1. Trang Chủ
  2. Khoa học tự nhiên
  3. Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa học, hoạt tính gây độc tế bào và kháng viêm của hai loài hải miên Rhabdastrella providentiae và Xestospongia muta ở vùng biển Trung bộ Việt Nam

Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa học, hoạt tính gây độc tế bào và kháng viêm của hai loài hải miên Rhabdastrella providentiae và Xestospongia muta ở vùng biển Trung bộ Việt Nam

Mục tiêu của luận án: Nghiên cứu để làm rõ thành phần hóa học của hai loài hải miên Rhabdastrella providentiae và Xestospongia muta thu ở vùng biển Trung b Việt Nam. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào và hoạt tính kháng viêm in vitro của các hợp chất phân lập được để tìm kiếm các ho t chất làm cơ sở khoa học cho những nghiên cứu tiếp theo để tạo ra sản phẩm chăm sóc sức khỏe cho cộng đồng. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------

Thể loại Tài liệu miễn phí Khoa học tự nhiên

Số trang 316

Ngày tạo 7/16/2019 7:53:48 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 16.87 M

Tên tệp

Tải Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa... (.pdf)

Xem mẫu

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- DƢƠNG THỊ DUNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO VÀ KHÁNG VIÊM CỦA HAI LOÀI HẢI MIÊN Rhabdastrella providentiae VÀ Xestospongia muta Ở VÙNG BIỂN TRUNG BỘ VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội – 2019
  2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- DƢƠNG THỊ DUNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO VÀ KHÁNG VIÊM CỦA HAI LOÀI HẢI MIÊN Rhabdastrella providentiae VÀ Xestospongia muta Ở VÙNG BIỂN TRUNG BỘ VIỆT NAM Chuyên ngành: Hóa hữu cơ Mã số: 9.44.01.14 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS. TS. Phan Văn Kiệm 2. TS. Bùi Hữu Tài Hà Nội – 2019
  3. i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Phan Văn Kiệm và TS. Bùi Hữu Tài. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả Dƣơng Thị Dung
  4. ii LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành tại Viện Hóa sinh biển - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, với sự hỗ trợ kinh phí của đề tài VAST.TĐ.DLB.01/16-18. Trong quá trình nghiên cứu, tác giả đã nhận được nhiều sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô, các nhà khoa học, các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình. Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc, sự khâm phục và kính trọng nhất tới PGS. TS. Phan Văn Kiệm và TS. Bùi Hữu Tài - những người Thầy đã tận tâm hướng dẫn chỉ dạy cho tôi về mặt chuyên môn, động viên, khích lệ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án . Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo và các đồng nghiệp phòng Nghiên cứu cấu trúc - Viện Hóa Sinh biển đặc biệt là TS. Nguyễn Xuân Nhiệm và ThS. Đan Thị Thúy Hằng về sự ủng hộ to lớn, những lời khuyên bổ ích và những góp ý quý báu trong việc thực hiện và hoàn thiện luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn Học viện Khoa học và Công nghệ đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học. Tôi xin trân trọng cảm ơn Trung tâm Tiên tiến về Hóa sinh hữu cơ - Viện Hóa sinh biển, Phòng Thử nghiệm sinh học – Viện Công nghệ sinh học, Khoa Dược-Đại học Wonkwang - Hàn Quốc đã giúp đỡ tôi trong việc thử hoạt tính. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới toàn thể gia đình, bạn bè và những người thân đã luôn luôn quan tâm, khích lệ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Dƣơng Thị Dung
  5. iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... I LỜI CẢM ƠN ...............................................................................................................II MỤC LỤC ................................................................................................................... III DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT............................................................................... VIII DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................... X DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................XII MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN .....................................................................................3 1.1. Giới thiệu chung về hải miên .............................................................................3 1.2. Tổng quan về hải miên thuộc giống Rhabdastrella ..........................................5 1.2.1. Giới thiệu vài nét về hải miên thuộc giống Rhabdastrella...........................5 1.2.2. Tình hình nghiên cứu về hải miên giống Rhabdastrella trên thế giới........6 1.2.2.1. Các nghiên cứu về thành phần hóa học của hải miên giống Rhabdastrella......................................................................................................6 1.2.2.2. Đặc trưng phổ 13C-NMR của một số hợp chất isomalabaricane phân lập từ hải miên giống Rhabdastrella ................................................................12 1.2.2.3. Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của hải miên giống Rhabdastrella....................................................................................................16 1.3. Tổng quan về hải miên thuộc giống Xestospongia..........................................19 1.3.1. Giới thiệu chung về hải miên thuộc giống Xestospongia ..........................19 1.3.2. Tình hình nghiên cứu về hải miên thuộc giống Xestospongia trên thế giới ................................................................................................................................20 1.3.2.1. Các nghiên cứu về thành phần hóa học của hải miên giống Xestospongia .....................................................................................................21 1.3.2.2. Đặc trưng phổ 13C-NMR của một số hợp chất macrocyclic bis- quinolizidine alkaloid phân lập từ hải miên giống Xestospongia ....................25 1.3.2.3. Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của các hợp chất alkaloid phân lập từ hải miên thuộc giống Xestospongia .......................................................29 CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ....................................................31 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu........................................................................................31 2.1.1. Loài hải miên Rhabdastrella providentiae..................................................31
  6. iv 2.1.2. Loài hải miên Xestospongia muta ...............................................................31 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu..................................................................................32 2.2.1. Phương pháp phân lập các hợp chất ..........................................................32 2.2.2. Phương pháp xác định cấu trúc hóa học các hợp chất .............................32 2.2.3. Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học .................................................33 2.2.3.1. Phương pháp đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư ...................33 2.2.3.1. Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng viêm .....................................35 2.2.3.1. Phương pháp đánh giá cơ chế chống ung thư .....................................37 2.3. Phân lập các hợp chất .......................................................................................38 2.3.1. Phân lập các hợp chất từ loài hải miên Rhabdastrella providentiae ........38 2.3.2. Phân lập các hợp chất từ loài hải miên Xestospongia muta .....................41 2.4. Thông số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập đƣợc .................44 2.4.1. Thông số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập từ loài hải miên Rhabdastrella providentiae ....................................................................................44 2.4.1.1. Hợp chất RP1: rhabdastrellin G (hợp chất mới) ................................44 2.4.1.2. Hợp chất RP2: rhabdastrellin H (hợp chất mới) ................................44 2.4.1.3. Hợp chất RP3: rhabdastrellin I (hợp chất mới)..................................44 2.4.1.4. Hợp chất RP4: rhabdastrellin J (hợp chất mới) .................................44 2.4.1.5. Hợp chất RP5: rhabdastrellin K (hợp chất mới) ................................45 2.4.1.6. Hợp chất RP6: rhabdaprovidine A (hợp chất mới) ............................45 2.4.1.7. Hợp chất RP7: rhabdaprovidine B (hợp chất mới) ............................45 2.4.1.8. Hợp chất RP8: rhabdaprovidine C (hợp chất mới) ............................45 2.4.1.9. Hợp chất RP9: rhabdaprovidine D (hợp chất mới) ............................46 2.4.1.10. Hợp chất RP10: rhabdaprovidine E (hợp chất mới) ........................46 2.4.1.11. Hợp chất RP11: rhabdaprovidine F (hợp chất mới) ........................46 2.4.1.12. Hợp chất RP12: rhabdaprovidine G (hợp chất mới) ........................46 2.4.1.13. Hợp chất RP13: jaspolide C .............................................................47 2.4.1.14. Hợp chất RP14: globostelletin C ......................................................47 2.4.1.15. Hợp chất RP15: globostelletin D ......................................................47 2.4.1.16. Hợp chất RP16: jaspiferin A .............................................................47 2.4.1.17. Hợp chất RP17: mollisolactone A .....................................................48 2.4.1.18. Hợp chất RP18: gibepyrone F ..........................................................48
  7. v 2.4.2. Thông số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập từ loài hải miên Xestospongia muta .................................................................................................48 2.4.2.1. Hợp chất XM1: araguspongine C .......................................................48 2.4.2.2. Hợp chất XM2: meso- araguspongine C (hợp chất mới) ...................48 2.4.2.3. Hợp chất XM3: araguspongine N .......................................................49 2.4.2.4. Hợp chất XM4: araguspongine O .......................................................49 2.4.2.5. Hợp chất XM5: araguspongine P .......................................................49 2.4.2.6. Hợp chất XM6: araguspongine A .......................................................49 2.4.2.7. Hợp chất XM7: araguspongine E .......................................................50 2.4.2.8. Hợp chất XM8: araguspongine L .......................................................50 2.4.2.9. Hợp chất XM9: petrosin......................................................................50 2.4.2.10. Hợp chất XM10: petrosin A ..............................................................50 2.4.2.11. Hợp chất XM11: aragupetrosine A ...................................................50 2.5. Kết quả thử hoạt tính của các hợp chất phân lập đƣợc ................................51 2.5.1. Kết quả thử hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập từ loài Rhabdastrella providentiae ....................................................................................51 2.5.2. Kết quả thử hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập từ loài Xestospongia muta .................................................................................................52 2.5.3. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập từ loài Rhabdastrella providentiae ........................................................................52 2.5.4. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập từ loài Xestospongia muta .....................................................................................53 CHƢƠNG 3. THẢO LUẬN KẾT QUẢ.................................................................55 3.1. Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ loài R. providentiae ...55 3.1.1. Hợp chất RP1: rhabdastrellin G (hợp chất mới ).......................................55 3.1.2. Hợp chất RP2: rhabdastrellin H (hợp chất mới ) ......................................61 3.1.3. Hợp chất RP3: rhabdastrellin I (hợp chất mới ) ........................................63 3.1.4. Hợp chất RP4: rhabdastrellin J (hợp chất mới )........................................66 3.1.5. Hợp chất RP5: rhabdastrellin K (hợp chất mới ) .......................................68 3.1.6. Hợp chất RP6: rhabdaprovidine A (hợp chất mới ) ...................................69 3.1.7. Hợp chất RP7: rhabdaprovidine B (hợp chất mới ) ...................................71 3.1.8. Hợp chất RP8: rhabdaprovidine C (hợp chất mới ) ...................................73
  8. vi 3.1.9. Hợp chất RP9: rhabdaprovidine D (hợp chất mới )...................................75 3.1.10. Hợp chất RP10: rhabdaprovidine E (hợp chất mới ) ...............................77 3.1.11. Hợp chất RP11: rhabdaprovidine F (hợp chất mới ) ...............................79 3.1.12. Hợp chất RP12: rhabdaprovidine G (hợp chất mới )...............................82 3.1.13. Hợp chất RP13: jaspolide C ......................................................................89 3.1.14. Hợp chất RP14: globostelletin C ...............................................................91 3.1.15. Hợp chất RP15: globostelletin D...............................................................93 3.1.16. Hợp chất RP16: jaspiferin A .....................................................................95 3.1.17. Hợp chất RP17: mollisolactone A .............................................................97 3.1.18. Hợp chất RP18: gibepyrone F...................................................................98 3.1.19. Tổng hợp các hợp chất phân lập được từ loài R. providentiae RP1-RP18 ................................................................................................................................99 3.2. Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ loài X. muta .............102 3.2.1. Hợp chất XM1: araguspongine C .............................................................102 3.2.2. Hợp chất XM2: meso-araguspongine C (hợp chất mới ).........................105 3.2.3. Hợp chất XM3: araguspongine N .............................................................111 3.2.4. Hợp chất XM4: araguspongine O .............................................................113 3.2.5. Hợp chất XM5: araguspongine P .............................................................116 3.2.6. Hợp chất XM6: araguspongine A .............................................................118 3.2.7. Hợp chất XM7: araguspongine E .............................................................120 3.2.8. Hợp chất XM8: araguspongine L .............................................................122 3.2.9. Hợp chất XM9: petrosin ............................................................................124 3.2.10. Hợp chất XM10: petrosin A ....................................................................127 3.2.11. Hợp chất XM11: aragupetrosine A .........................................................129 3.2.12. Tổng hợp các hợp chất phân lập được từ loài X. muta XM1 - XM11 .131 3.3. Đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập đƣợc ....................133 3.3.1. Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập được từ loài R. providentiae ..........................................................................................................133 3.3.2. Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập được từ loài X. muta 133 3.3.3. Hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập được từ loài R. providentiae .....................................................................................................134
  9. vii 3.3.4. Hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập được từ loài X. muta .................................................................................................................134 KẾT LUẬN ................................................................................................................140 KIẾN NGHỊ ...............................................................................................................142 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ...............................................143 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................144 PHỤ LỤC .......................................................................................................................1
  10. viii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Tiếng Anh Diễn giải 13 C-NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic Ph c ng hưởng t h t nh n Resonance Spectroscopy cacbon 13 1 H-NMR Proton Nuclear Magnetic Ph c ng hưởng t h t nh n Resonance Spectroscopy proton A-549 Human lung carcinoma cell Tế bào ung thư ph i ở người A-2780 Human ovarian carcinoma cell Tế bào ung thư c tử cung ở người BV2 Brain microglial cell Tế bào vi mô não CD Circular dichroism Spectroscopy Ph lưỡng sắc tròn COSY Correlation Spectroscopy Ph COSY BGC-823 Human gastric cancer cell Tế bào ung thư d dày ở người Bel-7402 Human hepatoma cancer cell Tế bào ung thư gan ở người DEPT Distortionless Enhancement by Ph DEPT Polarisation Transfer Spectroscopy DMSO Dimethylsulfoxide (CH3)2SO DNA Deoxyribo Nucleic Acid Deoxyribo Nucleic Acid DPPH 1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl 1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl ESI-MS Electrospray Ionization Mass Ph khối ion h a phun m điện Spectrometry FBS Fetal bovine serum Huyết thanh bò Hep-G2 Human hepatocellular carcinoma Tế bào ung thư biểu mô gan cell HL-60 Human promyelocytic leukemia Tế bào ung thư máu cell HCT-8 Human colon carcinoma cell Tế bào ung thư biểu mô ru t kết HMBC Heteronuclear Mutiple Bond Ph tương t c d h t nh n qua Connectivity Spectroscopy nhi u li n kết HPLC High Performance Liquid Sắc ký lỏng hiệu năng cao Chromatography HR-ESI-MS High Resolution Electrospray Ph khối lượng phân giải cao Ionization Mass Spectrometry phun m điện HSQC Heteronuclear Single-Quantum Ph tương t c d h t nh n qua 1 Coherence Spectroscopy li n kết IC50 Inhibitory concentration at 50% Nồng đ ức chế 50% đối tượng thử nghiệm KB Human epidemoid carcinoma Tế bào ung thư biểu mô ở người cell LPS Lipopolysaccharide Lipopolysaccharide
  11. ix Kí hiệu Tiếng Anh Diễn giải LU-1 Human lung carcinoma cell Tế bào ung thư ph i ở người MCF-7 Human breast carcinoma cell Tế bào ung thư vú ở người MTT 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5- 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5- diphenyltetrazolium bromide diphenyltetrazolium bromide MDAMB-435 Human breast cancer cell Tế bào ung thư vú ở người L-1210 Mouse lymphocytic leukemia Tế bào ung thư b ch cầu ở chu t cell NOESY Nuclear Overhauser Ph NOESY Enhancement Spectroscopy PI3K/Akt An intracellular signaling M t đường tín hiệu n i bào quan pathway important in regulating trọng trong việc đi u chỉnh chu the cell cycle kỳ tế bào R. Rhabdastrella Rhabdastrella SK-Mel-2 Human Melanoma cell Tế bào ung thư da ở người SRB Sulforhodamine B Sulforhodamine B TLC Thin layer chromatography Sắc k lớp mỏng TMS Tetramethylsilane (CH3)4Si X. Xestospongia Xestospongia
  12. x DANH MỤC BẢNG 13 Bảng 1.1. Số liệu C-NMR của 15 hợp chất khung isomalabaricane từ các loài hải miên giống Rhabdastrella. ...........................................................................15 Bảng 1.2. Đặc điểm hình thái và phân bố của một số loài hải miên giống Xestospongia ......................................................................................................................19 13 Bảng 1.3. Số liệu C-NMR tại các vị trí chính của các hợp chất macrocyclic bis- quinolizidine alkaloid từ các loài hải miên giống Xestospongia .................27 Bảng 2.1. Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sự sản sinh ra NO trong tế bào BV2 của hợp chất RP1-RP18 .....................................................................................51 Bảng 2.2. Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sự sản sinh ra NO trong tế bào BV2 của các hợp chất XM1-XM11 ............................................................................52 Bảng 2.3. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất RP1-RP18 ............53 Bảng 2.4. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất XM1-XM11 ..........53 Bảng 3.1. Số liệu phổ NMR của RP1 ............................................................................56 Bảng 3.2. Số liệu phổ NMR của RP2 và hợp chất tham khảo ......................................62 Bảng 3.3. Số liệu phổ NMR của RP3 và hợp chất tham khảo ......................................65 Bảng 3.4. Số liệu phổ NMR của RP4 ............................................................................67 Bảng 3.5. Số liệu phổ NMR của RP5 và hợp chất tham khảo ......................................68 Bảng 3.6. Số liệu phổ NMR của RP6 ............................................................................71 Bảng 3.7. Số liệu phổ NMR của RP7 và chất tham khảo .............................................72 Bảng 3.8. Số liệu phổ NMR của RP8 và hợp chất tham khảo ......................................74 Bảng 3.9. Số liệu phổ NMR của RP9 ............................................................................77 Bảng 3.10. Số liệu phổ NMR của RP10 và hợp chất tham khảo ..................................78 Bảng 3.11. Số liệu phổ NMR của RP11 ........................................................................81 Bảng 3.12. Số liệu phổ NMR của RP12 ........................................................................83 Bảng 3.13. Số liệu phổ NMR của RP13 và hợp chất tham khảo ..................................90 Bảng 3.14. Số liệu phổ NMR của RP14 và hợp chất tham khảo ..................................92 Bảng 3.15. Số liệu phổ NMR của RP15 và hợp chất tham khảo ..................................94 Bảng 3.16. Số liệu phổ NMR của RP16 và hợp chất tham khảo ..................................96 Bảng 3.17. Số liệu phổ NMR của RP17 và hợp chất tham khảo ..................................98 Bảng 3.18. Số liệu phổ NMR của RP18 và hợp chất tham khảo ..................................99 Bảng 3.19. Số liệu phổ NMR của XM1 và hợp chất tham khảo .................................103
  13. xi Bảng 3.20. Số liệu phổ NMR của XM2 và hợp chất tham khảo .................................106 Bảng 3.21. Số liệu phổ NMR của XM3 và hợp chất tham khảo .................................112 Bảng 3.22. Số liệu phổ NMR của XM4 và một số vị trí chính hợp chất tham khảo ...115 Bảng 3.23. Số liệu phổ NMR của XM5 và các hợp chất tham khảo ..........................117 Bảng 3.24. Số liệu phổ NMR của XM6 và hợp chất tham khảo .................................119 Bảng 3.25. Số liệu phổ NMR tại các vị trí chính của XM7 và hợp chất tham khảo ...121 Bảng 3.26. Số liệu phổ NMR của XM8 và hợp chất tham khảo .................................123 Bảng 3.27. Số liệu phổ NMR của XM9 và hợp chất tham khảo .................................126 Bảng 3.28. Số liệu phổ NMR của XM10 và hợp chất tham khảo ...............................128 Bảng 3.29. Số liệu phổ NMR của XM11 và hợp chất tham khảo ...............................130 Bảng 3.30. Tỉ lệ (%) tế bào MCF-7 trong pha G0/G1, S, G2/M và apoptosis (sub-G1) sau 48 giờ xử lí với hợp chất XM1 ở nồng độ 2 và 10µM .........................136
  14. xii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Hải miên thuộc lớp Hexactinellida .................................................................3 Hình 1.2. Hải miên thuộc lớp Calcarea ..........................................................................4 Hình 1.3. Hải miên thuộc lớp Demospongiae ................................................................4 Hình 1.4. Hình ảnh loài hải miên R. globostellata .........................................................6 Hình 1.5. Cấu trúc hóa học của hợp chất isomalabaricane .........................................12 Hình 1.6. Cấu trúc hóa học của các hợp chất khung macrocyclic bis 1-oxa- quinolizidine hoặc bis quinolizidine alkaloid ..............................................26 Hình 2.1. Hình ảnh loài hải miên R. providentiae thu tại vùng biển Cồn Cỏ ..............31 Hình 2.2. Hình ảnh loài hải miên X. muta thu tại vùng biển Vịnh Mốc .......................31 Hình 2.3. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ loài hải miên Rhabdastrella providentiae .40 Hình 2.4. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ loài hải miên Xestospongia muta ..............43 Hình 3.1. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP1và hợp chất tham khảo RP1a ..............55 Hình 3.2. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP1..............55 Hình 3.3. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất RP1 ..............................................................57 Hình 3.4. Phổ 1H-NMR của hợp chất RP1 ...................................................................58 Hình 3.5. Phổ 13C-NMR của hợp chất RP1 ..................................................................58 Hình 3.6. Phổ HSQC của hợp chất RP1.......................................................................59 Hình 3.7. Phổ HMBC của hợp chất RP1 ......................................................................59 Hình 3.8. Phổ COSY của hợp chất RP1 .......................................................................60 Hình 3.9. Phổ NOESY của hợp chất RP1 .....................................................................60 Hình 3.10. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) của hợp chất RP2 và cấu trúc hóa học của hợp chất tham khảo ..............................61 Hình 3.11. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP3 và hợp chất tham khảo .....................63 Hình 3.12. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP3............64 Hình 3.13. Phổ CD thực nghiệm của hợp chất RP3 và phổ CD tính toán theo lý thuyết của dạng đồng phân (22S, 23S) (3a), (22R, 23R) (3b) ................................64 Hình 3.14. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP4 và hợp chất tham khảo RP4a ...........66 Hình 3.15. Các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) của hợp chất RP4 ..............67 Hình 3.16. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) của hợp chất RP5 và cấu trúc hóa học của hợp chất tham khảo RP4 ......................68 Hình 3.17. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP6 và hợp chất tham khảo RP5 .............69
  15. xiii Hình 3.18. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP6............70 Hình 3.19. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP7 và hợp chất tham khảo RP6 .............71 Hình 3.20. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP7............73 Hình 3.21. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP8 và hợp chất tham khảo .....................73 Hình 3.22. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP8............74 Hình 3.23. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP9 và hợp chất tham khảo .....................75 Hình 3.24. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP9............76 Hình 3.25. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP10 và hợp chất tham khảo RP9 ...........77 Hình 3.26. Các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) của hợp chất RP10 ............78 Hình 3.27. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP11 và hợp chất tham khảo RP11c .......79 Hình 3.28. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP11..........80 Hình 3.29. Phổ CD thực nghiệm của hợp chất RP11 và phổ CD tính toán theo lý thuyết của hai đồng phân RP11a và RP11b ................................................81 Hình 3.30. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP12 và hợp chất tham khảo RP10 .........82 Hình 3.31. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP12..........82 Hình 3.32. Phổ CD thực nghiệm của hợp chất RP12 và phổ CD tính toán theo lý thuyết của đồng phân RP12a, RP12b ..........................................................85 Hình 3.33. Phổ HR-ESI-MS (positive) của hợp chất RP12 ..........................................85 Hình 3.34. Phổ HR-ESI-MS (negative) của hợp chất RP12 .........................................85 Hình 3.35. Phổ CD của hợp chất RP12 .......................................................................86 Hình 3.36. Phổ 1H-NMR của hợp chất RP12 ...............................................................86 Hình 3.37. Phổ 13C-NMR của hợp chất RP12 ..............................................................87 Hình 3.38. Phổ HSQC của hợp chất RP12 ...................................................................87 Hình 3.39. Phổ HMBC của hợp chất RP12 ..................................................................88 Hình 3.40. Phổ COSY của hợp chất RP12 ...................................................................88 Hình 3.41. Phổ NOESY của hợp chất RP12 .................................................................89 Hình 3.42. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất RP13 .............................................................................................................89 Hình 3.43. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất RP14 .............................................................................................................91 Hình 3.44. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP15.........................................................93 Hình 3.45. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP15..........93
  16. xiv Hình 3.46. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP16.........................................................95 Hình 3.47. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP16..........96 Hình 3.48. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP17.........................................................97 Hình 3.49. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP18.........................................................98 Hình 3.50. Cấu trúc hóa học của các hợp chất RP1-RP18........................................100 Hình 3.51. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) chính của hợp chất XM1 ......................................................................................102 Hình 3.52. Các cấu dạng bền của khung 1-oxa-quinolizidine ...................................104 Hình 3.53. Các tương tác NOESY chính ở phần khung 1-oxa-quinolizidine của hợp chất XM1 ...................................................................................................104 Hình 3.54. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) chính của hợp chất XM2 và cấu trúc hóa học của hợp chất tham khảo XM1 ....105 Hình 3.55. Các tương tác NOESY chính ở phần khung 1-oxa-quinolizidine của hợp chất XM2 ...................................................................................................107 Hình 3.56. Phổ HR-ESI-MS (positive) của hợp chất XM2 .........................................107 Hình 3.57. Phổ HR-ESI-MS (negative) của hợp chất XM2........................................107 Hình 3.58. Phổ 1H-NMR của hợp chất XM2 ..............................................................108 Hình 3.59. Phổ 13C-NMR của hợp chất XM2 đo trong CD3OD ................................108 Hình 3.60. Phổ 13C-NMR của hợp chất XM2 đo trong CDCl3 ..................................109 Hình 3.61. Phổ HSQC của hợp chất XM2 .................................................................109 Hình 3.62. Phổ HMBC của hợp chất XM2.................................................................110 Hình 3.63. Phổ COSY của hợp chất XM2 ..................................................................110 Hình 3.64. Phổ NOESY của hợp chất XM2 ................................................................111 Hình 3.65. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) chính của hợp chất XM3 ......................................................................................111 Hình 3.66. Các tương tác NOESY chính ở phần khung 1-oxa-quinolizidine của hợp chất XM3 ....................................................................................................113 Hình 3.67. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) chính của hợp chất XM4 ......................................................................................113 Hình 3.68. Các tương tác NOESY chính ở phần khung 1-oxa-quinolizidine của hợp chất XM4 ....................................................................................................114
  17. xv Hình 3.69. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) chính của hợp chất XM5 và cấu trúc hóa học của các hợp chất tham khảo.......116 Hình 3.70. Các tương tác NOESY chính ở phần khung 1-oxa-quinolizidine của hợp chất XM5 ...................................................................................................118 Hình 3.71. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất XM6............................................................................................................118 Hình 3.72. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất XM7............................................................................................................120 Hình 3.73. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất XM8............................................................................................................122 Hình 3.74. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất XM9............................................................................................................124 Hình 3.75. Các đồng phân lập thể phù hợp và tương tác NOESY chính của hợp chất XM9............................................................................................................125 Hình 3.76. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất XM10..........................................................................................................127 Hình 3.77. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất XM11 và cấu trúc hóa học của các hợp chất tham khảo XM4 và XM10 .129 Hình 3.78. Cấu trúc hóa học của các hợp chất XM1-XM11 .....................................132 Hình 3.79. Tác động của hợp chất XM1 đến chu kì tế bào MCF-7 ...........................136 Hình 3.80. Tác động của hợp chất XM1 ở nồng độ 2 và 10µM lên hình thái tế bào ung thư vú người MCF-7 ..................................................................................137 Hình 3.81. Tác động cùa hợp chất XM1 lên quá trình tự chết của tế bào MCF-7 ....138 Hình 3.82. Ảnh hưởng của hợp chất XM1 đến các biểu hiện của các protein Caspase 3, Bcl-2, Bax trên dòng tế bào MCF-7 ở nồng độ 1, 3 và 10µM ...............138
  18. 1 MỞ ĐẦU Biển và đ i dương chiếm 71% diện tích b mặt tr i đất là nguồn tài nguy n sinh vật đa d ng với 34 trong số 36 ngành sinh vật tr n tr i đất sinh sống với hơn 300.000 loài đ ng thực vật như hải mi n rong biển ru t khoang r u biển th n m m c c loài vi sinh vật biển Với môi trường sống đa d ng quan hệ sinh tồn tự nhi n c c sinh vật biển là nguồn sản sinh kh ng lồ c c hợp chất chuyển h a thứ cấp. Nhi u hợp chất c cấu trúc h a học và ho t tính sinh học đặc biệt đã và đang được sử dụng là những hợp chất dẫn đường cho qu trình ph t triển thuốc và sử dụng trong ngành công nghiệp dược. Trong nhi u năm gần đ y với sự h trợ của c c k thuật ti n tiến c c ho t chất t thi n nhi n đã dần được ph n lập và đ nh gi ho t tính sinh học. Rất nhi u thuốc c nguồn gốc sinh vật biển đã c mặt tr n th trường do c c hãng dược lớn tr n thế giới cung cấp như là: Cytarabine Halaven Ziconotide Vidarabine Trabectedin Việt Nam có bờ biển dài hơn 3.260 km ch y dọc t Bắc tới Nam, với hàng nghìn hòn đảo ven biển đặc biệt có hai quần đảo Trường Sa và Hoàng Sa nằm giữa biển Đông. Đi u kiện đ a l đ đã đem l i nhi u thuận lợi, ti m năng v nguồn tài nguy n thi n nhi n phong phú cho đất nước, t o nên hệ sinh vật biển vô cùng đa d ng, dồi dào cả v trữ lượng và thành phần loài. Theo thống kê, biển Việt Nam có khoảng 12.000 loài bao gồm 2.038 loài c 6.000 loài đ ng vật đ y 635 loài rong biển và hàng ngàn loài đ ng thực vật phù du. Các kết quả nghiên cứu cho thấy số lượng loài hải miên ở vùng biển Việt Nam được phát hiện khoảng 160 loài và phân bố tập trung ở vùng biển quanh c c đảo ven bờ và xa bờ. Tính đến nay mới chỉ có khoảng 20 loài được nghiên cứu v thành phần hóa học và ho t tính sinh học. Riêng loài hải miên Rhabastrella providentiae chưa c nghi n cứu nào trên thế giới cũng như ở Việt Nam, loài hải miên Xestospongia muta cũng chưa c nghi n cứu nào ở Việt Nam. Việc nghiên cứu, khảo sát thành phần hóa học và ho t tính sinh học của các loài sinh vật biển nói chung, các loài hải mi n n i ri ng đang là vấn đ thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học trên thế giới. T những năm 1960 đến nay trên thế giới đã c hơn 20000 hợp chất được tìm thấy có nguồn gốc t hải miên, chiếm phần lớn số lượng các hợp chất tự nhiên có nguồn gốc t các sinh vật biển. Trong đ 5300 hợp chất được phân lập t hải mi n được đ nh gi là có ho t tính. Ở Việt Nam, bước đầu đã c những công trình nghiên cứu v thành phần hóa học và ho t tính sinh học của các loài sinh vật biển đăng tr n c c t p chí quốc tế uy tín nhưng chưa nhi u. Chính vì thế nhiệm vụ
  19. 2 nghiên cứu khảo sát v thành phần hóa học và ho t tính sinh học của hải miên nói riêng và sinh vật biển nói chung ở nước ta là rất quan trọng. Xuất phát t điểm đ đ tài “Nghiên cứu thành phần hóa học, hoạt tính gây độc tế bào và kháng viêm của hai loài hải miên Rhabdastrella providentiae và Xestospongia muta ở vùng biển Trung bộ Việt Nam” đã được lựa chọn. Mục tiêu của luận án: Nghiên cứu để làm rõ thành phần hóa học của hai loài hải miên Rhabdastrella providentiae và Xestospongia muta thu ở vùng biển Trung b Việt Nam. Đ nh gi ho t tính g y đ c tế bào và ho t tính kháng viêm in vitro của các hợp chất phân lập được để tìm kiếm các ho t chất làm cơ sở khoa học cho những nghiên cứu tiếp theo để t o ra sản phẩm chăm s c sức khỏe cho c ng đồng. Nội dung luận án bao gồm: 1. Phân lập các hợp chất t hai loài hải miên Rhabdastrella providentiae và Xestospongia muta thu ở vùng biển Trung b Việt Nam bằng c c phương ph p sắc ký; 2. X c đ nh cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được bằng c c phương ph p vật lý, hóa học; 3. Đ nh gi ho t tính g y đ c tế bào ung thư in vitro của các hợp chất phân lập được; 4. Đ nh gi ho t tính kháng viêm in vitro của các hợp chất phân lập được.
  20. 3 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu chung về hải miên Hải mi n là c c loài đ ng vật thu c ngành Porifera (đ ng vật ăn lọc – pore bearer). Cơ thể của chúng bao gồm m t lớp trung mô d ng th ch được kẹp giữa hai màng tế bào mỏng. Trong khi tất cả c c loài đ ng vật khác có các tế bào chưa biệt hóa có thể chuyển thành các d ng tế bào chuyên biệt khác nhau thì duy nhất các loài hải miên có m t số tế bào đã được biệt hóa mà vẫn có thể chuyển thành các d ng tế bào khác, thông thường chúng di chuyển giữa các màng tế bào cơ bản và lớp trung mô. Hải miên không có hệ thần kinh, hệ tiêu hóa hoặc hệ tuần hoàn. Thay vào đ hầu hết chúng dựa vào việc duy trì m t dòng nước n đ nh chảy qua cơ thể để thu nhận thức ăn và ôxy cũng như thải các chất cặn bã. Theo đ hải mi n c hình d ng cơ thể thích nghi tối đa với việc duy trì hiệu quả của dòng nước chảy qua cơ thể. Hải miên phân bố r ng khắp t các vùng thủy tri u cho tới tận đ s u hơn 8800m m t số ít các loài hải mi n còn được tìm thấy sống ở v ng nước ngọt và nước lợ. Hải mi n được chia thành bốn lớp chính [1], chủ yếu dựa trên thành phần cấu t o b khung cơ thể của chúng bao gồm: Hexactinellida, Calcarea, Demospongiae và Archeocyatha. - Lớp Hexactinellida (hải mi n đ – glass sponges) có các nhánh silicat, nhánh lớn nhất có sáu cánh có thể tách rời hoặc đính với nhau. Thành phần cơ thể chính của chúng là hợp bào (syncytia) trong đ phần lớn các tế bào có chung m t màng ngoài đơn. Hình 1.1. Hải miên thuộc lớp Hexactinellida
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược