›
›

Bài giảng Dược liệu chứa Carbohydrat

ppt 44 trang phuongnguyen 12912
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Dược liệu chứa Carbohydrat", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptbai_giang_duoc_lieu_chua_carbohydrat.ppt

Nội dung text: Bài giảng Dược liệu chứa Carbohydrat

  1. DƯỢC LIỆU CHỨA CARBOHYDRAT
  2. MỤC TIÊU HỌC TẬP 1. ĐỊNH NGHĨA & CẤU TRÚC HOÁ HỌC - TINH BỘT - CELLULOSE VÀ CÁC DẪN CHẤT - GÔM VÀ CHẤT NHẦY 2. PHƯƠNG PHÁP KIỂM NGHIỆM CÁC DƯỢC LIỆU CHỨA CÁC THÀNH PHẦN TRÊN 3. MỘT SỐ DƯỢC LIỆU CHỨA TINH BỘT, CELLULOSE, GÔM VÀ CHẤT NHẦY
  3. ĐẠI CƯƠNG CARBOHYDRAT Carbohydrat là một hợp chất rất quan trọng đối với cơ thể sống. Trong cây : có thể tồn tại dưới dạng ◼ nguyên tố hỗ trợ : như cellulose là chất tạo nên thành tế bào sống, ◼ dự trữ năng lượng dưới dạng polymer như tinh bột ◼ là chất của nhiều quá trình chuyển hoá như acid nucleic, coenzym , là tiền chất cho tất cả các quá trình tổng hợp các chất chuyển hóa bậc hai (glycosid). Carbohydrat đầu tiên được hình thành bởi quá trình quang hợp giữa khí CO2 và H2O, nó là chất cơ bản cho việc hình thành và tổng hợp các hợp chất hữu cơ khác trong cơ thể sống.
  4. hγ CO2 H2O Mono-, oligo-, polyosid Quang hợp Erythrose-4 Glucose phosphate GLYCOSID Phospho -enol phenol, quinon, macrolid, Flavonoid, pyruvate acid béo, dầu, mỡ shikimate Anthrocyanin, tanin POLYACETAT pyruvate SHIKIMATES Acetyl-CoA Chu trình Krebs TERPEN & Amino acid STEROID Cinnamate, lignan, coumarin, quinon Tinh dầu,sesqui- và ALKALOID diterpen, saponin, protein cardenolid, caroten
  5. ĐẠI CƯƠNG CARBOHYDRAT Định nghĩa: là nhóm hợp chất hữu cơ, gồm những monosaccharid, những dẫn chất và sản phẩm ngưng tụ của chúng. Cấu trúc: Monosaccharid polyhydroxyaldehyd hoặc polyhydroxyceton tồn tại ở dạng mạch hở hay mạch vòng bán acetal. Phân loại: 3 nhóm Monosaccharid Oligosaccharid: thủy phân cho 1-6 đường đơn Polysaccharid: phân tử lớn, gồm nhiều monosaccharid nối với nhau, như tinh bột, cellulose, gôm, pectin, chất nhày.
  6. MONOSACCHARID Định nghĩa ◼ CTCT chung là Cn(H2O)n, có nhóm ald. hoặc ceton (C=O) và (n-1) nhóm OH. ◼ Tồn tại trong tự nhiên có số carbon thường 5 và 6 (pentose hay hexose). ◼ là đường đơn không thể cho carbohydrat đơn giản hơn khi bị thủy phân. 1CHO H OH HO H 1 OH 2 1 H C OH 2 2 H C OH H C OH O 3 HO C H OH 3 3 HO HO C H HO C H HO 4 H C OH 4 4 H C OH O H C OH O OH 5 H C OH 5 5 H C O H C O 6 CH2OH 6 6 CH2OH CH2OH D-Glucose α-D-Glucose β-D-Glucose
  7. POLYSACCHARID – TINH BỘT ĐỊNH NGHĨA ◼ Tinh bột là sản phẩm quang hợp của cây xanh, trong tế bào hạt lạp không màu. ◼ Tinh bột được giữ trong các bộ phận của cây như củ, rễ, quả, hạt, thân : 2 – 70 % (trong lá : 1 – 2 %). ◼ Tinh bột tồn tại dưới dạng hạt, kích thước và hình dáng khác nhau, không tan trong nước lạnh, đun với nước tinh bột bị hồ hóa. ◼ Trong cây, tinh bột bị thủy phân bởi các enzym thành những đường đơn giản ở dạng hòa tan và được chuyển đến các bộ phận khác nhau của cây.
  8. TINH BỘT - CẤU TRÚC HÓA HỌC 2 loại Polysaccharid : amylose và amylopectin Amylose - chuỗi α-D-Glucose, nối α (1→4), gồm 500 – 20.000 đơn vị, chuỗi thẳng, ít phân nhánh. thường tạo chuỗi xoắn đơn oxi nằm quay ra phía ngoài vòng với TT iod cho màu xanh đậm
  9. CẤU TRÚC CỦA AMYLOSE
  10. CẤU TRÚC HÓA HỌC Amylopectin α-D-Glucose, nối α (1→4) và α (1→6) ở mạch nhánh; phân tử lượng lớn, 5.000 – 50.000 đơn vị α- D-Glucose; Với TT iod cho màu tím đỏ
  11. CẤU TRÚC CỦA AMYLOPECTIN
  12. TINH BỘT - CẤU TRÚC HÓA HỌC Mỗi nhánh có khoảng 30 đơn vị D-Glucose
  13. Vùng vô định hình Vân tăng trưởng Vùng tinh thể Sơ đồ phân nhánh Rốn hạt
  14. TÍNH CHẤT CỦA TINH BỘT THỦY PHÂN: ACID VÀ ENZYM Thủy phân bằng acid : sản phẩm cuối cùng là Glucose ◼ Amylose dễ bị thủy phân hơn amylopectin vì dây nối (1 → 4) dễ bị cắt hơn dây nối (1 → 6). Thủy phân bằng enzym : 2 loại chính α-amylase và β- amylase ◼ Các enzym khác : nấm mốc (Aspergillus niger) thủy phân tinh bột → glucose (kỹ nghệ chuyển tinh bột thành Glucose). Ví dụ amyloglucosidase, glucoamylase, γ-amylase. ◼ Enzym có khả năng tác động lên dây nối (1 → 6) gọi là enzym tách nhánh. Ví dụ : R-enzym, isoamylase (nấm men bia)
  15. α-amylase β-amylase Tự nhiên Hạt ngũ cốc nảy mầm, nấm Khoai lang, đậu nành và mốc, dịch tụy. một số ngũ cốc to : 70 oC to : 50 oC pH trung tính pH acid (pH = 3,3) Khả năng Cắt dây nối (1→ 4) Cắt dây nối (1 → 4) tác dụng Amylose → 90 % maltose + Amylose → 100 % maltose ít Glucose Amylopectin : không tác Amylopectin: không tác dụng lên dây nối (1 → 6) dụng lên dây nối (1 → 6), tạo 50-60% maltose Sản phẩm Tinh bột → chủ yếu là Maltose (50-60 %) + thu được maltose + Glucose + dextrin dextrin phân tử bé
  16. TÍNH CHẤT Đặc điểm ◼ tồn tại dưới dạng hạt, có hình dạng và kích thước khác nhau → kiểm nghiệm ◼ hình cầu, hình trứng, hình nhiều góc ◼ kích thước từ 1 – 100 μm (đường kính) ◼ cấu tạo bởi nhiều lớp đồng tâm xếp xung quanh một điểm gọi là rốn hạt
  17. ĐẶC ĐIỂM HẠT TINH BỘT
  18. TÍNH CHẤT HẠT TINH BỘT Trong nước lạnh hình dạng tinh bột không thay đổi. Khi tăng dần nhiệt độ : xảy ra 3 giai đoạn Tinh bột ngậm một ít nước (làm khô, tinh bột trở về trạng thái ban đầu) 60 – 85 oC, tinh bột nở ra, ngậm nhiều nước, dây nối hydro bị đứt (không quay lại trạng thái ban đầu). nhiệt độ cao hơn chuyển thành hồ tinh bột
  19. CHẾ BIẾN TINH BỘT Nguyên tắc chung Làm nhỏ nguyên liệu, giải phóng tinh bột ra khỏi tế bào Nhào với nước, lọc qua rây, lấy phần dưới rây Cho lên men (phân hủy gluten, protein) Rửa nước, phơi khô
  20. ĐỊNH TÍNH & ĐỊNH LƯỢNG Định tính dd iod → màu xanh tím (xác định tổ chức chứa tinh bột) dùng hồ tinh bột để phát hiện ra iod. Định lượng ◼ phương pháp thuỷ phân acid Thủy phân trực tiếp (HCl) : áp dụng cho nguyên liệu chủ yếu là tinh bột. Thủy phân bằng enzym rồi tiếp theo bằng acid ◼ phương pháp không thủy phân dùng phân cực kế : CaCl2 đặc, nóng để hòa tan tinh bột, đo độ quay cực [α]20 tạo phức với iod (so sánh màu với mẫu tinh bột chế) D
  21. CÔNG DỤNG Công nghiệp thực phẩm : Nguyên liệu chứa nhiều tinh bột là các hạt ngũ cốc, các loại củ như khoai, sắn, củ mài, củ đao. Tinh bột sắn : Manihot esculenta Crantz., Là nguyên liệu sản xuất Glucose, bánh kẹo, maltodextrin (sữa) . Ngành Dược : tá dược viên nén Công nghiệp hóa chất : cồn ethylic
  22. DƯỢC LIỆU CHỨA TINH BỘT 1. Cát căn 2. Mạch nha 3. Ý dĩ 4. Sen 5. Hoài sơn 6. Trạch tả
  23. Ý DĨ 1. Tên khoa học Coix lachryma jobi L. var. ma-yuen họ Lúa (Poaceae) 2. Đặc điểm thực vật – phân bố Cây thảo, sống hàng năm, Thân nhẵn, bóng, có vạch dọc Lá hình mác dài 10-40 cm, gân dọc nổi rõ, gân giữa to. Hoa đơn tính cùng gốc, mọc ở kẽ lá thành bông. Quả có mày cứng bao bọc. Phân bố: mọc hoang ở nơi ẩm mát (Thanh hóa, Nghệ an, vùng Tây nguyên)
  24. Ý DĨ 3. Bộ phận dùng - chế biến ◼ Hạt hình trứng, màu trắng đục. ◼ Thu hoạch tháng 12, tháng 1. ◼ Đập lấy quả, phơi khô. 4. Thành phần hóa học ◼ Tinh bột ◼ 2 chất chống ung thư : coixenolid và α-monolinolein 5. Công dụng ◼ Y học cổ truyền : chữa tiêu hóa, viêm ruột. Thông tiểu trong trường hợp phù. Thuốc bồi dưỡng, bổ phổi. 10 – 30 g
  25. CELLULOSE - ĐỊNH NGHĨA & CẤU TẠO Cellulose là thành phần chính của tế bào thực vật. Trong gỗ chứa khoảng 5% cellulose, sợi bông 97- 98 %, sợi lanh, sợi gai 81-90%, sợi đay 75% là polysaccharid mạch thẳng, gồm các đơn vị β-D- Glucose bằng dây nối β (1→ 4) Khi thủy phân không hoàn toàn cho cellotetraose, cellotriose, cellobiose. Thủy phân hoàn toàn thì cho Glucose. số lượng đơn vị Glucose : 3000 – 10.000
  26. CELLULOSE - ĐỊNH NGHĨA & CẤU TẠO - Các phân tử cellulose kết hợp tạo thành micel tức bó sợi có đường kính 2-20 nm và chiều dài 100 - 40 000 nm. - Các micel tạo thành bó microfibril (quan sát được dưới kính hiển vi)
  27. CELLULOSE - ĐỊNH NGHĨA & CẤU TẠO có liên kết hydro (O3-HO5' và OH6-O2'), (O6-HO3') - Các phân tử cellulose trong micel nhờ có nhiều liên kết hydro nên tạo được sợi bền chắc.
  28. CELLULOSE - ĐỊNH NGHĨA & CẤU TẠO
  29. TÍNH CHẤT CELLULOSE Cellulose không tan trong nước và dung môi hữu cơ Tan trong dung dịch Schweitzer: hydroxyd đồng trong ammoniac. Tan trong dd kẽm chlorid đậm đặc
  30. DẪN CHẤT CELLULOSE & CÔNG DỤNG 1. Cellulose vi tinh thể : cellulose thủy phân một phần. ◼ T/c: bột màu trắng, không tan trong nước, phân tán trong nước cho gel. ◼ C/d: dùng trong bào chế làm tá dược rã (cấu trúc mao quản); Tá dược đa năng : dính và trơn, làm ổn định các nhũ dịch và hỗn dịch. 2. Cellulose kiềm ◼ Cellulose + NaOH → cellulose kiềm (OH bậc 1 của Glucose phản ứng với NaOH) → làm cấu trúc của sợi micel thay đổi. ◼ Áp dụng trong kỹ nghệ dệt làm sợi bóng láng và dễ bắt màu.
  31. DẪN CHẤT CELLULOSE & CÔNG DỤNG 3. Cellulose xanthat : Cellulose + Carbon disulfit (CS2) ◼ Kỹ nghệ sản xuất sợi cellulose tổng hợp. 4. Methylcellulose (MC) : methyl hóa các nhóm OH của cellulose ◼ Chế biến : tạo cellulose kiềm + Methylchlorid (CH3Cl) → tủa methylcellulose bằng MeOH, phơi, sấy khô. ◼ Tính chất : bột trắng, tạo với nước dd giả có độ nhớt phụ thuộc vào nồng độ, mức độ alkyl hóa, độ lớn phân tử. ◼ Bào chế : nhũ dịch và hỗn dịch, thuốc mỡ, tá dược dính và rã cho viên nén. ◼ Có thể tạo ethylcellulose, methylethyl cellulose
  32. DƯỢC LIỆU CHỨA CELLULOSE Cây bông thuộc chi Gossypium, họ Bông, Malvaceae Lai tạo từ 4 loài chính : G. herbaceum L. G. arboreum L. G. barbadense L. G. hirsutum L.
  33. DƯỢC LIỆU CHỨA CELLULOSE Đặc điểm thực vật : -Cây nhỡ cao 1 – 3 m, hàng năm và nhiều năm. - lá so le có cuống dài, phiến lá chia 5 thùy, gân lá chân vịt. - Hoa mọc nách lá, 5 cánh, có màu sắc thay đổi. - Quả nang, hình trứng, có 3 – 5 ô, mỗi ô có 5 – 7 hạt. - hạt được bao bọc bởi sợi bông màu trắng (có thể có màu vàng, vàng cam) - Bông trồng tháng 1-2, thu vào tháng 5-6. - sản lượng 10 triệu tấn, ở Ấn độ, Ai cập - Việt nam : ninh thuận, đồng nai, tây ninh
  34. DƯỢC LIỆU CHỨA CELLULOSE
  35. Bộ phận dùng và công dụng 1. Sợi bông : là lớp bông bên ngoài vỏ hạt, mỗi hạt mang 5000 – 10.000 bông dài : 30 – 50 mm trung bình : 25 – 30 mm ngắn : < 25 mm - sợi bông rỗng ở giữa tạo thành mao quản (KHV) → hút nước (loại chất béo ở thành tế bào lông) - sợi bông tan trong dd đồng oxyd/amoniac → cutin - sợi bông nhuộm hồng tím trong dd kẽm chloroiodid - thành phần chủ yếu cellulose 98 %, ít chất vô cơ, protein, chất béo. Y học chia bông làm 2 loại : bông xơ và bôn hút nước - bông xơ : bông tự nhiên, được cán, không chế biến. Không hút nước dùng làm êm khi băng bó, nút các ống. - bông hút nước : tảy chất béo, có hút nước. Băng bó vết thương.
  36. 2. Hạt bông : dầu 15 % (laọi nửa khô), acyl glycerol của acid béo chưa no. - dầu bông làm xà phòng, pha sơn. 3. Lá bông : chứa 5 – 7 % acid citric 4. Vỏ rễ : gossypyl (1 – 2%) có tác dụng giảm tinh trùng và testosteron 5. Hoa : Flavonoid (4,5 %)
  37. GÔM - CHẤT NHẦY I. Nguồn gốc và vai trò sinh lý của gôm và chất nhầy - Gôm có nguồn gốc bệnh lý, cây tiết ra gôm là phản ứng đối với điều kiện không thuận lợi. - Chất nhầy là thành phần cấu tạo của tế bào bình thường. - Không có ranh giới rõ rệt giữa gôm và chất nhầy. - Gôm là sản phảm thu được dưới dạng rắn từ kẽ nứt tự nhiên hay vết rạch của cây, còn chất nhầy là sản phẩm có thể chiết ra từ nguyên liệu bằng nước. - Gôm và nhựa : phân biệt (đốt, tính tan, hóa học)
  38. GÔM - CHẤT NHẦY Phân loại : gôm và chất nhầy thành 3 nhóm theo cấu tạo hóa học 1. Nhóm trung tính : Galactomannan hoặc Glucomannan - Galactomannan : polysaccharid của D-mannose và D-galactose - Glucomannan : polysaccharid của D-mannose và D-glucose Mạch chính gồm D-mannopyranose Mạch nhánh gồm D-galactopyranose. 2. Nhóm acid, thành phần có acid uronic : đại diện gôm arabic - Gôm arabic có PTL lớn : 250.000, phân nhánh nhiều - Cấu tạo : D-galactopyranose, L-arabinose, L-rhamnose, acid D- glucuronic (tỷ lệ 3:3:1:1). Mạch chính gồm D-galactopyranose theo dây nối β (1→3) 3. Nhóm acid, có thành phần gốc sulfat : đại diện thạch Agar
  39. GÔM - CHẤT NHẦY Tính chất : - Gôm và chất nhầy hoà tan trong nước tạo dung dịch có đột nhớt cao - Không tan trong các dung môi hữu cơ như ether, benzen, chloroform - tan trong cồn thấp độ (phụ thuộc loại gôm, chất nhầy) - bị tủa bởi chì acetat trung tính hoặc kiềm - Gôm và chất nhầy có cấu tạo thẳng thì dễ tạo màng, ít dính. Ngược lại, cấu tạo phân nhánh thì khó tạo màng nhưng có tính dính cao. - Độ nhớt thay đổi theo pH (nhóm acid), ít thay đổi theo pH (nhóm trung tính) - Chất nhầy bắt màu xanh với methylen (định tính trên vi phẫu)
  40. GÔM - CHẤT NHẦY III. Đánh giá dược liệu chứa gôm hoặc chất nhầy - Phương pháp đo độ nhớt - Chỉ số nở - Nghiên cứu thành phần monosaccharid của gôm và chất nhầy : thuỷ phân hoàn toàn. IV. Ứng dụng - Thực phẩm - Chữa ho, làm lành vết thương, vết loét. - Tá dược trong bào chế : tá dược rã trong viên nén, chất ổn định trong nhũ dịch, kem và thuốc mỡ. - Mỹ phẩm
  41. DƯỢC LIỆU CHỨA GÔM - CHẤT NHẦY 1. Gôm arabic 2. Gôm adragant 3. Sâm bố chính 4. Bạch cập 5. Mã đề 6. Thạch
  42. GÔM ARABIC Acacia senegal (L.) Willd., Mimosaceae Tên đồng nghĩa : A. verek Guill et Perr. Tên nước ngoài : Gum arabic, senagal gum Đặc điểm thực vật: Phân bố : Sudan (40.000 tấn/năm), Tây, Nam xa mạc Sahara (Moritani, Mali, Senegal, Nigeria). Thu hoạch : cây >3 tuổi (5-7), mùa khô, đẽo cây thành từng băng. 500-800g gôm/1 cây
  43. Đặc điểm dược liệu : tròn không đều, rắn, d= 2 – 3 cm, vàng hay vàng nâu. Gôm tan trong nước tạo dd keo, dính. Thành phần hóa học : polysaccharid thuộc nhóm acid. 3-4 % chấ vô cơ (Ca, K, Mg). Mạch chính cấu tạo bởi D- galactose; mạch nhánh cấu tạo bởi acid D-glucuronic acid. Công dụng : PTL: 200,000 - 300,000. -Thực phẩm - Bào chế - Mỹ phẩm
  44. KẾ HOẠCH BÀI GIẢNG Thời gian : 3 tiết Tiết 1 : - định nghĩa, cấu tạo và tính chất của tinh bột - một số dược liệu chứa tinh bột Tiết 2 : - định nghĩa, cấu tạo và tính chất cellulose - Cây bông Tiết 3 : - Gôm và chất nhầy - Dược liệu chứa gôm và chất nhầy Phương pháp giảng dạy : Giảng viên : giảng, hỏi, nói và hướng dẫn tự đọc tài liệu một số mục sử dụng thiết bị : máy chiếu Học viên : nghe, ghi và trả lời câu hỏi