BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
PHẠM THẾ TÙNG
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ
HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA HAI LOÀI SAN HÔ MỀM
SARCOPHYTON PAUCIPLICATUM VÀ SINULARIA
CRUCIATA Ở VIỆT NAM
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
Hà Nội 2016BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
PHẠM THẾ TÙNG
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ
HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA HAI LOÀI SAN HÔ MỀM
SARCOPHYTON PAUCIPLICATUM VÀ SINULARIA
CRUCIATA Ở VIỆT NAM
Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ
Mã số: 62440114
LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. TRẦN THU HƯƠNG
2. GS. TS. CHÂU VĂN MINH
Hà Nội – 2016i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam: Luận án này là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những số
liệu và kết quả được công bố trong luận án là trung thực và chưa từng được cá
nhân hoặc nhóm tác giả khác công bố dưới bất cứ hình thức nào.
Tôi xin chịu trách nhiệm về các nghiên cứu của mình.
TM. TẬP THỂ HƢỚNG DẪN TÁC GIẢ LUẬN ÁN
PGS. TS. Trần Thu Hƣơng Phạm Thế Tùngii
LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin bày tỏ sự cảm ơn chân thành tới
GS.VS. Châu Văn Minh, PGS.TS. Trần Thu Hương đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi
trong suốt quá trình hoàn thành luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn Bộ Tư lệnh Hải quân, Trung tâm Quan trắcPhân
tích Môi trường biển đã tạo điều kiện cho tôi được học tập, nghiên cứu.
Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Hoài Nam, TS. Nguyễn Xuân Cường và
các anh chị đang công tác tại Viện Hoá sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công
nghệ Việt Nam đã giúp đỡ tận tình trong quá trình thực nghiệm cũng như hoàn thành
bản luận án.
Tôi xin được gửi lời cảm ơn tới các thầy cô Bộ môn Hóa Hữu cơ, Viện Kỹ thuật
Hoá học và Viện Đào tạo Sau đại học, trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã quan tâm
hướng dẫn, chỉ bảo trong suốt quá trình học tập tại trường.
Luận án được thực hiện tại Viện Hóa sinh biển và Bộ môn Hóa Hữu cơ, Viện
Kỹ thuật Hóa học, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội với sự hỗ trợ kinh phí từ đề tài
NCCB (Nafosted, mã số: 104.012012.37) và đề tài trọng điểm cấp Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam (mã số: VAST.TÐ.ÐAB.021315).
Tôi vô cùng cảm ơn gia đình, bạn bè và đồng nghiệp luôn giúp đỡ, động viên và
chia sẻ khó khăn để tôi có thể hoàn thành tốt nhất bản luận án này.
TÁC GIẢ LUẬN ÁN
Phạm Thế Tùngiii
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT.......................................................v
DANH MỤC BẢNG .........................................................................................................vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ...............................................................................................viii
MỞ ĐẦU.............................................................................................................................1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU......................................3
1.1 Sơ lược về san hô mềm............................................................................................................. 3
1.1.1 Khái quát chung về san hô mềm.................................................................................3
1.1.2 Giới thiệu về san hô mềm Sinularia ...........................................................................5
1.1.3 Giới thiệu về san hô mềm Sarcophyton .....................................................................6
1.2 Tình hình nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của San hô mềm trên thế
giới.................................................................................................................................................. 7
1.2.1 Các nghiên cứu về chi Sinularia.................................................................................7
1.2.2 Các nghiên cứu về chi Sarcophyton .........................................................................21
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........................35
2.1 Đối tượng nghiên cứu............................................................................................................. 35
2.2 Phương pháp phân lập các hợp chất ....................................................................................... 35
2.2.1 Sắc ký lớp mỏng (TLC)...........................................................................................35
2.2.2 Sắc ký cột (CC) ........................................................................................................36
2.2.3 Sắc ký lỏng trung áp (MPLC) .................................................................................36
2.3 Phương pháp xác định cấu trúc hóa học các hợp chất............................................................ 36
2.3.1 Độ quay cực D......................................................................................................36
2.3.2 Phổ CD (Circular dichroism)....................................................................................36
2.3.3 Phổ khối lượng (MS)................................................................................................36
2.3.4 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) ........................................................................37
2.4 Phương pháp đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư........................................................ 37
2.4.1 Phương pháp nuôi cấy tế bào in vitro.......................................................................37
2.4.2 Phép thử sinh học xác định tính độc tế bào (cytotoxic assay)..................................38
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM......................................................................................40
3.1 Phân lập các hợp chất từ san hô mềm Sarcophyton pauciplicatum........................................ 40
3.1.1 Phân lập các hợp chất ...............................................................................................40
3.1.2 Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập được...............................42
3.2 Phân lập các hợp chất từ san hô mềm Sinularia cruciata ....................................................... 44
3.2.1 Phân lập các hợp chất ...............................................................................................44
3.2.2 Hằng số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập được...............................47
3.3. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập được......................... 47
CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................48iv
4.1. Xác định cấu trúc hoá học của các hợp chất phân lập được từ san hô mềm Sarcophyton
pauciplicatum................................................................................................................................ 48
4.1.1. Hợp chất SP1: Sarcophytolide M (chất mới) ..........................................................48
4.1.2 Hợp chất SP2: Sarcophytolide N (chất mới) ............................................................55
4.1.3 Hợp chất SP3: Sarcophytolide I ...............................................................................61
4.1.4 Hợp chất SP4: Sarcophytolide J ...............................................................................64
4.1.5 Hợp chất SP5: Sarcophytolide L ..............................................................................67
4.1.6 Hợp chất SP6: Lobophytone O.................................................................................71
4.1.7 Hợp chất SP7: Lobophytone U.................................................................................74
4.1.8 Hợp chất SP8: Methyl totuoate A.............................................................................77
4.1.9 Hợp chất SP9: Methyl tortuoate B ...........................................................................80
4.1.10 Hợp chất SP10: Methyl sartortuoate ......................................................................83
4.1.11 Hợp chất SP11: (24S)Ergostane3β,5α,6β,25tetraol 25monoacetate.................86
4.1.12 Hợp chất SP12: (24S)Ergostane3β,5α,6β,25tetraol ...........................................88
4.1.13 Hợp chất SP13: (24S)Ergostane1β,3β,5α,6β,25pentaol 25monoacetate ..........90
4.1.14 Hợp chất SP14: (24S)Ergostane25ene1β,3β,5α,6βtetraol ...............................92
4.2. Xác định cấu trúc hoá học của các hợp chất phân lập được từ san hô mềm Sinularia
cruciata.......................................................................................................................................... 95
4.2.1 Hợp chất SC1: 24Methylenecholestane3β,5α,6βtriol6monoacetate .................95
4.2.2 Hợp chất SC2: 3β,7αDihydroxyergost5,24(28)diene...........................................98
4.2.3. Hợp chất SC3: 3βHydroxyandrost5ene17one ..................................................101
4.2.4. Hợp chất SC4: Sinularianin D .................................................................................103
4.2.5. Hợp chất SC5: 1S,4S,5S,10R4,10Guaianediol.....................................................105
4.3. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập được .................... 107
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................................112
TÀI LIỆU THAM KHẢO..............................................................................................115v
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu: Tiếng Anh: Tiếng Việt:
13
CNMR Carbon13 Nuclear Magnetic
Resonance Spectroscopy
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
cacbon 13
1
HNMR Proton Magnetic Resonance
Spectroscopy
Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
proton
1
H1H COSY 1H1H Chemical Shift Correlation
Spectroscopy
Phổ tương tác proton
1
H1H NOESY Nuclear Overhauser Effect
Spectroscopy
Phổ tương tác không gian các
proton
2DNMR TwoDimensional NMR Phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai
chiều
CC Column Chromatography Sắc ký cột
CD Circular Dichroism Phổ nhị sắc tròn
COX Cyclooxygenase
DEPT Distortionless Enhancement by
Polarisation Transfer
DIESIMS Direct infusion Electron Spray
Ionization Mass Spectra
Phổ khối ion hóa phun điện tử
truyền trực tiếp
DMEM Dulbeccos Modified Eagles Medium
DMSO Dimethyl sulfoxide
EC50 Effective concentration of 50% Nồng độ tác dụng hiệu quả 50%
ESIMS Electron Spray Ionization Mass Spectra Phổ khối ion hóa phun điện tử
FBS Fetal bovine serum
FTICRMS Fourier transform ion cyclotron
resonance mass spectrometry
GC Gas Chromatography Sắc ký khí
Glc Glucose Glucozơ
HeLa Henrietta Lacks Ung thư cổ tử cung ở người
HepG2 Hepatoma cancer Ung thư gan
HL60 Acute leukemia Ung thư máu
HMBC Heteronuclear Multiple Bond
Connectivity
Phổ tương tác dị hạt nhân qua
nhiều liên kết
HMQC Heteronuclear Multiple Quantum
Coherence
Phổ tương tác trực tiếp HC
HPLC Highperformance liquid
chromatography
Sắc ký lỏng hiệu năng cao
HRESIMS Hight Resolution Electron Spray Phổ khối ion hóa phun điện tửvi
Ký hiệu: Tiếng Anh: Tiếng Việt:
Ionization Mass Spectra phân giải cao
HRFABMS Hight Resolution Fast Atom
Bombardment Mass Spectroscopy
Phổ khối bắn phá nguyên tử
nhanh phân giải cao
HSQC Heteronuclear Single Quantum
Coherence
Phổ tương tác dị hạt nhân quan
1 liên kết
IC50 Inhibitory concentration of 50% Nồng độ ức chế 50%
IR Infrared Spectroscopy Phổ hồng ngoại
KB epidermoid carcinoma Ung thư biểu mô
LNCaP Prostate cancer Ung thư tuyến tiền liệt
LU1 Lung cancer Ung thư phổi
MCF7 Breast cancer Ung thư vú
Me Methyl Nhóm metyl
MeOH Metanol Metanol
MIC Minimum inhibitory concentration Nồng độ ức chế tối thiểu
Mp Melting point Điểm chảy
MS Mass Spectroscopy Phổ khối lượng
MTPA αmethoxyαtrifluoro methyl phenyl
acetic acid
NFкB Nuclear factor kappa B Yếu tố phiên mã NFкB
RAW264.7 Murine macrophage cell line Đại thực bào chuột
ROESY Rotatingframe nuclear Overhauser
effect correlation spectroscopy
SKMel2 Melanoma Ung thư da
SRB Sulforhodamine B
SW480 Colon adenocarcinoma Ung thư ruột
TCA Trichloracetic acid
TLC Thin Layer Chromatography Sắc ký lớp mỏng
TNFα Tumor necrosis factor alpha Yếu tố hoại tử khối u αvii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Các loài san hô mềm thuộc chi Sinularia ........................................................6
Bảng 4.1.1. Số liệu phổ NMR của hợp chất SP1 ..........................................................50
Bảng 4.1.2. Số liệu phổ NMR của hợp chất SP2 ..........................................................57
Bảng 4.1.3. Số liệu phổ NMR của hợp chất SP3 ..........................................................63
Bảng 4.1.4. Số liệu phổ NMR của hợp chất SP4 ..........................................................66
Bảng 4.1.5. Số liệu phổ NMR của hợp chất SP5 ..........................................................68
Bảng 4.1.6. Số liệu phổ NMR của hợp chất SP6 ..........................................................72
Bảng 4.1.7. Số liệu phổ NMR của hợp chất SP7 ..........................................................75
Bảng 4.1.8. Số liệu phổ NMR của hợp chất SP8 ..........................................................78
Bảng 4.1.9. Số liệu phổ NMR của hợp chất SP9 ..........................................................81
Bảng 4.1.10. Số liệu phổ NMR của hợp chất SP10 ......................................................84
Bảng 4.1.11. Số liệu phổ NMR của hợp chất SP11 ......................................................86
Bảng 4.1.12. Số liệu phổ NMR của hợp chất SP12 ......................................................89
Bảng 4.1.13. Số liệu phổ NMR của hợp chất SP13 ......................................................91
Bảng 4.1.14 Số liệu phổ NMR của hợp chất SP14 .......................................................95
Bảng 4.2.1. Số liệu phổ NMR của hợp chất SC1 ..........................................................97
Bảng 4.2.2. Số liệu phổ NMR của hợp chất SC2 ........................................................100
Bảng 4.2.3. Số liệu phổ NMR của hợp chất SC3 ........................................................102
Bảng 4.2.4. Số liệu phổ NMR của hợp chất SC4 ........................................................104
Bảng 4.3. Kết quả đánh giá hoạt tính gây độc tế vào của các hợp chất ......................108viii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 Sơ đồ phả hệ của chi Sinularia và Sarcophyton ............................................4
Hình 1.2 Sự đóng vòng tạo thành hợp chất cembren....................................................8
Hình 1.3 Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập từ S. crassa.......................16
Hình 1.4 Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập từ S. triangular.................17
Hình 2.1 Mẫu san hô mềm ............................................................................................35
Hình 3.1 Sơ đồ phân lập các hợp chất từ loài san hô mềm Sarcophyton
pauciplicatum................................................................................................................42
Hình 3.2 Sơ đồ phân lập các hợp chất từ loài san hô mềm Sinularia cruciata.............46
Hình 4.1.1.a. Phổ khối lượng phân giải cao HRESIMS của hợp chất SP1................48
Hình 4.1.1.b. Cấu trúc hóa học của hợp chất SP1.........................................................48
Hình 4.1.1.c. Phổ 1HNMR của hợp chất SP1 ..............................................................49
Hình 4.1.1.d. Phổ 13CNMR của hợp chất SP1.............................................................49
Hình 4.1.1.e. Phổ HSQC của hợp chất SP1 ..................................................................51
Hình 4.1.1.f. Phổ COSY của hợp chất SP1...................................................................52
Hình 4.1.1.g. Các tương tác COSY và HMBC chính của hợp chất SP1 ......................52
Hình 4.1.1.h. Phổ HMBC của hợp chất SP1.................................................................53
Hình 4.1.1.i. Phổ ROESY của hợp chất SP1 ................................................................54
Hình 4.1.1.j. Các tương tác ROESY chính của các vòng B, C, D hợp chất SP1..........54
Hình 4.1.1.k. Phổ CD của hợp chất SP1 .......................................................................54
Hình 4.1.2.a. Phổ khối lượng phân giải cao HRESIMS của hợp chất SP2................55
Hình 4.1.2.b. Cấu trúc hóa học của hợp chất SP2.........................................................56
Hình 4.1.2.c. Phổ 1HNMR của hợp chất SP2...............................................................56
Hình 4.1.2.d. Phổ 13CNMR của hợp chất SP2.............................................................56
Hình 4.1.2.e. Phổ HSQC của hợp chất SP2 ..................................................................58
Hình 4.1.2.f. Phổ COSY của hợp chất SP2...................................................................58
Hình 4.1.2.g. Phổ HMBC của hợp chất SP2.................................................................59
Hình 4.1.2.h. Các tương tác HMBC () và COSY (−) chính của hợp chất SP2.........59
Hình 4.1.2.i. Phổ ROESY của hợp chất SP2 ................................................................60
Hình 4.1.2.j. Các tương tác ROESY chính của các vòng B, C, D hợp chất SP2..........60
Hình 4.1.2.k. Phổ CD của hợp chất SP2 .......................................................................61
Hình 4.1.3.a. Phổ 1HNMR của hợp chất SP3..............................................................62
Hình 4.1.3.b. Cấu trúc hóa học của hợp chất SP3.........................................................62
Hình 4.1.3.c. Phổ 13CNMR của hợp chất SP3 .............................................................62
Hình 4.1.3.d. Các tương tác HMBC chính của hợp chất SP3.......................................64
Hình 4.1.4.a. Phổ 1HNMR của hợp chất SP4 ..............................................................65
Hình 4.1.4.b. Phổ 13CNMR của hợp chất SP4.............................................................65
Hình 4.1.4.c. Cấu trúc hóa học của hợp chất SP4.........................................................67
Hình 4.1.4.b. Các tương tác HMBC chính của hợp chất SP4.......................................67ix
Hình 4.1.5.a. Phổ 1HNMR của hợp chất SP5 ..............................................................68
Hình 4.1.5.b. Phổ 13CNMR của hợp chất SP5.............................................................69
Hình 4.1.5.c. Cấu trúc hóa học của hợp chất SP5.........................................................70
Hình 4.1.5.d. Các tương tác HMBC chính của hợp chất SP5.......................................70
Hình 4.1.6.a. Phổ 1HNMR của hợp chất SP6 ..............................................................71
Hình 4.1.6.b. Phổ 13CNMR của hợp chất SP6.............................................................71
Hình 4.1.6.c. Cấu trúc hóa học của hợp chất SP6.........................................................73
Hình 4.1.6.d. Các tương tác HMBC chính của hợp chất SP6.......................................73
Hình 4.1.7.a. Phổ 1HNMR của hợp chất SP7 ..............................................................74
Hình 4.1.7.b. Cấu trúc hóa học của hợp chất SP7.........................................................74
Hình 4.1.7.c. Phổ 13CNMR của hợp chất SP7 .............................................................76
Hình 4.1.7.e. Các tương tác HMBC chính của hợp chất SP7 .......................................76
Hình 4.1.8.a. Cấu trúc hóa học của hợp chất SP8.........................................................77
Hình 4.1.8.b. Phổ 1HNMR của hợp chất SP8 ..............................................................77
Hình 4.1.8.c. Phổ 13CNMR của hợp chất SP8 .............................................................78
Hình 4.1.8.d. Các tương tác HMBC chính của hợp chất SP8.......................................79
Hình 4.1.9.a. Cấu trúc hóa học của hợp chất SP9.........................................................80
Hình 4.1.9.b. Phổ 1HNMR của hợp chất SP9 ..............................................................80
Hình 4.1.9.c. Phổ 13CNMR của hợp chất SP9 .............................................................81
Hình 4.1.9.d. Các tương tác HMBC chính của hợp chất SP9.......................................82
Hình 4.1.10.a. Cấu trúc hóa học của hợp chất SP10.....................................................83
Hình 4.1.10.b. Phổ 1HNMR của hợp chất SP10 .........................................................83
Hình 4.1.10.c. Phổ 13CNMR của hợp chất SP10 .........................................................84
Hình 4.1.10.d. Các tương tác HMBC chính của hợp chất SP10...................................85
Hình 4.1.11.a. Phổ 1HNMR của hợp chất SP11 ..........................................................86
Hình 4.1.11.b. Cấu trúc hóa học của hợp chất SP11.....................................................87
Hình 4.1.11.f. Các tương tác HMBC chính của hợp chất SP11....................................87
Hình 4.1.12.a. Phổ 1HNMR của hợp chất SP12 ..........................................................88
Hình 4.1.12.b. Phổ 13CNMR của hợp chất SP12.........................................................89
Hình 4.1.12.c. Cấu trúc hóa học của hợp chất SP12.....................................................90
Hình 4.1.13.a. Phổ 1HNMR của hợp chất SP13 ..........................................................91
Hình 4.1.13.b. Cấu trúc hóa học của hợp chất SP13.....................................................91
Hình 4.1.13.c. Phổ 13CNMR của hợp chất SP13 .........................................................92
Hình 4.1.14.a. Phổ 1HNMR của hợp chất SP14 ..........................................................93
Hình 4.1.14.b. Cấu trúc hóa học của hợp chất SP14.....................................................93
Hình 4.1.14.c. Phổ 13CNMR của hợp chất SP14 .........................................................94
Hình 4.1.14.d. Các tương tác HMBC chính của hợp chất SP14...................................94
Hình 4.2.1.a. Phổ 1HNMR của hợp chất SC1..............................................................96
Hình 4.2.1.b. Phổ 13CNMR của hợp chất SC1 ............................................................96
Hình 4.2.1.c. Cấu trúc hóa học của hợp chất SC1 và punicin (SC1a) ..........................97x
Hình 4.2.1.f. Các tương tác HMBC chính của hợp chất SC1 .......................................98
Hình 4.2.2.a. Cấu trúc hóa học của hợp chất SC2 ........................................................98
Hình 4.2.2.b. Phổ 1HNMR của hợp chất SC2..............................................................99
Hình 4.2.2.c. Phổ 13CNMR của hợp chất SC2.............................................................99
Hình 4.2.2.d. Các tương tác HMBC chính của hợp chất SC2 ......................................100
Hình 4.2.3.a. Phổ 1HNMR của hợp chất SC3..............................................................101
Hình 4.2.3.b. Phổ 13CNMR của hợp chất SC3 ............................................................101
Hình 4.2.3.c. Cấu trúc hóa học của hợp chất SC3 ........................................................102
Hình 4.2.3.d. Các tương tác HMBC chính của hợp chất SC3 ......................................102
Hình 4.2.4.a. Phổ 1HNMR của hợp chất SC4..............................................................103
Hình 4.2.4.b. Cấu trúc hóa học của hợp chất SC4 và sinularianin B (SC4a) ...............103
Hình 4.2.4.d. Các tương tác HMBC chính của hợp chất SC4 ......................................104
Hình 4.2.5.a. Phổ 1HNMR của hợp chất SC5..............................................................105
Hình 4.2.5.b. Cấu trúc hóa học của hợp chất SC5 ........................................................105
Hình 4.2.5.c. Phổ 13CNMR của hợp chất SC5.............................................................106
Hình 4.2.5.d. Các tương tác HMBC chính của hợp chất SC5 ......................................1061
MỞ ĐẦU
Biển và đại dương thế giới chiếm 71% diện tích trái đất, là nguồn tài nguyên
vô c ng quý giá do ở đó có tới 34 trong số 36 ngành sinh vật trên trái đất sinh sống,
với hơn 300.000 loài động thực vật. Trong số đó có thể kể đến các loài động thực
vật biển như rong biển, ruột khoang, rêu biển, thân mềm, các loài vi khu n biển ,
đây là nguồn cung cấp vô số các sản ph m tự nhiên qu giá.
Việt Nam nằm ở ven bờ biển Đông với hơn 3.282 km chiều dài bờ biển chạy
dọc từ Bắc tới Nam, hàng nghìn hòn đảo ven biển, đặc biệt có hai quần đảo Trường
Sa và Hoàng Sa nằm giữa biển Đông. Điều kiện địa l đó đã đem lại nhiều thuận lợi,
tiềm năng về nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú cho đất nước, tạo nên hệ sinh
vật biển vô cùng phong phú, dồi dào cả về trữ lượng và thành phần loài với 12.000
loài bao gồm 2.038 loài cá, 6.000 loài động vật đáy, 635 loài rong biển và hàng
ngàn loài động thực vật phù du. Các số liệu thống kê của Hooper và cộng sự năm
2.000 đã công bố danh sách hơn 1.500 loài Bọt biển thuộc 102 họ vùng biển Đông.
Còn những kết quả nghiên cứu hợp tác năm 2002 giữa Việt Nam và Italia về bảo
tồn đa dạng sinh học biển Việt Nam đã phát hiện 161 loài thuộc 41 họ thuộc ngành
Bọt biển. Các loài này chủ yếu sống ở Hạ Long, Cát Bà, Cô Tô, Chân Mây, Hải
VânSơn Trà. Theo báo cáo điều tra của Viện Tài nguyên Môi trường biển năm
2005, ở Việt Nam, da gai có khoảng 350 loài thuộc 58 họ, 5 lớp sống ở Việt Nam.
Trong số đó có nhiều loài có chứa nguồn dược liệu quý.
Điều kiện sống khắc nghiệt trong môi trường biển là điều kiện thuận lợi cho
các sinh vật biển tổng hợp các hợp chất hữu cơ có cấu trúc khác biệt với các hợp
chất có nguồn gốc thực vật khác, như các phân tử vòng lớn hay các hợp chất
halogen. Các cấu trúc mới, lạ, khác biệt được phân lập từ sinh vật biển có thể tạo ra
các khuôn mẫu hoặc cấu trúc dẫn đường cho các nghiên cứu tổng hợp, hoá dược.
Những thành tựu nghiên cứu này đã được nhiều hãng dược lớn trên thế giới ứng
dụng để đưa ra thị trường nhiều loại thuốc mới có nguồn gốc từ sinh vật biển. Tuy
vậy ở Việt Nam, trong khoảng 30 năm trở lại đây, nguồn tài nguyên phong phú này
mới bắt đầu thu hút được sự quan tâm của các nhà khoa học và đã có một số dược2
ph m có nguồn gốc từ biển đang được thử nghiệm trong giai đoạn lâm sàng, hầu hết
là để điều trị ung thư, giảm đau hay chống viêm nhi m.
Trong số các loài sinh vật biển, san hô mềm đã và đang nhận được sự quan
tâm của các nhà khoa học trên thế giới bởi sự dồi dào về nguyên liệu, tính đa dạng
về thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của chúng. Các rạn san hô là một trong
những hệ sinh thái lâu đời nhất, đa dạng nhất về mặt sinh học, và phong phú về các
loài trên trái đất. Trên thế giới, chúng chiếm khoảng 19 triệu km2, còn ở Việt Nam
có khoảng 1.222 km2 và có độ đa dạng về thành phần loài thuộc diện cao nhất thế
giới. Do đó, việc nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của san hô
nhằm đóng góp vào những nghiên cứu trong l nh vực hoá học các hợp chất thiên
nhiên biển.
Hiện nay, mặc dù trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về san hô
mềm và thu được các kết quả khá lý thú, tuy nhiên ở Việt Nam mới chỉ có rất ít các
công trình nghiên cứu về đối tượng này. Chính vì vậy, việc nghiên về san hô mềm
là một hướng nghiên cứu mới, có nhiều triển vọng ở nước ta.
Với mục đích góp phần khai thác, sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên thiên
nhiên phong phú để tạo ra các sản ph m có giá trị phục vụ cuộc sống, tác giả đã lựa
chọn đề tài luận án “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của hai
loài san hô mềm Sarcophyton pauciplicatum và Sinularia cruciata ở Việt Nam”.
Những kết quả nghiên cứu thu được của luận án sẽ bổ sung vào hệ thống dữ liệu về
loài san hô mềm nói riêng cũng như các sinh vật biển nói chung.
Nội dung chính của luận án bao gồm:
Nghiên cứu chiết tách, phân lập một số hợp chất từ 02 loài san hô mềm
Sinularia cruciata và Sarcophyton pauciplicatum ở Việt Nam.
Xác định cấu trúc của của các hợp chất phân lập được
Đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được.3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU
1.1 Sơ lƣợc về san hô mềm
1.1.1 Khái quát chung về san hô mềm
San hô là các sinh vật biển thuộc lớp San hô (Anthozoa) tồn tại dưới dạng
các thể polip nhỏ giống hải quỳ, thường sống thành các quần thể gồm nhiều cá thể
giống hệt nhau. Các cá thể này tiết ra cacbonat canxi để tạo bộ xương cứng, xây nên
các rạn san hô tại các vùng biển nhiệt đới.
San hô nằm trong lớp Anthozoa và được chia thành hai phân lớp, tùy theo số
xúc tu (tua cảm) hoặc những đường đối xứng, và một loạt các bộ tương ứng với
kiểu xương ngoài, loại tế bào châm và phân tích di truyền ti thể. Phân lớp san hô với
8 xúc tu được gọi là san hô tám ngăn (Octocorallia) hay san hô mềm (Alcyonaria)
và bao gồm các bộ san hô mềm (Alcyonacea) phân bố phổ biến ở v ng biển Thái
Bình Dương Ấn Độ Dương, san hô sừng (Gorgonacea) phân bố chủ yếu ở v ng
biển Caribê và san hô lông chim (Pennatulacea) (Hình 1.1) 11. Những loài có
nhiều số xúc tu lớn hơn 8 và là bội của 6 được gọi là san hô sáu ngăn (Hexacorallia)
hay san hô tổ ong (Zoantharia). Nhóm này bao gồm các loài san hô đá (san hô tạo
rạn) (Scleractinia), san hô tổ ong (Zoanthidea) và hải quỳ.
Các loài san hô mềm có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái rạn san hô,
chúng tạo ra nguồn vật chất hữu cơ, tham gia tạo rạn. Cuộc sống cộng sinh của san
hô mềm với các loài tảo biển đã tạo nên đặc điểm sinh học vô c ng thú vị của san
hô mềm. Nhiều loài có chất hoạt tính sinh học có giá trị làm thuốc chữa bệnh. Nhiều
loài có màu sắc đ p thường được d ng để chế tác đồ m nghệ. Rất nhiều các hợp
chất thứ cấp như các ditecpen dạng cembranoit từ san hô mềm có thể được tạo ra từ
những mối tương tác với môi trường sinh thái như vậy 4, 55.4
Hình 1.1 Sơ đồ phả hệ của chi Sinularia và Sarcophyton
Tại Việt Nam, nhóm nghiên cứu thuộc Viện Tài nguyên và Môi trường biển,
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, đã tiến hành một nghiên cứu về
san hô mềm ở v ng biển ven bờ tây vịnh Bắc Bộ. Họ tiến hành khảo sát, thu thập
mẫu san hô mềm trên các rạn san hô ở v ng biển Hạ Long, quần đảo Long Châu
Bộ san hô mềm
(Alcyonacea)
Bộ san hô lông chim
(Pennatulacea)
Bộ san hô sừng
(Gorgonacea)
Họ Alcyoniidae
Lớp san hô
(Anthozoa)
Phân lớp san hô 8
ngăn (Alcyonaria)
Phân lớp san hô 6
ngăn (Zoantharia)
Chi Sinularia Chi Sarcophyton5
(Quảng Ninh), đảo Cồn Cỏ (Quảng Trị), bán đảo Sơn Trà (Đà N ng) và v ng bờ
biển Hải Vân (Thừa Thiên Huế) trong nhiều năm qua. Kết quả phân tích những mẫu
vật thu thập được tại 4 khu vực này, bước đầu đã phát hiện có 46 loài san hô mềm,
thuộc 10 họ, 24 chi. Trong đó, nhiều nhất là họ san hô Alcyoniidae (có 13 loài,
chiếm 28,2 ); tiếp đến là hai họ san hô Paramuriceidae và Ellellidae, m i họ có 9
loài (19,5 ); ba họ Melithaeidae, Goroniidae, Plexauridae m i họ có 3 loài. Các
loài san hô mềm này phân bố khá rộng rãi. Tại bốn khu vực điều tra (kể trên), nơi
được phát hiện nhiều nhất là v ng quần đảo Long Châu (có 32 loài), tiếp đến là
v ng ven biển Hải Vân và bán đảo Sơn Trà (25 loài), vịnh Hạ Long (23 loài), ít nhất
là v ng Cồn Cỏ (chỉ có 10 loài). Tuy nhiên, x t về mật độ thì Cồn Cỏ là nơi có độ
phủ san hô mềm cao nhất, hai chi Lobophytum và Sinularia phát triển mạnh, tạo
thành từng đám lớn, có nơi phủ dày đặc hàng chục m t vuông 1.
Theo báo cáo kết quả đánh giá độ đa dạng sinh học của Khu bảo tồn biển
vịnh Nha trang do Viện Hải dương học thực hiện năm 2005 cho thấy mức độ giàu
có, phong phú và duy trì ổn định của san hô ở khu vực này. Điển hình, ở khu Đông
Hòn Tre có khoảng 150 loài, ở Tây Nam Hòn Mun có khoảng 120 loài, trong đó có
chi Lobophytum, Sarcophyton...3.
1.1.2 Giới thiệu về san hô mềm Sinularia
Trong san hô mềm Alcyonacean, chi Sinularia là một trong những san hô
mềm được phân bố rộng rãi nhất. Nó tạo thành một phần chi phối của sinh khối
trong môi trường rạn san hô nhiệt đới. San hô mềm thuộc chi Sinularia phát triển rất
mạnh mẽ, chúng phân bố rộng rãi từ Đông Phi đến Tây Thái Bình Dương, sống ở
các rạn san hô hay trên đá ở v ng nước nông, nhưng hiếm khi hình thành những
quần thể lớn, với khoảng 100 loài đã được phát hiện, trong đó có khoảng 40 loài đã
được khảo sát hoá học 6. Sinularia đã cho thấy nó là một nguồn cung cấp phong
phú các hợp chất thứ cấp, bao gồm: sesquitecpen, ditecpen, polyhydroxylat steroit
và các hợp chất polyamin. Các hợp chất thứ cấp gần đây đã chứng tỏ các hoạt tính
sinh học của chúng như: kháng sinh, chống viêm, chuyển hoá glucozơ trong tế bào
mỡ chuột, ức chế sự phát sinh histamin và các hoạt tính gây độc tế bào.6
Bảng 1.1 Các loài san hô mềm thuộc chi Sinularia
STT Tên loài STT Tên loài STT Tên loài
1 S. abhishiktae 19 S. foveolata 37 S. macrodactyla
2 S. abrubta 20 S. fungoides 38 S. manaarensis
3 S. acuta 21 S. gardineri 39 S. maxima
4 S. babeldaobensis 22 S. gaveshaniae 40 S. minima
5 S. bisulca 23 S. gaweli 41 S. notanda
6 S. brassica 24 S. gibberosa 42 S. pavida
7 S. capillosa 25 S. gibberosa 43 S. peculiaris
8 S. compressa 26 S. grandilobata 44 S. polydactyla
9 S. corpulentissima 27 S. gravis 45 S. querciformis
10 S. crebra 28 S. heterospiculata 46 S. siaesensis
11 S. cruciata 29 S. hirta 47 S. sobolifera
12 S. densa 30 S. humilis 48 S. sublimis
13 S. digitata 31 S. inexplicita 49 S. terspilli
14 S. erecta 32 S. lamellata 50 S. tumulosa
15 S. finitima 33 S. laminilobata 51 S. ultima
16 S. flaccida 34 S. leptoclados 52 S. uniformis
17 S. flexibilis 35 S. loyai 53 S. verruca
18 S. foliata 36 S. luxuriosa 54 S. yamazatoi
1.1.3 Giới thiệu về san hô mềm Sarcophyton
C ng với Sinularia và Lobophytum, Sarcophyton là một chi san hô mềm sinh
sống rất phổ biến trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng. Hiện nay ở nước
ta gần như chưa có công trình khoa học nào được công bố về thành phần hóa học và
hoạt tính sinh học của các loài thuộc chi này.
Hiện nay đã có khoảng 25 loài thuộc chi này được nghiên cứu về mặt hoá
học và gần 100 cembranoit ditecpen đã được phát hiện từ chi Sarcophyton kể từ
những năm 1970 17. Các lớp chất chính của chi này là steroit và ditecpenoit (đặc
biệt là các cembranoit ditecpen). Các cembranoit thường được phát hiện từ các loài
thuộc chi Sarcophyton đó là các sarcophytol. Các sarcophytol AT được phát hiện
từ các loài san hô mềm ở Nhật Bản.
Chi Sarcophyton thường chứa các ditecpen khoảng 10 trọng lượng khô của
cơ thể. Các hợp chất thứ cấp đó đóng vai trò quan trọng cho sự sinh tồn của các loài7
san hô này, chúng hoạt động như hệ thống phòng vệ, cạnh tranh săn mồi, tái sinh và
có khả năng mang chức năng dẫn dụ các loài khác. Vì hình thái, cấu tạo cơ thể
không giúp các loài san hô mềm có thể tự vệ trước mối đe doạ của những kẻ săn
mồi nên các ditecpen sẽ đóng vai trò chất độc phòng vệ 4.
1.2 Tình hình nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của San hô
mềm trên thế giới
Cùng với bọt biển, san hô mềm chính là loài sản sinh nhiều hợp chất mới có
giá trị nhất, chúng thường chứa các phân tử mang nhiều hoạt tính sinh học. Những
nghiên cứu trước đây đã chứng minh rằng khoảng 50% dịch chiết các loài san hô
mềm thể hiện hoạt tính gây độc cho cá. Cuộc sống cộng sinh của san hô mềm với
các loài tảo biển đã tạo nên đặc điểm sinh học vô cùng thú vị của san hô mềm. Rất
nhiều các hợp chất thứ cấp như các ditecpen dạng cembranoit từ san hô mềm có thể
được tạo nên từ những mối tương tác với môi trường sinh thái như vậy.
Trên thế giới, rất nhiều công trình nghiên cứu về san hô mềm đã được công
bố. Hàng nghìn hợp chất l thú đã được phát hiện và phân lập từ san hô mềm,
chúng thường hiện diện ở các lớp chất steroit, tecpenoit, axít amin, alcaloit, các hợp
chất phenol, hợp chất thơm, các axít b o, saponin và vô số các dạng khác từ những
loài thuộc các chi Cespitularia, Clavularia, Gersemia, Lobophytum, Nephthea,
Sarcophyton, và Sinularia. Rất nhiều trong số này thể hiện các đặc điểm dược học
độc đáo, duy nhất. Bên cạnh đó, những phát hiện này cũng góp phần giải quyết các
vấn đề liên quan đến chu i thức ăn và mối liên hệ với các sinh vật cộng sinh.
Tuy nhiên, trong khuôn khổ tổng quan luận án chỉ tập trung trình bày những
nghiên cứu về 2 lớp chất ditecpen (đặc biệt là cembranoit ditecpen) và steroit là 2
lớp chất tiêu biểu từ loài san hô mềm Sinularia và Sarcophyton.
1.2.1 Các nghiên cứu về chi Sinularia
Các hợp chất ditecpenoit:
San hô mềm nói chung và Sinularia nói riêng là nguồn cung cấp phong phú
các hợp chất ditecpenoit có cấu trúc và hoạt tính sinh học độc đáo. Trong đó đáng
chú ý nhất là các hợp chất dạng cembranoit, là hợp chất thứ cấp xuất hiện nhiều
nhất được phân lập từ các loài Sinularia. Sự đóng vòng giữa C1 và C14 của một8
tiền chất bắt nguồn geranylgeraniol tạo nên một ditecpen chứa vòng 14 cacbon,
trong đó vị trí C1 được thế bởi gốc isopropyl và các nhóm metyl đối xứng xuất
hiện ở các vị trí số 4, 8, và 12. Hợp chất này được gọi là cembren hay thumbergan
(Hình 1.2).
Hình 1.2 Sự đóng vòng tạo thành hợp chất cembren
Năm 1975, một hợp chất ditecpen dạng khung cembren, sinulariolide (1), đã
được phân lập từ loài S. flexibilis thu thập ở Thái Bình Dương 71. Cấu trúc của
cembranolide đã được xác nhận bởi các nghiên cứu nhi u xạ tia X và các chuyển
đổi hóa học. Nghiên cứu sâu hơn đã chỉ ra rằng sinulariolide (1) là một hợp chất
quan trọng trong việc kiểm soát sự phát triển của một số loại tảo biển trong các thí
nghiệm. Các phân tử có tác dụng diệt tảo, thể hiện đặc tính chống gỉ. Đến năm 1977,
hai cembranolide gây độc tế bào mới, sinularin (9) và dihydrosinularin (10) cùng
với hợp chất sinulariolide (1) đã biết được phân lập lần đầu tiên từ san hô mềm S.
flexibilis 75. Sáu hợp chất tinh khiết, flexibilide (11), dihydroflexibilide (11a),
sinulariolide, dehydrosinulariolide, cembreneA và flexibiline được công bố từ các
loài S. flexibilis Úc vào năm 1978 41. Flexibilide đã được báo cáo có hoạt tính
kháng viêm và chống viêm khớp ở chuột. Một loài san hô mềm Sinularia ở
Okinawa đã được công bố phát hiện ba cembranoit (2426) năm 1988 47, chúng
thể hiện hoạt tính gây độc tế bào trên dòng tế bào B16 (ung thư da ở chuột) với hàm
lượng tương ứng là 8,4; 2,1 và 3,6 ppm.
Cembrene vòng 14 cacbon
Đóng vòng9
(1) (2) (3): R=OH, Z=β (4): R=H, Z=O OH, αH
(5) (6) (7): R=OAc, R’=H
(8): R,R’=O
(9): R, R’=CH2
(10): R=H, R’=Me
(11): Flexibilide
(11a): Dihydroflexibilide (12)
(13) (14) (15)
(16) (17) (18)
(19)
(20)
(21)
(22) (23) (24)
O
O
O
O H
O Z
O
C H
2
O
R
CMe=CH
2 CMe=CH 2
O
O
O
O
C H
2
O
R
H
R
O
H
O
R
R
O H O
H
H O
O
O
C H
2
O CHMe
2
O
CHMe
2 CHMe 2
O H
CMe=CH
2
O H
O H
CMe=CH
2
O
O
O O
C H
2
O
CMe=CH
2
O
O OAc
COOMe
O
O
O
O H
C CH
2 OH
C H
2
C CH
2 OH
Me
O H
C
C H
3
Me
O H
H
O
H O
O
O
H
H10
O
O
O
O
H
H
(25) (26) (27)
(28): R, R’=H
(29): R=H, R’=OAc
(30): R, R’=O
(31) (32)
(33)
Phân đoạn sắc ký thể hiện hoạt tính gây độc tế bào đã chỉ ra sự phân lập
được hợp chất sinugibberol (36) từ Sinularia gibberosa vào năm 1995 31, nó cho
thấy khả năng gây độc đáng kể đối với sự tăng trưởng của các dòng tế bào HT29 và
P388, với các giá trị ED50 tương ứng là 0,50 và 11,7 µgmL. Một cembranofuran
(67) đã được phát hiện năm 1993 62 từ S. dissecta ở bờ biển Mandapam, Ấn Độ
thể hiện hoạt tính ức chế enzym acetyl cholinesterase in vitro. Cembranofuran (67)
thể hiện hoạt tính Ache E đối với não chuột (trạng thái căng thẳng Wister). Ba
ditecpen dạng cembranoit có chứa nitơ sinularamine I (70), sinularamine II (71) và
sinularamine III (72), m i chất sở hữu một nhóm dimetylamino được phân lập từ
các loài san hô mềm ở Okinawa thuộc chi Sinularia 34, cấu trúc phân tử của
chúng đã được xác định bằng việc phân tích phổ và các chuyển hoá hoá học. Các
dạng cấu trúc biến đổi của các sinularamine IIII (7375) được phân lập từ san hô
mềm ở Okinawa của loài Sinularia 42.
(34) (35) (36) (37)
O
O
O
H
H
H O
MeO
O
O
O
H
O
H O
Me
O
O O
R
R
H O
OAc
O H
OAc
H O
CMe=CH
2
O H
O
H O
CHMe
2
O H
O
MeO
2 C
O
CMe=CH
2
O
O
O
O
O H
O
O
O
O
C
O
H O
O
O H
C H
211
(38)
(39)
(40) (41)
(42) (43) (44) (45)
(46)
(47) (48) (49)
(50)
(51) (52) (53)
(54) (55)
(56)
(57)
(58)
(59) (60)
(61): (7Z), 1
EpileptocladolideA
(62): (7E), LeptocladolideA
(63) (64) (65) (66)
(67)
(68)
(69) (70): R,R’=O
(71): R=H, R’=βOAc
O
AcO
O
O
O
C H
2
O
O
O H
H O
C H
2
H O
O
O
H
C H
2
OAc
H O
O O H O H OMe
O
O
O H
O
O
O
O H O H
C H
2
H O
C H
2
MeO
O H O
C H
2
O H
O
O H
O H O
O H
O
O H
O
O
O H
O
C H
2
H O
H
O
O
O H OAc
C H
2
O
O O
H
C H
2
MeO
2 CH 2 C
O
O
H
H
O H
H
H
O H O
O
H O O H
O H O
O
H O O H
O H
O
O H
H O
C H
2
O H
MeO
O O
O
H O
O
O
O H
O H
C H
2
O H
H
O
O
O
O
H O
OEt
O
O
O
H
H O O
O
H O
O
O
H
H O O
H
O
O
O
O
O
O
H O
OEt
O
CO
2 Me
CMe=CH
2
O
O
H
O
O
O
CMe=CH
2
COOMe
O
O
O
OAc
O
O
CMe=CH
2
COOMe
O
O
OAc
O
O
CMe=CH
2
COOMe
O
O
OAc
H O
O
CMe=CH
2
COOMe
O COOMe
O H
O
CMe=CH
2
COOMe
O
OAc
O
O H
O
CMe=CH
2
COOMe
O COOMe
H O
OMe
O
O
R R
H
H
NMe
2
O12
(72) (73): R,R’=O
(74): R=H, R’=βOAc (75) (76)
(77)
(78)
(79) (80) (81)
(82)
(83) (84) (85)
(86) (87) (88) (89)
(90) (91) (92)
(93)
(94)
(95)
(96)
(97)
(98)
(99) (100) (101)
(102)
(103) (104) (105)
O
O
H
H
NMe
2
OAc
OAc O
O
O
R
R
NMe
2
H
O
O
NMe
2
H
O
AcO
O
O
H O
O
CMe=CH
2
O H
O
O CMe
O 2
O
H
O
O
H
O H
O CMe=CH
O 2
O
O
O
H
R
2
R
1 O O
O
O
O
O H
O CMe=CH
O 2
O
O
O
O H
H
O CMe=CH
O 2
O
O COOMe
H
O O CMe=CH 2
O
O
H
O H
O
O O
O
O
H
O
C H
2
H
5
O CMe=CH
O 2
O
O
H O
H
O
H
O
O
O
H O
O
O
O
O
H O
O
H
H
H
H
O O
O
O
H
O
C H
2
H
OMe
O O
O
O
H
O
C H
2
H
O
H
O CMe=CH
O 2
O
O
H O
H
O
H
O CMe=CH
O 2
O
O
H
O
H
O CMe=CH
O 2
O
O
H
O
H
O H
O
H H
O O H
H
O
H
O
H
H
O
O
CO
2 Me
O
O
OMe
MeO
2 C H C
2
H
O H
C H
3
CH
2 OH C H 3
O H
O
C H
3
O
C H
O 3
H
AcO
O
O
H
C H
2
OAc
H
O
H
C H
2
H
AcO
H
C H
2
H O
H
AcO
AcO
O
H
CMe=CH
2
O H
H O
MeO
2 C
H
CO
2 Me
OMe O
H
CMe=CH
2
O H
H O
MeO
2 C
H
CO
2 Me
OMe O
O H
H
H O
MeO
2 C
H
CO
2 CH 2 Me
OMe13
Hợp chất yanarolide (109), một chất mới, có bộ khung cacbon dạng bốn
vòng đã được phát hiện trong một loài san hô mềm thuộc chi Sinularia ở Okinawa
33. Mẫu san hô mềm S. dissecta từ Ấn Độ đã cho một hợp chất norditecpen bốn
vòng, dissectolideA (108), vào năm 1983 14.
Một loài san hô mềm Sinularia khác ở Okinawa chứa hợp chất
sinulariadiolide (111), hợp chất có hai vòng lacton, trong đó một vòng 5 cạnh và
một vòng 9 cạnh 32. Một mẫu S. nanolobata của Nhật Bản đã được phát hiện có
chứa các ditecpen dạng amphilectane, sinulobatin AD (99102) 78. Đây là báo
cáo đầu tiên về các ditecpenoit dạng amphilectane từ san hô mềm. Các sinulobatin
AC (99101) thể hiện hoạt tính gây độc tế bào đối với L1210, với giá trị IC50 tương
ứng là 3,0; 4,8 và 3,2 mgmL, và kháng lại tế bào KB với giá trị IC50 tương ứng là
5,1; 7,7 và 4,5 mgmL. Các hợp chất havellockate (52), một ditecpenoit dạng seco
và spiro lacton, được phân lập từ S. ganosa năm 1998 10, mẫu san hô mềm được
thu thập từ đảo Havellock thuộc nhóm các quần đảo Andaman và Nicobar ở Ấn Độ
Dương.
(106) (107) (108)
(109) (110) (111)
(112) (113) (114)
O
O H
H
H O
H
3 CH 2 CO 2 C
H
CO
2 CH 2 Me
OCH
H 2 Me
O
H C
2
O H
CO
2 Me
O H
O
H H
H
O
O
O
H O
H O
H
H O
O
H H
O
O O
H
H
H
O
O
Me
Me
2 HC
C H
2 O
H
OAc
H O
O
O
O O H
MeO
2 C
O
O H
H
H
O
O
O
O
O
H H
H H
H
O
H H
O H
H O
H H
O H
H
O14
(115) (116)
(117)
(118) (119) (120)
Năm 1998, từ một mẫu san hô mềm S. dissecta ở miền Nam Ấn Độ đã phân
lập được một ditecpen, rameswarolide (107), có một bộ khung ba vòng 576 61.
Một norditecpenoit mới, ineleganolide (112) được phân lập từ S. inelegans 26, cho
thấy khả năng gây độc tế bào đối với dòng tế bào P388 với ED50 ở mức 3,82
mgmL. Một loài Sinularia được thu thập ở Ấn Độ đã phân lập được hợp chất
norditecpen mới, horiolide (93), được đặc trưng bởi một bộ khung cấu trúc carbon
mới có một vòng cyclohexan sáu cacbon gắn nhóm isopropylen, một nhóm
cacbonyl và một vòng bảy cacbon gắn liền với vòng lacton năm cacbon.
Sinuflexolide (53), dihydrosinuflexolide (54) và sinuflexibilin (55) được chiết tách
từ một mẫu san hô mềm S. flexibilis ở Đài Loan 25. Hợp chất (53) và (55) thể hiện
hoạt tính gây độc tế bào mạnh đối với sự phát triển của các dòng tế bào A549, HT
29, KB và P388, trong khi (54) là chỉ thể hiện hoạt tính với dòng tế bào P388.
Ngoài một số hợp chất chuyển hóa đã được biết đến, các hợp chất ditecpen dạng
norcembrane mới như: leptocladolide A (58), B (59) và C (60) đã được phân lập từ
loài san hô mềm S. leptoclados được thu thập ở Đài Loan, trong khi (58) và các hợp
chất có liên quan như: 1epileptocladolideA (61) và (7E)leptocladolideA (62)
được phân lập từ các dịch chiết ethanol của S. parva 7. Cả hai hợp chất (58) và (62)
đều thể hiện độc tính gây độc tế bào vừa phải đối với dòng tế bào ung thư KB và
Hepa 59TVGH, trong đó hợp chất (6) có hoạt tính k m hơn. Hai ditecpenoit
nanolobatin A (113), B (114) và norditecpenoit nanolobatinC (115) được phân lập
từ san hô mềm Đài Loan S. nanolobata 6. Nanolobatin A (113) và B (114) thể
hiện hoạt tính gây độc tế bào ở mức độ trung bình đối với các dòng tế bào KB và
Hepa 59TVGH (giá trị ED50 tương ứng là 7,3 và 7,6 µgL chống lại sự phát triển
của dòng tế bào KB; 4,5 và 8,3 µgL chống lại sự phát triển của dòng tế bào Hepa
O
H H
OAc
H
O
O
H O
O H
O H
O
O
O H
O H O H
H O H
H
O
H O H
H
H O H
H
OR
R = H , M e15
59TVGH). Norditecpenoit nanolobatinC (115) thể hiện hoạt tính gây độc tế bào
tương đối yếu đối với Hela, NCIH 661 và các tế bào KB (giá trị ED50 tương là 15,9;
19,0 và 19,5 µgmL) và không có tác động tới các dòng tế bào Hepa 59TVGH và
Med. Các hợp chất scabrolide AD (8689) được phân lập từ một loài san hô mềm S.
scabra thu thập ở biển Đài Loan 64; các scabrolide EG (9092) đã được chiết
tách từ cùng một loài san hô mềm trên 5. Norditecpen (88) thể hiện hoạt tính gây
độc tế bào nh tới các dòng tế bào Hepa 59TVGH và KB; hợp chất scabrolideE ba
vòng (90) cho thấy khả năng gây độc mạnh (ED50 tương ứng là 0,5 và 0,7 µgmL).
Hợp chất ineleganene (95) thể hiện hoạt tính gây độc tế bào đối với các dòng tế bào
A549 và P388, với các giá trị GI50 tương ứng là 3,63 và 0,20 µgL 20.
Những năm gần đây các nhà khoa học trên thế giới liên tiếp công bố nhiều
công trình với nhiều chất mới có hoạt tính sinh học từ san hô mềm Sinularia, điều
này thể hiện sự quan tâm của các nhà khoa học đến chi Sinularia nói riêng và san
hô mềm nói chung.
Năm 2011, tám cembranoit mới, carassarine AH (121128) đã được phân
lập từ loài san hô mềm Formosa S. crassa 21. Các hợp chất 121123 đại diện cho
các cembranoit rất hiếm với vòng tetrahydrofuran cầu nối 1,12oxa, trong khi 124
và 125 được phát hiện lần đầu tiên là các cembranoit tetrahydrofuran cầu nối 1,11
oxa. Cấu hình tuyệt đối của 126 được xác định bằng cách sử dụng phương pháp
Mosher. Các hợp chất 126 và 128 được tìm thấy có khả năng ức chế đáng kể sự
biểu hiện của hai protein tiền kháng viêm iNOS và COX2 ở hàm lượng 10 µM,
trong khi các hợp chất 124128 cho thấy không có khả năng gây độc tế bào đối với
dòng tế bào ung thư gan người lựa chọn. Hoạt tính kháng viêm của các ditecpenoit
121128 chống lại sự tích tụ của các protein tiền viêm iNOS và COX2 trong các tế
bào đại thực bào RAW264.7 được kích thích với LPS được đánh giá bằng cách sử
dụng phân tích biểu đồ mi n dịch. Ở nồng độ 10 mM (Hình 1.6), hợp chất 128 đã
cho thấy làm giảm đáng kể mức độ protein iNOS (35,8 ±10,7%), so với các tế bào
kiểm soát kích thích chỉ với LPS. Ở nồng độ tương tự, hợp chất 126 có thể làm
giảm biểu hiện COX2 (65,6 ±6,2%) bằng cách xử lý LPS. Hoạt tính gây độc tế bào
của các ditecpenoit 124128 chống lại các dòng tế bào ung thư HepG2, HepG3, CF
7, MDAMB231, và A549 cũng đã được đánh giá. Kết quả cho thấy các hợp chất16
thử nghiệm đã được tìm thấy là không hoạt tính (IC50 > 20 mM) đối với các dòng tế
bào ung thư trên sau 72 giờ tiếp xúc.
R O
2
R
1
O
OR
3
1
2
3
4
5
6
9
1 0 1 1
1 2
1 3
1 4
1 5
1 6
1 7
1 8
1 9
2 0
7
8
121: R1=CH3, R2=OH, R3=H
121a: R1=CH3, R2=OH, R3=Ac
122: R1= OH, R2= CH3, R3=Ac
123: R1= OH, R2= CH3, R3=CHO
124: R1= OH, R2= CH3
125: R1=CH3, R2=OH
126: R1= OH, R2= H
127: R1=H, R2=OH 128
Hình 1.3 (A) thể hiện biểu đồ mi n dịch cho iNOS và βactin, và mật độ
tương đối của iNOS; (B) thể hiện biểu đồ mi n dịch cho COX2 và βactin, và mật
độ tương đối của COX2.
Hình 1.3 Hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập từ S. crassa
(Số liệu được biểu thị dưới dạng giá trị trung bình ± sai số chuẩn (n=6). Cường độ tương
đối của nhóm đối chứng đơn LPS được quy 100%)
Khác biệt lớn so với nhóm đối chứng (P
