Nghiên cứu thành phần hóa học của nấm nuôi cấy Địa y nigrovothelium inspertropicum

em cơ hội được tim higu thêm một lĩnh vực mới, điều mà em cho rằng nó sẽ giúp ích cho bản thân em trên con đường sau này, Em cũng xin bày tỏ sự trần trọng và biết ơn đến các thầy, cô tro

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRUONG DAI HOC SU PHAM THANH PHO HO CHi MINH KHOA HOA HQC

Duong Gia Huy

NGHIEN CUU THANH PHAN HOA HOC CUA

NAM NUOI CAY DJA Y NIGROVOTHELIUM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRUONG DAI HOC SU PHAM THANH PHO HO CHi MINH KHOA HOA HQC

SP TP, HỖ CHÍ MỊNH

Dương Gia Huy

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẢN HOÁ HỌC CỦA NAM NUOI CAY DIA Y NIGROVOTHELIUM INSPERTROPICUM

Chuyên ngành: Hóa hữu cơ

KHÓA LUẬN TÓT NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS DƯƠNG THÚC HUY

Thanh phố Hồ Chí Minh - 2024

'Khóa luận tốt nghi này là sản phẩm nại cứu đánh dấu đừng cho chặng đường 4 năm dại học của em, Em xin gũi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên hướng dẫn

"khóa luận tốt nghiệp khóa luận của em - PGS.TS Dương Thúc Huy đã hướng dẫn và cho

em cơ hội được tim higu thêm một lĩnh vực mới, điều mà em cho rằng nó sẽ giúp ích cho bản thân em trên con đường sau này,

Em cũng xin bày tỏ sự trần trọng và biết ơn đến các thầy, cô trong khoa Hóa học

trường Đại học Sư phạm Thành ph Hồ Chí Minh đã luôn tạo điều kiện giảng dạy, truyền

đạt những trí thức quý báu về cả lý thuyết lẫn kỹ năng thực nghiệm trong suốt những năm

cua, từ đồ giáp em có thể tiến hành thực hiện và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này

Ngoài ra, em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến những anh, chị, bạn bẻ và đàn

em trong phòng thí nghiệm Hóa Hữu cơ đã giáp đỡ, hướng dẫn, chỉa sẽ những kinh một cách thành công nhất

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến tắt cả bạn bê và đình đã luôn ủng hộ, luôn sắt cánh và hỗ trợ em trong những năm vừa qua, giúp em trên con đường hye tip Nếu không có sự giáp đỡ của mọi người, em sẽ không có được ngũy hôm nay,

Em xin cảm ơn tắt cả mọi người

‘TP HB Chi Mink, 08 tháng 05 năm 2034

" 2.2 Nguyên liệu " 2.2.1 Nguyên liệu thực vật địa y Niroyotielium inspertropicum 2.2.2 Nguyên liệu thực vật nắm nuôi cấy từ địa y Nigrovotheliuen inspertropicum " 2.3 Phương pháp tiến hành

3⁄22 Biện luận cầu trúc hoá học của hợp chất NI62 18 3.3 Khio sit edu tric hos hge cia hop chit NIG 20

3.3.2 Bign lun cau tric hos he cia hop chat NIG 21

Tiếng Anh Tiếng Việt

Proton Nuclear Magnetic Resonance

‘Carbon Nuclear Magnetic Resonance

Electronic Circular Dichroism

Half Maximal Inhibitory

Part per milion

Tia eye tim

"Phổ công hưởng từ hạt nhân proton

"Phổ công hưởng từ hạt nhân carbon 13

Độ dịch chuyển hoá học Phần triệu

DANH MYC BANG, BIEU

Bang 3.1 So sinh dv ligu phd NMR của hợp chất NH6 với aspermytin Á 1 Bang 3.2 So sinh di ligu pho NMR cua hop chat NI62 véi corynesidone A 20 Bang 3.3 So sinh dit ligu pho NMR của hợp chất NI6 với ()-semivioxanthin 2

DANH MỤC SƠ ĐỎ

Sơ đồ 2.1 Quy trình điều chế cao EIOAc, các phân đoạn cao tương ứng và phân lp các hợp chất

Tình 1.1 Một số loài nắm thuộc họ Trypetheliaceae 4 Tình 1.2 Một số hợp chất phân lập từ họ Trypethliaecae 7 Mình 1.3, Một số hình ảnh về Nigrovothelium inspertropicum Tình 3.1, Câu trúc hoá học và mot sé trong quan HMBC, COSY, NOESY sii

Hình 3.2.1 Cầu trúc hoá học của NI62 và corynesidone A 3 Hình 3.2.2 Một số tương quan HMBC và NOESY của NI62 19 Hình 3.3.1 Phổ ECD Lin lượt ciia NIG và (+)-semivioxanthin, 22 ink 3.3.2 Chu tne ho hae HMBC cia NIG vs (4)-semivoxanthi 22 Hình 3.3.3 Một số tương quan HMBC của N6 2 Hinh 4.1, Ciu trie hos hoe của các hợp chất đã cổ lập được 24

"Phụ lục 1 Phổ MS của NH6

Phy Iye 2 Pho !H-NMR của NH6 trong Acetone-ds Phy Iye 3 Phỏ JMOD của NH6 trong Acetone- Phy Iye 4 Phỏ HMBC của NH6 trong Acetone-ds Phy Iye 5 Pho HSQC cia NIU6 trong Acetone-ds Phụ lục 6 Phỏ COSY của NH6 rong Chloroform-d Phụ lục 7 Phỏ NOESY của NIL6 trong Chloroform-d Phy lục 8 Phỏ 'H-NMR của NI62 trong CD:OD Phụ lục 9 Phỏ ''C-NMR của NI62 trong CD;OD Phy lục 10 Phô HMBC của NI62 tong CD:OD

"Phụ lục 11 Phô HSQC cita NI62 trong CD,0D Phụ lục 12 Phô NOESY của NI62 trong CD:OD

"Phụ lục 13 Pho MS cia NIG

Phy lục 14 Phd ‘H-NMR ciia NI6 trong Acelone-d,

"Phụ lục 15, Phổ ‘H-NMR cia NI6 trong Chloroform-d, Phy lục 16 Pho JMOD cia NI6 trong Acetone-ds

"Phụ lục 17, Pho HMBC ciia NI6 trong Acetone-d,

LỜI MỞ ĐẦU

“Từ xa xưa, các bài thuốc dân gian đã luôn được người dân trên khắp thể giới sử dụng

bệnh thường gặp như sốt, ho, viêm nhiễm,

một cách phổ biển nhằm điều trị những cã

ia có điều kiện khí hậu thuận lợi

hay các vết thương ngoài da Đặc biệt ở những quốc

cho các loài thực vật sinh trưởng, ngành y dược cỗ truyền có nguôn gốc từ những bài

thuốc dân gian lạ càng phát triển Việt Nam với vị tí địa lý nằm trong vành đai nhiệt

đới, có rừng già rậm rạp trải tộng, có biên độ nhiệt quanh năm ở mức cao, ôn định và khí

hậu âm uớt kéo đài Hệ sinh thái vùng cao nguyên miễn Bắc và miền Trung Việt Nam có

canh, hấu hết

nhiều loại rừng, từ rừng rụng lá đến rừng rung lá hỗn hợp và rừng thười

đều đã được phục hồi sau khi các khu vực này được công nhận là Vườn quốc gia [I]

"Điều kiện khí hậu như vậy đã giúp Việt Nam trở thành quốc gia có sự đa dạng thực vật

vô cùng lớn với số lượng lớn các loài cây, phân bổ rộng rãi trên khắp cả nước Cũng vì lễ

đó mà ngành khoa học nghiên cứu các hợp chất có nguồn gốc từ thiên nhiên đang ngày càng phát triển mạnh mẽ

Địa y là một dạng công sinh giữa nim (mycobiont) va thể quang hợp (photobion0 có khả năng tạo ra nhiều hợp chất độc đáo với tiềm năng lớn rong trong sinh học và sinh

thái, là đổi tượng nghiên cứu vô cùng đáng chú ý [2] Nigrovothelium inspertropicum,

một loài địa y thuộc họ Trypetheliaceae được báo cáo lẫn đầu tién bai Liicking va cộng cũng như hoạt tính sinh học liên quan đến loài này Nhận thấy tiềm năng của địa y nói thành phần hoá

hiện với mong muốn làm rõ được thành phần hóa học của loài địa y này cũng như xây lọc của nắm nuôi cấy địa y Nigrovothetium inspertropicum” duge thực

cdựng cơ sở cho những nghiên cứu về hoạt tính sinh học có liên quan

1.1 Mô tả về địa y

"Địa y là những loài nắm (mycobiont) có sự tạo thành mi liên kết cộng sinh với tảo lục

hoặc vì khuẩn lam (photobion) nhằm đáp ứng nhu cầu về mặt dinh dưỡng Phần

myeobiont của địa y có khả năng tạo ra nhiễu chất chuyển hóa chuyên biệt ở cả trạng thái

tự nhiên và trạng thái nuôi cấy, thông qua các con đường polymalonate, shikimate và mevalonate |4] Trong mối quan hệ cộng sinh của địa y, mycobiont thiếu đi kha năng

<quang hop va phi ấy nguồn cabon từ photobiont để phát tin Đổi ki, chúng sẽ đảm bio

sung cắp đủ nước, ánh sáng, muối khoáng và trao đổi khí cho photobiont Một số nhà địa y

học có xu hướng xem mối quan hệ này là một kiểu ký sinh được kiểm soát bởi nắm hơn là

sông sinh lẫn nhau Điễu này một phần là do nắm có thể hình thành haustoria ~ logic thự chất định đường 2]

n mỗi quan hệ cộng sinh

Hóa thạch được tìm thấy của địa y chỉ ra rằng nắm đã phát t với các sinh vật quang tự dưỡng trước khi xui

mạch |5] Theo ước tính, đã có khoảng 19409 loài địa y được chấp nhận thuộc vào 1002 hiện quá trình tiễn hóa của thực vật có

chi khác nhau, nhưng ước tính này chỉ chiếm 50-65 % mức độ phong phú thật sự của loài

I6] 7| Riêng ở Ấn Độ đã có khoảng 2540 loài địa y được biết đến, trong đó có 1047 loài

tiềm 41.22 %) được tìm tháy ở phía Đông Day Himalaya [8]

Tự trên cơ sở hình thi và môi trường sông diay thường được chỉa thành ba nhóm Hình thái chính: enusose, foliose, và ruetieose |9] Dạng hình thi được biết đến nhiều nhắt

la foliose, trong đồ mycobiont có thllus giếng như chiếc lả được hình thành bởi các thùy

de có mức độ phân nhánh khác nhau và chỉ gắn một phần vào lớp nền Ngược lại với

vỏ ở bể

âu hết địa y lại là crustose, ít phân hóa hơn, thiết những quan sát thông thường

"mặt đưới và được gắn chặt vào lớp nn Mặt khác, địa y fruetose thể hiện nhiều hình dạng

“khác nhau với thân, cành nhỏ và các cấu trúc giống như lá hướng lên thing đứng [2]

Địa y có khả năng tạo ra nhiều hợp chất độc đáo với tim năng lớn rong trong sinh học và sinh thái, chẳng hạn như khả năng kháng khuẩn [10] Tổng cộng có hơn 1050 hop

thái cộng sinh hay không cộng sinh Tuy nhiễn, các nghiên cứu đã cho thấy nắm nuôi cấy

địay có khả năng tạo ra các chất chuyển ha vô cũng đa dạng trong điề kiện khắc nghiệt

an quan đến các cỉ

mà không thể phát hiện trong địa y tự nhiên, nhưng vẫn có cắt

chuyển hóa của nắm [14], [15], [I6]

1.2 Sơ lược về họ Trypetheliaceae

“Trypetheliacease là một họ địa y crustose [17] được nhà thực vật học người Đức Franz Gerhard Eschweiler, đặt tên vào năm 1824 Trong định nghĩa ban đầu của mình,

ông đã xếp họ này gồm cúc chỉ: Arlionia, Porothelium, Medusula, Ophthalmidium

Trypethelium, Astrothelium, Glyphis, Chiodecton, vi Conioloma {18}, Ba s6 cée lodi địa

họ có tên tương đồng với Trypetheliaceae có thé ké đến như Anhopyreniaccae, Anlhapyrenia là một chỉ điển hình của họ Anhopyreniaeeae đã được xếp vào họ Trypelheliaceae vào năm 2021 [21] Và vào năm 2008, họ này được đề xuất thuộc vào bộ Trypethsliales [22] Trong bản tóm tắt sửa đổi năm 2016 về Trypetheliaccae, André Aptroot và Robert Litcking 43 chip nhin ho này gồm 418 loài, phân bổ trong 15 chỉ: Aptrootia (3), Architrypethelinm (7), Astrothelium (242), Bathelium (16), Bogoriella (29),

Constrictolumina (9), Dictyomeridium (1) Distothelia (3) Marcelaria (3)

Nigrovothelium (2), Novomicrothelia (1), Polymeridium (50), Pseudopyrenula (20), Trypethelium (16), và Viridothetium (10) [19]

“Trypetheliaceae phân bổ chủ yếu ở vùng nhiệt đới đến cận nhiệt đói, với số lượng

loi được báo cáo từ Trung và Bắc Nam Mỹ, Ấn Độ, Đông Nam A, va Uc

nghiên cứu, đặc biệt là từ Costa Riea và Venezuela, đã chứng mình rằng các loài xuất

nở các vũng đất thấp hoặc rồng nhiệt đối vùng nữ thấp (0-1000 m), và cả ở thảo

nguyên với mùa khô rõ rệt [23]

Hình 1.1 Một số loài nắm thuộc họ Trypetheliaceae [23].

năng địa y hóa yếu hoặc không hình thành địa y trong họ nay gém Alloarthopyrenia,

khi đó, các nhánh chính luôn tổn tại ở trong tự nhiên ở trạng thái địa y với thallus có cấu

my ter), Che eit ny ge Mat xm in att doe

ảnh tổng hợp polykeide của khung quinone Kết quả thực nghiệm còn cho thấy các hợp chất từ 1 ~ 4 có tác dung ức chế vừa phải với vi khuẩn Bacillus subtilis 25)

Năm 2010, từ cao EIOA€ thô cũn nắm nuôi cấy địay Atroticlimm sp Sun và cộng

sự đã lằn nữa phân lập thành công hợp hắt trypethelone (1) và trypethelone methyl ether

Kháng khuẩn chống lại Baciflus ubiis cồn cho thấy hoạt tính kháng khuẩn tương đối đổi

hi 46, hop chit (2) va () cho thấy hoạt tính yêu với hai chủng khuin Enterococcus {faecalis 850E va Staphylococcus aureus (26)

Năm 2013, Takenaka và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu thành phẩn hóa học của

nắm môi cấy có nguồn gốc từ bào từ của loài diay crustose Trypethelium sp thu hai ở

Việt Nam Nhóm của ông đã báo cáo sự có mặt của bốn hợp chit: (+)-trypethelone

methyl ether (6), (+)-8-hydroxy-7-methoxytrypethelone (7),

(+)-7,8-dihydro-6-hydroxy-3-methoxy-1,7.7,8-tetrameth 5.6]naphthol 8-be}furan-S-one (8), va (4) selerodin (9), Trong d6 c6 (8) là một napthoqtinone và (9) là mét phenalenone lẫn đầu được ủm thấy (271

im 2019, Jarupinthusophon và cộng sự đã phân lập năm hợp chất napthoguinone:

‘S-trypethelone methyl ether (10) có hoạt tính ức chế chọn

được phân lập cho thấy (-—)

lọc với các đồng tế bào HCTI 16 và A549 với các giá trị ICs lẫn lượt là 032 + 003 và

1.05 +0.12 uM [28|

Cùng năm 2019, bên cạnh ba hợp chất đã từng được công bổ là (+)-8:hydroxy-7- methoxytrypethclone G7), (+)-ypethelone (18), và (-)-typethelone (13), Basnet va cộng

sự đã tìm thấy hai hợp chất màu mới là typethclonammide A (16) có mầu vàng và #"

hydroxytrypethelone (17) có màu tím sim từ cao ethyl acetate thé của nắm muôi cấy địa y

Trypetheliiem eluteriae Cả năm hợp chất đều được đánh giá khả năng gây độc tế bào đối

với các đồng t bào A349, HepG2, và RKO cũng như tác dụng chống oxy hóa đối với

DPPH [29]

im 2020, Sri iwasan va nhém cia dng đã

y thuậc loài Trapetieliun chưeriae và phân lập được chín hợp chất bao gồm bảy mehyl chher (6, #hydrotytypehclone mehyl ether Ơ), 78-dhydro6-hydroty-3-

methoxy-l,7,7,8-tetramethyÌ-5ff-furo[2:35,6]naphtho 1,8-bc|Íuran-5-one (8), sclerodin (9), trypethelone (15), 8-methoxytrypethelone (18), 4'

methyl ether (19), va 5'-hydroxy-8-ethoxytrypethelone (20) Sau hyp chit (3, 8, 9, 15, 18, \ydroxy-8-methoxytrypethelone

và 19) đã được thir nghigm hoại tính chẳng lạ trục Khun Mycobacterium tuberculosis

MIC là 12.5 mg/mL |4]

Nam 2020, Duong và cộng sự đã nghiên cứu thành phần hóa học của nắm nụ

y địa y Pseudopyrenula subm.date và phân lập được sáu hợp chất gồm có: subnudatonc A

(21), subnudaone CB (22) - 1-(2-hydroxy-L26-rimethyLl.2.4a.5.67.8.8a-

‘octahydronaphthalen-1-yDethanone (23), libertalide C (24), aspermytin A (25), và 6,7-

đimethoxy hydroxymellin (26), Cầu hình tuyệt đối cũa hợp chất (21) được xác định rõ bằng phương pháp phân tích nhiễu xạ a X đơn tỉnh th hợp chất này chinh Ia polyketide

decalin dimer dau tiên được tim

trong tự nhiên, Kết quả thử nghiệm hoạt tính cũng

sho thấy (21) có khả năng gây độc tế bào đối với hai đồng tế bảo ung thư (K562 và MCE-

các giá trị ICso lần lượt là 23.5 + 1.0 và 51.9 + 1.4 #M [30]