Nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của lá cây giá (excoecaria agallocha l ) và cây đơn lá đỏ (excoecaria cochinchinensis lour )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ --- Lại Hợp Hiếu NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LÁ CÂY GIÁ EXCO

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC

VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

-

Lại Hợp Hiếu

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HOÁ HỌC VÀ HOẠT

TÍNH SINH HỌC CỦA LÁ CÂY GIÁ (EXCOECARIA AGALLOCHA L.) VÀ CÂY ĐƠN LÁ ĐỎ (EXCOECARIA

COCHINCHINENSIS LOUR.)

LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC

Hà Nội – 2021

Trang 2

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 HOÁ HỌC VÀ HOẠT

TÍNH SINH HỌC CỦA LÁ CÂY GIÁ (EXCOECARIA AGALLOCHA L.) VÀ CÂY ĐƠN LÁ ĐỎ (EXCOECARIA

COCHINCHINENSIS LOUR.)

Chuyên ngành: Hóa hữu cơ

Mã số: 9.44.01.14

LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 PGS TS Ngô Đại Quang

2 TS Nguyễn Văn Thanh

Hà Nội – 2021

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan:

Đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS TS

Ngô Đại Quang và TS Nguyễn Văn Thanh

Các số liệu và kết quả trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa được ai

công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Hà Nội, ngày tháng năm 2021

Tác giả luận án

L Lại Hợp Hiếu

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Luận án này được hoàn thành tại Viện Hoá sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, với sự hỗ trợ kinh phí của đề tài VAST.ĐTCB 01/16-17 và TĐNDTP.05/19-21 Trong quá trình nghiên cứu, tác giả đã nhận được nhiều sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô giáo, các nhà khoa học, các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình

Tôi xin bảy tỏ lời cảm ơn chân thành và sâu sắc, sự cảm phục và kính trọng tới PGS TS Ngô Đại Quang và TS Nguyễn Văn Thanh những người thầy

đã tận tình hướng dẫn, hết lòng chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi trong thời gian làm luận án

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Lãnh đạo Học viện, Phòng Đào tạo Học viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa sinh biển cùng tập thể cán bộ của Viện đã quan tâm giúp đỡ và đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu thực hiện luận án này

Tôi xin chân thành cảm ơn Phòng Hoạt chất sinh học - Viện Hóa Sinh biển và các cộng sự đã tạo điều kiện giúp đỡ và có những lời khuyên bổ ích những góp ý quý báu trong việc thực hiện và hoàn thiện luận án

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới toàn thể gia đình, bạn bè và những người thân đã luôn luôn quan tâm, khích lệ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu

Xin trân trọng cảm ơn!

Tác giả

Trang 5

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 3

I.1 Giới thiệu về chi Giá - Excoecaria) 3

I.1.1 Đặc điểm thực vật của chi Giá - Excoecaria) 3

I.1.2 Các nghiên cứu về thành phần hóa học của chi Excoecaria 4

I.1.3 Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của chi Giá -Excoecaria) 23

I.2 Giới thiệu về các cây Giá (Excoecaria agallocha L.) và Đơn lá đỏ (E cochinchinensis Lour.) 32

I.2.1 Cây Giá (E agallocha) 32

I.2.2 Cây Đơn lá đỏ (E cochinchinensis) 34

I.2.3 Các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học về cây E agallocha và E cochinchinensis ở Việt Nam 35

CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37

II.1 Đối tượng nghiên cứu 37

II.1.1 Cây Giá (E agallocha) 37

II.1.2 Cây Đơn lá đỏ (E cochinchinensis) 38

II.2 Phương pháp nghiên cứu 38

II.2.1 Phương pháp ngâm chiết 38

II.2.2 Phương pháp phân lập các hợp chất 39

II.2.3 Phương pháp xác định cấu trúc hóa học các hợp chất 39

II.2.4 Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học 40

CHƯƠNG III THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 46

III.1 Phân lập các hợp chất 46

III.1.1 Phân lập các hợp chất từ cây Giá 46

III.1.2 Phân lập các hợp chất từ cây Đơn lá đỏ 49

III.1.3 Thông số vật lý và các dữ kiện phổ của các hợp chất đã phân lập 52 III.2 Kết quả đánh giá hoạt tính sinh học 58

III.2.1 Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư của loài Giá 58

III.2.2 Kết quả thử hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định (VSVKĐ) 59

III.2.3 Kết quả thử hoạt tính kháng viêm của loài Đơn lá đỏ 61

CHƯƠNG IV THẢO LUẬN KẾT QUẢ 62

Trang 6

IV.1 Xác định cấu trúc các hợp chất phân lập đƣợc từ cây Giá 62

IV.1.1 Hợp chất excoecarin L (EA-1, chất mới) 62

IV.1.2 Hợp chất excoecarin O (EA-2, chất mới) 68

IV.1.3 Hợp chất aquillochin (EA-3) 73

IV.1.4 Hợp chất (+)-(7'S,8R,8'R)-isolariciresinol (EA-4) 75

IV.1.5 Hợp chất (+)-epipinoresinol (EA-5) 77

IV.1.6 Hợp chất blumenol A (EA-6) 79

IV.1.7 Hợp chất blumenol B ( EA-7) 80

IV.1.8 Hợp chất kaempferol (EA-8) 82

IV.1.9 Hợp chất methyl gallate (EA-9) 83

IV.2 Xác định cấu trúc các hợp chất phân lập đƣợc từ cây Đơn lá đỏ 85

IV.2.1 Hợp chất 6α,7α-epoxy-4β,5β,9α,13α-tetrahydroxy-rhamnofola-1,15-dien-3-one 20-O-β- D -glucopyranoside (EC-1, Chất mới) 85

IV.2.2 Hợp chất venenatin (EC-2) 92

IV.2.3 Hợp chất glochionionol A (EC-3) 94

IV.2.4 Hợp chất (6R,9S)-roseoside (EC-4) 96

IV.2.5 Hợp chất isofraxoside (EC-5) 98

IV.2.6 Hợp chất pinoresinol-4'-O-β- D -glucoside (EC-03) 99

IV.2.7 Hợp chất liriodendrin (EC-7) 101

IV.2.8 Hợp chất rhamnocitrin 3-O-β- D -glucopyranoside (EC-8) 103

IV.2.9 Hợp chất 3-(2-O-β- D -glucopyranosyl-3-hydroxyphenyl) propanoic (EC-9, Hợp chất mới) 105

IV.2.10 Hợp chất sinapyl alcohol 4-O-β- D -glucopyranoside (EC-10) 110

IV.2.11 Hợp chất 2,3-dihydroxypropyl-benzoate 3-O-α-(4''-methoxy glucuronide) (EC-11) 111

III.2.12 Hợp chất 1-phenylethyl 6-O-α- L -rhamnopyranosyl-β- D -glucopyranosi de (EC-12) 113

III.2.13 Hợp chất benzyl-O-α- L -rhamnopyranosyl(1→6)-β- D -glucopyranoside (EC-13) 115

IV.3 Hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập đƣợc 120

IV.3.1 Tác dụng gây độc đối với các dòng tế bào ung thư của cặn chiết và các hợp chất phân lập 120

Trang 7

IV.3.2 Tác dụng kháng vi sinh vật kiểm định của cặn chiết và các hợp chất

phân lập được 122

IV.3.3 Tác dụng kháng viêm của các hợp chất phân lập 122

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 125

Về nghiên cứu thành phần hóa học 125

Về nghiên cứu hoạt tính sinh học 125

Kiến nghị 125

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 127

TÀI LIỆU THAM KHẢO 128 PHỤ LỤC PHỔ CÁC HỢP CHẤT

Trang 8

DANH MỤC BẢNG

Bảng I.1 Danh sách các loài thuộc chi Excoecaria ở Việt Nam 3

Bảng III.1 Kết quả sàng lọc hoạt tính gây độc tế bào ung thư của cây Giá 58

Bảng III.2 Kết quả sàng lọc hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất từ cây Giá 59 Bảng III.3 Kết quả sàng lọc hoạt tính kh ng vi sinh vật kiểm định của cây Giá 60

Bảng III.4 Kết quả sàng lọc hoạt tính ức chế quá trình sản sinh NO trên đại tế bào RAW264.7 của các hợp chất phân lập từ cây Đơn l đỏ 61

Bảng III.5 Kết quả giá trị IC50 của các hợp chất thể hiện hoạt tính 61

Bảng IV.1 Số liệu phổ NMR của EA-1 và hợp chất tham khảo 67

Bảng IV.9 Số liệu phổ NMR của EC-1 và hợp chất tham khảo 91

Bảng IV.22 Bảng thống kê các hợp chất phân lập được từ cây Đơn l đỏ 118

Trang 9

DANH MỤC HÌNH

Hình II.1 Ảnh tiêu bản cây Giá (Excoecaria agallocha L.) 37

Hình II.2 Ảnh tiêu bản cây Đơn l đỏ (Excoecaria cochinchinensis Lour) 38

Hình III.1 Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cặn chiết CHCl3 cây Giá 46

Hình III.2 Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cặn chiết EtOAc cây Giá 48

Hình III.3 Sơ đồ phân lập các hợp chất từ dịch nước cây Giá 49

Hình III.4 Sơ đồ phân bố c c phân đoạn từ cặn chiết MeOH cây Đơn l đỏ 50

Hình III.5 Sơ đồ phân lập các hợp chất từ phần dịch nước của cây Đơn l đỏ 51

Hình IV.1 Cấu trúc của EA-1, tương t c COSY, HMBC chính và chất tham khảo 62 Hình IV.2 Phổ HR-ESI-MS của hợp chất EA-1 62

Hình IV.3 Phổ 1H NMR của hợp chất EA-1 63

Hình IV.4 Phổ 13C NMR của hợp chất EA-1 63

Hình IV.5 Phổ HSQC của hợp chất EA-1 64

Hình IV.6 Phổ HMQC của hợp chất EA-1 64

Hình IV.7 Phổ COSY của hợp chất EA-1 65

Hình IV.8 C c tương t c NOESY của hợp chất EA-1 66

Hình IV.9 Phổ NOESY của hợp chất EA-1 66

Hình IV.10 Cấu trúc của hợp chất EA-2 và hợp chất tham khảo 68

Hình IV.11 Phổ HR-ESI-MS của hợp chất EA-2 68

Hình IV.12 Phổ 1H NMR của hợp chất EA-2 69

Hình IV.13 Phổ 13C NMR của hợp chất EA-2 69

Hình IV.14 Phổ HSQC của hợp chất EA-2 69

Hình IV.15 Phổ HMBC của hợp chất EA-2 70

Hình IV.16 Phổ COSY của hợp chất EA-2 70

Hình IV.17 Phổ NOESY của hợp chất EA-2 70

Hình IV.18 C c tương t c COSY, HMBC và NOESY của EA-2 71

Hình IV.19 Cấu trúc của hợp chất EA-3 và c c tương t c HMBC chính 73

Trang 10

Hình IV.24 Cấu trúc của hợp chất EA-8 80

Hình IV.25 Cấu trúc của hợp chất EA-9 83

Hình IV.26 Cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ cây Giá 84

Hình IV.27 Cấu trúc của EC-1 và hợp chất tham khảo 85

Hình IV.28 Phổ HR-ESI-MS của hợp chất EC-1 85

Hình IV.29 Phổ 1H NMR của hợp chất EC-1 86

Hình IV.30 Phổ 13C NMR của hợp chất EC-1 87

Hình IV.31 Tương t c HMBC của hợp chất EC-1 88

Hình IV.32 Phổ HSQC của hợp chất EC-1 88

Hình IV.33 Phổ HMBC của hợp chất EC-1 89

Hình IV.34 Phổ COSY của hợp chất EC-1 90

Hình IV.35 Phổ NOESY của hợp chất EC-1 90

Hình IV.36 Cấu trúc của EC-2 và c c tương t c COSY, HMBC chính 92

Hình IV.37 Cấu trúc của EC-3 và c c tương t c HMBC chính 94

Hình IV.42 Cấu trúc của hợp chất EC-8 và c c tương t c HMBC chính 102

Hình IV.43 Cấu trúc của hợp chất EC-9 và c c tương t c COSY, HMBC chính 105 Hình IV.44 Phổ HR-ESI-MS của hợp chất EC-9 105

Hình IV.45 Phổ 1H NMR của hợp chất EC-9 106

Hình IV.46 Phổ 13C NMR của hợp chất EC-9 106

Hình IV.47 Phổ HSQC của hợp chất EC-9 107

Hình IV.48 Phổ HMBC của hợp chất EC-9 109

Hình IV.49 Phổ COSY của hợp chất EC-9 109

Hình IV.54 Cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ cây Đơn l đỏ 119

Trang 11

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

epithelial cell line

Dòng tế bào ung thư biểu mô phổi người

Resonance Spectroscopy

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13

by Polarisation Transfer Phổ DEPT

Medium

Môi trường nuôi cấy tế bào DMEM

EC 100 Effective Concentration 100% Nồng độ có hiệu quả 100%

EC 50 Effective Concentration 50% Nồng độ có hiệu quả 50%

Spectrum

Phổ khối ion hóa phun mù điện tử

Spectroscopy

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton

1

H- 1 H COSY

1 H-1H Chemical Shift Correlation Spectroscopy Phổ tương t c proton-proton

Connectivity

Phổ tương t c dị hạt nhân qua nhiều liên kết

of-Flight Mass Spectrometer

Phổ khối phân giải cao thời gian bay

Quantum Coherence

Phổ tương t c dị hạt nhân qua 1 liên kết

IC 50 Inhibitory concentration 50% Nồng độ ức chế 50%

Trang 12

and Applied Chemistry

cell line

Dòng tế bào ung thư biểu mô người

adenocarcinoma cell line Dòng tế bào ung thư vú người

MTT

[3-(4,5-dimethylthiazol-2- yl)2,5-diphenyltetrazolium bromide]

[3-(4,5-dimetylthiazol-2-yl)2,5- diphenyltetrazoli bromua]

TKI Tyrosine Kinase Inhibitor Chất ức chế tyrosine kinase

s: singlet; d: doublet; dd: doublet doublet; ddd: doublet doublet doublet; t: triplet; dt: doublet triplet; q: quartet; qui: quintet; m: multiplet; br: broad

Tên của các hợp chất đƣợc sử dụng nguyên gốc theo tiếng Anh

Trang 13

MỞ ĐẦU

Trải suốt lịch sử nhân loại, nguồn sinh vật biển và nguồn thực vật đã trở thành nguồn nguyên liệu tiềm năng cho nghiên cứu phát hiện các biệt dược phục vụ chăm sóc sức khỏe cộng đồng Hơn 70% thuốc chống ung thư trên thị trường hiện nay có nguồn gốc thiên nhiên hoặc được tổng hợp theo mẫu hình cấu trúc của hợp chất thiên nhiên Song song bệnh ung thư hiện đang là vấn đề đau đầu của các nhà khoa học, c c căn bệnh liên quan đến kh ng sinh trước đây được điều trị bằng cách dùng các thuốc kh ng sinh như penicillin, cephalosporin Tuy nhiên, hiện nay đã xuất hiện tình trạng lạm dụng thuốc kháng sinh không những ở Việt Nam và cả trên thế giới, ngoài c c nguyên nhân thường gặp như ở các quốc gia khác, còn có nguyên nhân từ thói quen tự chữa trị và “bắt chước” đơn thuốc của người dân Chính những nguyên nhân này làm xuất hiện hiện tượng gọi là kháng kháng sinh Kháng kháng sinh là tình trạng các vi sinh vật như vi khuẩn, vi rút, nấm và ký sinh trùng thay đổi cách thức hoạt động, làm cho các thuốc trị bệnh do chúng gây ra trở nên vô hiệu Trên thế giới đã xuất hiện các vi khuẩn kháng hầu hết kháng sinh, còn gọi là vi khuẩn siêu kháng thuốc Vấn đề kháng thuốc không phải là mới, nhưng đã trở nên nguy hiểm, cấp b ch, đòi hỏi phải có nỗ lực tổng hợp nhằm giúp nhân loại tránh khỏi cảnh quay trở lại thời kỳ chưa có thuốc kh ng sinh (năm 1942)

Vai trò quan trọng của các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học đã được khẳng định từ các nền y học cổ truyền cho đến y học hiện đại Giá trị của chúng không chỉ có công dụng trực tiếp làm thuốc chữa bệnh mà vì còn có thể dùng làm nguyên mẫu hoặc cấu trúc dẫn đường cho sự phát hiện và phát triển nhiều dược phẩm mới Trong việc nỗ lực điều tra, nghiên cứu và tìm kiếm nguồn dược liệu phục vụ cho c c chương trình chăm sóc sức khỏe cộng đồng, việc thực hiện các nghiên cứu, tìm kiếm các hợp chất có nguồn gốc từ thiên nhiên có hoạt tính gây độc

tế bào, ức chế sự phát triển của tế bào ung thư, c c nguồn kháng sinh thế hệ mới… để ứng dụng trong phòng ngừa, chữa trị các bệnh ung thư, kh ng sinh, kh ng lao… là một trong những nhiệm vụ đặc biệt quan trọng đã và đang được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm Bên cạnh các nguồn tài nguyên thực vật có mạch trên đất liền, nguồn tài nguyên sinh vật biển, nguồn tài nguyên thực vật rừng ngập mặn và thực vật tham gia ngập mặn đã và đang trở thành đối tượng thu hút nhiều sự quan tâm

Tiêu đề	Nghiên Cứu Thành Phần Hoá Học Và Hoạt Tính Sinh Học Của Lá Cây Giá (Excoecaria Agallocha L.) Và Cây Đơn Lá Đỏ (Excoecaria Cochinchinensis Lour.)
Tác giả	Lại Hợp Hiếu
Người hướng dẫn	PGS. TS. Ngô Đại Quang, TS. Nguyễn Văn Thanh
Trường học	Học viện Khoa học và Công nghệ
Chuyên ngành	Hóa hữu cơ
Thể loại	luận án tiến sỹ hóa học
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	15
Dung lượng	562,18 KB