhoang.ump@vnu.edu.vn

UMP

2025-02-10

Table of contents

• Glycoside
• Flavonoid Glycoside
• Tính chất Hóa lý
• Định tính bằng phản ứng hóa học
• Định lượng
• Tác dụng sinh học của Flavonoid
• Phân lập và xác định cấu trúc
• Dược liệu chứa Flavonoid

Mục tiêu học tập

• Khái niệm về cấu trúc hóa học của Flavonoid
• Phân loại được các nhóm Flavonoid
• So sánh được công thức cấu tạo Flavonoid
• Lựa chọn phương pháp chiết xuất Flavonoid dựa vào tính chất lý hóa.
• Tác dụng sinh học và chỉ định của Flavonoid

Tài liệu tham khảo

• Dược điển Việt Nam V
• Bài giảng Dược liệu, Đại học Dược Hà nội
• Medicinal Natural Products: A Biosynthesis Approach
• CARBON-13 NMR OF FLAVONOIDS
• TEXTBOOK OF PHARMACOGNOSY AND PHYTOCHEMISTRY
• Fundamentals of Pharmacognosy and phytotherapy
• https://www.ipni.org (Tra mã dược liệu- tên loài, tên họ)
• https://lotus.naturalproducts.net
• https://pubchem.com

Glycoside

Khái niệm

Khái niệm

A glycoside is any molecule in which a sugar group is bonded through its anomeric carbon to another group via glycosidic bond. A glycosidic bond is a certain type of chemical bond that joins a sugar molecule to another mol- ecule. Specifically, a glycosidic bond is formed between the hemiacetal group of a saccharide (or a molecule derived from a saccharide) and the hydroxyl group of an alcohol. A substance containing a glycosidic bond is a glycoside. The glycone and aglycone portions can be chemically separated by hydrolysis in the presence of acid. There are also numerous enzymes that can form and break glycosidic bonds.

Phân loại

Các cách phân loại

• Dựa vào glycone
• Dựa vào liên kết glycosidic
• Dựa vào Aglycone

Dựa vào khung aglycone

• Anthraquinone Glycosides
• Saponin Glycosides
• Steroid and Triterpenoid Glycosides
• Flavonoid Glycosides
  • O-glycoside
  • C-glycoside
• Cardiac Glycosides
• Coumarin Glycosides
• Cynophoric Glycosides

glycoside

Flavonoid Glycoside

Khái niệm

Khái niệm

Flavonoids là các hợp chất từ tự nhiên có cấu trúc hóa học chứa khung aglycone dạng C6-C3-C6.

Phân loại

Phân loại tại một số tài liệu tại Việt Nam

Phân loại dựa trên Aglycone of Flavonoid

1,3-diphenyl-propane

a 1,3-diphenyl-propane skeleton

1,2-diphenyl-propane

1,2-diphenylpropane skeleton

1,1-diphenylpropane

1,1-diphenylpropane skeleton

Homoflavonoids

homoflavonoids

Biosynthesis

Figure 2.1

THE SHIKIMATE PATHWAY

Figure 4.41

THE SHIKIMATE PATHWAY

Figure 4.43

Phân bố

Loài bướm Polyommatus icarus và hoa Lotus corniculatus

Flavonoid có thể tìm thấy trong một số ngành thực vật gồm Thực vật hạt kín (Angiosperms), Thực vật hạt trần (Gymnospermae), Ngành dương sỉ (Ferns), Ngành thạch tùng (Lycophytes), Ngành rêu sừng (Hornworts), Ngành rêu (Mosses) và Ngành rêu tản (Liverworts)

Tính chất Hóa lý

Đặc tính hóa lý
Màu sắc

• Flavon: Vàng rất nhạt có khi không màu
• Flavonol: Vàng nhạt đến vàng
• Chalcon và auron: Vàng đậm đến đỏ cam
• Các chất thuộc nhóm isoflavon, flavanon, isoflavanon, flavanonol, leuco-anthocyanidin, flavan-3-ol: Không màu
• Anthocyanidin: Màu thay đổi theo pH môi trường(màu đỏ trong môi trường acid, màu xanh trong môi trường base)

Flavonoid ở trong các bộ phận của cây thì còn phụ thuộc vào hỗn hợp với các sắc tố khác

Đặc tính hóa lý
Độ tan

• Dạng Glucoside: dễ tan trong nước và dung môi phân cực
• Dạng Aglycone: Tan trong dung môi hữu cơ, khó tan trong nước

INFRA-RED SPECTROSCOPY

The IR spectra of all the flavonoids and isoflavonoids show absorption bands in the region 1500-1600 \(cm^{-1\)} due to aromatic rings, along with a carbonyl band at 1620-1670 \(cm^{-1\)} . The carbonyl absorption does not appear in flavanoids, isoflavanoids pterocarpanoids and chalcanoids. The presence of hydroxyl groups in hydroxyflavonoids is evidenced by absorption in the region 3300-3450 \(cm^{-1\)} . An absorption at 925 \(cm^{-1\)} is indicative of a methylenecioxy group and the presence of a gem-dimethyl group is indicated by the appearance of a band at 1400 \(cm^-1\) . The glycosidic nature of a flavonoid is reflected by broad bands at 3250 and 1060 \(cm^{-1\)}. However, although these absorption bands are present in most flavonoid glycoside.

UV-Vis SPECTROSCOPY

ijms-11-00595f10

UV-Vis SPECTROSCOPY

Band II	Band I	Flavonoid Type
250-280	304-350	Flavones
250-280	328-360	Flavonols (3-OH substituted)
250-280	350-385	Flavonols (3-OH free)
245-275	310-330	Isoflavones
245-275	320 peak	Isoflavones (5-deoxy, 6,7-dioxygenated)
230-270	340-390	Chalcones (low intensity)
230-270	380-430	Aurones (low intensity)
270-280	465-560	Anthocyanidins and anthocyanins

Luteolin and derivatives\(\rhd\)UV spectrum

luteolin 1 and derivatives

Anthocyanidins ¹

ijms-11-00595f11

1. Int. J. Mol. Sci. 2010, 11(2), 595-621

Anthocyanidins ¹

ijms-11-00595f13

1. Int. J. Mol. Sci. 2010, 11(2), 595-621

Định tính bằng phản ứng hóa học

-  Phản ứng Cyanidin (Shinoda): Tác dụng với tác nhân khử như hydro, vòng $\gamma $- pyron bị khử thành nhân pyrilium có màu đỏ tươi 
-  Phản ứng với kim loại nặng:

• Với muối \(Fe^{3+\) tạo phức màu đen, xanh tím

• Với muối \(Al^{3+\) tạo phức màu vàng

  • Phảm ứng với kiễm loãng
  • Phản ứng với muối diazoni
  • Các phản ứng khác

Phản ứng tạo màu Cyanidin (Shinoda)

Phan ung Cyanidine

Tạo màu với \(Fe^{3+\)

Phan ung Fe

Các phản ứng khác

Tao phan ung khac

Định tính bằng TLC

• So với chất chuẩn
• So với dược liệu đối chiếu (???)

Phương pháp định tính Flavonoid ¹

• Chiết bằng MeOH
• Silica gel/HPTLC Silica gel
• Ethyl acetate-Formic acid-Glacial acetic acid- Water (10 + 1.1 + 1.1 + 2.6)
• Thuốc thử hiện màu

1. Chromatographic Fingerprint Analysis of Herbal Medicines

Phương pháp định tính Flavonoid ¹

P. lobata and P. thomsonii. 5 % AlCl3 x 6 H2O dissolved in ethanol 80 %). The plate is intensively sprayed with 10 ml solution and then exposed to UV 366 nm for 30 minutes.

1. Thuốc thử aluminium(III)chloride-reagent

Phương pháp định tính Flavonoid ¹

(I:) 0.5 % fast blue salt B # \(3,3^\prime-dimethoxybiphenyl–4,4^\prime bis (diazonium)-dichloride\) is dissolved in methanol 80 %. (II:) 5 % potassiumhydroxid in methanol 80 %.The plate is intensively sprayed with 10 ml solution I and then immediately sprayed with 10 ml solution II. The evaluation is carried out in VIS.

1. Thuốc thử fast blue salt-reagent

Phương pháp định tính Flavonoid ¹

Sophora flower buds Flavonoid. (I:) 1 % diphenylboric acid-\(\beta\)-ethylamino ester (#diphenylboryloxyethylamine, NP) in methanol. (II:) 5 % polyethylene glycol-4000 (PEG) in ethanol. The plate is sprayed first with solution I and then with solution II.

1. Natural products-polyethylene glycol reagent (NP/PEG)

Định tính bằng HPLC

Fingerprint của Hòe Hoa

Định lượng

• Phương pháp cân
• Phương pháp đo quang
• Phương pháp HPLC

Định lượng bằng phương pháp cân

Ứng dụng đối với nguyên liệu giàu flavonoid và dịch chiết ít tạp chất, ví dụ.

• Định lượng flavonoid trong thịt quả mơ Prunus armeniaca bằng phương pháp cân: Bột dược liệu chiết bằng CHCl3 trên bình Soxhlet để loại tạp, sấy khô. Chiết bằng EtOH 96% trên bình Soxhlet thu lấy dịch, sau đó bốc hơi dung môi. Chiết lại bằng nước nóng sau đó chiết bằng EtOAc bay hơi dung môi. Thu được cắn. Cân cắn để xác định lượng flavonoid toàn phần.
• Định lượng rutin trong nụ hoa hòe Sophora japonica: loại tạp bằng HCl 0.5%, chiết bằng EtOH 96% nóng, thủy phân bằng \(H_2SO_4\) , quercetin rất ít tan được lọc và cân rồi tính ra rutin.

Phương pháp này có ưu điểm là thực hiện nhanh, dễ thực hiện tuy nhiên sai số mắc phải lớn.

Phương pháp đo quang UV-Vis ¹

Flavonoid UV

• Nitrozation
• Complex formation with aluminum chloride (Method 1)
• Nitrozation and complex formation with aluminum chloride (Method 2)
• Reaction with dinitrophenylhydrazine

1. Petr Struchkov et al, 2018

Phương pháp đo quang UV-Vis ¹

1. Petr Struchkov et al, 2018

Định lượng bằng phương pháp HPLC

Detertor: UV, FID, MS

• Xây dựng phương pháp phân tích

  • Thời gian lưu
  • Hệ số phân giải
  • Hệ số đối xứng

• Thẩm định phương pháp phân tích

  • Độ đặc hiệu (Tính chọn lọc)
  • Độ tích hợp hệ thống (\(RSD\)<2.0)
  • Khoảng tuyến tính và đường chuẩn (\(R^2\)>0.995)
  • Độ lặp lại (\(RSD\)<2.0) (Trong ngày và khác ngày)
  • Độ thu hồi (Độ đúng) (Khác biệt với thuốc tây)

Tác dụng sinh học của Flavonoid

• Tác dụng như vitamin P làm biền thành mạch, giảm tính giòn và tăng tính thấm của mao mạch. Tác dụng được làm tăng khi kết hợp với acid ascorbic.
• Tác dụng chống oxy hóa: Do khả năng dọn gốc tự do, tạo phức với kim loại, ức chế phản ứng peroxy hóa lipid. Ngăn chặn nguy cơ xơ vữa đọng mạch, cao huyết áp, ung thư, stress, tiều đường và chống lão hóa.
• Bảo vệ gan khi gan bị tổn thương do một số độc chất.
• Tăng cường tuần hoàn động mạch và mao mạch: dành cho người bị rối loại trí nhớ.
• Tác dụng kháng khuẩn, kháng varus.
• Tác dụng chống ung thư do cơ chế chống oxy hóa
• Chống dị ứng
• Chống viêm loét và lành vết thương
• Lợi tiểu
• An thần
• Diệt côn trùng

Phân lập và xác định cấu trúc

• Không có phương pháp chung cho chiết xuất flavonoid vì tính tan khác nhau
• Thường loại tạp chất bằng n-hexan sau đó chiết nóng bằng EtOH, MeOH.
• Tủ flavonodi bằng muối chì sau đó tác chì bằng cách sục dihydrosulfid
• Phân lập flavonoid bằng cột sắc ký

Chiết xuất và tinh chế quy mô công nghiệp

Không có phương pháp chung - Chất tinh khiết để làm thuốc - Chất tinh khiết để làm chất chuẩn - Cao dược liệu giàu hàm lượng hoạt chất - Cao dược liệu có hoạt tính sinh học - Cao dược liệu chuẩn - Cao dược liệu định chuẩn

Một số kỹ thuật chung

• Chiết hồi lưu
• Chiết siêu âm
• Chiết ngâm lạnh
• Chiết siêu tới hạn

Dược liệu chứa Flavonoid

Tên dược liệu	Việt Nam	Hồng Kông	Tên dược liệu	Việt Nam	Hồng Kông
Actiso	X		Bạch Quả		X
Cát căn	X	X	Cúc gai	X
Mạch môn	X	X	Chè dây	X
Hòe	X (Nụ hoa)	X (Quả)	Xạ Can	X	X
Râu mèo	X		Dây mật
Núc Nác	X (Vỏ thân)	X (Quả)	Tô mộc	X
Kim Ngân	X	X	Citrus	X	X
Dâu tằm	X	X	Hoàng cầm	X	X
Diếp cá	X	X	Bạch quả	X	X
Kim tiền thảo	X	X	Hồng hoa	X	X

[1] Thông tư 06/VBHN-BYT về QUY ĐỊNH VỀ CHẤT LƯỢNG THUỐC, NGUYÊN LIỆU LÀM THUỐC