Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học loài hải miên haliclona subarmigera

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - DƯƠNG THỊ DUNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC LỒI HẢI MIÊN HALICLONA SUBARMIGERA LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Chuyên ngành: Hoá học Hà Nội – 9/2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - DƯƠNG THỊ DUNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC LOÀI HẢI MIÊN HALICLONA SUBARMIGERA LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Chuyên ngành: Hoá học NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ HUYỀN TRÂM PGS TS PHAN VĂN KIỆM Hà Nội – 9/2014 LỜI CẢM ƠN Luận văn hồn thành Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam với hỗ trợ kinh phí đề tài nghiên cứu định hướng ứng dụng: “Nghiên cứu phát xây dựng quy trình phân lập chất có hoạt tính kháng ung thư số lồi hải miên Việt Nam” Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, bên cạnh cố gắng nỗ lực thân, nhận động viên giúp đỡ lớn nhiều cá nhân tập thể Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Phan Văn Kiệm - Viện Hoá sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, TS Lê Huyền Trâm Viện Kỹ thuật Hoá học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tơi suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn tới đồng nghiệp thuộc phịng Nghiên cứu cấu trúc, Viện Hố sinh biển tạo điều kiện, hướng dẫn giúp đỡ suốt thời gian làm luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo Viện Kỹ thuật Hoá học Viện Đào tạo Sau đại học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đào tạo giúp đỡ suốt thời gian học tập trường Tôi xin chân thành cảm ơn bạn học viên lớp Cao học Hoá học 2012B Trường Đại học Bách khoa Hà Nội động viên giúp đỡ tơi suốt q trình học tập trường Tơi trân trọng biết ơn sâu sắc tới gia đình bạn bè động viên giúp đỡ vượt qua khó khăn để hồn thành luận văn Hà Nội, 9/2014 Dương Thị Dung LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực chưa sử dụng cơng trình khác Tơi xin cam đoan rằng, giúp đỡ việc hoàn thành luận văn cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm số liệu luận văn Hà Nội, 9/2014 Dương Thị Dung ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ii Danh mục chữ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình vii ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan loài hải miên 1.1.1 Giới thiệu chung hải miên 1.1.2 Giới thiệu chung chi Haliclona 1.1.3 Nghiên cứu hóa học hoạt tính sinh học chi Haliclona 1.2 Tổng quan ung thư 14 1.2.1 Ung thư số phương pháp điều trị bệnh 14 1.2.2 Một số loại thuốc điển hình dùng để điều trị ung thư có nguồn gốc từ sinh vật biển 20 1.3 Các hợp chất steroid 25 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.1 Đối tượng nghiên cứu 30 2.2 Phương pháp nghiên cứu 30 2.2.1 Phương pháp phân lập hợp chất 30 2.2.2 Phương pháp xác định cấu trúc hoá học hợp chất 31 2.2.3 Phương pháp đánh giá hoạt tính gây độc tế bào in vitro 31 Chương THỰC NGHIỆM 35 3.1 Xử lý mẫu nghiên cứu 35 3.2 Quy trình phân lập hợp chất 35 3.3 Các thơng số vật lí hợp chất phân lập 37 3.3.1 Hợp chất HS1: Ergostane-1β,3β,5α,6β-tetraol 37 3.3.2 Hợp chất HS2: Cholesterol 37 3.3.3 Hợp chất HS3: 5α,8α-epidioxycholest-6-en-3β-ol 37 3.3.4 Hợp chất HS4: Saringosterol 38 3.3.5 Hợp chất HS5: 24-Hydroperoxy-24-vinylcholesterol 38 3.4 Đánh giá khả diệt tế bào ung thư in vitro hợp chất 38 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 39 4.1 Xác định cấu trúc hóa học hợp chất 39 4.4.1 Hợp chất HS1: Ergostane-1β,3β,5α,6β-tetraol 39 4.4.2 Hợp chất HS2: Cholesterol 43 4.4.3 Hợp chất HS3: 5α,8α-epidioxycholest-6-en-3β-ol 46 4.4.4 Hợp chất HS4: Saringosterol 51 4.4.5 Hợp chất HS5: 24-Hydroperoxy-24-vinylcholesterol 56 4.2 Hoạt tính gây độc tế bào hợp chất phân lập 59 iii Kết luận 61 Tài liệu tham khảo 62 Phụ lục 67 Phụ lục phổ 67 1.1 Phụ lục phổ hợp chất HS1 67 1.2 Phụ lục phổ hợp chất HS3 70 1.3 Phụ lục phổ hợp chất HS4 72 1.4 Phụ lục phổ hợp chất HS5 75 Cơng trình cơng bố 78 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu 13 C-NMR Tiếng Anh Carbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy Lung adenocarcinoma epithelial Diễn giải Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton Ung thư phởi Sắc kí cột Phở DEPT IC50 Column chromatography Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer Dulbecco’s Modified Eagle Medium Dimethyl sulfoxide Human henrietta lacks Human hepatocellular carcinoma Human acute myelocytic leukemia Heteronuclear mutiple Bond Connectivity Heteronuclear Single-Quantum Coherence Inhibitory concentration at 50% KB LNCaP LU-1 MCF-7 MKN-7 NF-B OVCAR-3 RP-18 SW-480 SRB TLC TMS WHO Human mouth epidemoid carcinoma Human prostatic carcinoma Human lung carcinoma Human breast carcinoma Human gastric carcinoma Nuclear Factor-kappa B Ovarian carcinoma Reserve phase C-18 Human colon adesocarcinoma Sulforhodamine B Thin layer chromatography Tetramethylsilane World Health Organization H-NMR A-549 CC DEPT DMEM DMSO HeLa HepG2 HL-60 HMBC HSQC v Ung thư cổ tử cung người Ung thư gan người Ung thư bạch cầu người Phổ tương tác dị hạt nhân qua nhiều liên kết Phổ tương tác dị hạt nhân qua liên kết Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử nghiệm Ung thư biểu mô người Ung thư tuyến tiền liệt người Ung thư phổi người Ung thư vú người Ung thư dày Yếu tố nhân kappa B Ung thư buồng trứng Chất hấp phụ pha đảo RP-18 Ung thư tuyến đại tràng người Sulforhodamine B Sắc ký lớp mỏng Tetramethylsilane Tổ chức Y tế Thế giới DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Số liệu phổ NMR HS1 hợp chất tham khảo 40 Bảng Số liệu phổ NMR HS2 hợp chất tham khảo 44 Bảng Số liệu phổ NMR HS3 hợp chất tham khảo 48 Bảng Số liệu phổ NMR hợp chất HS4 chất tham khảo 52 Bảng Số liệu phổ NMR hợp chất HS5 chất tham khảo 56 Bảng Kết đánh giá hoạt tính gây độc tế bào hợp chất HS1HS5 60 vi DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Hình ảnh số loài hải miên thuộc chi Haliclona Hình Hình thái tổ chức mơ từ dạng bình thường đến phát triển thành khối u 14 Hình Sơ đồ hình thành phát triển bệnh ung thư 15 Hình Mẫu hải miên Haliclona subarmigera thu thập Hạ Long 35 Hình Sơ đồ phân lập hợp chất từ loài hải miên H subarmigera 36 Hình Cấu trúc hóa học tương tác HMBC hợp chất HS1 39 Hình Phổ 1H-NMR hợp chất HS1 41 Hình Phổ 13C-NMR hợp chất HS1 41 Hình Phổ DEPT hợp chất HS1 42 Hình 10 Phổ HSQC hợp chất HS1 42 Hình 11 Phổ HMBC hợp chất HS1 43 Hình 12 Cấu trúc hóa học hợp chất HS2 43 Hình 13 Phổ 1H-NMR hợp chất HS2 45 Hình 14 Phổ 13C-NMR hợp chất HS2 45 Hình 15 Phổ DEPT hợp chất HS2 46 Hình 16 Cấu trúc hóa học tương tác HMBC hợp chất HS3 46 Hình 17 Phổ 1H-NMR hợp chất HS3 49 Hình 18 Phổ 13C-NMR hợp chất HS3 49 Hình 19 Phổ DEPT hợp chất HS3 50 Hình 20 Phổ HSQC hợp chất HS3 50 vii Hình 21 Phổ HMBC hợp chất HS3 51 Hình 22 Cấu trúc hóa học tương tác HMBC hợp chất HS4 51 Hình 23 Phổ 1H- NMR hợp chất HS4 53 Hình 24 Phổ 13C-NMR hợp chất HS4 54 Hình 25 Phổ DEPT hợp chất HS4 54 Hình 26 Phổ HSQC hợp chất HS4 55 Hình 27 Phổ HMBC hợp chất HS4 55 Hình 28 Cấu trúc hóa học hợp chất HS5 56 Hình 29 Phổ 1H-NMR hợp chất HS5 57 Hình 30 Phổ 13C-NMR hợp chất HS5 58 Hình 31 Phổ DEPT hợp chất HS5 58 viii Phổ dãn HMBC hợp chất HS1 Phổ dãn HMBC hợp chất HS1 69 Phổ dãn HSQC hợp chất HS1 1.2 Phụ lục phổ hợp chất HS3 Phổ dãn 1H-NMR hợp chất HS3 70 Phổ dãn HSQC hợp chất HS3 Phổ dãn HMBC hợp chất HS3 71 1.3 Phụ lục phổ hợp chất HS4 Phổ dãn 1H-NMR hợp chất HS4 Phổ dãn 13C-NMR hợp chất HS4 72 Phổ dãn DEPT hợp chất HS4 Phổ dãn HMBC hợp chất HS4 73 Phổ dãn HMBC hợp chất HS4 Phổ dãn HSQC hợp chất HS4 74 1.4 Phụ lục phổ hợp chất HS5 Phổ dãn 1H-NMR hợp chất HS5 Phổ dãn 1H-NMR hợp chất HS5 75 Phổ dãn 13C-NMR hợp chất HS5 Phổ dãn 13C-NMR hợp chất HS5 76 Phổ dãn DEPTcủa hợp chất HS5 77 Cơng trình cơng bố 78 79 80 81 82 83 ... Việc nghiên cứu, khảo sát thành phần hóa học hoạt tính sinh học lồi sinh vật biển nói chung, lồi hải miên nói riêng vấn đề quan tâm Các nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính sinh học giới lồi hải. .. hải miên thuộc chi Haliclona: Hình Hình ảnh số lồi hải miên thuộc chi Haliclona 1.1.3 Nghiên cứu hóa học hoạt tính sinh học chi Haliclona Trên giới có nhiều cơng trình nghiên cứu thành phần hóa. .. DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - DƯƠNG THỊ DUNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC LỒI HẢI MIÊN HALICLONA SUBARMIGERA LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC