Luận án Tiến sĩ: Nghiên cứu Thành phần Hóa học & Hoạt tính Sinh học Cây Đu Đủ Đực (Carica Papaya L.)

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐỖ THỊ THÚY VÂN NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÂY ĐU ĐỦ ĐỰC (CARICA PAPAYA L.) LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỮU CƠ Đà Nẵng - Năm 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM ĐỖ THỊ THÚY VÂN NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA CÂY ĐU ĐỦ ĐỰC (CARICA PAPAYA L.) Ngành: Hóa hữu cơ Mã số: 9 44 01 14 (62 44 01 14) LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Đào Hùng Cường 2. Giang Thị Kim Liên Đà Nẵng - Năm 2020 i 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 GS. Đào Hùng Cường và PGS.

Giang Thị Kim Liên. 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 Đỗ Thị Thúy Vân ii LỜI CẢM ƠN Luận án này được hoàn thành tại Khoa Hóa - Trường Đại học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng. Trong quá trình nghiên cứu, tác giả đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ quý báu của thầy cô, nhà khoa học, đồng nghiệp, bạn bè và gia đình.

Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc và sự kính trọng nhất tới GS. Đào Hùng Cường và PGS. Giang Thị Kim Liên - những người Thầy đã tận tâm hướng dẫn khoa học, động viên, khích lệ và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Sư phạm - Đại học Đà Nẵng, Ban Chủ nhiệm Khoa Hóa cùng tập thể cán bộ của Khoa đã quan tâm giúp đỡ và đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.

Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ phòng nghiên cứu Cấu trúc - Viện Hóa sinh biển - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đặc biệt là TS. Phạm Hải Yến 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 chân thành cảm ơn tập thể cán bộ trung tâm tiên tiến về Hóa sinh Hữu cơ - Viện Hóa sinh biển - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, tập thể cán bộ phòng thử nghiệm Sinh học - Viện Công nghệ Sinh học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam cùng tập thể cán bộ phòng thử nghiệm Sinh học - Khoa Dược - Trường Đại học Yonsei - Hàn Quốc đã giúp đỡ tôi hoàn thành việc thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư và hoạt tính ức chế enzyme tyrosinase.

Cuối cùng, 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. Tôi xin trân trọng cảm ơn! Đà Nẵng, ngày tháng năm 2020 Tác giả Đỗ Thị Thúy Vân iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN. ii MỤC LỤC. iii TRANG THÔNG TIN LUẬN ÁN TIẾN SĨ.

vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT. viii DANH MỤC CÁC BẢNG. xi DANH MỤC CÁC HÌNH. xiii DANH MỤC CÁC PHỤ LỤC .xv MỞ ĐẦU.

M c đ ch nghiên cứu. Đối tượng và ph m vi nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu.

ngh a khoa học và thực ti n của nghiên cứu. Những đóng góp mới của luận án. Cấu trúc của luận án. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.

Giới thiệu v cây đu đủ. Tình hình nghiên cứu v thành phần hóa học của cây đu đủ. Tình hình nghiên cứu v thành phần hóa học của cây đu đủ trong nước. Tình hình nghiên cứu v thành phần hóa học của cây đu đủ trên thế giới.

Tình hình nghiên cứu v ho t tính sinh học của cây đu đủ. Tác d ng trị giun sán. Tác d ng kháng sinh, kháng nấm. Tác d ng trị u bướu, ung thư.

Tác d ng chống oxy hóa. Các tác d ng dược l khác. Giới thiệu v enzyme tyrosinase. Khái niệm và vai trò của enzyme tyrosinase.

Các chất ức chế enzyme tyrosinase. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHI N CỨU. Đối tượng nghiên cứu. Hóa chất, d ng c và thiết bị.

Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp chiết mẫu thực vật. Phương pháp đánh giá ho t t nh gây độc tế bào ung thư của các cao chiết. Phương pháp phân lập các hợp chất.

Phương pháp xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất. Phương pháp đánh giá ho t t nh gây độc tế bào ung thư của các hợp chất. Phương pháp đánh giá ho t tính ức chế enzyme tyrosinase. Đánh giá ho t t nh gây độc tế bào ung thư của các cao chiết.

Chuẩn bị các cao chiết. Đánh giá ho t t nh gây độc tế bào ung thư của các cao chiết. Phân lập các hợp chất. Phân lập các hợp chất từ hoa cây đu đủ đực.

Phân lập các hợp chất từ lá cây đu đủ đực. Tính chất vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất. Hợp chất 1 (C1): Rutin. Hợp chất 2 (C2): Acid gallic.

Hợp chất 3 (C3): Daucosterol. Hợp chất 5 (CP3): Vitexoid. Hợp chất 6 (CP4): Lariciresinol. Hợp chất 7 (CP5): Dehydrodiconiferyl alcohol.

Hợp chất 8 (CP6): Benzyl-O--D-glucopyranoside. Hợp chất 9 (CP9): 6-hydroxy-2,6-dimethyl-2,7-octadienoic acid. Hợp chất 10 (CP10): 6-hydroxy-2,6-dimethyloct-7-enoic acid. Hợp chất 11 (CP14): 2,6-dimethylocta-2,7-diene-1,6-diol.

Hợp chất 12 (CP11): Hỗn hợp 2 chất 3-hydroxy-3-methyl-5- hexanolide và leucine. Hợp chất 15 (CP19): Indole-3-aldehyde. Hợp chất 16 (CP20): 3β,7α-dihydroxycholest-5-ene. Hợp chất 17 (CP21): Cholest-5-ene-3β,7β-diol.

Hợp chất 18 (CP22): Saringosterol. Hợp chất 19 (CPE1): Kaempferol. Hợp chất 20 (CPE5): Kaempferol-3-O-α-L-rhamnopyranoside. Hợp chất 21 (CPE4): Kaempferol-3-O-β-D-glucopyranoside.

Hợp chất 22 (CPE7): Kaempferol-3-O-α-L-arabinopyranoside. Hợp chất 23 (CPE2): Quercetin. Hợp chất 24 (CPE3): Quercitrin. Hợp chất 25 (CPE6): Quercetin 3-O-β-D-galactopyranoside.

Hợp chất 26 (CPE8): Myricitrin. Hợp chất 27 (CPL-C1): Tetratriacontanyl palmitate. Hợp chất 28 (CPL-C2): 1-hentriacontanol. Hợp chất 29 (CPL-C3): Vanillin.

Hợp chất 30 (CPL-C4): Stigmasterol. Đánh giá ho t t nh gây độc tế bào ung thư của các hợp chất. Đánh giá ho t tính ức chế enzyme tyrosinase của cao methanol và các hợp chất. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.

Kết quả đánh giá ho t t nh gây độc tế bào ung thư của các cao chiết. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất. Hợp chất 1 (C1): Rutin. Hợp chất 2 (C2): Acid gallic.

Hợp chất 3 (C3): Daucosterol. Hợp chất 5 (CP3): Vitexoid. Hợp chất 6 (CP4): Lariciresinol. Hợp chất 7 (CP5): Dehydrodiconiferyl alcohol.

Hợp chất 8 (CP6): Benzyl-O--D-glucopyranoside. Hợp chất 9 (CP9): 6-hydroxy-2,6-dimethyl-2,7-octadienoic acid. Hợp chất 10 (CP10): 6-hydroxy-2,6-dimethyloct-7-enoic acid. Hợp chất 11 (CP14): 2,6-dimethylocta-2,7-diene-1,6-diol.

Hợp chất 12 (CP11): Hỗn hợp 2 chất 3-hydroxy-3-methyl-5- hexanolide và leucine. Hợp chất 15 (CP19): Indole-3-aldehyde. Hợp chất 16 (CP20): 3β,7α-dihydroxycholest-5-ene. Hợp chất 17 (CP21): Cholest-5-ene-3β,7β-diol.

Hợp chất 18 (CP22): Saringosterol. Hợp chất 19 (CPE1): Kaempferol. Hợp chất 20 (CPE5): Kaempferol-3-O-α-L-rhamnopyranoside. Hợp chất 21 (CPE4): Kaempferol-3-O-β-D-glucopyranoside.

Hợp chất 22 (CPE7): Kaempferol-3-O-α-L-arabinopyranoside. Hợp chất 23 (CPE2): Quercetin. Hợp chất 24 (CPE3): Quercitrin. Hợp chất 25 (CPE6): Quercetin 3-O-β-D-galactopyranoside.

Hợp chất 26 (CPE8): Myricitrin. Hợp chất 27 (CPL-C1): Tetratriacontanyl palmitate. Hợp chất 28 (CPL-C2): 1-hentriacontanol. Hợp chất 29 (CPL-C3): Vanillin.

Hợp chất 30 (CPL-C4): Stigmasterol. Kết quả đánh giá ho t t nh gây độc tế bào ung thư của các hợp chất. Kết quả đánh giá ho t tính ức chế enzyme tyrosinase của cao methanol và các hợp chất .115 TÀI LIỆU THAM KHẢO .116 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ.130 PHỤ LỤC vii TRANG THÔNG TIN LUẬN ÁN TIẾN SĨ Tên luận án: Nghiên cứu thành phần hóa học và ho t tính sinh học của cây đu đủ đực (Carica papaya L.) Ngành: Hóa hữu cơ Mã số: 9 44 01 14 (62 44 01 14) Nghiên cứu sinh: Đỗ Thị Thúy Vân Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. Đào Hùng Cường 2.

Giang Thị Kim Liên Cơ sở đào tạo: Trường Đ i học Sư ph m - Đ i học Đà Nẵng Tóm tắt: Từ hoa và lá cây đu đủ đực (Carica papaya L.), 30 hợp chất đã được phân lập và xác định cấu trúc hóa học. Theo tra cứu tài liệu t i thời điểm nghiên cứu, trong các hợp chất đã phân lập có 2 hợp chất mới bao gồm caricapapayol và ethyl-(9E)-8,11,12-trihydroxyoctadecenoat, 1 hợp chất lần đầu phân lập từ nguồn tự nhiên là 1-benzyl-5-(hydroxymethyl)-1H-pyrrole-2-carbaldehyde, 18 hợp chất lần đầu phân lập từ loài cây này: vitexoid; lariciresinol; dehydrodiconiferyl alcohol; 6-hydroxy-2,6- dimethyl-2,7-octadienoic acid; 6-hydroxy-2,6-dimethyloct-7-enoic acid; hỗn hợp 3-hydroxy-3-methyl- 5-hexanolide và leucine; 2,6-dimethylocta-2,7-diene-1,6-diol; indole-3-aldehyde; 3β,7α- dihydroxycholest-5-ene; cholest-5-ene-3β,7β-diol; saringosterol; quercitrin; kaempferol-3-O-α-L- rhamnopyranoside; quercetin 3-O-β-D-galactopyranoside; kaempferol-3-O-α-L-arabinopyranoside; tetratriacontanyl palmitate; 1-hentriacontanol và vanillin. Có 24/30 hợp chất phân lập từ hoa và lá cây đu đủ đực đã được thử nghiệm ho t t nh gây độc trên các dòng tế bào ung thư ở người A549, MCF-7 và Hep3B, trong đó 19/24 hợp chất có mức ho t t nh ức chế các dòng tế bào ung thư ở người với giá trị IC50 trong khoảng 26,72±0,76 đến 93,07±5,03 µg/mL. Cũng theo tra cứu tài liệu t i thời điểm nghiên cứu, lần đầu tiên có 9/26 hợp chất phân lập từ hoa cây đu đủ đực đƣợc thử nghiệm hoạt tính ức chế enzyme tyrosinase, trong đó 7/9 hợp chất có mức ho t t nh ức chế enzyme tyrosinase với giá trị IC50 trong khoảng 14,3±2,7 đến 82,1±3,6 µM.

Từ khóa: Carica papaya L., cytotoxic activity, enzyme tyrosinase, ethyl-(9E)-8,11,12- trihydroxyoctadecenoat, caricapapayol, 1-benzyl-5-(hydroxymethyl)-1H-pyrrole-2-carbaldehyde. INFORMATION PAGE OF DOCTORAL THESIS Name of thesis: Study on chemical composition and biological activities of male Carica papaya L. Major: Organic chemistry Code No: 9 44 01 14 (62 44 01 14) Full name of PhD student: Do Thi Thuy Van Supervisors: 1. Dao Hung Cuong 2.

Giang Thi Kim Lien Training institution: University of Science and Education, The University of Danang Abstract: From male Carica papaya flowers and leaves are isolated into 30 compounds and determinated the structure of 30 compounds. Among them, caricapapayol and ethyl-(9E)-8,11,12- trihydroxyoctadecenoat are two new compounds. 1-benzyl-5-(hydroxymethyl)-1H-pyrrole-2- carbaldehyde is firstly isolated from natural source. Vitexoid; lariciresinol; dehydrodiconiferyl alcohol; 6-hydroxy-2,6-dimethyl-2,7-octadienoic acid; 6-hydroxy-2,6-dimethyloct-7-enoic acid; mixture of 3-hydroxy-3-methyl-5-hexanolide and leucine; 2,6-dimethylocta-2,7-diene-1,6-diol; indole-3- aldehyde; 3β,7α-dihydroxycholest-5-ene; cholest-5-ene-3β,7β-diol; saringosterol; quercitrin; kaempferol-3-O-α-L-rhamnopyranoside; quercetin 3-O-β-D-galactopyranoside; kaempferol-3-O-α-L- arabinopyranoside; tetratriacontanyl palmitate; 1-hentriacontanol and vanillin are firstly isolated from male Carica papaya flowers and leaves.

In addition, 24/30 compounds from male Carica papaya flowers and leaves are tested for cytotoxic activity on cancer cell lines A549, MCF-7 and Hep3B. Among them, 19/24 compounds have activity levels with IC50 from 26,72±0,76 to 93,07±5,03 µg/mL.