Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của loài macaranga balansae gagnep, thuộc chi mã rạng (macaranga) họ thầu dầu (euphorbiaceae)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI PHẠM TOÀN THẮNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA LOÀI MACARANGA BALANSAE GAGNEP., THUỘC CHI MÃ RẠNG (MACARANGA) HỌ THẦU DẦU (EUPHORBIACEAE) LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HÀ NỘI – 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI *** PHẠM TOÀN THẮNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA LOÀI MACARANGA BALANSAE GAGNEP., THUỘC CHI MÃ RẠNG (MACARANGA) HỌ THẦU DẦU (EUPHORBIACEAE) Ngành: Hoá học Mã số: 9440112 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Trần Thu Hương PGS TS Đoàn Thị Mai Hương HÀ NỘI - 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan lun n ny l công trnh nghiên cu ca dưi s hưng dn khoa hc ca PGS.TS Trn Thu Hương v PGS.TS Đon Th Mai Hương Cc s liu, kt qu nêu lun n l trung thc v chưa đưc công b bt kỳ công trnh no khc H Ni, ngy ™.Tập thể hướng dẫn PGS.TS Trần Thu Hương thng năm 2020 Nghiên cứu sinh Phm Toàn Thng LỜI CẢM ƠN Luận án hồn thành Bộ mơn Hóa Hữu cơ, Vin K thuật Hóa hc, Trưng Đại hc Bách Khoa Hà Nội Vin Hóa sinh biển, Vin Hàn lâm Khoa hc Cơng ngh Vit Nam Trong q trình nghiên cứu, tác giả nhận nhiều giúp đỡ quý báu thầy cô, nhà khoa hc, đồng nghip, bạn bè gia đình Tơi xin chân thành cảm ơn Bộ mơn Hóa Hữu cơ, Vin K thuật Hóa hc, Trưng ĐH Bách Khoa Hà Nội Phòng Tổng hợp hữu Trung Tâm Nghiên cứu & Phát triển Thuốc, Vin Hóa sinh biển, Vin Hàn lâm KH&CNVN quan tâm giúp đỡ, với li khun bổ ích góp ý q báu vic thực hin hoàn thin luận án Tơi xin cảm ơn kính trng tới PGS.TS Trần Thu Hương, PGS.TS Đoàn Th Mai Hương, PGS.TS Phạm Văn Cưng TS Lê Nguyễn Thành - ngưi Thầy tận tâm hướng dẫn khoa hc, động viên, khích l tạo mi điều kin thuận lợi cho suốt thi gian thực hin luận án Tôi xin trân trng cảm ơn đơn v giúp đỡ tơi vic thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư Cám ơn Đề tài độc lâp cấp Nhà nước mã số ĐTĐLCN.14/16 tài trợ kinh phí để thực hin luận án Tơi xin chân thành cảm ơn tới lãnh đạo Phịng Giám đnh Hóa hc lãnh đạo Vin Khoa hc hình sự, đồng nghip ủng hộ tạo điều kin thuận lợi cho suốt thi gian làm nghiên cứu sinh Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc tới tồn thể gia đình, bạn bè ngưi thân ln ln quan tâm, khích l, động viên tơi suốt q trình hc tập nghiên cứu Xin trân trng cảm ơn! MỤC LỤC MC LC i DANH MC BẢNG vi DANH MC HÌNH viii MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Vi nét h Thu du 1.1.1 Hình thái ca h Thu du (Euphorbiaceae) 1.1.2 S đa dạng ca h Thu du (Euphorbiaceae) Vit Nam 1.2 Vi nét chi Macaranga 1.3 Đặc điểm sinh thi, phân b v gi tr sử dụng ca mt s loi Macaranga 1.4 Nghiên cu ho hc chi Macaranga 12 1.4.1 Tnh hnh nghiên cu ngoi nưc 12 1.4.2 Tnh hnh nghiên cu nưc 24 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Thu mu v xc đnh tên khoa hc 28 2.2 Phương php xử lý v chit mu 28 2.3 Phương php phân tích, phân tch cc hỗn hp v phân lp cc hp cht từ mu 29 2.4 Cc phương php xc đnh cu trúc hóa hc ca cc cht phân lp đưc từ cc mu nghiên cu 30 2.5 Phương php thử hoạt tính gây đc t bo 30 CHƯƠNG THC NGHIM 34 3.1 Tch chit, phân lp cc cht từ qu Macaranga balansae 34 3.1.1 Xử lý mu thc vt v chit tch qu M balansae 34 3.1.2 Quy trnh phân lp cc cht từ qu M balansae 35 3.1.3 Hằng s vt lý v liu phổ ca cc cht phân lp đưc từ qu M.balansae 38 3.2 Tch chit phân lp cc cht từ thân Macaranga balansae 42 3.2.1 Xử lý mu thc vt chit tách 42 3.2.2 Quy trnh phân lp cc cht 43 3.2.3 Hằng s vt lý liu phổ ca cht phân lp đưc 48 3.3 Chit tch phân lp cc cht từ l Macaranga balansae 51 3.3.1 Xử lý mu thc vt v chit tch 51 3.3.2 Quy trình phân lp cht từ cặn chit MeOH 52 3.3.3 Hằng s vt lý liu phổ ca cht phân lp đưc 55 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 57 4.1 Cc hp cht đưc phân lp từ qu Macaranga balansae 57 4.1.1 Hp cht 4’-O-methyl-8-prenyltaxifolin (QM1) (hp cht mi) 57 4.1.2 Hp cht 5,7-dihydroxy-4’-methoxy-8-prenylflavanone (QM2) 62 4.1.3 Hp 6,8-diprenyl-4’-O-methylnaringenin (QM3) (hp cht mi) 64 4.1.4 Hp cht exiguaflavanone K (QM4) 69 4.1.5 Hp cht 8-prenylnarigenin (QM5) 71 4.1.8 Hp cht 6,8-diprenylaromadendrin (QM8) 75 4.1.9 Hp cht propolin I (QM9) 76 i 4.1.10 Hp cht macarecurvatin A (QM10) 78 4.1.11 Hp cht 4’-deprenyl-4-O-methylmappain (QM11) (hp cht mi) 80 4.1.12 Hp cht 5,7,4’-trihydroxy-8-(2,3-dihydroxy-3-methylbutyl) flavanone (QM12) 85 4.1.13 Hp cht isoscopoletin (QM13) 87 4.1.14 Hp cht 4’-deprenyl mappain (QM14) 87 4.1.15 Hp cht acid 3,3’,4’-tri-O-methyl ellagic (QM15) 89 4.1.16 Hp cht acid protocatechuic (QM16) 89 4.1.17 Hp cht acid gallic (QM17) 90 4.1.18 Hp cht acid ellagic (QM18) 90 4.2 Xc đnh cu trúc cc hp cht đưc phân lp từ thân Macaranga balansae 92 4.2.1 Hp cht acid acetylaleuritolic (™1) 93 4.2.2 H p ch t vanillin ( TM2 ) 94 4.2.3 Hp cht 6-hydroxystigmast-4-en-3-one (™3) 95 4.2.4 Hp cht β-sistosterol (™4) 96 4.2.5 Hp cht stigmast-4-en-3-one (™5) 96 4.2.6 Hp cht stigmastane-3,6-dione (™7) 98 4.2.7 Hp cht stigmast-4-en-3,6-dione (™8) 100 4.2.8 Hp cht coniferyl aldehyde (™9) 102 4.2.9 Hp cht acid vanillic (™10) 102 4.2.10 Hp cht 2,3-dihydroxy-1-(4’-hydroxy-3’-methoxyphenyl) propan-1-one (™12) 103 4.2.11 Hp cht stigmastane 3β,5α,6β-triol (™13) 104 4.2.12 Hp cht dehydroxycubebin (™14) 106 4.2.13 Hp cht (-)-dehydroxycubebinone (TM15 - hp cht mi) 107 4.2.14 Hp cht 6,7,8-trimethoxycoumarin (™16) 113 4.2.15 Hp cht acid 3,4’-dimethylellagic (™17) 114 4.3 Cc hp cht đưc phân lp từ l Macaranga balansae 116 4.3.1 Hp cht 7-carboxyl-6’-methoxycarbonyl-dehydroxycubebin (LM3 - hp cht mi) 117 4.3.2 Hp cht methyl gallate (LM7) 123 4.3.3 Hp cht isophytol (LM9) 123 4.3.4 Hp cht lupeol (LM10) 124 4.4 Đnh gi hoạt tính sinh hc ca cc hp cht phân lp đưc từ Macaranga balansae 127 KẾT LUẬN 131 KIẾN NGHỊ 133 CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 134 TÀI LIU THAM KHẢO 135 ii DANH MỤC CC KÝ HIỆU VÀ CÁC CH VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt  Các phương pháp sắc ký: CC Column chromatography Sắc kí ct GC Gas chromatography Sắc ký khí TLC Thin-layer chromatography Sắc kí lp mỏng PTLC Preparative thin-layer Sắc kí lp mỏng điều ch chromatography KT Kt tinh  Các phương pháp phổ: IR Infrared spectroscopy Phổ hồng ngoại ESI-MS Electrospray Ionization Mass Phổ khi phun mù đin Spectroscopy ESI-HRMS H NMR 13 C NMR DEPT High resolution electrospray Phổ khi phân gii cao phun mù ionization mass spectroscopy đin Proton Nuclear Magnetic Phổ cng hưởng từ hạt nhân Resonance Spectroscopy proton Carbon-13 Nuclear Magnetic Phổ cng hưởng từ hạt nhân Resonance Spectroscopy carbon-13 Distortionless Enhancement by Phổ DEPT Polarisation Transfer COSY Correlation Spectroscopy Phổ tương tc chiều đồng hạt HSQC HMBC NOESY Heteronuclear Single Quantum nhân H H Phổ tương tc hai chiều trc tip Correlation d hạt nhân 1H- 13C Heteronuclear Multiple Bond Phổ tương tc đa liên kt hai Correlation chiều d hạt nhân Nuclear Overhauser Effect Phổ NOESY Spectroscopy ROESY Rotating-frame nuclear Phổ ROESY iii Overhauser Effect Spectroscopy Chemical displacement of Đ dch chuyển hóa hc ca proton proton Chemical displacement of Đ dch chuyển hóa hc ca carbon carbon CD Circular dichroism spectrum Phổ lưỡng sắc trịn DBE Double bond equivalent S tương đương ni đơi δ (ppm) Chemical shift (parts per Đ chuyển dch hóa hc (phn million) triu) J (Hz) Coupling constant (Hertz) Hằng s tương tc (Hertz) s singlet br broad d doublet dd double-doublet t triplet dt double-triplet Q quartet dq double-quartet M multiplet δH δC  Thử hoạt tính sinh học: MIC Minimum inhibitory Nồng đ c ch ti thiểu concentration OD Optical density Mt đ quang hc IC50 Inhibitory concentration 50 Nồng đ c ch 50% đi tưng thử LD 50 lethal dose 50 Liều cht 50% đng vt thử nghim TBUT Cancer cell T bo ung thư Hep-G2 Human hepatocellular carcinoma Ung thư gan người KB Human epidermic carcinoma Ung thư biểu mô người LU-1 Human lung carcinoma Ung thư phổi người MCF-7 Human breast Dòng t bo ung thư vú người adenocarcinoma cell line A549 Human lung cancer cell line iv Dòng t bo ung thư phổi người Pan C1 Hela Human pancreatic cancer cell Dòng t bo ung thư tuyn tụy line người Human Cervical cancer cell line Dòng t bo ung thư cổ tử cung người FBS Fetal Bovine Serum Huyt phơi bị ATCC American type culture collection Trung tâm lưu trữ ging nuôi cy Hoa Kỳ DMEM RPMI Dulbecco's Modified Eagle Môi trường nuôi cy t bào Medium DMEM Roswell park memorial institute Môi trường nuôi cy t bào mt đ cao  Các hóa ch ất, dung mơi ( tên hợp chất viết theo nguyên Tiếng Anh): ACN Acetonitrile ABTS 2,2'-azino-bis(3- ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) DMSO Dimethyl sulfoxide DPPH 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazine MeOH Methanol EtOH Ethanol EtOAc Ethyl acetate SRB Sulforhodamine B TMS Tetramethylsilane Glc -D-glucose Rha α-L-rhamnose Me CH3 CTPT Công thc phân tử  Các ký hiệu khác: Đnc Melting point Điểm nóng chy VAST Vietnam Academy of Science Vin Hàn lâm Khoa hc and Technology Công ngh Vit Nam v DANH MỤC BẢNG Bng 4.1 S liu phổ NMR ca hp cht QM1 hp cht tham kho 57 Bng 4.2 S liu phổ NMR ca hp cht QM2 hp cht tham kho 63 Bng 4.3 S liu phổ NMR ca hp cht QM3 hp cht tham kho 64 Bng 4.4 Dữ liu NMR ca hp cht QM4 hp cht tham kho 70 Bng 4.5 Dữ liu NMR ca hp cht QM5 hp cht tham kho 71 Bng 4.6 Dữ liu NMR ca hp cht QM6 hp cht tham kho 73 Bng 4.7 Dữ liu NMR ca hp cht QM7 hp cht tham kho 74 Bng 4.8 Dữ liu NMR ca QM8 hp cht tham kho 75 Bng 4.9 Dữ liu NMR ca hp cht QM9 hp cht tham kho 77 Bng 4.10 Dữ liu NMR ca hp cht QM10 hp cht tham kho 79 Bng 4.11 Dữ liu NMR ca hp cht QM11 hp cht tham kho mappain 82 Bng 4.12 Dữ liu NMR ca hp cht QM12 hp cht tham kho 86 Bng 4.13 Dữ liu NMR ca hp cht QM13 hp cht tham kho 87 Bng 4.14 Dữ liu NMR ca hp cht QM14 hp cht tham kho 88 Bng 4.15 Dữ liu NMR ca hp cht QM16 hp cht tham kho 89 Bng 4.16 Dữ liu NMR va QM17 hp cht tham kho 90 Bng 4.17 Dữ liu NMR ca hp cht QM18 hp cht tham kho 91 Bng 4.18 Dữ liu NMR ca hp cht ™1 hp cht tham kho 93 Bng 4.19 Dữ liu NMR ca hp cht ™3 hp cht tham kho 95 Bng 4.20 Dữ liu NMR ca hp cht ™5 hp cht tham kho 97 Bng 4.21 Dữ liu NMR ca hp cht ™7 hp cht tham kho 99 Bng 4.22 Dữ liu NMR ca hp cht ™8 hp cht tham kho 101 Bng 4.23 Dữ liu NMR ca hp cht ™12 hp cht tham kho 103 Bng 4.24 Dữ liu NMR ca hp cht ™13 hp cht tham kho 105 Bng 4.25 Dữ liu NMR ca hp cht ™14 hp cht tham kho 106 Bng 4.26 Dữ liu phổ v tương tc HMBC ca hp cht ™15 113 Bng 4.27 Dữ liu NMR ca hp cht ™16 hp cht tham kho 114 Bng 4.28 Dữ liu NMR ca hp cht ™17 hp cht tham kho 115 Bng 4.29 Dữ liu phổ v tương tc HMBC ca hp cht LM3 122 Bng 4.30 Dữ liu NMR ca hp cht LM9 hp cht tham kho 124 vi HỢP CHẤT TM15 PHỔ HR-ESI-MS CỦA TM15 PHỔ H-NMR CỦA ™15 PL-61 PHỔ 13C-NMR CỦA TM15 PHỔ COSY CỦA ™15 PL-62 PHỔ DEPT CỦA ™15 PHỔ HMBC CỦA TM15 PL-63 PHỔ HSQC CỦA TM15 PHỔ NOSY CỦA ™15 PL-64 HỢP CHẤT TM16 PHỔ ESI-MS CỦA TM16 PHỔ H-NMR CỦA TM16 PL-65 HỢP CHẤT TM17 PHỔ ESI-MS CỦA TM17 PHỔ H-NMR CỦA ™17 PL-66 PHỔ 13C-NMR CỦA TM17 PL-67 HỢP CHẤT LM3 PHỔ HR-ESI-MS CỦA LM3 PHỔ 1H-NMR CỦA LM3 PL-68 PHỔ DEPT CỦA LM3 PHỔ HMBC CỦA LM3 PL-69 PHỔ HSQC CỦA LM3 PL-70 HỢP CHẤT LM7 PHỔ ESI-MS CỦA LM7 PHỔ 1H-NMR CỦA LM7 PL-71 HỢP CHẤT LM9 PHỔ 1H-NMR CỦA LM9 PHỔ 13C-NMR CỦA LM9 PL-72 PHỔ DEPT CỦA LM9 PL-73 HỢP CHẤT LM10 PHỔ ESI-MS CỦA LM10 PHỔ H-NMR CỦA LM10 PL-74 PHỔ 13C-NMR CỦA LM10 PHỔ DEPT CỦA LM10 PL-75 ... VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI *** PHẠM TỒN THẮNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA LỒI MACARANGA BALANSAE GAGNEP., THUỘC CHI MÃ RẠNG (MACARANGA) ... gây độc tế bào loài Macaranga balansae Gagnep., thuộc chi Mã Rng (Macaranga) họ Thầu dầu (Euphorbiaceae)? ?? Mục tiêu luận án: Nghiên cu để làm rõ thành phn hóa hc ca ca lồi Macaranga balansae. .. MACARANGA BALANSAE GAGNEP., THUỘC CHI MÃ RẠNG (MACARANGA) HỌ THẦU DẦU (EUPHORBIACEAE) Ngành: Hoá học Mã số: 9440112 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Trần Thu Hương PGS TS Đoàn