Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào và kháng viêm của hai loài hải miên rhabdastrella providentiae và xestospongia muta ở vùng biển trung bộ việt nam
- 316 trang
- file .pdf
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
DƢƠNG THỊ DUNG
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH GÂY
ĐỘC TẾ BÀO VÀ KHÁNG VIÊM CỦA HAI LOÀI HẢI MIÊN
Rhabdastrella providentiae VÀ Xestospongia muta Ở VÙNG
BIỂN TRUNG BỘ VIỆT NAM
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
-----------------------------
DƢƠNG THỊ DUNG
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH GÂY
ĐỘC TẾ BÀO VÀ KHÁNG VIÊM CỦA HAI LOÀI HẢI MIÊN
Rhabdastrella providentiae VÀ Xestospongia muta Ở VÙNG
BIỂN TRUNG BỘ VIỆT NAM
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 9.44.01.14
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS. TS. Phan Văn Kiệm
2. TS. Bùi Hữu Tài
Hà Nội – 2019
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng
dẫn khoa học của PGS.TS. Phan Văn Kiệm và TS. Bùi Hữu Tài. 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
Dƣơng Thị Dung
ii
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.01/16-18.
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, sự khâm phục và kính trọng nhất tới PGS.
TS. Phan Văn Kiệm và TS. Bùi Hữu Tài - 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 Nghiên cứu cấu
trúc - Viện Hóa Sinh biển đặc biệt là TS. Nguyễn Xuân Nhiệm và ThS. Đan Thị Thúy
Hằng về sự ủng hộ to lớn, 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 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 Trung tâm Tiên tiến về Hóa sinh hữu cơ - Viện Hóa
sinh biển, Phòng Thử nghiệm sinh học – Viện Công nghệ sinh học, Khoa Dược-Đại
học Wonkwang - Hàn Quốc đã giúp đỡ tôi trong việc 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
Dƣơng Thị Dung
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... I
LỜI CẢM ƠN ...............................................................................................................II
MỤC LỤC ................................................................................................................... III
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT............................................................................... VIII
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................... X
DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................XII
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN .....................................................................................3
1.1. Giới thiệu chung về hải miên .............................................................................3
1.2. Tổng quan về hải miên thuộc giống Rhabdastrella ..........................................5
1.2.1. Giới thiệu vài nét về hải miên thuộc giống Rhabdastrella...........................5
1.2.2. Tình hình nghiên cứu về hải miên giống Rhabdastrella trên thế giới........6
1.2.2.1. Các nghiên cứu về thành phần hóa học của hải miên giống
Rhabdastrella......................................................................................................6
1.2.2.2. Đặc trưng phổ 13C-NMR của một số hợp chất isomalabaricane phân
lập từ hải miên giống Rhabdastrella ................................................................12
1.2.2.3. Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của hải miên giống
Rhabdastrella....................................................................................................16
1.3. Tổng quan về hải miên thuộc giống Xestospongia..........................................19
1.3.1. Giới thiệu chung về hải miên thuộc giống Xestospongia ..........................19
1.3.2. Tình hình nghiên cứu về hải miên thuộc giống Xestospongia trên thế giới
................................................................................................................................20
1.3.2.1. Các nghiên cứu về thành phần hóa học của hải miên giống
Xestospongia .....................................................................................................21
1.3.2.2. Đặc trưng phổ 13C-NMR của một số hợp chất macrocyclic bis-
quinolizidine alkaloid phân lập từ hải miên giống Xestospongia ....................25
1.3.2.3. Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của các hợp chất alkaloid phân
lập từ hải miên thuộc giống Xestospongia .......................................................29
CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ....................................................31
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu........................................................................................31
2.1.1. Loài hải miên Rhabdastrella providentiae..................................................31
iv
2.1.2. Loài hải miên Xestospongia muta ...............................................................31
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu..................................................................................32
2.2.1. Phương pháp phân lập các hợp chất ..........................................................32
2.2.2. Phương pháp xác định cấu trúc hóa học các hợp chất .............................32
2.2.3. Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học .................................................33
2.2.3.1. Phương pháp đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư ...................33
2.2.3.1. Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng viêm .....................................35
2.2.3.1. Phương pháp đánh giá cơ chế chống ung thư .....................................37
2.3. Phân lập các hợp chất .......................................................................................38
2.3.1. Phân lập các hợp chất từ loài hải miên Rhabdastrella providentiae ........38
2.3.2. Phân lập các hợp chất từ loài hải miên Xestospongia muta .....................41
2.4. Thông số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập đƣợc .................44
2.4.1. Thông số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập từ loài hải miên
Rhabdastrella providentiae ....................................................................................44
2.4.1.1. Hợp chất RP1: rhabdastrellin G (hợp chất mới) ................................44
2.4.1.2. Hợp chất RP2: rhabdastrellin H (hợp chất mới) ................................44
2.4.1.3. Hợp chất RP3: rhabdastrellin I (hợp chất mới)..................................44
2.4.1.4. Hợp chất RP4: rhabdastrellin J (hợp chất mới) .................................44
2.4.1.5. Hợp chất RP5: rhabdastrellin K (hợp chất mới) ................................45
2.4.1.6. Hợp chất RP6: rhabdaprovidine A (hợp chất mới) ............................45
2.4.1.7. Hợp chất RP7: rhabdaprovidine B (hợp chất mới) ............................45
2.4.1.8. Hợp chất RP8: rhabdaprovidine C (hợp chất mới) ............................45
2.4.1.9. Hợp chất RP9: rhabdaprovidine D (hợp chất mới) ............................46
2.4.1.10. Hợp chất RP10: rhabdaprovidine E (hợp chất mới) ........................46
2.4.1.11. Hợp chất RP11: rhabdaprovidine F (hợp chất mới) ........................46
2.4.1.12. Hợp chất RP12: rhabdaprovidine G (hợp chất mới) ........................46
2.4.1.13. Hợp chất RP13: jaspolide C .............................................................47
2.4.1.14. Hợp chất RP14: globostelletin C ......................................................47
2.4.1.15. Hợp chất RP15: globostelletin D ......................................................47
2.4.1.16. Hợp chất RP16: jaspiferin A .............................................................47
2.4.1.17. Hợp chất RP17: mollisolactone A .....................................................48
2.4.1.18. Hợp chất RP18: gibepyrone F ..........................................................48
v
2.4.2. Thông số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập từ loài hải miên
Xestospongia muta .................................................................................................48
2.4.2.1. Hợp chất XM1: araguspongine C .......................................................48
2.4.2.2. Hợp chất XM2: meso- araguspongine C (hợp chất mới) ...................48
2.4.2.3. Hợp chất XM3: araguspongine N .......................................................49
2.4.2.4. Hợp chất XM4: araguspongine O .......................................................49
2.4.2.5. Hợp chất XM5: araguspongine P .......................................................49
2.4.2.6. Hợp chất XM6: araguspongine A .......................................................49
2.4.2.7. Hợp chất XM7: araguspongine E .......................................................50
2.4.2.8. Hợp chất XM8: araguspongine L .......................................................50
2.4.2.9. Hợp chất XM9: petrosin......................................................................50
2.4.2.10. Hợp chất XM10: petrosin A ..............................................................50
2.4.2.11. Hợp chất XM11: aragupetrosine A ...................................................50
2.5. Kết quả thử hoạt tính của các hợp chất phân lập đƣợc ................................51
2.5.1. Kết quả thử hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập từ loài
Rhabdastrella providentiae ....................................................................................51
2.5.2. Kết quả thử hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập từ loài
Xestospongia muta .................................................................................................52
2.5.3. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập
từ loài Rhabdastrella providentiae ........................................................................52
2.5.4. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập
từ loài Xestospongia muta .....................................................................................53
CHƢƠNG 3. THẢO LUẬN KẾT QUẢ.................................................................55
3.1. Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ loài R. providentiae ...55
3.1.1. Hợp chất RP1: rhabdastrellin G (hợp chất mới ).......................................55
3.1.2. Hợp chất RP2: rhabdastrellin H (hợp chất mới ) ......................................61
3.1.3. Hợp chất RP3: rhabdastrellin I (hợp chất mới ) ........................................63
3.1.4. Hợp chất RP4: rhabdastrellin J (hợp chất mới )........................................66
3.1.5. Hợp chất RP5: rhabdastrellin K (hợp chất mới ) .......................................68
3.1.6. Hợp chất RP6: rhabdaprovidine A (hợp chất mới ) ...................................69
3.1.7. Hợp chất RP7: rhabdaprovidine B (hợp chất mới ) ...................................71
3.1.8. Hợp chất RP8: rhabdaprovidine C (hợp chất mới ) ...................................73
vi
3.1.9. Hợp chất RP9: rhabdaprovidine D (hợp chất mới )...................................75
3.1.10. Hợp chất RP10: rhabdaprovidine E (hợp chất mới ) ...............................77
3.1.11. Hợp chất RP11: rhabdaprovidine F (hợp chất mới ) ...............................79
3.1.12. Hợp chất RP12: rhabdaprovidine G (hợp chất mới )...............................82
3.1.13. Hợp chất RP13: jaspolide C ......................................................................89
3.1.14. Hợp chất RP14: globostelletin C ...............................................................91
3.1.15. Hợp chất RP15: globostelletin D...............................................................93
3.1.16. Hợp chất RP16: jaspiferin A .....................................................................95
3.1.17. Hợp chất RP17: mollisolactone A .............................................................97
3.1.18. Hợp chất RP18: gibepyrone F...................................................................98
3.1.19. Tổng hợp các hợp chất phân lập được từ loài R. providentiae RP1-RP18
................................................................................................................................99
3.2. Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ loài X. muta .............102
3.2.1. Hợp chất XM1: araguspongine C .............................................................102
3.2.2. Hợp chất XM2: meso-araguspongine C (hợp chất mới ).........................105
3.2.3. Hợp chất XM3: araguspongine N .............................................................111
3.2.4. Hợp chất XM4: araguspongine O .............................................................113
3.2.5. Hợp chất XM5: araguspongine P .............................................................116
3.2.6. Hợp chất XM6: araguspongine A .............................................................118
3.2.7. Hợp chất XM7: araguspongine E .............................................................120
3.2.8. Hợp chất XM8: araguspongine L .............................................................122
3.2.9. Hợp chất XM9: petrosin ............................................................................124
3.2.10. Hợp chất XM10: petrosin A ....................................................................127
3.2.11. Hợp chất XM11: aragupetrosine A .........................................................129
3.2.12. Tổng hợp các hợp chất phân lập được từ loài X. muta XM1 - XM11 .131
3.3. Đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập đƣợc ....................133
3.3.1. Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập được từ loài R.
providentiae ..........................................................................................................133
3.3.2. Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập được từ loài X. muta 133
3.3.3. Hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập được từ loài
R. providentiae .....................................................................................................134
vii
3.3.4. Hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập được từ loài
X. muta .................................................................................................................134
KẾT LUẬN ................................................................................................................140
KIẾN NGHỊ ...............................................................................................................142
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ...............................................143
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................144
PHỤ LỤC .......................................................................................................................1
viii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu Tiếng Anh Diễn giải
13
C-NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic Ph c ng hưởng t h t nh n
Resonance Spectroscopy cacbon 13
1
H-NMR Proton Nuclear Magnetic Ph c ng hưởng t h t nh n
Resonance Spectroscopy proton
A-549 Human lung carcinoma cell Tế bào ung thư ph i ở người
A-2780 Human ovarian carcinoma cell Tế bào ung thư c tử cung ở
người
BV2 Brain microglial cell Tế bào vi mô não
CD Circular dichroism Spectroscopy Ph lưỡng sắc tròn
COSY Correlation Spectroscopy Ph COSY
BGC-823 Human gastric cancer cell Tế bào ung thư d dày ở người
Bel-7402 Human hepatoma cancer cell Tế bào ung thư gan ở người
DEPT Distortionless Enhancement by Ph DEPT
Polarisation Transfer
Spectroscopy
DMSO Dimethylsulfoxide (CH3)2SO
DNA Deoxyribo Nucleic Acid Deoxyribo Nucleic Acid
DPPH 1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl 1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl
ESI-MS Electrospray Ionization Mass Ph khối ion h a phun m điện
Spectrometry
FBS Fetal bovine serum Huyết thanh bò
Hep-G2 Human hepatocellular carcinoma Tế bào ung thư biểu mô gan
cell
HL-60 Human promyelocytic leukemia Tế bào ung thư máu
cell
HCT-8 Human colon carcinoma cell Tế bào ung thư biểu mô ru t kết
HMBC Heteronuclear Mutiple Bond Ph tương t c d h t nh n qua
Connectivity Spectroscopy nhi u li n kết
HPLC High Performance Liquid Sắc ký lỏng hiệu năng cao
Chromatography
HR-ESI-MS High Resolution Electrospray Ph khối lượng phân giải cao
Ionization Mass Spectrometry phun m điện
HSQC Heteronuclear Single-Quantum Ph tương t c d h t nh n qua 1
Coherence Spectroscopy li n kết
IC50 Inhibitory concentration at 50% Nồng đ ức chế 50% đối tượng
thử nghiệm
KB Human epidemoid carcinoma Tế bào ung thư biểu mô ở người
cell
LPS Lipopolysaccharide Lipopolysaccharide
ix
Kí hiệu Tiếng Anh Diễn giải
LU-1 Human lung carcinoma cell Tế bào ung thư ph i ở người
MCF-7 Human breast carcinoma cell Tế bào ung thư vú ở người
MTT 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5- 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-
diphenyltetrazolium bromide diphenyltetrazolium bromide
MDAMB-435 Human breast cancer cell Tế bào ung thư vú ở người
L-1210 Mouse lymphocytic leukemia Tế bào ung thư b ch cầu ở chu t
cell
NOESY Nuclear Overhauser Ph NOESY
Enhancement Spectroscopy
PI3K/Akt An intracellular signaling M t đường tín hiệu n i bào quan
pathway important in regulating trọng trong việc đi u chỉnh chu
the cell cycle kỳ tế bào
R. Rhabdastrella Rhabdastrella
SK-Mel-2 Human Melanoma cell Tế bào ung thư da ở người
SRB Sulforhodamine B Sulforhodamine B
TLC Thin layer chromatography Sắc k lớp mỏng
TMS Tetramethylsilane (CH3)4Si
X. Xestospongia Xestospongia
x
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Số liệu 13C-NMR của 15 hợp chất khung isomalabaricane từ các loài hải
miên giống Rhabdastrella. ...........................................................................15
Bảng 1.2. Đặc điểm hình thái và phân bố của một số loài hải miên giống Xestospongia
......................................................................................................................19
Bảng 1.3. Số liệu 13C-NMR tại các vị trí chính của các hợp chất macrocyclic bis-
quinolizidine alkaloid từ các loài hải miên giống Xestospongia .................27
Bảng 2.1. Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sự sản sinh ra NO trong tế bào BV2 của
hợp chất RP1-RP18 .....................................................................................51
Bảng 2.2. Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sự sản sinh ra NO trong tế bào BV2 của
các hợp chất XM1-XM11 ............................................................................52
Bảng 2.3. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất RP1-RP18 ............53
Bảng 2.4. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất XM1-XM11 ..........53
Bảng 3.1. Số liệu phổ NMR của RP1 ............................................................................56
Bảng 3.2. Số liệu phổ NMR của RP2 và hợp chất tham khảo ......................................62
Bảng 3.3. Số liệu phổ NMR của RP3 và hợp chất tham khảo ......................................65
Bảng 3.4. Số liệu phổ NMR của RP4 ............................................................................67
Bảng 3.5. Số liệu phổ NMR của RP5 và hợp chất tham khảo ......................................68
Bảng 3.6. Số liệu phổ NMR của RP6 ............................................................................71
Bảng 3.7. Số liệu phổ NMR của RP7 và chất tham khảo .............................................72
Bảng 3.8. Số liệu phổ NMR của RP8 và hợp chất tham khảo ......................................74
Bảng 3.9. Số liệu phổ NMR của RP9 ............................................................................77
Bảng 3.10. Số liệu phổ NMR của RP10 và hợp chất tham khảo ..................................78
Bảng 3.11. Số liệu phổ NMR của RP11 ........................................................................81
Bảng 3.12. Số liệu phổ NMR của RP12 ........................................................................83
Bảng 3.13. Số liệu phổ NMR của RP13 và hợp chất tham khảo ..................................90
Bảng 3.14. Số liệu phổ NMR của RP14 và hợp chất tham khảo ..................................92
Bảng 3.15. Số liệu phổ NMR của RP15 và hợp chất tham khảo ..................................94
Bảng 3.16. Số liệu phổ NMR của RP16 và hợp chất tham khảo ..................................96
Bảng 3.17. Số liệu phổ NMR của RP17 và hợp chất tham khảo ..................................98
Bảng 3.18. Số liệu phổ NMR của RP18 và hợp chất tham khảo ..................................99
Bảng 3.19. Số liệu phổ NMR của XM1 và hợp chất tham khảo .................................103
xi
Bảng 3.20. Số liệu phổ NMR của XM2 và hợp chất tham khảo .................................106
Bảng 3.21. Số liệu phổ NMR của XM3 và hợp chất tham khảo .................................112
Bảng 3.22. Số liệu phổ NMR của XM4 và một số vị trí chính hợp chất tham khảo ...115
Bảng 3.23. Số liệu phổ NMR của XM5 và các hợp chất tham khảo ..........................117
Bảng 3.24. Số liệu phổ NMR của XM6 và hợp chất tham khảo .................................119
Bảng 3.25. Số liệu phổ NMR tại các vị trí chính của XM7 và hợp chất tham khảo ...121
Bảng 3.26. Số liệu phổ NMR của XM8 và hợp chất tham khảo .................................123
Bảng 3.27. Số liệu phổ NMR của XM9 và hợp chất tham khảo .................................126
Bảng 3.28. Số liệu phổ NMR của XM10 và hợp chất tham khảo ...............................128
Bảng 3.29. Số liệu phổ NMR của XM11 và hợp chất tham khảo ...............................130
Bảng 3.30. Tỉ lệ (%) tế bào MCF-7 trong pha G0/G1, S, G2/M và apoptosis (sub-G1)
sau 48 giờ xử lí với hợp chất XM1 ở nồng độ 2 và 10µM .........................136
xii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Hải miên thuộc lớp Hexactinellida .................................................................3
Hình 1.2. Hải miên thuộc lớp Calcarea ..........................................................................4
Hình 1.3. Hải miên thuộc lớp Demospongiae ................................................................4
Hình 1.4. Hình ảnh loài hải miên R. globostellata .........................................................6
Hình 1.5. Cấu trúc hóa học của hợp chất isomalabaricane .........................................12
Hình 1.6. Cấu trúc hóa học của các hợp chất khung macrocyclic bis 1-oxa-
quinolizidine hoặc bis quinolizidine alkaloid ..............................................26
Hình 2.1. Hình ảnh loài hải miên R. providentiae thu tại vùng biển Cồn Cỏ ..............31
Hình 2.2. Hình ảnh loài hải miên X. muta thu tại vùng biển Vịnh Mốc .......................31
Hình 2.3. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ loài hải miên Rhabdastrella providentiae .40
Hình 2.4. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ loài hải miên Xestospongia muta ..............43
Hình 3.1. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP1và hợp chất tham khảo RP1a ..............55
Hình 3.2. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP1..............55
Hình 3.3. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất RP1 ..............................................................57
Hình 3.4. Phổ 1H-NMR của hợp chất RP1 ...................................................................58
Hình 3.5. Phổ 13C-NMR của hợp chất RP1 ..................................................................58
Hình 3.6. Phổ HSQC của hợp chất RP1.......................................................................59
Hình 3.7. Phổ HMBC của hợp chất RP1 ......................................................................59
Hình 3.8. Phổ COSY của hợp chất RP1 .......................................................................60
Hình 3.9. Phổ NOESY của hợp chất RP1 .....................................................................60
Hình 3.10. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) của hợp
chất RP2 và cấu trúc hóa học của hợp chất tham khảo ..............................61
Hình 3.11. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP3 và hợp chất tham khảo .....................63
Hình 3.12. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP3............64
Hình 3.13. Phổ CD thực nghiệm của hợp chất RP3 và phổ CD tính toán theo lý thuyết
của dạng đồng phân (22S, 23S) (3a), (22R, 23R) (3b) ................................64
Hình 3.14. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP4 và hợp chất tham khảo RP4a ...........66
Hình 3.15. Các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) của hợp chất RP4 ..............67
Hình 3.16. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) của hợp
chất RP5 và cấu trúc hóa học của hợp chất tham khảo RP4 ......................68
Hình 3.17. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP6 và hợp chất tham khảo RP5 .............69
xiii
Hình 3.18. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP6............70
Hình 3.19. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP7 và hợp chất tham khảo RP6 .............71
Hình 3.20. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP7............73
Hình 3.21. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP8 và hợp chất tham khảo .....................73
Hình 3.22. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP8............74
Hình 3.23. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP9 và hợp chất tham khảo .....................75
Hình 3.24. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP9............76
Hình 3.25. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP10 và hợp chất tham khảo RP9 ...........77
Hình 3.26. Các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) của hợp chất RP10 ............78
Hình 3.27. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP11 và hợp chất tham khảo RP11c .......79
Hình 3.28. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP11..........80
Hình 3.29. Phổ CD thực nghiệm của hợp chất RP11 và phổ CD tính toán theo lý
thuyết của hai đồng phân RP11a và RP11b ................................................81
Hình 3.30. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP12 và hợp chất tham khảo RP10 .........82
Hình 3.31. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP12..........82
Hình 3.32. Phổ CD thực nghiệm của hợp chất RP12 và phổ CD tính toán theo lý
thuyết của đồng phân RP12a, RP12b ..........................................................85
Hình 3.33. Phổ HR-ESI-MS (positive) của hợp chất RP12 ..........................................85
Hình 3.34. Phổ HR-ESI-MS (negative) của hợp chất RP12 .........................................85
Hình 3.35. Phổ CD của hợp chất RP12 .......................................................................86
Hình 3.36. Phổ 1H-NMR của hợp chất RP12 ...............................................................86
Hình 3.37. Phổ 13C-NMR của hợp chất RP12 ..............................................................87
Hình 3.38. Phổ HSQC của hợp chất RP12 ...................................................................87
Hình 3.39. Phổ HMBC của hợp chất RP12 ..................................................................88
Hình 3.40. Phổ COSY của hợp chất RP12 ...................................................................88
Hình 3.41. Phổ NOESY của hợp chất RP12 .................................................................89
Hình 3.42. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất
RP13 .............................................................................................................89
Hình 3.43. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất
RP14 .............................................................................................................91
Hình 3.44. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP15.........................................................93
Hình 3.45. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP15..........93
xiv
Hình 3.46. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP16.........................................................95
Hình 3.47. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP16..........96
Hình 3.48. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP17.........................................................97
Hình 3.49. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP18.........................................................98
Hình 3.50. Cấu trúc hóa học của các hợp chất RP1-RP18........................................100
Hình 3.51. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) chính
của hợp chất XM1 ......................................................................................102
Hình 3.52. Các cấu dạng bền của khung 1-oxa-quinolizidine ...................................104
Hình 3.53. Các tương tác NOESY chính ở phần khung 1-oxa-quinolizidine của hợp
chất XM1 ...................................................................................................104
Hình 3.54. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) chính
của hợp chất XM2 và cấu trúc hóa học của hợp chất tham khảo XM1 ....105
Hình 3.55. Các tương tác NOESY chính ở phần khung 1-oxa-quinolizidine của hợp
chất XM2 ...................................................................................................107
Hình 3.56. Phổ HR-ESI-MS (positive) của hợp chất XM2 .........................................107
Hình 3.57. Phổ HR-ESI-MS (negative) của hợp chất XM2........................................107
Hình 3.58. Phổ 1H-NMR của hợp chất XM2 ..............................................................108
Hình 3.59. Phổ 13C-NMR của hợp chất XM2 đo trong CD3OD ................................108
Hình 3.60. Phổ 13C-NMR của hợp chất XM2 đo trong CDCl3 ..................................109
Hình 3.61. Phổ HSQC của hợp chất XM2 .................................................................109
Hình 3.62. Phổ HMBC của hợp chất XM2.................................................................110
Hình 3.63. Phổ COSY của hợp chất XM2 ..................................................................110
Hình 3.64. Phổ NOESY của hợp chất XM2 ................................................................111
Hình 3.65. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) chính
của hợp chất XM3 ......................................................................................111
Hình 3.66. Các tương tác NOESY chính ở phần khung 1-oxa-quinolizidine của hợp
chất XM3 ....................................................................................................113
Hình 3.67. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) chính
của hợp chất XM4 ......................................................................................113
Hình 3.68. Các tương tác NOESY chính ở phần khung 1-oxa-quinolizidine của hợp
chất XM4 ....................................................................................................114
xv
Hình 3.69. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) chính
của hợp chất XM5 và cấu trúc hóa học của các hợp chất tham khảo.......116
Hình 3.70. Các tương tác NOESY chính ở phần khung 1-oxa-quinolizidine của hợp
chất XM5 ...................................................................................................118
Hình 3.71. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất
XM6............................................................................................................118
Hình 3.72. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất
XM7............................................................................................................120
Hình 3.73. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất
XM8............................................................................................................122
Hình 3.74. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất
XM9............................................................................................................124
Hình 3.75. Các đồng phân lập thể phù hợp và tương tác NOESY chính của hợp chất
XM9............................................................................................................125
Hình 3.76. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất
XM10..........................................................................................................127
Hình 3.77. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất
XM11 và cấu trúc hóa học của các hợp chất tham khảo XM4 và XM10 .129
Hình 3.78. Cấu trúc hóa học của các hợp chất XM1-XM11 .....................................132
Hình 3.79. Tác động của hợp chất XM1 đến chu kì tế bào MCF-7 ...........................136
Hình 3.80. Tác động của hợp chất XM1 ở nồng độ 2 và 10µM lên hình thái tế bào ung
thư vú người MCF-7 ..................................................................................137
Hình 3.81. Tác động cùa hợp chất XM1 lên quá trình tự chết của tế bào MCF-7 ....138
Hình 3.82. Ảnh hưởng của hợp chất XM1 đến các biểu hiện của các protein Caspase
3, Bcl-2, Bax trên dòng tế bào MCF-7 ở nồng độ 1, 3 và 10µM ...............138
1
MỞ ĐẦU
Biển và đ i dương chiếm 71% diện tích b mặt tr i đất là nguồn tài nguy n
sinh vật đa d ng với 34 trong số 36 ngành sinh vật tr n tr i đất sinh sống với hơn
300.000 loài đ ng thực vật như hải mi n rong biển ru t khoang r u biển th n m m
c c loài vi sinh vật biển Với môi trường sống đa d ng quan hệ sinh tồn tự nhi n c c
sinh vật biển là nguồn sản sinh kh ng lồ c c hợp chất chuyển h a thứ cấp. Nhi u hợp
chất c cấu trúc h a học và ho t tính sinh học đặc biệt đã và đang được sử dụng là
những hợp chất dẫn đường cho qu trình ph t triển thuốc và sử dụng trong ngành công
nghiệp dược. Trong nhi u năm gần đ y với sự h trợ của c c k thuật ti n tiến c c
ho t chất t thi n nhi n đã dần được ph n lập và đ nh gi ho t tính sinh học. Rất nhi u
thuốc c nguồn gốc sinh vật biển đã c mặt tr n th trường do c c hãng dược lớn tr n
thế giới cung cấp như là: Cytarabine Halaven Ziconotide Vidarabine Trabectedin
Việt Nam có bờ biển dài hơn 3.260 km ch y dọc t Bắc tới Nam, với hàng
nghìn hòn đảo ven biển đặc biệt có hai quần đảo Trường Sa và Hoàng Sa nằm giữa
biển Đông. Đi u kiện đ a l đ đã đem l i nhi u thuận lợi, ti m năng v nguồn tài
nguy n thi n nhi n phong phú cho đất nước, t o nên hệ sinh vật biển vô cùng đa d ng,
dồi dào cả v trữ lượng và thành phần loài. Theo thống kê, biển Việt Nam có khoảng
12.000 loài bao gồm 2.038 loài c 6.000 loài đ ng vật đ y 635 loài rong biển và hàng
ngàn loài đ ng thực vật phù du. Các kết quả nghiên cứu cho thấy số lượng loài hải
miên ở vùng biển Việt Nam được phát hiện khoảng 160 loài và phân bố tập trung ở
vùng biển quanh c c đảo ven bờ và xa bờ. Tính đến nay mới chỉ có khoảng 20 loài
được nghiên cứu v thành phần hóa học và ho t tính sinh học. Riêng loài hải miên
Rhabastrella providentiae chưa c nghi n cứu nào trên thế giới cũng như ở Việt Nam,
loài hải miên Xestospongia muta cũng chưa c nghi n cứu nào ở Việt Nam.
Việc nghiên cứu, khảo sát thành phần hóa học và ho t tính sinh học của các loài
sinh vật biển nói chung, các loài hải mi n n i ri ng đang là vấn đ thu hút sự quan tâm
của các nhà khoa học trên thế giới. T những năm 1960 đến nay trên thế giới đã c hơn
20000 hợp chất được tìm thấy có nguồn gốc t hải miên, chiếm phần lớn số lượng các
hợp chất tự nhiên có nguồn gốc t các sinh vật biển. Trong đ 5300 hợp chất được
phân lập t hải mi n được đ nh gi là có ho t tính. Ở Việt Nam, bước đầu đã c những
công trình nghiên cứu v thành phần hóa học và ho t tính sinh học của các loài sinh
vật biển đăng tr n c c t p chí quốc tế uy tín nhưng chưa nhi u. Chính vì thế nhiệm vụ
2
nghiên cứu khảo sát v thành phần hóa học và ho t tính sinh học của hải miên nói
riêng và sinh vật biển nói chung ở nước ta là rất quan trọng. Xuất phát t điểm đ đ
tài “Nghiên cứu thành phần hóa học, hoạt tính gây độc tế bào và kháng viêm của
hai loài hải miên Rhabdastrella providentiae và Xestospongia muta ở vùng biển
Trung bộ Việt Nam” đã được lựa chọn.
Mục tiêu của luận án: Nghiên cứu để làm rõ thành phần hóa học của hai loài hải
miên Rhabdastrella providentiae và Xestospongia muta thu ở vùng biển Trung b Việt
Nam. Đ nh gi ho t tính g y đ c tế bào và ho t tính kháng viêm in vitro của các hợp
chất phân lập được để tìm kiếm các ho t chất làm cơ sở khoa học cho những nghiên
cứu tiếp theo để t o ra sản phẩm chăm s c sức khỏe cho c ng đồng.
Nội dung luận án bao gồm:
1. Phân lập các hợp chất t hai loài hải miên Rhabdastrella providentiae và
Xestospongia muta thu ở vùng biển Trung b Việt Nam bằng c c phương ph p sắc
ký;
2. X c đ nh cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được bằng c c phương ph p vật
lý, hóa học;
3. Đ nh gi ho t tính g y đ c tế bào ung thư in vitro của các hợp chất phân lập được;
4. Đ nh gi ho t tính kháng viêm in vitro của các hợp chất phân lập được.
3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về hải miên
Hải mi n là c c loài đ ng vật thu c ngành Porifera (đ ng vật ăn lọc – pore
bearer). Cơ thể của chúng bao gồm m t lớp trung mô d ng th ch được kẹp giữa hai
màng tế bào mỏng. Trong khi tất cả c c loài đ ng vật khác có các tế bào chưa biệt hóa
có thể chuyển thành các d ng tế bào chuyên biệt khác nhau thì duy nhất các loài hải
miên có m t số tế bào đã được biệt hóa mà vẫn có thể chuyển thành các d ng tế bào
khác, thông thường chúng di chuyển giữa các màng tế bào cơ bản và lớp trung mô. Hải
miên không có hệ thần kinh, hệ tiêu hóa hoặc hệ tuần hoàn. Thay vào đ hầu hết
chúng dựa vào việc duy trì m t dòng nước n đ nh chảy qua cơ thể để thu nhận thức
ăn và ôxy cũng như thải các chất cặn bã. Theo đ hải mi n c hình d ng cơ thể thích
nghi tối đa với việc duy trì hiệu quả của dòng nước chảy qua cơ thể. Hải miên phân bố
r ng khắp t các vùng thủy tri u cho tới tận đ s u hơn 8800m m t số ít các loài hải
mi n còn được tìm thấy sống ở v ng nước ngọt và nước lợ.
Hải mi n được chia thành bốn lớp chính [1], chủ yếu dựa trên thành phần cấu
t o b khung cơ thể của chúng bao gồm: Hexactinellida, Calcarea, Demospongiae và
Archeocyatha.
- Lớp Hexactinellida (hải mi n đ – glass sponges) có các nhánh silicat, nhánh lớn
nhất có sáu cánh có thể tách rời hoặc đính với nhau. Thành phần cơ thể chính của
chúng là hợp bào (syncytia) trong đ phần lớn các tế bào có chung m t màng ngoài
đơn.
Hình 1.1. Hải miên thuộc lớp Hexactinellida
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
DƢƠNG THỊ DUNG
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH GÂY
ĐỘC TẾ BÀO VÀ KHÁNG VIÊM CỦA HAI LOÀI HẢI MIÊN
Rhabdastrella providentiae VÀ Xestospongia muta Ở VÙNG
BIỂN TRUNG BỘ VIỆT NAM
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
-----------------------------
DƢƠNG THỊ DUNG
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC, HOẠT TÍNH GÂY
ĐỘC TẾ BÀO VÀ KHÁNG VIÊM CỦA HAI LOÀI HẢI MIÊN
Rhabdastrella providentiae VÀ Xestospongia muta Ở VÙNG
BIỂN TRUNG BỘ VIỆT NAM
Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
Mã số: 9.44.01.14
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS. TS. Phan Văn Kiệm
2. TS. Bùi Hữu Tài
Hà Nội – 2019
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của tôi dưới sự hướng
dẫn khoa học của PGS.TS. Phan Văn Kiệm và TS. Bùi Hữu Tài. 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
Dƣơng Thị Dung
ii
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.01/16-18.
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, sự khâm phục và kính trọng nhất tới PGS.
TS. Phan Văn Kiệm và TS. Bùi Hữu Tài - 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 Nghiên cứu cấu
trúc - Viện Hóa Sinh biển đặc biệt là TS. Nguyễn Xuân Nhiệm và ThS. Đan Thị Thúy
Hằng về sự ủng hộ to lớn, 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 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 Trung tâm Tiên tiến về Hóa sinh hữu cơ - Viện Hóa
sinh biển, Phòng Thử nghiệm sinh học – Viện Công nghệ sinh học, Khoa Dược-Đại
học Wonkwang - Hàn Quốc đã giúp đỡ tôi trong việc 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
Dƣơng Thị Dung
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... I
LỜI CẢM ƠN ...............................................................................................................II
MỤC LỤC ................................................................................................................... III
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT............................................................................... VIII
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................... X
DANH MỤC HÌNH ...................................................................................................XII
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN .....................................................................................3
1.1. Giới thiệu chung về hải miên .............................................................................3
1.2. Tổng quan về hải miên thuộc giống Rhabdastrella ..........................................5
1.2.1. Giới thiệu vài nét về hải miên thuộc giống Rhabdastrella...........................5
1.2.2. Tình hình nghiên cứu về hải miên giống Rhabdastrella trên thế giới........6
1.2.2.1. Các nghiên cứu về thành phần hóa học của hải miên giống
Rhabdastrella......................................................................................................6
1.2.2.2. Đặc trưng phổ 13C-NMR của một số hợp chất isomalabaricane phân
lập từ hải miên giống Rhabdastrella ................................................................12
1.2.2.3. Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của hải miên giống
Rhabdastrella....................................................................................................16
1.3. Tổng quan về hải miên thuộc giống Xestospongia..........................................19
1.3.1. Giới thiệu chung về hải miên thuộc giống Xestospongia ..........................19
1.3.2. Tình hình nghiên cứu về hải miên thuộc giống Xestospongia trên thế giới
................................................................................................................................20
1.3.2.1. Các nghiên cứu về thành phần hóa học của hải miên giống
Xestospongia .....................................................................................................21
1.3.2.2. Đặc trưng phổ 13C-NMR của một số hợp chất macrocyclic bis-
quinolizidine alkaloid phân lập từ hải miên giống Xestospongia ....................25
1.3.2.3. Các nghiên cứu về hoạt tính sinh học của các hợp chất alkaloid phân
lập từ hải miên thuộc giống Xestospongia .......................................................29
CHƢƠNG 2. THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ....................................................31
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu........................................................................................31
2.1.1. Loài hải miên Rhabdastrella providentiae..................................................31
iv
2.1.2. Loài hải miên Xestospongia muta ...............................................................31
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu..................................................................................32
2.2.1. Phương pháp phân lập các hợp chất ..........................................................32
2.2.2. Phương pháp xác định cấu trúc hóa học các hợp chất .............................32
2.2.3. Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học .................................................33
2.2.3.1. Phương pháp đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư ...................33
2.2.3.1. Phương pháp đánh giá hoạt tính kháng viêm .....................................35
2.2.3.1. Phương pháp đánh giá cơ chế chống ung thư .....................................37
2.3. Phân lập các hợp chất .......................................................................................38
2.3.1. Phân lập các hợp chất từ loài hải miên Rhabdastrella providentiae ........38
2.3.2. Phân lập các hợp chất từ loài hải miên Xestospongia muta .....................41
2.4. Thông số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập đƣợc .................44
2.4.1. Thông số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập từ loài hải miên
Rhabdastrella providentiae ....................................................................................44
2.4.1.1. Hợp chất RP1: rhabdastrellin G (hợp chất mới) ................................44
2.4.1.2. Hợp chất RP2: rhabdastrellin H (hợp chất mới) ................................44
2.4.1.3. Hợp chất RP3: rhabdastrellin I (hợp chất mới)..................................44
2.4.1.4. Hợp chất RP4: rhabdastrellin J (hợp chất mới) .................................44
2.4.1.5. Hợp chất RP5: rhabdastrellin K (hợp chất mới) ................................45
2.4.1.6. Hợp chất RP6: rhabdaprovidine A (hợp chất mới) ............................45
2.4.1.7. Hợp chất RP7: rhabdaprovidine B (hợp chất mới) ............................45
2.4.1.8. Hợp chất RP8: rhabdaprovidine C (hợp chất mới) ............................45
2.4.1.9. Hợp chất RP9: rhabdaprovidine D (hợp chất mới) ............................46
2.4.1.10. Hợp chất RP10: rhabdaprovidine E (hợp chất mới) ........................46
2.4.1.11. Hợp chất RP11: rhabdaprovidine F (hợp chất mới) ........................46
2.4.1.12. Hợp chất RP12: rhabdaprovidine G (hợp chất mới) ........................46
2.4.1.13. Hợp chất RP13: jaspolide C .............................................................47
2.4.1.14. Hợp chất RP14: globostelletin C ......................................................47
2.4.1.15. Hợp chất RP15: globostelletin D ......................................................47
2.4.1.16. Hợp chất RP16: jaspiferin A .............................................................47
2.4.1.17. Hợp chất RP17: mollisolactone A .....................................................48
2.4.1.18. Hợp chất RP18: gibepyrone F ..........................................................48
v
2.4.2. Thông số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập từ loài hải miên
Xestospongia muta .................................................................................................48
2.4.2.1. Hợp chất XM1: araguspongine C .......................................................48
2.4.2.2. Hợp chất XM2: meso- araguspongine C (hợp chất mới) ...................48
2.4.2.3. Hợp chất XM3: araguspongine N .......................................................49
2.4.2.4. Hợp chất XM4: araguspongine O .......................................................49
2.4.2.5. Hợp chất XM5: araguspongine P .......................................................49
2.4.2.6. Hợp chất XM6: araguspongine A .......................................................49
2.4.2.7. Hợp chất XM7: araguspongine E .......................................................50
2.4.2.8. Hợp chất XM8: araguspongine L .......................................................50
2.4.2.9. Hợp chất XM9: petrosin......................................................................50
2.4.2.10. Hợp chất XM10: petrosin A ..............................................................50
2.4.2.11. Hợp chất XM11: aragupetrosine A ...................................................50
2.5. Kết quả thử hoạt tính của các hợp chất phân lập đƣợc ................................51
2.5.1. Kết quả thử hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập từ loài
Rhabdastrella providentiae ....................................................................................51
2.5.2. Kết quả thử hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập từ loài
Xestospongia muta .................................................................................................52
2.5.3. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập
từ loài Rhabdastrella providentiae ........................................................................52
2.5.4. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập
từ loài Xestospongia muta .....................................................................................53
CHƢƠNG 3. THẢO LUẬN KẾT QUẢ.................................................................55
3.1. Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ loài R. providentiae ...55
3.1.1. Hợp chất RP1: rhabdastrellin G (hợp chất mới ).......................................55
3.1.2. Hợp chất RP2: rhabdastrellin H (hợp chất mới ) ......................................61
3.1.3. Hợp chất RP3: rhabdastrellin I (hợp chất mới ) ........................................63
3.1.4. Hợp chất RP4: rhabdastrellin J (hợp chất mới )........................................66
3.1.5. Hợp chất RP5: rhabdastrellin K (hợp chất mới ) .......................................68
3.1.6. Hợp chất RP6: rhabdaprovidine A (hợp chất mới ) ...................................69
3.1.7. Hợp chất RP7: rhabdaprovidine B (hợp chất mới ) ...................................71
3.1.8. Hợp chất RP8: rhabdaprovidine C (hợp chất mới ) ...................................73
vi
3.1.9. Hợp chất RP9: rhabdaprovidine D (hợp chất mới )...................................75
3.1.10. Hợp chất RP10: rhabdaprovidine E (hợp chất mới ) ...............................77
3.1.11. Hợp chất RP11: rhabdaprovidine F (hợp chất mới ) ...............................79
3.1.12. Hợp chất RP12: rhabdaprovidine G (hợp chất mới )...............................82
3.1.13. Hợp chất RP13: jaspolide C ......................................................................89
3.1.14. Hợp chất RP14: globostelletin C ...............................................................91
3.1.15. Hợp chất RP15: globostelletin D...............................................................93
3.1.16. Hợp chất RP16: jaspiferin A .....................................................................95
3.1.17. Hợp chất RP17: mollisolactone A .............................................................97
3.1.18. Hợp chất RP18: gibepyrone F...................................................................98
3.1.19. Tổng hợp các hợp chất phân lập được từ loài R. providentiae RP1-RP18
................................................................................................................................99
3.2. Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ loài X. muta .............102
3.2.1. Hợp chất XM1: araguspongine C .............................................................102
3.2.2. Hợp chất XM2: meso-araguspongine C (hợp chất mới ).........................105
3.2.3. Hợp chất XM3: araguspongine N .............................................................111
3.2.4. Hợp chất XM4: araguspongine O .............................................................113
3.2.5. Hợp chất XM5: araguspongine P .............................................................116
3.2.6. Hợp chất XM6: araguspongine A .............................................................118
3.2.7. Hợp chất XM7: araguspongine E .............................................................120
3.2.8. Hợp chất XM8: araguspongine L .............................................................122
3.2.9. Hợp chất XM9: petrosin ............................................................................124
3.2.10. Hợp chất XM10: petrosin A ....................................................................127
3.2.11. Hợp chất XM11: aragupetrosine A .........................................................129
3.2.12. Tổng hợp các hợp chất phân lập được từ loài X. muta XM1 - XM11 .131
3.3. Đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập đƣợc ....................133
3.3.1. Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập được từ loài R.
providentiae ..........................................................................................................133
3.3.2. Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập được từ loài X. muta 133
3.3.3. Hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập được từ loài
R. providentiae .....................................................................................................134
vii
3.3.4. Hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập được từ loài
X. muta .................................................................................................................134
KẾT LUẬN ................................................................................................................140
KIẾN NGHỊ ...............................................................................................................142
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ...............................................143
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................144
PHỤ LỤC .......................................................................................................................1
viii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu Tiếng Anh Diễn giải
13
C-NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic Ph c ng hưởng t h t nh n
Resonance Spectroscopy cacbon 13
1
H-NMR Proton Nuclear Magnetic Ph c ng hưởng t h t nh n
Resonance Spectroscopy proton
A-549 Human lung carcinoma cell Tế bào ung thư ph i ở người
A-2780 Human ovarian carcinoma cell Tế bào ung thư c tử cung ở
người
BV2 Brain microglial cell Tế bào vi mô não
CD Circular dichroism Spectroscopy Ph lưỡng sắc tròn
COSY Correlation Spectroscopy Ph COSY
BGC-823 Human gastric cancer cell Tế bào ung thư d dày ở người
Bel-7402 Human hepatoma cancer cell Tế bào ung thư gan ở người
DEPT Distortionless Enhancement by Ph DEPT
Polarisation Transfer
Spectroscopy
DMSO Dimethylsulfoxide (CH3)2SO
DNA Deoxyribo Nucleic Acid Deoxyribo Nucleic Acid
DPPH 1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl 1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl
ESI-MS Electrospray Ionization Mass Ph khối ion h a phun m điện
Spectrometry
FBS Fetal bovine serum Huyết thanh bò
Hep-G2 Human hepatocellular carcinoma Tế bào ung thư biểu mô gan
cell
HL-60 Human promyelocytic leukemia Tế bào ung thư máu
cell
HCT-8 Human colon carcinoma cell Tế bào ung thư biểu mô ru t kết
HMBC Heteronuclear Mutiple Bond Ph tương t c d h t nh n qua
Connectivity Spectroscopy nhi u li n kết
HPLC High Performance Liquid Sắc ký lỏng hiệu năng cao
Chromatography
HR-ESI-MS High Resolution Electrospray Ph khối lượng phân giải cao
Ionization Mass Spectrometry phun m điện
HSQC Heteronuclear Single-Quantum Ph tương t c d h t nh n qua 1
Coherence Spectroscopy li n kết
IC50 Inhibitory concentration at 50% Nồng đ ức chế 50% đối tượng
thử nghiệm
KB Human epidemoid carcinoma Tế bào ung thư biểu mô ở người
cell
LPS Lipopolysaccharide Lipopolysaccharide
ix
Kí hiệu Tiếng Anh Diễn giải
LU-1 Human lung carcinoma cell Tế bào ung thư ph i ở người
MCF-7 Human breast carcinoma cell Tế bào ung thư vú ở người
MTT 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5- 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-
diphenyltetrazolium bromide diphenyltetrazolium bromide
MDAMB-435 Human breast cancer cell Tế bào ung thư vú ở người
L-1210 Mouse lymphocytic leukemia Tế bào ung thư b ch cầu ở chu t
cell
NOESY Nuclear Overhauser Ph NOESY
Enhancement Spectroscopy
PI3K/Akt An intracellular signaling M t đường tín hiệu n i bào quan
pathway important in regulating trọng trong việc đi u chỉnh chu
the cell cycle kỳ tế bào
R. Rhabdastrella Rhabdastrella
SK-Mel-2 Human Melanoma cell Tế bào ung thư da ở người
SRB Sulforhodamine B Sulforhodamine B
TLC Thin layer chromatography Sắc k lớp mỏng
TMS Tetramethylsilane (CH3)4Si
X. Xestospongia Xestospongia
x
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Số liệu 13C-NMR của 15 hợp chất khung isomalabaricane từ các loài hải
miên giống Rhabdastrella. ...........................................................................15
Bảng 1.2. Đặc điểm hình thái và phân bố của một số loài hải miên giống Xestospongia
......................................................................................................................19
Bảng 1.3. Số liệu 13C-NMR tại các vị trí chính của các hợp chất macrocyclic bis-
quinolizidine alkaloid từ các loài hải miên giống Xestospongia .................27
Bảng 2.1. Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sự sản sinh ra NO trong tế bào BV2 của
hợp chất RP1-RP18 .....................................................................................51
Bảng 2.2. Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế sự sản sinh ra NO trong tế bào BV2 của
các hợp chất XM1-XM11 ............................................................................52
Bảng 2.3. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất RP1-RP18 ............53
Bảng 2.4. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất XM1-XM11 ..........53
Bảng 3.1. Số liệu phổ NMR của RP1 ............................................................................56
Bảng 3.2. Số liệu phổ NMR của RP2 và hợp chất tham khảo ......................................62
Bảng 3.3. Số liệu phổ NMR của RP3 và hợp chất tham khảo ......................................65
Bảng 3.4. Số liệu phổ NMR của RP4 ............................................................................67
Bảng 3.5. Số liệu phổ NMR của RP5 và hợp chất tham khảo ......................................68
Bảng 3.6. Số liệu phổ NMR của RP6 ............................................................................71
Bảng 3.7. Số liệu phổ NMR của RP7 và chất tham khảo .............................................72
Bảng 3.8. Số liệu phổ NMR của RP8 và hợp chất tham khảo ......................................74
Bảng 3.9. Số liệu phổ NMR của RP9 ............................................................................77
Bảng 3.10. Số liệu phổ NMR của RP10 và hợp chất tham khảo ..................................78
Bảng 3.11. Số liệu phổ NMR của RP11 ........................................................................81
Bảng 3.12. Số liệu phổ NMR của RP12 ........................................................................83
Bảng 3.13. Số liệu phổ NMR của RP13 và hợp chất tham khảo ..................................90
Bảng 3.14. Số liệu phổ NMR của RP14 và hợp chất tham khảo ..................................92
Bảng 3.15. Số liệu phổ NMR của RP15 và hợp chất tham khảo ..................................94
Bảng 3.16. Số liệu phổ NMR của RP16 và hợp chất tham khảo ..................................96
Bảng 3.17. Số liệu phổ NMR của RP17 và hợp chất tham khảo ..................................98
Bảng 3.18. Số liệu phổ NMR của RP18 và hợp chất tham khảo ..................................99
Bảng 3.19. Số liệu phổ NMR của XM1 và hợp chất tham khảo .................................103
xi
Bảng 3.20. Số liệu phổ NMR của XM2 và hợp chất tham khảo .................................106
Bảng 3.21. Số liệu phổ NMR của XM3 và hợp chất tham khảo .................................112
Bảng 3.22. Số liệu phổ NMR của XM4 và một số vị trí chính hợp chất tham khảo ...115
Bảng 3.23. Số liệu phổ NMR của XM5 và các hợp chất tham khảo ..........................117
Bảng 3.24. Số liệu phổ NMR của XM6 và hợp chất tham khảo .................................119
Bảng 3.25. Số liệu phổ NMR tại các vị trí chính của XM7 và hợp chất tham khảo ...121
Bảng 3.26. Số liệu phổ NMR của XM8 và hợp chất tham khảo .................................123
Bảng 3.27. Số liệu phổ NMR của XM9 và hợp chất tham khảo .................................126
Bảng 3.28. Số liệu phổ NMR của XM10 và hợp chất tham khảo ...............................128
Bảng 3.29. Số liệu phổ NMR của XM11 và hợp chất tham khảo ...............................130
Bảng 3.30. Tỉ lệ (%) tế bào MCF-7 trong pha G0/G1, S, G2/M và apoptosis (sub-G1)
sau 48 giờ xử lí với hợp chất XM1 ở nồng độ 2 và 10µM .........................136
xii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Hải miên thuộc lớp Hexactinellida .................................................................3
Hình 1.2. Hải miên thuộc lớp Calcarea ..........................................................................4
Hình 1.3. Hải miên thuộc lớp Demospongiae ................................................................4
Hình 1.4. Hình ảnh loài hải miên R. globostellata .........................................................6
Hình 1.5. Cấu trúc hóa học của hợp chất isomalabaricane .........................................12
Hình 1.6. Cấu trúc hóa học của các hợp chất khung macrocyclic bis 1-oxa-
quinolizidine hoặc bis quinolizidine alkaloid ..............................................26
Hình 2.1. Hình ảnh loài hải miên R. providentiae thu tại vùng biển Cồn Cỏ ..............31
Hình 2.2. Hình ảnh loài hải miên X. muta thu tại vùng biển Vịnh Mốc .......................31
Hình 2.3. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ loài hải miên Rhabdastrella providentiae .40
Hình 2.4. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ loài hải miên Xestospongia muta ..............43
Hình 3.1. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP1và hợp chất tham khảo RP1a ..............55
Hình 3.2. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP1..............55
Hình 3.3. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất RP1 ..............................................................57
Hình 3.4. Phổ 1H-NMR của hợp chất RP1 ...................................................................58
Hình 3.5. Phổ 13C-NMR của hợp chất RP1 ..................................................................58
Hình 3.6. Phổ HSQC của hợp chất RP1.......................................................................59
Hình 3.7. Phổ HMBC của hợp chất RP1 ......................................................................59
Hình 3.8. Phổ COSY của hợp chất RP1 .......................................................................60
Hình 3.9. Phổ NOESY của hợp chất RP1 .....................................................................60
Hình 3.10. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) của hợp
chất RP2 và cấu trúc hóa học của hợp chất tham khảo ..............................61
Hình 3.11. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP3 và hợp chất tham khảo .....................63
Hình 3.12. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP3............64
Hình 3.13. Phổ CD thực nghiệm của hợp chất RP3 và phổ CD tính toán theo lý thuyết
của dạng đồng phân (22S, 23S) (3a), (22R, 23R) (3b) ................................64
Hình 3.14. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP4 và hợp chất tham khảo RP4a ...........66
Hình 3.15. Các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) của hợp chất RP4 ..............67
Hình 3.16. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) của hợp
chất RP5 và cấu trúc hóa học của hợp chất tham khảo RP4 ......................68
Hình 3.17. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP6 và hợp chất tham khảo RP5 .............69
xiii
Hình 3.18. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP6............70
Hình 3.19. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP7 và hợp chất tham khảo RP6 .............71
Hình 3.20. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP7............73
Hình 3.21. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP8 và hợp chất tham khảo .....................73
Hình 3.22. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP8............74
Hình 3.23. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP9 và hợp chất tham khảo .....................75
Hình 3.24. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP9............76
Hình 3.25. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP10 và hợp chất tham khảo RP9 ...........77
Hình 3.26. Các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) của hợp chất RP10 ............78
Hình 3.27. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP11 và hợp chất tham khảo RP11c .......79
Hình 3.28. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP11..........80
Hình 3.29. Phổ CD thực nghiệm của hợp chất RP11 và phổ CD tính toán theo lý
thuyết của hai đồng phân RP11a và RP11b ................................................81
Hình 3.30. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP12 và hợp chất tham khảo RP10 .........82
Hình 3.31. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP12..........82
Hình 3.32. Phổ CD thực nghiệm của hợp chất RP12 và phổ CD tính toán theo lý
thuyết của đồng phân RP12a, RP12b ..........................................................85
Hình 3.33. Phổ HR-ESI-MS (positive) của hợp chất RP12 ..........................................85
Hình 3.34. Phổ HR-ESI-MS (negative) của hợp chất RP12 .........................................85
Hình 3.35. Phổ CD của hợp chất RP12 .......................................................................86
Hình 3.36. Phổ 1H-NMR của hợp chất RP12 ...............................................................86
Hình 3.37. Phổ 13C-NMR của hợp chất RP12 ..............................................................87
Hình 3.38. Phổ HSQC của hợp chất RP12 ...................................................................87
Hình 3.39. Phổ HMBC của hợp chất RP12 ..................................................................88
Hình 3.40. Phổ COSY của hợp chất RP12 ...................................................................88
Hình 3.41. Phổ NOESY của hợp chất RP12 .................................................................89
Hình 3.42. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất
RP13 .............................................................................................................89
Hình 3.43. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất
RP14 .............................................................................................................91
Hình 3.44. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP15.........................................................93
Hình 3.45. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP15..........93
xiv
Hình 3.46. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP16.........................................................95
Hình 3.47. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất RP16..........96
Hình 3.48. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP17.........................................................97
Hình 3.49. Cấu trúc hóa học của hợp chất RP18.........................................................98
Hình 3.50. Cấu trúc hóa học của các hợp chất RP1-RP18........................................100
Hình 3.51. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) chính
của hợp chất XM1 ......................................................................................102
Hình 3.52. Các cấu dạng bền của khung 1-oxa-quinolizidine ...................................104
Hình 3.53. Các tương tác NOESY chính ở phần khung 1-oxa-quinolizidine của hợp
chất XM1 ...................................................................................................104
Hình 3.54. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) chính
của hợp chất XM2 và cấu trúc hóa học của hợp chất tham khảo XM1 ....105
Hình 3.55. Các tương tác NOESY chính ở phần khung 1-oxa-quinolizidine của hợp
chất XM2 ...................................................................................................107
Hình 3.56. Phổ HR-ESI-MS (positive) của hợp chất XM2 .........................................107
Hình 3.57. Phổ HR-ESI-MS (negative) của hợp chất XM2........................................107
Hình 3.58. Phổ 1H-NMR của hợp chất XM2 ..............................................................108
Hình 3.59. Phổ 13C-NMR của hợp chất XM2 đo trong CD3OD ................................108
Hình 3.60. Phổ 13C-NMR của hợp chất XM2 đo trong CDCl3 ..................................109
Hình 3.61. Phổ HSQC của hợp chất XM2 .................................................................109
Hình 3.62. Phổ HMBC của hợp chất XM2.................................................................110
Hình 3.63. Phổ COSY của hợp chất XM2 ..................................................................110
Hình 3.64. Phổ NOESY của hợp chất XM2 ................................................................111
Hình 3.65. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) chính
của hợp chất XM3 ......................................................................................111
Hình 3.66. Các tương tác NOESY chính ở phần khung 1-oxa-quinolizidine của hợp
chất XM3 ....................................................................................................113
Hình 3.67. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) chính
của hợp chất XM4 ......................................................................................113
Hình 3.68. Các tương tác NOESY chính ở phần khung 1-oxa-quinolizidine của hợp
chất XM4 ....................................................................................................114
xv
Hình 3.69. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C), COSY (H─H) chính
của hợp chất XM5 và cấu trúc hóa học của các hợp chất tham khảo.......116
Hình 3.70. Các tương tác NOESY chính ở phần khung 1-oxa-quinolizidine của hợp
chất XM5 ...................................................................................................118
Hình 3.71. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất
XM6............................................................................................................118
Hình 3.72. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất
XM7............................................................................................................120
Hình 3.73. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất
XM8............................................................................................................122
Hình 3.74. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất
XM9............................................................................................................124
Hình 3.75. Các đồng phân lập thể phù hợp và tương tác NOESY chính của hợp chất
XM9............................................................................................................125
Hình 3.76. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất
XM10..........................................................................................................127
Hình 3.77. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC (H→C) chính của hợp chất
XM11 và cấu trúc hóa học của các hợp chất tham khảo XM4 và XM10 .129
Hình 3.78. Cấu trúc hóa học của các hợp chất XM1-XM11 .....................................132
Hình 3.79. Tác động của hợp chất XM1 đến chu kì tế bào MCF-7 ...........................136
Hình 3.80. Tác động của hợp chất XM1 ở nồng độ 2 và 10µM lên hình thái tế bào ung
thư vú người MCF-7 ..................................................................................137
Hình 3.81. Tác động cùa hợp chất XM1 lên quá trình tự chết của tế bào MCF-7 ....138
Hình 3.82. Ảnh hưởng của hợp chất XM1 đến các biểu hiện của các protein Caspase
3, Bcl-2, Bax trên dòng tế bào MCF-7 ở nồng độ 1, 3 và 10µM ...............138
1
MỞ ĐẦU
Biển và đ i dương chiếm 71% diện tích b mặt tr i đất là nguồn tài nguy n
sinh vật đa d ng với 34 trong số 36 ngành sinh vật tr n tr i đất sinh sống với hơn
300.000 loài đ ng thực vật như hải mi n rong biển ru t khoang r u biển th n m m
c c loài vi sinh vật biển Với môi trường sống đa d ng quan hệ sinh tồn tự nhi n c c
sinh vật biển là nguồn sản sinh kh ng lồ c c hợp chất chuyển h a thứ cấp. Nhi u hợp
chất c cấu trúc h a học và ho t tính sinh học đặc biệt đã và đang được sử dụng là
những hợp chất dẫn đường cho qu trình ph t triển thuốc và sử dụng trong ngành công
nghiệp dược. Trong nhi u năm gần đ y với sự h trợ của c c k thuật ti n tiến c c
ho t chất t thi n nhi n đã dần được ph n lập và đ nh gi ho t tính sinh học. Rất nhi u
thuốc c nguồn gốc sinh vật biển đã c mặt tr n th trường do c c hãng dược lớn tr n
thế giới cung cấp như là: Cytarabine Halaven Ziconotide Vidarabine Trabectedin
Việt Nam có bờ biển dài hơn 3.260 km ch y dọc t Bắc tới Nam, với hàng
nghìn hòn đảo ven biển đặc biệt có hai quần đảo Trường Sa và Hoàng Sa nằm giữa
biển Đông. Đi u kiện đ a l đ đã đem l i nhi u thuận lợi, ti m năng v nguồn tài
nguy n thi n nhi n phong phú cho đất nước, t o nên hệ sinh vật biển vô cùng đa d ng,
dồi dào cả v trữ lượng và thành phần loài. Theo thống kê, biển Việt Nam có khoảng
12.000 loài bao gồm 2.038 loài c 6.000 loài đ ng vật đ y 635 loài rong biển và hàng
ngàn loài đ ng thực vật phù du. Các kết quả nghiên cứu cho thấy số lượng loài hải
miên ở vùng biển Việt Nam được phát hiện khoảng 160 loài và phân bố tập trung ở
vùng biển quanh c c đảo ven bờ và xa bờ. Tính đến nay mới chỉ có khoảng 20 loài
được nghiên cứu v thành phần hóa học và ho t tính sinh học. Riêng loài hải miên
Rhabastrella providentiae chưa c nghi n cứu nào trên thế giới cũng như ở Việt Nam,
loài hải miên Xestospongia muta cũng chưa c nghi n cứu nào ở Việt Nam.
Việc nghiên cứu, khảo sát thành phần hóa học và ho t tính sinh học của các loài
sinh vật biển nói chung, các loài hải mi n n i ri ng đang là vấn đ thu hút sự quan tâm
của các nhà khoa học trên thế giới. T những năm 1960 đến nay trên thế giới đã c hơn
20000 hợp chất được tìm thấy có nguồn gốc t hải miên, chiếm phần lớn số lượng các
hợp chất tự nhiên có nguồn gốc t các sinh vật biển. Trong đ 5300 hợp chất được
phân lập t hải mi n được đ nh gi là có ho t tính. Ở Việt Nam, bước đầu đã c những
công trình nghiên cứu v thành phần hóa học và ho t tính sinh học của các loài sinh
vật biển đăng tr n c c t p chí quốc tế uy tín nhưng chưa nhi u. Chính vì thế nhiệm vụ
2
nghiên cứu khảo sát v thành phần hóa học và ho t tính sinh học của hải miên nói
riêng và sinh vật biển nói chung ở nước ta là rất quan trọng. Xuất phát t điểm đ đ
tài “Nghiên cứu thành phần hóa học, hoạt tính gây độc tế bào và kháng viêm của
hai loài hải miên Rhabdastrella providentiae và Xestospongia muta ở vùng biển
Trung bộ Việt Nam” đã được lựa chọn.
Mục tiêu của luận án: Nghiên cứu để làm rõ thành phần hóa học của hai loài hải
miên Rhabdastrella providentiae và Xestospongia muta thu ở vùng biển Trung b Việt
Nam. Đ nh gi ho t tính g y đ c tế bào và ho t tính kháng viêm in vitro của các hợp
chất phân lập được để tìm kiếm các ho t chất làm cơ sở khoa học cho những nghiên
cứu tiếp theo để t o ra sản phẩm chăm s c sức khỏe cho c ng đồng.
Nội dung luận án bao gồm:
1. Phân lập các hợp chất t hai loài hải miên Rhabdastrella providentiae và
Xestospongia muta thu ở vùng biển Trung b Việt Nam bằng c c phương ph p sắc
ký;
2. X c đ nh cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được bằng c c phương ph p vật
lý, hóa học;
3. Đ nh gi ho t tính g y đ c tế bào ung thư in vitro của các hợp chất phân lập được;
4. Đ nh gi ho t tính kháng viêm in vitro của các hợp chất phân lập được.
3
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu chung về hải miên
Hải mi n là c c loài đ ng vật thu c ngành Porifera (đ ng vật ăn lọc – pore
bearer). Cơ thể của chúng bao gồm m t lớp trung mô d ng th ch được kẹp giữa hai
màng tế bào mỏng. Trong khi tất cả c c loài đ ng vật khác có các tế bào chưa biệt hóa
có thể chuyển thành các d ng tế bào chuyên biệt khác nhau thì duy nhất các loài hải
miên có m t số tế bào đã được biệt hóa mà vẫn có thể chuyển thành các d ng tế bào
khác, thông thường chúng di chuyển giữa các màng tế bào cơ bản và lớp trung mô. Hải
miên không có hệ thần kinh, hệ tiêu hóa hoặc hệ tuần hoàn. Thay vào đ hầu hết
chúng dựa vào việc duy trì m t dòng nước n đ nh chảy qua cơ thể để thu nhận thức
ăn và ôxy cũng như thải các chất cặn bã. Theo đ hải mi n c hình d ng cơ thể thích
nghi tối đa với việc duy trì hiệu quả của dòng nước chảy qua cơ thể. Hải miên phân bố
r ng khắp t các vùng thủy tri u cho tới tận đ s u hơn 8800m m t số ít các loài hải
mi n còn được tìm thấy sống ở v ng nước ngọt và nước lợ.
Hải mi n được chia thành bốn lớp chính [1], chủ yếu dựa trên thành phần cấu
t o b khung cơ thể của chúng bao gồm: Hexactinellida, Calcarea, Demospongiae và
Archeocyatha.
- Lớp Hexactinellida (hải mi n đ – glass sponges) có các nhánh silicat, nhánh lớn
nhất có sáu cánh có thể tách rời hoặc đính với nhau. Thành phần cơ thể chính của
chúng là hợp bào (syncytia) trong đ phần lớn các tế bào có chung m t màng ngoài
đơn.
Hình 1.1. Hải miên thuộc lớp Hexactinellida