Nghiên cứu thành phần các Cembranoid từ san hô mềm Lobophytum laevigatum

LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp đƣợc thực Phịng thí nghiệm xác định cấu trúc hợp chất thiên nhiên, Viện Hóa sinh biển – Viện Khoa học Cơng nghệ Việt Nam tình hƣớng dẫn em suốt thời gian thực Khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành cám ơn PGS.TS Phan Văn Kiệm tạo điều kiện thí nghiệm thuận lợi giúp em hồn thành Khóa luận tốt nghiệp Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới lãnh đạo Viện Hóa sinh biển tạo điều kiện cho em đƣợc học tập sử dụng thiết bị tiên tiến viện để hoàn thành tốt mục tiêu đề K Em xin chân thành cám ơn thầy giáo Khoa Hóa học,Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội anh chị Phòng xác định cấu – Em xin chân thành c m ơn! Hà Nội, tháng năm 2012 Sinh viên ĐỖ THỊ DIỆU LINH CÁC CHỮ VIẾT TẮT TLC : Sắc ký lớp mỏng - Thin layer Chromatograpphy CC : Sắc ký cột thƣờng - Column Chromatograpphy EI – MS : Phổ khối lƣợng va chạm điện tử electron Electron Impact Mass Spectroscopy H – NMR : Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân proton Proton Magnetic Resonance Spectroscopy 13 C – NMR : Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân cacbon 13 Carbon – 13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy DEPT : Phổ DEPT Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer 2D – NMR : Two – Dimensional NMR HMBC : - Heteronuclear Multiple Quantum Coherence HSQC : Phổ HSQC - Heteronuclear Single Quantum Coherence NOESY : FAB – MS : - Nucler Overhauser Effect Spectrometr Fast Atom bombardment Mass Spectrometry [α]D : - Specific Optical Rotation MS : - Mass Spectrometry IR : - Infraed Spectrometry Các hợp chất thiên nhiên thu hút ý đa dạng cấu trúc chức sinh học chúng Nghiên cứu xác định hợp chất thiên nhiên từ hỗn hợp nhiều thành phần (các phần chiết) bao gồm trình phân lập sử dụng n thuật sắc ký kết hợp xác định cấu trúc sử dụng phƣơng pháp phổ n cempranoid iên 1: embranoid san hô đƣợc biết đến với khả [1] embranoid embranoid Lobophytum laevigatum Nhiệm vụ nghiên cứu Khóa luận là: Xây dựng quy trình chiết hợp chất cembranoid từ san hơ mềm Lobophytum laevigatum lớp mỏng phần chiết chứa hợp chất cembranoid từ San hô mềm Lobophytum laevigatum Xây dựng phƣơng pháp phân tách để phân lập hợp chất cembranoid từ phần chiết Xác định cấu trúc hợp chất đƣợc phân lập Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Đặc điểm động vật học 1.1.1 Khái quát san hô mềm H Theo phân loại, san hô mềm thuộc giới Động vật (Animal), ngành ruột khoang (Coelenterata), lớp san hô (Athozoa), phân lớp san hô tám tia (Octocorallia), san hô mềm Alcyonacea Chúng phân bố chủ yếu vùng nƣớc ấm nông khu vực Biển Đỏ, Ấn Độ Dƣơng Thái Bình Dƣơng Các lồi san hơ mềm có vai trị quan trọng hệ sinh thái rạn san hô, chúng tạo nguồn vật chất hữu cơ, tham gia tạo rạn Nhiều lồi có màu sắc đẹp thƣờng đƣợc dùng để chế tác đồ mỹ nghệ Tuy nhiên, chƣa có nhiều nghiên cứu san hô mềm Việt Nam ý đến san hô mềm coi đối tƣợng nghiên cứu thú vị với nhiều hoạt tính sinh học q báu Thành phần hóa học chủ yếu đƣợc phát từ san hô mềm cembranoid diterpene, steroid, glycolipid, alkaloid có hoạt tính kháng sinh gây độc tế bào cao, kích thích làm tăng trƣởng tế bào MC3T3-E1 xƣơng, làm tăng hoạt tính phosphatase kiềm; kích thích tạo thành xƣơng ngăn ngừa loãng xƣơng vật chứa nguồn canxi hữu dồi mà thiên nhiên ban tặng, mang lại nguồn canxi sẵn có bổ sung lƣợng canxi giảm dần theo thời gian ngƣời Nó giúp thể bù đắp kịp thời lƣợng canxi vào vị trí thiết yếu nhƣ chỗ gãy nứt xƣơng, vị trí lỗng xƣơng Tăng cƣờng bổ sung canxi chuyển hố làm ổn định nguồn canxi thể Các nghiên cứu chứng minh hợp chất t , chất 9,11-Secosterol có hoạt tính sinh học làm tăng cƣờng chức tế bào tạo hình xƣơng MC3T3-E1, có tác dụng kích thích trực tiếp q trình tạo xƣơng, ngăn cản q trình thối hố xƣơng khớp cembranoid steroid khung glycolipid Bufotenin Nicotine alkaloid Khi cloroform từ lồi san hơ mềm L michaelae vào năm 1992, học nhà khoa cembranoid lobomichaolide (1) hợp chất biết crassolide (2) lobomichaolide (1) crassolide (2) phƣơng pháp MTT [3-(4,5-dimethylthiazol-2- Và q yl)2,5-diphenyltetrazolium bromide] cho thấy, hai (1), (2) thể bao gồm: A-549 hoạt tính mạnh (ung thƣ phổi ngƣời - human lung adenocarcinoma), HT-29 (ung thƣ ruột kết ngƣời - human colon adenocarcinoma), KB (ung thƣ mũi - hầu ngƣời - human nasopharyngeal carcinoma) P-388 (ung thƣ máu chuột - mouse lymphocytic leukemia) với giá trị ED50 nằm khoảng 0,08 - 0,85 g/ml (bảng 1) Bảng 1: Hoạt tính gây độc tế bào hợp chất (1) (2) ED50 ( g/ml) Hợp chất A-549 HT-29 KB P-388 0,38 0,37 0,59 0,34 0,39 0,26 0,85 0,08 10 LA2 proton metyl H3-19 ( -7 ( 68,17), C-8 ( 82,44), C-9 ậc ba liên ( kết trực tiếp với oxy Proton H-7 ( carbonyl C-22 ( -7 Phân LA2 21 44 OMe O O H3C O H O O 22 LA2 m/z 426,9 [M+Na]+, 405,0 [M+H]+ C23H32O6 LA2 Emblide 3.4 Lobophytum laevigatum embranoid Lobophytum laevigatum Sarcophine Emblide 21 18 OMe H O O 19 16 11 10 13 O O 14 18 O H3C O 22 19 15 23 H 15 13 11 17 14 10 12 O 12 20 20 O 45 16 17 KẾT LUẬN “Nghiên cứu embranoid Lobophytum laevigatum” lần nghiên cứu thành phần Lobophytum laevigatum Các kết cembranoid có lồi nghiên cứu đạt đƣợc là: Đã xây dựng đƣợc quy trình chiết hợp chất từ Lobophytum laevigatum Kết thu đƣợc L5C /etyl LA1 lớp mỏng (TLC) phần chiết chứa hợp chất LA1 LA2 định tính hệ dung mơi thích LA2 hợp để phân tách phần chiết Bằng phƣơng pháp sắc ký cột tinh chế (Mini-C) phƣơng pháp kết tinh lại phân cembranoid arcophine (LA1) mblide (LA2) Cấu trúc hợp chất đƣợc phân lập đƣợc xác định phƣơng pháp phổ HMBC, HSQC, ESI-MS, 1H-NMR, 13C-NMR DEPT 21 OMe 18 O H O O 19 11 10 H3C O 22 19 14 16 H 15 15 13 11 13 23 16 O O 18 17 14 10 12 O 20 12 20 O LA1 CTPT C20H28O3 (M = 316) LA2 CTPT C23H32O6 (M = 404) 46 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO , Henning Ulri 8, Tr 1174 – 1182 “Nghiên cứu san hô mềm vùng biển ven bờ Tây vịnh Bắc Bộ”, Trang thông tin Bộ Tài nguyên Môi trƣờng Việt Nam, 23/04/2006 Baldscientist, “The mysterious cembranoids”, Biology – Natural History – Research – Neuroscience – Planaria – Pharmacology – Biochemistry Ernesto Fattorusso, Adriana Romano, Orazio Taglialatela – Scafati, 15, Tr 2898 – 2904 Tran Hong Quang, Tran Thu Ha, Chau Van Min - Lobophytum laevigatum”, Tetrahedron 41, Tr 9698 – 9704 Hossam M Hossan, Asmaa A Sallam, Rabab Mohammed, Mohamed S Hifnawy, Diaa T.A Youssef, Khalid A El Sayed, 2011, “Semisynthetic analogues of the marine cembranoid sarcophine as prostate and breast cancer migration inhibitors”, Bioorganic & Medicinal Chemistry, Tr.4928-4934 47 16, Coll, John C.; Mitchell, Sarah Jane; Stokie, Greg J (1977), “Studies of Australian soft corals II A novel cembrenoid diterpene from Lobophytum michaelae”, Australian Journal of Chemistry, 30(8), 1859-63 , Young Ho Kim, Châu Văn Minh, Phan V Lobophytum leavigatum , T.48 (4B), Tr.290-295 Aceret, T.L., Sammarco, P.W., Coll, J.C (1995), “Effects of diterpenes derived from the soft coral Sinularia flexibilis”, Marine Biology, 122, pp 317-323 10 Y Uchio, J Toyota, H Nozaki, M Nakayama, Y Nishizono, T and Hase Tetrahedron Lett, Vol 22, Tr 4089 – 4092 (1981) 11 Y D Chang, K W Shang, T H Bao, and F D Chang J Nat Prod, Vol 63, Tr 884 – 885 (2000) 12 P Radhika, V L Rao, and H Laatsch Chem Pharm Bull, T 52, Tr 1345 – 1348 (2004) 13 P Muralidhar, M M Kumar, N Krishna, C B Rao, D V Rao Chem Pharm Bull, Vol 53, Tr 168 – 171 (2005) 14 E Fattorusso, A Romano, O Taglialatela – Scafati, M J Achmad, G Bavestrello, and C Cerrano Tetrahedron Lett, Vol 49, Tr 2189 – 2192 (2008) 15 Minh, C V., Cuong, N X., Tuan, T A.,Choi E M., Kim, Y H., and Kiem, P.V., Nat Prod Commum., Vol 2, Tr 1095 – 1100 (2007) 48 16 Tung, N H., Minh, C M., Kiem, P V., Huong, H T., Nam, N H., Cuong, N X., Quang, T H., Nhiem, N X., Hyun JH, Kang HK, Kim YH Arch Pharm Res Vol 33(4), Tr 503 – 508 (2010) 17 Daniela Grote, Hesham S M Soliman, Kamel H Shaker, Mohamed Hamza, and Karlheinz Seifert Natural Product Research, Vol 20(3), Tr 285 - 291 (2006) 18 Cuixian Zhang, Jun Li, Jinggyu Su, Yongju Liang, Xiaoping Yang, Kangcheng Zheng, and Longmei Zeng J Nat Prod, Vol 69, Tr 1476 – 1480 (2006) 19 Bowden, Bruce F.; Coll, John C.; Mitchell, Sarah Jane; Stokie, Greg J (1978), “Studies of Australian soft corals VII Two new diterpenes from an unknown species of soft coral (genus Lobophytum)”, Australian Journal of Chemistry, 31(6), 1303-12 20 Dunlop, Robert W.; Wells, Robert J (1979), “Isolation of some novel diterpenes from a soft coral of the genus Lobophytum”, Australian Journal of Chemistry, 32(6), 1345-51 21 Kinamoni, Zvia; Groweiss, Amiram; Carmely, Shmuel; Kashman, Yoel; Loya, Yossi (1983), “Several new cembranoid diterpenes from three soft corals of the Red Sea”, Tetrahedron, 39(9), 1643-8 22 Bowden, Bruce F.; Coll, John C.; Tapiolas, Dianne M (1983), “Studies of Australian soft corals XXXIII New cembranoid diterpenes from a Lobophytum species”, Australian Journal of Chemistry, 36(11), 2289-95 49 50 Phụ lụ 13 51 Phụ lục 2: Phổ HSQC LA1 52 Phụ lục 3: Phổ 13C-NMR LA2 53 Phụ lục 4: Phổ HSQC LA2 54 MỤC LỤC Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Đặc điểm động vật học 1.1.1 Khái quát san hô mềm 1.1.2 San hô mềm Việt Nam 11 12 1.3 Các phƣơng pháp chiết mẫu 15 1.3.1.Chọn dung môi chiết 15 1.3.2 Quá trình chiết 17 1.4 Các phƣơng pháp phân tích phân lập hợp chất 18 18 (TLC) 18 19 (CC) 19 21 (Infrared spectroscopy) 21 (Mass Spectroscopy) 21 (Nuclear Magnetic Resonance spextroscopy, NMR) 21 Chƣơng ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Mẫu san hô mềm 24 24 (TLC) 24 24 (CC) 24 55 25 2.3.1 Điểm nóng chảy (Mp) 25 2.3.2 Độ quay cực [α] 25 (ESI – MS) 25 (NMR) 25 2.4 Dụng cụ thiết bị 25 2.4.1 Dụng cụ thiết bị chiết 25 2.4.2 Dụng cụ thiết bị xác định cấu trúc 26 2.5 Hóa chất 26 26 2 31 1: Sarcophine 31 2: Emblide 31 Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 33 33 3.3 Xác định cấu trúc hợp chất đƣợc phân lập 34 Sarcophine (LA1) 34 (LA2) 39 KẾT LUẬN 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 50 56 57 58 ... chƣa có nhiều nghiên cứu san hơ mềm Việt Nam ý đến san hô mềm coi đối tƣợng nghiên cứu thú vị với nhiều hoạt tính sinh học quí báu Thành phần hóa học chủ yếu đƣợc phát từ san hơ mềm cembranoid. .. ? ?Nghiên cứu embranoid Lobophytum laevigatum? ?? lần nghiên cứu thành phần Lobophytum laevigatum Các kết cembranoid có lồi nghiên cứu đạt đƣợc là: Đã xây dựng đƣợc quy trình chiết hợp chất từ Lobophytum. .. embranoid san hô đƣợc biết đến với khả [1] embranoid embranoid Lobophytum laevigatum Nhiệm vụ nghiên cứu Khóa luận là: Xây dựng quy trình chiết hợp chất cembranoid từ san hô mềm Lobophytum laevigatum