Giáo trình Dược liệu học Tập II: Alcaloid & Tinh dầu - Đại học Thành Đô

Giáo trình dược liệu 2 Bộ Y tế cung cấp kiến thức nền tảng và chuyên sâu về dược liệu, phục vụ đào tạo và nghiên cứu trong ngành dược.

• Tác giả: Phạm Thanh Kỳ
• Trường học: Trường Đại học Thành Đô Khoa Y - Dược
• Chuyên ngành: Dược liệu học
• Đề tài: Dược liệu học
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Địa điểm: Thành Đô

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình dược liệu 2 Bộ Y tế

Giáo trình dược liệu 2 là tài liệu học thuật chuyên ngành dược học, được biên soạn phục vụ đào tạo dược sĩ đại học. Giáo trình thuộc hệ thống sách dùng cho đào tạo dược sĩ, do các giảng viên Trường Đại học Thành Đô, Khoa Y - Dược thực hiện. Nội dung chính tập trung vào các nhóm hoạt chất tự nhiên trong dược liệu bao gồm alcaloid, tinh dầu, chất nhựa, lipid và dược liệu từ động vật. Đây là nguồn tài liệu quan trọng giúp sinh viên dược hiểu sâu về đặc điểm thực vật, thành phần hóa học, tác dụng dược lý và cách kiểm nghiệm dược liệu. Giáo trình cung cấp kiến thức nền tảng về phương pháp chiết xuất, phân lập và định tính định lượng các hoạt chất. Kiến thức trong giáo trình gắn liền với thực tiễn sản xuất và sử dụng thuốc tại Việt Nam, phục vụ công tác khám chữa bệnh và phát triển ngành dược trong nước.

1.1. Mục tiêu đào tạo của giáo trình

Giáo trình dược liệu 2 hướng đến mục tiêu đào tạo toàn diện cho sinh viên dược sĩ. Sinh viên được trang bị khả năng trình bày định nghĩa, cách đặt tên và tính chất chung của từng nhóm hoạt chất. Giáo trình yêu cầu nắm vững phương pháp chiết xuất, phân lập và kiểm nghiệm dược liệu. Mỗi loại dược liệu được trình bày theo cấu trúc thống nhất: tên khoa học, họ thực vật, đặc điểm thực vật, phân bố, bộ phận dùng làm thuốc, thu hái chế biến, thành phần hóa học, kiểm nghiệm, tác dụng và công dụng.

1.2. Cấu trúc nội dung giáo trình

Giáo trình dược liệu 2 được chia thành năm chương lớn, mỗi chương do chuyên gia đầu ngành biên soạn. Chương 1 về dược liệu chứa alcaloid do GS. Phạm Thanh Kỳ phụ trách, trình bày 36 loại dược liệu theo cấu trúc hóa học. Chương 2 và 3 về tinh dầu và chất nhựa do PGS. Nguyễn Thị Tâm biên soạn. Chương 4 về lipid và chương 5 về động vật làm thuốc do TSKH. Trần Văn Thanh thực hiện. Mỗi chương đều có mục tiêu cụ thể và tài liệu tham khảo đầy đủ.

II. Phân tích nội dung dược liệu chứa alcaloid

Chương về alcaloid chiếm phần lớn nội dung giáo trình dược liệu 2, bao gồm 14 phân loại theo cấu trúc hóa học. Alcaloid là hợp chất tự nhiên có tính kiềm, lần đầu được phân lập năm 1806 bởi dược sĩ Friedrich Wilhelm Sertüner từ nhựa thuốc phiện. Giáo trình trình bày các nhóm alcaloid chính: alcaloid không có nhân dị vòng, alcaloid có nhân pyridin và piperidin, nhân tropan, nhân quinolizidin, nhân quinolin, nhân isoquinolin, nhân indol, nhân imidazol, nhân quinazolin, nhân purin, alcaloid cấu trúc steroid và diterpen. Mỗi nhóm được minh họa bằng các dược liệu cụ thể như ma hoàng chứa ephedrin, cà độc dược chứa atropin. Phương pháp chiết xuất alcaloid dựa trên tính kiềm và khả năng hòa tan trong dung môi hữu cơ của chúng.

2.1. Dược liệu ma hoàng và hoạt chất ephedrin

Ma hoàng là dược liệu tiêu biểu chứa alcaloid trong giáo trình. Tên khoa học là Ephedra sinica Stapf, họ Ma hoàng. Bộ phận dùng là thân và cọng phơi khô. Đặc điểm nhận dạng: thân hình trụ dài 5-25 cm, đường kính 1-3 mm, màu vàng lục đến vàng bẩn, có nhiều rãnh dọc. Thành phần hóa học chủ yếu là 1-ephedrin cùng các dẫn chất như d-ephedrin, N-methylephedrin. Vi phẫu cho thấy biểu bì có lỗ khí, sợi vỏ thành dày không hóa gỗ, vòng libe gồm 8-15 bó. Ma hoàng có tác dụng co mạch, tăng huyết áp, giãn phế quản.

2.2. Dược liệu cà độc dược và nhóm alcaloid tropan

Cà độc dược (Atropa belladonna L.) thuộc họ Cà, là cây sống lâu năm cao 1-1,5 m. Lá nguyên hình bầu dục mọc so le, hoa đơn mọc ở kẽ lá, quả thịt chín màu tím đen. Nguồn gốc từ nam và trung Âu, được trồng ở nhiều nước. Thu hái lá khi cây sắp ra hoa vào tháng 6-7, phơi hoặc sấy ở 45°C. Bộ phận dùng gồm lá phơi khô và rễ cây. Alcaloid tropan trong cà độc dược bao gồm atropin, hyoscyamin, scopolamin. Các chất này có tác dụng kháng cholinergic mạnh, ứng dụng trong y học nhãn khoa và gây mê.

III. Phương pháp nghiên cứu và kiểm nghiệm dược liệu

Giáo trình dược liệu 2 trình bày hệ thống phương pháp nghiên cứu chuyên sâu cho từng nhóm hoạt chất. Phương pháp chiết xuất alcaloid dựa trên nguyên lý chuyển alcaloid từ dạng muối sang dạng base tự do, sau đó chiết bằng dung môi hữu cơ. Phương pháp định tính sử dụng phản ứng tạo kết tủa với các thuốc thử đặc trưng như thuốc thử Dragendorff, thuốc thử Mayer. Ba phương pháp định lượng thường dùng bao gồm phương pháp trọng lượng, phương pháp thể tích và phương pháp sắc ký. Đối với tinh dầu, phương pháp chưng cất hơi nước được áp dụng phổ biến. Giáo trình cũng hướng dẫn kỹ thuật vi phẫu để nhận dạng dược liệu qua cấu trúc mô học. Kiểm nghiệm dược liệu bao gồm kiểm tra ngoại quan, vi phẫu bột và phân tích thành phần hóa học.

3.1. Kỹ thuật chiết xuất và phân lập hoạt chất

Chiết xuất alcaloid trong dược liệu đòi hỏi quy trình nhiều bước. Bước đầu tiên là kiềm hóa để chuyển alcaloid từ dạng muối tan trong nước sang base tự do không tan. Tiếp theo dùng dung môi hữu cơ như cloroform hoặc ether để chiết. Phương pháp phân lập sử dụng sắc ký cột, sắc ký lớp mỏng hoặc kết tinh phân đoạn. Đối với tinh dầu, chưng cất hơi nước là phương pháp chủ yếu. Giáo trình nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lựa chọn phương pháp phù hợp với tính chất vật lý hóa học của từng loại hoạt chất.

3.2. Phương pháp kiểm nghiệm chất lượng dược liệu

Kiểm nghiệm dược liệu trong giáo trình được thực hiện qua ba tiêu chí chính. Kiểm tra ngoại quan bao gồm hình dạng, màu sắc, mùi vị, kích thước. Kiểm tra vi phẫu sử dụng kính hiển vi quan sát cấu trúc mô học qua lát cắt ngang và bột dược liệu. Phân tích hóa học áp dụng phản ứng màu, phản ứng kết tủa và các phương pháp sắc ký để định tính định lượng hoạt chất. Giáo trình cung cấp hình ảnh vi phẫu minh họa chi tiết như cấu trúc biểu bì, mô mềm và hệ thống mạch dẫn của từng loại dược liệu.

IV. Ứng dụng và tầm quan trọng của giáo trình dược liệu

Giáo trình dược liệu 2 đóng vai trò thiết yếu trong đào tạo nhân lực ngành dược tại Việt Nam. Nội dung giáo trình gắn liền với thực tiễn khai thác và sử dụng dược liệu trong nước, đặc biệt chương về tinh dầu có phần riêng về khả năng khai thác dược liệu tại Việt Nam. Kiến thức từ giáo trình được ứng dụng trong bào chế thuốc, kiểm nghiệm chất lượng dược liệu và phát triển sản phẩm dược từ thảo dược tự nhiên. Chương về động vật làm thuốc mở rộng phạm vi nghiên cứu beyond thực vật, cung cấp kiến thức về nguồn dược liệu từ động vật. Giáo trình cũng là tài liệu tham khảo quý giá cho dược sĩ lâm sàng, giảng viên và nghiên cứu viên trong lĩnh vực dược học cổ truyền và y học hiện đại.

4.1. Ứng dụng trong sản xuất thuốc hiện đại

4.2. Giá trị trong phát triển dược liệu Việt Nam

Giáo trình đặc biệt có giá trị trong phát triển nguồn dược liệu bản địa Việt Nam. Phần tinh dầu trình bày cụ thể khả năng khai thác và sử dụng dược liệu tại Việt Nam, giúp sinh viên hiểu rõ nguồn tài nguyên dược liệu trong nước. Kiến thức về đặc điểm thực vật, phân bố và thu hái hỗ trợ công tác trồng trọt và bảo tồn cây thuốc. Giáo trình cũng cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng tiêu chuẩn chất lượng dược liệu theo quy định của Bộ Y tế Việt Nam.

Trích đoạn nội dung tài liệu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THẢNH DÔ KHOA Y - DƯỢC DƯỢC LIỆU HỌC • • • TẬP m II SÁCH DÒNG ĐÀOTAODƯỌCSÌĐIỊIHỌC LUU HÀNH NỢI BỌ TRƯỜNG ĐẠI HỌC THÀNH ĐÔ KHOA Y -D Ư Ợ C DƯỢC LIỆU HỌC • • • T Ậ P II SÁCH DÙNG CHO ĐÀO TẠO DƯỢC s ĩ ĐẠI HỌC LƯU HÀNH NỘI B ộ MỤC LỤC Lời giới th iệu 3 Lời nói đầu . Dược liệu chứa alcaloid 9 GS. Phạm Thanh Kỳ 1 . Dược liệu chứa alcaloid không có nhân dị vòng 31 3. Dược liệu chứa alcaloid có nhân pyridin và piperidin 42 4. Dược liệu chứa alcaloid có nhân tropan 56 5. Dược liệu chứa alcaloid có nhân quinolizidin 69 6 . Dược liệu chứa alcaloid có nhân quinolin 70 7. Dược liệu chứa alcaloid có nhân isoquinolin 76 8 . Dược liệu chứa alcaloid có nhân indol 119 9. Dược liệu chứa alcaloid có nhân imidazol 149 10. Dược liệu chứa alcaloid có nhân quinazolin 151 11. Dược liệu chứa alcaloid có nhân purin 153 12. Dược liệu chứa alcaloid có cấu trúc steroid 156 13. Dược liệu chứa alcaloid có câu trúc diterpen 163 14. Dược liệu chứa alcaloid có cấu trúc khác 170 Chương 2. Dược liệu chứa tin h dầu 174 PGS. Nguyễn Thị Tâm 1. Dược liệu chứa tinh dầu có thành phần chính là các dẫn chất monoterpen 194 3. Dược liệu chứa tinh dầu có thành phần chính là các chất sesquiterpen 223 4. Dược liệu chứa tinh dầu có thành phần chính là các đẫn chất có nhân thơm 229 5. Một số dược liệu có khả năng khai thác và sử dụng tinh dầu ỏ Việt Nam 238 Chương 3; Dược liệu chứ a c h ấ t n hự a 245 PGS. Nguyễn Thị Tâm 1 . Dược liệu 247 C hương 4. Dược liệu ch ứ a ỉỉp id 251 PGS. Nguyễn Thị Tâm 1. Dược liệu 258 C hương 5. Động v ật làm^Ịthuốc 266 TSKH. Trần Văn Thanh T ài liệu th am k h ảo 303 C hương 1 DƯỢC LIỆU CHỨA ALCALOID M ụ c T i Ê ụ , , ^ .- - 1 Trình bày đươc định nghĩa, cách đặt ten, tỉnh chất chung, trạng thái thiên I" nhiên của alcaloid trong dươc liệu. Trình bày được phương pháp chiết xuất và phân lập alcaloịd trong dược liệu 3. Trình bày được phương pháp định tính và ba phương pháp định lượng alcaloỉd thường dùng trong dược liệu. Trinh bày được sự phân loại alcaloid trong dược liệu theo cấu trúc hoá học. Trình bày được 36 dược liệu chứa alcaloid theo nội dung: y l - Tên Việt Nam và tên khoa học của cày thuốc, họ thực vật.Ạ - Mô tả đặc điểm thực vật chính và phân bô' Bộ phận dừiig làm thuốc, thu hái và ch ế biến. ;-r ^ 'í V - Thành pỊian hòa học có trong dược liệu. : ' - Kiểm nghiệm dược liệu. ' Tác dụng và công dụng.K háỉ n iệm về alcalo id Đã từ lâu các nhà khoa học tìm thấy trong cây các hợp châ"t tự nhiên, những hợp chất này thường là những acid hoặc những chất trung tính. Đến nảm 1806, một dược sĩ là Friedrich Wilhelm Sertuner phân lập được một chất từ nhựa thuốc phiện có tính kiểm và gây ngủ mạnh đã đặt tên là morphin. Năm 1810, Gomes chiết được chất kết tinh từ vỏ cây canhkina và đặt tên là "Cinchonino", sau đó P.Caventou lại chiết được hai chất có tính kiềm từ h ạ t một loài Strychonos đặt tên là strychnin và brucin. Đến năm 1819, một dược sĩ là Wilhelm Meissner đề nghị xếp các chất có tính kiềm lấy từ thực vật ra thành một nhóm riêng và ông đề nghị gọi tên là alcaloid, do đó ngưòi ta ghi nhận Meissner là người đầu tiên đưa ra khái niệm về alcaloid và có định nghĩa: Alcaloid là những hợp chất hữu cơ, có chứa nitơ, có phản ứng kiềm và lấy từ thực vật ra. Sau này người ta đã tìm thấy alcaloid không những có trong thực vật mà còn có trong động vật như: sam andarin, sam anin lấy từ tuyến da con Salamandra maculosa và s. Samandarin Samanin Bufotenin, serotonin, bufotenidin, dehydrobufotenin là những chất dộc iấy từ các loài cóc Bufo, batrachotoxin trong tuyến da loài ếch độc Phyllobates aurotaenia. \ HOn X)ụ / \ Cu 1 H nh2 1 H " > c Haò XXlj * c 1 /C H 3 +N^-CH3 CH3 Serotonin Bufotenin Bufotenidin H 3 C \C Ị/ h 3c — Y -a ĨIÍ 1í H HO Dehydrobufotenin Batrachotoxin Ngoài tính kiềm, alcaỉoid còn có những đặc tính khác như có hoạt tính sinh học mạnh, có tác dụng với một sô' thuốc thử gọi là thuốc thử chung của alcaloid. Sau này Pôlônôpski đã định nghĩa: "Alcaloid là những hợp chất hữu cơ có chứa nitơ, đa số có nhăn dị vòng, có phản ứng kiềm, thường gặp trong thực vật và đôi khi trong động vật, thường có dược lực tính m ạnh và cho những phản ứng hoá học với một số thuốc thử gọi là thuốc thử chung của alcaloid". Tuy nhiên cõng có một sô' chất được xếp vào alcaloid nhưng nitơ không ở dị vòng mà ở mạch nhánh như: ephedrin trong ma hoàng (Ephedra sỉnica Staf.), capsaicin trong ót (Capsicum annuum L.), hordenin trong mầm mạch nha (Hordenum sativum Jess.), colchicin trong h ạt cây tỏi độc (Colchicum autumnale L.); một sô' alcaloid không có phản ứng kiềm như colchicin lấy từ h ạ t tỏi độc, ricinin lấy từ hạt thầu dầu (Hicinus communis L.), theobromin trong h ạ t cây cacao (Theobroma cacao L.) và có alcaloid có phản ứng acid yếu như arecaidin và guvacin trong h ạt cau (Ạreca catechu L. D an h p h á p Các alcaloid trong dược liệu thường có cấu tạo phức tạp nên người ta không gọi tên theo danh pháp hoá học mà thường gọi chúng theo một tên riêng. Tên của alcaloid luôn luôn có đuôi “in” và xuất phát từ: - Tên chi hoặc tên loài của cây +■in. Ví dụ: Papaverin từ Papaver somniferum\ strychnin từ Strychnos; palm atin từ Jatrorrhiza palmata; cocain từ Erythroxyỉum coca. - Đôi khi dựa vào tác dụng của alcaloid đó. Ví dụ như emetin từ gustos có nghĩa là gâỵ nôn, morphin. do từ morpheụs. - Có thể từ tên người + in. Ví dụ như pelletierin từ tên riêng Pelletier, nicotin từ tên riêng J. - Những alcaloìđ phụ tìm ra sau thường đưực gọi tên bằng cách thêm tiếp đồu ngữ hoặc biến đổi vĩ ngữ của alcaloid chính (biến đổi in thành - idin, - anin, - alin.), hoặc biến đổi vần. Ví dụ narcotin —> cotarnin, tarconin,. - Tiếp đầu ngữ nor diễn tả một chất m ất một nhóm methyl. Ephedrin: Rj = -H ; R 2 = -C H 3 Norephedrin: Rj = Rj = -H Các đồng phân thường có tiếp đầu ngữ: pseudo, iso, epi, allo, neo, homo, mcso. P h â n b ố tro n g th iê n n h iê n 1 , Alcaloid phân bô" phổ biến trong thực vật, ngày nay đã biết khoảng trên 16000 alcaloid từ hơn 5000 loài, hầu h ết ở thực vật bậc cao chiếm khoảng 15 - 20% tổng sô" các loài cây, tập trung ở một sô" họ: Ảpocynaceae (họ Trúc đào) có gẩn 800 alcaloid, Papaveraceae (họ Thuốc phiện) gần 400 alcaloid, Fabaceae (họ Đậu) 350 alcaloid, Solanaceae (họ Cà) gần 2 0 0 alcaloid, Amaryllidaceae (họ Thuỷ tiên) 178 alcaloid, Menispermaceae (họ Tiết dê) 172 alcaloid, Rubiaceae (họ Cà phê) 156 alcaloid, Loganiaceae (họ Mã tiền) 150 alcaloid, Buxaceae (Họ Hoàng dương) 131 alcaloid, Asteraceae fhọ Cúc) 130 alcaloid, Euphorbiaceae (họ Thầu dầu) 120 alcaloid. Có những họ có tới trên 50% loài cây chứa alcaloid như Ranunculaceae, Berberidaceae, Papaveraceae, Buxaceae, Cactaceae: ở nâ'm có alcaloid trong nấm cựa khoả mạch (Claviceps purpurea), nấm A m anita pkalloides. ỏ động vật, các nhà khoa học cũng đã tìm thấy alcaloid và sô' lương ngày càng nhiều hơn. Ví dụ: alcaloiđ sam andarin, sam andaridin, sam anin có trong tuyến da của loài kỳ nhông Saỉam andra maculosa và Saỉam andra altra. Bufotenin, bufotenidin, dehydrobufotenin lấy từ nhựa cóc (Bufo gargorizans, B. Batrachotoxin có trong tuyến da của loài ếch độc (Phyllobates aurotaenia). Trong cây, alcaloid thường tập trung ồ một sô' bộ phận n h ất định. Ví dụ: alcaloid tập trung ỏ h ạt như mã tiền, cà phê, tỏi độc.; ỏ quả như ớt, hồ tiêu, thuốc phiện; ở lá như benladon, coca, thuốc lá, chè.; ỏ hoa như cà độc dược.; ỏ thân như ma hoàng; ỏ vò như canhkina, mức hoa trắng, hoàng bá; ở rễ như ba gạc, lựu; ỏ củ như ô đầụ, bình vôi, bách bộ. Rất ít trưòng hợp trong cây chỉ có một alcaloid duy nhất mà thường có hỗn hợp nhiều alcaloid, trong đó alcaloid có hàm lượng cao được gọi là alcaloid chính, còn những alcaloid khác hàm lượng thấp hơn thường gọi là alcaloid phụ. Những alcaloid trong cùng một cây thưòng có cấu tạo tương tự nhau nghĩa là chúng có một nhân cơ bản chung. Ví dụ: isopelletierin và m etylisopelletierin trong vỏ rễ lựu đểu có nhân piperidin; các chất tropin, hyoscyamin, atropin trong lá Benladon đều có nhấn tropan. Các alcaloid ỏ trong những cây cùng một họ thực vật cũng thường có cấu tạo rấ t gần nhau. Ví dụ: alcaloid trong một sô" cây họ cà như Atropa belladonna L., Datura stram onium L. đều có chung nhân tropan. Nhưng cũng có những cây trong cùng một họ thực vật mà chứa những alcaloid hoàn toàn khác nhau về cấu trúc hoá học. Ví dụ: một sô" cây trong họ Cà phê (Rubiaceae) như cây cà phê có cafein (nhân purin), cây ipeca có em etin (nhân isoquinolin), cây canhkina có quinin (nhân quinolin). Cùng có alcaloid có thể gặp ở nhiều cây thuộc những họ khác nhau như ephedrin có trong ma hoàng (họ Ma hoàng - Ephedraceae), trong cây thanh từng (họ Kim giao - Taxactaè), Iroxig cây ké đồng Liền (hụ Bông - Malvaceae). Berberin có trong cây hoàng liên (họ Hoàng liên - Ranunculaceaè), cũng có trong cây hoàng bá (họ Cam - Rutaceae), có trong cây vàng đắng (họ Tiết dê - Menispermaceae). Hàm lượng alcaloid trong cây thường rấ t thấp, trừ một sô" trường hợp như cây canhkina hàm lượng alcaloid đ ạt 6 - 1 0 %, trong nhựa thuốc phiện ( 2 0 - 30%). Một dược liệu chứa 1 - 3% alcaloid đã dược coi là có hàm lượng alcaloid khá cao. Hàm lượng alcaloid trong cây phụ thuộc vào nhiều yếu tô" như khí hậu, ánh sáng, chất đất, phân bón, giông cây, bộ phận thu hái và thời kỳ thu hái. Vi vậy đối với mỗi dược liệu cần nghiên cứu cách trồng trọtj thu hái và bảo quản để có hàm lượng hoạt châ't cao. Trong cây, alcaloid ít khi ồ trạng thái tự do (alcaloid base), mà thường ở dạng muối của các acid hữu cơ như citrat, tactrat, m alat, oxalat, acetat. (đôi khi có ở dạng muôi của acid vô cơ) tan trong dịch tế bào, ở một sô' cây alcaloid kết hợp vói tanin hoặc kết hợp với acid đặc biệt của chính cây đó như acid meconic trong thuốc phiện, acid tropic trong một số cây họ cà, acid aconitic có trong cây ô đầu.