viện HàN LÂM khoa học công nghệ việt nam ViƯn c«ng nghƯ sinh häc CHÂU NGỌC ĐIỆP NGHIÊN CỨU TÌM KIẾM CÁC HOẠT CHẤT GÂY ĐỘC TẾ BÀO UNG THƯ TỪ LỒI SAN HƠ MỀM MENELLA WOODIN Ở VÙNG BIỂN CÔ TÔ LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC HÀ NỘI, 2019 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC Châu Ngọc Điệp NGHIÊN CỨU TÌM KIẾM CÁC HOẠT CHẤT GÂY ĐỘC TẾ BÀO UNG THƢU TỪ LỒI SAN HƠ MỀM MENELLA WOODIN Ở VÙNG BIỂN CƠ TƠ Chun ngành: Hóa sinh học Mã số: 9420116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Hoài Nam Viện Hóa sinh biển PGS.TS Đỗ Thị Thảo Viện Cơng nghệ sinh học Hà Nội, 2019 Lời cảm ơn Trước tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới TS Nguyễn Hoài Nam PGS.TS Đỗ Thị Thảo hai thầy hướng dẫn tận tình, chu đáo, chia sẻ kinh nghiệm quí báu tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành luận án Tôi xin cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam Viện Hóa sinh Hữu Thái Bình Dương - Phân Viện Viễn đơng Liên Xơ, Viện Hàn lâm Khoa học Nga, Liên Bang Nga tạo điều kiện cho tơi làm việc, hồn thành thủ tục giấy tờ học tập phòng thí nghiệm để thực tốt luận án Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới tập thể Phòng Dược liệu biển, Viện Hóa sinh biển giúp đỡ tơi suốt thời gian thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán Phòng Thử nghiệm sinh học, Viện Công nghệ Sinh học, giúp đỡ tơi hồn thành nghiên cứu hoạt tính sinh học Tôi xin cảm ơn GS.TS Valentin A Stonik cộng Viện Hóa sinh Hữu Thái Bình Dương giúp đỡ tơi thời gian thực tập Viện Tôi xin cảm ơn GS.TS Đỗ Công Thung cán kiêm thợ lặn Viện Tài nguyên Môi trường biển, giúp đỡ tạo điều kiện cho tơi q trình thu mẫu ngồi biển Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới sở đào tạọ Viện Công nghệ sinh học ThS Bùi Thị Hải Hà cán phụ trách đào tạo giúp đỡ tơi suốt q trình học tập Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè cổ vũ, động viên tơi hồn thành luận án Tơi xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng … năm 2019 Tác giả NCS Châu Ngọc Điệp i Lời cam đoan Tơi xin cam đoan: Đây cơng trình nghiên cứu tơi thực hiện, số kết có cộng tác với cộng khác Các số liệu, kết nêu luận án trung thực, số kết lần cơng bố tạp chí khoa học chun ngành có uy tín với đồng ý cho phép đồng tác giả Phần lại chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày … tháng … năm 2019 Tác giả NCS Châu Ngọc Điệp ii MỤC LỤC Lời cảm ơn………………………………………………………………………………………… Lời cam đoan……………………………………………………………………………………… MỤC LỤC………………………………………………………………………………………… DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT…………………………… DANH MỤC CÁC BẢNG…………………………………………………………………… DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ĐẶT VẤN ĐỀ CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 1.1.1 1.1.2 1.1.3 1.2 Đặc điểm chung san hô mềm Đặc điểm sinh học san hô mềm Đặc điểm sinh sản Đặc điểm phân bố Tình hình nghiên cứu thành phần hóa học hoạt tính gây bào ung thƣ giống Menela 1.2.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.2.2 Tình hình nghiên cứu số lồi san hô mềm Việt Nam 1.3 Giới thiệu lồi san hơ mềm Menella woodin CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp xử lý mẫu, tạo dịch chiết 2.2.2 Phương pháp phân lập xác định cấu trúc hóa học 2.2.3 Phương pháp thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào ung thư 2.2.4 Phương pháp xác định hoạt tính ức chế sản sinh ROS CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Thu mẫu, xử lý mẫu, tạo dịch chiết 3.2 Sàng lọc hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ mẫu dịch chiết 3.3 Phân lập hợp chất từ loài Menella woodin iii 3.4 Thông số vật lý kiện phổ hợp chất phân lập đƣợc 37 3.4.1 Hợp chất MW1 (Menellsteroid E): 1β,3β,5α,11β tetrahydroxycholestan-6-one (chất mới) 37 3.4.2 Hợp chất MW2 (Menellsteroid F): Cholest-24-ene-3β,5α,6β,11βtetraol (chất mới) 38 3.4.3 Hợp chất MW3 (Menellsteroid G): 24-methylcholest-24(28)-ene-3β, 5α,6β,11β-tetraol (chất mới) 39 3.4.4 Hợp chất MW4 (Menellsteroid H): 24-Norcholest-22(E)-ene 3β,5α,6β,11β-tetraol (chất mới) 40 3.4.5 Hợp chất MW5: cholest-3β,5α,6β,11β-tetraol 41 3.4.6 Hợp chất MW6: Menellsteroid B 41 3.4.7 Hợp chất MW7: (22E,24S)-24-methyl-5α-cholesta-7,22 diene- 3β,5α,6β,9-tetraol 42 3.4.8 Hợp chất MW8: (1S,2R,8S,10R)-1,8-epoxy-2-hydroxy-guaian-3,5,7trien-12,8-olide (chất mới) 42 3.4.9 Hợp chất MW9: (1R,2S,8S,10R)-1,2-dihydroxy-8-methoxy-guaian3,5,7-trien-12,8-olide (chất mới) 43 3.4.10 Hợp chất MW10: Menelloide F (chất mới) 44 3.4.11 Hợp chất MW11: Menelloide G (chất mới) 45 3.4.12 Hợp chất MW12: Menverin A 46 3.4.13 Hợp chất MW13: Menverin B 46 3.4.14 Hợp chất MW14: Menverin C 46 3.4.15 Hợp chất MW15: Menverin F 47 3.4.16 Hợp chất MW16: Menelloide B 47 3.4.17 Hợp chất MW17: 1S*,4S*,5S*,10R*-4,10-Guaianediol 48 3.5 Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ hợp chất phân lập đƣợc 48 3.6 Xác định hoạt tính ức chế sản sinh ROS 49 CHƢƠNG 4: BÀN LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 51 iv 4.1 Hoạt tính gây độc tế bào dịch chiết thô 51 4.2 Xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập đƣợc 51 4.2.1 Hợp chất MW1: Menellateroid E (1β,3β,5α,11β tetrahydroxycholestan-6-one) (chất mới) 51 4.2.2 Hợp chất MW2: Menellsteroid F (Cholest-24-ene-3β,5α,6β,11β- tetraol) (chất mới) 53 4.2.3 Hợp chất MW3: Menellsteroid G (24-methylcholest-24 (28)-ene3β,5α,6β,11β-tetraol) (chất mới) 54 4.2.4 Hợp chất MW4: Menellsteroid H (24-Norcholest-22(E)-ene3β,5α,6β,11β-tetraol) (chất mới) 55 4.2.5 Hợp chất MW5: cholest-3β,5α,6β,11β-tetraol 56 4.2.6 Hợp chất MW6: Menellsteroid B (cholest-22-ene-3β,5α,6β,11βtetraol) 58 4.2.7 Hợp chất MW7: (22E,24S)-24-methyl-5α-cholesta-7,22-diene- 3β,5α,6β, 9-tetraol 59 4.2.8 Hợp chất MW8: (1S,2R,8S,10R)-1,8-epoxy-2-hydroxy-guaian-3,5,7trien-12,8-olide (chất mới) 61 4.2.9 Hợp chất MW9: (1R,2S,8S,10R)-1,2-dihydroxy-8-methoxy-guaian-3, 5,7-trien-12,8-olide (chất mới) 64 4.2.10 Hợp chất MW10: Menelloide F (chất mới) 67 4.2.11 Hợp chất MW11: Menelloide G (chất mới) 69 4.2.12 Hợp chất MW12: Menverin A 71 4.2.13 Hợp chất MW13: Menverin B 72 4.2.14 Hợp chất MW14: Menverin C 73 4.2.15 Hợp chất MW15: Menverin F 74 4.2.16 Hợp chất MW16: Menelloide B 76 4.2.17 Hợp chất MW17: 1S*,4S*,5S*,10R*-4,10-Guaianediol 77 4.3 Hoạt tính gây độc tế bào ung thƣ hợp chất phân lập đƣợc 80 4.4 Hoạt tính ức chế sản sinh ROS 80 v KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 82 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 83 TÓM TẮT LUẬN ÁN BẰNG TIẾNG ANH 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Ac CC CD CH2Cl2 CHCl3 13 C-NMR H- H COSY CTPT DEPT ESI-MS Et EtOAc Hep-G2 HL-60 HMBC H-NMR vii HPLC HR-ESI-MS IC50 IR J (Hz) KB LD50 LNCaP LU-1 MCF-7 Me MeOH Mp MPLC n-Hexane NIH/3T3 NOESY OD OMe viii Phổ HSQC hợp chất MW13 Phổ HMBC hợp chất MW13 53 Phổ COSY hợp chất MW13 Phổ ROESY hợp chất MW13 54 Phụ lục 14: Dữ kiện phổ hợp chất: Menverin C (MW14) Phổ H-NMR hợp chất MW14 Phổ 13 C-NMR hợp chất MW14 55 Bảng số liệu phổ NMR hợp chất MW14 C 10 11 12 13 14 15 a δ menverin C (Zhang W, 2004), bđo CDCl C 56 Phổ HSQC hợp chất MW14 Phổ HMBC hợp chất MW14 57 Phụ lục 15: Dữ kiện phổ hợp chất: Menverin F (MW15) Phổ H-NMR hợp chất MW15 Phổ 13 C-NMR hợp chất MW15 58 Bảng số liệu phổ NMR hợp chất MW15 C 10 11 12 13 14 15 a δ menverin F (Li L, 2008), bđo CDCl C bị chồng lấp 59 Phổ HSQC hợp chất MW15 Phổ HMBC hợp chất MW15 60 Phụ lục 16: Dữ kiện phổ hợp chất: Menelloide B (MW16) Phổ H-NMR hợp chất MW16 Phổ 13 C-NMR hợp chất MW16 61 Bảng số liệu phổ NMR hợp chất MW16 C 10 11 12 13 14 15 a δ menelloide B (Kao SY, 2011), bđo CD C hiệu bị chồng lấp 62 Phổ HSQC hợp chất MW16 Phổ HMBC hợp chất MW16 63 Phụ lục 17: Dữ kiện phổ hợp chất: 1S*,4S*,5S*,10R*-4,10-Guaianediol (MW17) Hình 4.130 Phổ H-NMR hợp chất MW17 Hình 4.131 Phổ 13 C-NMR hợp chất MW17 64 Bảng số liệu phổ NMR hợp chất MW17 C 10 11 12 13 14 15 a δC 1S*,4S*,5S*,10R*-4,10-guaianediol (Zhang GW, 2006a), b c d đo in CDCl3, 125 MHz, 500 MHz 65 Phổ HSQC hợp chất MW17 Phổ HMBC hợp chất MW17 66 Phụ lục 18: Một số hình ảnh thu thập mẫu quần đảo Cô Tô (Tháng 04/2014) 67 ... học hoạt tính gây độc tế bào ung thư số hợp chất phân lập từ loài san hô mềm Menella woodin thu thập vùng biển Cô Tô - Quảng Ninh 4 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Đặc điểm chung san hô mềm. .. HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC Châu Ngọc Điệp NGHIÊN CỨU TÌM KIẾM CÁC HOẠT CHẤT GÂY ĐỘC TẾ BÀO UNG THƢU TỪ LỒI SAN HƠ MỀM MENELLA WOODIN Ở VÙNG BIỂN CƠ TƠ Chun ngành:... 2016) từ loài Menella sp phân lập Cả hợp chất (20) (21) thể hoạt tính gây độc tế bào hai dòng tế bào ung thư thực quản Eca9706 tế bào ung thư tử cung HeLa người Trong hợp chất (21) thể hoạt tính