Nghiên cứu thành phần hóa học & khả năng ức chế Microcystis aeruginosa của cúc hoa vàng và keo tai tượng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ -------------------------------- NGUYỄN VĂN PHƯƠNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ SINH TRƯỞNG VI KHUẨN LAM Microcystis aeruginosa CỦA CÚC HOA VÀNG (Chrysanthemum indicum) VÀ KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium) LUẬN ÁN TIẾN SỸ KHOA HỌC VẬT CHẤT Hà Nội – 2025 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ -------------------------------- NGUYỄN VĂN PHƯƠNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ SINH TRƯỞNG VI KHUẨN LAM Microcystis aeruginosa CỦA CÚC HOA VÀNG (Chrysanthemum indicum) VÀ KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium) Chuyên ngành: Hóa hữu cơ Mã số: 9.14 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KHOA HỌC VẬT CHẤT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. Lê Thị Phương Quỳnh 2. Nguyễn Tiến Đạt Hà Nội – 2025 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Đây là công trình về những nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS. Lê Thị Phương Quỳnh và PGS.

Nguyễn Tiến Đạt. Luận án có sử dụng một số thông tin trích dẫn từ nhiều nguồn tham khảo khác nhau và các thông tin trích dẫn đó được ghi rõ nguồn gốc. Các kết quả nghiên cứu của tôi được công bố chung với các tác giả khác đã được sự nhất trí của đồng tác giả khi đưa vào luận án. Các số liệu, kết quả mới được đưa vào luận án là trung thực khách quan và chưa được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác ngoài các công trình công bố của tác giả.

Luận án được thực hiện và hoàn thành trong thời gian tôi làm nghiên cứu sinh tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Hà Nội, ngày tháng năm 2025 Tác giả luận án Nguyễn Văn Phương ii LỜI CẢM ƠN Luận án “Nghiên cứu thành phần hóa học và đánh giá khả năng ức chế sinh trưởng vi khuẩn lam Microcystis aeruginosa của cúc hoa vàng (Chrysanthemum indicum) và keo tai tượng (Acacia mangium)” được thực hiện tại Học viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Tôi xin trân trọng cảm ơn Học viện Khoa học và Công nghệ đã giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận án này. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo cùng toàn thể cán bộ của Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển công nghệ cao (CHTD) đã quan tâm giúp đỡ tôi, tạo mọi điều kiện cho tôi học tập và nghiên cứu.

Tôi xin trân trọng cảm ơn PGS. Lê Thị Phương Quỳnh và PGS. Nguyễn Tiến Đạt đã tận tình hướng dẫn tôi hoàn thành luận án này. Tôi xin trân trọng cảm ơn các quý cơ quan, đoàn thể các trung tâm, viện nghiên cứu chuyên ngành đã giúp đỡ, hỗ trợ tôi thực hiện luận án.

Đặc biệt tôi xin chân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã luôn quan tâm, giúp đỡ, khích lệ tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu. Xin trân trọng cảm ơn! Tác giả Nguyễn Văn Phương iii MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG. vi DANH MỤC HÌNH. vii MỞ ĐẦU.

Giới thiệu về loài cúc hoa vàng (Chrysanthemum indicum). Phân loại, hình thái và phân bố. Thành phần hóa học của loài Chrysanthemum indicum. Hoạt tính sinh học của loài Chrysanthemum indicum.

Tổng quan về chi Acacia và loài keo tai tượng (Acacia mangium). Phân loại, hình thái và phân bố của loài Acacia mangium. Thành phần hóa học của chi Acacia và loài Acacia mangium. Hoạt tính sinh học của loài Acacia mangium và chi Acacia.

Giới thiệu về vi khuẩn lam Microcystis aeruginosa. Đặc điểm sinh học của Microcystis aeruginosa. Tác động của Microcystis aeruginosa đến môi trường và sức khỏe. Các phương pháp kiểm soát Microcystis aeruginosa trong môi trường.

Tình hình nghiên cứu về vi khuẩn lam M. aeruginosa và các phương pháp xử lý ở Việt Nam. ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM. Đối tượng nghiên cứu.

Nguyên liệu, vật liệu và thiết bị. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất dùng trong phân lập và xác định cấu trúc các hợp chất. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất dùng trong phép thử hoạt tính sinh học. Phương pháp nghiên cứu.

Các phương pháp phân lập các hợp chất tự nhiên. Các phương pháp xác định cấu trúc các hợp chất. Phương pháp tối ưu hoá tỷ lệ phối trộn. Phương pháp đánh giá hoạt tính ức chế vi khuẩn lam Microcystis aeruginosa 32 2.

Phân lập các hợp chất từ cúc hoa vàng (Chrysanthemum indicum). Phân lập các hợp chất từ loài keo tai tượng (Acacia mangium). Thông số vật lý và các dữ liệu phổ các hợp chất phân lập được. Tối ưu hoá tỷ lệ phối trộn các thành phần cao chiết.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Xác định cấu trúc các hợp chất từ cúc hoa vàng (Chrysanthemum indicum). Hợp chất CI1 (chất mới). Hợp chất CI2 (chất mới).

Hợp chất CI3. Hợp chất CI4. Hợp chất CI5. Hợp chất CI6.

Hợp chất CI7. Hợp chất CI8. Hợp chất CI9. Bàn luận về kết quả phân lập các hợp chất từ hoa cúc vàng.

Xác định cấu trúc các hợp chất từ keo tai tượng (Acacia mangium). Hợp chất AM1 (chất mới). Hợp chất AM2 (chất mới). Hợp chất AM3.

Hợp chất AM4. Hợp chất AM5. Hợp chất AM6. Hợp chất AM7.

Hợp chất AM8. Hợp chất AM9. Hợp chất AM10. Hợp chất AM11.

Bàn luận về kết quả phân lập các chất từ lá keo. Hoạt tính ức chế vi khuẩn lam M. aeruginosa của các các hợp chất phân lập được. Xác định tỷ lệ phối trộn tối ưu cho hỗn hợp cao chiết ức chế vi khuẩn lam Microcystis aeruginosa.

Đánh giá hoạt tính của các cao chiết riêng lẻ và một số hỗn hợp cao chiết. Tỷ lệ tối ưu của hỗn hợp cao chiết diệt ức chế vi khuẩn lam Microcystis aeruginosa 149 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 153 DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN. 154 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN.

155 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 156 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Một số hợp chất flavonoid từ loài C. Một số hợp chất terpenoid từ loài C.

Một số phenylpropanoid và phenolic acid từ loài C. Một số polyacetylene từ loài C. Tỉ lệ phần trăm các cao chiết trong hỗn hợp khảo sát. Hiệu quả ức chế của các hỗn hợp cao chiết theo tỷ lệ.

Số liệu phổ NMR của hợp chất CI1-2. Số liệu phổ NMR của hợp chất CI1 và CI3. Hoạt tính ức chế M. aeruginosa của một số hợp chất được phân lập.

Hoạt tính ức chế vi khuẩn lam M. aeruginosa của các cao chiết và hỗn hợp cao chiết. Phân tích phương sai (ANOVA) cho mô hình Reduced Special Quartic với biến đáp ứng là hiệu quả ức chế vi khuẩn lam M.151 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1. Cấu trúc các hợp chất flavonoid từ C.

Cấu trúc các hợp chất terpenoid từ C. Cấu trúc các hợp chất phenylpropanoid và phenolic acid từ C. Cấu trúc các hợp chất polyacetylene từ C. Cấu trúc các hợp chất flavonoid từ một số loài thuộc chi Acacia.

Cấu trúc các hợp chất phenolic từ một số loài thuộc chi Acacia. Hình thái của tập đoàn vi khuẩn lam M. Mẫu (a) hoa cúc vàng và (b) keo tai tượng. Thiết kế thí nghiệm theo mô hình SLD.

Sơ đồ phân lập cúc hoa vàng được chiết xuất bằng HCl 1N. Sơ đồ phân lập cúc hoa vàng được chiết xuất bằng methanol. Sơ đồ phân lập mẫu keo tai tượng. Công thức cấu tạo, các tương tác HMBC (→) và NOESY (<-->) chính của hợp chất CI1.

Phổ HR-ESI-MS của hợp chất CI1. Phổ 1H NMR của CI1. Phổ 13C NMR của hợp chất CI1. Phổ HSQC của hợp chất CI1.

Phổ HMBC của hợp chất CI1. Phổ NOESY của hợp chất CI1. Công thức cấu tạo, các tương tác HMBC (→) và NOESY (<-->) chính của hợp chất CI2. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất CI2.

Công thức cấu tạo, các tương tác HMBC (→) chính của hợp chất CI3. Phổ 1H NMR của CI3. Phổ 13C NMR của CI3. Phổ HSQC của CI3.

Phổ HMBC của CI3. Cấu trúc hợp chất CI4. Phổ 1H NMR của hợp chất CI4. Phổ 13C NMR của hợp chất CI4.

Phổ DEPT của hợp chất CI4. Cấu trúc hợp chất CI5. Phổ 1H NMR của hợp chất CI5. Phổ 13C NMR của hợp chất CI5.

Phổ DEPT của CI5. Cấu trúc của acacetin 7-O-β-D-glucopyranoside (CI6). Phổ khối lượng ESI-MS của CI6. Phổ 1H-NMR của CI6.

Phổ 13C-NMR của CI6. Phổ DEPT của CI6. Cấu trúc của acacetin 7-O-rutinoside (CI7). Phổ khối lượng ESI-MS của CI7.

Phổ 1H-NMR của CI7. Phổ 13C-NMR của CI7. Phổ DEPT của CI7. Cấu trúc của apigenin 7-O-β-D-glucopyranoside (CI8).

Phổ 1H-NMR của CI8. Phổ 13C-NMR của CI8. Phổ DEPT của CI8. Cấu trúc hợp chất p-hydroxybenzoic acid.

Phổ 1H NMR của hợp chất CI9. Phổ 13C NMR của hợp chất CI9. Các hợp chất được phân lập từ cúc hoa vàng. Cấu trúc của hợp chất mới acacienoside A.

Phổ HR-ESI-MS của hợp chất mới acacienoside A. Phổ 1H NMR của AM1. Phổ 13C NMR của AM1. Phổ HSQC của AM1.

Phổ COSY của AM1. Phổ HMBC của AM1. Phổ NOESY của AM1. Cấu trúc của hợp chất mới acacionoside 3-glucoside.

Phổ HRMS của hợp chất mới acacionoside 3-glucoside. Các tương tác HMBC và NOESY đặc trưng của acacionoside 3-glucoside. Phổ 1H NMR của AM2. Phổ 13C NMR của AM2.

Phổ HSQC của của AM2. Phổ HMBC của AM2. Phổ NOESY của AM2. Cấu trúc của hợp chất 5-megastigmene-3,9-diol 3-O-β-D- glucopyranoside.

Phổ 1H NMR của AM3. Phổ 13C NMR của AM3. Phổ HSQC của của AM3. Phổ HMBC của AM3.

Phổ COSY của AM3. Cấu trúc của kaempferol-3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→6)-O-[α- L- rhamnopyranosyl(1→2)]-O-β-D-galactopyranoside. Phổ 1H NMR của AM4. Phổ 13C NMR của AM4.

Phổ HSQC của của AM4. Phổ HMBC của AM4. Cấu trúc của quercetin-3-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→6)-O-[α-L- rhamnopyranosyl(1→2)]-O-β-D-galactopyranoside. Phổ 1H NMR của AM5.

Phổ 13C NMR của AM5. Phổ HSQC của của AM5. Phổ HMBC của AM5. Cấu trúc của afzelin.

Phổ 1H NMR của AM6. Cấu trúc của quercitrin. Phổ 1H NMR của AM7. Phổ 13C NMR của AM7.

Phổ HSQC của của AM7. Phổ HMBC của AM7. Cấu trúc của astragalin. Phổ 1H-NMR của AM8.

Phổ 13C-NMR của AM8. Cấu trúc của isoquercetin. Phổ 1H-NMR của AM9. Phổ 13C-NMR của AM9.

Cấu trúc của AM10. Phổ 1H NMR của AM10. Phổ 13C NMR của AM10. Phổ HSQC của AM10.

Phổ HMBC của AM10. Cấu trúc của acacienone. Phổ 1H NMR của AM11. Phổ 13C NMR của AM11.

Phổ HSQC của AM11. Phổ HMBC của AM11. Phổ COSY của AM11. Phổ NOESY của AM11.

Các hợp chất phân lập từ lá keo tai tượng (Acacia mangium). Bề mặt đáp ứng giữa tỷ lệ các cao chiết với phần trăm ức chế vi khuẩn lam M. aeruginosa của hỗn hợp. Tỷ lệ tối ưu được đề xuất từ RSM của các cao chiết trong hỗn hợp.