B GIÁO DO B Y T I HC HÀ NI NGUYN TH NG NGHIÊN CU  BÁN TNG HP TETRAHYDROCURCUMINOID T NGUN CURCUMINOID CHIT XUT C LU TH C HC HÀ NI - 2014 B GIÁO DO B Y T I HC HÀ NI NGUYN TH NG NGHIÊN CU  BÁN TNG HP TETRAHYDROCURCUMINOID T NGUN CURCUMINOID CHIT XUT C LU C HC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGH C PHM VÀ BÀO CH MÃ S: 60720402 ng dn khoa hc: PGS.TS. Nguyn HÀ NI  2014  Trc cao hc s  tn tình ca các thy giáo, cô c và Luc s c hc ca mình. Vi tt c s kính trc tiên tôi xin bày t lòng bin thy giáo PGS. TS. Nguyc ting dn, ch bo tn tình và to mu ki tôi nghiên cu và thc hin lun     i li c    i TS. Nguy  i, ThS. Nguyn Th Vân và CN. Phan Ti và to mu kin tt nht cho tôi trong sut thi gian hc và thc hin Lu c gi li cn các thy cô giáo thuc b môn Công nghii hc Hà Ni, các thy cô ci hu kin thun li cho tôi hoàn thành lut nghiy bo tôi tn tình trong suc. Cui cùng, tôi xin gi li bic bit là b m tôi và li cn bn bè tôi, là ngung lc không th thiu, luôn   tôi sut th  c và trong sut quá trình thc hi tài Lu Thc hc. Hà N Hc viên Nguyn Th ng  DANH MC CÁC KÝ HIU, CÁC CH VIT TT DANH MC CÁC BNG DANH MC CÁC HÌNH V T V 1 NG QUAN 2 1.1. TNG QUAN V CURCUMINOID 2 1.1.1. Cu trúc hóa hc và tính cht 2 1.1.2. Tác dc lý 6 n hp curcuminoid 10 1.2. TNG QUAN V TETRAHYDROCURCUMINOID 11 1.2.1. Cu trúc hóa hc và tính cht 11 1.2.2. Ngun gc tetrahydrocurcumin 12 1.2.3. Tác dc lý 12 1.2.4. Tng quan v ng hp tetrahydrocurcuminoid 14 U 18 2.1. HÓA CHT VÀ TRANG THIT B 18 2.1.1. Nguyên liu và hóa cht nghiên cu 18 2.1.2. Thit b, máy móc và dng c nghiên cu 19 2.2. NI DUNG NGHIÊN CU 20 U 20 ng thành phn trong hn hp curcuminoid 20 2.3.2. Bán tng hp hóa hc: 20 2.3.3. Ki tinh khit 21 nh cu trúc sn phm 21 2.3.5. Th tác dng chng oxy hóa ca các cht bán tng hc 21 T QU NGHIÊN CU 22 3.1. TÁCH CÁC CURCUMIN I, II, III T HN HP CURCUMINOID 22 3.2. KH HÓA TNG CURCUMINOID THÀNH PHN 26 3.2.1. Kh hóa curcumin I (curcumin) 26 3.2.2. Kh hóa curcumin II (DMC) 34 3.3. KH HÓA HN HP CURCUMINOID 41 NH CU TRÚC 46 nh cu trúc curcumin I (curcumin) 46 nh cu trúc curcumin II (DMC) 48 nh cu trúc THC I (THC) 50 nh cu trúc THC II 53 3.5. TH TÁC DNG CHNG OXY HÓA CA CÁC CHT BÁN TNG HP C 54 N 56 4.1. V ng thành phn t hn hp curcuminoid 56 4.2.V phn ng kh hóa tng curcuminoid thành phn 56 4.3. V phn ng kh hóa curcuminoid hn hp 58 4.4. V nh cu trúc 59 4.5. V tác dng sinh hc 63 KT LUN VÀ KIN NGH 64 1. Kt lun 64 2. Kin ngh 64 TÀI LIU THAM KHO  AcOH Acid acetic AOM Azoxymethan APPH 2,2-azobis(2-amidinopropan)dihydroclorid BDMC Bisdemethoxycurcumin 13 C-NMR 13 C - Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy (Ph cng t ht nhân cacbon 13 C) CTCT Công thc cu to CTPT Công thc phân t DMC Demethoxycurcumin DMF Dimethylformamid DMSO Dimethylsulfoxid DPPH 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl   carbon EtOH Ethanol H Gi HHC Hexahydrocurcumin HIV Virus gây suy gim min dch  i (Human immunodeficiency virus) 1 H-NMR 1 H - Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy Ph cng t ht nhân proton HPLC Sc ký lng hi (High-performance liquid chromatography) H  Hiu sut phn ng EC 50 N tng vi ng th (Effective concentration at 50%) IR Ph hng ngoi (Infrared spectroscopy) KL, m Khng LDL Lipoprotein t trng thp (Low  density lipoprotein) MeOH Methanol MS Ph khng (Mass spectrometry) OD M quang (Optical density) OHC Octahydrocurcumin P Áp sut R f H s  (Retension factor) SKLM Sc ký lp mng sp, SP Sn phm TBA Acid 2-thiobarbituric THC Tetrahydrocurcumin T o nc Nhi nóng chy T Thi gian TLTK Tài liu tham kho V Th tích xt Xúc tác  Bng 1.1. Mt s tính cht vt lý ca các curcuminoid 2 Bng 1.2. Mt s tính cht vt lý ca các tetrahydrocurcuminoid 12 Bng 2.1. Nguyên liu và hóa cht nghiên cu 18 Bng 2.2. Thit b, máy móc và dng c nghiên cu 19 Bng 3.1. Kt qu kho sát ng ca dung môi, nhi và thi gian kt tinh n quá trình kt tinh curcuminoid 23 Bng 3.2. Kt qu kt tinh curcuminoid 3 ln trong EtOH 96% 24 Bng 3.3. Kt qu tách các curcuminoid thành phn t hn hp curcuminoid bng sc ký ct silica gel vi h dung môi dicloromethan: methanol = 20:1 25 Bng 3.4. Kt qu kho sát ng cn hiu sut phn ng bán t curcumin vi tác nhân kh là H 2 /Pd/C 27 Bng 3.5. Kt qu kho sát ng ca t l n thi gian và hiu sut phn ng bán tng hp THC t curcumin vi tác nhân kh là H2/Pd/C 28 Bng 3.6. Kt qu kho sát ng cn hiu sut phn ng bán tng hp tetrahydrocurcumin t curcumin vi tác nhân kh là Zn/acid 30 Bng 3.7. Kt qu kho sát ng ca n acn hiu sut phn ng bán tng hp tetrahydrocurcumin t curcumin vi tác nhân kh là Zn/HCl 31 Bng 3.8. Kt qu kho sát ng ca t l mol kn hiu sut phn ng bán tng hp THC t curcumin vi tác nhân kh là Zn/HCl 31 Bng 3.9. Kt qu kho sát ng cn hiu sut phn ng bán tng hp THC II t DMC vi tác nhân kh là H 2 /Pd/C 35 Bng 3.10. Kt qu kho sát ng ca t l n thi gian và hiu sut phn ng bán tng hp THC II t DMC vi tác nhân kh là H2/Pd/C 36 Bng 3.11. Kt qu kho sát ng cn hiu sut phn ng bán tng hp THC II t DMC vi tác nhân kh là Zn/acid 38 Bng 3.12. Kt qu kho sát ng ca n n hiu sut phn ng bán tng hp THC II t DMC vi tác nhân kh là Zn/HCl 39 Bng 3.13. Kt qu kho sát ng ca t l mol kn hiu sut phn ng bán tng hp THC II t Curcumin II vi tác nhân kh là Zn/HCl 40 Bng 3.14. Kt qu tách các tetrahydrocurcuminoid t hn hp sn phm bng sc ký ct silica gel vi h dung môi dicloromethan: methanol = 20:1 43 Bng 3.15. Kt qu tách các tetrahydrocurcuminoid t hn hp sn phm bng sc ký ct silica gel vi h dung môi n-hexan: ethyl acetat 45 Bng 3.16. Kt qu phân tích ph ESI-MS (MeOH) ca curcumin 47 Bng 3.17. Kt qu phân tích ph 1 H-NMR (500 MHz, DMSO-d 6 ) ca curcumin . 47 Bng 3.18. Kt qu phân tích ph 13 C-NMR (125 MHz, DMSO-d 6 ) ca curcumin 48 Bng 3.19. Kt qu phân tích ph ESI-MS (MeOH) ca DMC 48 Bng 3.20. Kt qu phân tích ph 1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 & MeOD) ca DMC 49 Bng 3.21. Kt qu phân tích ph 13 C-NMR (125 MHz, CDCl 3 & MeOD) ca DMC 49 Bng 3.22. Kt qu phân tích ph IR (KBr) ca THC (kh thành phn) 50 Bng 3.23. Kt qu phân tích ph ESI-MS (MeOH) ca THC (kh thành phn) 51 Bng 3.24. Kt qu phân tích ph 1 H-NMR (500 MHz, DMSO-d 6 ) ca THC (kh thành phn) 51 Bng 3.25. Kt qu phân tích ph ESI-MS (MeOH) ca THC (tách t kh hn hp) 52 Bng 3.26. Kt qu phân tích ph 1 H-NMR (500 MHz, DMSO-d 6 ) ca THC (tách t kh hn hp) 52 Bng 3.27. Kt qu phân tích ph ESI-MS (MeOH) ca THC II 53 Bng 3.28. Kt qu phân tích ph 1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3 ) ca THC II 53 Bng 3.29. Kt qu ng dn ga các mu th  pháp DPPH 55  Hình 1.1. Công thc cu to ca curcuminoid 2 Hình 1.2. Phn -diceton ca curcumin 3 Hình 1.3. Dng h bin ceto  enol ca curcumin trong dung dch 3 Hình 1.4. Dng tn ti ca curcumin theo pH dung dch 4 Hình1.5. S phân hng kim 5 Hình 1.6. Công thc cu to ca tetrahydrocurcuminoid 11 Hình 1.7.   phn ng kh hóa curcumin to thành tetrahydrocurcumin, hexahydrocurcumin, octahydrocurcumin dùng xt Pd/C 15     phn ng kh hóa curcumin to thành tetrahydrocurcumin, hexahydrocurcumin, octahydrocurcumin dùng xt Pt/C 15     phn ng kh hóa các curcuminoid to thành các ng dùng xúc tác Zn-NiCl 2 s dt siêu âm trong dung môi EtOH-H 2 O 16  tách tng thành phn trong hn hp curcuminoid 22 Hình 3.2. SKLM ca các curcuminoid thành phn 26  phn ng kh hóa curcumin vi tác nhân H 2 /Pd/C 26  phn ng kh hóa curcumin vi tác nhân Zn/H + 29 Hình 3.5. SKLM ca THC trên h dung môi CH 2 Cl 2 : MeOH = 20:1 33 Hình 3.6. SKLM ca THC trên h dung môi AcOEt: n-hexan = 7:3 33  phn ng kh hóa DMC vi tác nhân H 2 /Pd/C 34  phn ng kh hóa DMC vi tác nhân Zn/H + 37 Hình 3.9. SKLM ca THC II trên h dung môi CH 2 Cl 2 : MeOH = 20:1 41  phn ng kh hóa curcuminoid vi tác nhân H 2 /Pd/C 42  phn ng kh hóa curcuminoid vi tác nhân Zn/H + 43 Hình 3.12. SKLM ca THC trên h dung môi CH 2 Cl 2 : MeOH = 20:1 46 Hình 3.13. SKLM ca THC II trên h dung môiCH 2 Cl 2 : MeOH = 20:1 46 Hình 3.14. Cu trúc enol và liên kt hydro ca phân t curcumin I 60 Hình 3.15. Dng h bin ceto-enol ca tetrahydrocurcumin 61 [...]... một hƣớng có triển vọng trong mỹ phẩm và dƣợc phẩm Do vậy, chúng tôi thực hiện đề tài Nghiên cứu xây dựng quy trình bán tổng hợp tetrahydrocurcuminoid từ nguồn curcuminoid chiết xuất trong nước Với những mục tiêu sau:  án tổng hợp tetrahydrocurcuminoid ở quy mô phòng thí nghiệm;  Thử tác dụng chống oxy hóa của các chất bán tổng hợp đƣợc 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ CURCUMINOID 1.1.1 Cấu... DUNG NGHIÊN CỨU - Tách từng thành phần trong hỗn hợp curcuminoid - Bán tổng hợp tetrahydrocurcuminoid từ curcuminoid theo sơ đồ sau: Tiến hành phản ứng khử hóa curcuminoid với hai tác nhân khử khác nhau là khí hydro có xúc tác Pd/C 5% và kẽm trong môi trƣờng acid - Sơ bộ kiểm tra độ tinh khiết của sản phẩm bằng SKLM với hệ dung môi thích hợp và đo nhiệt độ nóng chảy - Xác định cấu trúc sản phẩm bán tổng. .. tổng hợp đƣợc bằng cách đo phổ hồng ngoại (IR), phổ khối lƣợng (MS) và phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton (1H-NMR) - Thử tác dụng chống oxy hóa của sản phẩm bán tổng hợp đƣợc bằng phƣơng pháp DPPH 2.3 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1 Phƣơng pháp tách từng thành phần trong hỗn hợp curcuminoid - Dùng phương pháp kết tinh phân đoạn - Dùng sắc ký cột với hệ dung môi thích hợp 2.3.2 Bán tổng hợp hóa học: Bán tổng. .. cộng sự (2011) Việc tổng hợp các tetrahydrocurcuminoid đƣợc mô tả ở sơ đồ dƣới đây Các curcuminoid nguyên liệu phản ứng 1, 2 và 3 đƣợc phân lập từ hỗn hợp ba thành phần curcumin I (1), curcumin II (2) và curcumin III (3) đƣợc chiết xuất từ củ nghệ vàng (Curcuma Longa L.) Hỗn hợp gồm ba thành phần trên đƣợc sắc ký cột silicagel với hệ dung môi rửa giải diclorometan : methanol tăng dần từ CH2Cl2 : MeOH... sử dụng của các curcuminoid bị hạn chế, đặc biệt trong mỹ phẩm Sản phẩm khử hóa của curcuminoid là tetrahydrocurcuminoid có những ƣu điểm là không màu nên đƣợc sử dụng rộng rãi hơn trong mỹ phẩm Mặt khác tetrahydrocurcumin còn đƣợc chứng minh có hoạt tính chống viêm, chống oxy hóa tốt hơn curcumin [18][19][22][24][25] Chính vì thế, việc nghiên cứu khử hóa curcuminoid thành tetrahydrocurcuminoid là một... II, III Các tetrahydrocurcuminoid đƣợc điều chế chủ yếu từ phản ứng khử hóa nối đôi liên hợp 1,3-diceton sử dụng xúc tác Pd/C trong dung môi ƣa nƣớc [5] (xem hình 1.9) Hình 1.9 Sơ đồ phản ứng khử hóa các curcuminoid tạo thành các tetrahydrocurcuminoid tương ứng dùng xúc tác Zn-NiCl2 sử dụng kĩ thuật siêu âm trong dung môi EtOH-H2O Ở sơ đồ trên, các curcuminoid (1, 2, và 3) đƣợc hòa tan trong hệ dung... toàn, thêm từ từ nƣớc cất, hỗn hợp đƣợc giữ ở 5oC trong 2h Tinh thể curcumin đƣợc tách ra khỏi dung dịch ban đầu bằng cách lọc b Tách các chất bằng sắc ký cột: Dung dịch sau khi kết tinh đƣợc cất quay, sau đó hòa tan trong aceton, rồi đem chạy sắc ký cột Hệ dung môi sử dụng là CH2Cl2 : MeOH (99:1) [23] 1.2 TỔNG QUAN VỀ TETRAHYDROCURCUMINOID 1.2.1 Cấu trúc hóa học và tính chất Tetrahydrocurcuminoid. .. (MS)  Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton (1H-NMR), Phổ cộng hƣởng từ carbon (13CNMR) 2.3.5 Thử tác dụng chống oxy hóa của các chất bán tổng hợp đƣợc Đánh giá tác dụng dọn gốc tự do DPPH (phƣơng pháp DPPH) đƣợc thực hiện tại Phòng Hóa sinh ứng dụng, Viện Hóa học – Viên hàn lâm khoa học & công nghệ Việt Nam 21 Chƣơng 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 TÁCH CÁC CURCUMIN I, II, III TỪ HỖN HỢP CURCUMINOID Dùng phƣơng... các gốc tự do trong giai đoạn sau của quá trình chống oxy hóa [19][22] 1.2.3.3 Tác dụng trên tế bào ung thư: Nghiên cứu chứng minh rằng THC có tác dụng mạnh hơn curcumin trong việc ức chế sự phát triển tụ điểm ẩn khác thƣờng ACF (aberrant crypt foci) và sự tăng nhanh tế bào THC phù hợp trong việc sử dụng để chống lại tác nhân gây ung thƣ trong cơ thể cũng nhƣ curcumin [18][34] 1.2.4 Tổng quan về các... methanol trong sắc ký lớp mỏng và benzen, nƣớc, toluen, và ethyl acetate trong sắc ký cột Tuy nhiên, do độ phân giải kém chỉ thu đƣợc curcumin có hàm lƣợng 80% Hơn nữa không tách đƣợc demethoxycurcumin và bisdemethoxycurcumin 10 Trong nghiên cứu này, các tác giả đã thực hiện tách từng curcuminoid ra khỏi hỗn hợp nhƣ sau: a Kết tinh curcumin: Việc kết tinh curcumin đƣợc thực hiện bằng cách hòa tan mẫu trong . vic nghiên cu kh hóa curcuminoid thành tetrahydrocurcuminoid là mng có trin vng trong m phc phm. Do vy, chúng tôi thc hi   Nghiên cu xây dng quy trình bán. dng ca các curcuminoid b hn chc bit trong m phm. Sn phm kh hóa ca curcuminoid là tetrahydrocurcuminoid có nh m là không c s dng r  trong m phm kt tinh n quá trình kt tinh curcuminoid 23 Bng 3.2. Kt qu kt tinh curcuminoid 3 ln trong EtOH 96% 24 Bng 3.3. Kt qu tách các curcuminoid thành phn t hn hp curcuminoid bng sc