Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính chống ung thư của cây giác đế đài to (goniothalamus macrocalyx ban) và giác đế cuống dài (goniothalamus gracilipes ban) họ na (annonaceae)

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Cành mang hoa (1) và ảnh chụp tiêu bản lá, cành mang quả (2) của cây Giác đế đài to 7

Hình 1.2. Cành mang hoa, quả (1) và ảnh chụp tiêu bản lá, cành mang quả (2) của cây Giác đế cuống dài 8

Hình 1.3. Các khung cơ bản của styryl-lactone 9

Hình 1.4. Con đường sinh tổng hợp các khung styryl-lactone cơ bản 20

Hình 1.5. Một số dạng cấu trúc THF, THP của acetogenin 21

Hình 1.6. Một số dạng cấu trúc vòng epoxy của acetogenin 21

Hình 1.7. Một số dạng cấu trúc vòng -lactone của acetogenin 22

Hình 1.8. Quá trình hình thành mono-THF acetogenin 27

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 184 trang tài liệu này.

Hình 3.1. Sơ đồ ngâm chiết vỏ cây Giác đế đài to 38

Hình 3.2. Sơ đồ phân lập dịch chiết CH2Cl2 vỏ cây Giác đế đài to 39

Hình 3.3. Sơ đồ phân lập dịch chiết MeOH vỏ cây Giác đế đài to 40

Hình 3.4. Sơ đồ ngâm chiết quả cây Giác đế đài to 47

Hình 3.5. Sơ đồ phân lập các chất từ dịch chiết CH2Cl2 quả cây Giác đế đài to 48

Hình 3.6. Sơ đồ ngâm chiết quả cây Giác đế cuống dài 56

Hình 3.7. Sơ đồ phân lập dịch chiết CH2Cl2 quả cây Giác đế cuống dài 57

Hình 3.8. Sơ đồ ngâm, chiết phân bố lá cây Giác đế cuống dài 65

Hình 3.9. Sơ đồ phân lập các chất từ lá cây Giác đế cuống dài 66

Hình 4.1. Cấu trúc các hợp chất được phân lập từ vỏ cây Giác đế đài to 71

Hình 4.2. Một số tương tác chính trên phổ HMBC và COSY của chất GM1 73

Hình 4.3. Một số tương tác chính trên phổ HMBC và COSY của chất GM2 74

Hình 4.4. Một số tương tác chính trên phổ HMBC và COSY của chất GM5 77

Hình 4.5. Một số tương tác chính trên phổ COSY, HMBC và NOESY của GM6..78 Hình 4.6. Các tương tác chính trong phổ HMBC của chất GM8 80

Hình 4.7. Một số tương tác chính trong phổ HMBC, COSY, NOESY của GM9 ...82 Hình 4.8. Cấu trúc các hợp chất được phân lập từ quả cây Giác đế đài to 83

Hình 4.9. Phổ khối phân giải cao HR-ESI-MS của GM11 84

Hình 4.10. Phổ 1H-NMR giãn rộng của GM11 86

Hình 4.11. Phổ 13C-NMR và DEPT của GM11 86

Hình 4.12. Phổ COSY giãn rộng của GM11 87

Hình 4.13. Một số tương tác chính trên phổ COSY, HMBC và NOESY của GM11

..............................................................................................................................87

Hình 4.14. Phổ HMBC của GM11 88

Hình 4.15. Phổ NOESY giãn rộng của GM11 89

Hình 4.16. Cấu trúc không gian qua nhiễu xạ tia X của hợp chất GM11 89

Hình 4.17. Một số tương tác chính trên phổ COSY, HMBC và NOESY của GM12

..............................................................................................................................91

Hình 4.18. Một số tương tác chính trên phổ HMBC, COSY và NOESY của GM13

..............................................................................................................................92

Hình 4.19. Một số tương tác chính trên phổ COSY, HMBC và phân mảnh MS/MS của

GM14 94

Hình 4.20. Độ chuyển dịch hóa học đặc trưng của mono-THF-acetogenin 94

Hình 4.21. Phổ Li-(+)ESI-LQT/Obitrap MS/MS của GM14 95

Hình 4.22. Cơ chế phân mảnh tạo ion X4, B196

Hình 4.23. Một số ion mảnh trên phổ Li-(+)ESI-QTOF MS/MS của GM14 96

Hình 4.24. Một số tương tác chính trên phổ COSY, HMBC và phân mảnh MS/MS của GM15 98

Hình 4.25. Độ chuyển dịch hóa học của proton trong vòng ketolactone 100

Hình 4.26. Một số tương tác chính trên phổ COSY, HMBC và phân mảnh MS/MS của GM16 100

Hình 4.27. Một số tương tác chính trên phổ COSY, HMBC và phân mảnh MS/MS của GM17 102

Hình 4.28. Một số tương tác chính trên phổ HMBC, COSY và NOESY của GM18

............................................................................................................................ 104

Hình 4.29. Cấu trúc các hợp chất được phân lập từ quả cây Giác đế cuống dài 107

Hình 4.30. Một số tương tác chính trên phổ HMBC và NOESY của chất GG1 .. 108

Hình 4.31. Phổ khối phân giải cao của GG2 109

Hình 4.32. Phổ 1H-NMR của GG2 111

Hình 4.33. Phổ 13C-NMR và DEPT của GG2 112

Hình 4.34. Một số tương tác chính trên phổ COSY, HMBC, NOESY của GG2 .. 113 Hình 4.35. Phổ COSY của GG2 113

Hình 4.36. Phổ HMBC của GG2 114

Hình 4.37. Phổ NOESY của GG2 114

Hình 4.38. Một số tương tác chính trên phổ COSY, HMBC, NOESY của GG3 .. 115 Hình 4.39. Các hợp chất được phân lập từ lá cây Giác đế cuống dài 123

Hình 4.40. Phổ khối phân giải cao HR-ESI-MS của GG13 124

Hình 4.41.Phổ 1H-NMR của GG13 126

Hình 4.42. Phổ 13C-NMR và DEPT của GG13 127

Hình 4.43. Phổ COSY của GG13 127

Hình 4.44. Một số tương tác chính trên phổ COSY, HMBC, NOESY của GG13 128 Hình 4.45. Phổ HMBC của GG13 129

Hình 4.46. Phổ NOESY giãn rộng của GG13 129

Hình 4.47. Cấu trúc nhiễu xạ tia X của hợp chất GG13 130

Hình 4.48. Một số tương tác chính trên phổ COSY, HMBC, NOESY của GG14 131 Hình 4.49. Một số tương tác chính trên phổ COSY, HMBC, NOESY của GG15 135

DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC

Phụ lục 1. Các phổ của hợp chất GM1 ………………………………..…... PL1 Phụ lục 2. Các phổ của hợp chất GM2 ………………………………..….. PL5 Phụ lục 3. Các phổ của hợp chất GM3 ………………………………..….. PL10 Phụ lục 4. Các phổ của hợp chất GM4 ………………………………..….. PL14 Phụ lục 5. Các phổ của hợp chất GM5 ………………………………..….. PL17 Phụ lục 6. Các phổ của hợp chất GM6 ………………………………..….. PL22 Phụ lục 7. Các phổ của hợp chất GM7 ………………………………..….. PL26 Phụ lục 8. Các phổ của hợp chất GM8 ………………………………..….. PL30 Phụ lục 9. Các phổ của hợp chất GM9 ………………………………..….. PL34 Phụ lục 10. Các phổ của hợp chất GM10 ………………………………..… PL40 Phụ lục 11. Các phổ của hợp chất GM11 ………………………………..… PL40 Phụ lục 12. Các phổ của hợp chất GM12 ………………………………..… PL43 Phụ lục 13. Các phổ của hợp chất GM13 ………………………………..… PL49 Phụ lục 14. Các phổ của hợp chất GM14 ………………………………..… PL54 Phụ lục 15. Các phổ của hợp chất GM15 ………………………………..… PL59 Phụ lục 16. Các phổ của hợp chất GM16 ………………………………..… PL66 Phụ lục 17. Các phổ của hợp chất GM17 ………………………………..… PL73 Phụ lục 18. Các phổ của hợp chất GM18 ………………………………..… PL79 Phụ lục 19. Các phổ của hợp chất GM19 ………………………………..… PL84 Phụ lục 20. Các phổ của hợp chất GM20 ………………………………..… PL88 Phụ lục 21. Các phổ của hợp chất GG1 ………..………………………..… PL88 Phụ lục 22. Các phổ của hợp chất GG2 ………..………………………..… PL94 Phụ lục 23. Các phổ của hợp chất GG3 ………..………………………..… PL96 Phụ lục 24. Các phổ của hợp chất GG4 ………..………………………..… PL101 Phụ lục 25. Các phổ của hợp chất GG5 ………..………………………..… PL104 Phụ lục 26. Các phổ của hợp chất GG6 ………..………………………..… PL107 Phụ lục 27. Các phổ của hợp chất GG7 ………..………………………..… PL109

Phụ lục 28. Các phổ của hợp chất GG8 ………..………………………..… PL112 Phụ lục 29. Các phổ của hợp chất GG9 ………..………………………..… PL114 Phụ lục 30. Các phổ của hợp chất GG10 ………..…………………...……. PL117 Phụ lục 31. Các phổ của hợp chất GG11 ………..…………………...……. PL119 Phụ lục 32. Các phổ của hợp chất GG12 ………..…………………...……. PL121 Phụ lục 33. Các phổ của hợp chất GG13 ………..…………………...……. PL123 Phụ lục 34. Các phổ của hợp chất GG14 ………..…………………...……. PL125 Phụ lục 35. Các phổ của hợp chất GG15 ………..…………………...……. PL131 Phụ lục 36. Các phổ của hợp chất GG16 ………..…………………...……. PL136 Phụ lục 37. Các phổ của hợp chất GG17 ………..…………………...……. PL139 Phụ lục 38. Các phổ của hợp chất GG18 ………..…………………...……. PL142 Phụ lục 39. Dữ kiện phổ nhiễu xạ tia X của GM11 và GG13 ……………. PL145

ĐẶT VẤN ĐỀ

Ung thư là căn bệnh đã có từ lâu mà nhiều người trên thế giới mắc phải và có tỉ lệ tử vong cao. Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO) hằng năm có khoảng 7,6 triệu người chết vì bệnh ung thư, chiếm hơn 13% số người chết mỗi năm. Điển hình là các nhóm bệnh ung thư phổi, ung thư dạ dày, ung thư gan, ung thư đại trực tràng, ung thư vú, ung thư cổ tử cung và ung thư tiền liệt tuyến. Gần 2/3 số ca tử vong do ung thư xảy ra ở các nước có thu nhập thấp và trung bình. Tình hình mắc bệnh và tử vong do ung thư có xu hướng ngày càng tăng. Theo ước tính của WHO, số ca tử vong do ung thư trên toàn thế giới sẽ lên đến con số 11,8 triệu mỗi năm vào năm 2030 [1]. Ở Việt Nam, theo số liệu thống kê qua ghi nhận ung thư tại Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh và một số tỉnh; ước tính mỗi năm ở nước ta có khoảng 150 nghìn bệnh nhân mới mắc ung thư và 75 nghìn người chết vì ung thư; con số này có xu hướng ngày càng gia tăng [2].

Hóa học liệu pháp trong điều trị ung thư đã xuất hiện ở thế kỷ 19 với việc sử dụng potassium arsenite để điều trị bệnh bạch cầu tủy và được sử dụng đến tận những năm 1930 [3]. Đến nay, nhiều hợp chất thiên nhiên hoặc các sản phẩm được tổng hợp, bán tổng hợp từ các hợp chất tự nhiên đã được sử dụng một cách hiệu quả trong việc điều trị, phòng ngừa bệnh ung thư và các bệnh tật khác giúp con người chống lại bệnh tật, nâng cao sức khỏe cộng đồng. Nhiều loại thuốc chữa trị ung thư sử dụng các hoạt chất được phân lập từ tự nhiên như nhóm các hợp chất vinca alkaloid vinblastine, vincristine được phân lập từ cây Dừa cạn (Catharanthus roseus, họ Trúc đào-Apocynaceae), paclitaxel (Taxol) là một diterpenoid được phân lập từ loài Thông đỏ Taxus brevifolia (Taxaceae) hay một số hợp chất khác podophyllotoxin, camptothecin, berbamine, beta-lapachone, acid betulinic, colchicine, curcumin, daphnoretin, ellipticine, … và dẫn xuất bán tổng hợp của chúng vinflunine, docetaxel (Taxotere), …[4],[5]. Cùng với sự phát triển của công nghệ tổng hợp hóa dược tạo ra các biệt dược, các nhà khoa học vẫn đang cố gắng

tìm hiểu, khám phá tác dụng chống ung thư và các hoạt tính sinh học khác của các hợp chất có nguồn gốc từ nhiều loài thực vật khác nhau.

Việt Nam nằm ở trung tâm Đông Nam Á với 3/4 diện tích là đồi núi, thuộc khu vực khí hậu nhiệt đới gió mùa có hai mùa rõ rệt thay đổi theo địa hình. Lượng mưa hằng năm vào khoảng 1200-2800 mm cùng với độ ẩm tương đối cao. Với những đặc thù về khí hậu thiên nhiên như vậy, Việt Nam có một hệ thực vật phong phú và đa dạng với trên 12.000 loài, trong đó có trên 3.200 loài thực vật được sử dụng làm thuốc trong Y học dân gian; mở ra tiềm năng nghiên cứu về các hợp chất tự nhiên từ các loài thực vật của Việt Nam [6].

Chi Goniothalamus (tên Tiếng Việt là Giác đế) thuộc họ Na (Annonaceae) có 160 loài phân bố ở các vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới, đặc biệt ở Châu Á, tập trung nhiều ở Đông Nam Á [7]. Nhiều loài trong số đó đã được sử dụng trong các bài thuốc y học cổ truyền. Theo tác giả Nguyễn Tiến Bân, chi Goniothalamus ở Việt Nam có 19 loài. Một số loài trong chi này được sử dụng chữa vết thương, làm thuốc trị đòn ngã tổn thương, gãy xương, làm thuốc bổ, kích thích tiêu hóa [8],[9]. Cho đến nay mới có khoảng 30 loài trong số 160 loài thuộc chi Goniothalamus được nghiên cứu về hoá thực vật. Các nghiên cứu này cho thấy styryl-lactone, alkaloid và acetogenin là các lớp chất chính có trong các loài Goniothalamus; trong đó nhiều styryl-lactone và acetogenin thể hiện hoạt tính sinh học phong phú như hoạt tính gây độc tế bào, chống khối u, trừ sâu, chống nấm, kháng trùng sốt rét, kháng lao và hoạt tính chống oxi hóa [10],[11]. Với đặc trưng cấu trúc và hoạt tính sinh học của các lớp chất thiên nhiên thứ cấp có trong cây, các loài thuộc chi Goniothalamus tiếp tục được các nhà khoa học trong và ngoài nước quan tâm nghiên cứu.

Trong khuôn khổ của Đề tài nghiên cứu khoa học cơ bản mã số 104.01.76.09 và dự án Hợp tác Quốc tế Pháp - Việt “Nghiên cứu hóa thực vật của thảm thực vật Việt Nam”; một số loài Goniothalamus của Việt Nam đã được thu hái và thử hoạt tính sơ bộ. Kết quả cho thấy dịch chiết EtOAc của vỏ và quả cây Goniothalamus macrocalyx Ban có khả năng ức chế lần lượt 50,2%; 43,1% dòng tế bào ung thư biểu mô KB ở nồng độ 1 μg/mL. Dịch chiết EtOAc của lá và quả cây Goniothalamus gracilipes Ban có khả năng ức chế lần lượt 29,7%; 17,0% dòng tế

bào KB ở nồng độ 1,0 μg/mL. Cho đến nay mới chỉ có 2 loài Goniothalamus của Việt Nam (G. tamirensis, G. vietnamensis) được nghiên cứu về thành phần hóa học và chưa có công trình trong nước hay quốc tế nào nghiên cứu về hóa học của hai loài G. macrocalyx Ban và G. gracilipes Ban. Do vậy chúng tôi lựa chọn hai loài Goniothalamus này làm đối tượng nghiên cứu của Luận án với mục tiêu:

(1) Nghiên cứu thành phần hóa học cây Giác đế đài to (G. macrocalyx Ban) và cây Giác đế cuống dài (G. gracilipes Ban) nhằm phát hiện các hợp chất có hoạt tính chống ung thư.

(2) Khảo sát hoạt tính chống ung thư và hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của các chất phân lập được làm cơ sở khoa học định hướng cho việc nghiên cứu ứng dụng các hợp chất này.