Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của cây bạch trinh biển hymenocallis littoralis việt nam

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 ỒNG TS TRẦN BẠC DƯƠNG Nội - 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác TÁC GIẢ Đinh Thị Phương Anh LỜI CẢM ƠN Đầu tiên tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc tới tập thể cán hướng dẫn khoa học PGS.TS Vũ Đình Hồng TS Trần Bạch Dương Đây người gợi mở cho ý tưởng khoa học, hướng dẫn suốt thời gian nghiên cứu luận án tất tâm huyết quan tâm người thầy Đặc biệt cám ơn thầy giáo, cô giáo, anh, chị, em Bộ mơn Cơng nghệ Hóa dược & BVTV, Viện Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Trung tâm Hóa dược, Viện Hóa học Cơng nghiệp giúp đỡ tơi nhiều sở vật chất, trang thiết bị thí nghiệm, kỹ thuật chiết xuất phân lập, kỹ thuật phân tích, kiến thức thực nghiệm, … để tơi hồn thành tốt cơng trình nghiên cứu Tơi xin chân thành cảm ơn thầy, cô, anh, chị bạn đồng nghiệp thuộc Bộ mơn Hóa Hữu cơ, Viện Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tạo điều kiện giúp đỡ để tơi hồn thành cơng trình nghiên cứu Cám ơn em sinh viên học viên cao học ngành Cơng nghệ Hóa dược & BVTV, Trường ĐHBKHN thuộc nhóm nghiên cứu PGS TS Vũ Đình Hồng giúp đỡ tơi nhiều nghiên cứu làm thực nghiệm cho luận án Cuối cùng, tơi xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân động viên tinh thần, thời gian vật chất để tơi có động lực cơng việc nghiên cứu khoa học TÁC GIẢ Đinh Thị Phương Anh 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 (Jacq.) Sablis.) 1.1.1 Thực vật họ Thủy tiên (Amaryllidaceae) 1.1.2 Thực vật chi Bạch trinh (Hymenocallis) loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis(Jacq.) Sablis.) 1.2 Thành phần hóa học họ Thủy tiên (Amaryllidaceae), chi Bạch trinh (Hymenocallis) loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis (Jacq.) Sablis.) 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 (Jacq.) Sablis.) 11 1.3 Hoạt tính sinh học họ Thủy tiên (Amaryllidaceae), chi Bạch trinh (Hymenocallis) loài Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis (Jacq.) Sablis.) 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 (Jacq.) Sablis.) 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 (Jacq.) Sablis.) 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 CƠNG 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 Ionization Mass Spectrometry (Phổ khối lượng thông 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 ... 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... alkaloid thành phần hóa học khác từ lồi Bạch trinh biển (Hymenocallis littoralis) Việt Nam; • Khảo sát hoạt tính gây độc tế bào cặn chiết tổng alkaloid thành phần hóa học khác; • Phân lập thành phần