Tìm hiểu về ATROPINE

18 590 0
Tìm hiểu về ATROPINE

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Từ lâu việc sử dụng các nguyên liệu từ thiên nhiên vào các lĩnh vực khoa học đã được nghiên cứu. Các hợp chất được chiết xuất từ thực vật được áp dụng để chữa bệnh, gia vị, nước tẩy rửa, thuốc bảo vệ thực vật,…Ngày nay song song với sự phát triển của đời sống thì các yêu cầu về sức khỏe con người ngày càng được nâng cao. Đặc biệt, trong lĩnh vực hóa học các hợp chất thiên nhiên, ngoài việc khảo sát về thành phần hóa học thì hướng nghiên cứu về hoạt tính sinh học của chúng cũng đang thu hút được sự quan tâm rất lớn của các nhà khoa học. Trên thế giới đã có rất nhiều công trình nghiên cứu với nhiều phương pháp sinh hóa khác nhau đã tìm ra những đặc tính mới có trong hợp chất thiên nhiên mang lại ý nghĩa thực tiễn cao.Trong số các các hợpTừ lâu việc sử dụng các nguyên liệu từ thiên nhiên vào các lĩnh vực khoa học đã được nghiên cứu. Các hợp chất được chiết xuất từ thực vật được áp dụng để chữa bệnh, gia vị, nước tẩy rửa, thuốc bảo vệ thực vật,…Ngày nay song song với sự phát triển của đời sống thì các yêu cầu về sức khỏe con người ngày càng được nâng cao. Đặc biệt, trong lĩnh vực hóa học các hợp chất thiên nhiên, ngoài việc khảo sát về thành phần hóa học thì hướng nghiên cứu về hoạt tính sinh học của chúng cũng đang thu hút được sự quan tâm rất lớn của các nhà khoa học. Trên thế giới đã có rất nhiều công trình nghiên cứu với nhiều phương pháp sinh hóa khác nhau đã tìm ra những đặc tính mới có trong hợp chất thiên nhiên mang lại ý nghĩa thực tiễn cao.Trong số các các hợp

LỜI MỞ ĐẦU Từ lâu việc sử dụng nguyên liệu từ thiên nhiên vào lĩnh vực khoa học nghiên cứu Các hợp chất chiết xuất từ thực vật áp dụng để chữa bệnh, gia vị, nước tẩy rửa, thuốc bảo vệ thực vật,… Ngày song song với phát triển đời sống yêu cầu sức khỏe người ngày nâng cao Đặc biệt, lĩnh vực hóa học hợp chất thiên nhiên, việc khảo sát thành phần hóa học hướng nghiên cứu hoạt tính sinh học chúng thu hút quan tâm lớn nhà khoa học Trên giới có nhiều cơng trình nghiên cứu với nhiều phương pháp sinh hóa khác tìm đặc tính có hợp chất thiên nhiên mang lại ý nghĩa thực tiễn cao Trong số các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học nhóm alkaloid đóng vai trò vơ quan trọng Đây nhóm chất có hoạt tính sinh học cao Những hợp chất thuộc nhóm alkaloid sau lập tổng hợp có ứng dụng lớn y dược Các dược phẩm điều chế từ hợp chất nhóm alkaloid mang dược tính cao có ý nghĩa tích cực việc điều trị sức khỏe người Atropine hợp chất nhóm alkaloid, có độc tính cao, nhiên ứng dụng rộng rãi lĩnh vực y học Trong tiểu luận này, tơi trình bày cấu trúc, tính chất lý-hóa, hoạt tính sinh học, phương pháp tổng hợp ứng dụng hợp chất Atropine MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU I Tổng quan .3 II Nguồn gốc .3 Cây Atropa belladonna Cây Datura metel Cây Datura stramonium III Công thức cấu tạo, tên gọi IV Cách cô lập, chiết xuất V Các tính chất hóa lý Tính chất vật lý Tính chất hóa học VI Các đặc trưng phổ 10 Phổ khối lượng (MS) 10 Phổ hồng ngoại (IR) 10 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân chiều 11 3.1 Phổ proton (1H-NMR) 11 3.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon (13C-NMR) .12 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều 13 4.2 Phổ COSY 13 4.3 Phổ HSQC 13 VII Phương pháp tổng hợp .14 Từ Atropine N-oxide hydrochloride 14 Từ α-(hydroxymethyl)-benzeneacetic acid, (3-endo)-8-azabicyclo[3.2.1]oct3-yl ester 14 Từ tropate tropine 14 VIII Hoạt tính sinh học ứng dụng 15 Hoạt tính sinh học 15 Ứng dụng 15 KẾT LUẬN 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO 18 I Tổng quan - Atropine alkaloid có khung tropane Đây hợp chất amine bậc ba - Alkaloid có khung tropane hợp chất vòng có cầu có khung 8-methyl-8-azabicyclo [3.2.1]octan Hiện biết khoảng 200 alkaloid dẫn xuất tropan y học sử dụng hyoscyamine, atropine, scopoamine trước có sử dụng cocain làm thuốc gây tê - Atropine thường ứng dụng để điều chế dược phẩm y dược Cấu trúc hóa học alkaloid khung tropane II Nguồn gốc - Atropine alkaloid có nhiều lợi ích dược lý tìm thấy nhiều loài thực vật thuộc họ Solanaceae Các loài chứa nhiều atropine Atropa belladonna, Datura innoxia, D metel, D stramonium Các loài khác chứa phần nhỏ atropine Brugmansia Hyoscyamus - Atropine alkaloid rễ Atropa belladonna Cây Atropa belladonna - Cây thuộc thảo, sống nhiều năm, cao từ 1-1,5 m, phần có lơng Lá ngun hình bầu dục, nhọn, so le, phần lại mọc đối Lá có mùi buồn nơn, vị đắng khó chịu Hoa đơn, mọc kẽ lá, hình chng màu tím biên giới, nhạt màu xuống, cánh hợp, bầu trên, nhị, bao phấn giống hình trái tim thùy Quả thịt, bào,chứa nhiều hạt, lúc đầu có màu xanh sau chín có màu tím đen - Cây có nguồn gốc Nam trung Âu, mọc nhiều rừng thưa đất chứa đá vôi Ngày trồng nhiều nơi giới Nga, Pháp, Anh, Ấn Độ, Mỹ… - Trồng hạt, trồng đoạn rễ, ánh sáng phân bón ảnh hưởng tới hàm lượng alkaloid - Trong chứa 0,2 – 1,2 %, rễ 0,45 – 0,85%, hoa 0,5 %, 0,65% hạt có 0,8% hàm lượng alkaloid Alkaloid chất có tác dụng dược lý mạnh L - hyoscyamine; trình chế biến dược liệu, acaloid chuyển phần sang dạng racemic atropine (D, L – hyoscyamine) Ngồi có số nhỏ L–scopolamine vết atropamine, benladonine, tropine, scopine,… Hình ảnh atropa belladonna Cây Datura metel - Cây Datura metel gọi cà độc dược hay mạn la đà - Cà độc dược có loại; loại hoa trắng, thân xanh, cành xanh; loại hoa đốm tím, cành thân tím Đây loại nhỏ, mọc hàng năm, cao từ – 2m Tồn thân gần nhẵn, có nhiều chấm nhỏ Cành phận non có nhiều lông tơ ngắn Lá đơn, mọc cách gần đầu cành trơng mọc đối hay mọc vòng Phiến hình trứng, nhọn, phía đáy hẹp lại Hoa đơn, mọc kẽ lá, hoa héo phần lại trở thành quả, giống hình mâm Loại hoa tím có hình cầu, có gai, chín có màu nâu nhạt - Cây mọc hoang nhiều nơi khắp Việt Nam, tỉnh Trung Bộ Ở cà độc dược atropine tìm thấy lá, hoa, rễ - Cây cà độc dược vị cay, tính ơn, có độc Tác dụng khử phong thấp, chữa hen suyễn Được dùng để chữa ho, hen, chống co thắt bệnh dày ruột, cắt đau, say sóng nơn tàu xe Dùng ngoài, đắp mụn nhọt để giảm đau nhức Hình ảnh cà độc dược hoa trắng Hình ảnh cà độc dược hoa tím Hình ảnh cà độc dược Cây Datura stramonium - Cây Datura stramonium hay gọi cà độc dược lùn - Đây thảo, sống hàng năm, cao 0,3 đến m Lá mềm, nhẵn, chia thùy sâu với mép cưa khơng Hoa có đài màu lục tím, tràng hoa màu trắng, đầu cánh hoa có mũi nhọn, dài Quả hình trứng, mọc thẳng, có nhiều gai cứng, chín nứt thành mảnh Hạt hình thận, màu đen nâu - Cây có vị cay, đắng, tính ấm, có độc, gây tê, chống đau, làm dịu thần kinh, trừ đàm, khử phong thấp, dùng cà độc dược - Loài phân bố châu Âu: Pháp, Anh, Ấn Độ,… Ở nước ta, cà độc dược lùn nhập trồng làm thuốc Các phận chứa alkaloid, chủ yếu hyoscyamine, atropine hyoscine, axit chlorogenic, tinh dầu, saponine, tanine - Trong loài Atropine tìm thấy phần nhỏ Hình ảnh cà độc dược lùn III Cơng thức cấu tạo, tên gọi - Atropine có cơng thức phân tử C17H23NO3, khối lượng phân tử 289,36 Tên IUPAC (3-endo)-8-methyl-8-azabicyclo[3.2.1]oct-3-yl 3-hydroxy-2-phenylpropanoate Công thức cấu tạo atropine Cấu hình dạng D Cấu hình dạng L Cấu trúc lập thể atropine dạng D L Cấu trúc không gian atropine dạng D L IV Cách cô lập, chiết xuất - Atropine cô lập từ họ cà Solanaceae, phương pháp sắc kí khác - Phần lớn phương pháp dùng để phân tích, lập hợp chất atropine thường dùng là: sắc kí khí ghép khối phổ (GC-MS), sắc kí lỏng hiệu cao (HPLC), sắc kí lỏng hiệu cao ghép khối phổ - Trong đó, phương pháp lập sắc kí lỏng hiệu cao, nhà khoa học dùng loại đầu dò khác để nghiên cứu đầy đủ cấu trúc, hoạt tính atropine như: + Đầu dò đo độ hấp thụ UV-VIS + Đầu dò mạng diod quang (photodiode array spectrophotometer) - Ngồi ra, có kĩ thuật khác áp dụng để cô lập atropine bao gồm: điện di mao quản (CE), hệ thống ion hóa tia điện khối phổ (ESI-MS) sắc kí điện động micelle - Tuy nhiên, việc cô lập hợp chất từ thực vật q trình làm mẫu gặp nhiều khó khăn gây sai lệch nhỏ kết - Cách thức cô lập phổ biến dùng kiềm hóa mẫu bột khơ cách thêm NH4OH đặc vào Sau đó, thêm tiếp dung môi không phân cực như: dichloromethane, ethyl acetate; dung môi phân cực như: methanol, ethanol, hỗn hợp methanol-nước, ethanol-nước Bảng tổng quan phương pháp chiết làm mẫu để phân tích atropine thực vật V Các tính chất hóa lý Tính chất vật lý - Atropine dạng tinh thể hình lăng trụ, kết tinh acetone - Có vị đắng, tan nước, dễ tan alcol, chlorofoc, ete, acetone - Nhiệt độ nóng chảy 115-118oC - Điểm sôi: 429,8oC 760 mmHg - Điểm chớp cháy: 213,7oC - Chỉ số khúc xạ: 1,518 Tính chất hóa học - Atropine hỗn hợp hai cấu hình D-hyoscyamine L-hyoscyamine, hầu hết đặc tính dược lý L-hyoscyamine định - Atropine dễ bị kéo theo nước - Đun sơi mơi trường trung tính dễ bị thủy phân, thủy phân dễ xảy môi trường kiềm nguội - Khi bị thủy phân nước baryt nhiệt độ nóng 60oC, atropine cho acid tropic tropine VI Các đặc trưng phổ Phổ khối lượng (MS) Phổ khối lượng (MS) atropine Phổ hồng ngoại (IR) Phổ hồng ngoại (IR) atropine 10 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân chiều 3.1 Phổ proton (1H-NMR) Phổ 1H-NMR atropine Vị trí C Giải phổ 1H-NMR atropine 11 (ppm) 3.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon (13C-NMR) Phổ 13C-NMR atropine 16 13 10 15 17 14 11 12 Vị trí C 10 δ (ppm) 35.4 63.5 61.6 61.6 128.9 35.4 172.3 128.7 128.7 25.3 Vị trí C 11 12 13 14 15 16 17 δ (ppm) 54.6 25.3 136.2 68.4 128.6 128.6 39.4 Giải phổ 1C-NMR atropine 12 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều 4.2 Phổ COSY 4.3 Phổ HSQC Phổ COSY-NMR atropine Phổ HSQC-NMR atropine 13 VII Phương pháp tổng hợp Từ Atropine N-oxide hydrochloride + Atropine - Từ Atropine N-oxide hydrochloride dung mơi CHCl3 i-PrOH đun nóng nhiệt độ khoảng 80oC vòng 24h, thu atropine - Năng suất cô lập hợp chất thu phụ thuộc vào dung môi sử dụng, tỉ lệ dung môi tác chất: + Với dung môi CHCl3, sử dụng 10ml dung môi 100ml tác chất thu 6% hợp chất Nếu sử dụng 20ml dung môi 100ml tác chất thu 55% hợp chất + Với dung môi i-PrOH, sử dụng 10ml dung môi 100ml tác chất thu 21% hợp chất Nếu sử dụng 20ml dung môi 100ml tác chất thu 59% hợp chất Từ α-(hydroxymethyl)-benzeneacetic acid, (3-endo)-8azabicyclo[3.2.1]oct-3-yl ester + Atropine Từ tropate tropine + Tropate Tropine 14 Atropine VIII Hoạt tính sinh học ứng dụng Hoạt tính sinh học - Độc tính tropan-alkaloid biết đến hai ngàn năm Tùy vào liều lượng mà tropan-alkaloid gây hưng phấn, tê liệt đến ngủ say Trong kỷ trước tropan-alkaloid sử dụng để làm thuốc gây mê - Đối với riêng atropine chất có tác dụng lên trung ương ngoại biên + Atropine có tác dụng ức chế giao cảm chống tiết choline, chống co thắt trơn nên có tác dụng giảm đau + Kích thích cơ, giãn đồng tử nên dung để tạo giãn đồng tử vài + Gây nhiều tác động thể như: giảm co thắt đường tiêu hóa, bàng quang ống mật + Giảm tiết nhiều quan như: tiết axit dày mức, tiết dịch tuyến tụy mức… + Atropine có số tác động lên tim Ứng dụng - Atropine có ứng dụng lớn lĩnh vực y học Trong y học, thường sử dụng dạng muối atropine sulfate tan nước để pha thuốc tiêm - Atropine sulfate có cơng thức phân tử (C17H23NO3)2 H2SO4, tinh thể không màu hay bột kết tinh màu trắng, không mùi Chế phẩm chảy khoảng 190oC bị phân huỷ tiến hành đo chế phẩm sấy 135oC 15 phút Rất tan nước, dễ tan ethanol 96%, thực tế không tan ether cloroform Công thức cấu tạo atropine sulfate 15 - Atropine hấp thu nhanh hoàn toàn qua đường tiêu hóa, qua niêm mạc, mắt qua da lành lặn - Atropine sulfate thuốc ức chế cạnh tranh với acetylcholin thụ thể muscarin quan chịu chi phối hệ phó giao cảm (sợi hậu hạch cholinergic), ức chế tác dụng acetylcholin trơn thuốc ức chế hệ thần kinh phó giao cảm Thường dùng trường hợp sau: + Rối loạn máy tiêu hóa + Loét dày – hành tá tràng: ức chế khả tiết acid dịch vị + Hội chứng kích thích ruột: giảm tình trạng co thắt đại tràng giảm tiết dịch + Ðiều trị chứng rối loạn có co thắt trơn: đau co thắt đường mật đường tiết niệu (cơn đau quặn thận) + Triệu chứng ngoại tháp: thường xuất tác dụng phụ liệu pháp điều trị tâm thần + Bệnh Parkinson giai đoạn đầu nhẹ chưa cần thiết phải bắt đầu điều trị thuốc loại dopamin + Dùng trước phẫu thuật nhằm tránh tiết nhiều nước bọt dịch đường hô hấp để ngừa tác dụng phó giao cảm (loạn nhịp tim, hạ huyết áp, chậm nhịp tim) xảy phẫu thuật + Ðiều trị ngộ độc phospho hữu + Ðiều trị co thắt phế quản Thuốc atropine cho động vật Thuốc trị co thắt trơn đường tiêu hóa 16 KẾT LUẬN Bài tiểu luận trình bày đặc trưng hợp chất Atropine Từ đây, xác định cấu trúc, phổ đặc trưng, phương pháp lập hoạt tính sinh học atropine Dựa vào điều tìm phương pháp tốt chiết xuất atropine để ứng dụng vào lĩnh vực khác Ngày nay, atropine hợp chất ứng dụng rộng rãi lĩnh vực y học, đặc biệt dạng muối sulfate Atropine sulfate có nhiều dược tính có lợi, việc nghiên cứu phát triển hợp chất vô cần thiết Từ đóng góp thêm nhiều cơng trình có tính thực tiễn cao cho lĩnh vực hóa học, y học nói riêng, cải thiện đời sống, sức khỏe người thúc đẩy xã hội phát triển tương lai gần 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO Steinbeck, Christoph, Stefan Krause, Stefan Kuhn (2003), NMRShiftDB Constructing a Free Chemical Information System with Open-Source Components, Journal of chemical information and computer sciences, 43(6), 1733-1739 Aires-de-Sousa, M Hemmer, J Gasteiger (2002), Prediction of 1H NMR Chemical Shifts Using Neural Networks, Analytical Chemistry, 74(1), 80-90 TS Phan Quốc Kinh (2011), Giáo trình hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học, NXB Giáo dục Hà Nội Nguyễn Diệu Liên Hoa, Phạm Đình Hùng (2015), Hóa học hợp chất tự nhiên, NXB ĐHQG TP.HCM http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C51558&Mask=80#Refs, (ngày xem 22/09/2017) http://www.molbase.com/en/properties_51-55-8-moldata-93228.html#tabs, (ngày xem 22/09/2017) https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/atropine#section=Wikipedia, (ngày xem 20/09/2017) https://sinhviendanghoc.lhu.edu.vn/494/28189/Nhan-dien-3-loai-ca-doc-gay-ao-giacpho-bien-o-Viet-Nam.html, (ngày xem 19/09/2017) 18 ... 1C-NMR atropine 12 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều 4.2 Phổ COSY 4.3 Phổ HSQC Phổ COSY-NMR atropine Phổ HSQC-NMR atropine 13 VII Phương pháp tổng hợp Từ Atropine N-oxide hydrochloride + Atropine. .. sinh học atropine Dựa vào điều tìm phương pháp tốt chiết xuất atropine để ứng dụng vào lĩnh vực khác Ngày nay, atropine hợp chất ứng dụng rộng rãi lĩnh vực y học, đặc biệt dạng muối sulfate Atropine. .. yếu hyoscyamine, atropine hyoscine, axit chlorogenic, tinh dầu, saponine, tanine - Trong lồi Atropine tìm thấy phần nhỏ Hình ảnh cà độc dược lùn III Cơng thức cấu tạo, tên gọi - Atropine có công

Ngày đăng: 17/06/2018, 20:19

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan