Tiểu luận Tìm hiểu về Menthofuran

BỘ Y TẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC DƯỢC HÀ NỘI TIỂU LUẬN DƯỢC LIỆU CHỦ ĐỀ :Tìm hiểu về Menthofuran Hà nội ngày 20-01-2016 MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ TỔNG QUAN VỀ MENTHOFURAN Cấu tạo hóa học Tính chất Tính chất vật lý Tính chất hóa học Tác dụng Cơ chế tác dụng MENTHOFURAN TRONG DƯỢC LIỆU Phân bố trong thực vật Chiết xuất và tinh chế Vai trò TỔNG KẾT TÀI LIỆU THAM KHẢO Jfsd Fksf Fnsf Fjsdf Jfaslf Hừh Fhf Fhsf Tổng quan về menthofuran Menthofuran là một hợp chất dị vòng thơm tự nhiên được tìm thấy trong tinh dầu Mentha piperita L. hoặc bạc hà. Dầu bạc hà tự nhiên có thể chứa giữa khoảng 2-8% menthofuran Cấu trúc (6R)-3,6-dimethyl-4,5,6,7-tetrahydro-1-benzofuran Tính chất Tính chất vật lý Công thức hóa học: C10H14O Thể trạng: chất lỏng, có tính oxi hóa mạnh, không tan trong nước Khối lượng riêng: 150.21756 g/mol Nhiệt độ sôi: 850C logP (chỉ số octanol-nước): 4 ( Nguồn: Tính chất hóa học Tự oxi hóa: Sản phẩm là lacton hemiketal Menthofuran hemiketal lacton là một tiền chất có thể loại nước tạo ra lacton. Việc hình thành nên các lacton sẽ tạo ra các cấu trúc cộng hưởng của menthofuran Quá trình tự oxi hóa của menthofuran tỏa nhiệt mạnh, có thể gây cháy trong quá trình sản xuất. Hậu quả: sản phẩm tinh dầu bạc hà chứa nhiều menthofuran sẽ kém ổn định do tác dụng của các sản phẩm tự oxi hóa của nó. Sau sản xuất một thời gian, các chế phẩm này dễ bị biến màu thành màu xanh xám, ảnh hưởng đến giá trị thương mại. Do vậy, cần có biện pháp tách menthofuran ra khỏi khối tinh dầu. Phản ứng dien-alder Phản ứng giữa menthofuran với maleimide tạo ra một sản phẩm kết tinh. Ứng dụng của phản ứng này là dùng để tách menthofuran từ hỗn hợp tinh dầu. Tác dụng Menthofuran là một hợp chất hữu cơ được tìm thấy trong tinh dầu thực vật. Methofuran độc cho gan và được cho là độc tố chính trong dược liệu có thể gây tử vong. Sau khi ăn phải menthofuran, nó được chuyển hóa thành những hoạt chất trung gian độc với gan Methofuran được sinh tổng hợp  từ pulegone bởi các enzyme synthase menthofuran. Cơ chế gây độc Menthofuran khi được hấp thu trong cơ thể sẽ được chuyển hóa tạo hợp chất gây độc cho gan Trong quá trình chuyển hóa trong cơ thể, menthofural sẽ được biến đổi thành γ-ketoenal, 8-pulegone aldehyde dưới tác dụng của CYP 450 (CYP 2A6). CYP 2A6 Menthofuran γ-ketoenal, 8-pulegone aldehyde Các chất chuyển hóa này sẽ gây độc lên gan. Điều trị bằng semicarbazide giảm độc tính Do vậy, các tác nhân ức chế CYP 450 làm giảm độc tính. Ngược lại các tác nhân cảm ứng CYP 450 như phenobarbital sẽ làm tăng độc tính. Glutathione đóng một vai trò trong việc giải độc menthofuran. Trong các nghiên cứu, glutathione đã được chứng minh phản ứng với epoxide menthofuran, tiền thân của 8-pulegone aldehyde làm bất hoạt hoặc phá hủy chất chuyển hóa có độc tính của menthofuran Menthofuran trong dược liệu Phân bố trong thực vật Pulegone và menthofuran là thành phần quan trọng của một số tinh dầu bạc hà, bao gồm Mentha piperita, Mentha spicata, bạc hà hăng châu Âu (Mentha Pulegium L.) và bạc hà hăng Mỹ (Hedeoma pulegioides L.). Ở 2 loại bạc hà M. piperita và M. arvensis, pulegone và menthofuran chiếm tỉ lệ tương ứng là 0,5-4,6% và 1-9%. ( Nguồn: Mentha piperita L có enzyme cytochrome P-450 monooxygenase, synthase menthofuran, những enzyme này có vai trò quan trọng trong tổng hợp menthofuran nội sinh. Hiện nay, người ta có thể chiết tách menthofuran tự nhiên tử bạc hà Âu (mentha piperita L). Hàm lượng tinh dầu trong bạc hà Âu là 0.3-0.4%, trong đó chứa 1-17% là menthofuran Menthofuran có mối quan hệ mật thiết với pulegone theo phản ứng tổng hợp nội sinh sau: Do vậy chúng ta sẽ đề cập thêm một số loại bạc hà chứa thành phần là pulegone là Mentha spicata (chiếm 0.3 ± 0.06 % trong tinh dầu) và Mentha arvensis (hàm lượng 3.18 ± 0.62 mmol/l). Ở hai loại bạc hà M.arvensis và M.spicarta không có các enzyme chuyển pulegone thành menthofuran Chiết xuất Có hai giai đoạn chiết xuất, tinh chế menthofuran từ mentha piperita L: giai đoạn chiết xuất ra tinh dầu bạc hà và giai đoạn tách menthofuran từ hỗn hợp tinh dầu bạc hà Chiết xuất tinh dầu bạc hà 2.2.1a. Chiết bằng phương pháp cơ học Phương pháp vắt ép Ngâm nguyên liệu vào nước thường hoặc nước muối 5%. Vớt nguyên liệu ra, vắt cho tinh dầu tuôn ra, rồi thấm phần tinh dầu này bằng miếng bông hoặc bọt bể, vắt ráo miếng bông để lấy tinh dầu ra rồi tiếp tục thao tác như trên. Sau cùng tách nước làm khan và lọc sạch. Phương pháp nạo xát Dùng một phểu bằng đồng, mặt trong có các gai nhỏ, dùng nguyên liệu xát lên mặt phễu làm cho các túi dầu vở ra. Tách nước, làm khan, thu lấy tinh dầu. Phương pháp ép Vừa ép nguyên liệu vừa phun nước muối 10% để tinh dầu dễ trôi ra và đồng thời khi ngưng ép, tinh dầu không bị ép trở lại xác. Đem dung dịch li tâm hoặc lắng gạn để thu phần tinh dầu. Các phương pháp cơ học này, có ưu điểm là tinh dầu có mùi thơm tự nhiên do không dùng đến sức nóng và dung môi, nhược điểm là tốn nhiều nhân công và đòi hỏi cây trồng tập trung, hiệu suất không cao, tinh dầu lấy ra không triệt để, do đó phải dùng phương pháp khác để lấy lượng tinh dầu còn lại. 2.2.1b. Chiết bằng phương pháp dùng dung môi hòa tan Phương pháp này phải dùng một số dung môi thích hợp như ethanol, ether dầu hỏa dễ hòa tan tinh dầu có trong nguyên liệu. Cho nguyên liệu vào bình có nút kín, thêm dung dịch vào ngâm trong 8 ngày. Trong thời gian ngâm thỉnh thoảng lắc bình cho đều, sau đó lọc và ép. Ta sẽ có dung dịch mùi của nguyên liệu thiên nhiên. Ưu điểm của phương pháp này là thu được tinh dầu có mùi thơm tự nhiên, có hiệu suất cao. Nhược điểm phương pháp này là không mang tính kinh tế, dung dịch ethanol thu được thường có lẫn màu xanh của diệp lục tố. 2.2.1c. Chiết bằng phương pháp cất kéo hơi nước Phương pháp cổ điển Nguyên liệu được cho vào nồi cất. Sau đó, cho chạy qua nguyên liệu một luồng hơi nước, hoặc cho nước trực tiếp vào nguyên liệu rồi đun sôi. Hơi nước và hơi tinh dầu được kéo sang bình làm lạnh, đọng lại thành chất lỏng, chỉ một phần rất nhỏ tinh dầu tan trong nước. Tiếp theo dùng một bình riêng gọi là florentin để gạn lấy tinh dầu. Phần tinh dầu thu được có lẫn nước sẽ được chiết lại với diethyl ether, sau đó làm khan nước bằng N2SO4 khan. Cô quay đuổi dung môi ta thu được tinh dầu cần lấy. Phương pháp này tương đối kinh tế hơn, ít tốn công, hiệu suất thu hồi tinh dầu cao. Nhưng tinh dầu có mùi không tự nhiên và không thể áp dụng cho những loại tinh dầu dễ bị biến tính bởi nhiệt độ. Phương pháp kết hợp vi song Một số phân tử, trong đó có nước, phân chia điện tích trong phân tử một cách bất đối xứng. Do đó, khi đặt trong điện trường một chiều, các phân tử này chuyển động như những lưỡng cực định hướng theo chiều của điện trường. Nếu là điện trường xoay chiều, thì sự định hướng của các lưỡng cực sẽ thay đổi theo chiều của điện trường đó. Phân tử nước có độ phân cực lớn, nên nước là một chất rất lý tưởng để đun nóng bằng vi sóng. Vi sóng được áp dụng trong hóa học chủ yếu là khai thác hiện tượng làm nóng lên của vật chất. Những phân tử này có lưỡng cực định hướng theo chiều của từ trường, nên điện xoay chiều có tần số cao sẽ gây một xáo động rất lớn lên các phân tử trên khiến chúng bị ma sát mạnh, đây chính là sự nóng lên của vật chất. Tóm lại: vi sóng cung cấp một phương pháp duy nhất về sự đun nóng không dùng sự truyền nhiệt bình thường, tức là sức nóng đi từ bề mặt của vật chất vào bên trong, làm nóng vật chất từ bên trong nó. Sự đun nóng này rất hiệu quả, thời gian nhanh và đặc biệt bảo vệ được các hợp chất dễ bị phân hủy nhiệt. Ứng dụng của vi sóng vào ly trích tinh dầu thực vật Dưới tác dụng của vi sóng, nước trong các tế bào thực vật bị nóng lên, áp suất bên trong tăng đột ngột làm các mô chứa tinh dầu bị vỡ ra. Tinh dầu thoát ra bên ngoài, lôi cuốn theo hơi nước sang hệ thống ngưng tụ (phương pháp chưng cất hơi nước) hoặc hòa tan vào dung môi hữu cơ đang bao phủ bên ngoài nguyên liệu. 2.2.1d. Chiết bằng phương pháp Soxhlet Hệ thống máy Soxhlet gồm ba bộ phận chính được nối với nhau là: bình cầu chứa dung môi được nung trên bếp điện có thể điều chỉnh nhiệt độ; phần ở giữa là bộ phận chứa mẫu bột cây, bộ phận này gồm ba ống thủy tinh thông với nhau; phần trên cùng là hệ thống ngưng tựu hơi. Mẫu được cho vào túi và để vào ống D. Sau đó cho dung môi vào, dung môi sẽ thấm ướt bột cây rồi chạy xuống bình cầu theo ống thông nhau E. Lưu ý để dung môi vào bình cầu không được quá 2/3 thể tích bình. Lúc này mở nước chảy hoàn lưu và tiến hành đun. Hơi dung môi bốc lên sẽ theo ống B, gặp lạnh hơi sẽ bi ngưng tụ xuống ống D. Dung môi thấm vào bột cây và chiết những chất hữu cơ nào có thể hòa tan vào dung môi. Khi dung môi ngưng tựu đến mức cao nhất trong ống E thì toàn bộ dung môi bị rút hết xuống bình cầu. Các chất được hút xuống nằm lại tại đó và chỉ có dung môi bay hơi lên để tiếp tục quá trình chiết. Sau khi hoàn tất đuổi dung môi ta thu được cao chiết. Tách menthofuran từ hỗn hợp tinh dầu Mục đích: loại bỏ menthofuran ra khỏi hỗn hợp tinh dầu, giúp ổn định tinh dầu sau khi chiết xuất Nguyên tắc Dựa trên nguyên tắc của phản ứng Diels-alder: Anhydride maleic khi phản ứng với menthofuran trong điều kiện Diels-Alder thu được một sản phẩm cộng kết tinh và dễ dàng tách ra từ sự cân bằng của dầu Cách tiến hành Đun hồi lưu hỗn hợp tinh dầu với maleimide với dung môi benzene ở nhiệt độ 80, xúc tác acid Lewis AlCl3 Ứng dụng của menthofuran: Menthofuran chiếm một lượng nhỏ trong thành phần tinh dầu bạc hà nên không dùng sử dụng với mục đích phục vụ trong y tế. Menthofuran chủ yếu dùng đề: Làm hương liệu trong các thực phẩm, bánh kẹo, nước ngọt Làm thuốc trừ sâu