Nghiên cứu hóa học & hoạt tính sinh học thực vật Việt Nam kháng Vibrio parahaemolyticus

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- TRẦN THỊ HOÀI VÂN NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT VIỆT NAM THEO ĐỊNH HƯỚNG KHÁNG CHỦNG VIBRIO PARAHAEMOLYTICUS VÀ GÂY ĐỘC TẾ BÀO LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HÀ NỘI – 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- TRẦN THỊ HOÀI VÂN NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA MỘT SỐ LOÀI THỰC VẬT VIỆT NAM THEO ĐỊNH HƯỚNG KHÁNG CHỦNG VIBRIO PARAHAEMOLYTICUS VÀ GÂY ĐỘC TẾ BÀO Chuyên ngành: Hóa học các hợp chất thiên nhiên Mã số: 9 44 01 17 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Phạm Thị Hồng Minh 2. Phạm Quốc Long HÀ NỘI – 2023 LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành tại Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, có sự hỗ trợ kinh phí của Đề tài cấp Nhà nước - mã số 04HĐ/KHCN-VP - Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn thuộc Chương trình trọng điểm phát triển và ứng dụng công nghệ Sinh học trong lĩnh vực nông nghiệp và phát triển nông thôn đến năm 2020. Trong quá trình nghiên cứu, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ quý báu của các Thầy cô, những nhà khoa học trong và ngoài nước cũng như các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc, cảm phục và kính trọng nhất tới PGS. Phạm Thị Hồng Minh và GS. Phạm Quốc Long, những người Thầy đã hướng dẫn tận tình, chu đáo và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện Luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên, Học viện Khoa học và Công nghệ và cán bộ các phòng ban đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành các thủ tục trong quá trình thực hiện và bảo vệ Luận án.

Tôi xin trân trọng cảm ơn các cán bộ Trung tâm Phát triển công nghệ sạch và Vật liệu, Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho tôi trong quá trình làm thực nghiệm và hoàn thành Luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám đốc Học viện Y Dược học cổ truyền Việt Nam, Khoa Khoa học Cơ bản, Bộ môn Hóa đã tạo điều kiện, chia sẻ và động viên trong suốt thời gian tôi thực hiện Luận án. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới gia đình, bạn bè và người thân đã luôn quan tâm, động viên, khích lệ tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu. Tôi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Tác giả luận án Trần Thị Hoài Vân LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận án này là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.

Phạm Thị Hồng Minh và GS. Phạm Quốc Long. Các số liệu, kết quả trong Luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Tác giả luận án Trần Thị Hoài Vân MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU.

Giới thiệu về 7 loài thực vật nghiên cứu. Loài Aralia armata. Loài Cronton tonkinensis. Loài Polygonum chinense.

Loài Pouzolzia zeylanica. Loài Ricinus communis. Loài Solanum xanthocarpum. Loài Urena lobata.

Tình hình nghiên cứu về hoạt tính kháng vi sinh vật và gây độc tế bào ung thư. Tình hình nghiên cứu về hoạt tính kháng vi sinh vật. Tình hình nghiên cứu về hoạt tính gây độc tế bào ung thư. Các nghiên cứu thuốc thực vật chống chủng Vibrio gây bệnh trong nuôi trồng thủy sản.

Bệnh hoại tử gan tụy cấp (AHPND). Các nghiên cứu thuốc thực vật chống Vibrio gây bệnh trong NTTS. Sàng lọc ảo dự đoán hoạt chất định hướng hoạt tính kháng khuẩn, gây độc tế bào. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

Nguyên liệu và phương pháp phân lập xác định cấu trúc hóa học. Mẫu thực vật. Phương pháp xử lý và chiết mẫu. Phương pháp phân tích, phân lập các hợp chất từ mẫu cây.

Phương pháp xác định cấu trúc hóa học. Phương pháp thử nghiệm hoạt tính kháng vi khuẩn Vibrio parahaemolyticus. Phương pháp thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn in vitro. Phương pháp thử nghiệm hoạt tính kháng khuẩn in vivo.

Thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào. Phương pháp mô phỏng lắp ghép phân tử. Docking phân tử trên đích tác dụng PDH. Docking phân tử trên đích tác dụng con đường tín hiệu PI3K.

Thân lá Đơn châu chấu (Aralia armata). Thu nhận các cao chiết từ thân lá Đơn châu chấu. Phân lập và tinh chế các hợp chất từ thân lá Đơn châu chấu. Cành lá Khổ sâm (Croton tonkinensis).

Thu nhận các cao chiết từ cành lá Khổ sâm. Phân lập và tinh chế các hợp chất từ cành lá Khổ sâm. Cành lá Thồm lồm (Polygonum chinense). Thu nhận các cao chiết từ cành lá Thồm lồm.

Phân lập và tinh chế các hợp chất từ cành lá Thồm lồm. Thân lá Bọ mắm (Pouzolzia zeylanica). Thu nhận các cao chiết từ thân lá Bọ mắm. Phân lập và tinh chế các hợp chất từ thân lá Bọ mắm.

Thu nhận các cao chiết từ lá Thầu dầu. Phân lập và tinh chế các hợp chất từ lá Thầu dầu. Quả Cà trái vàng (Solanum xanthocarpum). Thu nhận các cao chiết từ quả Cà trái vàng.

Phân lập và tinh chế các hợp chất từ quả Cà trái vàng. Thân Ké hoa đào (Urena lobata). Thu nhận các dịch chiết từ thân Ké hoa đào. Phân lập và tinh chế các hợp chất từ từ thân Ké hoa đào.

Mô phỏng docking phân tử. Hoạt tính kháng khuẩn, gây độc tế bào của các Cao chiết và các chất sạch. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. HOẠT TÍNH KHÁNG KHUẨN VIBRIO PARAHAEMOLYTICUS.

Kết quả tác dụng kháng V. parahaemolyticus các cao chiết thô in vitro. Thành phần hóa học chính các thực vật có hoạt tính. Các hợp chất phân lập từ thân lá Đơn châu chấu (Aralia armata).

Các hợp chất phân lập từ lá Khổ sâm (Croton tonkinensis). Các hợp chất phân lập từ cành lá Thồm lồm (Polygonum chinens). Các hợp chất phân lập từ thân lá Bọ mắm (Pouzolzia zeylanica). Các hợp chất phân lập từ lá Thầu dầu (Ricinus communis).

Các hợp chất phân lập từ quả Cà trái vàng (Solanum xanthocarpum). Các hợp chất phân lập từ thân Ké hoa đào (Urena lobata). Kết quả tác dụng kháng V. parahaemolyticus của các chất sạch.

Mô phỏng docking phân tử tìm hiểu cơ chế tác động của một số hoạt chất đến sự chuyển hóa proline của vi khuẩn V. Kết quả tác dụng kháng V. parahaemolyticus các dịch chiết thô in vivo. Cao chiết Thồm lồm và Thầu dầu được bổ sung vào môi trường nước.

Cao chiết Khổ sâm, Đơn châu chấu, Bọ mắm, và Ké hoa đào được bổ sung vào môi trường nước. Tác dụng kháng khuẩn V. parahaemolyticus trộn thức ăn nuôi tôm. Cao chiết Thồm lồm (PC.M) trộn thức ăn nuôi tôm.

Cao chiết Khổ sâm (CT.M) trộn thức ăn nuôi tôm. DOCKING PHÂN TỬ VÀ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO IN VITRO. Nghiên cứu docking phân tử các hợp chất ent-kaurane diterpenoid định hướng ức chế con đường tín hiệu PI3K. Hoạt tính các ent-kaurane diterpenoid từ Khổ sâm gây độc trên dòng tế bào ung thư phổi người A549.

115 CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN. 116 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 117 DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt Các phương pháp sắc ký CC Column Chromatography Sắc ký cột thường HPLC High Performance Liquid Sắc ký lỏng hiệu năng cao Chromatography TLC Thin Layer Chromatography Sắc ký bản mỏng Các phương pháp phổ 1 H-NMR Proton Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân proton Resonance Spectroscopy 13 C-NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân carbon 13 Resonance Spectroscopy COSY Correlation Spectroscopy Phổ tương tác hai chiều 1H-1H DEPT Distortionless Enhancement by Phổ DEPT Polarisation Transfer ESI-MS Electron Ionization Mass Phổ khối ion hóa phun mù điện tử Spectrometry HMBC Heteronuclear Multiple Bond Phổ tương tác dị hạt nhân qua nhiều liên kết Correlation HR-ESI- High Resolution – Electron Phổ khối phân giải cao ion hóa phun mù điện MS Ionization - Mass Spectrometry tử HSQC Heteronuclear Single Quantum Phổ tương tác dị hạt nhân qua một liên kết Coherence J (Hz) Coupling constant Hằng số tương tác spin-spin (kí hiệu J) NOESY Nuclear Overhauser Effect Phổ NOESY Spectroscopy δ (ppm) (ppm = part per million) Độ dịch chuyển hóa học tính bằng phần triệu Các dòng tế bào Hep-G2 Human hepatoma Ung thư gan Lu-1 Human bronchogenic carcinoma Ung thư phổi MCF-7 Human breast Adenocarcinoma Ung thư vú Các kí hiệu khác IC50 Inhibitory Concentration 50% Nồng độ ức chế 50% LD50 Lethal Dose 50 Liều độc cấp tính ED50 Effective Dose at 50% Liều gây chết hiệu quả MIC Minimum Inhibitory Concentration Nồng độ ức chế tối thiểu SI Selectivity Index Độ chọn lọc, được tính bằng tỉ số IC50/MIC TMS Tetramethyl Silan Chất chuẩn nội NCI Nitional Cancer Institute Viện Ung thư Quốc gia Hoa kỳ δH Proton chemical shift Độ chuyển dịch hóa học của proton δC Carbon chemical shift Độ chuyển dịch hóa học của carbon Ghi chú: Tên các hợp chất, lớp chất, nhóm thế, chức hóa học được viết theo nguyên bản Tiếng Anh để đảm bảo tính thống nhất và chính xác. Phân lập các hợp chất từ thân lá cây Đơn châu chấu.

Phân lập các hợp chất từ cành lá cây Khổ sâm. Phân lập các hợp chất từ cành lá cây Thồm lồm. Phân lập các hợp chất từ thân cây Bọ mắm. Phân lập các hợp chất từ thân lá cây Thầu dầu.

Phân lập các hợp chất từ quả Cà trái vàng. Phân lập các hợp chất từ thân lá cây Ké hoa đào .53 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 4. Các hợp chất phân lập được từ thân lá Đơn châu chấu. Cấu trúc hóa học và tương tác HMBC (H→C) chính của A4.

Cấu trúc hóa học và tương tác HMBC (H→C) chính của A3. Cấu trúc hóa học của A1 và A2. Các hợp chất phân lập được từ lá Khổ sâm. Cấu trúc hóa học và tương tác HMBC (H→C) chính của C1.

Cấu trúc hóa học và tương tác HMBC (H→C) chính của C2 .