Luận án tiến sĩ nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học cây na biển (annona glabra l )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN THỊ THU HIỀN NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÂY NA BIỂN (Annona glabra L.) LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HÀ NỘI - 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN THỊ THU HIỀN NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HĨA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CÂY NA BIỂN (Annona glabra L.) Chuyên ngành: Hoá học hữu Mã số: 62.44.01.14 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS Phan Văn Kiệm TS Hoàng Lê Tuấn Anh HÀ NỘI - 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án cơng trình nghiên cứu hướng dẫn khoa học PGS.TS Phan Văn Kiệm TS Hoàng Lê Tuấn Anh Các số liệu, kết luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả Nguyễn Thị Thu Hiền i 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 Hoàng Lê Tuấn Anh - 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 suốt q trình học tập nghiên cứu Tơi xin chân thành cảm ơn phòng Nghiên cứu cấu trúc - Viện Hóa Sinh biển đặc biệt TS Nguyễn Xuân Nhiệm, TS Bùi Hữu Tài, TS Phạm Hải Yến ThS Đan Thị Thúy Hằng ủng hộ to lớn, lời khun bổ ích góp ý quý báu việc thực hoàn thiện luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn Khoa Dược, Trường Đại học Quốc gia Chungnam, Hàn Quốc giúp đỡ tơi việc thử hoạt tính gây độc tế bào hoạt tính kháng viêm Tơi xin chân thành cảm ơn tới thầy cô giáo đồng nghiệp tơi Bộ mơn Hóa học - Khoa Đại học Đại cương, tới Phòng Tổ chức Cán Ban Giám hiệu Trường đại học Mỏ - Địa chất ủng hộ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian làm nghiên cứu sinh Tôi 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 Thị Thu Hiền ii MỤC LỤC MỤC LỤC iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT viii DANH MỤC BẢNG x DANH MỤC HÌNH xii DANH MỤC PHỤ LỤC xv MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .3 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CHI NA (ANNONA) 1.1.1 Đặc điểm thực vật chi Na (Annona) .3 1.1.2 Các nghiên cứu thành phần hóa học chi Annona .3 1.1.2.1 Các hợp chất diterpenoid ent-kaurane 1.1.2.2 Các hợp chất acetogenin .7 1.1.2.3 Các hợp chất alkaloid 19 1.1.2.4 Các hợp chất amide 23 1.1.2.5 Các hợp chất peptide vòng 24 1.1.2.6 Các hợp chất khác .25 1.1.3 Các nghiên cứu hoạt tính sinh học chi Annona 27 1.1.3.1 Hoạt tính gây độc tế bào 27 1.1.3.2 Hoạt tính kháng viêm 30 1.1.3.3 Hoạt tính kháng khuẩn kháng nấm .30 1.1.3.4 Hoạt tính kháng virus ký sinh trùng .31 1.1.3.5 Hoạt tính chống oxy hóa 32 1.1.3.6 Hoạt tính khác 32 1.2 GIỚI THIỆU VỀ LOÀI NA BIỂN 34 1.2.1 Đặc điểm thực vật 34 iii 1.2.2 Công dụng 35 1.2.3 Tình hình nghiên cứu lồi na biển (A glabra) giới 35 1.2.4 Tình hình nghiên cứu lồi na biển (A glabra) Việt Nam 36 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 2.1 MẪU THỰC VẬT .38 2.2 PHƯƠNG PHÁP PHÂN LẬP CÁC HỢP CHẤT .39 2.2.1 Sắc ký lớp mỏng (TLC) .39 2.2.2 Sắc ký lớp mỏng điều chế 39 2.2.3 Sắc ký cột (CC) 39 2.3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC HÓA HỌC 39 2.3.1 Điểm nóng chảy (Mp) .39 2.3.2 Độ quay cực ([α]D) 40 2.3.3 Phổ khối lượng (MS) 40 2.3.4 Phổ cộng hưởng từ nhân (NMR) .40 2.3.5 Phổ lưỡng sắc tròn (CD) 40 2.3.6 Phương pháp xác định đường 40 2.4 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HOẠT TÍNH SINH HỌC .41 2.4.1 Phương pháp đánh giá hoạt tính gây độc tế bào 41 2.4.1.1 Thí nghiệm đánh giá hoạt tính gây độc tế bào 41 2.4.1.2 Phân tích hình thái tế bào chết theo chương trình sử dụng chất nhuộm Hoechst 33342 43 2.4.1.3 Western Blot .43 2.4.2 Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng viêm 44 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ .45 3.1 PHÂN LẬP CÁC HỢP CHẤT TỪ LOÀI NA BIỂN 45 3.2 HẰNG SỐ VẬT LÝ VÀ DỮ KIỆN PHỔ CỦA CÁC HỢP CHẤT 48 iv 3.2.1 Hợp chất 1: 7β,16α,17-Trihydroxy-ent-kauran-19-oic acid (mới) 48 3.2.2 Hợp chất 2: 7β,17-Dihydroxy-16α-ent-kauran-19-oic acid 19-O-β-Dglucopyranoside ester (mới) 48 3.2.3 Hợp chất 3: 7β,17-Dihydroxy-ent-kaur-15-en-19-oic acid 19-O-β-Dglucopyranoside ester (mới) 49 3.2.4 Hợp chất 4: 16α-Hydro-ent-kauran-17,19-dioic acid 17,19-di-O-β-Dglucopyranoside ester (mới) 49 3.2.5 Hợp chất 5: Paniculoside IV 49 3.2.6 Hợp chất 6: 16α,17-Dihydroxy-ent-kaurane .50 3.2.7 Hợp chất 7: 16β,17-Dihydroxy-ent-kaurane .50 3.2.8 Hợp chất 8: 16β,17-Dihydroxy-ent-kauran-19-al 50 3.2.9 Hợp chất 9: 16β,17-Dihydroxy-ent-kauran-19-oic acid .50 3.2.10 Hợp chất 10: Annoglabasin E 50 3.2.11 Hợp chất 11: Annoglabasin B 51 3.2.12 Hợp chất 12: 19-nor-ent-kauran-4α-ol-17-oic acid 51 3.2.13 Hợp chất 13: (2E,4E,1′R,3′S,5′R,6′S)-Dihydrophaseic acid 1,3′-di-O-β-Dglucopyranoside (mới) 51 3.2.14 Hợp chất 14: (2E,4E,1′R,3′S,5′R,6′S)-Dihydrophaseic acid 3′-O-β-Dglucopyranoside 51 3.2.15 Hợp chất 15: Cucumegastigmane I 52 3.2.16 Hợp chất 16: Blumenol A 52 3.2.17 Hợp chất 17: Icariside B1 52 3.2.18 Hợp chất 18: Icariside D2 52 3.2.19 Hợp chất 19: Icariside D2 6′-O-β-D-xylopyranoside .52 3.2.20 Hợp chất 20: 3,4-Dimethoxyphenyl 1-O-β-D-glucopyranoside 53 3.2.21 Hợp chất 21: 3,4-Dihydroxybenzoic acid 53 3.2.22 Hợp chất 22: Squamocin M .53 v CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 54 4.1 XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC CÁC HỢP CHẤT .54 4.1.1 Hợp chất 1: 7β,16α,17-Trihydroxy-ent-kauran-19-oic acid (mới) 54 4.1.2 Hợp chất 2: 7β,17-Dihydroxy-16α-ent-kauran-19-oic acid 19-O-β-Dglucopyranoside ester (mới) 60 4.1.3 Hợp chất 3: 7β,17-Dihydroxy-ent-kaur-15-en-19-oic acid 19-O-β-Dglucopyranoside ester (mới) 65 4.1.4 Hợp chất 4: 16α-Hydro-ent-kauran-17,19-dioic acid 17,19-di-O-β-Dglucopyranoside ester (mới) 70 4.1.5 Hợp chất 5: Paniculoside IV 76 4.1.6 Hợp chất 6: 16α,17-Dihydroxy-ent-kaurane .78 4.1.7 Hợp chất 7: 16β,17-Dihydroxy-ent-kaurane .80 4.1.8 Hợp chất 8: 16β,17-Dihydroxy-ent-kauran-19-al 82 4.1.9 Hợp chất 9: 16β,17-Dihydroxy-ent-kauran-19-oic acid .84 4.1.10 Hợp chất 10: Annoglabasin E 85 4.1.11 Hợp chất 11: Annoglabasin B 87 4.1.12 Hợp chất 12: 19-nor-ent-kauran-4α-ol-17-oic acid 89 4.1.13 Hợp chất 13: (2E,4E,1′R,3′S,5′R,6′S)-Dihydrophaseic acid 1,3′-di-O-β-Dglucopyranoside (mới) 91 4.1.14 Hợp chất 14: (2E,4E,1′R,3′S,5′R,6′S)-Dihydrophaseic acid 3′-O-β-Dglucopyranoside 97 4.1.15 Hợp chất 15: Cucumegastigmane I 99 4.1.16 Hợp chất 16: Blumenol A 101 4.1.17 Hợp chất 17: Icariside B1 .102 4.1.18 Hợp chất 18: Icariside D2 103 4.1.19 Hợp chất 19: Icariside D2 6′-O-β-D-xylopyranoside .105 4.1.20 Hợp chất 20: 3,4-Dimethoxyphenyl-1-O-β-D-glucopyranoside 106 vi 4.1.21 Hợp chất 21: 3,4-Dihydroxybenzoic acid 107 4.1.22 Hợp chất 22: Squamocin M 108 4.2 KẾT QUẢ THỬ HOẠT TÍNH SINH HỌC 112 4.2.1 Kết thử hoạt tính gây độc tế bào phân đoạn 112 4.2.2 Kết thử hoạt tính gây độc tế bào hợp chất 112 4.2.3 Kết thử hoạt tính kháng viêm hợp chất 115 KẾT LUẬN .118 KIẾN NGHỊ 120 CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 121 TÀI LIỆU THAM KHẢO .122 PHỤ LỤC I vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu 13 C-NMR Tiếng Anh Cacbon-13 Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy H-NMR Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy A Annona A-498 Human kidney carcinoma A-549 Human lung carcinoma CD Circular dichroism COSY H-1H- Correlation Spectroscopy DEPT Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer DMSO Dimethylsulfoxide DNA Deoxyribo Nucleic Axit DPPH 1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl ESI-MS Electron Spray Ionization Mass Spectra FBS Fetal bovine serum Glc Glucose HEL-299 Homo Sapiens Lung Normal HeLa HeLa cell Hep G2 Hepatocellular carcinoma HL-60 Human promyelocytic leukemia HMBC Heteronuclear Mutiple Bond Connectivity HPLC High Performance Liquid Chromatography HR-ESI-MS High Resolution Electronspray Ionization Mass Spectrum HSQC Heteronuclear Single-Quantum Coherence HT-29 Human colon adenocarcinoma IC50 Inhibitory concentration at 50% IL iNOS Interleukin Inducible nitric oxide synthase KB LPO LPS LU-1 MCF-7 MKN-45 Human epidemoid carcinoma lipid peroxide Lipopolysaccharide Human lung carcinoma Human breast carcinoma Human Gastric Cancer Diễn giải Phổ cộng hưởng từ hạt nhân cacbon 13 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton Annona Ung thư biểu mô thận người Ung thư phổi người Phổ lưỡng sắc trịn Phổ COSY Phở DEPT (CH3)2SO Phở khới ion hóa phun mù điện tử Huyết bò Glucozơ Tế bào mô phổi thường Tế bào ung thư cổ tử cung Ung thư biểu mô gan Ung thư máu Phổ tương tác dị hạt nhân qua nhiều liên kết Sắc ký lỏng hiệu cao Phổ khối lượng phân giải cao phun mù điện tử Phổ tương tác dị hạt nhân qua liên kết Ung thư ruột kết người Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử nghiệm Một enzyme tạo nitric oxide từ amino L-arginine acid Ung thư biểu mô người Ung thư phổi người Ung thư vú người Ung thư dày viii CLXXII PHỤ LỤC HỢP CHẤT 20 (AGQ25) HO 6' O 1' HOHO 3' O OCH3 OH OCH3 Công thức phân tử C14H20O8, M = 316 - Phổ 1H-NMR - Phổ 13C-NMR - Phổ DEPT CLXXIII CLXXIV CLXXV CLXXVI PHỤ LỤC HỢP CHẤT 21 (AGQ17) OH HOOC Công thức phân tử C7H6O4, M = 154 - Phổ 1H-NMR - Phổ 13C-NMR - Phổ DEPT CLXXVII OH CLXXVIII CLXXIX CLXXX PHỤ LỤC HỢP CHẤT 22 (AGQ1) 36 24 34 OH O O 22 15 OH Công thức phân tử C37H66O6, M = 606 - Phổ 1H-NMR - Phổ 13C-NMR - Phổ DEPT CLXXXI O O CLXXXII CLXXXIII CLXXXIV PHỤ LỤC 23: Sắc ký đồ dẫn xuất TMS D-glucose, Lglucose hợp chất TR(L-Glc) 14.25 TR(D-Glc) 14.12 TR 14.11 C D (m d e g ) PHỤ LỤC 24: Phổ CD hợp chất 13 hợp chất tham khảo Phổ CD hợp chất Phổ CD hợp chất (2E,4E,1′R,3′S,5′R,6′S)-Dihydrophaseic (2E,4E,1′R,3′S,5′R,6′S)-Dihydrophaseic acid 1,3′-di-O-β-D-glucopyranoside (13) acid 3′-O-β-D-glucopyranoside CLXXXV PHỤ LỤC 25: Phiếu giám định tên khoa học cho mẫu nghiên cứu CLXXXVI ... (prolyl-S-oxomethylvalyl-alanyl-valyl-tyrosylglycyl-thryl) cyclo (prolyl-aspa-raginylalanyl-tryptophyl-leucylglycyl-thryl cyclo-(prolyl-glycyltyrosyl-valyl-leucyl-alanylleucyl-valyl) cyclo (prolyl-prolyl-valyltyrosyl-glycyl-prolylglutamyl)... tài: "Nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính sinh học Na biển (Annona glabra L. )" Mục tiêu luận án: Nghiên cứu để l? ?m rõ thành phần hố học chủ yếu l? ??i na biển (A glabra) Đánh giá hoạt tính gây độc... học nước cơng bố thành phần hóa học hoạt tính sinh học thuốc quý Nhằm mục đích nghiên cứu l? ?m rõ thành phần hóa học hoạt tính sinh học na biển (Annona glabra L) , chúng tơi l? ??a chọn đề tài: "Nghiên