Luận văn Thạc sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa học và khảo sát hoạt tính sinh học loài san hô mềm Sinularia erecta

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:116

Thêm vào BST

Báo xấu

18
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là nghiên cứu phân lập các hợp chất từ loài san hô mềm sinularia erecta ở Việt Nam; xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất đã phân lập được; đánh giá hoạt tính sinh học các hợp chất phân lập được nhằm định hướng cho các nghiên cứu ứng dụng tiếp theo.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa học và khảo sát hoạt tính sinh học loài san hô mềm Sinularia erecta

` ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------------------------------------- NGUYỄN THỊ HƢỜNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH SINH HỌC LOÀI SAN HÔ MỀM SINULARIA ERECTA LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2018 i
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------------------------------------- NGUYỄN THỊ HƢỜNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH SINH HỌC LOÀI SAN HÔ MỀM SINULARIA ERECTA Chuyên ngành: Hóa hữu cơ Mã số : 8440112.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC 1. TS. NGUYỄN HOÀI NAM 2. TS. TRẦN MẠNH TRÍ Hà Nội – 2018 i
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan : Luận văn này là công trình nghiên cứu của riêng em, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Hoài Nam và TS. Trần Mạnh Trí. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được cá nhân hoặc nhóm tác giả công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về các nghiên cứu của mình. HỌC VIÊN CAO HỌC Nguyễn Thị Hƣờng i
LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc tới các thầy cô giáo trong Khoa Hóa Học - Trường Đại học Khoa học tự nhiên, đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian học tập. Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy TS. Nguyễn Hoài Nam và TS. Trần Mạnh Trí đã tận tình hướng dẫn, hết lòng chỉ bảo, tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong suốt thời gian làm luận văn. Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn đến tập thể cán bộ phòng Dược liệu biển, Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp. Trong thời gian làm việc, em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức chuyên môn bổ ích mà còn học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả, đây là những điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và công tác sau này. Luận văn được giúp đỡ về mặt kinh phí và thực hiện trong khuôn khổ nội dung bởi Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam và VAST-FEB RAS trong chuyến thám hiểm Akademik Oparin thứ 5 [VAST.HTQT.NGA.15–04/16–17]. Em xin chân thành cảm ơn ! HỌC VIÊN CAO HỌC Nguyễn Thị Hƣờng ii
MỤC LỤC MỤC LỤC............................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................................... vii DANH MỤC CÁC HÌNH ..................................................................................................... viii ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................................ 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................................................... 3 1.1 Giới thiệu về san hô mềm ....................................................................................... 3 1.1.1 Khái quát chung về san hô mềm...................................................................................... 3 1.1.2 Giới thiệu về san hô mềm Sinularia .................................................................................. 5 1.1.3 Giới thiệu về san hô mềm Sinularia erecta ....................................................................... 7 1.2 Tình hình nghiên cứu hóa học và hoạt tính sinh học một số loài san hô mềm điển hình thuộc giống Sinularia................................................................................... 7 1.2.1. Tình hình nghiên cứu về hóa học và hoạt tính sinh học một số loài san hô mềm điển hình thuộc giống Sinularia trên thế giới. .......................................................................................... 7 1.2.2. Tình hình nghiên cứu về hóa học và hoạt tính sinh học một số loài san hô mềm điển hình thuộc giống Sinularia ở Việt Nam .......................................................................................... 15 CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, MỤC TIÊU, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................... 18 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu .......................................................................................... 18 2.2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu ....................................................................... 18 2.2.1. Mục tiêu của luận văn .................................................................................................. 18 2.2.2. Các nội dung nghiên cứu ............................................................................................. 18 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................... 19 2.3.1. Phương pháp xử lý mẫu, tạo dịch chiết, phân lập các hợp chất ........................................ 19 2.3.2. Xác định cấu trúc các hợp chất sử dụng phổ cộng hưởng từ hạt nhân ............................. 21 2.3.3. Phương pháp nghiên cứu thử nghiệm hoạt tính diệt tế bào ung thư ............. 22 2.3.4 Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng viêm................................................... 23 3.1. Phân lập các hợp chất từ san hô mềm Sinularia erecta ................................... 25 3.1.1. Phân lập các hợp chất .................................................................................................. 25 3.1.2. Hằng số vật lý và dữ liệu phổ của các hợp chất phân lập được......................................... 27 3.2. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ các hợp chất phân lập đƣợc ....... 28 CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................................... 29 4.1. Kết quả xác định cấu trúc các hợp chất phân lập đƣợc .................................. 29 4.1.1. Hợp chất 1: 3β,5α-dihydroxyeudesma-4(15), 11-diene (chất mới) ................................... 29 4.1.2. Hợp chất 2: 4(15)-Eudesmene-1β,6α-diol ....................................................................... 35 iii
4.1.3. Hợp chất 3 : 6-Hydroxy-eudesm-4(15)-ene-1-one ......................................................... 40 4.1.4. Hợp chất 4: 4β,15-Epoxyeudesmane-1β,6α-diol ............................................................. 45 4.1.5. Hợp chất 5: Aromadendrane-4,10-diol ...................................................................... 49 4.1.6. Hợp chất 6: Aromadendrane-4,10-diol ..................................................................... 54 4.1.7. Hợp chất 7: Aromadendrane-4,10-diol ...................................................................... 58 IV.1.8. Hợp chất 8: Alloaromadendrane-4,10-diol .............................................................. 63 4.2. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ các hợp chất phân lập đƣợc .. 69 KẾT LUẬN ......................................................................................................................... 72 PHỤ LỤC............................................................................................................................ 79 1. Phụ lục phổ .............................................................................................................. 79 2. Công trình đã công bố ............................................................................................ 96 iv
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt 1 H-NMR Proton Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Spectroscopy proton 13 C-NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Resonance Spectroscopy cacbon 13 1 H-1H COSY 1 H-1H Chemical Shift Correlation Phổ tương tác proton-proton Spectroscopy A-549 Lung carcinoma cancer Ung thư phổi CC Column Chromatography Sắc ký cột DEPT Distortionless Enhancement by Phổ DEPT Polarisation Transfer DMSO Dimethyl sulfoxide EC50 Effective concentration of 50% Nồng độ tác dụng hiệu quả 50% ESI-MS Electron Spray Ionization Mass Phổ khối ion hóa phun điện tử Spectra Hela Cervical adenocarcinoma cancer Ung thư cổ tử cung HMBC Heteronuclear Multiple Bond Phổ tương tác dị hạt nhân qua Connectivity nhiều liên kết HPLC High-performance liquid Sắc ký lỏng hiệu năng cao chromatography HR-ESI-MS Hight Resolution Electron Spray Phổ khối ion hóa phun điện tử Ionization Mass Spectra phân giải cao HSQC Heteronuclear Single Quantum Phổ tương tác dị hạt nhân qua Coherence 1 liên kết IC50 Inhibitory concentration of 50% Nồng độ ức chế 50% MPLC Medium pressure liquid Sắc ký lỏng trung áp chromatography v
PANC-1 Epithelioid carcinoma cancer Ung thư biểu mô tuyến tụy RAW264.7 Murine macrophage cell line Đại thực bào chuột ROESY Rotating-frame nuclear Overhauser effect correlation spectroscopy TLC Thin Layer Chromatography Sắc ký lớp mỏng vi
DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Các loài san hô mềm thuộc chi Sinularia .................................................. 06 Bảng 4.1. Số liệu phổ NMR của hợp chất 1 ............................................................... 31 Bảng 4.2. Số liệu phổ NMR của hợp chất 2 ............................................................... 37 Bảng 4.3. Số liệu phổ NMR của hợp chất 3 ............................................................... 42 Bảng 4.4. Số liệu phổ NMR của hợp chất 4 ............................................................... 47 Bảng 4.5. Số liệu phổ NMR của hợp chất 5 ............................................................... 52 Bảng 4.6. Số liệu phổ NMR của hợp chất 6 ............................................................... 56 Bảng 4.7. Số liệu phổ NMR của hợp chất 7 ............................................................... 61 Bảng 4.8. Số liệu phổ NMR của hợp chất 8 ............................................................... 65 Bảng 4.9. Kết quả thử sàng lọc độc tế bào của các mẫu ............................................ 69 Bảng 4.10. Kết quả thử sàng lọc hoạt tính ức chế sản sinh NO của các mẫu…….....70 vii
DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ phả hệ của giống Sinularia .............................................................. 04 Hình 2.1. San hô mềm Sinularia erecta Tixier-Durivault, 1945 ................................ 18 Hình 3.1. Sơ đồ chiết tách các hợp chất từ mẫu Sinularia erecta .............................. 24 Hình 3.2. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ phân đoạn n-Hexan (H) ............................ 25 Hình 4.1.1a. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất 1 ............................................................ 28 Hình 4.1.1b. Phổ 1H-NMR của hợp chất 1 ................................................................. 28 Hình 4.1.1c. Phổ 13C-NMR của hợp chất 1 ............................................................... 29 Hình 4.1.1d. Phổ HSQC của hợp chất 1 .................................................................... 30 Hình 4.1.1e. Phổ HMBC của hợp chất 1 .................................................................... 31 Hình 4.1.1f. Phổ NOESY của hợp chất 1 ................................................................... 32 Hình 4.1.1g. Các tương tác HMBC chính và cấu trúc hóa học của hợp chất 1.......... 33 Hình 4.1.2a. Phổ 1H-NMR của hợp chất 2 ................................................................. 34 Hình 4.1.2b. Phổ 13C-NMR của hợp chất 2 ................................................................ 34 Hình 4.1.2c. Phổ HSQC của hợp chất 2 ..................................................................... 35 Hình 4.1.2d. Phổ HMBC của hợp chất 2 .................................................................... 36 Hình 4.1.2e. Các tương tác HMBC chính và cấu trúc hóa học của hợp chất 2 .......... 37 Hình 4.1.3a. Phổ 1H-NMR của hợp chất 3 ................................................................. 38 Hình 4.1.3b. Phổ 13C-NMR của hợp chất 3 ................................................................ 38 Hình 4.1.3c. Phổ HSQC của hợp chất 3 ..................................................................... 39 Hình 4.1.3d. Phổ HMBC của hợp chất 3 ................................................................... 40 Hình 4.1.3e. Các tương tác HMBC chính và cấu trúc hóa học của hợp chất 3 .......... 41 Hình 4.1.4a. Phổ 1H-NMR của hợp chất 4 ................................................................. 42 Hình 4.1.4b. Phổ 13C-NMR của hợp chất 4 ............................................................... 42 Hình 4.1.4c. Phổ HSQC của hợp chất 4 ..................................................................... 43 Hình 4.1.3d. Phổ HMBC của hợp chất 4 ................................................................... 44 Hình 4.1.4e. Các tương tác HMBC chính và cấu trúc hóa học của hợp chất 4 .......... 45 Hình 4.1.5a. Phổ 1H-NMR của hợp chất 5 ................................................................. 46 Hình 4.1.5b. Phổ 13C-NMR của hợp chất 5 ................................................................ 46 Hình 4.1.5c. Phổ HSQC của hợp chất 5 ..................................................................... 47 Hình 4.1.5d. Phổ HMBC của hợp chất 5 .................................................................... 48 viii
Hình 4.1.5e. Các tương tác HMBC chính và cấu trúc hóa học của hợp chất 5 .......... 49 Hình 4.1.6a. Phổ 1H-NMR của hợp chất 6 ................................................................. 50 Hình 4.1.6b. Phổ 13C-NMR của hợp chất 6 ................................................................ 50 Hình 4.1.6c. Phổ HSQC của hợp chất 6 ..................................................................... 50 Hình 4.1.6d. Phổ HMBC của hợp chất 6 .................................................................... 51 Hình 4.1.6e. Các tương tác HMBC chính và cấu trúc hóa học của hợp chất 6 .......... 52 Hình 4.1.7a. Phổ 1H-NMR của hợp chất 7 ................................................................. 53 Hình 4.1.7b. Phổ 13C-NMR của hợp chất 7 ................................................................ 54 Hình 4.1.7.c Phổ HSQC của hợp chất 7 ..................................................................... 54 Hình 4.1.7d. Phổ HMBC của hợp chất 7 .................................................................... 56 Hình 4.1.7e. Các tương tác HMBC chính và cấu trúc hóa học của hợp chất 7 .......... 57 Hình 4.1.8a. Phổ 1H-NMR của hợp chất 8 ................................................................. 57 Hình 4.1.8b. Phổ 13C-NMR của hợp chất 8 ................................................................ 58 Hình 4.1.8c. Phổ HSQC của hợp chất 8 ..................................................................... 58 Hình 4.1.8d. Phổ HMBC của hợp chất 8 .................................................................... 60 Hình 4.1.8e. Các tương tác HMBC chính và cấu trúc hóa học của hợp chất 8 .......... 61 ix
ĐẶT VẤN ĐỀ Trái đất là hành tinh của các đại dương với hơn 70% diện tích bề mặt trái đất được bao phủ bởi nước mặn, đồng thời đại dương cũng là nơi chiếm đến trên 90% thể tích khu vực sinh sống của trái đất và hầu hết các hoạt động của sự sống đều có liên quan đến cuộc sống dưới biển. Vì vậy không có gì đáng ngạc nhiên khi nói rằng môi trường biển chính là nơi ẩn chứa sự đa dạng sinh học loài lớn nhất. Đặc biệt, điều kiện sống khắc nghiệt trong môi trường biển dẫn tới sự cạnh tranh gay gắt về môi trường sống, nhiều sinh vật nhỏ bé phải tự sản sinh ra các chất để bảo vệ, tạo điều kiện thuận lợi cho các sinh vật biển tổng hợp các hợp chất hữu cơ có cấu trúc khác biệt so với các hợp chất có nguồn gốc thực vật. Nghiên cứu về nguồn hợp chất thiên nhiên từ biển đã được bắt đầu từ những năm 50 của thế kỷ trước và đang ngày càng nhận được sự quan tâm của các nhà khoa học trên thế giới. Trong số các loài sinh vật biển, san hô mềm đang được rất nhiều nhà khoa học trên thế giới tìm hiểu và nghiên cứu bởi sự dồi dào về nguyên liệu, tính đa dạng về thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của chúng. Các rạn san hô là một trong những hệ sinh thái lâu đời nhất, đa dạng nhất về mặt sinh học và phong phú về các loài trên trái đất. San hô mềm là nhóm sinh vật biển thuộc ngành Cnidaria, lớp Anthozoa, theo đánh giá của các nhà khoa học ở Việt Nam có rất nhiều loài san hô mềm có chứa các hoạt tính sinh học đã được công bố, điểm rất đáng lưu ý là các nghiên cứu khởi đầu của Việt Nam về san hô mềm trong các đề tài nghiên cứu được thực hiện ở Việt Nam theo hướng này đều phân lập, tìm kiếm và phát hiện được các lớp chất thuộc lớp chất sesquiterpen, terpenoid và steroid... Ngoài ra, các hoạt tính sinh học chính của các loài san hô mềm là hoạt tính diệt tế bào ung thư, hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định, và hoạt tính kháng viêm. Có thể thấy hướng nghiên cứu tìm kiếm các chất từ nguồn san hô mềm theo hướng hoạt tính diệt tế bào ung thư và hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định rất có ý nghĩa và cần thiết. Mặc dù trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về san hô mềm và đạt được những thành tựu có ý nghĩa phục vụ cho công tác nghiên cứu, tuy nhiên ở Việt 1
Nam mới chỉ có rất ít các công trình nghiên cứu về đối tượng này. Chính vì vậy, việc nghiên về các chất hóa học từ san hô mềm là một hướng nghiên cứu mới, có nhiều triển vọng ở nước ta. Do đó, học viên đã lựa chọn đề tài luận văn: “Nghiên cứu thành phần hóa học và khảo sát hoạt tính sinh học loài san hô mềm Sinularia erecta” với mục đích góp phần khai thác, sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú để tạo ra các sản phẩm có giá trị phục vụ cuộc sống, luận văn đã được thực hiện nội dung chính với các mục tiêu chính như sau:  Nghiên cứu phân lập các hợp chất từ loài san hô mềm Sinularia erecta ở Việt Nam.  Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất đã phân lập được.  Đánh giá hoạt tính sinh học các hợp chất phân lập được nhằm định hướng cho các nghiên cứu ứng dụng tiếp theo. 2
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu về san hô mềm 1.1.1 Khái quát chung về san hô mềm San hô là loài sinh vật biển thuộc lớp San hô (Anthozoa), tồn tại dưới dạng các thể polip nhỏ giống hải quỳ, thường sống thành các quần thể gồm nhiều cá thể giống hệt nhau. Các cá thể này tiết ra calcium carbonate để tạo bộ xương cứng, xây nên các rạn san hô tại các vùng biển nhiệt đới. San hô lớp Anthozoa được chia thành hai phân lớp tùy thuộc theo số xúc tu (tua cảm), hoặc các đường đối xứng và một loạt các bộ phận tương ứng với kiểu xương ngoài và bao gồm phân lớp san hô có tám xúc tu được gọi là san hô tám ngăn (Octocorallia), và phân lớp san hô có số xúc tu lớn hơn tám và là bội số của sáu được gọi là san hô sáu ngăn (Hexacorallia). Các san hô mềm (Alcyonacea), san hô sừng (Gorgonacea) và san hô bút biển (Pennatulacea) thuộc phân lớp san hô (Octocorallia) (Hình 1.1a), san hô cứng nằm trong phân lớp (Hexacorallia)[28]. Theo thống kê trên thế giới, phân lớp Octocorallia có khoảng 2000 loài chia làm 310 giống và 45 họ. San hô là những sinh vật rất đơn giản, tồn tại ở khắp các vùng biển, nông cũng như sâu và là những cá thể hình trụ rất nhỏ có hàng xúc tu ở đỉnh, được sử dụng để bắt mồi trong môi trường nước. Mặc dù san hô nhìn giống như cây nhưng chúng là động vật và có cấu tạo như sứa và hải quỳ, chúng thuộc vào nhóm động vật biển có các trâm gây ngứa. Có đến hàng trăm kiểu san hô khác nhau nhưng tất cả đều do các cá thể nhỏ bé, còn gọi là polip tạo nên. Các cá thể này tiết ra canxium carebonate để tạo bộ xương cứng, xây nên các rạn san hô tại các vùng biển nhiệt đới. Trên thế giới, rạn san hô ngầm ước tính bao phủ trên 284.300 km2, chủ yếu ở vùng biển Ấn Độ - Thái Bình Dương (91,9%). Các loài san hô mềm có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái rạn san hô, chúng tạo ra nguồn vật chất hữu cơ, tham gia tạo rạn. Cuộc sống cộng sinh của san hô mềm với các loài tảo biển đã tạo nên đặc điểm sinh học vô cùng thú vị của san hô mềm. Nhiều loài có chất hoạt tính sinh học có giá trị làm thuốc chữa bệnh. Nhiều 3
loài có màu sắc đẹp thường được dùng để chế tác đồ mỹ nghệ. Rất nhiều các hợp chất thứ cấp như các ditecpennoid dạng cembranoid từ san hô mềm có thể được tạọ ra từ những mối tương tác với môi trường sinh thái như vậy [19]. Hình 1.1. Sơ đồ phả hệ của giống Sinularia Nhóm nghiên cứu thuộc Việt Tài nguyên và Môi trường biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, đã tiến hành một nghiên cứu về san hô mềm ở 4
vùng biển ven bờ vịnh Bắc Bộ. Tiến hành khảo sát, thu thập mẫu san hô mềm trên các rạn san hô ở vùng biển Hạ Long, quần đảo Long Châu (Quảng Ninh), đảo Cồn Cỏ (Quảng Trị), bán đảo Sơn Trà (Đà Nẵng) và vùng bờ biển Hải Vân (Thừa Thiên Huế) trong nhiều năm. Kết quả phân tích những mẫu vật thu thập được tại 4 khu vực này, bước đầu đã phát hiện có 46 loài san hô mềm, thuộc 10 họ, 24 chi. Trong đó, nhiều nhất là họ san hô Alcyoniidae (có 13 loài, chiếm 28,2) ; tiếp đến là hai họ san hô Paramuriceidae và Ellellidae, mỗi họ có 9 loài (19,5%); ba họ Melithaeidae, Goroniidae, Plexauridae mỗi họ có 3 loài, các loài san hô mềm này phân bố khá rộng rãi. Tại bốn khu vực điều tra (kể trên), nơi được phát hiện nhiều nhất là vùng quần đảo Long Châu (có 32 loài), tiếp đến là vùng ven biển Hải Vân và bán đảo Sơn Trà (25 loài), vịnh Hạ Long (23 loài), ít nhất là vùng Cồn Cỏ (chỉ có 10 loài). Tuy nhiên, xét về mật độ thì Cồn Cỏ là nơi có độ phủ san hô mềm cao nhất, hai chi Lobophytum và Sinularia phát triển mạnh, tạo thành từng đám lớn [2]. Theo báo cáo kết quả đánh giá độ đa dạng sinh học của Khu bảo tồn biển vịnh Nha trang do Viện Hải dương học thực hiện năm 2005 cho thấy mức độ giàu có, phong phú và duy trì ổn định của san hô ở khu vực này. Điển hình, ở khu đông Hòn Tre có khoảng 150 loài, ở tây nam Hòn Mun có khoảng 120 loài, trong đó có chi Sinularia, Lobophytum [3]. 1.1.2 Giới thiệu về san hô mềm Sinularia Chi Sinularia là một trong những san hô mềm được phân bố rộng rãi nhất. Chúng tạo thành một phần chi phối của sinh khối trong môi trường rạn san hô nhiệt đới. San hô mềm thuộc chi Sinularia phát triển rất mạnh mẽ, chúng phân bố rộng rãi từ Đông Phi đến Tây Thái Bình Dương, sống ở các rạn san hô hay trên đá ở vùng nước nông, nhưng hiếm khi hình thành những quần thể lớn, với khoảng 100 loài đã được phát hiện, trong đó có khoảng 40 loài đã được khảo sát hoá học [4]. Chi Sinularia đã cho thấy nó là một nguồn cung cấp phong phú các hợp chất thứ cấp, bao gồm: sesquiterpene, diterpene, steroid và các hợp chất polyamine. Các hợp chất thứ cấp gần đây đã chứng tỏ các hoạt tính sinh học của chúng như: kháng sinh, 5
chống viêm, chuyển hoá glucose trong tế bào mỡ chuột, ức chế sự phát sinh histamine và các hoạt tính gây độc tế bào. Bảng 1.1. Các loài san hô mềm thuộc chi Sinularia STT Tên loài STT Tên loài STT Tên loài 1 S. abhishiktae 19 S. foveolata 37 S. macrodactyla 2 S. abrubta 20 S. fungoides 38 S. manaarensis 3 S. acuta 21 S. gardineri 39 S. maxima 4 S. babeldaobensis 22 S. gaveshaniae 40 S. minima 5 S. bisulca 23 S. gaweli 41 S. notanda 6 S. brassica 24 S. gibberosa 42 S. pavida 7 S. capillosa 25 S. gibberosa 43 S. peculiaris 8 S. compressa 26 S. grandilobata 44 S. polydactyla 9 S. corpulentissima 27 S. gravis 45 S. querciformis 10 S. crebra 28 S. heterospiculata 46 S. siaesensis 11 S. cruciata 29 S. hirta 47 S. sobolifera 12 S. densa 30 S. humilis 48 S. sublimis 13 S. digitata 31 S. inexplicita 49 S. terspilli 14 S. erecta 32 S. lamellata 50 S. tumulosa 15 S. finitima 33 S. laminilobata 51 S. ultima 16 S. flaccida 34 S. leptoclados 52 S. uniformis 17 S. flexibilis 35 S. loyai 53 S. verruca 18 S. foliata 36 S. luxuriosa 54 S. yamazatoi 6
1.1.3 Giới thiệu về san hô mềm Sinularia erecta San hô mềm Sinularia erecta Tixier-Durivault, 1945 thuộc ngành Cnidaria, lớp Anthoazoa, phân lớp Octocorallia, bộ Alcyonacea, họ Alcyoniidae, chi Sinularia. Sinularia erecta Tixier-Durivault là một loài san hô mềm sinh sống ở vùng nước biển mặn, tập trung nhiều và đa dạng ở độ sâu 15-20m, quanh các rạn san hô của các đảo hay các bãi đá ngầm. Loài san hô này được phân bố rải rác dọc bờ biển Việt Nam như Côn Đảo (Bà Rịa – Vũng Tàu), quần đảo Trường Sa, vịnh Vân Phong (Khánh Hòa), đảo Lý Sơn (Quảng Ngãi), Cù Lao Chàm, Cù Lao Xanh (Bình Định), bán đảo Sơn Trà, quần đảo Hoàng Sa (Đà Nẵng), đảo Cát Bà, đảo Cô Tô... 1.2 Tình hình nghiên cứu hóa học và hoạt tính sinh học một số loài san hô mềm điển hình thuộc giống Sinularia 1.2.1. Tình hình nghiên cứu về hóa học và hoạt tính sinh học một số loài san hô mềm điển hình thuộc giống Sinularia trên thế giới. Những nghiên cứu về các chất có hoạt tính sinh học từ san hô mềm thuộc giống Sinularia thực sự khởi phát từ những nghiên cứu khảo sát tác dụng chữa ung thư vòm họng các dịch chiết của các loài san hô mềm như Sinularia grandilobata, S. parva, S.triangula, S.scabra, S. nanolobata và S.gibberosa đã được tiến hành với mô hình sử dụng dòng tế bào SCC25 và dòng tế bào HaCaT, kết quả nghiên cứu trên mô hình trên cho thấy dịch chiết của các loài nêu trên có tác dụng gây chết các tế bào SCC25 và HaCaT theo chương trình, các kết quả này cũng mở ra một hướng nghiên cứu tìm kiếm các hoạt chất có khả năng điều trị bệnh ung thư vòm họng từ loài san hô mềm Sinularia [32]. Trên thế giới, rất nhiều công trình nghiên cứu về san hô mềm đã được công bố. Hàng nghìn hợp chất đã được phát hiện và phân lập từ san hô mềm, chúng thường hiện diện ở các lớp chất steroid, sesquiterpene, terpenoit, acid amine, các hợp chất phenol, hợp chất thơm, các acid béo, và vô số các dạng khác từ những loài thuộc các chi Cespitularia, Clavularia, Gersemia, Lobophytum, Nephthea, Sarcophyton, và Sinularia.... rất nhiều trong số này thể hiện các đặc đểm dược học độc đáo , duy nhất. Tuy nhiên, trong khuôn khổ tổng quan luận văn chỉ tập trung 7
trình bày những nghiên cứu về 2 lớp chất sesquiterpene, diterpene và steroid là những lớp chất tiêu biểu từ loài san hô mềm Sinularia hoạt tính sinh học điển hình của một số loài san hô mềm thuộc giống Sinularia, những loài này được nghiên cứu nhiều và có những kết quả hoạt tính rất đáng quan tâm. 1.2.1.1. Các hợp chất sesquiterpene Năm 2013, Dawei Chen cùng công sự đã phân lập được 14 hợp chất mới sesquiterpene dạng astericane được thu thập mẫu tại Biển Đông từ loài san hô mềm Sinularia capillosa, cụ thể là capillosananes A - N (1-14) cùng với 4 hợp chất khung seco-asteriscanes mới, capillosananes O - R (15-18). Đây là nghiên cứu đầu tiên về sesquiterpene khung asteriscane, đặc biệt hai hợp chất capillosananes Q và R (17 - 18) đại diện cho khung seco-asteriscane mới. Về hoạt tính sinh học, hợp chất 1 có hoạt tính chống độc mạnh với giá trị IC50 là 9,70µM, đồng thời hai hợp chất capillosananes B (2) và I (9) thể hiện hoạt tinh kháng viêm TNF-α bằng phương pháp in vitro [10]. 8
Năm 2015, Wun-Jie Lin và các cộng sự đã phân lập được hai eudesmane sesquiterpenoids từ loài san hô mềm Sinularia gaweli, là hợp chất verticillatol (19) and 5α-acetoxy-4(14)-eudesmene-1β-ol (20) là một hợp chất mới, được phân lập đầu tiên từ loài san hô mềm Sinularia gaweli. Hai hợp chất (19) và (20) có thể hiên hoạt tính kháng viêm, ảnh hưởng của hai hợp chất này trên protein iNOS và COX-2 gây viêm thể hiện trên dòng tế bào đại thực bào được kích thích LPS RAW264.7 [20]. San hô mềm Sinularia mayi, thu thập ở các vùng ven biển khác nhau, đã được nghiên cứu thành phần hóa học một số lần. Năm 1978, Bennchan và cộng sự tiếp tục phân lập được hai hợp chất sesquiterpene aromandendrane mới (21) và (22) [18]. Sesquiterpene cyclopropan, Δ9(15) africanene (23), đã được công bố lần đầu tiên từ loài san hô mềm Sinularia polydactyla và sau đó cũng được phân lập từ Sinulara erecta vào năm 1980 được phân lập bởi tác giả Brackman. Như là một phần của công trình nghiên cứu dược phẩm, africanene (23) đã được thử nghiệm 9