Nghiên cứu thành phần hóa học và một số hoạt tính sinh học từ hai loài wedelia chinensis và wedelia trilobata, họ cúc (asteraceae)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ MỘT SỐ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ HAI LỒI WEDELIA CHINENSIS VÀ WEDELIA TRILOBATA, HỌ CÚC (ASTERACEAE) LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội, 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ MỘT SỐ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ HAI LOÀI WEDELIA CHINENSIS VÀ WEDELIA TRILOBATA, HỌ CÚC (ASTERACEAE) Chun ngành: Hóa hữu Mã sơ: 44 01 14 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: Hà Nội, 2023 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án cơng trình nghiên cứu tơi hướng dẫn khoa học TS Các số liệu, kết luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả ii LỜI CẢM ƠN Luận án hoàn thành Viện Hóa sinh biển -Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam Trong q trình nghiên cứu, tác giả nhận nhiều dạy, giúp đỡ quý báu thầy cô, nhà khoa học, đồng nghiệp, bạn bè gia đình Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc, kính trọng tới PGS.TS - người thầy tận tâm hướng dẫn, dạy cho mặt chuyên môn, động viên tạo điều kiện, giúp đỡ cho tơi suốt q trình thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo đồng nghiệp Trung tâm Nghiên cứu nông dược - Trung tâm Nghiên cứu chuyển giao Công nghệ cổ vũ, động viên chia sẻ cho tơi kinh nghiệm, lời khun bổ ích góp ý quý báu việc thực hồn thiện luận án Tơi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Học viện Khoa học Công nghệ, ban lãnh đạo Viện Hóa sinh biển, đồng cảm ơn Ban lãnh đạo Trung tâm Nghiên cứu Chuyển giao công nghệ giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình học tập nghiên cứu Tôi xin trân trọng cảm ơn Trung tâm ứng dụng phương pháp phổ - Viện Hóa học giúp đỡ thực phép đo phổ cộng hưởng từ hạt nhân Tôi xin trân trọng cảm ơn Viện Hóa sinh biển giúp đỡ tơi giúp đỡ thực phép thử hoạt tính q trình thực luận án Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc tới tồn thể gia đình, bạn bè người thân ln ln quan tâm, khích lệ, động viên tơi suốt q trình học tập nghiên cứu Xin trân trọng cảm ơn! iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC VIẾT TẮT .vii DANH MỤC BẢNG .ix DANH MỤC HÌNH x MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung chi Wedelia 1.1.1 Tổng quan loài Sài đất ba thùy Wedelia trilobata (L.) Hitchc 1.1.2 Tổng quan loài Sài đất Wedelia chinensis (Osbeck) Merr 1.2 Tình hình nghiên cứu chi Wedelia 1.2.1 Các nghiên cứu thành phần hóa học 1.2.1.1 Thành phần sesquiterpene 1.2.1.2 Thành phần diterpene 13 1.2.1.3 Thành phần triterpene triterpene saponin 19 1.2.1.4 Thành phần flavonoid 21 1.2.1.5 Các thành phần khác 23 1.2.2 Các nghiên cứu hoạt tính sinh học lồi thuộc chi Wedelia 25 1.2.2.1 Hoạt tính gây độc tế bào ung thư 25 1.2.2.2 Hoạt tính phịng hỗ trợ bệnh tiểu đường 27 1.2.2.3 Hoạt tính chống oxy hóa 28 1.2.2.4 Kháng viêm, kháng khuẩn, kháng nấm 29 1.2.2.5 Tác động ức chế hệ thần kinh trung ương 31 1.2.2.6 Các hoạt tính sinh học khác 32 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP VÀ THỰC NGHIỆM 33 2.1 Đối tượng nghiên cứu 33 2.1.1 Sài đất ba thùy (Wedelia trilobata (L.) Hitchc) 33 2.1.2 Sài đất (Wedelia chinensis (Osbeck) Merr.) 33 2.2 Phương pháp nghiên cứu 34 iv 2.2.1 Phương pháp phân lập chất 34 2.2.2 Phương pháp xác định cấu trúc trúc hợp chất 34 2.2.2.1 Phổ khối lượng (MS) 34 2.2.2.2 Phổ khối lượng phân giải cao HR-ESI-MS 34 2.2.2.3 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân NMR 35 2.2.2.4 Độ quay cực [α]D: 35 2.2.2.5 Phương pháp xác định đường: 35 2.2.2.6 Xác định cấu hình tuyệt đối theo phương pháp Mosher 36 2.2.3 Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học 36 2.2.3.1 Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng viêm 36 2.2.3.2 Phương pháp đánh giá ức chế α-glucosidase 39 2.2.3.3 Phương pháp đánh giá hoạt tính ức chế α-amylase 40 2.2.3.4 Phương pháp đánh giá hoạt tính gây độc tế bào 40 2.3 Thực nghiệm 42 2.3.1 Phân lập hợp chất từ Sài đất ba thùy (W trilobata) 42 2.3.2 Phân lập hợp chất từ mẫu Sài đất (W chinensis) 45 2.4 Thông số vật lý liệu phổ hợp chất phân lập 48 2.4.1 Thông số vật lý liệu phổ hợp chất phân lập từ Sài đất ba thùy (W trilobata) 48 2.4.1.1 Hợp chất WT1: Wedtriloside A (chất mới) 48 2.4.1.2 Hợp chất WT2: Wedtriloside B (chất mới) 48 2.4.1.3 Hợp chất WT3: Paniculoside-IV 48 2.4.1.4 Hợp chất WT4: Apigenin 48 2.4.1.5 Hợp chất WT5: Apigenin 7-O-β-D-glucopyranoside 49 2.4.1.6 Hợp chất WT6: 3-O-[β-D-glucopyranosyl(1-4)-β-D glucuronopyranosyl] 49 2.4.1.7 Hợp chất WT7: 4ʹ, 4,6-trihydrroxyaurone 49 2.4.1.8 Hợp chất WT8: Caffeic acid 49 2.4.2 Thông số vật lý liệu phổ hợp chất phân lập từ Sài đất (W chinensis) 49 2.4.2.1 Hợp chất WC1: Wednenic (Hợp chất mới) 49 Hợp chất (S)-MTPA WC1 (1a) 50 v Hợp chất (R)-MTPA WC1 (1b): 50 2.4.2.2 Hợp chất WC2: Cleroindicin E 50 2.4.2.3 Hợp chất WC3: Wednenol (Hợp chất mới) 50 2.4.2.4 Hợp chất WC4: Cornoside 51 2.4.2.5 Hợp chất WC5: Rengyol 51 2.4.2.6 Hợp chất WC6: Kaempferol-3-O-β-D-glucopyranoside 51 2.4.2.7 Hợp chất WC7: Quercetin-3-O-β-D-glucopyranoside 51 2.4.2.8 Hợp chất WC8: Luteolin 51 2.4.2.9 Hợp chất WC9: Jaceosidin 51 2.4.2.10 Hợp chất WC10: 1-O-benzyl-β-D-glucopyranosyl-2-sunlfate 51 2.4.2.11 Hợp chất WC11: 19-hydroxy-3-oxo-12-ursen-28-oic acid 52 2.4.2.12 Hợp chất WC12: ilexgenin B (Pubescenolic acid) 52 2.5 Hoạt tính hợp chất phân lập loài W chinensis W trilobata 52 2.5.1 Kết thử hoạt tính kháng viêm hợp chất phân lập từ loài W chinensis W trilobata 52 2.5.2 Kết thử hoạt tính ức chế α-amylase, α-glucosidase hợp chất phân lập từ loài W trilobata W chinensis 52 2.5.3 Hoạt tính ức chế gây độc tế bào hợp chất phân lập từ W chinensis W trilobata 53 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54 3.1 Xác định cấu trúc hợp chất phân lập 54 3.1.1 Xác định cấu trúc hợp chất phân lập từ Sài đất ba thùy (W trilobata) 54 3.1.1.1 Hợp chất WT1: Wedtriloside A 54 3.1.1.2 Hợp chất WT2: Wedtriloside B 63 3.1.1.4 Hợp chất WT4: Apigenin 68 3.1.1.5 Hợp chất WT5: Apigenin7-O-β-D-glucopyranoside 70 3.1.1.6 Hợp chất WT6: 3-O-[β-D-glucopyranosyl(1-4)-β-D- glucoronopyranosyl] oleanolic acid 28-O-β-D-glucopyranosyl ester 71 3.1.1.7 Hợp chất WT7: 4ʹ,4,6-trihydroxyaurone 74 3.1.1.8 Hợp chất WT8: Caffeic acid 75 3.1.2 Xác định cấu trúc hợp chất phân lập từ Sài đất (W chinensis) 77 vi 3.1.2.1 Hợp chất WC1: Wednenic (Hợp chất mới) 77 3.1.2.2 Hợp chất WC2: Cleroindicin E 84 3.1.2.3 Hợp chất WC3: Wednenol (Hợp chất mới) 85 3.1.2.4 Hợp chất WC4: Cornoside 87 3.1.2.5 Hợp chất WC5: Rengyol 88 3.1.2.6 Hợp chất WC6: Kaempferol-3-O-β-D-glucoside 89 3.1.2.7 Hợp chất WC7: Quercetin-3-O-β-D-glucopyranoside 92 3.1.2.8 Hợp chất WC8: Luteolin 94 3.1.2.9 Hợp chất WC9: Jaceosidin 95 3.1.2.11 Hợp chất WC11: 19-hydroxy-3-oxo-12-ursen-28-oic acid (pomonic acid) 99 3.1.2.12 Hợp chất WC12: ilexgenin B (Pubescenolic acid) 102 3.1.3 Tổng hợp hợp chất phân lập từ Sài đất ba thùy Sài đất 104 3.2 Đánh giá hoạt tính sinh học hợp chất phân lập từ W trilobata W chinensis 107 3.2.1 Hoạt tính ức chế sản sinh NO hợp chất 107 3.2.2 Hoạt tính ức chế α-amylase, α-glucosidase 109 3.2.3 Hoạt tính gây độc tế bào 111 KẾT LUẬN 114 KIẾN NGHỊ 116 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 117 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 118 TÀI LIỆU THAM KHẢO 119 vii DANH MỤC VIẾT TẮT Kí hiệu Tiếng Anh Diễn giải Carbon-13 Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Resonance Spectroscopy carbon 13 Proton Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Resonance Spectroscopy proton 5-HIAA 5-hydroxyindole acid 5-hydroxyindole acid 5-HT 5-hydroxy tryptamine 5-hydroxy tryptamine A-549 Human lung cancer cell Dịng tế bào ung thư biểu mơ 13 C NMR H NMR phổi người C.C Chromatography column Sắc ký cột COSY Correlation spectroscopy Phổ COSY DEPT Distortionless Enhancement by Phổ DEPT Polarisation Transfer Dulbecco’s Modified Eagle Môi trường nuôi cấy tế bào Medium DMEM DMSO Dimethylsulfoxide (CH3)2SO DPPH 1,1-diphenyl-1-picrylhydrazyl 1,1-diphenyl-1-picrylhydrazyl FRAP Ferric ion reducing antioxidant Chống oxi hóa phương pháp power khử sắt Glc Glucopyranosyl Đường glucose HeLa Cervical cancer Ung thư cổ tử cung HepG-2 Human liver cell line Dòng tế bào ung thư gan người HMBC Heteronuclear mutiple bond Phổ tương tác dị hạt nhân qua correlation nhiều liên kết High performance liquid Sắc ký lỏng hiệu cao DMEM HPLC chromatography HR-ESI-MS HSQC High resolution electrospray Phổ khối lượng phân giải cao Ionization mass spectrometry phun mù điện Heteronuclear Single-Quantum Phổ tương tác dị hạt nhân qua Coherence Spectroscopy liên kết viii IC50 Inhibitory concentration at 50% Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử nghiệm IR Infrared Spectroscopy Phổ hồng ngoại LPS Lipopolysaccharide Lipopolysaccharide MAO Monoamine oxidase Enzyme monoamine oxidase MCF-7 Human breast cancer cell Ung thư vú người MTT 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5- 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5- diphenyltetrazolium bromide diphenyltetrazolium bromide Nicotinamide adenine Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate dinucleotide phosphate NE Norepinephrine Norepinephrine NO Nitric oxide nitric oxide NOESY Nuclear Overhauser Phổ NOESY NADPH Enhancement Specctroscopy NOS2 Nitric Oxide Synthase Nitric Oxide Synthase PC3 Human prostate carcinoma cell Ung thư tuyến tiền liệt PGE2 Prostaglandin E2 Prostaglandin E2 TLC Thin layer chromatography Sắc ký lớp mỏng TMS Tetramethylsilane (CH3)4Si 76 18.1 Phổ 1H NMR hợp chất WC10 18.2 Phổ 13C NMR hợp chất WC10 77 18.3 Phổ HSQC hợp chất WC10 18.4 Phổ HMBC hợp chất WC10 78 18.5 Phổ COSY hợp chất WC10 18.7 Phổ MS hợp chất WC10 79 19 Phụ lục phổ hợp chất WC11 pomonic acid - CTPT: C30H46O4 - KLPT: 470 - Phổ 1H MNR - Phổ 13C NMR - Phổ DEPT - Phổ HSQC - Phổ HMBC - Phổ NOESY -Phổ ESI-MS 80 19.1 Phổ 1H MNR hợp chất WC11 19.2 Phổ 13C NMR hợp chất WC11 81 19.3 Phổ DEPT hợp chất WC11 19.4 Phổ HSQC hợp chất WC11 82 19.5 Phổ HMBC hợp chất WC11 19.6 Phổ NOESY hợp chất WC11 83 19.7 Phổ ESI-MS WC11 84 20 Phụ lục phổ hợp chất WC12 Pubescenolic acid - CTPT C30H48O4 - KLPT M = 472 - Phổ 1H NMR - Phổ 13C NMR - Phổ DEPT - Phổ HSQC - Phổ HMBC - Phổ COSY - Phổ NOESY 85 20.1 Phổ 1H NMR hợp chất WC12 20.2 Phổ 13C NMR hợp chất WC12 86 20.3 Phổ DEPT hợp chất WC12 20.4 Phổ HSQC hợp chất WC12 87 20.5 Phổ HMBC hợp chất WC12 20.6 Phổ COSY hợp chất WC12 88 20.7 Phổ NOESY hợp chất WC12 89 21 Phụ lục giám định mẫu 21.1 Giám định mãu Sài đất 90 21.2 Giám định mẫu Sài đất ba thùy