Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của hai loài Macaranga indica và Macaranga denticulata họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) ở Việt Nam

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÊ TRẦN NGUYÊN VŨ NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA HAI LOÀI MACARANGA INDICA VÀ MACARANGA DENTICULATA HỌ THẦU DẦU (EUPHORBIACEAE) Ở VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HÀ NỘI – 2022 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÊ TRẦN NGUYÊN VŨ NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA HAI LOÀI MACARANGA INDICA VÀ MACARANGA DENTICULATA HỌ THẦU DẦU (EUPHORBIACEAE) Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Hóa Hữu Mã số: 44 01 14 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TSKH PHẠM VĂN CƯỜNG TS TRẦN ĐĂNG THẠCH HÀ NỘI - 2022 iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây cơng trình nghiên cứu khoa học mang tính độc lập riêng tơi nhóm nghiên cứu, hướng dẫn thầy PGS.TSKH Phạm Văn Cường TS Trần Đăng Thạch Các số liệu, kết nêu luận án trung thực, phần cơng bố tạp chí khoa học chun ngành nước, quốc tế đồng ý nhóm nghiên cứu Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Tác giả luận án Lê Trần Nguyên Vũ iv 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 giúp đỡ quý báu quý thầy cô, nhà khoa học, đồng nghiệp, bạn bè gia đình: Tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc lịng kính trọng tới thầy hướng dẫn khoa học PGS.TSKH Phạm Văn Cường, người định hướng nghiên cứu, tận tâm hướng dẫn, động viên, khích lệ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian thực luận án Tôi xin gửi lời cảm ơn đến TS Trần Đăng Thạch, thầy đồng hướng dẫn Đặc biệt, gửi lời cảm ơn tới nhà khoa học, quý thầy cô, đọc, đánh giá, nhận xét, để luận án hồn thiện Tơi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Học viện Khoa học Công nghệ, đồng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa sinh biển quan tâm, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn đến quý anh chị em phòng Tổng hợp hữu cơ, phòng Nghiên cứu cấu trúc đặc biệt là: PGS.TS Đoàn Thị Mai Hương, PGS.TS Nguyễn Xuân Nhiệm, PGS.TS Lê Nguyễn Thành, TS Nguyễn Thị Minh Hằng, TS Bùi Hữu Tài, ThS Vũ Văn Nam,.v.v có lời khun bổ ích, góp ý q báo cho tơi việc thực hồn thiện luận án Tơi xin cảm ơn Bộ Khoa học Cơng nghệ cấp kinh phí nghiên cứu cho đề tài độc lập cấp Nhà nước, mã số ĐTĐLCN.14/16 Chương trình hợp tác quốc tế Pháp - Việt “Phịng thí nghiệm hợp tác Pháp - Việt Hóa học hợp chất tự nhiên (NAPTROCHEMLAB)” Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới nhà khoa học tâm huyết, gia đình, đồng nghiệp, tồn thể bạn bè, người thân,.v.v ln quan tâm, khích lệ, động viên tơi suốt trình học tập nghiên cứu Xin trân trọng cảm ơn !!! v MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG x DANH MỤC HÌNH xi ĐẶT VẤN ĐỀ CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Sơ lược thực vật họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) 1.2 Sơ lược thực vật chi Mã rạng (Macaranga) 1.2.1 Sơ lược loài Mã rạng ấn (Macaranga indica) 1.2.2 Sơ lược loài Mã rạng (Macaranga denticulata) 1.3 Các nghiên cứu hóa sinh học chi Mã rạng (Macaranga) 1.3.1 Nhóm chất flavonoid 1.3.2 Nhóm chất terpenoid 22 1.3.3 Nhóm chất stilbene 25 1.4 Tình hình nghiên cứu hóa sinh học từ lồi mã rạng Việt Nam 31 1.4.1 Tình hình nghiên cứu lồi Mã rạng ấn (M indica) 31 1.4.2 Tình hình nghiên cứu lồi Mã rạng (M denticulata) 31 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .33 2.1 Đối tượng nghiên cứu .33 2.2 Phương pháp nghiên cứu 34 2.2.1 Phương pháp phân lập hợp chất 34 2.2.2 Phương pháp xác định cấu trúc 34 2.2.3 Phương pháp thử hoạt tính 35 2.3 Phân lập hợp chất từ hai loài M indica M denticulata 38 2.3.1 Phân lập hợp chất từ loài Mã rạng ấn (M indica) 38 2.3.2 Phân lập hợp chất từ thân loài Mã rạng ấn (M indica) 43 2.3.3 Phân lập hợp chất từ loài Mã rạng (M denticulata) 46 2.4 Hằng số vật lý liệu phổ hợp chất phân lập 49 2.4.1 Hằng số vật lý hợp chất phân lập từ loài M indica 49 2.4.1.1 Hợp chất MIL1 (Macarindicin I): 6-Prenyl-3′,4′-(2-methoxydihydrofurano) kaempferol (hợp chất mới) 49 2.4.1.2 Hợp chất MIL2 (Macarindicin II): 6-Prenyl-3′,4′-(2-hydroxyisopropyl-3hydroxydihydro-furano)kaempferol (hợp chất mới) 49 2.4.1.3 Hợp chất MIL3 (Macarindicin III): 6-Prenyl-3′,4′-(2,2-dimethyl3,4-dihydroxydihydropyrano)kaempferol (hợp chất mới) 49 2.4.1.4 Hợp chất MIL4 (Macarindicin IV): 3′-Prenyl-6,7-(2-hydroxyisopropyldihydrofurano)kaempferol (hợp chất mới) 49 2.4.1.5 Hợp chất MIL5: Macarindicin D (hợp chất mới) 49 2.4.1.6 Hợp chất MIL6: Macarindicin E (hợp chất mới) 49 2.4.1.7 Hợp chất MIL7: Macarindicin F (hợp chất mới) 49 2.4.1.8 Hợp chất MIL8: Macadenathin B 49 2.4.1.9 Hợp chất MIL9: Glyasperin A 50 2.4.1.10 Hợp chất MIL10: Broussoflavonol F 50 2.4.1.11 Hợp chất MIL11: Vedelianin 50 2.4.1.12 Hợp chất MIL12: Schweinfurthin E 50 vi 2.4.1.13 Hợp chất MIL13: Vitexin 50 2.4.1.14 Hợp chất MIL14: Isovitexin .50 2.4.1.15 Hợp chất MIL15: 2′′-Rhamnosyl vitexin 50 2.4.1.16 Hợp chất MIL16: (6R,7E,9R)-9-Hydroxy-megastigman-4,7-dien-3-one-9O-β-D-glucopyranoside 50 2.4.1.17 Hợp chất MIL17: (6S,9R)-Roseoside 50 2.4.1.18 Hợp chất MIL18: (6S,9S)-Roseoside 50 2.4.1.19 Hợp chất MIL19: Bridelionoside B 51 2.4.1.20 Hợp chất MIL20: Quercetin .51 2.4.1.21 Hợp chất MIL21: Kaempferol 51 2.4.1.22 Hợp chất MIL22: Quercitrin 51 2.4.2 Hằng số vật lý chất phân lập từ thân loài M indica 51 2.4.2.1 Hợp chất MIT1: Quercetin 51 2.4.2.2 Hợp chất MIT2: Kaempferol 51 2.4.2.3 Hợp chất MIT3: Kaempferol-3-O-rhamnopyranoside 51 2.4.2.4 Hợp chất MIT4: Syringaresinol-O-β-D-glucopyranoside 51 2.4.2.5 Hợp chất MIT5: Macadenathin B 51 2.4.2.7 Hợp chất MIT7: Isovitexin 51 2.4.2.8 Hợp chất MIT8: 2″-Rhamnosyl vitexin 51 2.4.2.9 Hợp chất MIT9: Vitexin .52 2.4.2.10 Hợp chất MIT10: Quercitrin 52 2.4.3 Hằng số vật lý hợp chất phân lập từ loài M denticulata 52 2.4.3.1 Hợp chất MDF1: 3′-Dehydroxy-solophenol C (hợp chất mới) 52 2.4.3.2 Hợp chất MDF2: Poilaneic acid 52 2.4.3.3 Hợp chất MDF3: Robipseudin A 52 2.4.3.4 Hợp chất MDF4: Macarangin 52 2.4.3.5 Hợp chất MDF5: Denticulatain D 52 2.4.3.6 Hợp chất MDF6: Macarhizinoidin A 52 2.4.3.7 Hợp chất MDF7: 3,5,7,3',4'-Pentahydroxy-6-geranylflavonol 52 2.4.3.8 Hợp chất MDF8: Derivative phaseic acid 52 2.5 Hoạt tính gây độc tế bào hợp chất phân lập 52 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 53 3.1 Cấu trúc hóa học hợp chất phân lập .53 3.1.1 Các hợp chất phân lập từ loài Mã rạng ấn (M indica) 56 3.1.1.1 Hợp chất MIL1 (Macarindicin I): 6-Prenyl-3′,4′-(2-methoxydihydrofurano)kaempferol (hợp chất mới) 57 3.1.1.2 Hợp chất MIL2 (Macarindicin II): 6-Prenyl-3′,4′-(2-hydroxyisopropyl-3hydroxydihydro-furano)kaempferol (hợp chất mới) 60 3.1.1.3 Hợp chất MIL3 (Macarindicin III): 6-Prenyl-3′,4′-(2,2-dimethyl-3,4-dihydroxydihydropyrano)kaempferol (hợp chất mới) 66 3.1.1.4 Hợp chất MIL4 (Macarindicin IV): 3′-Prenyl-6,7-(2-hydroxyisopropyl-dihydro furano)kaempferol (hợp chất mới) 70 3.1.1.5 Hợp chất MIL5: Macarindicin D (hợp chất mới) 74 3.1.1.6 Hợp chất MIL6: Macarindicin E (hợp chất mới) 79 3.1.1.7 Hợp chất MIL7: Macarindicin F (hợp chất mới) 83 3.1.1.8 Hợp chất MIL8: Macadenathin B 87 3.1.1.9 Hợp chất MIL9: Glyasperin A 89 vii 3.1.1.10 Hợp chất MIL10: Broussoflavonol F 90 3.1.1.11 Hợp chất MIL11: Vedelianin 92 3.1.1.12 Hợp chất MIL12: Schweinfurthin E 94 3.1.1.13 Hợp chất MIL13: Vitexin 96 3.1.1.14 Hợp chất MIL14: Isovitexin .97 3.1.1.15 Hợp chất MIL15: 2′′-Rhamnosyl vitexin 99 3.1.1.16 Hợp chất MIL16: (6R,7E,9R)-9-Hydroxy-megastigman-4,7-dien-3-one-9O-β-D-glucopyranoside 101 3.1.1.17 Hợp chất MIL17: (6S,9R)-Roseoside 102 3.1.1.18 Hợp chất MIL18: (6S,9S)-Roseoside .104 3.1.1.19 Hợp chất MIL19: Bridelionoside B 106 3.1.1.20 Hợp chất MIL20: Quercetin .108 3.1.1.21 Hợp chất MIL21: Kaempferol 109 3.1.1.22 Hợp chất MIL22: Quercitrin 110 3.1.2 Xác định cấu trúc hợp chất phân lập từ thân loài M indica 111 3.1.2.1 Hợp chất MIT1: Quercetin 111 3.1.2.2 Hợp chất MIT2: Kaempferol 111 3.1.2.3 Hợp chất MIT3 (Kaempferin): Kaempferol-3-O-rhamnopyranoside 111 3.1.2.4 Hợp chất MIT4: Syringaresinol-O-β-D-glucopyranoside 113 3.1.2.5 Hợp chất MIT5: Macadenathin B 114 3.1.2.6 Hợp chất MIT6: Glyasperin A 114 3.1.2.7 Hợp chất MIT7: Isovitexin 114 3.1.2.8 Hợp chất MIT8: 2″-Rhamnosyl vitexin .114 3.1.2.9 Hợp chất MIT9: Vitexin .114 3.1.2.10 Hợp chất MIT10: Quercitrin 114 3.1.3 Xác định cấu trúc chất phân lập từ loài M denticulata 115 3.1.3.1 Hợp chất MDF1: 3′-Dehydroxy-solophenol C (hợp chất mới) 115 3.1.3.2 Hợp chất MDF2: Poilaneic acid 119 3.1.3.3 Hợp chất MDF3: Robipseudin A 119 3.1.3.4 Hợp chất MDF4: Macarangin 121 3.1.3.5 Hợp chất MDF5: Denticulatain D 122 3.1.3.6 Hợp chất MDF6: Macarhizinoidin A 123 3.1.3.7 Hợp chất MDF7: 3,5,7,3',4'-Tetrahydroxy-6-geranylflavonol 124 3.1.3.8 Hợp chất MDF8: Derivative phaseic acid 124 3.2 Kết thử hoạt tínhgây độc tế bào 126 3.2.1 Hoạt tính hợp chất phân lập từ loài M indica 126 3.2.2 Hoạt tính hợp chất phân lập từ loài M denticulata 127 KẾT LUẬN 129 TÍNH MỚI CỦA LUẬN ÁN 129 KIẾN NGHỊ .130 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ 132 TÀI LIỆU THAM KHẢO .133 viii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Tiếng Anh Diễn giải Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy Phô cộng hương từ hạt nhân carbon 13 Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy Phô cộng hương từ proton A-498 Human kidney carcinoma Ung thư biểu mô thận người A-549 Human lung carcinoma Ung thư phôi người CD Circular dichroism Phơ lưỡng sắc trịn COSY Phơ COSY DEPT Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer Phô DEPT DMSO Dimethylsulfoxide (CH3)2SO DNA Deoxyribo Nucleic Acid Axít đeoxi ribonucleic DPPH 1,1- Diphenyl-2-picrylhydrazyl ESI-MS Electron Spray Ionization Mass Spectra Phô khối ion hóa phun mu điện tử EtOAc Ethyl acetate Etyl axetat (C4H8O2) FBS Fetal bovine calf serum Huyết bò Glc Glucose Glucozơ HEL-299 Homo Sapiens Lung Normal Tế bào mô phôi thường Hep-G2 Hepatocellular carcinoma Ung thư biểu mô gan HL-60 Human promyelocytic leukemia Ung thư máu HMBC Heteronuclear Mutiple Bond Connectivity Phô tương tác dị hạt nhân qua nhiều liên kết HPLC High Performance Liquid Chromatography Sắc ký lỏng hiệu cao C-NMR 13 H-NMR H-1H- Correlation Spectroscopy hạt nhân HR-ESI-MS High Resolution Electronspray Ionization Mass Spectrum Phô khối lượng phân giải cao phun mu điện tử HSQC Heteronuclear Single-Quantum Coherence Phô tương tác dị hạt nhân qua liên kết HT-29 Human colon adenocarcinoma Ung thư ruột kết người IC50 Inhibitory concentration at 50% Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử nghiệm iNOS Inducible nitric oxide synthase Một enzyme tạo nitric oxide từ amino L-arginine acid ix KB Human epidemoid carcinoma Ung thư biểu mô người Lu-1 Human lung carcinoma Ung thư phôi người MCF-7 Human breast carcinoma Ung thư vú người MKN-45 Human Gastric Cancer Ung thư dày MTT 3-[4,5-Dimethylthiazol-2-yl]-2,5diphenyltetrazolium bromide NOESY Nuclear Overhauser Enhancement Spectroscopy Phô NOESY PaCa-2 Human Pancreatic Carcinoma Ung thư biểu mô tuyến tụy người PC-3 Human Prostate Adenocarcinoma Ung thư tuyến tiền liệt người SK-MEL2 Melanoma Ung thư da SMMC-7721 Human Hepatocellular Carcinoma Ung thư biểu mô gan SBR Sulforhodamine B Thuốc nhuộm huỳnh quang (C27H30N2O7S2) TCA Trichloracetic acid Axít trichloacetic (C2HCl3O2) TLC Thin layer chromatography Sắc ký lớp mỏng TMS Tetramethylsilane Tetra metyl silic (CH3)4Si TNF-α Tumor necrosis factor alpha Yếu tố hoại tử khối u x DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Danh sách loài thuộc chi Mã rạng nghiên cứu Bảng 1.2 Nhóm chất flavonoid nghiên cứu từ chi Mã rạng Bảng 1.3 Nhóm chất terpenoid phân lập từ chi Mã rạng 22 Bảng 1.4 Nhóm chất stilbene phân lập từ chi Macaranga 25 Bảng 3.1 Số liệu phô NMR hợp chất MIL1 58 Bảng 3.2 Số liệu phô NMR hợp chất MIL2 62 Bảng 3.3 Số liệu phô NMR hợp chất MIL3 67 Bảng 3.4 Số liệu phô NMR hợp chất MIL4 71 Bảng 3.5 Số liệu phô NMR hợp chất MIL5 75 Bảng 3.6 Số liệu phô NMR hợp chất MIL6 80 Bảng 3.7 Số liệu phô NMR hợp chất MIL7 84 Bảng 3.8 Số liệu phô NMR hợp chất MIL8 88 Bảng 3.9 Số liệu phô NMR hợp chất MIL9 89 Bảng 3.10 Số liệu phô NMR hợp chất MIL10 91 Bảng 3.11 Số liệu phô NMR hợp chất MIL11 93 Bảng 3.12 Số liệu phô NMR hợp chất MIL12 95 Bảng 3.13 Số liệu phô NMR hợp chất MIL13 96 Bảng 3.14 Số liệu phô NMR hợp chất MIL14 98 Bảng 3.15 Số liệu phô NMR hợp chất MIL15 100 Bảng 3.16 Số liệu phô NMR hợp chất MIL16 102 Bảng 3.17 Số liệu phô NMR hợp chất MIL17 103 Bảng 3.18 Số liệu phô NMR hợp chất MIL18 105 Bảng 3.19 Số liệu phô NMR hợp chất MIL19 107 Bảng 3.20 Số liệu phô NMR hợp chất MIL20 108 Bảng 3.21 Số liệu phô NMR hợp chất MIL21 109 Bảng 3.22 Số liệu phô NMR hợp chất MIL22 110 Bảng 3.23 Số liệu phô NMR hợp chất MIT3 112 Bảng 3.24 Số liệu phô NMR hợp chất MIT4 114 Bảng 3.25 Số liệu phô NMR hợp chất MDF1 116 Bảng 3.26 Số liệu phô NMR hợp chất MDF3 120 Bảng 3.27 Hoạt tính hợp chất phân lập từ loài M indica 127 Bảng 3.28 Hoạt tính chất phân lập từ loài M denticulata 128 xi DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Cành mang hoa loài Macaranga indica 33 Hình 2.2 Cành mang hoa hoa lồi Macaranga denticulata 33 Hình 2.3 Sơ đồ phân lập hợp chất phân đoạn (MI1) từ loài M indica 40 Hình 2.4 Sơ đồ phân lập hợp chất phân đoạn (MI2-3) từ loài M indica 42 Hình 2.5 Sơ đồ phân lập hợp chất từ thân loài M indica loài 45 Hình 2.6 Sơ đồ phân lập hợp chất từ loài M denticulata 48 Hình 3.1a Các hợp chất phân lập từ lồi M indica .53 Hình 3.1b Các hợp chất phân lập từ loài M indica 54 Hình 3.2 Các hợp chất phân lập từ thân loài M indica 55 Hình 3.3 Các hợp chất phân lập từ loài M denticulata 56 Hình 3.4 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL1 57 Hình 3.5 Một số tương tác HMBC hợp chất MIL1 58 Hình 3.6 Phơ HR-ESI-MS hợp chất MIL1 59 Hình 3.7 Phơ 1H-NMR hợp chất MIL1 59 Hình 3.8 Phô 13C hợp chất MIL1 60 Hình 3.9 Phơ HSQC hợp chất MIL1 60 Hình 3.10 Phơ HMBC hợp chất MIL1 61 Hình 3.11 Cấu trúc hố học hợp chất MIL2 61 Hình 3.12 Một số tương tác HMBC hợp chất MIL2 63 Hình 3.13 Phơ HR-ESI-MS hợp chất MIL2 .63 Hình 3.14 Phô 1H-NMR hợp chất MIL2 64 Hình 3.15 Phơ 3C-NMR hợp chất MIL2 64 Hình 3.16 Phơ HSQC hợp chất MIL2 65 Hình 3.17 Phô HMBC hợp chất MIL2 65 Hình 3.18 Cấu trúc hố học hợp chất MIL3 66 Hình 3.19 Một số tương tác HMBC hợp chất MIL3 67 Hình 3.20 Phô HR-ESI-MS hợp chất MIL3 .68 Hình 3.21 Phơ 1H-NMR hợp chất MIL3 68 Hình 3.22 Phơ 13C-NMR hợp chất MIL3 69 Hình 3.23 Phơ HSQC hợp chất MIL3 69 xii Hình 3.24 Phơ HMBC hợp chất MIL3 70 Hình 3.25 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL4 70 Hình 3.26 Một số tương tác HMBC hợp chất MIL4 72 Hình 3.27 Phơ HR-ESI-MS hợp chất MIL4 .72 Hình 3.28 Phơ 1H-NMR hợp chất MIL4 72 Hình 3.29 Phơ 13C-NMR hợp chất MIL4 73 Hình 3.30 Phơ HSQC hợp chất MIL4 73 Hình 3.31 Phơ HMBC hợp chất MIL4 74 Hình 3.32 Cấu trúc hóa học MIL5 74 Hình 3.33 Một số tương tác HMBC hợp chất MIL5 76 Hình 3.34 Phơ HR-ESI-MS hợp chất MIL5 76 Hình 3.35 Phơ 1H-NMR hợp chất MIL5 77 Hình 3.36 Phơ 13C-NMR hợp chất MIL5 77 Hình 3.37 Phơ HSQC hợp chất MIL5 78 Hình 3.38 Phơ HMBC hợp chất MIL5 78 Hình 3.39 Cấu trúc hóa học MIL6 79 Hình 3.40 Một số tương tác HMBC hợp chất MIL6 80 Hình 3.41 Phơ HR-ESI-MS hợp chất MIL6 .81 Hình 3.42 Phơ 1H-NMR hợp chất MIL6 81 Hình 3.43 Phô 13C-NMR hợp chất MIL6 82 Hình 3.44 Phơ HSQC hợp chất MIL6 82 Hình 3.45 Phơ HMBC hợp chất MIL6 83 Hình 3.46 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL7 .83 Hình 3.47 Một số tương tác HMBC hợp chất MIL7 84 Hình 3.48 Phơ HR-ESI-MS hợp chất MIL7 85 Hình 3.49 Phô 1H-NMR hợp chất MIL7 85 Hình 3.50 Phơ 13C-NMR hợp chất MIL7 86 Hình 3.51 Phơ HSQC hợp chất MIL7 86 Hình 3.52 Phô HMBC hợp chất MIL7 87 Hình 3.53 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL8 .87 Hình 3.54 Một số tương tác HMBC hợp chất MIL8 86 Hình 3.55 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL9 .89 xiii Hình 3.56 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL10 90 Hình 3.57 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL11 92 Hình 3.58 Một số tương tác phơ HMBC MIL11 93 Hình 3.59 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL12 94 Hình 3.60 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL13 96 Hình 3.61 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL14 97 Hình 3.62 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL15 99 Hình 3.63 Một số tương tác phơ HMBC MIL15 101 Hình 3.64 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL16 101 Hình 3.65 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL17 102 Hình 3.66 Một số tương tác phơ HMBC MIL17 104 Hình 3.67 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL18 104 Hình 3.68 Một số tương tác phơ HMBC MIL18 106 Hình 3.69 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL19 106 Hình 3.70 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL20 108 Hình 3.71 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL21 109 Hình 3.72 Cấu trúc hóa học hợp chất MIL22 110 Hình 3.73 Cấu trúc hóa học hợp chất MIT3 111 Hình 3.74 Một số tương tác HMBC hợp chất MIT3 113 Hình 3.75 Cấu trúc hóa học hợp chất MIT4 113 Hình 3.76 Cấu trúc hóa học hợp chất MDF1 115 Hình 3.77 Một số tương tác HMBC hợp chất MDF1 116 Hình 3.78 Phơ HR-ESI-MS hợp chất MDF1 117 Hình 3.79 Phơ 1H-NMR hợp chất MDF1 117 Hình 3.80 Phơ 13C-NMR hợp chất MDF1 118 Hình 3.81 Phơ HSQC hợp chất MDF1 118 Hình 3.82 Phô HMBC hợp chất MDF1 119 Hình 3.83 Cấu trúc hóa học hợp chất MDF3 119 Hình 3.84 Cấu trúc hóa học hợp chất MDF4 121 Hình 3.85 Cấu trúc hóa học hợp chất MDF5 122 Hình 3.86 Cấu trúc hóa học hợp chất MDF6 123 Hình 3.87 Cấu trúc hóa học hợp chất MDF7 124 xiv Hình 3.88 Một số tương tác HMBC hợp chất MDF7 124 Hình 3.89 Cấu trúc hóa học hợp chất MDF8 124 Hình 3.90 Một số tương tác HMBC hợp chất MDF8 125 ĐẶT VẤN ĐỀ Ung thư bệnh nan y mà loài người biết đến từ sớm có tỷ lệ tử vong cao Theo tơ chức Y tế Thế giới (WHO), số lượng bệnh nhân ung thư tăng gấp đôi 30 năm qua, nguyên nhân gây tử vong hàng đầu giới Theo số liệu thống kê Hiệp hội Phòng chống Ung thư Quốc tế (UICC) Tô chức nghiên cứu ung thư Quốc tế (IACR) thuộc (WHO) vừa công bố vào ngày 04/02/2021 ngày “Ung thư Thế giới” sau: theo thống kê năm 2018 Việt Nam ta có 164.671 ca mắc ung thư 114.871 ca tử vong, đến năm 2020 số 182.563 ca mắc ung thư 122.690 ca tử vong Số liệu cho thấy sau hai năm số ca mắc ung thư tăng thêm gần 18 nghìn ca số ca tử vong tăng gần nghìn ca Thế giới, có số ca tử vong tăng từ 9,6 triệu ca theo thống kê năm 2018 tăng lên 9,96 triệu ca theo thống kê năm 2020; theo (WHO) dự báo số ca tử vong ung thư tăng lên số 13 triệu ca vào năm 2030 Từ số liệu thống kê vừa nêu cho thấy “giặc ung thư” ngày nguy hiểm trước nhân loại Từ ngàn xưa, dân gian ông cha ta biết sử dụng thuốc từ cỏ để phòng trị bệnh Ngày nay, nhân loại sống giới văn minh sức khoẻ người vấn đề quan tâm nhiều nhất, quan tâm khơng tất người mà quan tâm đặc biệt cộng đồng nhà khoa học giới Ở nơi ấy, nơi mà cộng đồng nhà khoa học miệt mài với vơ số cơng trình nghiên cứu sàng lọc hợp chất thiên nhiên có hoạt tính gây độc tế bào cách liên tục, nhằm tìm hợp chất đầy tiềm Theo quy luật “sự cân sinh thái” y học Phương đông, có loại bệnh xuất đời sống tự nhiên có loại cỏ có khả chữa loại bệnh Hiện nay, quan tâm Đảng Nhà nước, tô chức, tập đoàn dược liệu lớn giới, phát triển vượt bậc ngành sinh học phân tử cung với phịng thí nghiệm trang bị nhiều thiết bị đại, phục vụ cho việc nghiên cứu thành phần hóa học khảo sát hoạt tính gây độc tế bào từ cỏ dược liệu sẵn có tự nhiên Một số loại thuốc phát như: Taxol chữa bệnh ung thư từ lồi thơng đỏ, vinblastine chữa ung thư từ lồi dừa cạn, artemisinin chữa bệnh sốt rét từ loài hao hoa vàng, Ara-C (Cytarabin) tách từ loài bọt biển,.v.v Các hợp chất dung làm thuốc chữa bệnh hiệu mà chất dẫn đường để tông hợp dẫn xuất có hoạt tính cao hơn, ưu việt Các hợp chất tự nhiên sản phẩm tông hợp mô dựa theo hợp chất tự nhiên đã, đóng vai trị quan trọng việc bảo vệ sức khỏe người Các hợp chất thiên nhiên có cấu trúc đa dạng, hợp chất đóng vai trị quan trọng việc định hướng tìm loại thuốc dung để chữa loại bệnh nhiệt đới bệnh hiểm nghèo Chính thế, hướng nghiên cứu hố thực vật hoạt tính gây độc tế bào có triển vọng có định hướng ứng dụng cao, góp phần vào việc tạo sản phẩm có giá trị từ nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú sẵn có Việt Nam Việt Nam nước nhiệt đới gió mua ẩm với thảm thực vật đa dạng phong phú, với 12.000 loài thực vật bậc cao [1],[2], cung với hàng nghìn lồi rêu, quyết, dương xỉ, tảo, nấm, địa y,.v.v chứa đựng nhiều hợp chất thiên nhiên có hoạt tính gây độc tế bào tìm ẩn, có lồi nghiên cứu hóa thực vật hoạt tính sinh học Chi Mã rạng (Macaranga) thuộc họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) có 300 loài, chủ yếu phân bố vung nhiệt đới, cận nhiệt đới, đặc biệt Châu Á, tập trung nhiều Đơng Nam Á, Việt Nam có khoảng 13 loài [3],[4] Kết nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính gây độc tế bào cho thấy số loài Mã rạng (Macaranga) chứa đựng nhiều hợp chất có cấu trúc hoạt tính đặc biệt lý thú Trong khuôn khô hợp tác Pháp - Việt Đề tài độc lập cấp Nhà nước với mã số ĐTĐLCN.14/16, tiến hành thử hoạt tính sơ số lồi Mã rạng (Macaranga) Việt Nam, kết cho thấy dịch chiết ethyl acetate loài Mã rạng ấn (Macaranga indica) ức chế 26,3% dịng tế bào ung thư biểu mơ KB nồng độ µg/mL dịch chiết ethyl acetate từ loài Mã rạng (Macaranga denticulata) ức chế 24% dịng tế bào ung thư KB nồng độ 1µg/mL Do vậy, chúng tơi chọn hai lồi: lồi Mã rạng ấn (Macaranga indica (Hance) Wight) loài Mã rạng (Macaranga denticulata (Blume) Muell.Arg) Việt Nam làm đối tượng nghiên cứu luận án Luận án đặt tên: “Nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính gây độc tế bào hai loài Macaranga indica Macaranga denticulata họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) Việt Nam” 3 Mục tiêu nghiên cứu: Phát hợp chất có hoạt tính gây độc tế bào từ hai lồi thuộc chi Macaranga Việt Nam, cụ thể là: - Nghiên cứu phân lập xác định cấu trúc hợp chất phân lập từ dịch chiết hai loài Macaranga là: loài Mã rạng ấn (M indica) loài Mã rạng (M denticulata) Việt Nam - Khảo sát hoạt tính gây độc tế bào hợp chất phân lập từ dịch chiết hai loài Macaranga vừa nêu làm sơ khoa học định hướng cho việc nghiên cứu ứng dụng hợp chất Nhiệm vụ nghiên cứu: - Tông quan tài liệu nghiên cứu trước chi Macaranga - Phân lập hợp chất từ hai loài Mã rạng ấn (M indica) loài Mã rạng (M denticulata), phương pháp sắc ký; - Xác định cấu trúc hoá học hợp chất phân lập phương pháp vật lý hóa học; - Thử hoạt tính gây độc tế bào in vitro hợp chất phân lập được, dòng tế bào ung thư như: KB, MCF-7, Hep-G2, Hela, Lu-1,.v.v 4 CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Sơ lược thực vật họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) Thầu dầu (Euphorbiaceae) họ thực vật lớn phức tạp hệ thống phân loại thực vật Việt Nam giới Họ Euphorbiaceae, gồm phân họ với phân họ đơn noãn: Acalyphoideae, Crotonoideae, Euphorbioideae phân họ lưỡng noãn: Oldfieldioideae Phyllanthoideae Họ thầu dầu họ thực vật, có hoa với 240 chi khoảng 6.000 loài Ở Việt Nam, họ thầu dầu biết có 75 chi có 450 loài [2] Phần lớn thực vật họ thầu dầu có thân thảo, nhiều lồi có dạng thân bụi thân gỗ sinh trương khu vực nhiệt đới Một số loài chứa nhiều nước tương tự loại xương rồng Họ thầu dầu phân bố chủ yếu khu vực nhiệt đới, với phần lớn lồi tập trung khu vực châu Á, Đơng Nam Á sau khu vực nhiệt đới châu Mỹ, châu Phi Riêng chi Euphobia có nhiều lồi phân bố Địa Trung Hải, Trung Đông Nam Mỹ Lá mọc so le, mọc đối, với kèm Hình dạng chủ yếu đơn, có lồi có phức, chủ yếu loại dạng chân vịt, không thấy dạng lông chim Các kèm bị suy thối thành gai, lông tơ hay tuyến nhỏ Cụm hoa thường tập hợp thành xim hai ngả, xim hai ngả tập hợp thành cụm hoa cờ, chum, bông, cụm hoa hình chén Hoa đơn tính cung gốc hay khác gốc, hoa có cánh hoa đơi khơng có cánh hoa, hoa trần Tiền khai hoa xoắn hay kết hợp, thường mẫu hay mẫu gặp mẫu Lá đài cánh hoa thường rời Đĩa mật ln ln nằm ngồi nhị nhụy, hay nằm phía ngồi cụm hoa Bộ nhị thay đơi nhiều: vịng nhị, hai vịng nhị, phân nhánh nhiều, hoa đực có nhị Bao phấn hai mơ dọc Trong hoa có nhiều nhị thường có đĩa mật phía nhị Hoa đực ln có nhị tiêu giảm Hoa có nhụy lép khơng có Nhụy thường gồm có nhiều nỗn Với nhụy hay với núm nhụy hình loe rộng phân nhánh thành hình sợi Bầu ơ, nhiều ô, chứa noãn ô Noãn thường nỗn đảo thường có nút vách bầu làm thành đậy kín nỗn, sau để lại vết tích hạt cịn gọi mồng Quả khơ nẻ số hạch với nhiều chứa hạt nhỏ thuận tiện cho trình phát tán hạt nhỏ Hạt chứa phơi thẳng cong có nhiều nội nhũ, hạt có nhiều lồi có chứa tinh dầu 5 1.2 Sơ lược thực vật chi Mã rạng Chi Mã rạng (Macaranga) chi lớn phân bố khu vực nhiệt đới chi phân tông Macaranginae Chi Mã rạng gồm khoảng 300 loài khác nhau; Việt Nam, chi Mã rạng có 13 lồi [3],[4], lồi nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính gây độc tế bào Các lồi thuộc chi Macaranga có mọc so le, thường chia thuy, có kèm Hoa khác gốc xếp thành chum hay thành đơn kép Hoa đực có đài xếp van số lượng nhiều nhị có bao phấn mơ nắp ngang Hoa có bầu rời, khơng có đĩa mật Vị trí:  Ngành Ngọc lan (Magnoliophyta) Lớp Ngọc lan (Magnoliopsida) Phân lớp Sô (Dilleniidae) Bộ Thầu dầu (Euphorbiales) Họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) Chi Mã rạng (Macaranga) Ở Việt Nam có khoản 13 loài Macaranga [3] bao gồm loài:  - M andamanica (Kurz.) - Mã rạng andaman, Ba soi andaman - M auriculata (Merr.) Airy.- Shaiw - Ba soi tai, Mã rạng tai - M balansae (Gagn.) - Mã rạng balansa, Ba soi lơng tơ, Ba soi ba - M denticulata (Bl.) Muell.-Arg - Mã rạng răng, Ba soi, Lá nến - M henryi (Pax & Hoffm) - Mã rạng henry, Ba soi thuôn - M indica (Hance) Wight - Mã rạng ấn, Ba soi hoa tuyết - M kurzii (O Ktze) - Mã rạng Kurz, Săng bu - M microcarpa (Pax & Hoffm) - Mã rạng trái nhỏ, Ba soi nhỏ - M sampsonii (Hance) - Mã rạng sampson, Ba soi khe núi - M tanarius (L.) Muell-Arg - Mã rạng, Bạch đàn nam - M trichocarpa (Reichb.f & Zoll) Muell.-Arg - Mã rạng trái có lơng - M trigonostemoides (Croiz) - Mã rạng nhị ba cạnh - M triloba (Bl.) Muell.-Arg - Mã rạng ba thuy, long màng Trong y học Phương đông có số lồi thuộc chi Macaranga, dung làm thuốc chữa bệnh như: - M indica (Mã rạng ấn): y học dân gian Trung Quốc dung làm thuốc trị địn ngã tơn thương, cịn Ấn Độ người ta lấy chất gơm từ đắp lên vết thương - M denticulata (Mã rạng răng): nhiều phận sử dụng làm thuốc như: Vân Nam - Trung Quốc rễ dung trị viêm gan thể hoàng đàn, trị bụng trướng nước bí tiểu tiện Ở Hải Nam, dung nước sắc làm thuốc lọc máu phòng bệnh cho phụ nữ lúc sinh đẻ Ở nước Đông dương, nước sắc vỏ thân dung cho phụ nữ sinh đẻ uống liên tục 15 ngày sau sinh, vỏ dung ăn nhai với trầu vỏ chay - M sampsonii (Ba soi khe núi): Trong y học cô truyền dung để trị bệnh viêm gan thể hoàng đàn, trị bụng trướng nước bí tiểu tiện, dung sắc nước làm thuốc lọc máu phòng bệnh cho phụ nữ sau sinh - M triloba (Mã rạng ba thuy, Long màng): Ở Malaysia dung làm thuốc giã đắp mụn nhọt đầu, người dân Java sử dụng nước sắc trị đau dày - M henryi (Mã rạng henry): thành phần rễ có chứa độc tố, dung ngồi trị số bệnh phong thấp, đau xương, ngã tôn thương,.v.v - M gigantea (Mã rạng): nhiều địa phương Malaysia dung để điều trị số bệnh dịch tiêu chảy, lỵ 1.2.1 Sơ lược loài Mã rạng ấn Tên khoa học: Macaranga indica (Hance) Wight Tên thường gọi: Mã rạng ấn, Ba soi hoa tuyết Chi: Macaranga Họ: Euphorbiaceae Mơ tả thực vật: Lồi Mã rạng ấn (M indica) thuộc chi Macaranga họ Thầu dầu (Euphorbiaceae) Loài Mã rạng ấn loài gỗ cao 15 –20 m, nhánh non có màu mốc Lá đơn, mọc so le có phiến hình khiên, dài đến 13 –16 cm, rộng 10 –16 cm, non có lơng, mép nguyên hay có thưa; gân từ nơi có 9, gân cấp hai đôi, cuống dài –14 cm, kèm 2, hình tam giác, có mũi nhọn, dài 10 mm, sớm rụng Chuỳ hoa to dài –10 cm, bắc có tuyến to Hoa đực có –8 nhị; hoa có bầu ơ, vịi nhụy Quả nang, hai mảnh vỏ, đen, nhỏ, rộng mm, phủ đầy tuyến Hạt đen nhăn, đường kính 2,5