Nghiên cứu hoạt tính gây độc một số dòng tế bào ung thư của các hợp chất phân lập từ ba loài san hô mềm Sinularia nanolobata, Sinularia leptoclados, Sinularia conferta thu thập ở vùng biển.

Nghiên cứu hoạt tính gây độc một số dòng tế bào ung thư của các hợp chất phân lập từ ba loài san hô mềm Sinularia nanolobata, Sinularia leptoclados, Sinularia conferta thu thập ở vùng biển. Nghiên cứu hoạt tính gây độc một số dòng tế bào ung thư của các hợp chất phân lập từ ba loài san hô mềm Sinularia nanolobata, Sinularia leptoclados, Sinularia conferta thu thập ở vùng biển. Nghiên cứu hoạt tính gây độc một số dòng tế bào ung thư của các hợp chất phân lập từ ba loài san hô mềm Sinularia nanolobata, Sinularia leptoclados, Sinularia conferta thu thập ở vùng biển. Nghiên cứu hoạt tính gây độc một số dòng tế bào ung thư của các hợp chất phân lập từ ba loài san hô mềm Sinularia nanolobata, Sinularia leptoclados, Sinularia conferta thu thập ở vùng biển. Nghiên cứu hoạt tính gây độc một số dòng tế bào ung thư của các hợp chất phân lập từ ba loài san hô mềm Sinularia nanolobata, Sinularia leptoclados, Sinularia conferta thu thập ở vùng biển.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Ninh Thị Ngọc NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC MỘT SỐ DÒNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA CÁC HỢP CHẤT PHÂN LẬP TỪ BA LOÀI SAN HÔ MỀM SINULARIA NANOLOBATA, SINULARIA LEPTOCLADOS, SINULARIA CONFERTA THU THẬP Ở VÙNG BIỂN TRUNG BỘ VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Hà Nội – 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - Ninh Thị Ngọc NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC MỘT SỐ DÒNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA CÁC HỢP CHẤT PHÂN LẬP TỪ BA LOÀI SAN HÔ MỀM SINULARIA NANOLOBATA, SINULARIA LEPTOCLADOS, SINULARIA CONFERTA THU THẬP Ở VÙNG BIỂN TRUNG BỘ VIỆT NAM Chuyên ngành: Hóa sinh học Mã số: 9.42.01.16 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1 TS Nguyễn Hoài Nam 2 TS Trần Mỹ Linh Hà Nội – 2021 1 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của TS Nguyễn Hoài Nam và TS Trần Mỹ Linh Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác Tác giả Ninh Thị Ngọc LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành tại Viện Hóa sinh biển - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, với sự hỗ trợ kinh phí của đề tài VAST.TĐ.DLB.02/1618 và Nafosted 104.01–2013.31 Trong quá trình nghiên cứu, tác giả đã nhận được nhiều sự giúp đỡ quý báu của các thầy cô, các nhà khoa học, các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Hoài Nam và TS Trần Mỹ Linh - những người Thầy đã tận tâm hướng dẫn chỉ dạy cho tôi về mặt chuyên môn, động viên, khích lệ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo và các đồng nghiệp phòng Dược liệu biển - Viện Hóa Sinh biển đặc biệt là GS.VS Châu Văn Minh về sự chỉ bảo, những lời khuyên bổ ích và những góp ý quý báu trong việc thực hiện và hoàn thiện luận án Tôi xin trân trọng cảm ơn Viện Hóa sinh biển, Viện Công nghệ sinh học và Học viện Khoa học và Công nghệ đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học Tôi xin trân trọng cảm ơn Phòng Tài nguyên sinh vật, Trung tâm Tiên tiến về Hóa sinh hữu cơ - Viện Hóa sinh biển, Phòng Thử nghiệm sinh học – Viện Công nghệ sinh học đã giúp đỡ tôi trong việc định loài và thử hoạt tính Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới toàn thể gia đình, bạn bè và những người thân đã luôn luôn quan tâm, khích lệ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Ninh Thị Ngọc MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN …………………………………………………………… i LỜI CẢM ƠN………………………………………………………… ii MỤC LỤC…………………………………………………………………… iii DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT………………………… vii DANH MỤC BẢNG………………………………………………………… x DANH MỤC HÌNH………………………………………………………… xii MỞ ĐẦU……………………………………………………………………… 1 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN………………………………………………… 3 1.1 Thử nghiệm đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư………………… 3 1.1.1 Các dòng tế bào ung thư …………………………………………………… 3 1.1.2 Vai trò của các thử nghiệm sinh học trong tìm kiếm các hoạt chất chống ung thư ………………………………………………………………… 4 1.1.3 Cơ chế diệt tế bào ung thư dựa trên apoptosis …………………………… 7 1.1.4 Cơ chế diệt tế bào ung thư liên quan tới chu kỳ tế bào ………………… 10 1.2 Các hợp chất tự nhiên từ sinh vật biển trong điều trị ung thư …… 10 1.2.1 Tình hình nghiên cứu phát triển thuốc điều trị ung thư có nguồn gốc từ sinh vật biển …………………………………………………………… 11 1.2.2 Tình hình nghiên cứu các hợp chất có hoạt tính chống ung thư từ san 1.3 hô mềm của Việt Nam………………………………………………………… 14 Giới thiệu chung về san hô mềm …………………………………… 15 1.3.1 Đặc điểm của san hô mềm ………………………………………………… 16 1.3.2 Tổng quan về chi Sinularia ………………………………………………… 18 1.3.3 Ứng dụng các chỉ thị phân tử trong phân loại san hô mềm …………… 18 1.3.4 Tình hình nghiên cứu hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập từ các loài san hô mềm thuộc chi Sinularia ………………………………… CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU …… 2.1 19 34 Đối tượng nghiên cứu ………………………………………………… 34 2.1.1 Loài san hô mềm S nanolobata …………………………………………… 34 2.1.2 Loài san hô mềm S leptoclados …………………………………………… 34 2.1.3 Loài san hô mềm S conferta … …………………………………………… 35 2.2 Phương pháp nghiên cứu …………………………………………… 35 2.2.1 Xác định tên khoa học của các mẫu san hô mềm ………………………… 35 2.2.2 Phương pháp phân lập các hợp chất ……………………………………… 42 2.2.3 Phương pháp xác định cấu trúc hóa học các hợp chất ………………… 47 2.2.4 Phương pháp đánh giá hoạt tính và cơ chế gây độc tế bào ung thư…… 48 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ……………………………………… 3.1 Xác định loài bằng chỉ thị phân tử ……………………………………… 56 56 3.1.1 Giải trình tự đoạn gen 28S rARN và msh1 của 3 mẫu san hô mềm…… 56 3.1.2 So sánh trình tự của 3 mẫu san hô mềm bằng chương trình BLAST … 57 3.2 59 Phân lập và xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất………… 3.2.1 Phân lập và xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất từ mẫu san hô mềm S nanolobata…………………………………………………………… 59 3.2.2 Phân lập và xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất từ mẫu san hô mềm S leptoclados…………………………………………………………… 61 3.2.3 Phân lập và xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất từ mẫu san hô mềm S conferta……………………………………………………………… 3.3 63 Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất phân lập được từ các mẫu san hô mềm…………………………………………………… 65 3.2.1 Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập từ loài S nanolobata………………………………………………………… 65 3.2.2 Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập từ loài S leptoclados………………………………………………………… 65 3.2.3 Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập từ loài S conferta……………………………………………………………… 66 3.2.4 Nghiên cứu cơ chế gây độc tế bào ung thư của hợp chất SLE 27 và hợp chất SCO 27…………………………………………………………………… CHƯƠNG 4 BÀN LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU …………………… 4.1 4.2 67 75 Xác định loài của các mẫu san hô mềm dựa vào các trình tự ADN chỉ thị…………………………………………………………………………… 75 Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ S nanolobata 77 4.2.1 Hợp chất SN 8: 3β,4α-dihydroxyergosta-5,24(28)-diene (hợp chất mới) 77 4.2.2 Hợp chất SN 6: 24(S),28-epoxyergost-5-ene-3β,4α-diol (hợp chất mới ) 80 4.2.3 Hợp chất SN 20: Nanolobatol B (hợp chất mới ) ………………………… 82 4.2.4 Hợp chất SN 30: Nanolobatol A (hợp chất mới ) ………………………… 84 4.2.5 Xác định cấu trúc của các hợp chất còn lại ……………………………… 86 4.2.6 Thống kê các hợp chất phân lập được từ loài S nanolobata…………… 86 4.3 Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ S leptoclados 87 4.3.1 Hợp chất SLE 10: Leptosteroid (chất mới) ……………………………… 87 4.3.2 Hợp chất SLE 21: 5,6β-epoxygorgosterol (chất mới)…………………… 89 4.3.3 Hợp chất SLE 27: Ergosta-5,24(28)-dien-3β,7β-diol…………………… 92 4.3.4 Xác định cấu trúc của các hợp chất còn lại……………………………… 94 4.3.5 Thống kê các hợp chất phân lập được từ loài S leptoclados…………… 94 4.4 Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ S conferta 95 4.4.1 Hợp chất SCO 29: 7-methoxygorgosterol (chất mới) ………… 95 4.4.2 Hợp chất SCO 30: 7α-Methoxy-ergosta-5-ene-3β-ol (chất mới)……… 98 4.4.3 Hợp chất SCO 44: 3-hydroxyergosta-4-en-6-one (chất mới)………… 100 4.4.4 Hợp chất SCO 42: ergost-24(28)-ene-3β,5α,6β-triol-3-acetate (chất mới)……………………………………………………………………………… 103 4.4.5 Hợp chất SCO 32: 3-hydroxyergosta-4,24(28)-dien-6-one (chất mới) 106 4.4.6 Hợp chất SCO 27: 24-methylenecholestane-3β,5α,6β-triol-6monoacetate…………………………………………………………………… 107 4.4.7 Xác định cấu trúc của các hợp chất còn lại ……………………………… 109 4.4.8 Thống kê các hợp chất phân lập được từ loài S conferta ……………… 109 4.5 Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập được………………………………………………………………………… 110 4.5.1 Hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập được từ loài S nanolobata…………………………………………………………… 111 4.5.2 Hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập được từ loài S leptoclados…………………………………………………………… 112 4.5.3 Hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập được từ loài S conferta………………………………………………………………… 114 4.5.4 Nghiên cứu cơ chế chống ung thư của hợp chất SLE 27 và SCO 27…… 116 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………………………………… 121 TÍNH MỚI CỦA LUẬN ÁN ………………………………………………… 123 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ……………… 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………… 126 PHỤ LỤC …………………………………………………………………………… DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tiếng Anh 13 Carbon Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Spectroscopy cacbon 1H-1H Chemical Shift Phổ tương tác proton-proton C-NMR 1 H-1H COSY Tiếng Việt Correlation Spectroscopy 1 H-NMR Proton Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Spectroscopy proton 5-EPA 5-Episinuleptolide Acetate 5-Episinuleptolide Acetate 6-OHDA 6-hydroxydopamine 6-hydroxydopamine ADC Antibody–drug conjugate Liên hợp thuốc kháng thể ATCC American Type Culture Ngân hàng chủng chuẩn của Mỹ Collection A-549 Human lung carcinoma cell Tế bào ung thư cổ tử cung người CC Cartridge columns Cột sắc ký CD Circular dichroism Phổ lưỡng sắc tròn Spectroscopy COX-2 Cyclooxygenase-2 Cyclooxygenase -2 DEPT Distortionless Enhancement by Phổ DEPT Polarisation Transfer DLAT Dihydrolipoyllysine-residue Dihydrolipoyllysine-residue acetyltransferase acetyltransferase DLD-1 Colon Cancer Cell Line Dòng tế bào ung thư ruột kết DMEM Dulbecco’s Modified Eagle Dulbecco’s Modified Eagle Medium Medium DMSO Dimethylsulfoside Dimethylsulfoside ADN Deoxyribo Nucleic Acid Axit Deoxyribo Nucleic FBS Fetal bovine serum Huyết thanh bò H2SO4 Sulfuric acid Axit sunfuric Hep-G2 Human hepatocellular Tế bào ung thư biểu mô gan carcinoma cell HL-60 Human promyelocytic Tế bào ung thư máu leukemia cell HMBC HPLC Heteronuclear Multiple Bond Phổ tương tác dị hạt nhân qua Connectivity nhiều liên kết High Performance Liquid Sắc ký lỏng hiệu năng cao Chromatography HR-TOF-MS High Resolution Time of-Flight Phổ khối phân giải cao thời gian Mass Spectrometer bay Heteronuclear Single-Quantum Phổ tương tác dị hạt nhân qua 1 Coherence liên kết IC50 Inhibitory concentration 50% Nồng độ ức chế tối thiểu 50% IL-12 Interleukin 12 Interleukin 12 IL-6 Interleukin 6 Interleukin 6 iNOS Inducible Form of Nitric-Oxide Inducible Form of Nitric-Oxide Synthase Synthase IR Infrared Spectroscopy Phổ hồng ngoại LC-MS Liquid chromatography – mass Sắc kí lỏng - khối phổ HSQC spectrometry LPS Lipopolysaccharide Lipopolysacaride LU-1 Human lung carcinoma cell Tế bào ung thư phổi ở người LysoPC Lysophosphatidylcholine Lysophosphatidylcholine MCF-7 Human breast carcinoma cell Tế bào ung thư vú ở người MDAMB- Human breast cancer cell Tế bào ung thư vú ở người MMAE Monomethyl auristatin E Monomethyl auristatin E MMAF Monomethyl auristatin F Monomethyl auristatin F MMP Mitochondrial transmembrane Điện thế màng ty thể 435 potential MS Mass Spectroscopy Phổ khối lượng MTT 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]- 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5- 2,5-diphenyltetrazolium diphenyltetrazolium bromide ... NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC MỘT SỐ DỊNG TẾ BÀO UNG THƯ CỦA CÁC HỢP CHẤT PHÂN LẬP TỪ BA LỒI SAN HƠ MỀM SINULARIA NANOLOBATA, SINULARIA LEPTOCLADOS, SINULARIA CONFERTA THU THẬP Ở VÙNG BIỂN TRUNG... được………………………………………………………………………… 110 4.5.1 Hoạt tính gây độc tế bào ung thư hợp chất phân lập từ loài S nanolobata…………………………………………………………… 111 4.5.2 Hoạt tính gây độc tế bào ung thư hợp chất phân lập từ loài S leptoclados……………………………………………………………... 3.2.3 Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư hợp chất phân lập từ loài S conferta? ??…………………………………………………………… 66 3.2.4 Nghiên cứu chế gây độc tế bào ung thư hợp chất SLE 27 hợp chất SCO 27……………………………………………………………………