Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

MỞ ĐẦU
Lãnh thổ Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, có khí hậu
nóng ẩm, mưa nhiều, độ ẩm cao (khoảng trên 80%), nên nước ta có hệ thực
vật rất phong phú và đa dạng với khoảng 13000 loài thực vật bậc cao có
mạch; trong đó có tới hơn 4000 loài được nhân dân ta dùng làm thảo dược.
Đây là nguồn tài nguyên thiên nhiên vô cùng quý giá và có ý nghĩa to lớn cho
sự phát triển của ngành y tế, ngành hóa học và một số ngành khác. Là nguồn
tài nguyên có thể tái sinh được và hệ thực vật phong phú đã tạo tiền đề quan
trọng cho sự phát triển ngành hóa học các hợp chất thiên nhiên ở nước ta.
Hiện nay, với sự phát triển mạnh mẽ của nền y học, các sản phẩm có
nguồn gốc từ thiên nhiên có vai trò quan trọng trong việc phát hiện và phát
triển các dược phẩm mới và làm nguyên liệu cho các ngành công nghiệp như
công nghiệp thực phẩm, chất bảo vệ thực vật… do đặc tính ít độc, ít tác dụng
phụ và không làm ảnh hưởng tới môi trường.
Các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu, tìm kiếm, tách chiết các hợp
chất có nguồn gốc thiên nhiên bằng các phương pháp thử hoạt tính sinh học
hiện đại đã tìm ra những chất có hoạt tính sinh học và chuyển hóa chúng
thành những hoạt chất có khả năng trị bệnh rất cao có ứng dụng trong y học,
nông nghiệp và các ngành khác phục vụ cho đời sống của con người.
Cây Ngưu tất (Achyranthes bidentata Blume) thuộc họ Rau dền
(Amaranthaceae), là một cây đã được sử dụng từ lâu trong dân gian để làm
thuốc chữa một số bệnh như: trị cổ họng sưng đau, ung nhọt, chấn thương tụ
máu, bế kinh, trị đau lưng, mỏi gối, chân tay co quắp hoặc bại liệt… Trong y
học cổ truyền, rễ Ngưu tất được dùng làm thuốc phục hồi sức lực, lợi tiểu,
chữa bế kinh, đau kinh, tăng huyết áp, thấp khớp, sỏi đường tiết niệu, viêm
họng, viêm amiđan. Đây là cây thuốc quý, cần được nghiên cứu để giải thích
tác dụng chữa bệnh của cây, tạo cơ sở để tìm kiếm dược phẩm điều trị bệnh.

Đào Thị Thu Lan

1

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

Trên cơ sở kiến thức của y học cổ truyền và các nghiên cứu của các nhà
khoa học về hoạt tính sinh học của cây Ngưu tất… cây thuốc này đã được lựa
chọn làm đối tượng nghiên cứu. Mục đích của khóa luận là “Nghiên cứu
thành phần steroid từ cây Ngưu tất – Achyranthes bidentata Blume” để
tìm tác dụng của cây.
Luận văn này nghiên cứu thành phần steroid của cây Ngưu tất, bao gồm
những nội dung chính sau:
1. Thu mẫu cây Ngưu tất (Achyranthes bidentata), xử lí mẫu và tạo dịch
chiết metanol
2. Tách chiết các hợp chất Steroid
3. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất đã tách chiết được.

Đào Thị Thu Lan

2

K35C-Khoa Hóa Học



Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về cây Ngưu Tất. [1]
1.1.1. Đặc điểm thực vật.
Tên khoa học: Achyranthes bidentata Blume.
Tên tiếng việt: Ngưu tất.
Ngoài ra cây còn có tên: Hoài Ngưu tất, Ngưu tất bắc.
Họ: Rau dền (Amaranthaceae).
Cây thảo, sống nhiều năm, cao
60 - 80 cm hoặc hơn. Rễ củ hình trụ
dài, có nhiều rễ to phụ. Thân mảnh,
có cạnh, phình lên ở những đốt, màu
lục hoặc màu tía. Cành thường mọc
hướng lên gần như thẳng đứng.
Lá mọc đối, hình bầu dục hoặc hình
mác, dài 5 – 10 cm, rộng 1 – 4 cm,
gốc thuôn hẹp, đầu rất nhọn, hai mặt
nhẵn, mép nguyên đôi khi uốn lượn,
gân lá mặt trên thường có màu tía;

Hình 1.1.1. Cây Ngưu tất

cuống dài 1 – 1,5 cm.

(Achyranthes bidentata Blume)

Cụm hoa mọc ở ngọn thân và kẽ lá đầu cành thành bông; dài 2 – 5 cm;

hoa thường gấp xuống, sát vào cuống của cụm hoa; lá bắc dài 3 mm, lá dài 5,
gần bằng nhau; nhị 5, chỉ nhị đính với nhau và đính với cả nhị lép; nhị lép có
răng rất nhỏ; bao quanh phấn hình mắt chim; bầu hình trứng.
Quả hình bầu dục, có 1 hạt.
Mùa hoa quả: tháng 5 – 7.
1.1.2. Phân bố, sinh thái.

Đào Thị Thu Lan

3

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

Ngưu tất có nguồn gốc ở Trung Quốc hoặc Nhật Bản. Cây được thuần
hóa và trồng từ lâu đời ở những nước này. Ngưu tất được nhập từ Trung Quốc
vào Việt Nam, năm 1960. Lúc đầu, cây được trồng để thuần hóa ở Sa Pa, sau
đó chuyển sang Sìn Hồ (Lai Châu) rồi về trại thuốc Tam Đảo (Vĩnh Phúc) và
trại thuốc Văn Điển (Hà Nội) cách đây khoảng 30 năm.
Ngưu tất đã được trồng dưới dạng sản xuất dược liệu ở vùng ngoại
thành Hà Nội và các tỉnh thuộc đồng bằng Bắc Bộ. Có thể coi Ngưu tất là một
ví dụ điển hình về một cây thuốc có nguồn gốc ôn đới, qua quá trình nghiên
cứu di thực đã có thể trồng thành công cả ở vùng đồng bằng có khí hậu nhiệt
đới gió mùa. Điều đó cho thấy Ngưu tất là cây có biên độ sinh thái tương đối
rộng, mặc dù thời vụ trồng chủ yếu vẫn ở thời kì có biên độ thấp trong năm.
1.1.3. Bộ phận dùng.

Rễ thu hái khi phần trên mặt đất tàn lụi. Loại bỏ rễ con, rửa sạch rồi
phơi sấy khô. Có thể dùng ở dạng sống (cách này thường dùng) hoặc tẩm
rượu hoặc muối tùy theo từng trường hợp, rồi phơi hay sấy khô.
1.1.4. Thành phần hóa học.
Các công trình nghiên cứu đã được công bố cho thấy: Thành phần hóa
học chính của cây Ngưu tất là các hợp chất steroid dạng khung ecdysterol và
các hợp chất oleanan saponin.
Năm 2007, một hợp chất ecdysteroit mới là (20R, 22R)-2β, 3β, 20, 22,
26-pentahydroxy-cholestan-7,12-dien-6-one được công bố từ cây ngưu tất [2].
Đến năm 2011, ba hợp chất ecdysteroit mới là niuxixinsterone A-C tiếp
tục được công bố từ loài này [3]. Gần đây nhất, hai hợp chất mới là (25S)-20,
22-O-(R-ethylidene)inokosterone

và

20,22-O-(R-3-methoxycarbonyl)-

propylidene-20-hydroxyecdysone cùng với sáu hợp chất đã biết là 20, 22-O(R-ethylidene)-20-hydroxyecdysone,

Đào Thị Thu Lan

4

20-hydroxyecdysone-20,22-

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


monoacetonide,

Khóa Luận Tốt Nghiệp

20-hydroxyecdysone,

(25R)-inokosterone

và

(25S)

inokosterone tiếp tục được công bố từ loài này vào năm 2012 [4].

(20R, 22R) - 2β, 3β, 20, 22, 26pentahydroxy-cholestan-7, 12-dien-6-

Niuxixinsterone A

one

Niuxixinsterone B

Niuxixinsterone C

(25S)-20, 22-O-(R-ethylidene)

20, 22-O-(R-3-methoxycarbonyl)

Inokosterone


propylidene-20-hydroxyecdysone

Đào Thị Thu Lan

5

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

Năm 2001, hai hợp chất tritecpen saponin mới là bidentatoside II và
chikusetsusaponin V methyl ester được công bố từ cây Ngưu tất [5]. Đến năm
2005, năm hợp chất tritecpen saponin mới là ester tiếp tục được công bố từ
loài này [6].

R1

R2

R3

H

Glc

Me


achyranthoside C dimethyl ester

H

S1

H

achyranthoside C butyl dimethyl ester

H

S1

Bu

achyranthoside E dimethyl ester

H

S2

H

achyranthoside E butyl methyl

H

S3


Bu

18-(β-D-glucopyranoxyloxy)-28-oxoolean-12-en3β-yl 3-O-(β-D-glucopyranosyl-β-Dglucopyranosiduronic acid methyl ester

Gần đây, hai hợp chất saponin mới là sulfachyranthoside B và
sulfachyranthoside D cùng với achyranthoside D tiếp tục được công bố từ cây
này vào năm 2013 [7].

Đào Thị Thu Lan

6

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

1.1.5. Tính vị, công năng.
Ngưu tất có vị đắng chua, tính bình, không độc, vào hai kinh can và
thận. Dạng sống có tác dụng hành huyết tán ứ, tiêu ung lợi thấp. Dạng chín có
tác dụng bổ can, ích thận, cường gân tráng cốt.
1.1.6. Công dụng.
Ngưu tất dạng sống chữa cổ họng sưng đau, mụn nhọt, đái rát buốt,
đái ra máu hoặc sỏi, bế kinh, bụng dưới kết hòn cục, đẻ khó hoặc khi đẻ rau
thai không ra; sau khi đẻ ứ huyết gây đau bụng, chấn thương, ứ máu bầm,
đầu gối nhức mỏi.
Ngưu tất sao tẩm chữa can thận hư, ù tai, đau lưng, mỏi gối, tay chân
co quắp hoặc bại liệt.

Ngày dùng 6 – 12g, dạng thuốc sắc hoặc bột.

Đào Thị Thu Lan

7

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

Kiêng kỵ: Phụ nữ có thai, băng huyết không nên dùng Ngưu tất. Trong
y học Trung Quốc, rễ Ngưu tất với liều 5 – 12g dưới dạng nước sắc được sử
dụng làm thuốc phục hồi sức lực, lợi tiểu, chữa bế kinh, đau kinh, tăng huyết
áp, thấp khớp, sỏi đường tiết liệu, viêm họng, viêm amiđan. Ngoài ra nó còn
được dùng làm thuốc kích thích tình dục, tráng dương, chữa liệt dương, gây
sẩy thai. Dùng ngoài, nước sắc 20% Ngưu tất chữa các bệnh về da chân và
các móng (bệnh nấm biểu bì). Hạt được dùng làm thuốc chống độc, chữa rắn
cắn, thấp khớp, hen phế quản (phối hợp với một số dược liệu khác). Phụ nữ
có thai không nên dùng.
1.1.7. Một số bài thuốc từ cây Ngưu tất.
 Chữa co giật, bại liệt, phong thấp teo cơ, xơ vữa mạch máu:
Ngưu tất 10 – 15g, sắc uống.
 Chữa phong thấp, thấp khớp:
Ngưu tất 12g, hy thiêm 16g, thổ phục linh 16g, lá lốt 10g. Dạng thuốc
viên, ngày uống 3 lần, mỗi lần 10 – 15g.
 Chữa viêm đa khớp dạng thấp:
Ngưu tất 12g, độc hoạt 12g, tang ký sinh 12g, phòng phong 12g, tục

đoạn 12g, xuyên quy 10g, thục địa 12g, bạch thược 12g, đảng sân 12g, ý dĩ
12g, tần giao 10g, quế chi 8g, xuyên khung 8g, cam thảo 6g, tế tân 6g. Sắc
uống ngày một thang.
1.2. Tổng quan về Steroid. [8], [9]
1.2.1. Giới thiệu chung.
1.2.1.1. Khái niệm.
Steroid là este phức tạp của rượu đa vòng sterol với các axit béo cao
phân tử, là một nhóm hợp chất tương tự nhau có trong động vật và thực vật.
1.2.1.2. Cấu trúc khung cơ bản của Steroid.

Đào Thị Thu Lan

8

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

Steroid là những hợp chất có thể được coi như bộ khung cơ bản của 4
hệ vòng steran hay gonan: pehiđroxiclopentanophenatren
12

17

13

11


1
2

9

A
3

C

D

16

10

B
5
6

4

8

14

15

7


Pehiđroxiclopentanophenatren
Sườn này có 6 nguyên tử Cacbon bất đối ở các vị trí 5, 8, 9, 10, 13 và
14. Do đó có tối đa 26 = 64 đồng phân lập thể. Tuy nhiên, vì lí do lập thể, chỉ
có vài kiểu dung hợp các vòng A và B, B và C, C và D, có thể tồn tại trong
các steroid thiên nhiên, nên tổng số đồng phân lý thuyết giảm đi rất nhiều; và
thường hay có nhóm metyl ở vị trí cis và C19.
1.2.1.3. Tính chất của Steroid.
Đa số các steroid khi đun nóng với Selen ở 360 0C tạo ra hợp chất Diel
có công thức phân tử C18H16.

3’ – metyl – 1, 2 – xiclopentanopenan
Steroid còn được đĩnh nghĩa như bất kì một chất nào đó khi chưng cất
với Selen ở nhiệt độ cao sẽ cho được chất Hiđrocacbon Diel.
1.2.1.4. Phân loại Steroid.
Steroid có nhiều trong thiên nhiên và chúng tạo thành một nhóm hợp
chất phân phối rộng khắp. Chúng gồm các loại quan trọng như:


Sterol (cholesterol, ergosterol, vitamin D, strigmasterol).

Đào Thị Thu Lan

9

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Khóa Luận Tốt Nghiệp



Hormon steroid (hormon giới tính, hormon vỏ tuyến thượng thận).



Axit mật (axit cholic, axit chenodoxycholic,…).



Ancaloit steroid (conesin, solanidin,…).



Glucozit trợ tim (digitoxigenin, stophantidin).
Do tác dụng sinh lí của steroid nên nó không những là mối quan tâm

khoa học quan trọng mà còn có ý nghĩa quan trọng trong việc sử dụng dược
học.
1.2.2. Một số steroid cơ bản.
1.2.2.1. Sterol.
Sterol còn được gọi là rượu steroid; có trong mỡ động vật và dầu thực
vật, là những chất kết tinh. Trong phân tử chỉ chứa chức ancol.
Sterol tồn tại ở dạng tự do hoặc dạng este với các axit béo cao phân tử.
Khung cơ bản của sterol:
12

11


17
13
14

1

10

2
3

4

5

9
6

16
15

8
7

 Nguồn gốc:
Sterol chiết suất từ mô bào động vật có tên chung là zoosterol, từ thực
vật là phytosterol và từ nấm là mycosterol.
 Phân loại:
- Nhóm sterol động vật (zoosterol): cholesterol, cholestanol,

coprostanol.
- Nhóm sterol thực vật (phytosterol): ergosterol, stigmasterol.
- Nhóm sterol được tạc ra từ nấm, mốc gọi là sterol vi sinh.
a. Cholesterol
Cholesterol là một chất có dạng sáp màu trắng, được tìm thấy trong một
số thức ăn của chúng ta. Nó được sản sinh ra bởi tất cả các tế bào của cơ thể,
Đào Thị Thu Lan

10

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

nhưng đáng kể nhất là tế bào gan. Một số cholesterol là tối thiểu cần thiết cho
sức khỏe tốt. Cholesterol không chỉ là thành phần quan trọng trong các tế bào,
nó cũng còn là thiết yếu trong việc tạo ra một số hormon nhất định. Đối với
hầu hết mọi người thì khoảng 70% - 75% cholesterol trong máu được sản sinh
bởi tế bào gan, từ 25% - 30% còn lại được lấy từ thực phẩm ăn vào.
Tuy nhiên, việc có quá nhiều cholesterol trong máu lại gây xơ vữa động
mạch và có thể gây tai biến chết người. Người có hàm lượng cholesterol trong
máu cao thường có nguy cơ đau tim hơn những người bình thường và thấp.
Cao cholesterol có thể do di truyền, nhưng thường ngăn ngừa và điều trị được.
 Khái quát về Cholesterol
Thuật ngữ tên gọi này có nguồn gốc từ chữ Latinh “chole” là mật. Lần
đầu tiên cholesterol được tách ra từ sỏi mật (sỏi mật chứa 90% là cholesterol).
Cholesterol có nhiều trong mô bào động vật như ở mật, máu, não, sữa,

cơ quan sinh dục nam nữ.
Trong tự nhiên, cholesterol ở dạng tự do hay đã este hóa (cholesterid)
với axit béo.
Ở thực vật, cholesterol có hàm lượng thấp hơn, thường có trong rong
đỏ, vỏ chanh, khoai tây, lá mầm đậu nành, dầu đậu nành, tảo,…
Công thức phân tử: C27H46O
Công thức cấu tạo:
21

Cấu dạng
24

22

25

20
18
12
11
1
2

HO

8

HO

15


7

5
4

27
16

9
10

3

17

14

C6H17

23

13

19

26

6


Đào Thị Thu Lan

11

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2



Khóa Luận Tốt Nghiệp

Vai trò của Cholesterol
- Giữ vai trò quan trọng trong sự hình thành cấu trúc tế bào và các kích

thích tố (hormon).
- Cholesterol kém tan trong nước, nó không thể tan và di chuyển ở dạng
tự do trong máu. Thay vào đó, nó được vận chuyển trong máu bởi các
lipoprotein, đó là các vali-phân tử tan trong nước và bên trong mang theo
cholesterreol và mỡ.
- Các protein tham gia cấu tạo bề mặt của mỗi loại hạt lipoprotein quy
định cholesterol sẽ được lấy khỏi tế bào nào và sẽ được cung cấp cho nơi đâu.
Hai phần tử quan trọng là:
+ Lipoprotein có mật độ thấp (LDL): chuyên chở phần lớn lượng
cholesterol có trong máu, cung cấp cholesterol cho tế bào, nó là cholesterol có
ảnh hưởng xấu đến con người.
+ Lipoprotein có mật độ cao (HLP): được tổng hợp và chuyển hóa ở
gan và ruột, có tác dụng tốt cho sức khỏe, do nó vận chuyển cholesterol về
gan để bài tiết ra ngoài.

 Tổng hợp cholesterol:
Có thể chia 3 giai đoạn chủ yếu sau:
- Giai đoạn chuyển Axetyl-Coenzim A thành axit mevalonic.
- Giai đoạn tổng hợp squalen.
- Giai đoạn chuyển squalen thành cholesterol.
b. Vitamin D
 Công thức và tính chất:
- Là dẫn xuất của sterol, trong cơ thể mới đầu là provitamin D và khi
được chiếu sáng bằng tia tử ngoại sẽ trở thành vitamin D.
- Vitamin D có nhiều trong dầu, gan, cá biển, lòng đỏ trứng, dầu thực
vật, rau xanh.
Đào Thị Thu Lan

12

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

Hai vitamin quan trọng nhất là: vitamin D2, vitamin D
R

HO

HO

Vitamin D3


Vitamin D2

 Tác dụng của vitamin D:
- Tăng cường sự hấp thu canxi và photpho ở màng ruột.
- Điều chỉnh photphat của thận.
- Thiếu vitamin D gây nên bệnh còi xương ở trẻ em và bệnh loãng
xương ở người lớn.
c. Một số sterol khác
 Ergosterol:
- Chất này có trong nấm, lá, quả và rễ của nhiều loại cây.
- Công thức phân tử: C28H44O
Công thức cấu tạo:

Cấu dạng:

C8H15
HO
HO

 Stigmasterol:
Đào Thị Thu Lan

13

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Khóa Luận Tốt Nghiệp

- Là sterol thực vật, cô lập từ dầu đậu nành và nhiều loại thực vật khác.
- Công thức phân tử: C29H48O
Công thức cấu tạo:

Cấu dạng:
C10H19
HO

HO

1.2.2.2. Axit mật.
a. Khái quát:
- Axit mật có trong túi mật của động vật, hình thành bởi sự oxi hóa
cholesterol.
- Axit mật thường ở dạng amit của axit cholic, axit allocholic với glyxin
(NH2-CH2-COOH) hoặc với taurin (NH2-CH2-CH2SO3H).
- Các axit mật thường được giữ lại trong cơ thể dạng phức mật tự do và
tiếp tục tham gia tạo phức với các axit hữu cơ có ở thành ruột.
- Chức năng quan trọng của axit mật: tiêu thụ dầu mỡ. Chúng tồn tại
dưới dạng muối kiềm, có chức năng nhũ hóa để chất béo thấm vào thành ruột.
b. Các axit mật thường gặp
 Axit cholic:
- Axit cholic là một axit mật, không màu, trong suốt, không tan trong
nước (tan trong cồn và trong axit axetic), nhiệt độ nóng chảy 200-2010C.
- Trong mật cũng như trong ruột tồn tại một lượng axit cholic tự do, do
sự thủy phân glycocholic và taurocholic dưới tác dụng của vi khuẩn.

Đào Thị Thu Lan


14

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp
O

OH
OH
H

H

H

OH

HO
H

 Axit chenodeoxycholic:
- Axit chenodeoxycholic trong suốt,
không tan trong nước (tan trong cồn và trong
axit axetic).
- Axit chenodeoxycholic được tổng hợp
từ cholesterol.

- Muối của nó được gọi là chenodeoxycholates.
- Axit chenodeoxycholic và axit cholic là những axit mật quan trọng
nhất của con người.
 Axit deoxycholic:
- Axit deoxycholic hòa tan được
trong cồn và axit axetic. Nó ở dạng tinh
khiết, không màu trong suốt.
- Trong cơ thể, chúng có tác dụng
nhũ tương hóa, được ứng dụng làm thuốc
thông mật, ngăn ngừa, hòa tan sỏi mật.
 Axit ursodeoxycholic:
- Axit ursodeoxycholic giúp điều
chỉnh cholesterol bằng cách giảm bớt nhịp
độ hấp thụ của thành ruột.
- Dùng để xử lý những sỏi mật.

Đào Thị Thu Lan

15

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

1.2.2.3. Hormon steroid.
a. Hormon sinh dục:
 Hormon sinh dục nữ: chủ yếu được tiết ra từ buồng trứng, gồm 2 loại

chính là estrogen và progesteron
 Estrogen:
Cấu trúc: trong phân tử nhóm setrogen có 1 vòng benzen, chứa nhóm
OH axit, chứa xeton và 1 nhóm metyl.
Các chất tiêu biểu thuộc nhóm này như: estron, estrion, estradiol.
+ Estron:
Công thức phân tử: C18H22O2
Công thức cấu tạo:

18
11

12

19
1

13

O
17
16

9

2

8

10


14

15

7

3

5

HO

4

6

Phân bố ở hầu hết các cơ quan của cơ thể.
+ Estrion:
Công thức phân tử: C18H24O3

OH
OH

Công thức cấu tạo:

HO

+ Estradiol:
Công thức phân tử: C18H24O2

Công thức cấu tạo:

HO

HO

HO

  estradiol

Đào Thị Thu Lan

H

H

16

OH

  estradiol

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

- Estradiol được phân bố rộng ở khắp nơi trong cơ thể, estradiol chuyển

hóa nhiều ở gan, bài tiết qua nước tiểu, một lượng nhỏ qua phân.
- Sự giảm estradiol gây rối loạn quá trình điều nhiệt.
 Progesteron:
Công thức phân tử: C21H30O2

O

Công thức cấu tạo:

O

Progesteron có bản chất hóa học là hợp chất steroid được tổng hợp từ
cholesterol hoặc từ axetyl-coenzim A.
 Hormon sinh dục nam: được gọi với tên chung là androgen, gồm:
andosterol, testosterol, dehydroepiandosteron, dehydrotestosteron.
 Andosterol:
Công thức phân tử: C19H30O2
Công thức cấu tạo:

O

HO

H

 Testosterol:
Công thức phân tử: C19H28O2

OH


Công thức cấu tạo:
H
O

b. Hormon tuyến thượng thận:
- Hormon vỏ thượng thận costicosteroid có 21 cacbon, phân tử có một
nhóm chức xeton và ancol.

Đào Thị Thu Lan

17

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

- Các hormon này điều tiết sự trao đổi chất khoáng, nước, gluxit trong
cơ thể.
- Các chất tiêu biểu của nhóm này là: hydrocortizon và coztizon.
O
OH

O

O
OH


O

Hydrocortizon

Cortizon

1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP CHIẾT MẪU THỰC VẬT. [10]
Sau khi tiến hành thu hái và làm khô mẫu, tuỳ thuộc vào đối tượng
chất có trong mẫu khác nhau (chất phân cực, chất không phân cực, chất có
độ phân cực trung bình…) mà ta chọn dung môi và hệ dung môi khác nhau.
1.3.1. Chọn dung môi chiết.
Thường thì các chất chuyển hoá thứ cấp trong cây có độ phân cực
khác nhau. Tuy nhiên những thành phần tan trong nước ít khi được quan
tâm. Dung môi dùng trong quá trình chiết cần phải được lựa chọn rất cẩn
thận.
Điều kiện của dung môi là phải hoà tan được những chất chuyển hoá
thứ cấp đang nghiên cứu, dễ dàng được loại bỏ, có tính trơ (không phản ứng
với chất nghiên cứu), không dễ bốc cháy, không độc.
Nếu dung môi có lẫn các tạp chất thì có thể ảnh hưởng đến hiệu quả
và chất lượng của quá trình chiết. Vì vậy những dung môi này nên được
chưng cất để thu được dạng sạch trước khi sử dụng. Thường có một số chất
dẻo lẫn trong dung môi như các diankyl phtalat, tri-n-butyl-axetylcitrar và
tributylphosphat. Những chất này có thể lẫn với dung môi trong quá trình
sản xuất hoặc trong khâu bảo quản như trong các thùng chứa hoặc các nút
đậy bằng nhựa.
Đào Thị Thu Lan

18

K35C-Khoa Hóa Học



Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

Methanol và chlorofrom thường chứa dioctylphtalat [di-(2-etylhexyl)phtalat hoặc bis-2-etylhexyl-phtalat]. Chất này sẽ làm sai lệch kết quả phân
lập trong các quá trình nghiên cứu hoá thực vật, thể hiện hoạt tính trong thử
nghiệm sinh học và có thể làm bẩn dịch chiết của cây. Chlrofrom, metylen
clorit và methanol là những dung môi thường được lựa chọn trong quá trình
chiết sơ bộ một phần của cây như: lá, thân, rễ, củ, quả, hoa…
Những tạp chất của chlorofrom như CH2Cl2, CH2ClBr có thể phản
ứng với một vài hợp chất như các ancaloit tạo muối bậc 4 và những sản
phẩm khác. Tương tự như vậy, sự có mặt của lượng nhỏ axit clohiđric (HCl)
cũng có thể gây ra sự phân huỷ, sự khử nước hay sự đồng phân hoá với các
hợp chất khác. Chlorofrom có thể gây tổn thương cho gan và thận nên khi
làm việc với chất này cần được thao tác khéo léo, cẩn thận ở nơi thoáng mát
và phải đeo mặt nạ phòng độc. Metylen clorit ít độc hơn và dễ bay hơi hơn
chlorofrom.
Methanol và ethanol 80% là những dung môi phân cực hơn các
hiđrocacbon thế clo. Người ta cho rằng các dung môi thuộc nhóm rượu sẽ
thấm tốt hơn lên màng tế bào nên quá trình chiết với các dung môi này sẽ
thu được lượng lớn các thành phần trong tế bào. Trái lại, khả năng phân cực
của chlorofrom thấp hơn, nó có thể rửa giải các chất nằm ngoài tế bào. Các
ancol hoà tan phần lớn các chất chuyển hoá phân cực cùng với các hợp chất
phân cực trung bình và thấp. Vì vậy, khi chiết bằng ancol thì các chất này
cũng bị hoà tan đồng thời. Thông thường dung môi cồn trong nước có những
đặc tính tốt nhất cho quá trình chiết sơ bộ.
Tuy nhiên cũng có một vài sản phẩm mới được tạo thành khi dùng
methanol trong suốt quá trình chiết. Thí dụ trechlonolide A thu được từ

trechlonaetes aciniata được chuyển thành trechlonolide B bằng quá trình

Đào Thị Thu Lan

19

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

phân

huỷ

1-hydroxytropacocain

Khóa Luận Tốt Nghiệp

cũng

xảy

ra

khi

erythroxylum

novogranatense được chiết trong methanol nóng.

Người ta thường ít sử dụng nước để thu được dịch chiết thô từ cây mà
thay vào đó là dùng dung dịch nước của methanol.
Dietyl ete hiếm khi được dùng cho các quá trình chiết thực vật vì nó rất dễ
bay hơi, bốc cháy và rất độc, đồng thời nó có xu hướng tạo thành peroxit dễ
nổ. Peroxit của dietyl ete dễ gây phản ứng oxi hoá với các hợp chất không có
khả năng tạo cholesterol như các carotenoid. Tiếp đến là axeton cũng có thể
tạo thành axetonit nếu 1,2-cis-diol có mặt trong môi trường axit. Quá trình
chiết dưới điều kiện axit hoặc bazơ thường được dùng với quá trình phân
tách đặc trưng, cũng có khi xử lí các dịch chiết bằng axit-bazơ có thể tạo
thành những sản phẩm mong muốn.
Sự hiểu biết về những đặc tính của những chất chuyển hoá thứ cấp
trong cây được chiết sẽ rất quan trọng để từ đó lựa chọn dung môi thích hợp
cho quá trình chiết, tránh được sự phân huỷ chất bởi dung môi và quá trình
tạo thành chất mong muốn.
Sau khi chiết, dung môi được cất ra bằng máy cất quay ở nhiệt độ
không quá 30-400C, với một vài hoá chất chịu nhiệt có thể thực hiện ở nhiệt
độ cao hơn.
1.3.2. Quá trình chiết.
Hầu hết quá trình chiết đơn giản được phân loại như sau:
- Chiết ngâm.
- Chiết sử dụng một loại thiết bị là bình chiết Xoclet.
- Chiết sắc với dung môi nước.
- Chiết lôi cuốn theo hơi nước.
Chiết ngâm là một trong những phương pháp được sử dụng rộng rãi
nhất trong quá trình chiết thực vật bởi nó không đòi hỏi nhiều công sức và
Đào Thị Thu Lan

20

K35C-Khoa Hóa Học



Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

thời gian. Thiết bị sử dụng là một bình thuỷ tinh với một cái khoá ở dưới đáy
để điều chỉnh tốc độ chảy thích hợp cho quá trình tách rửa dung môi. Dung
môi có thể nóng hoặc lạnh nhưng nóng sẽ đạt hiệu quả chiết cao hơn. Trước
đây, máy chiết ngâm đòi hỏi phải làm bằng kim loại nhưng hiện nay có thể
dùng bình thuỷ tinh.
Thông thường quá trình chiết ngâm không được sử dụng như phương
pháp chiết liên tục bởi mẫu được ngâm với dung môi trong máy chiết
khoảng 24 giờ rồi chất chiết được lấy ra. Thông thường quá trình chiết một
mẫu chỉ thực hiện qua 3 lần dung môi vì khi đó cặn chiết sẽ không còn chứa
những chất giá trị nữa. Sự kết thúc quá trình chiết được xác định bằng một
vài cách khác nhau.
Ví dụ:
- Khi chiết các ancaloid, ta có thể kiểm tra sự xuất hiện của hợp chất
này bằng sự tạo thành kết tủa với những tác nhân đặc trưng như tác nhân
Đragendroff và tác nhân Maye.
- Các flavonoid thường là những hợp chất màu. Vì vậy, khi dịch chiết
chảy ra mà không có màu sẽ đánh dấu sự rửa hết những chất này trong cặn
chiết.
- Khi chiết các chất béo thì nồng độ trong các phần của dịch chiết ra
và sự xuất hiện của cặn chiết tiếp theo sau đó sẽ biểu thị sự kết thúc quá
trình chiết.
- Các lacton của sesquitecpen và các glicozid trợ tim, phản ứng Kedde
có thể dùng để biểu thị sự xuất hiện của chúng hoặc khi cho phản ứng với
aniline axetat sẽ cho biết sự xuất hiện của các hydrat cacbon và từ đó có thể

biết được khi nào quá trình chiết kết thúc.
Như vậy, tuỳ thuộc vào mục đích cần thiết lấy chất gì để lựa chọn
dung môi cho thích hợp và thực hiện quy trình chiết hợp lí nhằm đạt hiệu
Đào Thị Thu Lan

21

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

quả cao. Ngoài ra, có thể dựa vào mối quan hệ của dung môi và chất tan của
các lớp chất mà ta có thể tách thô một số lớp chất ngay trong quá trình chiết.
1.4. Các phương pháp sắc kí trong phân lập các hợp chất hữu cơ. [10]
Phương pháp sắc kí (Chromatography) là một phương pháp phổ biến
và hữu hiệu nhất hiện nay, được sử dụng rộng rãi trong việc phân lập các
hợp chất hữu cơ nói chung và các hợp chất thiên nhiên nói riêng.
1.4.1. Đặc điểm chung của phương pháp sắc kí.
Sắc kí là phương pháp tách, phân tích, phân li các chất dựa vào sự
khác nhau về bản chất hấp phụ và sự phân bố khác nhau của chúng giữa hai
pha: pha động và pha tĩnh.
Sắc kí gồm có pha động và pha tĩnh. Khi tiếp xúc với pha tĩnh, các cấu
tử của hỗn hợp sẽ phân bố giữa pha động và pha tĩnh tương ứng với tính chất
của chúng (tính bị hấp phụ, tính tan…).
Phương pháp sắc kí dựa trên sự khác biệt về tốc độ di chuyển của các
chất trong pha động khi tiếp xúc mật thiết với một pha tĩnh. Nguyên nhân
của sự khác nhau đó là do khả năng bị hấp phụ và phản hấp phụ khác nhau

hoặc do khả năng trao đổi khác nhau của các chất ở pha động với các chất ở
pha tĩnh.
Các chất khác nhau sẽ có ái lực khác nhau với pha động và pha tĩnh.
Trong quá trình pha động chuyển động dọc theo hệ sắc kí hết lớp pha tĩnh
này đến lớp pha tĩnh khác, sẽ lặp đi lặp lại quá trình hấp phụ và phản hấp
phụ. Kết quả là các chất có ái lực lớn với pha tĩnh sẽ chuyển động chậm hơn
qua hệ thống sắc kí so với các chất tương tác yếu hơn với pha này. Nhờ đặc
điểm này mà người ta có thể tách các chất qua quá trình sắc kí.
1.4.2. Cơ sở của phương pháp sắc kí.
Phương pháp sắc kí dựa vào sự phân bố khác nhau của các chất giữa
pha động và pha tĩnh. Ở điều kiện nhiệt độ không đổi, định luật mô tả sự phụ
Đào Thị Thu Lan

22

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

thuộc của lượng chất bị hấp phụ lên pha tĩnh với nộng độ của dung dịch
(hoặc với chất khí là áp suất riêng phần) gọi là định luật hấp phụ đơn phân tử
đẳng nhiệt Langmuir:
n = Error!
n : Lượng chất bị hấp phụ lên pha tĩnh lúc đạt cân bằng.
n : Lượng cực đại của chất có thể bị hấp phụ lên một chất hấp phụ nào đó.

b : Hằng số.

C : Nồng độ của chất bị hấp phụ.
1.4.3. Phân loại các phương pháp sắc kí.
Trong phương pháp sắc kí: pha động là các chất ở trạng thái khí hay
lỏng, còn pha tĩnh có thể là các chất ở trạng thái lỏng hoặc rắn.
 Theo bản chất của hai pha sử dụng
- Pha tĩnh: có thể là chất rắn hoặc chất lỏng
+ Pha tĩnh là chất rắn: thường là alumin hoặc silica gel đã được xử lý,
nó có thể nạp nén vào trong một cột
+ Pha tĩnh là chất lỏng: có thể là một chất lỏng được tẩm lên bề mặt
một chất mang
- Pha động: có thể là chất lỏng hoặc chất khí
+ Pha động là chất khí: thí dụ trong kỹ thuật sắc ký khí. Trong truờng
hợp này chất khí được gọi là khí mang hay khí vectơ.
+ Pha động là chất lỏng: thí dụ trong kỹ thuật sắc ký giấy, sắc ký lớp
mỏng, sắc ký cột.
 Phân loại sắc ký theo bản chất của hiện tựợng xảy ra trong quá trình phân
tách chất.
- Sắc ký phân chia (partition chromatography)
+ Pha động là chất lỏng hoặc chất khí (trong sắc ký khí)

Đào Thị Thu Lan

23

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp


+ Pha tĩnh là chất lỏng, lớp chất lỏng với chiều dày rất mỏng, chất lỏng
này đuợc nối hóa học lên bề mặt của những hạt rắn, nhuyễn và mịn.
- Sắc ký hấp thụ (Adsorption chromatography)
+ Pha động là chất lỏng hoặc chất khí.
+ Pha tĩnh là chất rắn: đó là những hạt rắn nhuyễn mịn, có tính trơ,
được nhồi trong một cái ống. Bản thân hạt rắn là pha tĩnh, pha tĩnh thường sử
dụng là những hạt silica gel hoặc alumin.
- Sắc ký trao đổi ion (Ion exchange chromatography)
+ Pha động chỉ có thể là chất lỏng
+ Pha tĩnh là chất rắn, là những hạt hình cầu rất nhỏ, có cấu tạo hóa học
là polymer nên gọi là hạt nhựa. Bề mặt của hạt mang các nhóm chức hóa học
ở dạng ion. Có hai loại hạt nhựa: nhựa trao đổi anion và nhựa trao đổi cation.
- Sắc ký lọc gel (size exclusion chromatography), gel filtration
chromatography)
+ Pha động chỉ có thể là chất lỏng.
+ Pha tĩnh là chất rắn, đó là những hạt hình cầu bằng polymer, trên bề
mặt có nhiều lỗ rỗng.
- Sắc ký ái lực (arrinicy chromatography)
+ Sắc ký ái lực dựa vào tính bám dính của một protein, các hạt trong
cột có nhóm hóa học kết dính bằng liên kết cộng hóa trị. Một protein có ái lực
với nhóm hóa học này sẽ gắn vào các hạt và di chuyển sẽ bị cản trở.
+ Đây là một phương pháp rất hiệu quả và được ứng dụng rộng rãi
trong việc tinh sạch protein.
- Sắc ký lỏng cao áp
+ Kỹ thuật sắc ký lỏng cao áp là một dạng mở rộng của kỹ thuật sắc ký
cột có khả năng phân tách protein được cải thiện đáng kể. Bản thân vật liệu
tạo cột vốn đã có sự phân chia rõ ràng và như thế sẽ có nhiều vị trí tuơng tác
Đào Thị Thu Lan


24

K35C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa Luận Tốt Nghiệp

dẫn đến khả năng phân tách được tăng lên đáng kể. Bởi vì cột được làm từ vật
liệu mịn hơn nên phải có một áp lực tác động lên cột để có được một tốc độ
chảy thích hợp.
 Phân loại sắc ký theo cấu hình (chromatography configuration)
- Sắc ký giấy và sắc ký lớp mỏng (paper thin – layer chromatography).
Trong sắc ký giấy:
+ Pha tĩnh: một tờ giấy bằng cellulos
+ Pha động: là chất lỏng
Trong sắc ký lớp mỏng
+ Chất hấp phụ thông dụng trong sắc ký lớp mỏng là silica gel, là loại
pha tĩnh với tính chất rất phân cực
+ Pha động: luôn luôn là chất lỏng
- Sắc ký cột hở cổ điển (classical open column chromatography)
+ Sắc ký cột hở cổ điển là tên gọi để chỉ loại sắc ký sử dụng một ống
hình trụ, được đặt dựng đứng, với đầu trên hở và đầu dưới có gắn một khóa.
+ Pha tĩnh rắn được nhồi vào ống hình trụ. Mẫu cần tách được đặt lên
trên bề mặt của pha tĩnh
+ Pha động là dung môi được liên tục rót vào đầu cột


Dựa vào trạng thái tập hợp của pha động, người ta chia sắc kí thành hai


nhóm lớn: sắc kí lỏng và sắc kí khí.


Dựa vào cách tiến hành sắc kí, người ta chia sắc kí thành các nhóm nhỏ:

sắc kí cột và sắc kí lớp mỏng.
1.4.3.1. Sắc kí cột (C.C).
Đây là phương pháp sắc kí phổ biến nhất, đơn giản nhất, chất hấp phụ
là pha tĩnh gồm các loại silica gel (có kích thước hạt khác nhau) pha thường
và pha đảo YMC, ODS, Dianion. Chất hấp phụ được nhồi vào cột (cột có thể
bằng thuỷ tinh hoặc kim loại, phổ biến nhất là cột thuỷ tinh). Độ mịn của chất
Đào Thị Thu Lan

25

K35C-Khoa Hóa Học