Khảo sát thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của Bần trắng (Sonneratia alba) và Bần ổi (Sonneratia ovata), họ Bần (Sonneratiaceae), mọc ở rừng ngập mặn Cần Giờ, TP HCM - NCS. Nguyễn Thị Hoài Thu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  NGUYỄN THỊ HOÀI THU KHẢO SÁT THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA BẦN TRẮNG (SONNERATIA ALBA) VÀ BẦN ỔI (SONNERATIA OVATA), HỌ BẦN (SONNERATIACEAE), MỌC Ở RỪNG NGẬP MẶN CẦN GIỜ - TP HCM Chuyên ngành: Hóa hữu Mã số: 62 44 27 01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HĨA HỌC TP Hồ Chí Minh – 2015 Cơng trình hồn thành Đại học Khoa Học Tự Nhiên Đại học Quốc Gia TP HCM Người hướng dẫn khoa học: GS TS Nguyễn Kim Phi Phụng (Việt Nam) GS TS Poul Erik Hansen (Đan Mạch) Phản biện 1: Phản biện 2: PGS.TS Trần Hùng PGS.TS Trần Công Luận Phản biện 3: Phản biện độc lập 1: Phản biện độc lập 2: PGS.TS Phạm Đình Hùng PGS.TS Phan Minh Giang TS Trần Thị Phương Thảo Luận án bảo vệ trước hội đồng chấm luận án cấp sở đào tạo, họp Đại học Khoa Học Tự Nhiên Vào hồi ngày tháng năm 2015 Có thể tìm hiểu luận án Thư viện Tổng hợp Thư viện Đại học Khoa Học Tự Nhiên – Đại học Quốc Gia TP HCM DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ Nguyen Thi Hoai Thu, Lam Phuc Khanh, Nguyen The Duy, Nguyen Thi Kim Chanh, Nguyen Kim Phi Phung, Poul Erik Hansen (2011), Chemical constituents from leaves of Sonneratia alba J E Smith (Sonneratiaceae), Tạp chí Phát Triển Khoa học Cơng Nghệ, 14(6), 11–17 Nguyen Thi Hoai Thu, Lam Phuc Khanh, Poul Erik Hansen, Nguyen Kim Phi Phung (2011), Some triterpenoid and phenolic compounds from leaves of Sonneratia alba J.E Smith and their acetylcholinesterase inhibitions, Tạp chí Khoa học Cơng Nghệ, 49(5B), 715–721 Nguyen Thi Hoai Thu, Poul Erik Hansen, Nguyen Kim Phi Phung (2014), Thành phần hóa học cao ethyl acetate Bần ổi Sonneratia ovata, mọc rừng ngập mặn Cần Giờ Tp HCM, Tạp chí Y học TP HCM, 18(1), 217–221 Thi Hoai Thu Nguyen, Nguyen Kim Tuyen Pham, Khanitha Pubhom, Poul Erik Hansen, Kim Phi Phung Nguyen (2014), Structure elucidation of four new megastigmanes from Sonneratia ovata Backer, Magnetic Resonance in Chemistry, 52, 795–802 Nguyen Thi Hoai Thu, Poul Erik Hansen, Nguyen Kim Phi Phung (2015), Cô lập xác định cấu trúc luteolin dẫn xuất từ Bần ổi Sonneratia ovata, Tạp chí Y học TP HCM, 19(1), 275–279 Thi Hoai Thu Nguyen, Huu Viet Thong Pham, Nguyen Kim Tuyen Pham, Ngo Diem Phuong Quach, Khanitha Pubhom, Poul Erik Hansen, Kim Phi Phung Nguyen, Chemical constituents from Sonneratia ovata Backer and their in vitro cytotoxicity and acetylcholinesterase inhibitory activities, Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, (Available online 11 April 2015) DOI information: 10.1016/j.bmcl.2015.04.017 MỞ ĐẦU Việt Nam nằm vùng nhiệt đới, nóng ẩm, gió mùa, nên có thảm thực vật phong phú đa dạng kho tàng dược liệu quý giá Rừng ngập mặn với loài động, thực vật đóng vai trị quan trọng hệ sinh thái ven biển Việt Nam Tuy nhiên, hiểu biết thành phần hóa học tác dụng sinh học lồi ngập mặn cịn hạn chế Vì vậy, luận án đặt vấn đề nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính sinh học hai loài Sonneratia alba J.E Smith Sonneratia ovata Backer, mọc rừng ngập mặn Cần Giờ TP HCM, nghiên cứu mặt hóa học hoạt tính sinh học, đặc biệt chưa nghiên cứu Việt Nam Nội dung thực luận án khảo sát thành phần hóa học hai lồi Bần trắng Sonneratia alba J.E Smith Bần ổi Sonneratia ovata Backer, thử nghiệm in vitro hoạt tính gây độc tế bào ức chế acetylcholinesterase cao chiết hợp chất cô lập Kết đạt luận án góp phần làm sáng tỏ thành phần hóa học chi Sonneratia Bên cạnh đó, thử nghiệm hoạt tính sinh học thực hợp chất tinh khiết lập được, góp phần nâng cao giá trị ứng dụng loài Chúng tơi chọn thử nghiệm hoạt tính ức chế acetylcholinesterase hoạt tính gây độc ba dịng tế bào ung thư cổ tử cung (HeLa), ung thư phổi (NCI–H460) ung thư vú (MCF–7) Một số hợp chất có hoạt tính tiến hành thử nghiệm xác định IC50 khả gây độc tế bào lành (tế bào nguyên sợi người) ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN Trong phần cô lập hợp chất tinh khiết từ hai lồi thuộc chi Sonneratia, chúng tơi lập 58 hợp chất, có hợp chất hỗn hợp hợp chất mới, 44 chất lần biết đến chi Sonneratia, 21 chất lần báo cáo Sonneratia alba 38 chất lần báo cáo Sonneratia ovata Kết thử hoạt tính ức chế acetylcholinesterase cho thấy cao trích hai lồi có hoạt tính yếu khơng có hoạt tính Trong số hợp chất lập, có hợp chất phenol có tiềm ức chế acetylcholinesterase Kết thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư (Hela, NCI-H460, MCF-7) cho thấy số hợp chất, gồm hợp chất phenol, lignan triterpen có hoạt tính 1, dịng tế bào Trong đó, hai hợp chất (67, 94) gây độc dòng tế bào MCF-7 với IC50 49.75 41.30 g/mL, không gây độc tế bào nguyên sợi người (tế bào thường) nồng độ 100 µg/mL BỐ CỤC CỦA LUẬN ÁN Luận án gồm 255 trang, với phần nội dung 143 trang phân thành phần sau: Giới thiệu (1 trang), Chương 1: Tổng quan (9 trang), Chương 2: Thực nghiệm (13 trang), Chương 3: Kết bàn luận (102 trang), Chương 4: Kết luận kiến nghị (2 trang), Cơng trình cơng bố (1 trang), Tài liệu tham khảo (15 trang, với 133 tài liệu tham khảo) Riêng phần Phụ lục có 112 trang gồm 215 phổ IR, 1D 2DNMR, phổ MS Toàn luận án có 23 bảng, 10 hình ảnh sơ đồ Danh mục cơng trình với riêng, gồm 02 báo đăng nhận đăng tạp chí quốc tế (Magnetic Resonance in Chemistry, Bioorganic Medicinal Chemistry Letters), 04 báo đăng tạp chí chuyên ngành nước (Tạp chí Khoa Học Cơng Nghệ, Tạp chí Phát Triển Khoa Học Cơng Nghệ, Tạp chí Y Học TP HCM) NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN CHƯƠNG TỔNG QUAN Tổng hợp tài liệu nghiên cứu trước tác giả nước, nội dung: mô tả thực vật, nghiên cứu dược học nghiên cứu hóa học Các tài liệu tham khảo cho thấy giới, chi Sonneratia có 20 lồi, Việt Nam có lồi, lồi Sonneratia caseolaris (L.) Engl khảo sát nhiều thành phần hóa học hoạt tính sinh học CHƯƠNG THỰC NGHIỆM Chương liệt kê hóa chất, thiết bị thí nghiệm, ngun tắc thử nghiệm hoạt tính sinh học, với quan đo phổ nghiệm thực thử nghiệm hoạt tính sinh học 2.1 Trích ly lập hợp chất Hình 2.1 Sonneratia alba J.E Smith Hình 2.2 Sonneratia ovata Backer 2.1.1 Điều chế loại cao Lá Bần trắng Sonneratia alba J.E Smith Bần ổi Sonneratia ovata Backer thu hái rừng ngập mặn Cần Giờ TP HCM định danh TS Võ Văn Chi cố Dược sỹ Phan Đức Bình Mẫu tiêu thực vật lưu trữ Bộ mơn Hố hữu cơ, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên, ký hiệu mẫu US-B005 (Bần trắng) US-B006 (Bần ổi) Mẫu cắt nhỏ, sấy khô, xay nhuyễn trích phương pháp ngâm dầm methanol nhiệt độ phòng, dung dịch lọc qua giấy lọc thu hồi dung môi áp suất thấp, thu cao thô metanol Phần cao thô methanol tiếp tục hịa tan vào nước sau chiết lỏng–lỏng với dung mơi có độ phân cực tăng dần, thu hồi dung môi áp suất thấp có cao tương ứng 2.1.2 Trích ly, lập hợp chất từ hai lồi thuộc chi Sonneratia Việc trích ly lập thực sắc ký cột cổ điển với silica gel pha thường pha đảo RP-18 kết hợp với sắc ký mỏng 2.2 Thử nghiệm hoạt tính sinh học 2.2.1 Thử nghiệm hoạt tính ức chế acetylcholinesterase in vitro Hoạt tính ức chế acetylcholinesterase cao chiết hợp chất cô lập thực theo phương pháp Ellman, 1961 chất chứng dương galanthamine Mẫu gửi thử nghiệm Khoa Dược, Đại học Y Dược TP HCM, Khoa Sinh, Đại học Khoa Học Tự Nhiên – TP HCM 2.2.2 Thử nghiệm hoạt tính ức chế in vitro ba dịng tế bào ung thư người tế bào nguyên sợi người hợp chất cô lập Hoạt tính gây độc tế bào kháng lại dịng tế bào ung thư (Hela, NCIH460 MCF-7) hợp chất cô lập thực nồng độ 100 g/mL, sử dụng chất nhuộm Sulforhodamine B (SRB) chất chứng dương camptothecin Các mẫu có hoạt tính tiến hành thử nghiệm xác định liều IC50 khả gây độc tế bào nguyên sợi người Mẫu gửi thử nghiệm Khoa Sinh, Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên – TP HCM CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Kết khảo sát cấu trúc hóa học Từ hai lồi Bần trắng Bần ổi, cô lập 58 hợp chất, có hợp chất mới, hỗn hợp hợp chất Cấu trúc hóa học hợp chất lập xác định cách phân tích liệu phổ nghiệm MS, 1D 2D–NMR, đo lực triền quang nhiệt độ nóng chảy, kết hợp so sánh với tài liệu tham khảo, trình bày chi tiết luận án Các hợp chất phân loại theo nhóm, sau: Nhóm A: Steroid (3 hợp chất biết) Nhóm B: Triterpenoid (8 hợp chất biết) Nhóm C: Flavonoid (8 hợp chất biết) Nhóm D: Lignan (10 hợp chất biết) Nhóm E: Megastigmane (12 hợp chất: mới, hỗn hợp chất biết) Nhóm F: Hợp chất phenolic (13 hợp chất: biết) Nhóm G: Hợp chất khác (4 hợp chất: biết) Quyển tóm tắt luận án trình bày khảo sát cấu trúc hóa học vài hợp chất 3.1.1 Khảo sát cấu trúc hoá học sonnerstigmane A (74a) sonnerstigmane B (74b) Hợp chất 74a 74b cô lập từ phân đoạn A2 loài S ovata  Khối phổ: HR-ESI-MS (ghi nhận ion dương): m/z 261.1479 [M+Na]+ (tính tốn lý thuyết cho C14H22O3+Na, 261.1467)  Phổ 1H, 13C–NMR: Trình bày Bảng 3.1 Phổ 1H 13C–NMR 74 cho thấy cặp tín hiệu diện với tỉ lệ khoảng 1.2:1.0; đề nghị hỗn hợp hai xuyên lập thể phân 74a 74b Phổ proton 74 cho thấy tín hiệu mũi đôi δH 1.30 (3H, d, 6.5 Hz, H–10) nhóm methyl gắn kề với nhóm methine Điều phù hợp với tương quan COSY proton H–10 với tín hiệu proton δH 3.80 (1H, quint–like, H–9) Hơn nữa, phổ COSY cho thấy tín hiệu tương quan proton H–9 với proton olefin δH 5.72 (1H, dd, 15.6, 5.1 Hz, H–8), proton H-8 với proton olefin khác δH 5.73 (1H, d, 15.6 Hz, H–7) Vì vậy, 74 đề nghị có mảnh >C–CH=CH–CH(OR)CH3 cơng thức Hằng số ghép lớn 15.6 Hz đề nghị cấu hình E nối đơi C–7 Phổ proton cho thấy tín hiệu mũi đơn proton olefin δH 5.89 (H–4), tín hiệu có tương quan COSY với tín hiệu proton methyl bị giảm chắn δH 1.90 (3H, s, H–13) Điều cho thấy nhóm methyl gắn trực tiếp vào nối đơi Bên cạnh đó, phổ HMBC cho thấy tương quan H–13 với tín hiệu carbon δC 127.0 (=CH–, C–4), 162.8 (>C=, C–5), 79.2 (>C(OH)–, C–6), 74 có mảnh – CH=C(CH3)–C(OH)< công thức Ở vùng từ trường cao, phổ proton 74 cịn cho thấy cặp tín hiệu proton mũi đơn hai nhóm gem–methyl δH 1.07 (H–11) 0.99 (H– 12) nhóm >C(CH3)2, cặp tín hiệu proton mũi đôi với số ghép lớn 16.8 Hz δH 2.41 2.26 mà có tương quan HSQC với carbon δC 49.9 (C–2) Hơn nữa, phổ HMBC cho thấy tương quan H–11 H–12 với carbon C–1 (δC 41.3, >C