Alkaloid

1

ALKALOID



Gi?ng vi�n: Tr?n Th? Ph?ng



2
M?c tiêu học tập:
Sau khi học xong chương này sinh viên phải: Trình bày được
Dịnh nghĩa, tính chất chung c?a alkaloid.
Sự phân loại alkaloid theo cấu trúc hóa học.
3
1.Định nghĩa
Alkali: kiềm
Oid: Nhóm chất.
Vậy alkaloid là những base hữu cơ, luôn luôn chứa nitrogen trong co cấu.
4
2. 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.
5
Công 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 k? XX.
6
3. Nguồn gốc:

Thông thường các Alkaloid, trích t? Dicotyledones,Monocotyledones, Cryptogames, các ẫn hoa có nhiều mạch như Lycopodiaceae chứa rất nhiều Alkaloid
mọc ở vùng nhiệt đới. Sự tiêu hóa CO2
bởi cây cỏ là mạnh nhất và yếu tố này
đóng vai trò quan trọng trong sinh tổng
hợp các alkaloid.
7
Một cây chứa nhiều alkaloid rất ít ở
dạng tự do mà luôn ở trạng thái hóa
hợp 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 .
8
Chúng 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 nhau
thì tại sao cây này lại tạo ra một kiểu alkaloid khác cây kia? Vì vậy vai trò alkaloid trong cây chưa xác định được.

9
4. Tính chất
Alkaloid 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 .

.
10
5. 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).
12
6. Phân loại:

Pyridine
Pyrolidine – pyridine
Quinoline
Isoquinoline
Phenantrene
Indol.
13
6.1 Nhóm pyridine:
Sườn cơ bản

14
Nhóm pyridine: Trigoneline (C7H7O2N) trong hạt Cà phê
15
Tổng hợp trigoniline (PP HANTZSCH)

16
Ricinine (C8H8O2N2) trong hạt Thầu dầu

17
Nh?ng alkaloid có trong h?t Cau ( Areca cotechu ) nhu sau:
Guvacine (acid1,2,5,6_tetrahidronicotinic)

18
Guvacoline (1,2,5,6_tetrahidronicotinatmetil)
19
Arecoline (N_metil_1,2,5,6_tetrahidronicotinatmetil)
20
Những alkaloid có trong cây lựu (Punica granatum) h? Punicaece


Peletierine
21
Isopeletierine
22
Những alkaloid có trong hạt tiêu đen (piper nigrum) họ Piperaceae

Piperine
23
Piper nigrum L.
24
Nhóm Pyridine:
Ricinine (C8H8O2N2)
Trigoneline (C7H7O2N)
Guvacine, Guvacoline, Arecoline
Peletierine, Isopeletierine
Piperine
25
6.2 Nhóm Pirolidine_Pyridine.
Alkaloid có trong cây thuốc lá (nicotiana tabacum) họ Solanaceae
26
Acid nicotinic Acid picolic Acid isonicotine
( Pyridine_3_carboxilic) ( Pyridine_2_carboxilic) (Pryridine_4_carboxilic)
Nicotine
27
Nicotine 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.
28
6.3 Những alkaloid thuộc nhóm quinoline
Alkaloid của vo �cây quinquina (cinchona Rubiaceae): Có hai alkaloid quan trọng : quinine và cinchonine..

29
30
Cinchona succirubra P.
(Cây canhkina)
31
32
33
34
9
C3 nhóm etilen
C6` nhóm metoxi
C9 nhóm hidroxi

Cơ cấu của quinine chứa 4 carbon phi đối xứng: C3,C4,C8,C9. (3�etilen-9-hidroxi-6`metoxiruban)
35
36
Cinchonine
Ruban
37
Cinchonine
38
39
40
Cơ cấu lập thể của quinine, quinidine Cinchonine, cinchonidine.
Với Q=
Với Q`=
41
6.4 Alkaloid thuộc nhóm isoquinoline:
42
Papaver somniferum L.
(Cây thuốc phiện )
43
44
Alkaloid được trích từ cây á phiện có nhân isoquinoline: Papaverine, laudanosine, laudanine
45
Papaverine ( C20H21O4N )
46
Laudanosine
47
6.5 Những alkaloid thuộc nhóm phenantren:

morphine là alkaloid quan trọng nhất trong cây Á phiện.
(C17H19O3N)
48
Morphine
49
C* : C5, C6, C9, C13, C14
OH : C3, C6

Nhóm epoxi: C4 C5
Vòng 6 chứa N-CH3: C13 C9
Nối đôi : C7, C8
Codein (C18H21O3N)
The bain (C19H21O3N)
50
Codeine
51
6.6 Alkaloid thuộc nhóm Indol:

52
Alkaloid của chi Strychnos họ Loganiaceae: Strychnine, Brucine, Vomicine.

R1, R2 = H : Strychnine
R1, R2 = OCH3 : Brucine
53
Trychnine
54
Trychnos ( họ Loganiaceae)
55
Strychnos nux-vomica L.
(Cây mã tiền)
56
Alkaloid của chi Rauwolfia, họ Apocynaceae: Ajmaline, Ajmalicine, Serpentine, Reserpine, Yohimbine.


Reserpine (C33H40O9N2)

57
Reserpine
58
59
Rauwolfia serpentina
60
Yohimbine ( C21H26O3N2)

61
Yohimbine
C*: C3, C15, C16, C17, C20.
Nhóm amino nhị cấp
amino tam cấp
OH tại C17
carbometoxi tại C16
62
63
Yohimbine
64
7. 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 )
65
7.2 Alkaloid ổn định :
Sơ đồ tổng quát ly trích alkaloid ổn định
66
8. 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 nước
67
Thuốc 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
68
Thuốc thử Mayer_ Valser
* Thuốc thử Mayer
HgCl2 6,8g
KI 25g
Nước cất 1000ml
* Thuốc thử Valser
HgI2 Lượng thừa
KI 10g
Nước cất 100ml
Để yên và lọc
69
Iodur Bismuth và K
Thuốc thử Dragendorff

Bi(NO3)3 trung hòa 20g
HNO3 đậm đặc 30g
KI 68
Nước cất 250ml

Hòa 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 .
70
Thuốc 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 20ml
71
8.2 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= sulfoselenieu
Codein 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.
73
74
Colchicum autumnale L.
Cây cà lá xẻ (Solanum laciniatum)
Chúc các SV đạt kết quả tốt với chương alkaloid.