Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của cây bạch trinh biển (hymenocallis littoralis) việt nam ( Luận án tiến sĩ)

Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của cây bạch trinh biển (hymenocallis littoralis) việt nam ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của cây bạch trinh biển (hymenocallis littoralis) việt nam ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của cây bạch trinh biển (hymenocallis littoralis) việt nam ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của cây bạch trinh biển (hymenocallis littoralis) việt nam ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của cây bạch trinh biển (hymenocallis littoralis) việt nam ( Luận án tiến sĩ)Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của cây bạch trinh biển (hymenocallis littoralis) việt nam ( Luận án tiến sĩ)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Đinh Thị Phương Anh NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA CÂY BẠCH TRINH BIỂN (HYMENOCALLIS LITTORALIS) VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Đinh Thị Phương Anh NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA CÂY BẠCH TRINH BIỂN (HYMENOCALLIS LITTORALIS) VIỆT NAM C M : C 62440114 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGƯỜI ÓA ƯỚNG DẪN K OA ỌC ỌC PGS TS VŨ ĐÌN OÀNG TS TRẦN BẠC DƯƠNG Nội - 2014 MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Thực vật họ Thủy tiên (Amaryllidaceae), chi Bạch trinh (Hymenocallis) loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) 1.1.1 Thực vật họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) 1.1.2 Thực vật chi Bạch trinh (Hymenocallis) loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) 1.2 Thành phần hóa học họ Thủy tiên (Amaryllidaceae), chi Bạch trinh (Hymenocallis) loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) 1.2.1 Thành phần hóa học họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) 1.2.2 Thành phần hóa học chi Bạch trinh (Hymenocallis) loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) 11 1.3 Hoạt tính sinh học họ Thủy tiên (Amaryllidaceae), chi Bạch trinh (Hymenocallis) loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) 27 1.3.1 Hoạt tính sinh học họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) .27 1.3.2.Hoạt tính sinh học chi Bạch trinh (Hymenocallis) loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) 30 CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM .33 2.1 Mẫu thực vật 33 2.2 Phương pháp phân lập hợp chất 33 2.2.1 Sắc ký lớp mỏng (TLC) .33 2.2.2 Sắc ký cột (CC) 33 2.2.3 Sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) 33 2.3 Phương pháp xác định cấu trúc hợp chất 33 2.3.1 Phổ hồng ngoại (FT-IR) .34 2.3.2 Phổ khối lượng (ESI-MS) 34 2.3.3 Phổ khối lượng phân giải cao (FT-ICR-MS) 34 2.3.4 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) 34 2.3.5 Điểm nóng chảy 34 2.3.6 Độ quay cực riêng 34 2.4 Phương pháp thử hoạt tính sinh học 35 2.5 Phân lập hợp chất .35 2.5.1 Xử lý mẫu thực vật chiết tách Bạch trinh biển 35 2.5.2 Phân lập hợp chất từ cặn HLF 36 2.5.2.1 Phân lập hợp chất HLB2, HLB4, HLB5 từ cặn HLF 36 2.5.2.2 Phân lập hợp chất HLB1, HL53, HLB12, HLB13 HLB14 38 2.5.3 Phân lập hợp chất .41 2.5.3.1 Phân lập hợp chất HLB8, HLB9, HLB10 HL22 41 3.5.3.2 Phân lập hợp chất HLB6, HLB7, HLB11 HLB17 .42 2.6 Chuyển hóa số alkaloid 44 2.6.1 Axetyl hóa tazettine 44 2.6.2 Axetyl hóa lycorine 45 2.6.3.Axetyl hóa haemanthamine 45 2.7 Hằng số vật lý liệu phổ hợp chất phân lập 46 2.7.1 Hợp chất HLB1 46 2.7.2 Hợp chất HLB2 47 2.7.3 Hợp chất HLB4 47 2.7.4 Hợp chất HLB13 48 2.7.5 Hợp chất HL53 49 2.7.6 Hợp chất HLB5 49 2.7.7 Hợp chất HLB12 50 2.7.8 Hợp chất HLB14 50 2.7.9 Hợp chất HLB6 51 2.7.10 Hợp chất HLB7 51 2.7.11 Hợp chất HLB8 52 2.7.12 Hợp chất HLB9 53 2.7.13 Hợp chất HLB10 54 2.7.14 Hợp chất HLB11 54 2.7.15 Hợp chất HLB17 55 2.7.16 Hợp chất HL22 56 2.8 Hằng số vật lý liệu phổ dẫn xuất axetyl hóa alkaloid 57 2.8.1 Hợp chất TA2 57 2.8.2 Hợp chất LY1 58 2.8.3 Hợp chất LY2 58 2.8.4 Hợp chất HA1 59 2.9 Hoạt tính sinh học cặn chiết, hợp chất phân lập bán tổng hợp .60 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 63 3.1 Mẫu thực vật 63 3.2 Phân lập hợp chất .63 3.3 Xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập từ Bạch trinh biển 63 3.3.1 Hợp chất HLB1 63 3.3.2 Hợp chất HLB2 66 3.3.3 Hợp chất HLB4 68 3.3.4 Hợp chất HLB13 69 3.3.5 Hợp chất HL53 (chất mới) 71 3.3.6 Hợp chất HLB5 78 3.3.7 Hợp chất HLB12 79 3.3.8 Hợp chất HLB14 81 3.3.9 Hợp chất HLB6 82 3.3.10 Hợp chất HLB7 84 3.3.11 Hợp chất HLB8 86 3.3.12 Hợp chất HLB9 88 3.3.13 Hợp chất HLB10 90 3.3.14 Hợp chất HLB11 92 3.3.15 Hợp chất HLB17 93 3.3.16 Hợp chất HL22 (chất mới) .95 3.4 Tổng hợp dẫn xuất số alkaloid phân lập từ Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) 102 3.4.1 Hợp chất TA2 .105 4.4.2.Hợp chất LY1 107 4.4.3.Hợp chất LY2 108 4.4.4.Hợp chất HA1 .110 3.5 Hoạt tính gây độc tế bào Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) 112 3.5.1 Hoạt tính gây độc tế bào dịch chiết, hợp chất phân lập 113 3.5.1.1 Hoạt tính gây độc tế bào dịch chiết .113 3.5.1.2 Hoạt tính gây độc tế bào flavonoid chromone 113 3.5.1.3 Hoạt tính gây độc tế bào alkaloid 115 3.5.2 Hoạt tính gây độc tế bào dẫn xuất axetyl hóa alkaloid 116 KẾT LUẬN .121 TÀI LIỆU THAM KHẢO 123 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 141 PHỤ LỤC 142 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT h Giờ IC50 Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử TBƯT Tế bào ung thư DMSO Dimethyl sunfoxide OD mật độ quang học (Optical Density) SRB Sulforhodamine B FBS Fetal bovine serum NCI National Cancer Institute TCA Trichloracetic acid MeOH Methanol EtOH Ethanol EtOAc Ethyl acetate CHCl3 Chloroform δ Độ chuyển dịch hóa học J Hằng số tương tác ĐC Đối chứng TLC Thin Layer Chromotography (Sắc ký lớp mỏng) Nuclear magnetic resonance (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân) Infrared spectroscopy (Phổ hồng ngoại) Electrospray Ionisation Mass Spectrometry (Phổ khối lượng thơng qua ion hóa điện tử) Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Spectrometry (Phổ khối lượng phân giải cao) Ultraviolet (Tử ngoại) NMR IR ESI-MS FT-ICR-MS UV Mass DANH MỤC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ Hình 1.1 Cây Bạch trinh biển Sơ đồ 2.1: Sơ đồ chiết mẫu Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) 36 Sơ đồ 2.2: Sơ đồ phân lập HLB2, HLB4 HLB5 37 Sơ đồ 2.3: Sơ đồ phân lập HLB1, HLB53, HLB12, HLB13 HLB14 .39 Sơ đồ 2.4: Sơ đồ phân lập HLB8, HLB9, HLB10 HL22 41 Sơ đồ 2.5: Sơ đồ phân lập HLB6, HLB7, HLB11 HLB17 43 Sơ đồ 2.6: Sơ đồ phản ứng axetyl hóa tazettine 44 Sơ đồ 2.7: Sơ đồ phản ứng axetyl hóa lycorine 45 Sơ đồ 2.8: Sơ đồ phản ứng axetyl hóa haemanthamine 46 Hình 3.1: Tương tác xa HMBC (H→C) cấu trúc hóa học HLB1 64 Hình 3.2: Tương tác xa HMBC (H→C) cấu trúc hóa học HLB2 66 Hình 3.3: Tương tác xa HMBC (H→C) cấu trúc hóa học HLB4 .68 Hình 3.4: Tương tác xa HMBC (H→C) cấu trúc hóa học HLB13 70 Hình 3.5: Phổ khối lượng ESI-MS HL53 .71 Hình 3.6: Phổ khối lượng FT-CIR-MS HL53 72 Hình 3.7: Phổ 1H NMR HL53 .73 Hình 3.8: Phổ 13C NMR HL53 .74 Hình 3.9: Phổ HSQC HL53 74 Hình 3.10: Phổ HMBC HL53 .75 Hình 3.11: Tương tác xa HMBC (H→C) cấu trúc hóa học HL53 .76 Hình 3.13: Tương tác xa HMBC (H→C) cấu trúc hóa học HLB5 78 Hình 3.14: Tương tác xa HMBC (H→C) cấu trúc hóa học HLB12 80 Hình 3.15: Tương tác xa HMBC (H→C) cấu trúc hóa học HLB14 81 Hình 3.16: Tương tác xa HMBC (H→C) cấu trúc hóa học HLB6 83 Hình 3.17: Tương tác xa HMBC (H→C) cấu trúc hóa học HLB7 84 Hình 3.18: Tương tác xa HMBC (H→C) cấu trúc hóa học HLB8 86 Hình 3.20: Tương tác xa HMBC (H→C) cấu trúc hóa học HLB10 90 Hình 3.21: Tương tác xa HMBC (H→C) cấu trúc hóa học HLB11 92 Hình 3.22: Tương tác xa HMBC (H→C) cấu trúc hóa học HLB17 94 Hình 3.23: Phổ khối lượng FT-CIR-MS HL22 .96 Hình 3.24: Phổ 1H NMR hợp chất HL22 97 Hình 3.25: Phổ 1C NMR hợp chất HL22 .98 Hình 3.26: Phổ DEPT hợp chất HL22 98 Hình 3.27: Phổ HSQC hợp chất HL22 99 Hình 3.28: Phổ HMBC hợp chất HLB9 100 Hình 3.29: Phổ HMBC hợp chất HL22 .100 Hình 3.30: Tương tác xa HMBC (H→C) cấu trúc hóa học HL22 101 Sơ đồ 3.1 Phản ứng axetyl hóa haemanthamine, tazettine lycorine 104 Sơ đồ 3.2 Cơ chế phản ứng axetyl hóa .104 Hình 3.31: Cấu trúc hóa học TA2 105 Hình 3.32: Cấu trúc hóa học LY1 107 Hình 3.33: Cấu trúc hóa học LY2 109 Hình 3.34: Cấu trúc hóa học HA1 111 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Các dạng alkaloid họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) Bảng 1.2: Một số alkaloid chi Hymenocallis 14 Bảng 1.3: Các thành phần dễ bay khảo sát từ tinh dầu Bạch trinh biển 26 Bảng 3.1: Độ chuyển dịch δ 1H δ 13C HLB1 65 Bảng 3.2: Độ chuyển dịch  H Bảng 3.3: Độ chuyển dịch  H Bảng 3.4: Độ chuyển dịch  H Bảng 3.5: Độ chuyển dịch  H Bảng 3.6: Độ chuyển dịch  H Bảng 3.7: Độ chuyển dịch  H Bảng 3.8: Độ chuyển dịch  H Bảng 3.9: Độ chuyển dịch  H  13 C  13 C  13 C  13 C  13 C  13 C  13 C  13 C HLB2 67 HLB4 68 HLB13 70 HL53 77 HLB5 79 HLB12 .80 HLB14 82 HLB6 83 Bảng 3.10: Độ chuyển dịch  H  13 C Bảng 3.11: Độ chuyển dịch  H  13 C 1 Bảng 3.12: Độ chuyển dịch  H Bảng 3.13: Độ chuyển dịch  H Bảng 3.14: Độ chuyển dịch  H Bảng 3.15: Độ chuyển dịch  H Bảng 3.16: Độ chuyển dịch  H Bảng 3.17: Độ chuyển dịch  H Bảng 3.18: Độ dịch chuyển  H Bảng 3.19: Độ dịch chuyển  H Bảng 3.20: Độ dịch chuyển  H HLB7 85 HLB8 87  13 C  13 C  13 C  13 C  13 C  13 C  13 C  13 C  13 C HLB9 .88 HLB10 .91 HLB11 .92 HLB17 .94 HL22 .101 TA2 .105 LY1 .107 LY2 .109 HA1 .111 Bảng 3.21: Kết thử hoạt tính gây độc tế bào dịch chiết 113 Bảng 3.22: Kết thử hoạt tính gây độc tế bào flavonoid chromone 114 Bảng 3.23: Kết thử hoạt tính gây độc tế bào alkaloid .115 Bảng 3.24: Kết thử hoạt tính gây độc tế bào dẫn xuất axetyl 116 MỞ ĐẦU Việt Nam nằm khu vực nhiệt đới gió mùa, thiên nhiên ưu đãi nên có thảm thực vật phong phú đa dạng Hiện nhà khoa học phát gần 12.000 loài thực vật bậc cao thuộc 2.256 chi, 305 họ (chiếm 4% tổng số loài, 15% tổng số chi, 57% tổng số họ thực vật giới); 69 loài thực vật hạt trần; 12.000 lồi thực vật hạt kín; 2.200 lồi nấm; 2.176 lồi tảo; 481 loài rêu; 368 loài vi khuẩn lam; 691 lồi dương sỉ 100 lồi khác Trong có 50% số loài thực vật bậc cao loài có tính chất địa, lồi di cư từ Hymalia - Vân Nam - Quý Châu xuống chiếm 10%, loài di cư từ Ấn Độ - Myanma sang chiếm 14%, loài từ Indonesia - Malaysia di cư lên chiếm 15%, lại lồi có nguồn gốc hàn đới nhiệt đới khác [21] Trong lồi thực vật bậc cao có khoảng gần 4.000 lồi ông cha ta sử dụng thuốc cổ truyền dân tộc từ cổ xưa [2] Ngày nay, với phát triển khoa học kỹ thuật nói chung, y học nói riêng, y học cổ truyền dân tộc có đóng góp to lớn với y học đại góp phần vào việc phòng, chữa bệnh nhằm làm tăng tuổi thọ người chất lượng sống Cũng mà việc điều tra nghiên cứu hóa học hoạt tính sinh học lồi thuốc có giá trị cao Việt Nam nhằm đặt sở khoa học cho việc sử dụng chúng cách hợp lý, có hiệu có trở nên đặc biệt quan trọng Theo hướng nghiên cứu này, nhiều dược phẩm có nguồn gốc từ thảo dược ứng dụng rutin từ Hoa hòe chữa số bệnh tim mạch [12]; artemisinin chiết xuất từ Thanh hao hoa vàng nhiều dẫn xuất artemether, arteether, artesunate chữa bệnh sốt rét ác tính [35]; berberin chiết xuất từ số loại Vàng đắng dùng để chữa bệnh tiêu chảy đường ruột [11]; curcumin chiết xuất từ củ Nghệ vàng dùng để chữa số bệnh viêm loét dày đường tiêu hóa [10]… Ngồi ra, có viên nang Crila chiết xuất từ Trinh nữ hoàng cung (Crinum lattifolium) - họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) có tác dụng chữa u xơ tử cung u xơ tiền liệt tuyến [14, 15] Việc nghiên cứu hóa học hoạt tính sinh học hợp chất có nguồn thiên nhiên, đặc biệt từ nguồn thực vật ngày đóng góp phần quan trọng vào phát triển nhiều lĩnh vực ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Đinh Thị Phương Anh NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA CÂY BẠCH TRINH BIỂN (HYMENOCALLIS LITTORALIS) VIỆT NAM C M... .110 3.5 Hoạt tính gây độc tế bào Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) 112 3.5.1 Hoạt tính gây độc tế bào dịch chiết, hợp chất phân lập 113 3.5.1.1 Hoạt tính gây độc tế bào dịch chiết... hoạt tính gây độc tế bào số hợp chất tinh khiết số dẫn xuất bán tổng hợp nhận luận án Các kết nghiên cứu nhằm đóng góp nghiên cứu sâu thành phần hóa học có lồi Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis)