Đại cương về Glycosid (Heterosid) - ThS.DS. Huỳnh Anh Duy

NỘI DUNG I. ĐỊNH NGHĨA II. CẤU TẠO - PHÂN LOẠI Cấu tạo Phân loại Tên gọi III. TÍNH CHẤT Lý tính Hoá tính IV. CHIẾT XUẤT

2

• ĐỊNH NGHĨA RỘNG GLYCOSID = ĐƯỜNG

Dây nối glycosid

PHÂN TỬ HỮU CƠ

 Oligosaccarid hoặc Polysaccarid: Holosid.

3

• ĐỊNH NGHĨA HẸP GLYCOSID = ĐƯỜNG

Dây nối glycosid

Glycosid còn được gọi là: Phần đường: Phần không phải đường:

KHÔNG ĐƯỜNG

Heterosid ose, glycon aglycon, genin

4

2.1. Phân loại theo loại dây nối glycosid GLYCOSID

O – glycosid

S – glycosid Thioglycosid = Glucosinolat

C – glycosid

R–O–H + H–X– R’ 

N – glycosid

R–X–R’ 5

O-glycosid R C

H

OH R CH OH

+ H2O

O

Aldehyd

+ HO-R

Hydrat aldehyd CH2OH O

HO HO

HO

Đường Glycon

OH

OR R CH OH

OR

+ HO-R

R CH OR

Bán acetal

- H2O + H O

R

Phân tử hữu cơ (A)glycon

Acetal CH2OH O

HO HO

HO

O

R

Glycosid 6

OH O

HO

OH

OH O

HO

+ ose

OH OH

O

O OH

FLAVONOID

+ ose

HO

OH

ose

ose

O

O

SAPONOSID

Aglycon

Glycosid 7

Phần đường -Thường gặp -glycosid, phổ biến là -D-glucose.

- Vòng pyran hay furan: pyranosid hay furanosid.

Ví dụ: methylglucosid.

- Trong glycosid tim, gặp đường đặc biệt là 2,6-desoxy.

- Đôi khi: có các acid uronic, acyl hóa

8

Avicularin

Guajaverin 9

Methylglucosid

10

Phần đường (tt)  Có mono-, di-, trisaccarid (có thể đến 8 đơn vị): monosid, biosid và triosid.  Có 2 mạch đường: diglycosid hay bidesmosid.  Đôi khi có đến 3 mạch đường (tridesmosid).

Ví dụ: astragalosid VII (Hoàng kỳ).  Thường là mạch thẳng, cũng có thể phân nhánh (saponin).

11

Phần đường (tt)

Astragalosid VII

12

Mạch đường phân nhánh (gặp ở các saponin) 13

Phần aglycon - Quyết định tác dụng của glycosid.

- Aglycon thường thân dầu, ít tan trong nước.

- Glycosid dễ hoàn tan hơn.

- Có anthraglycosid, xanthon glycosid...

14

Phân biệt  Biosid vs Diglycosid (Bidesmosid)  Monosid vs monoglycosid

15

O-glycosid OH

glucose O

O

O

Liquiritin

OH O

HO

OH O

OH

glucose

rhamnose

O

Rutin 16

C-glycosid glucose

O

HO

O

OH

Puerarin

OH

O

OH

CH2OH glucose

Isovitexin

Barbaloin 17

C-glycosid - Đường nối với alycon qua dây nối C-C. - C-glycosid khó bị thủy phân, ngay cả khi đun nóng HCl hoặc H2SO4 loãng ở 100oC trong vài giờ.

- Phổ tử ngoại và hồng ngoại gần giống O-glycosid.

18

S-glycosid - Thioglycosid (hᝣp chẼt glucosinolat).

19

-Gặp

ở

các

họ

như:

Brassicaceae,

Capparidaceae...

- Kháng khuẩn, nhưng gây cản trở hấp thu Iod tuyến giáp

Sinigrin

Sinalbin

20

S-glycosid CH2 CH CH2 C S

glucose

N O SO3K

Sinigrin trong Hắc giới tử

HO

CH2 C S

glucose

N

O SO3K

Sinalbin trong Bạch giới tử

21

- Isothiocyanate.

- Hydrosulfat - ď ˘-D-glucopyranose 22

N-glycosid -Phần đường thường là ribose, dẫn chất của ribose hay

arabinose.

- Phần đường liên kết với nhóm amin.

Arabinose

23

S-glycosid và N-glycosid CH2 CH CH2 C S

glucose

HO

CH2 C S

N O SO3K

N

O SO3K

Sinigrin trong Hắc giới tử

Sinalbin trong Bạch giới tử

NH2

NH2 N

N

N N

glucose

N ribose

Glycosid trong nucleosid

O

N N H

N Ose

Glycosid trong Haït Ba ñaäu 24

Glycosid và pseudoglycosid CH2OH

HO

O

HO HO

HO

HO

R

CH2OH O HO

OH + HO OC

R

O

OH

O

galloyl

OH O

glucose

HO

galloyl rhamnose

OR

CH2OH O

HO

OH

HO

O

HO

OH + H O

HO

CH2OH

HO

HO

Dây nối ester

O OC R CH2O galloyl

O

O

O O

O galloyl

meta-trigalloyl

25

Dây nối ester

Nhóm galloyl Asiaticosid Hydrocotyle asiatica L., Apiaceae 26

27

28

29

30

Phần đường trong glycosid, được gọi là gì? a. Genin b. Aglycon

c. Glycon d. a, b đều đúng

Những nhóm hợp chất nào sau đây là Heterosid, ngoại trừ?

a. Anthranoid b. Saponin

c. Flavonoid d. Carbohydrat

Hợp chất sau thuộc nhóm nào sau đây, chọn câu sai?

a. O-glycosid b. C-glycosid

c. Tridesmosid d. Triglycosid

Hợp chất sau thuộc nhóm nào sau đây?

a. C-glycosid b. O-glycosid

c. N-glycosid d. Pseudo-glycosid

2.2. Tên gọi theo cấu tạo của phần gắn vào dây nối với đường GLYCOSID

Holosid (Glycon + Glycon)

Heterosid (Glycon + Aglycon)

Carbohydrat

Glycosid tim Saponin Flavonoid Anthraglycosid...

35

3. TÊN GỌI 3.1. Tên gọi các holosid 3.1.1. Tên gọi theo số lượng đường • Đường đơn (ose)

• Oligosaccharid

• Disaccharid

• Polysaccharid (glycan)

36

3.1. Tên gọi các holosid 3.1.2. Tên gọi theo loại đường và cấu trúc chuỗi đường • Homopolysacharid (homoglycan) • Glucan, fructan, mannan, araban, xylan...

• Heteropolysaccharid (heteroglycan) • Gôm, pectin, chất nhầy...

• Gluco-mannan, manno-glucan, manno-arabino-glucan, fuco-manno-galactan, galacto-gluco-manno glycan.

• Polysaccharid phức hợp • Glycolypid, lipopolysaccharid • Peptidoglycan, proteoglycan, glycoprotein • Glycosaminoglycan 37

3.2. Tên gọi các heterosid Tên gọi theo bản chất dây nối • O-glycosid • N-glycosid • C-glycosid • S-glycosid • Pseudo glycosid Tên gọi theo phần không đường (aglycon) • Flavonosid, saponosid, anthraglycosid, glycosid tim...

Tên gọi theo loại đường • Glucosid, manosid, galactosid, rhamnosid Tên gọi theo số lượng đường trong mạch đường • Monosid, biosid, triosid Tên gọi theo số lượng mạch đường trong phân tử • Monoglycosid (monodesmosid) diglycosid (bidesmosid), triglycosid (tridesmosid)...

Tên riêng: IUPAC: ~osid 38

III. TÍNH CHẤT CỦA GLYCOSID 1. LÝ TÍNH 1.1. Trạng thái tự nhiên – Thể chất: Rắn vô định hình/kết tinh hoặc lỏng, sánh.

– Tồn tại trong cây: tan trong dịch không bào.

– Màu:  Đa số không màu  Anthraglycosid: vàng cam đến đỏ sậm.

 Flavonoid: Không màu - vàng nhạt - đỏ cam - đỏ – Vị: thường vị đắng (trừ glycyrrhizin có vị ngọt ... ) 39

Lý tính 1.2. Tính tan * Dạng glycosid: Phân cực trung bình → mạnh → rất mạnh.

• Cấu tạo của aglycon: Khung chính, mạch, các nhóm thế…

• Cấu tạo của phần đường: số mạch đường, số đường, loại đường Tính tan – Tan / dung môi hữu cơ phân cực (t. bình – mạnh): R-OH, nước, hỗn hợp cồn-nước, dioxan, AcOH, pyridin...

– Không tan / dung môi phân cực trung bình – kém. * Dạng aglycon: – Tan được trong dung môi phân cực yếu – trung bình: n-hexan, ether dầu, toluen, benzen, CHCl3, CH2Cl2 – Et2O, EtOAc, aceton, R-OH***, pyridin, AcOH… – Không tan trong nước.

40

2. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC 2.1. Phản ứng thủy phân – Enzym có sẵn trong thực vật • Nhẹ nhàng, • Chọn lọc hơn • → artefact (artifact, chất tạo giả) – Acid vô cơ (HCl, H2SO4, HClO4 …)

• O- glycosid < O- acid uronic < C-glycosid

Độ bền tăng dần 41

SỰ THỦY PHÂN O

O

thuûy phaân baèng strophanthobiase -glucosidase glc

glc

CHO

H2SO 4 cym

O

OH

3

OH

Strophanthidin Cymarin

K-Strophanthosid  K-Strophanthosid g 42

SỰ THỦY PHÂN - Strophanthus kombe: Hạt.

- Glycosid tự nhiên, nguyên vẹn: Genuin / Glycosid sơ cấp.

- Glycosid cắt đường: Glycosid thứ cấp.

43

SỰ THỦY PHÂN • Đa số các trường hợp cần tránh thủy phân (phải ổn định dược liệuCynarin/ actisô (artichoke, artichaut ) • Một số trường hợp có thể ứng dụng sự thủy phân.  Thủy phân ranuculin cho protoanemonin có tính kháng khuẩn.  Saponinsteroid/dứa Mỹ (Thùa), thủy phân cho hecogenin  Mía dò (Cát lồi): thủy phân cho Diosgenin.  Digitalis: Thủy phân purpurea glycosid A và B  digitoxin và

gitoxin tương ứng.  Hành biển: Thủy phân scillaren A  proscillarin A. 44

Phương pháp ổn định dược liệu • PP nhiệt khô • PP nhiệt ẩm: Hơi nước / hơi cồn.

• PP cồn sôi

45

SỰ THỦY PHÂN CYNARIN /ACTISÔ Oxydase Oxydase

Esterase

Esterase

Cynarin (1,3-di-O-caffeoylquinic acid) 46

SỰ THỦY PHÂN

Enzyme

47

SỰ THỦY PHÂN SAPONIN / DỨA MỸ, MÍA DÒ

Hecogenin

Diosgenin 48

Hóa tính 2.2. Phản ứng của phần đường • Phản ứng khử: Chỉ thể hiện sau khi đã thủy phân => OH bán acetal của đường đã tham gia LK glycosid • Các phản ứng khác: tùy thuộc vào lọai đường, đường 2,6-desoxy trong glycosid tim (TT xanthydrol, TT Keller-Kiliani, H3PO4) 2.3. Phản ứng của aglycon • Tùy thuộc vào cấu trúc của aglycon: Saponin, flavonoid…

49

CHIẾT XUẤT GLYCOSID Bột dược liệu Loại tạp kém phân cực (chất béo, diệp lục, carotenoid...)

Chiết glycosid bằng d. môi phân cực t. bình → mạnh Dịch chiết

Loại dung môi

Glycosid t.phần

Thủy phân

Tách glycosid tinh khiết = k.tinh p. đoạn, sắc ký Glycosid t.khiết

Aglycon t.phần

Tách aglycon t. khiết = k. tinh p. đọan, sắc ký Aglycon t.khiết 50

• Chiết bằng cồn thấp độ/nước.

• Tạp tan trong nước: gôm, pectin, chất nhầy, tannin...

• Tủa bằng chì acetat: lưu ý các phenol glycosid.

• Loại tannin: có thể cho chảy qua cột nhôm oxyd, lưu ý các phenol.

51

PHÂN LẬP, TINH CHẾ • • • • •

Sắc ký cột Sắc ký lỏng cao áp Sắc ký phân bố ngược dòng Thăng hoa Kết tinh phân đoạn

52

TLC của glycosid • SKLM pha thuận: - Rf glycosid << Rf aglycon.

- Càng nhiều đường : Rf càng thấp (Rf = 0,00).

- Có thêm các nhóm phân cực (-COOH): kéo vệt.

• SKLM Pha đảo - Rf sẽ lớn 53

54

SKLM

55

56

SKC 2

3

4

5

6

F UV 365

1

E D C B A

57

58

SẮC KÝ CỘT CHÂN KHÔNG (VACUUM LIQUID CHROMATOGRAPHY, VLC)

Bộ cône cao su

Erlen hứng Erlen không đáy Bản kính rời

59

Prep. HPLC

60

Prep. HPLC

61

LC-UV-MS-NMR

62

63