Phân lập, xác định cấu trúc và đánh giá hoạt tính ức chế tế bào ung thư một số hợp chất hóa học từ loài thực vật Tri mẫu (Anemarrhena asphodeloides )

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

ĐÀO MAI PHƢƠNG

PHÂN LẬP, XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT

TÍNH ỨC CHẾ TẾ BÀO UNG THƢ MỘT SỐ HỢP CHẤT

HÓA HỌC TỪ LOÀI THỰC VẬT TRI MẪU

(Anemarrhena asphodeloides )

Ngành: Hóa hữu cơ

Mã số: 8.44.01.14

LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. PHẠM VĂN KHANG

THÁI NGUYÊN - 2018

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu,

kết quả nêu trong luận văn này là trung thực chưa từng được ai công bố trong

bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác.

Học viên

Đào Mai Phƣơng

NHẬN XÉT CỦA

KHOA CHUYÊN MÔN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

HƢỚNG DẪN

ii

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành bày tỏ lòng kính trọng và lời cảm ơn sâu sắc của mình

tới TS. Phạm Văn Khang - người thầy đã tin tưởng giao đề tài, tận tình hướng

dẫn, động viên và tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học

tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn. Đồng thời tôi xin gửi lời cảm ơn tới các

thầy cô giáo và các học viên cao học K24 trong phòng thí nghiệm Hóa hữu cơ

đã tạo môi trường nghiên cứu khoa học thuận lợi giúp đỡ tôi hoàn thành các

kế hoạch nghiên cứu.

Tôi xin chân thành cảm ơn các em sinh viên nghiên cứu đề tài khoa học

hợp chất thiên nhiên đã cùng cộng tác với tôi trong trong việc tiến hành các

thí nghiệm thuộc đề tài luận văn.

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, Ban lãnh đạo

khoa Hóa và phòng Đào tạo sau đại học - trường Đại học Sư phạm Thái

Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn này.

Thái nguyên, tháng 5 năm 2018

Học viên

ĐÀO MAI PHƢƠNG

iii

MỤC LỤC

Trang

Trang bìa phụ

Lời cam đoan .......................................................................................................... i

Lời cảm ơn.............................................................................................................ii

Mục lục .................................................................................................................iii

Danh mục chữ viết tắt dùng trong luận văn.......................................................... iv

Danh mục các bảng................................................................................................ v

Danh mục các hình ............................................................................................... vi

MỞ ĐẦU............................................................................................................... 1

Chƣơng 1. TỔNG QUAN.................................................................................... 3

1.1. Khái quát về loài Tri mẫu (Anemarrhena asphodeloides Bunge) ................. 3

1.1.1. Đặc điểm thực vật học.......................................................................... 3

1.1.2. Công dụng của loài Tri mẫu

[1]

.............................................................. 5

1.2. Tình hình nghiên cứu về hoạt tính sinh học loài Tri mẫu .............................. 5

1.3. Tình hình nghiên cứu thành phần hóa học của loài Tri mẫu ........................ 14

1.3.1. Nhóm hợp chất saponin...................................................................... 14

1.3.2. Nhóm hợp chất phenolic..................................................................... 21

Chƣơng 2. THỰC NGHIỆM ............................................................................ 25

2.1. Hóa chất và thiết bị phân lập ........................................................................ 25

2.1.1. Hóa chất.............................................................................................. 25

2.1.2. Hóa chất và tế bào dùng để thử hoạt tính sinh học ............................ 25

2.1.3. Thiết bị................................................................................................ 25

2.2. Phương pháp xử lý mẫu thực vật, chiết tách và xác định cấu trúc các chất

phân lập được....................................................................................................... 26

2.2.1. Xử lý mẫu thực vật............................................................................. 26

2.2.2. Chiết tách các chất.............................................................................. 26

2.2.3. Xác định cấu trúc các chất.................................................................. 26

2.3. Phương pháp thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào ung thư......................... 26

2.3.1. Vật liệu và hóa chất............................................................................ 26

2.3.2. Phương pháp xác định tính độc tế bào ung thư (cytotoxic assay)...... 27

2.4. Chiết xuất hợp chất từ thân rễ Tri mẫu......................................................... 28

iv

2.4.1. Chiết xuất cao etanol từ thân rễ của loài Tri mẫu ............................. 28

2.4.2. Phân lập, tinh chế các hợp chất .......................................................... 28

2.4.3. Các giá trị phổ

1H, 13C-NMR của AA1, AA2 và AA3....................... 31

2.4.4. Xác định hoạt tính độc tế bào trên dòng tế bào HeLa ( tế bào ung

thư cổ tử cung) và tế bào A549 (tế bào ung thư gan)................................... 32

Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................ 34

3.1. Kết quả phân lập các hợp chất...................................................................... 34

3.2. Kết quả xác định cấu trúc của hợp chất........................................................ 34

3.2.1. Phân tích cấu trúc hợp chất AA1........................................................ 34

3.2.2. Phân tích cấu trúc hợp chất AA2........................................................ 41

3.2.3. Phân tích cấu trúc hợp chất AA3........................................................ 47

3.3. Kết quả nghiên cứu hoạt tính độc tế bào trên dòng tế bào ung thư HeLa

(cổ tử cung) và A549 (tế bào ung thư gan).......................................................... 52

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................... 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................. 56

PHỤ LỤC

iv

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN

13C-NMR :

13C-Nucler Magnetic Resonance

: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C

1H-NMR :

1H-Nucler Magnetic Resonance

: Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H

NOESY : Nuclear Overhauser Spectroscopy

: Phổ tương quan hai chiều H-H

DEPT : Distortionless Enhancement by Polarisation Tranfer

: Phổ DEPT

ESI-Ms : Electron Impact Mass Spectroscopy

: Phổ khối lượng

HMBC : Heternuclear multiple - Bond Corelation

: Phổ tương quan hai chiều H-C

HSQC

RP

NP

: Heternuclear Spectroscopy- Quantum Coherence

: Phổ tương tác C-H

: Reversed – Phase Chromatography

: Normal – Phase Chromatography

v

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Kết quả hạ đường huyết của dịch chiết nước Tri mẫu [3]................ 11

Bảng 1.2. Kết quả hạ đường huyết của cao Tri mẫu chiết bằng cồn 80o [3].... 11

Bảng 3.1: Mốt số tín hiệu cộng hưởng trên 1H-NMR của chất AA1 và

Sarsasapogenin................................................................................. 35

Bảng 3.2. Giá trị phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1H và 13C.................................. 37

Bảng 3.3. Sự tương quan giữa HC của chất AA3.......................................... 50

Bảng 3.4: Tác động gây độc tế bào ung thư của các mẫu nghiên cứu .............. 53

vi

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Hình vẽ mô tả loài Tri mẫu.................................................................4

Hình 1.2. Hình ảnh loài Tri mẫu..........................................................................4

Hình 2.1. Sơ đồ sắc kí cột silicagel từ cao chiết n-butanol ...............................29

Hình 3.1. Phổ

1H-NMR của chất AA1 ..............................................................34

Hình 3.2. Phổ

13C-NMR của chất AA1 .............................................................36

Hình 3.3. Phổ DEPT-135 của chất AA1............................................................36

Hình 3.4. Phổ HSQC của chất AA1 ..................................................................39

Hình 3.5. Sự tương quan giữa HC của chất AA1 (HMBC)..........................39

Hình 3.6. Phổ MS của chất AA1 .......................................................................40

Hình 3.7. Công thức cấu tạo của AA1...............................................................41

Hình 3.8. Phổ

1H-NMR của chất AA2 ..............................................................42

Hình 3.9. Phổ

13C-NMR của chất AA2 .............................................................43

Hình 3.10. Phổ DEPT-135 của chất AA2..........................................................43

Hình 3.11. Phổ HSQC của chất AA2 ................................................................45

Hình 3.12. Sự tương quan giữa HC của chất AA2 (HMBC)........................45

Hình 3.13. Phổ MS của chất AA2 .....................................................................46

Hình 3.14. Công thức cấu tạo của AA2.............................................................47

Hình 3.15. Phổ

1H-NMR của chất AA3 ............................................................48

Hình 3.16. Phổ

13C-NMR của chất AA3 ...........................................................48

Hình 3.17. Phổ HSQC của chất AA3 ................................................................49

Hình 3.18. Sự tương quan giữa HC của chất AA3 (HMBC).........................50

Hình 3.19. Phổ khối lượng của AA3 .................................................................51

Hình 3.20. Công thức cấu tạo của AA3.............................................................51

Hình 3.21. Hình ảnh ức chế tế bào A549 ..........................................................54

Hình 3.22. Hình ảnh ức chế tế bào Hela............................................................54