COUMARIN VÀ DƯỢC LIỆU CHỨA COUMARIN - ThS.DS. Huỳnh Anh Duy

ThS.DS. Huỳnh Anh Duy

1. Định nghĩa về coumarin 2. Phân loại, cấu trúc của 3 loại coumarin chính 3. Các tính chất lý hóa, sinh học của coumarin 4. Định tính coumarin trong dược liệu

5. Định lượng coumarin trong dược liệu 6. Các dược liệu tiêu biểu có coumarin

(Bạch chỉ, Tiền hồ, Mù u, Sài đất)

1. ĐỊNH NGHĨA Coumarin là những Δ’ của benzo -pyron (C6 – C3) -pyron O

 O

O

O





O

O O

O

 O

O

O

benzo -pyron

O

benzo β-pyron

benzo -pyron 4

2. NGUỒN GỐC - Tự nhiên : Phân lập từ cây Coumaruna odorata, Fabaceae (1820), “coumarou”.

- Tổng hợp : Phản ứng Perkin CHO OH

H+

AcONa Ac2O

OH O ONa

OH-

O

O

coumarin

5

*Vòng -pyron là 1 lacton (ester nội) của acid o-hydroxycinnamic. * Quy trình đóng/ mở vòng lacton có tính thuận nghịch

OHHO HO

OO

OO

Coumarin

H+

OO

COO COO O O

Acid o-hydroxycinnamic

6

SINH TỔNG HỢP COUMARIN Qua con đường acid skikimic rồi tạo thành acid prefenic rồi qua các bước sau:

7

3. PHÂN LOẠI – CẤU TRÚC

3.1. Nhóm coumarin đơn giản (2 vòng) umbelliferon

3.2. Nhóm furano-coumarin (3 vòng): kiểu psoralen kiểu angelicin 3.3. Nhóm pyrano-coumarin (3 vòng): kiểu xanthyletin

kiểu seselin 8

3.1.

Coumarin đơn giản

3.1.1. Dạng oxycoumarin HO 6

6

HO 7

O

O

umbeliferon

O

O

esculetin MeO 6

6

MeO 7

HO 7

O

herniarin

O

HO

7

O

O

scopoletin 9

3.1.

Coumarin đơn giản

3.1.1. Dạng alkyl-coumarin (alkyl = isoprenyl) isoprenyl

Osthenol

Suberosin

Osthol

Ostruthin 10

3.2.

Nhóm furano-coumarin

3.2.1. Phân nhóm psoralen

psoralen**

bergaptol

bergapten OMe 5

OH 5

O

MeO 5'

O

4'

O

O

O

O

O

5

5

8

O

O

O

peucedanin

O

8 OH

O

O

O 8 OMe

O

5 O

xanthotoxol

O

O

xanthotoxin 11

3.2.

Nhóm furano-coumarin

3.2.2. Phân nhóm angelicin 6 7

5

4

3

O 2 O

O

1

angelicin** OMe

OMe

5

O

MeO 6 O

O

Iso-bergapten

O

MeO 6 O

sphondin

O

O

5

O

O

pimpinellin 12

3.3. Nhóm pyrano-coumarin 3.3.1. Phân nhóm xanthyletin OMe

5

O

8

5

O

O

O

xanthyletin

O

O

xanthoxyletin

O

8

O

O

OMe

luvangentil

3.3.2. Phân nhóm seselin 6

O

5

MeO 6 O

seselin

O

5

O

O

brailin

O

13

3.3. Nhóm pyrano-coumarin 3.3.3. Phân nhóm khellin O 3'

4' OH

O

O

O

O

3'

4' OMe

O

OH

OH

khelacton

O

O

provismin

O

O

O

OAc

OAc

O

O

CO CH

CO CH

samidin

O

visnadin***

14

3.4. Các nhóm khác Nhóm Coumaro - Flavonoid coumarin O

MeO

OH

Wedelolacton (trong Sài đất)

O

isoflavonoid O

OH OH

MeO

O

OH

O

OH OH

Đáng chú ý nhất : Phân nhóm coumarono coumarin

3.4. Các nhóm khác Các thành phần / tannin OH O

O

HO

OH OH

O

O

OH

acid ellagic

HOOC

HO

HO

OH

O

O

OH

acid luteolic

16

3.4. Các nhóm khác Các aflatoxin O

O

O

R

O

O O

O

O

R

R

O

O

O

O

O

O

O

O

Là các độc tố thường gặp / nấm mốc, đặc biệt là các nấm mốc ở vỏ hạt đậu phộng.

Nguy hiểm : gây ung thư gan !

17

3.4. Các nhóm khác Các Iso - coumarin (ít quan trọng ) R R' O

O O

coumarin

O

O R

O

isocoumarin

18

3.4. Các nhóm khác Biscoumarin Dicoumarol* 

OH

O

OH

O

O

O

Ban đầu: Lá các loài thuộc chi Melilotus: M. albus/ alba,

M. officinalis, Fabaceae 

Là một loại kháng vitamin K.



Làm thuốc chống đông (trị huyết khối, nghẽn mạch).



Hiện nay, đã rút khỏi thị trường



Đáng chú ý nhất: Warfarin, acenocoumarol (Sintrom 4 mg).

19

4. LÝ TÍNH COUMARIN 

Nói chung : rất kém phân cực



Đa số : dạng aglycon (hiếm khi glycosid)



Thường kết tinh trắng, thơm.



Dễ thăng hoa (# AQ), phát quang / UV 365 nm



Kém bền / kiềm (mở vòng lacton).



Một số: kém bền / UV 365, h



dạng aglycon dễ tan / các dung môi kém phân cực



dạng glycosid : tan được / nước nóng, cồn.

20

5. CHIẾT XUẤT COUMARIN Nói chung : dễ chiết (do coumarin kém phân cực) 5.1. Dùng dãy dung môi phân cực dần :  coumarin sẽ ra ở các phân đoạn đầu.

đôi khi : Lắc, thu dịch Et2O  tinh thể 5.2. Dùng kiềm loãng : dịch chiết kiềm, cô đặc, acid hóa  coumarin  21

5. CHIẾT XUẤT COUMARIN

- Có thể loại tạp bằng d.dịch chì acetat (trừ khi coumarin có o-diOH ở C6, C7).

- Có thể phân lập, tinh chế bằng SKC si-gel.

- Đôi khi : vi thăng hoa (nếu coumarin bền nhiệt) - Có thể theo dõi coumarin trên si-gel / UV 365 nm

(phát huỳnh quang xanh dương / xanh lục sáng) 22

Ví dụ : Chiết coumarin từ lá Leptotaenia

bột lá

coumarin lạnh

EtOH, Δ

dịch cồn

dịch lọc

BM

lọc

cắn cồn

dịch acid

nước nóng

dịch nước nóng

HCl BM

dịch đậm đặc 23

6. HÓA TÍNH, ĐỊNH TÍNH COUMARIN 6.1. Phản ứng của nhóm –OH phenol - Coumarin + d.dịch NaOH loãng - Coumarin có –OH phenol + dd. FeCl3

- Coumarin +

NH2OH OH

+ dd. FeCl3

BM

tăng màu màu xanh màu tím

24

6.2. Phản ứng tăng màu (đóng / mở vòng Lacton) Cơ chế đóng – mở vòng Lacton của Coumarin kém tan / nước acid (đục)

tan / nước kiềm (trong) acid

HO

O

O

O

O

COO

kiềm

Nguyên tắc tinh chế coumarin bằng phương pháp acid - base

25

6.2. Phản ứng tăng màu (đóng / mở vòng Lacton)

+ NaOH 10% dịch chiết

BM

+ H2O dịch chiết

BM

+ HCl trong hơn

đục như nhau

+ H2 O đục hơn 26

6.3. Thử nghiệm vi thăng hoa

tinh thể dược liệu

R + kiềm  không đỏ + Iod  (nâu tím) + Phản ứng diazo (+) 27

6.4. Thử nghiệm huỳnh quang (trên giấy lọc) 1

2 OH

dịch cồn

sấy UV 365

sáng như nhau

nhôm nhôm

3

UV

4

5

28

Cơ chế của thử nghiệm huỳnh quang

(coumarin) HO

O

O

OH COO

UV 365 O

O

COO

h

O

O

huỳnh quang yếu

huỳnh quang mạnh

(coumarinat)

(coumarat)

cis

trans

29

6.5. Phản ứng với thuốc thử diazo (Ar–N=N–Cl) Ar N H 6 HO 7

O

O

OH

N Cl H

Ar N -

HO

COO OH

OH

N -

COO OH

HO

(đỏ cam)

Phản ứng cộng hợp vào H-6 (para đối với OH-1) (ortho đối với OH-7) 30

6.6. Phổ UV

coumarin

’ 7-OH

274

240, 253,

310

325

’ 5,7 di-OH

263

329

’ 6,7 di-OH

256, 262, 299

348

’ 8,7 di-OH

258

335

’ 5-OMe, 7-OH

247, 257

330

’ 6-OMe, 7-OH

252, 259, 297

344

’ 7-OMe, 6-OH

252, 260, 298

346

’ 5,7 di-OMe

245, 254

325

’ 6,7 di-OMe

251, 258, 294

342

’ 8,7 di-OMe

250

318 31

PHỔ UV (max / EtOH abs.)

Furano-coumarin (nhóm psoralen và angelicin) ’-psoralen

205-235 240-255 260-270 290-316

’-angelicin

249-255

297-310

Pyrano-coumarin (nhóm xanthyletin và seselin) ’-xanthyletin ’-seselin

261-265 233-237

347-351 283-287 343-350 32

6.7. Phổ IR của coumarin

vòng lacton :

1715 – 1750 (C=O carbonyl) 1130 – 1160 (C–O carbinol)

propen liên hợp : 1625 – 1640 vòng thơm : 3000 cm1 nhóm –OH : 3300 – 3400 cm1 33

HO

3400

O

O

umbelliferon 1700

34

MeO

3350

HO

O

O

scopoletin 1700

35

6.8. SKLM Coumarin

Thường dùng lớp mỏng silica gel F254 Dung môi khai triển : kém phân cực EP – EtOAc

(97:3)

hexan – EtOAc

(3 : 1)

benzen – EtOAc

(9 : 1)

CHCl3 – EtOAc

(1 : 1)

benzen – aceton

(9 : 1)

(đôi khi, + acid)

Phát hiện : Chủ yếu bằng UV 365 nm

hoặc phun thuốc thử (diazo) 36

37

7. ĐỊNH LƯỢNG COUMARIN 7.1. Phương pháp oxy hóa – khử (kém chính xác)

Coumarin + d.dịch KMnO4 / H2SO4  mất màu. một giọt thừa dung dịch KMnO4

 tím hồng.

7.2. Phương pháp đo phổ UV (cần mẫu tinh khiết) Đo // với mẫu chuẩn tại max, ghi nhận Abs.

So sánh với Cchuẩn  [coumarin] / mẫu.

7.3. Phương pháp HPLC (thông dụng) 38

8. TÁC DỤNG - CÔNG DỤNG CỦA COUMARIN - Làm thuốc chống đông máu (trị chứng huyết khối) :

Sintrom 4 mg, hay phối hợp với Aspirin 81 mg.

- Làm thuốc hạ sốt (làm dãn mạch ngoại biên): Bạch chỉ

- Làm thuốc dãn mạch vành, chống co thắt : Visnadin - Làm thuốc chữa chứng bạch biến: Psoralen, Angelicin - Kháng khuẩn, kháng viêm : coumaro-flavonoid / Sài đất Chú ý : Nhiều coumarin lại có tác hại (aflatoxin). (viêm da, tổn thương gan, sinh ung thư – cơ chế chưa rõ).

39

9. PHÂN BỐ TRONG TỰ NHIÊN - Có trong nhiều họ thực vật: > 40 họ, > 1300 hợp chất.

- Một số họ thường gặp: • Chủ yếu: Apiaceae, Rutaceae, Asteraceae, Fabaceae, Oleaceae (Ô liu), Moraceae, Thymelaeaceae (Trầm): > 100 hợp chất.

• Ngoài ra: Araliaceae, Lamiaceae, Rubiaceae, Apocynaceae...

40

SỐ LƯỢNG COUMARIN HIỆN DIỆN TRONG 7 HỌ THỰC VẬT CHÍNH (2002) Apiaceae

3041

Rutaceae

1683

Asteraceae

Fabaceae

830

237

Oleaceae

149

Moraceae

135

Thymeliaeaceae

121

Apiaceae là nguồn nguyên liệu chính

41

42

BẠCH CHỈ

43

44

1. Tinh dầu

THÀNH PHẦN HÓA HỌC (BẠCH CHỈ)

2. Coumarin 2.1. nhóm Scopoletin - scopoletin

MeO HO

2.2. nhóm Ps (~ 10 chất)

O

O

O

O

R5

- byak-angelicin - byak-angelicol - bergapten

O R8

- xanthotoxin ...

45

ĐỊNH TÍNH (BẠCH CHỈ) 1. Các phản ứng chung : Diazo, huỳnh quang / UV 365 2. Phản ứng màu (DĐVN III, p. 315) NH OH.HCl KOH dịch ether + 2 MeOH MeOH BM

+ HCl (pH 3 – 4)

+ FeCl3 / EtOH

màu đỏ tím 46

ĐỊNH TÍNH (BẠCH CHỈ) 3. SKLM - bản si-gel G, si-gel F 254 (Merck) - mẫu thử : dịch EtOH; chấm vạch (// chuẩn) - dung môi : Bz – EA; (9 : 1) - phát hiện vết : soi đèn UV 365 nm

scopoletin

: xanh da trời sáng

coumarin  : xanh lơ, xanh lục - so với mẫu chuẩn kết luận 4. HPLC 47

TÁC DỤNG - CÔNG DỤNG (BẠCH CHỈ)  Hạ sốt, giảm đau  Giãn mạch vành  Làm tăng huyết áp (liều nhỏ)

 Gây co giật (liều cao)

48

49

50

THÀNH PHẦN HÓA HỌC (MÙ - U)

1. Phần không tan / cồn : Dầu béo 2. Phần tan trong cồn

:

- tinh dầu, nhựa - các dẫn chất 4-phenyl coumarin calophyllolid

acid calophyllic

Inophyllolid

acid calophynic . . .

51

THÀNH PHẦN CHÍNH CỦA DẦU MÙ U Hàm lượng (%) các acid béo / dầu Mù u Palmitic

14.7

Oleic

49.4

Stearic

12.7

Linoleic

21.3

Linolenic

0.30

Eicosenoic

1.70

52

calophyllolid

inophyllolid O

O 1

MeO

O 2 O

O

4

1

O

O 2 O

3

4

O

3

O O

O

O

O

OH

calaustralin

O

OH COOH

O

acid calophyllic

53

TÁC DỤNG VÀ CÔNG DỤNG (MÙ U) - kháng viêm, chống loét (spe : Phụ khoa) - chữa phỏng (lửa, điện, nước sôi, acid . . .)

- chữa vết thương hở, chữa nước ăn chân - làm mau lên da non, mau lành sẹo, làm sẹo mờ - sử dụng trong điều trị bệnh Hansen (phụ trợ)

Chế phẩm : Calino, Balsino, Mecalin (+ Tràm) 54

thành phần hóa học

1

MeO

O 2 O 3

- rất nhiều muối vô cơ OH

O

- một ít tinh dầu - một ít wedelolacton

OH OH

Wedelo-lacton

(Є coumestan / iso-flavonoid) 55

TÁC DỤNG – CÔNG DỤNG (SÀI ĐẤT)

- kháng viêm, kháng khuẩn, - trị các vết thương nhiễm khuẩn

- phòng và trị mụn nhọt, mẩn ngứa, rôm sảy. cây không độc (có thể dùng như rau)

56

57

Thank you for attention!

58