Luận án Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của loài Pilea aff. martinii (H.le’v.) Hand.-Mazz, Boehmeria holosericea Blume, Anacolosa poilanei Gagnep

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA LOÀI PILEA AFF. MARTINII (H.LÉV.) HAND.-MAZZ., BOEHMERIA HOLOSERICEA BLUME, ANACOLOSA POILANEI GAGNEP.

Ngành:

Hóa học

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tiến sĩ Hóa học này tập trung nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của ba loài thực vật: Pilea aff. martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz., Boehmeria holosericea Blume và Anacolosa poilanei Gagnep. Đề tài xuất phát từ nhu cầu cấp thiết về tìm kiếm các hợp chất thiên nhiên có tiềm năng làm thuốc phòng ngừa và chữa trị bệnh nan y, đặc biệt là ung thư, tận dụng nguồn tài nguyên thực vật phong phú của Việt Nam. Các họ Urticaceae (họ Gai) và Olacaceae (họ Dương đầu), nơi các loài thực vật nghiên cứu thuộc về, đã được biết đến với nhiều loài có công dụng chữa bệnh và chứa các hợp chất thứ cấp có hoạt tính sinh học.

Mục tiêu chính của luận án là làm rõ thành phần hóa học chủ yếu từ lá Pilea aff. martinii, quả Boehmeria holosericea và vỏ Anacolosa poilanei, đồng thời tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính gây độc tế bào, tạo cơ sở khoa học cho việc sử dụng và định hướng nghiên cứu ứng dụng.

Nghiên cứu đã phân lập và xác định cấu trúc của 9 hợp chất từ lá Pilea aff. martinii, trong đó có 5 alkaloid mới (pileamartine A, B, C, D, E) và 4 alkaloid đã biết. Đặc biệt, 2 alkaloid mới PM1, PM2 có khung mới và 3 alkaloid mới PM5, PM6, PM8. Các hợp chất PM4-PM7 thể hiện hoạt tính ức chế mạnh trên 4 dòng tế bào ung thư thử nghiệm (KB, Hep-G2, LU-1, MCF-7) với giá trị IC50 trong khoảng 0,025 - 0,796 µM. Cấu hình tuyệt đối của các hợp chất mới được xác định bằng phổ lưỡng sắc tròn (CD).

Từ quả Boehmeria holosericea, 5 hợp chất đã được phân lập và xác định cấu trúc, bao gồm ruspolinone (BH1), benzyl β-D-glucoside (BH2), adenine (BH3), adenosine (BH4) và uridine (BH5).

Đối với vỏ cây Anacolosa poilanei, 7 hợp chất đã được phân lập và xác định cấu trúc, trong đó có 3 hợp chất triterpene mới khung D:A-friedo-oleanan-27-oic (AP1, AP4, AP5). Hợp chất AP1 thể hiện hoạt tính ức chế tất cả các dòng tế bào ung thư thử nghiệm với giá trị IC50 từ 10,00-14,85 µM.

Kết quả nghiên cứu góp phần khẳng định giá trị khoa học và tiềm năng dược học của các loài thực vật này, mở ra hướng ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe cộng đồng.

Mục lục chi tiết:

• NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN

  • MỞ ĐẦU
    • Phần này đề cập đến ý nghĩa khoa học, mục tiêu và nội dung nghiên cứu của luận án.
  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
    • Phần Tổng quan tài liệu tập hợp tất cả các nghiên cứu trong nước và quốc tế về các vấn đề: Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài thực vật trong các chi Pilea, chi Boehmeria thuộc họ Urticaceae và chi Anacolosa thuộc họ Olacaceae.
  • CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
    • 2.1. Đối tượng nghiên cứu
      • Ba loài thực vật: Lá loài Pilea aff. martinii (H.Lév) Hand.-Mazz., quả loài Boehmeria holosericea Blume. (Họ Urticaceae) và vỏ cây loài Anacolosa poilanei Gagnep. (Họ Olacaceae).
    • 2.2 Phương pháp nghiên cứu
      • 2.2.1 Thu hái mẫu và định tên khoa học: Mẫu thực vật được thu hái, định tên bởi TS. Nguyễn Quốc Bình, Bảo tàng Thiên nhiên Việt Nam, mẫu tiêu bản đều được lưu bảo quản tại Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật-Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
      • 2.2.2 Phương pháp phân lập: Phần này trình bày các phương pháp phân lập các hợp chất tinh khiết.
      • 2.2.3 Phương pháp xác định cấu trúc: Các phương pháp vật lý hiện đại được sử dụng để xác định cấu trúc các hợp chất phân lập được từ các đối tượng nghiên cứu, bao gồm phổ hồng ngoại (FT-IR), phổ khối lượng (ESI-HRMR, ESI-MS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân (1D NMR, 2D NMR) và phổ lưỡng sắc tròn (CD) kết hợp với đo điểm chảy và độ quay cực.
      • 2.2.4 Phương pháp thử hoạt tính sinh học: Phần này trình bày phương pháp MTT thử hoạt tính gây độc tế bào.
  • CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM
    • 3.1 Phân lập các chất từ hai loài Pilea aff. martinii và Boehmeria holosericea, họ Urticaceae
      • 3.1.1 Xử lý mẫu thực vật và phân lập các chất từ loài Pilea aff. martinii
      • 3.1.2 Hằng số vật lý và số liệu phổ của các hợp chất được phân lập từ lá loài Pilea aff. martinii
        • Hợp chất PM1: Pileamartine A (chất mới)
        • Hợp chất PM2: Pileamartine B (chất mới)
        • Hợp chất PM3: 1,3,6,6-Tetramethyl-5,6,7,8-tetrahydroisoquinolin-8-one
        • Hợp chất PM4: Julandine
        • Hợp chất PM5: Pileamartine C (chất mới)
        • Hợp chất PM6: Pileamartine D (chất mới)
        • Hợp chất PM7: Cryptopleurine
        • Hợp chất PM8: Pileamartine E (chất mới)
        • Hợp chất PM9: Quinine
      • 3.1.3 Xử lý mẫu thực vật và phân lập các chất từ loài Boehmeria holosericea
      • 3.1.4 Hằng số vật lý và số liệu phổ của các hợp chất được phân lập từ quả loài Boehmeria holosericea
        • Hợp chất BH1: Ruspolinone
        • Hợp chất BH2: Benzyl β-D-glucoside
        • Hợp chất BH3: Adenine
        • Hợp chất BH4: Adenosine
        • Hợp chất BH5: Uridine
    • 3.2 Phân lập các chất từ loài Anacolosa poilanei, họ Olacaeae
      • 3.2.1 Xử lý mẫu thực vật và phân lập các chất
      • 3.2.2 Hằng số vật lý và số liệu phổ của các hợp chất được phân lập từ vỏ cây Anacolosa poilanei
        • Hợp chất AP1: Acid 3α-p-coumaroyl-D:A-friedo-oleanan-27-oic (chất mới)
        • Hợp chất AP2: Acid trichadenic A
        • Hợp chất AP3: Acid trichadonic
        • Hợp chất AP4: Acid 3α-(3,4-dihydroxycinnamoyl)-D:A-friedo-oleanan-27-oic (chất mới)
        • Hợp chất AP5: 3α-(3,4-Dihydroxycinnamoyl)-D:A-friedo-oleanan-27,15-a-lactone (chất mới)
        • Hợp chất AP6: β-Sitosterol
        • Hợp chất AP7: Amentoflavone
    • 3.3 Hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được
  • CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
    • 4.1 Nghiên cứu thành phần hóa học loài Pilea. aff. martinii
    • 4.1.1 Hợp chất pileamartine A (PM1) (chất mới)
    • 4.2 Nghiên cứu thành phần hóa học loài Boehmeria holosericea
    • 4.3 Nghiên cứu thành phần hóa học loài Anacolosa poilanei
    • 4.4 Kết quả thử hoạt tính sinh học
      • 4.4.1 Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của một số hợp chất phân lập từ loài Pilea aff. martinii
      • 4.4.2 Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất từ loài A. poilanei
  • KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
    • KẾT LUẬN
      • 1. Về nghiên cứu thành phần hóa học
        • 1.1. Đã phân lập và xác định cấu trúc hóa học của 9 hợp chất từ lá cây Pilea aff. martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz. là pileamartine A (PM1), pileamartine B (PM2), 1,3,6,6-tetramethyl-5,6,7,8-tetrahydro-isoquinolin-8-one (PM3), julandine (PM4), pileamartine C (PM5), pileamartine D (PM6), cryptopleurine (PM7), pileamartine D (PM8), quinine (PM9). Trong số các hợp chất phân lập được có có 2 alkaloid có khung mới là pileamartine A (PM1), pileamartine B (PM2) và 3 alkaloid mới là pileamartine C (PM5), pileamartine D (PM6) và pileamartine E (PM8). Đã xác định được cấu hình tuyệt đối của các hợp chất mới nhờ so sánh kết quả thực nghiệm với tính toán phổ lưỡng sắc tròn (CD) theo mô hình tính toán lượng tử dựa trên phần mềm Gaussian 09.
        • 1.2. Đã phân lập và xác định được cấu trúc của 5 hợp chất từ quả cây Boehmeria holosericea Blume (Gai toàn tơ) là ruspolinone (BH1), benzyl β-D-glucoside (BH2), adenine (BH3), adenosine (BH4) và uridine (BH5).
        • 1.3. Đã phân lập và xác định cấu trúc của 7 hợp chất từ vỏ cây Anacolosa poilanei Gagnep. (Xinh) là acid 3α-p-coumaroyl-D:A-friedo-oleanan-27-oic (AP1), acid trichadenic A (AP2), acid acid trichadonic (AP3), acid 3α-(3,4-dihydroxycinnamoyl)-D:A-friedo-oleanan-27-oic (AP4) và 3α-(3,4-dihydroxycinnamoyl)-D:A-friedo-oleanan-27,15-a-lactone (AP5), β-sitosterol (AP6), amentoflavone (AP7). Trong số 7 hợp chất phân lập được có 3 hợp chất triterpene mới khung D:A-friedo-oleanan-27-oic là acid 3α-p-coumaroyl-D:A-friedo-oleanan-27-oic (AP1), acid 3α-(3,4-dihydroxycinnamoyl)-D:A-friedo-oleanan-27-oic (AP4) và 3α-(3,4-dihydroxycinnamoyl)-D:A-friedo-oleanan-27,15-a-lactone (AP5).
      • 2. Về nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào
        • Đã đánh giá hoạt tính ức chế sự phát triển của 4 dòng tế bào ung thư người bao gồm ung thư biểu mô (KB), ung thư gan (Hep-G2), ung thư phổi (LU-1), ung thư vú (MCF-7) của 8 hợp chất PM1-PM8 phân lập được từ lá và thân cây cây Pilea aff. martinii (H.Lév) Hand-Mazz và 3 hợp chất AP1, AP4, AP5 phân lập được từ vỏ cây Anacolosa poilanei Gagnep. Kết quả cho thấy:
          • 2.1. Các hợp chất PM4-PM7 có hoạt tính ức chế mạnh với cả 4 dòng tế bào ung thư thử nghiệm, với giá trị IC50 trong khoảng 0,025 - 0,796 μM. Các hợp chất PM1, PM2, PM3, PM8 không có hoạt tính ức chế đối với các dòng tế bào ung thư thử nghiệm.
          • 2.2. Hợp chất AP1 thể hiện hoạt tính ức chế tất cả các dòng tế bào ung thư thử nghiệm với giá trị IC50 từ 10,00-14,85 µM. Hợp chất AP4 và AP5 có hoạt tính yếu với hai dòng tế bào ung thư biểu mô (KB) và ung thư gan (Hep-G2) với các giá trị IC50 của AP4 lần lượt là 26,84 và 27,16 µM; các giá trị IC50 của AP5 lần lượt là 19,34 và 20,63 µM. Hợp chất AP4 và AP5 không có hoạt tính ức chế đối với hai dòng tế bào ung thư phổi (LU-1) và ung thư vú (MCF-7).
    • KIẾN NGHỊ
      • Hiện nay, hai loài Pilea martinii (H.Lév.) Hand.-Mazz. thuộc họ Gai (Urticaceae) và Anacolosa poilanei Gagnep. thuộc họ Dương đầu (Olacaceae) vẫn chưa được ứng dụng và khai thác nhiều. Do đó, cần đi sâu nghiên cứu về hoạt tính sinh học và dược học của 2 loài cây này nhằm khẳng định thêm giá trị khoa học, đồng thời góp phần trong việc tạo ra các sản phẩm phục vụ chăm sóc sức khỏe cộng đồng.
      • Cần khảo sát thêm các hoạt tính sinh học khác đối với các hợp chất mới đã được phân lập từ hai loài thực vật trên, đặc biệt là các alkaloid mới khung phenanthroquinolizidine và các hợp chất triterpen mới khung D:A-friedo-oleanan-27-oic nhằm tìm kiếm khả năng ứng dung của các hợp chất này.