Luận văn Nghiên cứu thành phần hóa học và khảo sát hoạt tính sinh học loài san hô mềm Sinularia Erecta

Nội dung tài liệu: Luận văn Nghiên cứu thành phần hóa học và khảo sát hoạt tính sinh học loài san hô mềm Sinularia Erecta

1. ` ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------------------------------------- NGUYỄN THỊ HƢỜNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH SINH HỌC LOÀI SAN HÔ MỀM SINULARIA ERECTA LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2018 i
2. ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ------------------------------------- NGUYỄN THỊ HƢỜNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH SINH HỌC LOÀI SAN HÔ MỀM SINULARIA ERECTA Chuyên ngành: Hóa hữu cơ Mã số : 8440112.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC 1. TS. NGUYỄN HOÀI NAM 2. TS. TRẦN MẠNH TRÍ Hà Nội – 2018 i
3. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan : Luận văn này là công trình nghiên cứu của riêng em, được thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS. Nguyễn Hoài Nam và TS. Trần Mạnh Trí. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được cá nhân hoặc nhóm tác giả công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về các nghiên cứu của mình. HỌC VIÊN CAO HỌC Nguyễn Thị Hƣờng i
4. LỜI CẢM ƠN Trước hết, em xin gửi lời cám ơn chân thành sâu sắc tới các thầy cô giáo trong Khoa Hóa Học - Trường Đại học Khoa học tự nhiên, đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian học tập. Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy TS. Nguyễn Hoài Nam và TS. Trần Mạnh Trí đã tận tình hướng dẫn, hết lòng chỉ bảo, tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong suốt thời gian làm luận văn. Đồng thời, em xin gửi lời cảm ơn đến tập thể cán bộ phòng Dược liệu biển, Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình làm luận văn tốt nghiệp. Trong thời gian làm việc, em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức chuyên môn bổ ích mà còn học tập được tinh thần làm việc, thái độ nghiên cứu khoa học nghiêm túc, hiệu quả, đây là những điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và công tác sau này. Luận văn được giúp đỡ về mặt kinh phí và thực hiện trong khuôn khổ nội dung bởi Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam và VAST-FEB RAS trong chuyến thám hiểm Akademik Oparin thứ 5 [VAST.HTQT.NGA.15–04/16–17]. Em xin chân thành cảm ơn ! HỌC VIÊN CAO HỌC Nguyễn Thị Hƣờng ii
5. MỤC LỤC MỤC LỤC ............................................................................................................................. iii DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................................... vii DANH MỤC CÁC HÌNH ..................................................................................................... viii ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................................................ 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................................................... 3 1.1 Giới thiệu về san hô mềm ....................................................................................... 3 1.1.1 Khái quát chung về san hô mềm ...................................................................................... 3 1.1.2 Giới thiệu về san hô mềm Sinularia .................................................................................. 5 1.1.3 Giới thiệu về san hô mềm Sinularia erecta ....................................................................... 7 1.2 Tình hình nghiên cứu hóa học và hoạt tính sinh học một số loài san hô mềm điển hình thuộc giống Sinularia................................................................................... 7 1.2.1. Tình hình nghiên cứu về hóa học và hoạt tính sinh học một số loài san hô mềm điển hình thuộc giống Sinularia trên thế giới. .......................................................................................... 7 1.2.2. Tình hình nghiên cứu về hóa học và hoạt tính sinh học một số loài san hô mềm điển hình thuộc giống Sinularia ở Việt Nam .......................................................................................... 15 CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, MỤC TIÊU, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................... 18 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu .......................................................................................... 18 2.2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu ....................................................................... 18 2.2.1. Mục tiêu của luận văn .................................................................................................. 18 2.2.2. Các nội dung nghiên cứu ............................................................................................. 18 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................... 19 2.3.1. Phương pháp xử lý mẫu, tạo dịch chiết, phân lập các hợp chất ........................................ 19 2.3.2. Xác định cấu trúc các hợp chất sử dụng phổ cộng hưởng từ hạt nhân ............................. 21 2.3.3. Phương pháp nghiên cứu thử nghiệm hoạt tính diệt tế bào ung thư ............. 22 2.3.4 Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng viêm ................................................... 23 3.1. Phân lập các hợp chất từ san hô mềm Sinularia erecta ................................... 25 3.1.1. Phân lập các hợp chất .................................................................................................. 25 3.1.2. Hằng số vật lý và dữ liệu phổ của các hợp chất phân lập được ......................................... 27 3.2. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ các hợp chất phân lập đƣợc ....... 28 CHƢƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ........................................................................... 29 4.1. Kết quả xác định cấu trúc các hợp chất phân lập đƣợc .................................. 29 4.1.1. Hợp chất 1: 3β,5α-dihydroxyeudesma-4(15), 11-diene (chất mới) ................................... 29 4.1.2. Hợp chất 2: 4(15)-Eudesmene-1β,6α-diol ....................................................................... 35 iii
6. 4.1.3. Hợp chất 3 : 6 -Hydroxy-eudesm-4(15)-ene-1-one ......................................................... 40 4.1.4. Hợp chất 4: 4β,15-Epoxyeudesmane-1β,6α-diol ............................................................. 45 4.1.5. Hợp chất 5: Aromadendrane-4,10 -diol ...................................................................... 49 4.1.6. Hợp chất 6: Aromadendrane-4 ,10 -diol ..................................................................... 54 4.1.7. Hợp chất 7: Aromadendrane-4,10-diol ...................................................................... 58 IV.1.8. Hợp chất 8: Alloaromadendrane-4,10 -diol .............................................................. 63 4.2. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ các hợp chất phân lập đƣợc .. 69 KẾT LUẬN ......................................................................................................................... 72 PHỤ LỤC ............................................................................................................................ 79 1. Phụ lục phổ .............................................................................................................. 79 2. Công trình đã công bố ............................................................................................ 96 iv
7. DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt 1H-NMR Proton Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Spectroscopy proton 13C-NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Resonance Spectroscopy cacbon 13 1H-1H COSY 1H-1H Chemical Shift Correlation Phổ tương tác proton-proton Spectroscopy A-549 Lung carcinoma cancer Ung thư phổi CC Column Chromatography Sắc ký cột DEPT Distortionless Enhancement by Phổ DEPT Polarisation Transfer DMSO Dimethyl sulfoxide EC50 Effective concentration of 50% Nồng độ tác dụng hiệu quả 50% ESI-MS Electron Spray Ionization Mass Phổ khối ion hóa phun điện tử Spectra Hela Cervical adenocarcinoma cancer Ung thư cổ tử cung HMBC Heteronuclear Multiple Bond Phổ tương tác dị hạt nhân qua Connectivity nhiều liên kết HPLC High-performance liquid Sắc ký lỏng hiệu năng cao chromatography HR-ESI-MS Hight Resolution Electron Spray Phổ khối ion hóa phun điện tử Ionization Mass Spectra phân giải cao HSQC Heteronuclear Single Quantum Phổ tương tác dị hạt nhân qua Coherence 1 liên kết IC50 Inhibitory concentration of 50% Nồng độ ức chế 50% MPLC Medium pressure liquid Sắc ký lỏng trung áp chromatography v
8. PANC-1 Epithelioid carcinoma cancer Ung thư biểu mô tuyến tụy RAW264.7 Murine macrophage cell line Đại thực bào chuột ROESY Rotating-frame nuclear Overhauser effect correlation spectroscopy TLC Thin Layer Chromatography Sắc ký lớp mỏng vi
9. DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Các loài san hô mềm thuộc chi Sinularia .................................................. 06 Bảng 4.1. Số liệu phổ NMR của hợp chất 1 ............................................................... 31 Bảng 4.2. Số liệu phổ NMR của hợp chất 2 ............................................................... 37 Bảng 4.3. Số liệu phổ NMR của hợp chất 3 ............................................................... 42 Bảng 4.4. Số liệu phổ NMR của hợp chất 4 ............................................................... 47 Bảng 4.5. Số liệu phổ NMR của hợp chất 5 ............................................................... 52 Bảng 4.6. Số liệu phổ NMR của hợp chất 6 ............................................................... 56 Bảng 4.7. Số liệu phổ NMR của hợp chất 7 ............................................................... 61 Bảng 4.8. Số liệu phổ NMR của hợp chất 8 ............................................................... 65 Bảng 4.9. Kết quả thử sàng lọc độc tế bào của các mẫu ............................................ 69 Bảng 4.10. Kết quả thử sàng lọc hoạt tính ức chế sản sinh NO của các mẫu .....70 vii
10. DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ phả hệ của giống Sinularia .............................................................. 04 Hình 2.1. San hô mềm Sinularia erecta Tixier-Durivault, 1945 ................................ 18 Hình 3.1. Sơ đồ chiết tách các hợp chất từ mẫu Sinularia erecta .............................. 24 Hình 3.2. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ phân đoạn n-Hexan (H) ............................ 25 Hình 4.1.1a. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất 1 ............................................................ 28 Hình 4.1.1b. Phổ 1H-NMR của hợp chất 1 ................................................................. 28 Hình 4.1.1c. Phổ 13C-NMR của hợp chất 1 ............................................................... 29 Hình 4.1.1d. Phổ HSQC của hợp chất 1 .................................................................... 30 Hình 4.1.1e. Phổ HMBC của hợp chất 1 .................................................................... 31 Hình 4.1.1f. Phổ NOESY của hợp chất 1 ................................................................... 32 Hình 4.1.1g. Các tương tác HMBC chính và cấu trúc hóa học của hợp chất 1.......... 33 Hình 4.1.2a. Phổ 1H-NMR của hợp chất 2 ................................................................. 34 Hình 4.1.2b. Phổ 13C-NMR của hợp chất 2 ................................................................ 34 Hình 4.1.2c. Phổ HSQC của hợp chất 2 ..................................................................... 35 Hình 4.1.2d. Phổ HMBC của hợp chất 2 .................................................................... 36 Hình 4.1.2e. Các tương tác HMBC chính và cấu trúc hóa học của hợp chất 2 .......... 37 Hình 4.1.3a. Phổ 1H-NMR của hợp chất 3 ................................................................. 38 Hình 4.1.3b. Phổ 13C-NMR của hợp chất 3 ................................................................ 38 Hình 4.1.3c. Phổ HSQC của hợp chất 3 ..................................................................... 39 Hình 4.1.3d. Phổ HMBC của hợp chất 3 ................................................................... 40 Hình 4.1.3e. Các tương tác HMBC chính và cấu trúc hóa học của hợp chất 3 .......... 41 Hình 4.1.4a. Phổ 1H-NMR của hợp chất 4 ................................................................. 42 Hình 4.1.4b. Phổ 13C-NMR của hợp chất 4 ............................................................... 42 Hình 4.1.4c. Phổ HSQC của hợp chất 4 ..................................................................... 43 Hình 4.1.3d. Phổ HMBC của hợp chất 4 ................................................................... 44 Hình 4.1.4e. Các tương tác HMBC chính và cấu trúc hóa học của hợp chất 4 .......... 45 Hình 4.1.5a. Phổ 1H-NMR của hợp chất 5 ................................................................. 46 Hình 4.1.5b. Phổ 13C-NMR của hợp chất 5 ................................................................ 46 Hình 4.1.5c. Phổ HSQC của hợp chất 5 ..................................................................... 47 Hình 4.1.5d. Phổ HMBC của hợp chất 5 .................................................................... 48 viii