Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học loài vitex limonifolia wall ex c b clark và vitex trifolia 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 Kim Thoa NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC LỒI Vitex limonifolia WALL EX C.B.CLARK VÀ Vitex trifolia L LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội - 2019 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 Kim Thoa NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC LỒI Vitex limonifolia WALL EX C.B.CLARK VÀ Vitex trifolia L Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ Mã số: 9.44.01.14 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Xuân Nhiệm PGS TS Ninh Khắc Bản Hà Nội – 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án cơng trình nghiên cứu tơi hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Xuân Nhiệm PGS TS Ninh Khắc Bản Các số liệu, kết luận án trung thực chưa công bố cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Tác giả luận án Nguyễn Thị Kim Thoa ii 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 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 TS Nguyễn Xuân Nhiệm PGS TS Ninh Khắc Bản - 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 Học viện Khoa học Công nghệ, đồng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa sinh biển tập thể cán Viện quan tâm, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình học tập nghiên cứu Tôi xin chân thành cảm ơn phịng Nghiên cứu cấu trúc - Viện Hóa Sinh biển, đặc biệt PGS TS Phan Văn Kiệm, ThS Đan Thị Thúy Hằng, ThS Đỗ Thị Trang quan tâm giúp đỡ, với lời khuyên bổ ích góp ý quý báu việc thực hồn thiện luận án Tơi xin trân trọng cảm ơn Khoa Dược, Trường Đại học Yonsei, Hàn Quốc giúp đỡ tơi thử hoạt tính kháng viêm hoạt tính kháng virus Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám hiệu Trường đại học Mỏ Địa chất, Phòng Tổ chức Cán đồng nghiệp tơi Bộ mơn Hóa học, khoa Khoa học ủng hộ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian làm nghiên cứu sinh Tôi xin chân thành cảm ơn Quỹ phát triển khoa học công nghệ Việt Nam (NAFOSTED) tài trợ kinh phí theo mã số đề tài 104.01-2014.02 Tơi 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! iii MỤC LỤC MỤC LỤC III DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VII DANH MỤC BẢNG IX DANH MỤC HÌNH X MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chi Vitex 1.1.1 Đặc điểm thực vật chi Vitex 1.1.2 Công dụng loài thuộc chi Vitex 1.1.2.1 Tình hình sử dụng y học cổ truyền lồi thuộc chi Vitex 1.1.2.2 Cơng dụng khác lồi thuộc chi Vitex 1.1.3 Giới thiệu loài V limonifolia loài V trifolia 1.1.3.1 Loài V limonifolia 1.1.3.2 Loài V trifolia 1.1.4 Tình hình nghiên cứu thành phần hóa học chi Vitex 1.1.4.1 Các hợp chất triterpennoid 1.1.4.2 Các hợp chất ecdysteroid 10 1.1.4.3 Các hợp chất labdane-diterpennoid 12 1.1.4.4 Các hợp chất lignan neolignan 16 1.1.4.5 Các hợp chất flavonoid 19 1.1.4.6 Các hợp chất iridoid 22 1.1.4.7 Các hợp chất khác 24 1.1.5 Các nghiên cứu hoạt tính sinh học chi Vitex 27 1.1.5.1 Hoạt tính gây độc tế bào ung thư 27 1.1.5.2 Hoạt tính kháng viêm, giảm đau 29 1.1.5.3 Hoạt tính kháng virus vi sinh vật 31 1.1.5.4 Các hoạt tính khác 32 1.1.6 Tình hình nghiên cứu chi Vitex Việt Nam 33 1.1.7 Tình hình nghiên cứu lồi V limonifolia V trifolia 34 1.2 Giới thiệu viêm 34 1.2.1 Sơ lược viêm 34 1.2.1.1 Giới thiệu trình viêm 34 1.2.1.2 Các giai đoạn trình viêm 35 1.2.1.3 Vai trò nitric oxide bệnh lý viêm 35 iv 1.2.2 Các thuốc kháng viêm 36 1.3 Giới thiệu kháng virus 37 1.3.1 Sơ lược virus 37 1.3.2 Các thuốc kháng virus 39 CHƯƠNG THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ 41 2.1 Đối tượng nghiên cứu 41 2.1.1 Loài Vitex limonifolia Wall ex C.B.Clarke 41 2.1.2 Loài Vitex trifolia L 41 2.2 Phương pháp nghiên cứu 41 2.2.1 Phương pháp phân lập hợp chất 41 2.2.1.1 Sắc ký lớp mỏng (TLC) 41 2.2.1.2 Sắc ký cột (CC) 41 2.2.2 Phương pháp xác định cấu trúc 41 2.2.2.1 Phổ khối lượng phân giải cao (HR-ESI-MS) 42 2.2.2.2 Phổ cộng hưởng từ nhân (NMR) 42 2.2.2.3 Phổ lưỡng sắc tròn (CD) 42 2.2.2.4 Phương pháp tính tốn phổ CD lý thuyết 42 2.2.2.5 Độ quay cực ([α]D) 42 2.2.3 Phương pháp xác định hoạt tính sinh học 43 2.2.3.1 Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng viêm in vitro 43 2.2.3.2 Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng virus in vitro 45 2.3 Phân lập hợp chất 46 2.3.1 Các hợp chất phân lập từ loài V limonifolia 46 2.3.2 Các hợp chất phân lập từ loài V trifolia 49 2.4 Thông số vật lý liệu phổ hợp chất phân lập 52 2.4.1 Các thơng số vật lí hợp chất phân lập từ loài V limonifolia 52 2.4.1.1 Hợp chất VL1: 7α,12α-Dihydroxylabda-8(17),13-dien-15,16-olide (Vitexlimolide A) (hợp chất mới) 52 2.4.1.2 Hợp chất VL2: 7α,12β,16-Trihydroxylabda-8(17),13-dien-15,16-olide (Vitexlimolide B) (hợp chất mới) 52 2.4.1.3 Hợp chất VL3: 7α,16-Dihydroxylabda-8(17),13-dien-15,16-olide (Vitexlimolide C) (hợp chất mới) 52 2.4.1.4 Hợp chất VL4: 5,4′-Dihydroxy-3,7-dimethoxyflavone 52 2.4.1.5 Hợp chất VL5: Vitecetin 53 2.4.1.6 Hợp chất VL6: 5,4′-Dihydroxy-7,3′-dimethoxyflavone 53 v 2.4.1.7 Hợp chất VL7: Verrucosin 53 2.4.1.8 Hợp chất VL8: 2α,3α-Dihydroxyurs-12-en-28-oic acid 54 2.4.1.9 Hợp chất VL9: Euscaphic acid 54 2.4.1.10 Hợp chất VL10: 2α,3α-Dihydroxy-19-oxo-18,19-seco-urs-11,13(18)-dien-28-oic acid 54 2.4.1.11 Hợp chất VL11: Maslinic acid 54 2.4.1.12 Hợp chất VL12: Maltol O-β-D-glucopyranoside 54 2.4.2 Các thông số vật lí hợp chất phân lập từ loài V trifolia 55 2.4.2.1 Hợp chất VT1: 3α-Hydroxylanosta-8,24E-dien-26-oic acid (hợp chất mới) 55 2.4.2.2 Hợp chất VT2: Matairesinol 4′-O-β-D-glucopyranoside (hợp chất mới) 55 2.4.2.3 Hợp chất VT3: Ecdysone 55 2.4.2.4 Hợp chất VT4: 20-Hydroxyecdysone 55 2.4.2.5 Hợp chất VT5: 20-Hydroxyecdysone 2,3-monoacetonide 55 2.4.2.6 Hợp chất VT6: Turkesterone 56 2.4.2.7 Hợp chất VT7: Polypodine B 56 2.4.2.8 Hợp chất VT8: Rubrosterone 56 2.4.2.9 Hợp chất VT9: Luteolin 56 2.4.2.10 Hợp chất VT10: (2S)-7,4'-Dihydroxy-5-methoxyflavanone 57 2.4.2.11 Hợp chất VT11: Vitexin 57 2.4.2.12 Hợp chất VT12: Orientin 57 2.4.2.13 Hợp chất VT13: Homoorientin 57 2.4.2.14 Hợp chất VT14: 2-O-Rhamnosylvitexin 58 2.4.2.15 Hợp chất VT15: Euscaphic acid 58 2.4.2.16 Hợp chất VT16: Tormentic acid 58 2.5 Kết thử hoạt tính sinh học hợp chất phân lập 59 2.5.1 Hoạt tính kháng viêm in vitro hợp chất phân lập từ lồi V limonifolia 59 2.5.2 Hoạt tính kháng virus in vitro hợp chất 60 CHƯƠNG THẢO LUẬN KẾT QUẢ 62 3.1 Xác định cấu trúc hợp chất phân lập 62 3.1.1 Xác định cấu trúc hợp chất phân lập từ loài V limonifolia 64 3.1.1.1 Hợp chất VL1: Vitexlimolide A (hợp chất mới) 64 3.1.1.2 Hợp chất VL2: Vitexlimolide B (hợp chất mới) 71 3.1.1.3 Hợp chất VL3: Vitexlimolide C (hợp chất mới) 77 3.1.1.4 Hợp chất VL4: 5,4′-Dihydroxy-3,7-dimethoxyflavone 84 3.1.1.5 Hợp chất VL5: Vitecetin 86 vi 3.1.1.6 Hợp chất VL6: 5,4′-Dihydroxy-7,3′-dimethoxyflavone 87 3.1.1.7 Hợp chất VL7: Verrucosin 88 3.1.1.8 Hợp chất VL8: 2α,3α-Dihydroxyurs-12-en-28-oic acid 89 3.1.1.9 Hợp chất VL9: Euscaphic acid 91 3.1.1.10 Hợp chất VL10: 2α,3α-Dihydroxy-19-oxo-18,19-seco-urs-11,13(18)-dien-28-oic acid 93 3.1.1.11 Hợp chất VL11: Maslinic acid 95 3.1.1.12 Hợp chất VL12: Maltol O-β-D-glucopyranoside 97 3.1.2 Xác định cấu trúc hợp chất phân lập từ loài V trifolia 98 3.1.2.1 Hợp chất VT1: 3α-Hydroxylanosta-8,24E-dien-26-oic acid (hợp chất mới) 98 3.1.2.2 Hợp chất VT2: Matairesinol 4′-O-β-D-glucopyranoside (hợp chất mới) 104 3.1.2.3 Hợp chất VT3: Ecdysone 111 3.1.2.4 Hợp chất VT4: 20-Hydroxyecdysone 113 3.1.2.5 Hợp chất VT5: 20-Hydroxyecdysone 2,3-monoacetonide 115 3.1.2.6 Hợp chất VT6: Turkesterone 117 3.1.2.7 Hợp chất VT7: Polypodine B 117 3.1.2.8 Hợp chất VT8: Rubrosterone 119 3.1.2.9 Hợp chất VT9: Luteolin 121 3.1.2.10 Hợp chất VT10: (2S)-7,4'-Dihydroxy-5-methoxyflavanone 121 3.1.2.11 Hợp chất VT11: Vitexin 123 3.1.2.12 Hợp chất VT12: Orientin 123 3.1.2.13 Hợp chất VT13: Homoorientin 124 3.1.2.14 Hợp chất VT14: 2-O-rhamnosylvitexin 125 3.1.2.15 Hợp chất VT15: Eucaphic acid 126 3.1.2.16 Hợp chất VT16: Tormentic acid 126 3.2 Hoạt tính sinh học hợp chất phân lập 128 3.2.1 Hoạt tính kháng viêm in vitro hợp chất phân lập từ lồi V limonifolia 128 3.2.2 Hoạt tính kháng virus in vitro hợp chất 130 3.2.2.1 Hoạt tính kháng virus in vitro hợp chất từ loài V limonifolia 131 3.2.2.2 Hoạt tính kháng virus in vitro hợp chất từ loài V trifolia 132 KẾT LUẬN 134 KIẾN NGHỊ 136 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO 138 vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Tiếng Anh 13 C-NMR Carbon-13 nuclear magnetic resonance spectroscopy H-NMR Proton nuclear magnetic resonance spectroscopy 786-O Renal carcinoma cell A549 Lung carcinoma cell ACN Acetonide BEL-7402 Hepatocyte carcinoma cell BV2 Mouse microglial cell BXPC-3 Pancreatic cancer cell CC50 Cytotoxicity concentration 50% CD Colo-320 COSY COX CVB3 DEPT DMSO DPPH Eca-109 EV71 FBS Glc HBV HCMV HCT-116 HCV HeLa HepG2 HIV HL-60 HMBC HO-8910 HPV HR-ESIMS HRV1B HSQC HSV HT-29 Diễn giải Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton Tế bào ung thư biểu mô thận Tế bào ung thư phổi Acetonide Tế bào ung thư gan Tế bào tiểu thần kinh đệm chuột Tế bào ung thư tuyến tụy Nồng độ gây độc 50% đối tượng thử nghiệm Circular dichroism spectroscopy Phở lưỡng sắc trịn Human colon cancer cell Tế bào ung thư đại tràng 1 H- H- correlation spectroscopy Phổ 1H-1H COSY Cyclo-oxygenase Enzyme cyclo-oxygenase Coxsackievirus B3 Virus coxsackievirus B3 Distortionless enhancement by Phổ DEPT polarization transfer Dimethylsulfoxide Dimethylsulfoxide 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl Human esophageal cancer cells Tế bào ung thư thực quản người Enterovirus 71 Virus enterovirus 71 Fetal bovine serum Huyết bò Glucose Đường glucose Hepatitic B Virus Virus viêm gan B Human cytomegalovirus Cytomegalovirus người Human colon cancer cell Tế bào ung thư đại tràng Hepatitic C Virus Virus viêm gan C Human cervicalcancer cell Tế bào ung thư cổ tử cung Hepatocyte carcinoma cell Tế bào ung thư gan Human Immunodecificiency Virus Virus HIV Human promyelocytic leukemia Tế bào ung thư máu người cell Heteronuclear mutiple bond Phổ tương tác dị hạt nhân qua nhiều correlation liên kết Human ovarian cell Tế bào ung thư buồng trứng người Human Papilloma Virus Virus papilloma ở người High resolution electrospray Phổ khối lượng phân giải cao phun ionization mass spectrum mù điện tử Human rhinovirus B3 Virus human rhinovirus B3 Heteronuclear singlequantum Phổ tương tác dị hạt nhân qua liên correlation kết Herpe Simplex Virus Virus herpe simplex Human colon cancer cell Tế bào ung thư đại tràng viii IC50 Inhibitory concentration at 50% Nồng độ ức chế 50% đối tượng thử nghiệm iNOS Inducible nitric oxide synthase Enzym tạo oxit nitơ từ amino Larginine acid K562 Human promyelocytic leukemia Tế bào ung thư máu người cell KB Human epidemoid carcinoma Tế bào ung thư biểu mơ người KH Kí hiệu L-NMMA N(omega)-Monomethyl-LN(omega)-Monomethyl-LArginine Acetate Arginine Acetate LPS Lipopolysaccharide Lipopolysaccharide LS180 Pancreatic cancer cell Tế bào ung thư tuyến tụy MCF-7 Human breast carcinomacell Tế bào ung thư vú người MDAHuman melanoma cell Tế bào ung thư vú người MB-435 MIC Minimum inhibitory concentration Nồng độ ức chế tối thiểu MRC-5 Human lung carcinoma cell Tế bào ung thư phổi người MTT 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5diphenyltetrazolium bromide NO Nitric oxide Oxit nitric NOESY Nuclear overhauser enhancement Phổ NOESY spectroscopy NSAIDs Non-steroidal anti-inflammatory Thuốc chống viêm không steroid drugs OD Optical density Mật độ quang OVCAR-3 Human ovarian cancer cell Tế bào ung thư buồng trứng PANC-1 Pancreatic cancer cell Tế bào ung thư tuyến tụy PC-3 Prostate adenocarcinoma cell Tế bào ung thư tuyến tiền liệt RAW Đại thực bào 264.7 RSV Respiratory Syncytial Virus Virus hợp bào hô hấp SGC-7901 Human gastric cancer cell Tế bào ung thư dạ dày người SKOV-3 Human ovarian cancer cell Tế bào ung thư buồng trứng người SMMCHuman hepatocarcinoma cell Tế bào ung thư gan người 7721 SR Human promyelocytic leukemia Tế bào ung thư máu người cell SRB Sulforhodamine B Sulforhodamine B TLC Thin layer chromatography Sắc ký lớp mỏng TLTK Tài liệu tham khảo TNF Tumor necrosis factor Yếu tố hoại tử khối u tsFT210 Mouse cancer cells Tế bào ung thư ở chuột TT Thứ tự V Vitex Chi Đẻn Vero Kidney epithelial cells Tế bào biểu mô thận VZV Varicella-zoster Virus Virus thủy đậu-zona ... doniana Vitex scabra Vitex doniana Vitex doniana Vitex agnus-castus Vitex scabra Vitex scabra Vitex scabra Vitex scabra Vitex cymosa Vitex scabra Vitex scabra Vitex canescens Vitex scabra Vitex canescens... tơi l? ??a chọn đề tài: ? ?Nghiên c? ??u thành phần hóa h? ?c hoạt tính sinh h? ?c l? ??i Vitex limonifolia Wall Ex C. B. Clark Vitex trifolia L. ” M? ?c tiêu luận án: X? ?c định thành phần hóa h? ?c chủ yếu hai loài. .. Hepatocyte carcinoma cell BV2 Mouse microglial cell BXPC-3 Pancreatic cancer cell CC50 Cytotoxicity concentration 50% CD Colo-320 COSY COX CVB3 DEPT DMSO DPPH Eca-109 EV71 FBS Glc HBV HCMV HCT-116 HCV