NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA LOÀI SÓC CHỤM (GLOCHIDION GLOMERULATUM) VÀ LOÀI SÓC LÔNG (GLOCHIDION HIRSUTUM) Ở VIỆT NAM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - NGUYỄN VĂN THẮNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA LỒI SĨC CHỤM (GLOCHIDION GLOMERULATUM) VÀ LỒI SĨC LƠNG (GLOCHIDION HIRSUTUM) Ở VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC Hà Nội – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - NGUYỄN VĂN THẮNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA LỒI SĨC CHỤM (GLOCHIDION GLOMERULATUM) VÀ LỒI SĨC LƠNG (GLOCHIDION HIRSUTUM) Ở VIỆT NAM Chun ngành: Hóa hữu Mã số: 9.44.01.14 LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Phan Văn Kiệm TS Vũ Kim Thƣ Hà Nội – 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận án cơng trình nghiên cứu tơi dƣới hƣớng dẫn khoa học PGS TS Phan Văn Kiệm TS Vũ Kim Thƣ Các số liệu, kết luận án trung thực chƣa đƣợc cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận án Nguyễn Văn Thắng ii LỜI CẢM ƠN Luận án hồn thành Viện Hóa Sinh Biển - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Trong trình nghiên cứu, tác giả nhận nhiều giúp đỡ quý báu thầy cô, nhà khoa học, đồng nghiệp, bạn bè gia đình Tơi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc, cảm phục kính trọng tới PGS TS Phan Văn Kiệm TS Vũ Kim Thư - người Thầy tận tâm hướng dẫn khoa học, động viên, khích lệ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian thực luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa sinh biển tập thể cán Viện quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình học tập nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn Phòng Nghiên cứu cấu trúc - Viện Hóa Sinh Biển đặc biệt TS Nguyễn Xuân Nhiệm, TS Hoàng Lê Tuấn Anh, TS Bùi Hữu Tài, TS Phạm Hải Yến TS Trần Hồng Quang ủng hộ to lớn, lời khun bổ ích góp ý quý báu việc thực hoàn thiện luận án Tôi xin chân thành cảm ơn tới Lãnh đạo Trường THPT Chuyên KHTN, Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc Gia Hà Nội đồng nghiệp ủng hộ, tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian làm nghiên cứu sinh Tôi xin chân thành cảm ơn Quỹ phát triển khoa học công nghệ Việt Nam (NAFOSTED) tài trợ kinh phí theo mã số đề tài 104.01-2012.24 Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc tới tồn thể gia đình, bạn bè người thân ln ln quan tâm, khích lệ, động viên tơi suốt q trình học tập nghiên cứu Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Nguyễn Văn Thắng iii MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC HÌNH xi MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chi Glochidion 1.1.1 Đặc điểm thực vật chi Glochidion 1.1.2 Các nghiên cứu thành phần hóa học chi Glochidion 1.1.2.1 Các hợp chất ankenyl glycoside 1.1.2.2 Các hợp chất butenolide 1.1.2.3 Các hợp chất flavonoid 1.1.2.4 Các hợp chất lignan 1.1.2.5 Các hợp chất megastigmane 10 1.1.2.6 Các hợp chất phenolic tannin 11 1.1.2.7 Các hợp chất sesquiterpene 13 1.1.2.8 Các hợp chất triterpenoid 13 1.1.2.9 Các hợp chất khác 21 1.1.3 Các nghiên cứu hoạt tính sinh học chi Glochidion 23 1.1.3.1 Hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ 23 1.1.3.2 Hoạt tính chống oxi hóa 26 1.1.3.3 Hoạt tính kháng vi sinh vật 27 1.1.3.4 Tác dụng chống nhiễm trùng, kháng viêm 28 1.1.3.5 Các hoạt tính khác 29 1.2 Giới thiệu hai loài G glomerulatum, G hirsutum 31 1.2.1 Loài Glochidion glomerulatum 31 1.2.2 Loài Glochidion hirsutum 31 1.2.3 Tình hình nghiên cứu hai lồi G glomerulatum, G hirsutum giới Việt Nam 32 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 34 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 34 iv 2.1.1 Loài Glochidion glomerulatum 34 2.1.2 Loài Glochidion hirsutum 34 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 35 2.2.1 Phƣơng pháp phân lập hợp chất 35 2.2.2 Phƣơng pháp xác định cấu trúc 35 2.2.3 Phƣơng pháp đánh giá hoạt tính gây độc tế bào 37 2.3 Phân lập hợp chất 39 2.3.1 Phân lập hợp chất từ loài G glomerulatum 39 2.3.2 Phân lập hợp chất từ loài G hirsutum 42 2.4 Thông số vật lý kiện phổ hợp chất phân lập đƣợc 44 2.4.1 Thông số vật lý kiện phổ hợp chất phân lập từ loài G glomerulatum 44 2.4.1.1 Hợp chất GG1: Glomeruloside I 44 2.4.1.2 Hợp chất GG2: Glomeruloside II 44 2.4.1.3 Hợp chất GG3: Glomeruloside A 44 2.4.1.4 Hợp chất GG4: Glomeruloside B 44 2.4.1.5 Hợp chất GG5: Glomeruloside C 44 2.4.1.6 Hợp chất GG6: Glomeruloside D 44 2.4.1.7 Hợp chất GG7: Glomeruloside E 45 2.4.1.8 Hợp chất GG8: Glomeruloside F 45 2.4.1.9 Hợp chất GG9: Glomeruloside G 45 2.4.1.10 Hợp chất GG10: Glomeruloside H 45 2.4.2 Thông số vật lý kiện phổ hợp chất phân lập từ loài G hirsutum 45 2.4.2.1 Hợp chất GH1: Hirsutoside A 45 2.4.2.2 Hợp chất GH2: Hirsutoside B 46 2.4.2.3 Hợp chất GH3: Hirsutoside C 46 2.4.2.4 Hợp chất GH4: Hirsutoside D 46 2.4.2.5 Hợp chất GH5: Hirsutoside E 46 2.5 Kết thử hoạt tính gây độc tế bào hợp chất phân lập đƣợc 46 2.5.1 Kết thử hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ hợp chất phân lập từ loài G glomerutum 46 v 2.5.2 Kết thử hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ hợp chất phân lập đƣợc từ loài G hirsutum 48 CHƢƠNG THẢO LUẬN KẾT QUẢ 49 3.1 Xác định cấu trúc hợp chất phân lập từ loài G glomerulatum 49 3.1.1 Hợp chất GG1: Glomeruloside I 49 3.1.2 Hợp chất GG2: Glomeruloside II 58 3.1.3 Hợp chất GG3: Glomeruloside A 65 3.1.4 Hợp chất GG4: Glomeruloside B 73 3.1.5 Hợp chất GG5: Glomeruloside C 80 3.1.6 Hợp chất GG6: Glomeruloside D 86 3.1.7 Hợp chất GG7: Glomeruloside E 91 3.1.8 Hợp chất GG8: Glomeruloside F 97 3.1.9 Hợp chất GG9: Glomeruloside G 102 3.1.10 Hợp chất GG10: Glomeruloside H 108 3.2 Xác định cấu trúc hợp chất phân lập từ loài G hirsutum 115 3.2.1 Hợp chất GH1: Hirsutoside A 115 3.2.2 Hợp chất GH2: Hirsutoside B 121 3.2.3 Hợp chất GH3: Hirsutoside C 126 3.2.4 Hợp chất GH4: Hirsutoside D 131 3.2.5 Hợp chất GH5: Hirsutoside E 137 3.3 Hoạt tính gây độc tế bào hợp chất phân lập đƣợc 143 3.3.1 Hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ hợp chất phân lập từ lồi Sóc chụm (G glomerulatum) 143 3.3.2 Hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ hợp chất phân lập từ lồi Sóc lơng (G hirsutum) 144 KẾT LUẬN 145 KIẾN NGHỊ 147 DANH MỤC CƠNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 148 TÀI LIỆU THAM KHẢO 149 DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC 158 vi DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Tiếng Anh Diễn giải Ac Ara A2780 Acetyl Arabinose Human ovarian carcinoma cell line Adenocarcinomic human alveolar basal epithelial cells Hepatocellular carcinoma cell Bovine serum albumin Benzoyl Cacbon-13 nuclear magnetic resonance spectroscopy Column chromatography H-1H- correlation spectroscopy Distortionless enhancement by polarisation transfer Human primary medulloblastoma cell line Dimethylsulfoxide 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl Human prostate cancer cell line Acetyl Arabinozơ Dòng tế bào ung thƣ buồng trứng Dòng tế bào ung thƣ phổi A-549 BEL-7402 BSA Bz 13 C-NMR CC COSY DEPT Daoy DMSO DPPH DU-145 EBV-EA EC50 ED50 ESI-MS Epstein – Barr Virus Half maximal effective concentration Median effective dose FBS G Gal GC GI50 Electron spray ionization mass spectra Fetal bovine serum Glochidion Galactose Gas Chromatography Growth inhibition Gl Galic acid Dòng tế bào tiền ung thƣ gan Albumin huyết bò Benzoyl Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân cacbon 13 Sắc kí cột Phổ 1H-1H COSY Phổ DEPT U nguyên tủy bào (CH3)2SO 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl Dòng tế bào ung thƣ tiền liệt tuyến Vi rút Epstein – Barr Nồng độ có hiệu lực 50% đối tƣợng thí nghiệm Liều lƣợng có hiệu 50% đối tƣợng thử nghiệm Phổ khối ion hóa phun m điện tử Huyết bò Chi Glochidion Galactozơ Sắc ký khí Nồng độ ức chế 50% tăng trƣởng Axit galic vii Kí hiệu Tiếng Anh Diễn giải Glc GLC4 Glucozơ Tế bào ung thƣ phổi nhỏ ngƣời Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton Dòng tế bào ung thƣ đại tràng Tế bào ung thƣ cổ tử cung Tế bào ung thƣ máu cấp HT-29 IC50 Glucose Human small cell lung cancer cell line Proton nuclear magnetic resonance spectroscopy human colon cancer cell line HeLa cell Human promyelocytic leukemia cell Heteronuclear mutiple bond connectivity High performance liquid chromatography High resolution electronspray ionization mass spectrum Heteronuclear single-quantum coherence Colon adenocarcinoma cell line Inhibitory concentration at 50% K562 LN CaP human leukemic cell line Prostatic carcinoma cell line LPS LU-1 MCF-7 Me MIC Lipopolysaccharide Lung carcinoma cell line Human breast carcinoma Methyl Minimum inhibitory concentration Melt point 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]2,5-Diphenyltetrazolium bromide Human lung cancer Nuclear magnetic resonance Nuclear overhauser enhancement spectroscopy H-NMR HCT15 HeLa HL-60 HMBC HPLC HR-ESI-MS HSQC Mp MTT NCI-H460 NMR NOESY Phổ tƣơng tác dị hạt nhân qua nhiều liên kết Sắc ký lỏng hiệu cao Phổ khối lƣợng phân giải cao phun m điện tử Phổ tƣơng tác dị hạt nhân qua liên kết Tế bào ung thƣ đại tràng ngƣời Nồng độ ức chế 50% đối tƣợng thử nghiệm Tế bào ung thƣ bạch cầu Dòng tế bào ung thƣ tuyến tiền liệt Lipopolysaccharide Dòng tế bào ung thƣ phổi Tế bào ung thƣ vú ngƣời Gốc metyl Nồng độ ức chế tối thiểu Điểm nóng chảy 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]2,5-Diphenyltetrazolium bromide Tế bào ung thƣ phổi ngƣời Cộng hƣởng từ hạt nhân Phổ NOESY viii Kí hiệu Tiếng Anh Diễn giải OD ORAC Optical density Oxygen radical absorbance capacity Human ovarian carcinoma cell line Platelet Activating factor Polymorphonuclear leukocytes Rhamnose Rotating frame Overhause Effect Spectroscopy Roswell park memorial institute Mật độ quang Khả hấp thụ gốc tự OVCAR PAF PMN Rha ROESY RPMI SF-268 SKOV3 Central nervous system cancer cell Ovarian cell line SK-MEL-2 SRB SW-626 TCA TLC TMS Xyl Melanoma cell line Sulforhodamine B Ovarian cancer cell line Trichloroacetic acid Thin layer chromatography Tetramethylsilane Xylose Dòng tế bào ung thƣ buồng trứng Yếu tố kích hoạt tiểu cầu Bạch cầu đa hạt nhân Rhamnozơ Phổ ROESY Môi trƣờng nuôi cấy tế bào RPMI Tế bào ung thƣ thần kinh trung ƣơng Dòng tế bào ung thƣ buồng trứng Dòng tế bào ung thƣ da Sulforhodamine B Tế bào ung thƣ buồng trứng Axit tricloaxetic Sắc ký lớp mỏng (CH3)4Si Xylozơ LXII ???? Phổ HR-ESI-MS hợp chất GG2 Phổ 1H-NMR hợp chất GH3 LXIII Phổ 13C-NMR hợp chất GH3 Phổ DEPT hợp chất GH3 LXIV Phổ HSQC hợp chất GH3 Phổ HMBC hợp chất GH3 LXV Phổ COSY hợp chất GH3 Phổ ROESY hợp chất GH3 LXVI PHỤ LỤC HỢP CHẤT GH4 Công thức phân tử: C48H72O15 Khối lƣợng phân tử: 888 - Phổ HR-ESI-MS - Phổ 1H-NMR - Phổ 13C-NMR - Phổ DEPT - Phổ HSQC - Phổ HMBC - Phổ 1H-1H COSY - Phổ NOESY LXVII m/z 911,4779 [M+Na]+ Phổ HR-ESI-MS hợp chất GH4 Phổ 1H-NMR hợp chất GH4 LXVIII Phổ 13C-NMR hợp chất GH4 Phổ DEPT hợp chất GH4 LXIX Phổ HSQC hợp chất GH4 Phổ HMBC hợp chất GH4 LXX Phổ COSY hợp chất GH4 Phổ NOESY hợp chất GH4 LXXI PHỤ LỤC HỢP CHẤT GH5 Công thức phân tử: C48H70O15 Khối lƣợng phân tử: 886 - Phổ HR-ESI-MS - Phổ 1H-NMR - Phổ 13C-NMR - Phổ DEPT - Phổ HSQC - Phổ HMBC - Phổ 1H-1H COSY - Phổ NOESY LXXII m/z 909,4602 [M+Na]+ Phổ HR-ESI-MS hợp chất GH5 Phổ 1H-NMR hợp chất GH5 LXXIII Phổ 13C-NMR hợp chất GH5 Phổ DEPT hợp chất GH5 LXXIV Phổ HSQC hợp chất GH5 Phổ HMBC hợp chất GH5 LXXV Phổ COSY hợp chất GH5 Phổ NOESY hợp chất GH5 LXXVI Phiếu giám định tên khoa học mẫu Glochidion glomerulatum (Miq.) Boerl mẫu Glochidion hirsutum (Roxb) Voigt