NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ LOÀI THUỘC CHI UVARIA L. - HỌ NA (ANNONACEAE)
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ …………***………… HỒ VIỆT ĐỨC NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ LOÀI THUỘC CHI UVARIA L - HỌ NA (ANNONACEAE) LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HÀ NỘI, NĂM 2015 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ …………***………… HỒ VIỆT ĐỨC NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ LỒI THUỘC CHI UVARIA L - HỌ NA (ANNONACEAE) LUẬN ÁN TIẾN SĨ HĨA HỌC Chun ngành: Hóa học hữu Mã số: 62.44.01.14 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Phan Văn Kiệm PGS.TS Nguyễn Thị Hoài HÀ NỘI, NĂM 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây cơng trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn khoa học PGS.TS Phan Văn Kiệm PGS.TS Nguyễn Thị Hoài Các kết thu luận án hoàn toàn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận án Hồ Việt Đức LỜI CẢM ƠN Luận án hồn thành Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc đến PGS.TS Phan Văn Kiệm PGS.TS Nguyễn Thị Hồi người hướng dẫn tận tình, chu đáo tạo điều kiện giúp đỡ thời gian thực luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn quan tâm giúp đỡ Học viện Khoa học Công nghệ, Ban lãnh đạo Viện Hóa sinh biển, Phịng Quản lý Tổng hợp tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Y Dược Huế Đại học Huế, Ban Chủ nhiệm Khoa Dược giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho thời gian làm luận án Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán Phịng Thử nghiệm sinh học, Viện Cơng nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam giúp đỡ tơi hồn thành nghiên cứu hoạt tính sinh học Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn tới tập thể cán Phòng nghiên cứu cấu trúc, Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam giúp đỡ tơi nhiệt tình suốt thời gian thực luận án Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè cổ vũ, động viên tơi hồn thành luận án Tơi xin trân trọng cảm ơn ! Hà Nội, ngày… tháng… năm 2015 Tác giả luận án Hồ Việt Đức MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH ix DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC xiii MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu sơ lược họ Na (Annonaceae) 1.2 Giới thiệu chi Bù dẻ (Uvaria) 1.2.1 Đặc điểm thực vật, phân bố công dụng 1.2.2 Các nghiên cứu thành phần hóa học 1.2.2.1 Lớp chất acetogenin 1.2.2.2 Lớp chất alkaloid 1.2.2.3 Lớp chất flavonoid 1.2.2.4 Lớp chất đa oxy hóa cyclohexene 11 1.2.2.5 Lớp chất terpenoid 13 1.2.2.6 Một số hợp chất khác 14 1.2.3 Các nghiên cứu hoạt tính sinh học 16 1.2.3.1 Hoạt tính gây độc tế bào 16 1.2.3.2 Hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm 20 1.2.3.3 Hoạt tính kháng ký sinh trùng 21 1.2.3.4 Hoạt tính kháng virut 23 1.2.3.5 Hoạt tính kháng viêm 23 1.2.3.6 Hoạt tính chống đái tháo đường 23 1.2.3.7 Hoạt tính liên quan đến tim mạch 24 1.2.3.8 Hoạt tính bảo vệ gan 24 1.2.3.9 Hoạt tính khác 25 1.2.3.10 Cơ chế tác dụng số hợp chất phân lập từ chi Uvaria 25 1.2.3.11 Mối quan hệ cấu trúc hóa học - hoạt tính sinh học hợp chất phân lập từ chi Uvaria 27 1.3 Giới thiệu sơ lược lồi Bù dẻ tía, Bù dẻ lớn Bù dẻ râu 29 1.3.1 Lồi Bù dẻ tía 29 1.3.2 Loài Bù dẻ lớn 30 1.3.3 Loài Bù dẻ râu 31 Chương ĐỐI TƯỢNG 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, tinh chế hợp chất 34 2.2.2 Phương pháp xác định cấu trúc hóa học hợp chất 34 i 2.2.3 Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học 35 Chương THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 38 3.1 Xử lý mẫu chuẩn bị cao chiết 38 3.2 Phân lập hợp chất từ loài Bù dẻ tía 38 3.3 Phân lập hợp chất từ loài Bù dẻ lớn 40 3.4 Phân lập hợp chất từ loài Bù dẻ râu 42 3.5 Tính chất vật lý kiện phổ hợp chất phân lập 45 3.6 Hoạt tính sinh học cao chiết chất tinh khiết từ lồi Bù dẻ tía, Bù dẻ lớn Bù dẻ râu 48 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 49 4.1 Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào in vitro cao chiết từ lồi Bù dẻ tía, Bù dẻ lớn Bù dẻ râu 49 4.2 Xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập từ lồi Bù dẻ tía, Bù dẻ lớn Bù dẻ râu 51 4.2.1 Các hợp chất phân lập từ lồi Bù dẻ tía 53 4.2.1.1 Hợp chất UGLE1 (chất mới): ()-3-O-Debenzoylzeylenone 53 4.2.1.2 Hợp chất UGC4: Pipoxide chlorohydrin 61 4.2.1.3 Hợp chất UGC5: ()-Zeylenone 63 4.2.1.4 Hợp chất UGC6: ()-Zeylenol 67 4.2.1.5 Hợp chất UGC8: ()-Pipoxide 70 4.2.1.6 Hợp chất UGC9: Lupeol 72 4.2.1.7 Hợp chất UGW1: Sakurasosaponin 73 4.2.1.8 Hợp chất UGW2: Ardisiacrispin B 77 4.2.1.9 Hợp chất UGLW1: (Z)-3-Hexenyl-1-O-β-D-glucopyranoside 81 4.2.1.10 Hợp chất UGLW3 (chất mới): Grandionoside A 83 4.2.2 Các hợp chất phân lập từ loài Bù dẻ lớn 93 4.2.2.1 Hợp chất UCC5 (chất mới): Cordauvarin A 93 4.2.2.2 Hợp chất UCC6: Cyathoviridine 101 4.2.2.3 Hợp chất UCC10: β-Sitosterol palmitate 103 4.2.2.4 Hợp chất UCC11: ()-Spathulenol 105 4.2.2.5 Hợp chất UCC12: 5β,6β-Epoxyalnusane-3α-ol 107 4.2.2.6 Hợp chất UCE3BII: Glutin-5-en-3α-ol 109 4.2.2.7 Hợp chất UCE4BI: Taraxerol 110 4.2.2.8 Hợp chất UCE8: Velutinam 112 4.2.2.9 Hợp chất UCE9: Aristolactam A Ia 114 4.2.3 Các hợp chất phân lập từ loài Bù dẻ râu 115 4.2.3.1 Hợp chất UFC1: 5-Glutinen-3-one 115 4.2.3.2 Hợp chất UFC3B1: (22E,24R)-Ergosta-4,6,8(14),22-tetraen-3one 117 4.2.3.3 Hợp chất UFE3A: Oxoanolobine 119 4.2.3.4 Hợp chất UFE4A: Daucosterol 121 4.2.3.5 Hợp chất UFE5B (chất mới): Ufaside 122 4.2.3.6 Hợp chất UFE7A: Catechin 131 ii 4.3 Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào in vitro hợp chất phân lập từ lồi Bù dẻ tía, Bù dẻ lớn Bù dẻ râu 134 4.3.1 Hoạt tính gây độc tế bào in vitro hợp chất dòng tế bào ung thư LU-1 134 4.3.2 Hoạt tính gây độc tế bào in vitro hợp chất UGLE1 UGW2 dòng tế bào khác 135 KẾT LUẬN 138 KIẾN NGHỊ 140 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 141 TÀI LIỆU THAM KHẢO 142 PHỤ LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Các phương pháp sắc ký CC Column Chromatography HPLC High Performance Liquid Chromatography TLC Thin Layer Chromatography Các phương pháp phổ H-NMR Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy 13 C-NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy APCI-MS Atmospheric Pressure Chemical Ionization Mass Spectrometry CD Circular Dichroism Spectroscopy COSY Correlation Spectroscopy Sắc ký cột thường Sắc ký lỏng hiệu cao Sắc ký mỏng DEPT Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 Phổ khối ion hóa hóa học áp suất khí Phổ nhị sắc tròn Phổ tương tác hai chiều H-1H Phổ DEPT NOESY Phổ khối ion hóa phun mù điện tử Phổ tương tác dị hạt nhân qua nhiều liên kết Phổ khối phân giải cao ion hóa phun mù điện tử Phổ tương tác dị hạt nhân qua liên kết Phổ hồng ngoại Hằng số tương tác tính Hz Phổ NOESY Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer ESI-MS Electron Spray Ionization Mass Spectrometry HMBC Heteronuclear Multiple Bond Correlation HR-ESI-MS High Resolution - Electron Spray Ionization - Mass Spectrometry HSQC Heteronuclear Single Quantum Coherence IR Infrared Spectroscopy J (Hz) UV δ (ppm) s d t singlet doublet triplet Nuclear Overhauser Effect Spectroscopy Ultraviolet Spectroscopy (ppm = part per million) q quint dd quartet quintet double doublet iv Phổ tử ngoại Độ dịch chuyển hóa học tính phần triệu dt double triplet br broad m multiplet Các dòng tế bào 3T3, TIG-3 Normal cell A2058 Human caucasian metastatic melanoma A2780 Human ovarian cancer A549 Human bronchogenic carcinoma Bel-7402 Human hepatoma BGC Human gastrocarcinoma H522 Human bronchogenic carcinoma HCT-8 Human colon carcinoma HeLa Human cervical adenocarcinoma Hep-G2 Human hepatocellular carcinoma HL-60 Human promyelocytic leukemia Hs683 Human glioblastoma HT29 Human colon carcinoma HTC116 Human colon carcinoma K562 Chronic myelogenous leukemic KB Human epidermoid carcinoma KLM-1 Human pancreatic cancer LNCaP Human prostate adenocarcinoma LU-1 Human bronchogenic carcinoma MCF-7 Human breast adenocarcinoma MDA-MB-231 Metastatic human breast cancer MIA PaCa-2 Human pancreatic cancer MKN-7 Human gastrocarcinoma NCI-H446 Human bronchogenic carcinoma P-388 Lymphocytic leukemia PANC-1 Human pancreatic cancer PSN-1 Human pancreatic cancer SK-Mel-2 Human melanoma carcinoma SK-Mel-28 Human melanoma carcinoma SK-MES-1 Human bronchogenic carcinoma SW-480 Human colon adenocarcinoma T98G Human glioblastoma U251 Human glioblastoma v Tế bào thường Khối u hắc tố ác tính người da trắng Ung thư buồng trứng Ung thư phổi Ung thư gan Ung thư dày Ung thư phổi Ung thư ruột kết Ung thư cổ tử cung Ung thư gan Ung thư máu cấp tính Ung thư não Ung thư ruột kết Ung thư ruột kết Ung thư bạch cầu tuỷ Ung thư biểu mô Ung thư tuyến tuỵ Ung thư tiền liệt tuyến Ung thư phổi Ung thư vú Ung thư vú Ung thư tuyến tuỵ Ung thư dày Ung thư phổi Ung thư máu lympho Ung thư tuyến tuỵ Ung thư tuyến tuỵ Ung thư da Ung thư da Ung thư phổi Ung thư ruột kết Ung thư não Ung thư não Các ký hiệu viết tắt khác AGEs Advanced Glycosylation End Products CTPT FI50 Feeding Index 50% GI50 IC50 IC90 IZD LC100 LD50 MBC MEC MIC Mp OD PC PC50 Growth Inhibition 50% Inhibitory Concentration 50% Inhibitory Concentration 90% Inhibition Zone Diameter Lethal Concentration 100 Lethal Dose 50 Minimum Bactericidal Concentration Minimum Effective Concentration Minimum Inhibitory Concentration Melting point Optical Density Polyoxygenated Cyclohexene Preferential Cytotoxic 50% Các sản phẩm q trình glycat hố Cơng thức phân tử Chỉ số ức chế 50% sức ăn côn trùng Nồng độ ức chế phát triển 50% Nồng độ ức chế 50% Nồng độ ức chế 90% Đường kính vịng kháng khuẩn Nồng độ gây chết 100% Liều độc cấp tính Nồng độ diệt khuẩn tối thiểu Nồng độ ảnh hưởng tối thiểu Nồng độ ức chế tối thiểu Điểm chảy Mật độ quang Đa oxy hóa cyclohexene Nồng độ ức chế 50% tế bào môi trường nuôi cấy không dinh dưỡng SI Selectivity Index Độ chọn lọc, tính tỉ số IC50/MIC n-BuOH n-Butanol Ac Acetoxyl CHCl3 Chloroform Bz Benzoyl DMSO Dimethylsulfoxide OMe Methoxy EtOAc Ethyl acetate Ph Phenyl MeOH Methanol Et Ethyl SRB Sulforhodamine B Me Methyl TMS Tetramethylsilane THF Tetrahydrofuran WST-8 2-(2-Methoxy-4-nitrophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5- THP Tetrahydropyran (2,4-disulfophenyl)-2H-tetrazolium Ghi chú: Tên hợp chất, lớp chất, nhóm thế, chức hóa học viết theo nguyên Tiếng Anh để đảm bảo tính thống xác vi