phân lập được từ cây Cách hoa đông dương, cây Săng bù và cây Bạch đàn nam và các hợp chất bán tổng hợp từ Cleistantoxin
Dịch chiết của 3 loài thực vật này đã được thử nghiệm hoạt tính sinh học, bao gồm hoạt tính gây độc tế bào và hoạt tính ức chế enzyme acetylcholinesterase tại Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên (CNRS-CH Pháp).
Kết quả cho thấy hầu hết các dịch chiết này đều thể hiện hoạt tính gây độc tế bào trên dòng KB tại nồng độ 1 µg/ ml. Trong đó đáng chú ý nhất là dịch chiết quả cây cách hoa đông dương (C. indochinensis) và quả cây Bạch đàn nam (M. tanarius), cho hoạt tính ức chế tương ứng là 94% và 62,7% ở nồng độ 1 µg/ ml.
Kết quả thử hoạt tính sinh học sơ bộ các dịch chiết Dịch chiết EtOAc % ức chế tế bào KB,
nồng độ 1 µg/ ml
% ức chế enzyme acetylcholinesterase
Lá cây Cách hoa đông dương 30 % 6 % (100 µg/ ml)
Quả cây Cách hoa đông dương 94 % 29 % (100 µg /ml)
Lá cây Săng bù 21,6 % 38 % (10 µg/ ml)
Quả cây Bạch đàn nam 62,7 % 65,5 % (10 µg/ ml)
Các phân đoạn của cột sắc ký đầu tiên của các dịch chiết lá cây Cách hoa đông dương (C. indochinensis) đã được khảo sát lại trên dòng tế bào KB. Các phân đoạn F17- F19 từ cặn chiết CH2Cl2 cho hoạt tính tốt ở nồng độ 10 µg/ml, tuy nhiên khi thử nghiệm ở nồng độ 1µg/ml, hầu hết các phân đoạn không thể hiện hoạt tính hoặc thể hiện rất yếu.
Bốn hợp chất mới là cleistanone (CLF3.20), cis-p-cumaroyl epifriedelanol (CLF4.6),
trans-p-cumaroyl-β-sitosterol (CLF6.3), trans-p-cumaroyl epifriedelanol (CLF6.4), được phân lập từ lá cây Cách hoa đông dương (C. indochinensis) sau đó cũng đã được khảo sát lại hoạt tính trên dòng KB. Tuy nhiên các hợp chất này cho hoạt tính rất yếu ở nồng độ 10 µg/ml.
Tương tự các phân đoạn của cột sắc ký đầu tiên của các cặn chiết quả cây Cách hoa đông dương (C. indochinensis). Kết quả cho thấy các phân đoạn F7-F13 của cặn chiết CH2Cl2 cho hoạt tính rất mạnh trên dòng tế bào KB ngay cả ở nồng độ 1 µg/ml.
Chín hợp chất lignan aryl-tetralin mới phân lập được cũng đã được thử nghiệm lại hoạt tính trên dòng tế bào ung thư KB. Kết quả được trình bày trong bảng 4.24 cho thấy, ở nồng độ 10 µg/ml, có 4 hợp chất thể hiện hoạt tính mạnh bao gồm cleistantoxin (CLQF11), demethoxycleistantoxin (CLQF12.3), podocleistantoxin (CLQF15.3) và cleindoside E (CLQF4.5). Tuy nhiên khi được thử nghiệm tại nồng độ 1 µg/ml, chỉ còn lại hợp chất cleistantoxin (CLQF11) cho hoạt tính ức chế mạnh (97%)
Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên dòng KB của các phân đoạn của quả loài Cách hoa đông dương (C. indochinensis)
Phân đoạn cặn CH2Cl2 % ức chế (10 µg/ml - 1 µg/ml) Phân đoạn cặn MeOH % ức chế (10 µg/ml-1 µg/ml) F-CH2Cl2 95-90 F-MeOH 73-0 F1 0-10 F1 0-0 F2 0-0 F2 0-0 F3 25-2 F3 0-1 F4 27-4 F4 29-5 F5-6 14-5 F5 86-0 F7-8 92-84 F6 87-87 F9-10 95-64 F7 55-7 F11 96-95 F12-13 96-89 F14-15 82-0 F16 89-0 F17 0-8
Hợp chất CLQF11 (Cleistantoxin) sau đó đã được thử nghiệm ở nồng độ thấp hơn để xác định giá trị IC50, đồng thời hợp chất này cũng đã được thử nghiệm trên các dòng tế bào khác. Kết quả cho thấy hợp chất CLQF11 (Cleistantoxin) cho hoạt tính ức chế rất mạnh trên các dòng tế bào thử nghiệm (hình 4.55) với giá trị IC50 trong khoảng 14 – 36 nM. Điều đặc biệt thú vị là hợp chất này ức chế chọn lọc dòng tế bào ung thư vú kháng thuốc (MCF7R: IC50 14 nM) khi so sánh với dòng ung thư vú thường (MCF7: IC50 36 nM).
Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế bào KB của các hợp chất được phân lập từ quả Cách hoa đông dương (C. indochinensis)
Hợp chất % ức chế (10 µg/ml - 1 µg/ml) Hợp chất % ức chế (10 µg/ml - 1 µg/ml) CLQF11 97-97 CLQF17.2 3-10 CLQF12.3 96-22 CLQF4.3 0-9 CLQF15.3 96-38 CLQF4.4 8-13 CLQF16 14-11 CLQF4.5 95-19 CLQF17.1 9-5 O HO O O O O O H H O Cleistantoxin (CLQF 11) Dßng tÕ bµo IC50(nM) KB 22 MCF7 36 MCF7R 14 HT29 36
Các phân đoạn của cột sắc ký đầu tiên của các cặn chiết của lá loài Săng bù (M. kurzii) cũng được khảo sát hoạt tính gây độc tế bào trên dòng KB và hoạt tính ức chế enzyme acetylcholinesterase.
Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên dòng KB và hoạt tính ức chế enzyme acetylcholinesterase của các chất từ lá loài Săng bù (M. kurzii)
Hợp chất % ức chế KB (10 µg/ml, 3 lần) % ức chế KB (1 µg/ml, 3 lần) % ức chế enzyme acetylcholinesterase (10 µg/ml, 2 lần) MKF 8.1 27/9/0 4/15/0 90/90 MKF 8.3 28/12/21 0/0/0 70/60 MKF 9 0/40/9 0/17/0 30/30 MKF 9.4 28/25/5 0/0/0 70/70 MKF 9.5 3/2/0 0/0/0 50/20 MKF 9.7 4/4/9 0/3/0 70/70 MKF 10 52/69/47 0/0/0 0/0 MKF 11.4 48/12/0 0/0/0 10/20 MKF 11.4.1 0/1/0 0/0/0 30/30 MKF 11.5.1 102/101/98 0/0/0 90/90 MKF 11.5.2 0/11/0 0/9/0 30/30 MKF 11.5.3 43/36/22 0/0/0 10/10
Kết quả cho thấy 3 phân đoạn, F9, F12 và F13 cho hoạt tính gây độc tế bào tốt tại nồng độ 10 µg/ml. Tuy nhiên cả 3 phân đoạn này đều không thể hiện hoạt tính tại nồng độ 1 µg/ml. Mỗi phép thử được lặp lại 3 lần để đảm bảo độ chính xác. Mặt khác khi thử nghiệm hoạt tính ức chế enzyme acetylcholinesterase, các phân đoạn F2-F5 và F9 cho hoạt tính tốt tại nồng độ 10 µg/ml.
Các hợp chất sạch phân lập được từ dịch chiết lá cây Săng bù (M. kurzii) sau đó đã được thử nghiệm lại hoạt tính. Kết quả cho thấy hợp chất glepidotin A (MKF 10) và flavastin B (MKF 11.5.1) cho hoạt tính trên dòng KB, trong đó MKF 11.5.1 cho hoạt tính rất mạnh tại nồng độ 10 µg/ml. Tuy nhiên cả 2 hợp chất này đều mất hoạt tính khi thử nghiệm ở nồng độ 1 µg/ml. Hoạt tính ức chế enzyme acetylcholinesterase cũng đã được khảo sát đối với các hợp chất này. Trong số các hợp chất thử nghiệm có 5 hợp chất 3,5-dimetoxy-trans-stilben (MKF8.1) macakurzin B (MKF8.3), flavastin B (MKF11.5.1), 5,7-dihydroxy-6-prenyl-flavanone (MKF9.4) và glabranin (MKF9.7) cho hoạt tính đáng quan tâm ở nồng độ 10 µg/ml.
3 hợp chất mới được phân lập từ quả cây Bạch đàn nam (M. tanarius) cũng được khảo sát hoạt tính trên dòng KB. Cả 3 hợp chất thử nghiệm đều cho hoạt tính khá tốt tại nồng độ 10 µg/ml. Tuy nhiên cũng như nhiều hợp chất trên, hoạt tính của các hợp chất này giảm mạnh, hầu như không có hoạt tính ở nồng độ 1 µg/ml.
Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế bào KB của một số hợp chất được phân lập từ quả cây Bạch đàn nam (M. tanarius)
Hợp chất % ức chế (10 µg/ml) % ức chế (1 µg/ml)
MTF 8 99 ± 1 0 ± 7
MTF10C 100 ± 1 9 ± 5
MTF 16A 92 ± 1 1 ± 8
Cuối cùng, các hợp chất bán tổng hợp từ hợp chất CLQF11 (Cleistantoxin) cũng được khảo sát hoạt tính trên dòng KB. Như được trình bày tại bảng 4.28, hầu hết các dẫn xuất bán tổng hợp có hoạt tính gây độc tế bào trên dòng KB yếu hơn rất nhiều so với hợp chất CLQF11 (Cleistantoxin). Dẫn xuất có hoạt tính mạnh nhất là 1 (IC50 : 0,5 µg/ml), tiếp theo là 3d (IC50 : 14,39 µg/ml) và 3h (IC50 : 21,19 µg/ml). Tuy nhiên việc tổng hợp này đã mở ra hướng tổng hợp các dẫn xuất có khung chất hoàn toàn mới từ khung lignan aryl-tetralin phục vụ việc sàng lọc các hoạt tính sinh học khác.
Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế bào KB của các dẫn xuất Cleistantoxin (CLQF11) Hợp chất IC50 (µg/ml) Hợp chất IC50 (µg/ml) CLQ F11 0,055 3d 14,39 1 0,50 3e >128 2 54,97 3f >128 3a >128 3g >128 3b 41,19 3h 21,19 3c >128 Ellipticin 0,51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN
Trong quá trình thực hiện luận án này, chúng tôi đã thu được các kết quả nghiên cứu mới về loài Cách hoa đông dương (Cleistanthus indochinensis), loài Săng bù
(Macaranga kurzii) và loài Bạch đàn nam (Macaranga tanarius) thuộc họ Thầu dầu
(Euphorbiaceae) của Việt Nam như sau:
Lần đầu tiên loài Cách hoa đông dương (C. indochinensis) được nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học và kết quả là:
- Từ dịch chiết lá loài Cách hoa đông dương, 13 hợp chất đã được phân lập và xác định cấu trúc là: squalen (CLF2.1), epifriedelanon (CLF3.1), lupeol (CLF3.14), cleistanone (CLF3.20), cis-p-cumaroyl epifriedelanol (CLF4.6),
trans-p-cumaroyl-β-sitosterol (CLF6.3), trans-p-cumaroyl epifriedelanol
(CLF6.4), axit 4-hydroxy cinamic (CLFM4.1), sequoiaflavon (CLFM4.5.1), axit galic (CLFM8.1), amentoflavon (CLFM8.1.1), 3-O-metylellagic-4’-α- rhamnopyranoside (CLFM10.3) và axit ellagic (CLFM10.6). Trong đó có 4 hợp chất mới là cleistanone (CLF3.20), cis-p-cumaroyl epifriedelanol (CLF4.6), trans-p-cumaroyl-β-sitosterol (CLF6.3), trans-p-cumaroyl epifriedelanol (CLF6.4). Đáng chú ý là hợp chất cleistanone (CLF3.20) có
khung triterpenoid mới, cấu trúc của hợp chất này đã được khẳng định bằng phương pháp X-ray.
- Từ quả loài Cách hoa đông dương, 11 hợp chất cũng đã phân lập và xác định cấu trúc, trong đó có 9 hợp chất mới, là các hợp chất cleistantoxin (CLQF11), demethoxycleistantoxin (CLQF12.3), podocleistantoxin (CLQF15.3), cleindoside B (CLQF16), cleindoside A (CLQF17.1), cleindoside C (CLQF17.2), cleindoside D (CLQFM4.4), cleindoside E (CLQFM4.5), cleindoside F (CLQFM4.3), và hai hợp chất đã biết là axit gallic (CLQFM2) và amentoflavon (CLQFM7).
- Các hợp chất phân lập được từ lá và quả cây Cách hoa đông dương (C.
indochinensis) đã được khảo sát hoạt tính gây độc tế bào. Kết quả cho thấy có
4 hợp chất thể hiện hoạt tính mạnh bao gồm cleistantoxin (CLQF11), demethoxycleistantoxin (CLQF12.3), podocleistantoxin (CLQF15.3) và cleindoside E (CLQF4.5). Trong đó đặc biệt hợp chất CLQF11 là hợp chất chính trong quả cây này và cho hoạt tính ức chế rất mạnh trên 4 dòng tế bào ung thư thử nghiệm là KB, MCF7, MCF7R và HT29 với các giá trị IC50 trong khoảng 14 – 36 nM. Đặc biệt hợp chất này ức chế chọn lọc dòng tế bào ung thư vú kháng thuốc (MCF7R: IC50 14 nM) khi so sánh với dòng ung thư vú thường (MCF7: IC50
36 nM).
- Từ nguyên liệu đầu là hợp chất cleistantoxin (CLQF11), 8 dẫn xuất amide đã được tổng hợp với việc tạo liên kết C-C thay vì liên kết C-O và sự biến đổi vòng lacton. Các dẫn xuất bán tổng hợp cũng đã được khảo sát hoạt tính trên dòng KB, hầu hết các dẫn xuất này có hoạt tính gây độc tế bào trên dòng KB yếu hơn rất nhiều so với hợp chất CLQF11 (cleistantoxin). Tuy nhiên việc tổng hợp này đã mở ra hướng tổng hợp các dẫn xuất có khung chất hoàn toàn mới từ khung lignan aryl-tetralin phục vụ việc sàng lọc các hoạt tính sinh học khác.
Lần đầu tiên loài Săng bù (M. kurzii) được nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học.
- Từ lá loài Săng bù 17 hợp chất đã được phân lập và xác định cấu trúc hóa học. Trong đó 4 hợp chất có cấu trúc mới là macakurzin A (MKF9.5), macakurzin B (MKF8.3), macakurzin C (MKF11.5.3), macakurzin D (MKF11.4.1) và 13 hợp chất đã biết là 3,5-dimetoxy-cis-stilben (MKF2.1), 3,5-dimetoxy-trans- stilben (MKF8.1), β-amyrin (MKF8.4), 5,7-dihydroxy-6-prenyl-flavanone (MKF9.4), glabranin (MKF9.7), izalpinin (MKF9), glepidotin A (MKF10), 8-prenyl-galangin (MKF11.4), flavastin B (MKF11.5.1), galangin (MKF11.5.2), axit 3,4-dihydroxy benzoic (MKFM1.1), axit gallic (MKFM1.2) và luteolin-7-O-glucopyranoside (MKFM2).
- Các hợp chất sạch phân lập được từ dịch chiết lá cây này đã được thử nghiệm hoạt tính sinh học. Kết quả cho thấy hợp chất glepidotin A (MKF10) và flavastin B (MKF11.5.1) cho hoạt tính trên dòng KB, trong đó MKF11.5.1
cho hoạt tính rất mạnh tại nồng độ 10 µg/ml. Tuy nhiên cả 2 hợp chất này đều mất hoạt tính khi thử nghiệm ở nồng độ 1 µg/ml. Mặt khác khi thử nghiệm hoạt tính ức chế enzyme acetylcholinesterase có 5 hợp chất 3,5-dimetoxy-trans- stylben (MKF8.1) macakurzin B (MKF8.3), flavastin B (MKF11.5.1) 5,7- dihydroxy-6-prenyl-flavanone (MKF9.4) và glabranin (MKF9.7) cho hoạt tính rất đáng quan tâm ở nồng độ 10 µg/ml, với giá trị % ức chế trong khoảng 60 – 90%.
Nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học quả cây Bạch đàn nam
(M. tanarius) nhận được các kết quả như sau:
- Từ dịch chiết quả này, 8 hợp chất đã được phân lập và xác định cấu trúc hóa học. Trong số các hợp chất này, 3 hợp chất mới là macatanarin A (MTF10C), macatanarin B (MTF8), macatanarin C (MTF16A) và 5 hợp chất đã biết là broussoflavonol F (MTF10), glyasperin (MTF10B), isolicoflavonon (MTF12.5A), broussonol E (MTF12.5B), 6-farnesyl-3',4',5,7-tetrahydroxy flavanone (MTF12.6A).
- Ba hợp chất mới phân lập từ quả cây Bạch đàn nam (M. tanarius) đã được khảo sát hoạt tính trên dòng KB. Cả 3 hợp chất thử nghiệm đều cho hoạt tính khá tốt tại nồng độ 10 µg/ml. Tuy nhiên hoạt tính của các hợp chất này giảm mạnh và hầu như không có hoạt tính ở nồng độ 1 µg/ml.
KIẾN NGHỊ
- Các kết quả nghiên cứu trong luận án cho thấy các loài Cleistanthus và
Macaranga thuộc họ Thầu dầu là nguồn giàu có các hợp chất thiên nhiên có cấu trúc hóa học và hoạt tính sinh học thú vị. Do đó nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của 2 loài trên là một hướng nghiên cứu có nhiều triển vọng.
- Việc bán tổng hợp các dẫn xuất cleistantoxin (CLQF11) là hướng tổng hợp cần được khai thác nhằm tạo ra các hợp chất có khung hóa học mới phục vụ việc sàng lọc sinh học.
- Các hợp chất bán tổng hợp từ cleistantoxin (CLQF11) sẽ được nghiên cứu thử nghiệm hoạt tính kháng virus như H5N1, HIV…