Luận án: Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học lá Schefflera sessiliflora De P. (Araliaceae)

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN TẤN PHÁT NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LÁ SCHEFFLERA SESSILIFLORA DE P. THUỘC HỌ NGŨ GIA BÌ (ARALIACEAE) Ở VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC TP. HỒ CHÍ MINH, 2016 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NGUYỄN TẤN PHÁT NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA LÁ SCHEFFLERA SESSILIFLORA DE P. THUỘC HỌ NGŨ GIA BÌ (ARALIACEAE) Ở VIỆT NAM CHUYÊN NGÀNH: HÓA HỌC CÁC HỢP CHẤT THIÊN NHIÊN MÃ SỐ: 62.17 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1.

MAI ĐÌNH TRỊ 2. LÊ TIẾN DŨNG TP. HỒ CHÍ MINH, 2016 LỜI CẢM ƠN ----------- Với tấm lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc nhất, tôi xin kính gửi lời cảm ơn đến TS. MAI ĐÌNH TRỊ và TS.

LÊ TIẾN DŨNG Viện Công Nghệ Hóa Học Đã tận tình hướng dẫn và quan tâm thường xuyên đến suốt quá trình thực hiện công trình nghiên cứu của tôi. TRẦN CÔNG LUẬN và TS. VƯƠNG CHÍ HÙNG Trung tâm Sâm và Dược liệu Tp. Hồ Chí Minh Đã cung cấp mẫu nguyên liệu để tôi thực hiện luận án.

PHAN VĂN ĐỆ Đã phát hiện và định danh mẫu nguyên liệu để tôi thực hiện luận án. NGUYỄN NGỌC HẠNH Đã truyền đạt cho tôi những kiến thức nền tảng vững chắc trong suốt thời gian làm việc chung. Quý anh chị, các bạn đồng nghiệp công tác tại Viện Công Nghệ Hóa học. Cuối cùng con xin cảm ơn gia đình đã động viên, tạo mọi điều kiện từ vật chất đến tinh thần cho con học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận án này.

Xin chân thành cảm ơn. Hồ Chí Minh, năm 2016 NGUYỄN TẤN PHÁT LỜI CAM ĐOAN Luận án Tiến sĩ Hóa học: “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của lá Schefflera sessiliflora De P. thuộc họ Ngũ gia bì (Araliaceae) ở Việt Nam” do tôi thực hiện, các số liệu, kết quả đều là trung thực. Hồ Chí Minh, năm 2016 Nghiên cứu sinh Nguyễn Tấn Phát i MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT.

iv DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ. vi DANH MỤC CÁC HÌNH. vii MỞ ĐẦU. 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.

Giới thiệu chung về loài Schefflera sessiliflora De P. Mô tả thực vật. Các nghiên cứu về dược lý. Các nghiên cứu về thành phần hóa học.

Giới thiệu chung về chi Schefflera. Thành phần hóa học chi Schefflera. Giới thiệu chung về hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase. Tổng quan về enzyme α-glucosidase.

Cơ chế phản ứng[68]. Mục đích ức chế enzyme α-glucosidase[6]. Một số chất ức chế α-glucosidase[20,53]. Nguyên tắc chung[46,92].

36 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. Mẫu nguyên liệu. Phương pháp phân lập. Sắc ký lớp mỏng (TLC).

Phương pháp xác định cấu trúc. Phương pháp phổ tử ngoại (UV). Phương pháp phổ hồng ngoại (IR). Phương pháp khối phổ (MS).

Phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR). Phương pháp sắc ký khí ghép khối phổ (GC-MS). Phương pháp thử hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase. Phương pháp thử hoạt tính gây độc tế bào.

39 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM. Điều chế các cao chiết. Phân lập các hợp chất. Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập được.

Chikusetsusaponin IVa methyl ester (SS14). Pseudoginsenoside RT1 methyl ester (SS15). Acid 5-p-trans-coumaroylquinic (SS04). Muối natri của (2S)-1,2-di-O-palmitoyl-3-O-α-D-(6- sulfo)quinovopyranosylglycerol (SS09).

sn-1-monoacylglycerol và sn-1,2-diacylglycerol (SS05). Thủy phân xác định các đơn vị đường của SS11, SS16, SS20, SS21. Thủy phân xác định các acid béo của SS05, SS09. Hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được.

Hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase. Hoạt tính gây độc tế bào. 55 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Phân lập các hợp chất.

Xác định cấu trúc các hợp chất. Chikusetsusaponin IVa methyl ester (SS14). Pseudoginsenoside RT1 methyl ester (SS15). Acid 5-p-trans-coumaroylquinic (SS04).

Muối natri của (2S)-1,2-di-O-palmitoyl-3-O-α-D-(6- sulfo)quinovopyranosylglycerol (SS09). sn-1-monoacylglycerol và sn-1,2-diacylglycerol (SS05). Hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được. Hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase.

Hoạt tính gây độc tế bào. Nhận xét chung. 89 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 92 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ.

92 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 93 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT  Micro Api β-D-apiofuranosyl Ara α-L-arabinopyranosyl br s broad singlet Mũi đơn rộng CC Column chromatography Sắc ký cột CH3COOH Acid acetic CHCl3 Chloroform COSY COrrelation SpectroscopY Phổ tương tác CTPT Công Thức Phân Tử d doublet Mũi đôi DAD Diode Array Detector Đầu dò Diode Array dd doublet of doublet Mũi đôi đôi Detortionless Enhancement by DEPT Phổ DEPT Polarization Transfer DMSO DiMethyl SulfOxide DPPH 1,1-DiPhenyl-2-PicrylHydrazyl EC Enzyme Commission Tiểu ban enzyme EC50 Effective Concentration 50% Nồng độ hiệu quả 50% ED50 Effective Dose 50% Hàm lượng hiệu quả 50% EtOAc Ethyl acetate EtOH Ethanol Gal β-D-glalactopyranosyl Gas Chromatography Mass GC-MS Sắc ký khí ghép khối phổ Spectrometry Glc β-D-glucopyranosyl GlcA β-D-glucuronopyranosyl GlcfL β-D-glucofuranurono-6,3-lacton Hep-G2 Human hepatocellular carcinoma Ung thư gan người Phổ tương tác dị nhân qua HMBC Heteronuclear Multiple Bond Coherence nhiều nối High Performance Liquid HPLC Sắc ký lỏng hiệu năng cao Chromatography High Resolution ElectroSpray Ionisation Phổ khối lượng phun mù HR- ESI-MS Mass Spectrometry điện phân giải cao Heteronuclear Single Quantum Phổ tương tác dị nhân qua HSQC Correlation một nối IC50 Inhibitory Concentration 50% Nồng độ ức chế 50 % IR InfRared Phổ hồng ngoại isoPrOH Iso-propanol IUB International Union of Biochemistry Hiệp hội Hóa sinh Quốc tế J Coupling constant Hằng số ghép Ký hiệu Tiếng Anh Tiếng Việt LC50 Lethal Concentration Nồng độ gây chết 50 % LD50 Lethal Dose 50% Liều gây chết 50 % m multiplet Mũi đa MCF-7 Michigan Cancer Foundation-7 Ung thư vú người v MDA Malonyl DiAldehyd Me2CO Dimethyl ketone MeCOEt Ethyl methyl ketone MeOH Methanol MSD Mass spectrometry detector Đầu dò khối phổ MW Molecular Weight Trọng lượng phân tử Na2CO3 Sodium cacbonate The National Institute of Standards and NIST Technology nm nanometer NMR Nuclear Magnetic Resonance Công hưởng từ hạt nhân Nuclear Overhauser Effect NOESY Phổ NOESY SpectroscopY PNP p-NitroPhenol PNPG p-NitroPhenyl-α-D-Glucopyranoside ppm parts per million psi pound per square inch Rha α-L-rhamnopyranosyl Rotating frame nuclear Overhauser ROESY Phổ ROESY Effect SpectroscopY Rp18 Reserve phase C-18 Pha đảo C-18 RT Retention Time Thời gian lưu s singlet Mũi đơn SC50 Scavenging Concentration 50% Nồng độ bắt gốc tự do 50 % SRB SulphoRhodamine B SSE Cao EtOAc S. sessiliflora SSH Cao n-hexane S. sessiliflora SSW Dịch nước S.

sessiliflora STT Số Thứ Tự t triplet Mũi ba TCA TriChloroacetic Acid TLC Thin Layer Chromatography Sắc ký lớp mỏng TMS TetraMethylSilane Tris-base Tris(hydroxymethyl)aminomethane U/mL Units/miliLter UV UltraViolet Phổ tử ngoại W Water Nước Xyl β-D-xylopyranosyl δ Chemical shift Độ dịch chuyển hóa học vi DANH MỤC CÁC BẢNG, SƠ ĐỒ Bảng Trang Bảng 1.1: Bảng tổng kết thành phần hóa học của chi Schefflera 18 Bảng 1.2: Ý nghĩa của kí hiệu enzyme 31 Bảng 4.1: Dữ liệu phổ 13C-NMR (125 MHz, pyridine-d5,  ppm) của các 74 triterpenoid và triterpenoid saponin được phân lập từ S.2: Tóm tắt kết quả hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase của các hợp 89 chất Bảng 4.3: Kết quả hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất mới 90 Sơ đồ Sơ đồ 1.1: Quá trình hình thành glucose dưới tác dụng của enzyme 33 Sơ đồ 3.1: Sơ đồ điều chế các cao chiết 40 Sơ đồ 4.1: Sơ đồ phân lập các hợp chất từ cao SSE 56 Sơ đồ 4.2: Sơ đồ phân lập các hợp chất từ dịch nước SSW 58 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Trang Hình 1.1: Hình mẫu cây tươi và mẫu tiêu bản cây chân chim không cuống quả 2 Hình 1.2: Cơ chế thủy phân liên kết α-glycosyl thông qua thế nucleophil 32 Hình 1.3: Cơ chế thủy phân liên kết α-glycosyl thông qua ion carbenium trung 32 gian Hình 4.1: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SS06 59 Hình 4.2: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SS12 60 Hình 4.3: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SS13 61 Hình 4.4: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SS17 62 Hình 4.5: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SS18 63 Hình 4.6: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SS19 64 Hình 4.7: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SS14 65 Hình 4.8: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SS15 66 Hình 4.9: Các tương tác COSY, HMBC, ROESY chính của hợp chất SS16 67 Hình 4.10: Cấu trúc của hợp chất SS16 68 Hình 4.11: Các tương tác COSY, HMBC, NOESY chính của hợp chất SS20 69 Hình 4.12: Cấu trúc của hợp chất SS20 69 Hình 4.13: Các tương tác COSY, HMBC, ROESY chính của hợp chất SS21 71 Hình 4.14: Cấu trúc của hợp chất SS21 71 Hình 4.15: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SS10 72 Hình 4.16: Các tương tác COSY, HMBC, ROESY chính của hợp chất SS11 73 Hình 4.17: Cấu trúc của hợp chất SS11 74 Hình 4.18: Các tương tác COSY, HMBC, ROESY chính của hợp chất SS01 75 Hình 4.19: Cấu trúc của hợp chất SS01 76 Hình 4.20: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SS03 77 Hình 4.21: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SS02 78 Hình 4.22: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SS04 79 Hình 4.23: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SS07 80 Hình 4.24: Phân tích các phân mảnh của hợp chất SS09 bằng HR-MS 82 Hình 4.25: Sắc ký đồ và hàm lượng các chất trong dịch chiết n-hexane của dung 82 dịch sau thủy phân hợp chất SS09 viii Hình 4.26: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SS09 83 Hình 4.27: Sắc ký đồ và hàm lượng các chất trong dịch chiết n-hexane của dung 84 dịch sau thủy phân hợp chất SS05 Hình 4.28: Cấu trúc của hợp chất SS05 84 Hình 4.29: Phân tích các phân mảnh của hợp chất SS08 bằng HR-MS 85 Hình 4.30: Các tương tác HMBC chính và cấu trúc của hợp chất SS08 86 Hình 4.31: Mối quan hệ giữa cấu trúc của các triterpenoid được phân lập từ 91 loài S. sessiflora và hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase 1 MỞ ĐẦU Việt Nam là nước nhiệt đới gió mùa nên có nguồn thực vật vô cùng đa dạng và phong phú. Từ lâu, ông cha ta đã biết sử dụng nhiều cây cỏ để chữa bệnh một cách hiệu quả nhưng việc sử dụng chỉ dựa vào kinh nghiệm dân gian.