Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa học và khảo sát một số hoạt tính sinh học của loài Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm. và Kadsura coccinea (Lem.) A. C. Sm. ở Việt Nam

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:142

Thêm vào BST

Báo xấu

35
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận án Tiến sĩ Hóa học "Nghiên cứu thành phần hóa học và khảo sát một số hoạt tính sinh học của loài Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm. và Kadsura coccinea (Lem.) A. C. Sm. ở Việt Nam" trình bày các nội dung chính sau: Nghiên cứu phân lập các hợp chất từ toàn cây của loài Thông đất (Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm.), từ thân và lá của loài Na rừng (Kadsura coccinea (Lem.) A. C. Sm.) ở Việt Nam bằng các phương pháp sắc ký kết hợp; Đánh giá hoạt tính ức chế sản sinh NO của một số hợp chất phân lập được.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa học và khảo sát một số hoạt tính sinh học của loài Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm. và Kadsura coccinea (Lem.) A. C. Sm. ở Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ THỊ THÙY NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LOÀI LYCOPODIELLA CERNUA (L.) PIC. SERM. VÀ KADSURA COCCINEA (LEM.) A. C. SM. Ở VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội – 2022
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LÊ THỊ THÙY NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ KHẢO SÁT MỘT SỐ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LOÀI LYCOPODIELLA CERNUA (L.) PIC. SERM. VÀ KADSURA COCCINEA (LEM.) A. C. SM. Ở VIỆT NAM Ngành: Hoá học Mã số: 9440112 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS. TS. Trần Thu Hương 2. TS. Nguyễn Hải Đăng Hà Nội - 2022 ii
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. Trần Thu Hương và TS. Nguyễn Hải Đăng. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa được ai công bố dưới bất kỳ hình thức nào ngoài tôi và tập thể hướng dẫn. Hà Nội, ngày…..tháng….năm …. Tập thể hướng dẫn Nghiên cứu sinh PGS. TS. Trần Thu Hương Lê Thị Thùy TS. Nguyễn Hải Đăng
LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành tại Bộ môn Hóa Hữu cơ, Viện Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội và Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam với sự với sự hỗ trợ kinh phí từ đề tài thuộc Quỹ phát triển khoa học và công nghệ quốc gia (NAFOSTED) với mã số: 104.01-2018.07 và 104.01-2019.318. Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới PGS. TS. Trần Thu Hương và TS. Nguyễn Hải Đăng – là những người Thầy đã tận tâm hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thiện luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Hoài Nam, TS. Nguyễn Xuân Cường, TS. Trần Thị Hồng Hạnh, TS. Trần Hồng Quang và các anh chị em phòng Dược liệu biển - Viện Hóa sinh biển - Viện Hàn lâm khoa học công nghệ Việt Nam đã quan tâm, hỗ trợ tôi để có thể hoàn thành bản luận án này. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô Bộ môn CN Hóa dược và Bảo vệ thực vật, Bộ môn Hóa hữu cơ, các thầy cô Ban lãnh đạo Viện Kỹ Thuật Hóa học đã luôn ủng hộ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin cảm ơn anh Hào, em Hoằng ở Sapa đã giúp đỡ tôi thu thập mẫu dược liệu, em Đạt đã giúp đỡ tôi đo phổ và thử một số hoạt tính sinh học cùng các anh chị em đồng nghiệp khác đã hỗ trợ tôi trong quá trình thực hiện luận án. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới 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. Và đặc biệt, xin gửi tặng món quà này đến bố mẹ kính yêu của tôi. Xin trân trọng cảm ơn! ii
MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................................ 3 1.1. Tổng quan chung về chi Lycopodiella Holub. ............................................ 3 1.2. Tổng quan về loài Thông đất (Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm.) ........ 3 1.2.1. Đặc điểm thực vật ........................................................................................ 3 1.2.1.1. Phân loại khoa học.................................................................................... 3 1.2.1.2. Mô tả cây ................................................................................................... 3 1.2.1.3. Phân bố, thu hái, chế biến ......................................................................... 4 1.2.1.4. Tính vị, tác dụng, công dụng ..................................................................... 4 1.2.2. Thành phần hóa học của loài Thông đất ..................................................... 4 1.2.2.1. Các nghiên cứu ngoài nước ...................................................................... 4 1.2.2.2. Các nghiên cứu trong nước ..................................................................... 13 1.2.3. Hoạt tính sinh học của loài Thông đất ....................................................... 13 1.2.3.1. Hoạt tính gây độc tế bào ......................................................................... 13 1.2.3.2. Hoạt tính chống oxi hóa .......................................................................... 13 1.2.3.3. Hoạt tính kháng viêm .............................................................................. 13 1.2.3.4. Hoạt tính ức chế enzyme xanthine oxidase (XO) .................................... 14 1.2.3.5. Hoạt tính kháng nấm Candida ................................................................ 14 1.2.3.6. Hoạt tính ức chế acetycholinesterase ..................................................... 14 1.3. Tổng quan về chi Kadsura Juss. ................................................................. 14 1.3.1. Tổng quan chung về thành phần hóa học chi Kadsura Juss...................... 14 1.3.2. Các terpenoid ............................................................................................. 15 1.3.3. Flavonoid ................................................................................................... 15 1.3.4. Lignan ........................................................................................................ 15 1.4. Tổng quan về loài Na rừng (Kadsura coccinea (Lem.) A. C. Sm.) .......... 15 1.4.1. Đặc điểm thực vật cây Na rừng ................................................................. 15 1.4.1.1. Phân loại khoa học.................................................................................. 15 1.4.1.2. Mô tả cây ................................................................................................. 16 1.4.1.3. Phân bố, thu hái, chế biến ....................................................................... 16 1.4.1.4. Tính vị, tác dụng, công dụng ................................................................... 16 1.4.2. Thành phần hóa học cây Na rừng .............................................................. 17 1.4.2.1. Các nghiên cứu ngoài nước .................................................................... 17 1.4.2.2. Các nghiên cứu trong nước ..................................................................... 22 1.4.3. Hoạt tính sinh học ...................................................................................... 22 1.4.3.1. Hoạt tính gây độc tế bào ......................................................................... 22 iii
1.4.3.2. Hoạt tính kháng HIV ............................................................................... 23 1.4.3.3. Hoạt tính ức chế sản sinh nitric oxide (NO) ........................................... 23 1.4.3.4. Hoạt tính khác ......................................................................................... 23 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............. 25 2.1. Đối tượng nghiên cứu.................................................................................. 25 2.1.1. Loài Thông đất (Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm.).............................. 25 2.1.2. Loài Na rừng (Kadsura coccinea (Lem.) A. C. Sm.) ................................ 25 2.2. Phương pháp nghiên cứu............................................................................ 25 2.2.1. Phương pháp phân lập chất ....................................................................... 25 2.2.2. Phương pháp xác định cấu trúc hóa học các chất ..................................... 26 2.2.2.1. Góc quay cực riêng ......................................................................... 26 2.2.2.2. Phổ khối lượng (MS) ............................................................................... 26 2.2.2.3. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) ....................................................... 26 2.2.2.4. Phổ lưỡng sắc tròn (CD) ......................................................................... 26 2.2.3. Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học ................................................. 26 2.2.3.1. Hoạt tính gây độc tế bào và ức chế sinh trưởng tế bào ung thư ............. 26 2.2.3.2. Hoạt tính ức chế sản sinh nitric oxide (NO) ........................................... 28 2.2.3.3. Phương pháp xác định cấu hình đường bằng thủy phân acid ................ 30 CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM ........................................................................ 31 3.1. Phân lập các hợp chất từ loài Thông đất (Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm.) ....................................................................................................................... 31 3.1.1. Quy trình phân lập các chất ....................................................................... 31 3.1.2. Thông số vật lý và dữ liệu phổ của các hợp chất phân lập từ loài Thông đất .................................................................................................................................. 33 3.1.2.1. Hợp chất LC1: Lycocernuaside E (hợp chất mới) .................................. 33 3.1.2.2. Hợp chất LC2: Lycocernuaside A........................................................... 33 3.1.2.3. Hợp chất LC3: Bombasin 4-O-β-D-glucopyranoside ............................ 33 3.1.2.4. Hợp chất LC4: Dihydrodehydrodiconiferyl alcohol 4-O-β-D- glucopyranoside........................................................................................................ 33 3.1.2.5. Hợp chất LC5: Cedrusin ......................................................................... 33 3.1.2.6. Hợp chất LC6: Lycernuic B (hợp chất mới) ........................................... 34 3.1.2.7. Hợp chất LC7: Lycocernuic ketone F (hợp chất mới) ............................ 34 3.1.2.8. Hợp chất LC8: Lycernuic ketone C ........................................................ 34 3.1.2.9. Hợp chất LC9: Lycernuic ketone B ........................................................ 34 3.1.2.10. Hợp chất LC10: Lycoclavanol .............................................................. 34 3.1.2.11. Hợp chất LC11: 3-epi-lycoclavanol ..................................................... 34 3.1.2.12. Hợp chất LC12: Methyl lycernuate B ................................................... 34 iv
3.1.2.13. Hợp chất LC13: Lycernuic acid B ........................................................ 34 3.1.2.14. Hợp chất LC14: 3β,21β,24-trihydroxyserrat-14-en-16-one ................. 34 3.1.2.15. Hợp chất LC15: Apigenin-4′-O-(2′′-O-p-coumaroyl)-β-D- glucopyranoside........................................................................................................ 34 3.1.2.16. Hợp chất LC16: Apigenin-4′-O-(6′′-O-p-coumaroyl)-β-D- glucopyranoside........................................................................................................ 35 3.1.2.17. Hợp chất LC17: Apigenin-4′-O-(2′′,6′′-di-O-trans-p-coumaroyl)-β-D- glucopyranoside........................................................................................................ 35 3.1.2.18. Hợp chất LC18: Cernuine .................................................................... 35 3.1.2.19. Hợp chất LC19: Lycocernuine.............................................................. 35 3.1.2.20. Hợp chất LC11: Cermizine C N-Oxide................................................. 35 3.2. Phân lập các chất từ loài Na rừng (Kadsura coccinea (Lem.) A. C. Sm.) .................................................................................................................................. 35 3.2.1. Quy trình phân lập chất ............................................................................. 35 3.2.1.1. Từ thân cây .............................................................................................. 35 3.3.1.2. Từ lá cây .................................................................................................. 36 3.2.2. Thông số vật lý và dữ liệu phổ của các hợp chất phân lập từ loài Na rừng .................................................................................................................................. 37 3.2.2.1. Hợp chất KC1: Kadnanolactone H ......................................................... 37 3.2.2.2. Hợp chất KC2: Micrandiactone H .......................................................... 37 3.2.2.3. Hợp chất KC3: Kadcoccilactone V (hợp chất mới) ................................ 38 3.2.2.4. Hợp chất KC4: Kadnanolactone I .......................................................... 38 3.2.2.5. Hợp chất KC5: Kadsuracin A (hợp chất mới) ........................................ 38 3.2.2.6. Hợp chất KC6: Interiotherin C ............................................................... 38 3.2.2.7. Hợp chất KC7: (S)-1-phenylethyl-6-α-L-arabinopyranosyl-β-D- glucopyranoside (hợp chất mới)............................................................................... 38 3.2.2.8. Hợp chất KC8: 3,4-dihydroxyphenylethanol-5-O-β-D-glucose ............. 38 3.2.2.9. Hợp chất KC9: Cimidahurinine .............................................................. 38 3.2.2.10. Hợp chất KC10: Thalictoside ............................................................... 38 3.2.2.11. Hợp chất KC11: Icariside E3 ............................................................... 39 3.2.2.12. Hợp chất KC12: Phloridzin .................................................................. 39 3.2.2.13. Hợp chất KC13: Seco-coccinic acid A.................................................. 39 3.2.2.14. Hợp chất KC14: Seco-coccinic acid F.................................................. 39 3.2.2.15. Hợp chất KC15: Schisanlactone B ...................................................... 39 CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................... 40 4.1. Các hợp chất phân lập từ loài Thông đất (L.cernua) ............................... 40 4.1.1. Hợp chất LC1: Lycocernuaside E (hợp chất mới) ..................................... 40 v
4.1.2. Hợp chất LC2: Lycocernuaside A .............................................................. 44 4.1.3. Hợp chất LC3: Bombasin 4-O-β-D-glucopyranoside ................................ 45 4.1.4. Hợp chất LC4: Dihydrodehydrodiconiferyl alcohol 4-O-β-D- glucopyranoside........................................................................................................ 47 4.1.5. Hợp chất LC5: Cedrusin ............................................................................ 48 4.1.6. Hợp chất LC6: Lycernuic B (hợp chất mới) .............................................. 49 4.1.7. Hợp chất LC7: Lycocernuic ketone F (hợp chất mới) ............................... 55 4.1.8. Hợp chất LC8: Lycernuic ketone C ........................................................... 61 4.1.9. Hợp chất LC9: Lycernuic ketone B ............................................................ 62 4.1.10. Hợp chất LC10: Lycoclavanol ................................................................. 63 4.1.11. Hợp chất LC11: 3-epi-lycoclavanol......................................................... 65 4.1.12. Hợp chất LC12: Methyl lycernuate B ...................................................... 66 4.1.13. Hợp chất LC13: Lycernuic acid B ........................................................... 67 4.1.14. Hợp chất LC14: 3β,21β,24-trihydroxyserrat-14-en-16-one .................... 69 4.1.15. Hợp chất LC15: Apigenin-4′-O-(2′′-O-p-coumaroyl)-β-D- glucopyranoside........................................................................................................ 70 4.1.16. Hợp chất LC16: Apigenin-4′-O-(6′′-O-p-coumaroyl)-β-D- glucopyranoside........................................................................................................ 72 4.1.17. Hợp chất LC17: Apigenin-4′-O-(2′′,6′′-di-O-trans-p-coumaroyl)-β-D- glucopyranoside........................................................................................................ 73 4.1.18. Hợp chất LC18: Cernuine ........................................................................ 74 4.1.19. Hợp chất LC19: Lycocernuine ................................................................. 75 4.1.20. Hợp chất LC20: Cermizine C N-oxide ..................................................... 76 4.2. Các hợp chất phân lập từ loài Na rừng (K.coccinea) ............................... 78 4.2.1. Hợp chất KC1: Kadnanolactone H ............................................................ 78 4.2.2. Hợp chất KC2: Micrandiactone H ............................................................. 80 4.2.3. Hợp chất KC3: Kadcoccilactone V (hợp chất mới) ................................... 81 4.2.4. Hợp chất KC4: Kadnanolactone I ............................................................. 86 4.2.5. Hợp chất KC5: Kadsuracin A (hợp chất mới) ........................................... 87 4.2.6. Hợp chất KC6: Interiotherin C .................................................................. 93 4.2.7. Hợp chất KC7: (S)-1-phenylethyl-6-α-L-arabinopyranosyl-β-D- glucopyranoside (hợp chất mới)............................................................................... 94 4.2.8. Hợp chất KC8: 3,4-dihydroxyphenylethanol-5-O-β-D-glucose .............. 100 4.2.9. Hợp chất KC9: Cimidahurinine ............................................................... 101 4.2.10. Hợp chất KC10: Thalictoside ................................................................ 102 4.2.11. Hợp chất KC11: Icariside E3 ................................................................ 103 4.2.12. Hợp chất KC12: Phloridzin ................................................................... 104 vi
4.2.13. Hợp chất KC13: Seco-coccinic acid A................................................... 105 4.2.14. Hợp chất KC14: Seco-coccinic acid F................................................... 107 4.2.15. Hợp chất KC15: Schisanlactone B ........................................................ 108 4.3. Đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được .............. 110 4.3.1. Hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được từ loài Thông đất (L. cernua) .................................................................................................................... 110 4.3.1.1. Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sản sinh nitric oxide (NO) ............. 110 4.3.1.2. Kết quả đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư .............................. 111 4.3.2. Hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được từ loài Na rừng (K. coccinea) ................................................................................................................. 112 4.3.2.1. Kết quả sàng lọc hoạt tính ức chế sản sinh nitric oxide (NO) .............. 112 4.3.2.2. Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sinh trưởng tế bào ung thư ............ 113 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................... 115 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ......... 117 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 118 vii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt • Các phương pháp sắc ký: CC Column chromatography Sắc ký cột YMC RP18 Reversed – phase C18 Sắc ký cột pha đảo C18 TLC Thin-layer chromatography Sắc ký lớp mỏng • Các phương pháp phổ: HR-ESI-MS High resolution electrospray Phổ khối lượng phân giải cao phun ionization - mass spectroscopy mù điện tử IR Infrared spectroscopy Phổ hồng ngoại 1 H-NMR Proton nuclear magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton resonance spectroscopy 13 C-NMR Carbon-13 nuclear magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân resonance spectroscopy carbon-13 COSY Correlation spectroscopy Phổ tương tác 2 chiều đồng hạt nhân 1H-1H HSQC Heteronuclear single quantum Phổ tương tác hai chiều trực tiếp dị correlation hạt nhân 1H-13C HMQC Heteronuclear multipe quantum Phổ tương tác hai chiều liên kết đa coherence lượng tử dị hạt nhân 1H-13C HMBC Heteronuclear multipe bond Phổ tương tác hai chiều đa liên kết correlation dị hạt nhân 1H-13C NOESY Nuclear overhauser effect Phổ NOESY spectroscopy CD Circular dichroism Phổ lưỡng sắc tròn δH Proton chemical shift Độ chuyển dịch hóa học của proton δC Carbon chemical shift Độ chuyển dịch hóa học của carbon δ (ppm) Chemical shift (parts per Độ chuyển dịch hóa học (phần million) triệu) J (Hz) Coupling constant (Hertz) Hằng số tương tác (Hertz) s singlet br broad d doublet dd double-doublet t triplet dt double-triplet q quartet dq double-quartet m multiplet • Thử hoạt tính sinh học: AChE Acetylcholinesterase GI50 Growth inhibition 50 Nồng độ ức chế sự sinh trưởng của 50% tế bào ung thư MIC Minimum inhibitory Nồng độ ức chế tối thiểu concentration NO Nitric oxide Oxit nitric viii
OD Optical density Mật độ quang học IC50 Inhibitory concentration 50 Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử LD50 Lethal dose 50 Liều chết 50% động vật thử nghiệm Hep-G2 Human hepatocellular Dòng tế bào ung thư gan người carcinoma cell line HCT-15 Human colon cancer cell line Dòng tế bào ung thư đại trực tràng ở người MCF-7 Human breast adenocarcinoma Dòng tế bào ung thư vú người cell line NUGC-3 Nagoya University Gastric Dòng tế bào ung thư dạ dày cancer cell line SK-Mel-2 Human melanoma cell line Dòng tế bào ung thư da người NCI-H23 Human non-small cell lung Dòng tế bào ung thư phổi carcinoma ACHN Renal cancer cell line Dòng tế bào ung thư thận PC-3 Prostate cancer cell line Dòng tế bào ung thư tuyến tiền liệt MDA-MB-231 Breast cancer cell line Dòng tế bào ung thư vú HCT116 Human colon cancer cell line Dòng tế bào ung thư đại trực tràng A549 Adenocarcinomic human Dòng tế bào ung thư phổi alveolar basal epithelial cell HeLa Human Cervical cancer cell line Dòng tế bào ung thư cổ tử cung người FBS Fetal bovine serum Huyết thanh phôi bò ATCC American type culture Ngân hàng chủng chuẩn Hoa Kỳ collection DMEM Dulbecco's Modified Eagle Môi trường nuôi cấy tế bào DMEM Medium MTT 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]- Thuốc thử MTT 2,5-Diphenyltetrazolium bromide BV-2 Immortalised murine microglial Dòng tế bào thần kinh đệm ở chuột RAW264.7 Macerophage cell line Dòng đại thực bào ở chuột LPS Lipopolysaccharide • Các hóa chất, dung môi (tên của các hợp chất được viết theo nguyên bản Tiếng Anh): DMSO Dimethyl sulfoxide EtOAc Ethyl acetate DPPH 2,2-diphenyl-1-picryhydrazine SRB Sulforhodamine B MeOH Methanol TMS Tetramethylsilane EtOH Ethanol Glc β-D-glucose • Các ký hiệu khác: VAST Vietnam Aademy of Science Viện Hàn lâm Khoa học và Công and Technology nghệ Việt Nam ix
DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1. Một số alkaloid phân lập từ loài Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm. ..... 6 Bảng 1.2. Một số flavonoid phân lập từ loài Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm. ... 8 Bảng 1.3. Một số terpenoid phân lập từ loài Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm. . 11 Bảng 1.4. Các hợp chất khác phân lập từ loài Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm. .................................................................................................................................. 12 Bảng 1.5. Một số terpenoid phân lập từ loài Kadsura coccinea (Lem.) A. C. Sm.. 19 Bảng 1.6. Các lignan phân lập từ loài Kadsura coccinea (Lem.) A. C. Sm. .......... 21 Bảng 4.1.1. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC1 và hợp chất tham khảo................ 43 Bảng 4.1.2. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC2 và hợp chất tham khảo................ 44 Bảng 4.1.3. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC3 và hợp chất tham khảo................ 46 Bảng 4.1.4. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC4 và hợp chất tham khảo................ 47 Bảng 4.1.5. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC5 và hợp chất tham khảo................ 48 Bảng 4.1.6.a. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC6 và hợp chất tham khảo ............ 51 Bảng 4.1.6.b. So sánh cấu hình tương đối của nhóm OH tại C-3 và C-21 của LC6 và hợp chất tham khảo.............................................................................................. 55 Bảng 4.1.7. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC7 và hợp chất tham khảo................ 59 Bảng 4.1.8. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC8 và hợp chất tham khảo................ 61 Bảng 4.1.9. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC9 và hợp chất tham khảo................ 62 Bảng 4.1.10. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC10 và hợp chất tham khảo ........... 64 Bảng 4.1.11. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC11 và hợp chất tham khảo ........... 65 Bảng 4.1.12. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC12 và hợp chất tham khảo ........... 66 Bảng 4.1.13. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC13 và hợp chất tham khảo ........... 68 Bảng 4.1.14. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC14 và hợp chất tham khảo ........... 69 Bảng 4.1.15. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC15 và hợp chất tham khảo ........... 71 Bảng 4.1.16. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC16 và hợp chất tham khảo ........... 72 Bảng 4.1.17. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC17 và hợp chất tham khảo ........... 73 Bảng 4.1.18. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC18 và hợp chất tham khảo ........... 75 Bảng 4.1.19. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC19 và hợp chất tham khảo ........... 76 Bảng 4.1.20. Số liệu phổ NMR của hợp chất LC20 và hợp chất tham khảo ........... 77 Bảng 4.2.1. Số liệu phổ NMR của hợp chất KC1 và hợp chất tham khảo ............... 79 Bảng 4.2.2. Số liệu phổ NMR của hợp chất KC2 và hợp chất tham khảo ............... 80 Bảng 4.2.3. Số liệu phổ NMR của hợp chất KC3 và hợp chất tham khảo ............... 85 Bảng 4.2.4. Số liệu phổ NMR của hợp chất KC4 và hợp chất tham khảo ............... 86 Bảng 4.2.5. Số liệu phổ NMR của hợp chất KC5 và hợp chất tham khảo ............... 92 x
Bảng 4.2.6. Số liệu phổ NMR của hợp chất KC6 và hợp chất tham khảo ............... 93 Bảng 4.2.7.a. So sánh dữ liệu phổ 13C của KC7 và hợp chất tham khảo [76] ......... 99 Bảng 4.2.7.b. Số liệu phổ NMR của hợp chất KC7 và hợp chất tham khảo ............ 99 Bảng 4.2.8. Số liệu phổ NMR của hợp chất KC8 và hợp chất tham khảo ............. 100 Bảng 4.2.9. Số liệu phổ NMR của hợp chất KC9 và hợp chất tham khảo ............. 101 Bảng 4.2.10. Số liệu phổ NMR của hợp chất KC10 và hợp chất tham khảo ......... 102 Bảng 4.2.11. Số liệu phổ NMR của hợp chất KC11 và hợp chất tham khảo ......... 103 Bảng 4.2.12. Số liệu phổ NMR của hợp chất KC12 và hợp chất tham khảo ......... 104 Bảng 4.2.13. Số liệu phổ NMR của hợp chất KC13 và hợp chất tham khảo ......... 106 Bảng 4.2.14. Số liệu phổ NMR của hợp chất KC14 và hợp chất tham khảo ......... 107 Bảng 4.2.15. Số liệu phổ NMR của hợp chất KC15 và hợp chất tham khảo ......... 109 Bảng 4.3.1.1. Khả năng ức chế sản sinh NO của các hợp chất LC1-LC20 trên tế bào BV2 kích thích bởi LPS .................................................................................... 111 Bảng 4.3.1.2. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất LC1-LC20 111 Bảng 4.3.2.1. Khả năng ức chế sản sinh NO của các hợp chất KC5-KC12 trên tế bào RAW264.7 kích thích bởi LPS ......................................................................... 112 Bảng 4.3.2.2. Kết quả thử hoạt tính ức chế sinh trưởng tế bào của các hợp chất KC1-KC4 và KC13-KC15 ...................................................................................... 113 xi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1. Hình ảnh cây Thông đất (Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm.) ................ 3 Hình 1.2. Cấu trúc khung terpenoid từ chi Kadsura Juss. ....................................... 15 Hình 1.3. Cấu trúc khung lignan từ chi Kadsura Juss. ............................................ 15 Hình 1.4. Hình ảnh cây Na rừng (Kadsura coccinea (Lem.) A. C. Sm.) ................ 16 Hình 2.1. Mẫu các loài thực vật ............................................................................... 25 Hình 3.1. Sơ đồ ngâm chiết thân cây Thông đất ...................................................... 31 Hình 3.2. Sơ đồ phân lập dịch nước của cây Thông đất .......................................... 32 Hình 3.3. Sơ đồ phân lập cặn EtOAc của cây Thông đất ......................................... 33 Hình 3.4. Sơ đồ phân lập chất từ thân cây Na rừng ................................................ 36 Hình 3.5. Sơ đồ phân lập chất từ lá cây Na rừng..................................................... 37 Hình 4.1.1.a. Cấu trúc của hợp chất lycocernuaside D và LC1 .............................. 40 Hình 4.1.1.b. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất LC1.................................................... 40 Hình 4.1.1.c. Phổ 1H-NMR giãn rộng của hợp chất LC1 đo trong methanol-d4 ..... 41 Hình 4.1.1.d. Phổ 13C-NMR của hợp chất LC1 đo trong methanol-d4 .................... 41 Hình 4.1.1.e. Phổ HSQC của hợp chất LC1 đo trong methanol-d4 ......................... 42 Hình 4.1.1.f. Phổ HMBC của hợp chất LC1 đo trong methanol-d4 ......................... 42 Hình 4.1.1.g. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của LC1 ............... 43 Hình 4.1.2: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của LC2 .................. 44 Hình 4.1.3: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của LC3 .................. 45 Hình 4.1.4: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của LC4 .................. 47 Hình 4.1.5: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của LC5 .................. 48 Hình 4.1.6.a. Cấu trúc của hợp chất LC6 và hợp chất lycernuic A ......................... 49 Hình 4.1.6.b. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất LC6.................................................... 50 Hình 4.1.6.c. Phổ 1H-NMR của hợp chất LC6 đo trong DMSO-d6 ......................... 50 Hình 4.1.6.d. Phổ 13C-NMR của hợp chất LC6 đo trong DMSO-d6 ........................ 51 Hình 4.1.6.e. Phổ HSQC của hợp chất LC6 đo trong DMSO-d6 ............................. 53 Hình 4.1.6.f. Phổ HSQC giãn rộng của hợp chất LC6 đo trong DMSO-d6 ............. 53 Hình 4.1.6.g. Phổ HMBC của hợp chất LC6 đo trong DMSO-d6 ............................ 54 Hình 4.1.6.h. Phổ HMBC giãn rộng của hợp chất LC6 đo trong DMSO-d6 ........... 54 Hình 4.1.6.i. Cấu trúc của serratenediol và 21-epi-serratenediol ........................... 55 Hình 4.1.7.a. Cấu trúc hóa học của LC7 và lycernuic ketone C ............................. 55 Hình 4.1.7.b. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất LC7.................................................... 56 Hình 4.1.7.c. Phổ 1H-NMR của hợp chất LC7 đo trong methanol-d4 ...................... 57 Hình 4.1.7.d. Phổ 13C-NMR của hợp chất LC7 đo trong methanol-d4 .................... 57 Hình 4.1.7.e. Phổ HSQC của hợp chất LC7 đo trong methanol-d4 ......................... 58 xii
Hình 4.1.7.f. Phổ HMBC của hợp chất LC7 đo trong methanol-d4 ......................... 58 Hình 4.1.7.g. Phổ HMBC giãn rộng của hợp chất LC7 đo trong methanol-d4 ....... 59 Hình 4.1.7.h. Phổ NOESY của hợp chất LC7 đo trong methanol-d4 ....................... 60 Hình 4.1.8: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của LC8 .................. 61 Hình 4.1.9: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của LC9 .................. 62 Hình 4.1.10: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của LC10 .............. 63 Hình 4.1.11: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của LC11 .............. 65 Hình 4.1.12: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của LC12 .............. 66 Hình 4.1.13: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của LC13 .............. 67 Hình 4.1.14: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của LC14 .............. 69 Hình 4.1.15: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của LC15 .............. 70 Hình 4.1.16: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của LC16 .............. 72 Hình 4.1.17: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của LC17 .............. 73 Hình 4.1.18: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của LC18 .............. 74 Hình 4.1.19: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của LC19 .............. 75 Hình 4.1.20: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC, COSY chính của LC20 .. 76 Hình 4.1.21. Cấu trúc các chất phân lập từ loài Thông đất (L. cernua) ................. 78 Hình 4.2.1: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của KC1 .................. 78 Hình 4.2.2: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của KC2 .................. 80 Hình 4.2.3.a: Cấu trúc của hợp chất KC3 và hợp chất micrandiactone H.............. 81 Hình 4.2.3.b. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất KC3 ................................................... 82 Hình 4.2.3.c. Phổ 1H-NMR của hợp chất KC3 đo trong pyridine-d5 ....................... 82 Hình 4.3.3.d. Phổ 13C-NMR của hợp chất KC3 đo trong pyridine-d5 ...................... 83 Hình 4.2.3.e. Phổ HMQC của hợp chất KC3 đo trong pyridine-d5 ......................... 83 Hình 4.2.3.f. Phổ HMBC của hợp chất KC3 đo trong pyridine-d5 .......................... 84 Hình 4.2.3.g. Phổ NOESY của hợp chất KC3 đo trong pyridine-d5 ........................ 85 Hình 4.2.4: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của KC4 .................. 86 Hình 4.2.5.a: Cấu trúc hóa học của KC5 và hợp chất kadsurarin .......................... 87 Hình 4.2.5.b. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất KC5 ................................................... 88 Hình 4.2.5.c. Phổ 1H-NMR của hợp chất KC5 đo trong CDCl3 .............................. 88 Hình 4.2.5.d. Phổ 13C-NMR của hợp chất KC5 đo trong CDCl3 ............................. 89 Hình 4.2.5.e. Phổ HMQC của hợp chất KC5 đo trong CDCl3 ................................ 90 Hình 4.2.5.f. Phổ HMBC của hợp chất KC5 đo trong CDCl3 .................................. 90 Hình 4.2.5.g. Phổ NOESY của hợp chất KC5 đo trong CDCl3 ................................ 91 Hình 4.2.5.h. Tương tác HMBC, COSY của hợp chất KC5 ..................................... 91 Hình 4.2.5.i. Phổ CD của hợp chất KC5 .................................................................. 91 Hình 4.2.6: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của KC6 .................. 93 xiii
Hình 4.2.7.a: Cấu trúc của hợp chất KC7 và (S)-1-phenylethyl-β-D- glucopyranoside........................................................................................................ 94 Hình 4.2.7.b: Các tương tác HMBC, COSY chính của KC7 .................................... 94 Hình 4.2.7.c. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất KC7.................................................... 95 Hình 4.2.7.d. Phổ 13C-NMR của hợp chất KC7 đo trong methanol-d4 .................... 95 Hình 4.2.7.e. Phổ 1H-NMR của hợp chất KC7 đo trong methanol-d4 ..................... 96 Hình 4.2.7.f. Phổ 1H-1H COSY của hợp chất KC7 trong methanol-d4 .................... 97 Hình 4.2.7.g. Phổ HMQC của hợp chất KC7 trong methanol-d4 ............................ 97 Hình 4.2.7.h. Phổ HMBC của hợp chất KC7 trong methanol-d4 ............................. 98 Hình 4.2.7.i. So sánh HPLC sự thủy phân bằng acid của KC7 (A, tR-L-ara = 24.385 and tR-D-glc = 27.282 min) và các mẫu chuẩn [L-arabinose (B, tR-L-ara = 24.238 min), (C, tR-D-ara = 22.631 min), (D, tR-D-glc = 27.281 min), and L-glucose (E, tR-L-glc = 26.332 min)]. ............................................................................................................ 98 Hình 4.2.7.k. Phổ CD của hợp chất KC7 trong methanol-d4 ................................... 99 Hình 4.2.8: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của KC8 ................ 100 Hình 4.2.9: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của KC9 ................ 101 Hình 4.2.10: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của KC10 ............ 102 Hình 4.2.11: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của KC11 ............ 103 Hình 4.2.12: Cấu trúc hóa học của KC12 .............................................................. 104 Hình 4.2.13.a: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của KC13 ......... 105 Hình 4.2.13.b: Cấu trúc chung của triterpenoid khung lanostane và seco-lanostane ................................................................................................................................ 105 Hình 4.2.14: Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của KC14 ............ 107 Hình 4.2.15: Cấu trúc hóa học và các tác tương tác HMBC chính của KC15 ...... 108 Hình 4.2.16. Cấu trúc các chất phân lập từ loài Na rừng (K. coccinea) ............... 110 xiv
MỞ ĐẦU Từ xa xưa, con người đã biết sử dụng thảo mộc làm thuốc trị bệnh. Ngày nay, nhờ sự phát triển của hóa học, đặc biệt là lĩnh vực nghiên cứu các hợp chất thiên nhiên kết hợp với ngành sinh học, dược học và y học, các nhà khoa học đã có thể xác định được nguồn gốc dược tính của các phương thuốc cổ truyền. Bên cạnh đó, việc chiết xuất, phân lập, xác định cấu trúc hóa học và thử nghiệm hoạt tính sinh học của các hợp chất thiên nhiên đã và đang đóng vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình khám phá các hợp chất mới cũng như tổng hợp bắt chước sinh học những hợp chất có hoạt tính phục vụ đời sống con người. Họ Thông đất (Lycopodiaceae) gồm những cây cỏ lâu năm, mọc ở đất hoặc trên các cây to. Họ này gồm 3 chi là Huperzia Bernh., Lycopodiella Holub., Lycopodium L. và được biết đến là nguồn nguyên liệu phong phú để phân lập ra các Lycopodium alkaloid – là các hợp chất với hệ vòng phức tạp và hoạt tính sinh học thú vị. Từ các loài thực vật thuộc họ Thông đất, các nhà khoa học đã phân lập được nhiều hoạt chất thuộc các nhóm chất khác nhau, tiêu biểu là các alkaloid, flavonoid và terpenoid với hoạt tính kháng viêm, gây độc tế bào ung thư… Họ Ngũ vị (Schisandraceae) là họ thực vật gồm 2 chi là Schisandra Michx.và Kadsura Juss. được biết đến với thành phần hóa học chính là các lignan, terpenoid và flavonoid. Các hợp chất phân lập từ các loài thực vật thuộc họ này thể hiện hoạt tính sinh học phong phú như kháng viêm, kháng khuẩn, chống ung thư, … Trong Từ điển cây thuốc Việt Nam [1], loài Thông đất (Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm.) được sử dụng để chữa viêm gan cấp tính, mắt đỏ sưng đau, phong thấp, đau nhức xương, loài Na rừng (Kadsura coccinea (Lem.) A. C. Sm.) được dùng để làm thuốc bổ, kích thích tiêu hóa và giảm đau. Các công trình nghiên cứu về các loài thực vật này trước đây cho thấy dịch chiết và các chất phân lập được thể hiện các hoạt tính nổi bật như gây độc tế bào ung thư, kháng viêm và chống oxi hóa. Chính vì vậy, việc lựa chọn hai loài thực vật này làm đối tượng nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn. Hiện nay, các nghiên cứu về loài Thông đất (Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm.) và Na rừng (Kadsura coccinea (Lem.) A. C. Sm.) với đối tượng tại Việt Nam vẫn còn hạn chế. Chính vì vậy, để làm phong phú thêm kho tàng các hợp chất thiên nhiên Quốc gia và tìm kiếm các hợp chất mới với hoạt tính sinh học thú vị, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học và khảo sát một số hoạt tính sinh học của loài Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm. và Kadsura coccinea (Lem.) A. C. Sm. ở Việt Nam”. Mục tiêu của luận án: 1. Nghiên cứu thành phần hóa học của loài Thông đất (Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm.) và Na rừng (Kadsura coccinea (Lem.) A. C. Sm.) thu hái tại Việt Nam. 2. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào và hoạt tính ức chế sản sinh NO của các chất phân lập được nhằm tìm kiếm các hoạt tính mới từ 2 loài thực vật này. 1
Nội dung luận án bao gồm: 1. Nghiên cứu phân lập các hợp chất từ toàn cây của loài Thông đất (Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm.), từ thân và lá của loài Na rừng (Kadsura coccinea (Lem.) A. C. Sm.) ở Việt Nam bằng các phương pháp sắc ký kết hợp. 2. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được. 3. Đánh giá hoạt tính ức chế sản sinh NO của một số hợp chất phân lập được. 4. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của một số hợp chất phân lập được. 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan chung về chi Lycopodiella Holub. Chi Thông đất nhỏ (Lycopodiella Holub.) thuộc họ Thạch tùng hay họ Thông đất (Lycopodiaceae). Trên thế giới có khoảng 25-30 loài thuộc chi này, phân bố chủ yếu ở khu vực châu Mỹ, châu Đại dương và New Guinea [2]. Trong danh mục các loài thực vật Việt Nam [3], duy nhất 1 loài là Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm. thuộc chi này xuất hiện tại nước ta. Các công bố về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài thuộc chi Lycopodiella Holub. chủ yếu là các công bố về loài Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm. 1.2. Tổng quan về loài Thông đất (Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm.) 1.2.1. Đặc điểm thực vật 1.2.1.1. Phân loại khoa học - Tên Việt Nam: Thông đất, còn có tên gọi khác là Thạch Tùng nghiên. - Tên khoa học: Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm. - Tên gọi khác: Lycopodium cernuum L., Palhinhaea cernua (L.) Franco & Vasc. - Giới: Thực vật - Ngành: Thông đất - Lycopodiophyta - Lớp: Thông đất - Lycopodiopsida - Bộ: Thông đất - Lycopodiales - Họ: Thông đất - Lycopodiaceae - Chi: Thông đất nhỏ - Lycopodiella Holub. - Loài: Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm. 1.2.1.2. Mô tả cây Hình 1.1. Hình ảnh cây Thông đất (Lycopodiella cernua (L.) Pic. Serm.) Hình ảnh được lấy từ trang web https://www.alamy.com/stock-photo/lycopodium-cernuum.html Cây mọc trên đất rồi vươn lên; thân cao 30-50 cm, phân nhánh nhiều. Lá mọc sít nhau, hình dải nhọn. Bông rất nhiều tương đối nhỏ, treo thõng ở đầu các cành nhỏ bên, màu nâu nhạt. Túi bào tử gần hình cầu, hai mảnh vỏ không đều nhau. 3