Đây là công trình nghiên cứu đầu tiên về thành phần hóa học và hoạt tính
gây độc tế bào ung thư của hai loài hải miên R. globostellata và A. aaptos thu thập ở
vịnh Vân Phong, tỉnh Khánh Hòa. Bằng cách sử dụng kết hợp các phương pháp sắc
ký và các phương pháp phổ hiện đại đã phân lập và xác định cấu trúc 21 hợp chất từ
hai loài hải miên R. globostellata và A. aaptos ở vùng biển Nam Trung bộ Việt
Nam, trong đó có 11 hợp chất mới.
Kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học
- Từ loài R. globostellata đã phân lập và xác định cấu trúc 12 hợp chất (RG1-
RG12): bao gồm 7 hợp chất mới RG1-RG6 và RG11 được đặt tên là:
rhabdaglostelone A-C (RG1-RG3), rhabdastrenone A-C (RG4-RG6),
rhabdastrenone D (RG11) và 5 hợp chất đã biết: rhabdastrellin G (RG7),
isogeoditin A (RG8), stelliferin A (RG9), 13-(E)-isogeoditin A (RG10) và 2,3-
dihydro-3-hydroxy-2-methylinden-1-one (RG12).
- Từ loài A. aaptos đã phân lập và xác định cấu trúc 9 hợp chất alkaloid (AA1-
AA9), trong đó có 4 hợp chất mới: 9-methoxy-N-demethylaaptanone (AA1), 3,5-
dicarbomethoxy-1,6-naphthyridine (AA2), aaptosvanphong A (AA3),
aaptosvanphong B (AA4) và 5 hợp chất đã biết: 2-methoxy-3-oxoaaptamine (AA5),
8,9,9-trimethoxy-9H-benzo[de][1,6]-naphthyridine (AA6), demethyl(oxy)aaptamine
(AA7), 2,3-dihydro-2,3-dioxoaaptamine (AA8) và 5H,7H,9H-9S-hydroxyimidazo[1,5-a]pyridine-1,3-dione (AA9).
158 trang |
Chia sẻ: huydang97 | Ngày: 27/12/2022 | Lượt xem: 319 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận án Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào ung thư của hai loài hải miên Rhabdastrella Globostellata và Aaptos Aaptos ở Việt Nam, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
nh của hợp chất AA1
Hợp chất AA1 thu được dưới dạng chất rắn màu vàng nhạt. Khảo sát trên
bản mỏng TLC nhận thấy hợp chất AA1 phản ứng dương tính với dung dịch của
Dragendorff, gợi ý hợp chất AA1 là một hợp chất alkaloid. Trên phổ khối phân giải
cao HR-ESI-MS của hợp chất AA1 xuất hiện píc ion giả phân tử tại m/z 259,0710
[M+H]+, cho phép xác định cấu trúc của hợp chất này là C13H10N2O4 (tính toán lý
thuyết cho công thức C13H11N2O4: 259,0713). Từ đó, tính được độ bất bão hòa của
100
hợp chất AA1 là DBE = 10. Phổ 1H NMR của hợp chất AA1 xuất hiện hai tín hiệu
proton doublet có tương tác spin với nhau tại δH 8,79 (d, J = 5,0 Hz) và 7,16 (d, J =
5,0 Hz), một tín hiệu proton singlet tại δH 8,34. Bên cạnh đó là tín hiệu của hai
nhóm methoxy tại δH 4,14 (s) và 4,27 (s). Các tín hiệu proton tại δH 8,79 và 7,16
cũng như giá trị hằng số spin coupling J = 5,0 Hz cho thấy hợp chất này thuộc
nhóm chất aaptamine alkaloid đã được tìm thấy từ các loài Aaptos ở Việt Nam cũng
như trên thế giới [27, 28, 48, 56]. Phân tích phổ 13C NMR của hợp chất AA1 cho
thấy tín hiệu cộng hưởng của 13 nguyên tử carbon. Trong đó, có 8 carbon không
liên kết với hydro tại δC 114,8, 124,4, 142,0, 142,5, 154,1, 152,8, 159,2 và 176,7; ba
carbon methine tại δC 107,4, 117,6 và 152,8 và hai nhóm methoxy tại δC 57,4 và
62,9. Theo tổng quan tài liệu về giống Aaptos ở trên, so sánh dữ liệu phổ 1H-và 13C
NMR của hợp chất AA1 với hợp chất N-demethylaaptanone [28] cho thấy, số liệu
phổ của hai hợp chất này tương đối phù hợp. Tuy nhiên điểm khác biệt dễ nhận thấy
đó là hợp chất N-demethylaaptanone chỉ có một nhóm methoxy, trong khi đó hợp
chất AA1 được phân tích là có hai nhóm methoxy. Như vậy có thể dự đoán hợp chất
AA1 có cấu trúc tương tự như hợp chất N-demethylaaptanone nhưng có hai nhóm
methoxy. Trên phổ HMBC cho thấy tương tác giữa proton tại δH 8,79 và C-3 (δC
107,4), C-3a (δC142,0), C-9a (δC 142,5); giữa proton tại δH 7,16 và C-2 (δC 152,8),
C-3a (δC142,0), C-9b (δC 114,8) cho phép gán các vị trí C-2, C-3, C-3a, C-9a và C-
9b tạo nên nhân 1,6-naphthyridine tương tự hợp chất N-demethylaaptanone. Bên
cạnh đó, tương tác HMBC giữa proton tại δH 8,34 và C-6 (δC 176,7), C-6a (δC
124,4), C-9b (δC 114,8), C-8 (δC 154,1), C-9 (δC 152,8) cho thấy nhóm ketone tại C-
6, xác định cấu tạo vòng còn lại gắn với nhân 1,6-naphthyridine tại C-6a và C-9a.
Vị trí của hai nhóm methoxy được xác định tại C-8 và C-9 bởi tương tác HMBC
giữa proton tại δH 4,27 và C-8 (δC 154,1), giữa proton tại δH 4,14 và C-9 (δC 152,8).
Để khẳng định rõ hơn về sự có mặt của 1 nhóm NH trong phân tử (tại vị trí số 4),
hợp chất AA1 tiếp tục được phân tích phổ 1H NMR trong dung môi DMSO-d6 và
xác nhận với sự xuất hiện thêm một tín hiệu proton của nhóm NH tại δH 12,06. Từ
những dữ kiện phổ và phân tích nêu trên, hợp chất AA1 được xác định là 8,9-
dimethoxy-4H-benzo[de][1,6]-naphthyridine-5,6-dione. Tra cứu cấu trúc này trên
101
cơ sở dữ liệu Scifinder cho thấy, AA1 là hợp chất mới, có cấu trúc là 9-methoxy-N-
demethylaaptanone.
Bảng 3.16. Số liệu phổ NMR của hợp chất AA1 và hợp chất tham khảo
C δC# δCa,b δHa,c (độ bội, J = Hz)
2 146,7 152,8 8,79 (d, 5,0)
3 109,7 107,4 7,16 (d, 5,0)
3a 149,7 142,0 -
5 160,4 159,2 -
6 172,9 176,7 -
6a 121,2 124,4 -
7 119,5 117,6 8,34 (s)
8 153,1 154,1 -
9 149,9 152,8 -
9a 129,5 142,5 -
9b 114,9 114,8 -
8-OCH3 56,8 57,4 4,14 (s)
9-OCH3 62,9 4,27 (s)
a)đo trong CD3OD, b125MHz, c500MHz, #δC của hợp chất N-demethylaaptanone đo
trong dung môi CF3COOD [28]
Hình 3.79. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất AA1
102
Hình 3.80. Phổ 1H NMR của hợp chất AA1 đo trong dung môi CD3OD
Hình 3.81. Phổ 1H NMR của hợp chất AA1 đo trong dung môi DMSO-d6
103
Hình 3.82. Phổ 13C NMR của hợp chất AA1
Hình 3.83. Phổ HSQC của hợp chất AA1
104
Hình 3.84. Phổ HMBC của hợp chất AA1
3.2.1.2. Hợp chất AA2: 3,5-dicarbomethoxy-1,6-naphthyridine (hợp chất mới)
Hình 3.85. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất AA2
Hợp chất AA2 phân lập được ở dạng chất rắn vô định hình, màu nâu nhạt.
Tương tự như hợp chất AA1, hợp chất này là một alkaloid, có phản ứng dương tính
với dung dịch của Dragendorff. Trên phổ HR-ESI-MS của AA2 xuất hiện píc ion
giả phân tử tại m/z 247,0711 [M+H]+ cho phép xác định công thức phân tử hợp chất
này là C12H10N2O4 (tính toán lý thuyết cho công thức C12H11N2O4: 247,0719). Trên
phổ 1H NMR của hợp chất AA2 xuất hiện tín hiệu của hai cặp proton olefin tại δH
8,83, 8,20 (J = 5,5 Hz) và δH 9,28, 7,99 (J = 4,5 Hz), các tín hiệu này đặc trưng cho
105
nhân 1,6-naphthyridine ở các aaptamine alkaloid [28, 34]; hai tín hiệu singlet của 2
nhóm methoxy tại δH 4,01 (6H). Phổ 13C NMR và HSQC của hợp chất AA2 cũng
cho thấy 8 tín hiệu carbon của khung 1,6-naphthyridine bao gồm bốn carbon
methine thơm tại δC 156,9, 146,3, 126,0 và 125,0 và 4 carbon không liên kết trực
tiếp với hydro tại δC 152,7, 152,2, 139,3 và 118,5. Ngoài ra, hai nhóm carboxylate
tại δC 167,9 x 2 và hai nhóm methoxy tại δC 53,7 và 53,6. Từ những phân tích trên
gợi ý hợp chất AA2 là dẫn xuất của 1,6-naphthyridine dicarboxylic. Bên cạnh đó,
tương tác HMBC từ H-2 (δH 8,83) đến C-3 (δC 126,0)/C-3a (δC 152,2)/C-9a (δC
152,7), từ H-3 (δH 8,20) đến C-2 (δC 146,3)/C-9b (δC 118,5), từ H-5 (δH 9,28) đến C-
3a (δC 152,2)/C-6 (δC 125,0)/C-6a (δC 139,3), từ H-6 (δH 7,99) đến C-5 (δC 156,9)/C-
9b (δC 118,5)/carboxyl (δC 167,9) xác định cấu trúc của khung aaptamine. Hai nhóm
methoxy còn lại được chứng minh nằm tại C-7 và C-9 bởi tương tác HMBC giữa
(δH 4,01) và C-7(δC 167,9)/C-9 (δC 167,9). Từ những bằng chứng trên, hợp chất AA2
được xác định là 3,5-dicarbomethoxy-1,6-naphthyridine và đây là một hợp chất
mới.
Bảng 3.17. Số liệu phổ NMR của hợp chất AA2
C δCa,b δHa,c (độ bội, J = Hz)
2 146,3 8,83 (d, 5,5)
3 126,0 8,20 (d, 5,5)
3a 152,2 -
5 156,9 9,28 (d,4,5)
6 125,0 7,99 (d, 4,5)
6a 139,3 -
7 167,9 -
8 53,6* 4,01 (s)
9 167,9
9a 152,7 -
10 53,7* 4,01 (s)
a)đo trong CD3OD, b)125 MHz, c)500 MHz, *tín hiệu có thể đổi chỗ cho nhau
106
Hình 3.86. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất AA2
Hình 3.87. Phổ 1H NMR của hợp chất AA2
107
Hình 3.88. Phổ 13C NMR của hợp chất AA2
Hình 3.89. Phổ HSQC của hợp chất AA2
108
Hình 3.90. Phổ HMBC của hợp chất AA2
3.2.1.3. Hợp chất AA3: aaptosvanphong A (hợp chất mới)
Hình 3.91. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất AA3
Hợp chất AA3 thu được dưới dạng chất rắn có màu nâu nhạt. Công thức
phân tử của hợp chất AA3 được xác định là C15H14N2O4 dựa trên kết quả phổ khối
lượng phân giải cao HR-ESI-MS, với việc xuất hiện píc ion giả phân tử tại m/z
287,1032 [M+H]+ (tính toán lý thuyết cho công thức C15H15N2O4: 287,1026) với độ
bất bão hòa của phân tử là DBE=10. Phổ 1H NMR xuất hiện bốn tín hiệu proton
olefin [thuộc hai cặp proton có tương tác với nhau tại δH 8,74 (d, J = 6,0 Hz)/7,93
(d, J = 6,0) và δH 9,15 (d, J = 4,5 Hz)/7,56 (d, J = 4,5 Hz)]; 1 proton methine tại δH
5,00 (s), 1 nhóm methoxy tại δH 3,75 (s), 1 nhóm methyl singlet tại δH 1,69. Sự xuất
109
hiện của 2 cặp proton olefin và giá trị hằng số tương tác spin của chúng cho thấy sự
có mặt của nhân 1,6-naphthyridine ở các aaptamine alkaloid giống như hợp chất
AA1-AA2 [28, 34]. Sự có mặt của hai vòng thuộc hợp chất aaptamine còn được
khẳng định bởi tám tín hiệu carbon trên phổ 13C-NMR, trong đó có bốn carbon
methine thơm tại δC 121,8, 123,5, 146,0 và 155,6 có tương tác HSQC với các proton
lần lượt tại δH 7,93, 7,56, 8,74 và 9,15, còn lại là 4 carbon không liên kết với hydro
tại δC 115,9, 140,6, 150,8 và 159,6. Hơn nữa, các tương tác HMBC giữa δH 8,74 và
δC 121,8, 150,8, 159,6, giữa δH 7,93 và δC 115,9 và 146,0 cho phép quy kết vị trí C-
2, C-3, C-3a, C-9a và C-9b, δH 9,15 và δC 123,5, 140,6, 150,8, giữa δH 7,56 và δC
115,9, 140,6 và 155,6 cho phép quy kết các vị trí của vòng còn lại trong cấu trúc
1,6-naphthyridine là C-4, C-5 và C-9b. Ngoài ra, phổ 13C NMR của hợp chất AA3
còn cho thấy sự có mặt của ba carbon không liên kết với hydro tại δC 77,0, 105,0 và
110,6, một carbon methin tại δC 70,6, một carbon CH2 tại δC 55,7, 1 nhóm methyl
tại δC 19,3 và 1 nhóm methoxy tại δC 54,6.
Bảng 3.18. Số liệu phổ NMR của hợp chất AA3
C δCa,b δHa,c (độ bội, J= Hz)
2 146,0 8,74 (d, 6,0)
3 121,8 7,93 (d, 6,0)
3a 150,8 -
5 155,6 9,15 (d, 4,5)
6 123,5 7,56 (d, 4,5)
6a 140,6 -
7 70,6 5,00 (s)
8 110,6 -
9 77,0 -
9a 159,6 -
9b 115,9 -
10 55,4 2,33 (d, 13,5)
2,47 (d, 13,5)
11 105,0 -
12 19,3 1,69 (s)
8-OCH3 54,6 3,75 (s)
a)đo trong CDCl3, b)125 MHz, c)500 MHz
Từ những phân tích trên gợi ý cấu trúc hóa học của hợp chất AA3 có thêm
một vòng sáu cạnh nối với hai vòng của aaptamine tại C-6a, C-9a, C-9b theo như
110
quá trình sinh tổng hợp các hợp chất aaptamine phổ biến trong các loài Aaptos [57].
Điều này cũng được minh chứng bởi các tương tác quan sát trên phổ HMBC giữa
H-7 (δH 5,00) với C-6 (δC 140,6)/C-9b (δC 115,9)/C-8 (δC 110,6) và C-9 (δC 77,0).
Tương tác HMBC giữa proton methoxy (δH 3,75) với C-8 (δC 110,6) đã cho thấy sự
có mặt của một nhóm methoxy tại C-8. Tương tác HMBC giữa H-10 (δH 2,47/2,33)
với C-9a (δC 159,6), C-8 (δC 110,6), C-9 (δC 77,0) và C-11(δC 105,0), H3-12 (δH
1,69) và C-11 (δC 105,0), C-10 (δC 55,4) cho phép quy kết mảnh cấu trúc liên kết tại
C-9. Giá trị độ chuyển dịch hóa học của C-8 (δC 110,6) và C-11 (δC 105,0) cho thấy
chúng là các deoxygenated carbon từ đó gợi ý cho sự hình thành thêm vòng năm
cạnh giữa C-8 và C-11 thông qua cầu oxygen. Bên cạnh đó, giá trị độ bất bão hòa
của AA3 là 10, CTPT C15H14N2O4, chứng tỏ phải tồn tại thêm một vòng nữa trong
cấu trúc của hợp chất này, từ đó gợi ý cho sự hình thành cầu nối qua nguyên tử
oxygene giữa C-7 và C-9. Hơn nữa, các tương tác HMBC giữa H-7 δH 5,00 với với
C-8 (δC 110,6), C-9 (δC 77,0), giữa H-10 (δH 2,47/2,33) với C-9a (δC 159,6), C-8 (δC
110,6), C-9 (δC 77,0) và C-11(δC 105,0) đã khẳng định thêm các dự đoán về cấu trúc
nêu trên. Như vậy trong phân tử AA3 chỉ còn một nhóm hydroxy tự do. Để khẳng
định sự có mặt của nhóm hydroxy tự do này, hợp chất AA3 được phân tích thêm
phổ 1H NMR trong dung môi DMSO-d6. Trên phổ 1H NMR (DMSO-d6) chỉ xuất
hiện thêm duy nhất 1 píc của một proton OH tại δH 6,61 (br s) chứng tỏ cho sự hiện
diện của chỉ một nhóm hydroxy trong cấu trúc của AA3.
Trên phổ NOESY xuất hiện tương tác giữa H-7 (δH 5,00) và nhóm methoxy
(δH 3,75) chứng tỏ H-7 nằm cùng phía với nhóm methoxy trong phân tử (giả thiết có
cấu hình β), do đó cầu oxygen giữa C-7 và C-9 sẽ có định hướng không gian ở phía
còn lại (cấu hình α). Từ những bằng chứng nêu trên, cấu trúc hóa học của hợp chất
AA3 đã được làm sáng tỏ. Đây là một hợp chất mới và được đặt tên là aaptos
vanphong A. Tuy vậy, do C-11 và C-8 là các carbon không liên kết trực tiếp với
hydro, trên phổ NOESY không quan sát được các tín hiệu NOESY cần thiết tương
tác với nhóm methyl H3-12 (δH 1,69), do đó hóa lập thể tại C-11 vẫn chưa xác định
được.
111
Hình 3.92. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất AA3
Hình 3.93. Phổ 1H NMR của hợp chất AA3 đo trong dung môi CDCl3
112
Hình 3.94. Phổ 1H NMR của hợp chất AA3 đo trong dung môi DMSO-d6
Hình 3.95. Phổ 13C NMR của hợp chất AA3
113
Hình 3.96. Phổ HSQC của hợp chất AA3
Hình 3.97. Phổ HMBC của hợp chất AA3
114
Hình 3.98. Phổ COSY của hợp chất AA3
Hình 3.99. Phổ NOESY của hợp chất AA3
115
3.2.1.4. Hợp chất AA4: aaptosvanphong B (hợp chất mới)
Hình 3.100. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC, COSY của hợp chất AA4
Hợp chất AA4 có công thức phân tử là C16H11N3O2 được xác định nhờ kết
quả phổ khối lượng phân giải cao HR-ESI-MS với sự xuất hiện píc ion giả phân tử
tại m/z 278,0919 [M+H]+ (tính toán lý thuyết cho công thức C16H12N3O2: 278,0924).
Từ đó tính được độ bất bão hòa bằng 13. Phổ 1H NMR của hợp chất AA4 xuất hiện
các píc sau: hai cặp proton olefin dạng douplet có cùng giá trị hằng số J = 5 Hz tại
δH 8,52, 7,54, 8,70 và 7,43; một cặp hai tín hiệu proton olefin dạng doublet khác có
giá trị hằng số J = 2,5 Hz tại δH 7,15 và 6,54; một tín hiệu singlet của một proton
olefin tại δH 7,71 và một nhóm methoxy tại δH 3,96 (s). Các tín hiệu phổ trên cho
thấy hợp chất AA4 cũng có nhân 1,6-naphthyridine tương tự hợp chất AA2 và AA3.
Phổ 13C NMR của hợp chất này xuất hiện tín hiệu cộng hưởng của 16 nguyên
tử carbon, phù hợp với kết quả của phổ khối lượng, trong đó bao gồm: Trong đó, có
8 carbon không liên kết với hydro tại δC 122,9, 125,7, 128,9, 137,3, 142,4, 151,0,
155,7, và 172,5; 7 carbon methine tại δC 114,0, 120,0, 121,8, 125,3, 137,3, 146,9 và
153,0; 1 nhóm methoxy tại δC 52,3. Dựa vào phổ HSQC, các proton gắn trực tiếp
vào từng carbon được xác định (Bảng 3.16). Trên phổ HMBC cho thấy tương tác
giữa proton tại δH 8,52 và δC (120,0, 151,0, 155,7); giữa proton tại δH 7,54 và δC
(125,7 và 146,9); giữa proton tại δH 8,70 và carbon tại δC (121,8, 142,4, 155,7); giữa
proton tại δH 7,43 và carbon tại δC 125,7 cho phép gán 8 vị trí của 2 vòng 1,6-
naphthyridine (C-2, C-3, C-3a, C-9a, C-9b, C-5, C-6, C-6a). Kết quả này đã khẳng
định lại sự có mặt của nhân 1,6-naphthyridine trong hợp chất aaptamine alkaloid
cũng như cho phép quy kết chính xác các giá trị độ dịch chuyển hóa học proton và
116
carbon thuộc mảnh cấu trúc này (C-2, C-3, C-3a, C-9a, C-9b, C-5, C-6 và C-6a).
Ngoài ra, trên phổ HMBC còn quan sát thấy các tương tác từ H-8 (δH 7,71) đến C-
6a (δC 142,4)/C-7 (δC 128,9)/C-9a (δC 137,3)/C-10 (δC 114,0) và carbonyl tại δC
172,5, từ H-11 (δH 7,15) đến C-9a (δC 137,3)/C-9 (δC 122,9)/C-10 (δC 114,0), từ H-
10 (δH 6,54) đến C-8 (δC 137,3)/C-9 (δC 122,9)/C-9a (δC 137,3)/C-11 (δC 125,3) và
từ H-6 (δH 7,43) đến C-7 (δC 128,9). Tổ hợp các tương tác trên gợi ý sự hiện diện
của một vòng bảy cạnh và một vòng pyrrole gắn với khung 1,6-naphthyridine tại C-
6a và C-9b. Sự có mặt của một nhóm CH3OCO- được xác định bởi tương tác
HMBC giữa proton methoxy tại 3,96 với C=O tại 172,5, đồng thời nhóm CH3OCO-
nối vào vị trí C-8 đã được chứng minh bởi tín hiệu singlet của H-7 tại δH 7,71 và
trên phổ HMBC cũng cho thấy tương tác từ H-7 (δH 7,71) với C=O tại 172,5. Theo
công thức phân tử đã được xác định, cùng với việc phân tích cấu trúc các mảnh cấu
trúc nêu trên cho thấy phân tử của hợp chất này còn một nhóm NH. Bên cạnh đó,
tương tác HMBC giữa H-11 (δH 7,15) và C-9a (δC 137,3) đã minh chứng cho cầu
nối giữa C-11 và C-9a thông qua nhóm NH. Như vậy, cấu trúc của hợp chất AA4
được làm sáng tỏ. Đây là một aaptamine mới và được đặt tên là aaptosvanphong B.
Bảng 3.19. Số liệu phổ NMR của hợp chất AA4
C δCa,b δHa,c (độ bội, J = Hz)
2 146,9 8,52 (d, 5,0)
3 120,0 7,54 (d, 5,0)
3a 155,7 -
5 153,1 8,70 (d, 5,0)
6 121,8 7,43 (d, 5,0)
6a 142,4 -
7 128,9 -
8 137,3 7,71 (s)
9 122,9 -
9a 137,3 -
9b 151,0 -
9c 125,7 -
10 114,0 6,54 (d, 2,5)
11 125,3 7,15 (d, 2,5)
13 172,5 -
OMe 52,3 3,96 (s)
a)đo trong CD3OD, b)125 MHz, c)500 MHz
117
Hình 3.101. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất AA4
Hình 3.102. Phổ 1H NMR của hợp chất AA4
118
Hình 3.103. Phổ 13C NMR của hợp chất AA4
Hình 3.104. Phổ HSQC của hợp chất AA4
119
Hình 3.105. Phổ HMBC của hợp chất AA4
3.2.1.5. Hợp chất AA5: 2-methoxy-3-oxoaaptamine
Hình 3.106. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất AA5
Hợp chất AA5 có công thức phân tử là C14H12N2O4 được xác định bởi kết
quả phổ khối lượng phân giải cao HR-ESI-MS với sự xuất hiện píc ion giả phân tử
tại m/z 273,0863 [M+H]+ (tính toán lý thuyết cho công thức C14H13N2O4: 273,0875).
Phổ 1H NMR xuất hiện tín hiệu của một cặp proton doublet tại δH 8,79 (d, J = 5,0
Hz) và 8,04 (d, J = 5,0 Hz), một tín hiệu singlet tại δH 7,33 (s) cho thấy proton này
đứng biệt lập và không có các proton khác ở bên cạnh. Ngoài ra, trên phổ còn có ba
tín hiệu singlet của ba nhóm methoxy tại δH 4,07, 4,13 và 4,51.
Phổ 13C NMR của hợp chất này cho thấy tín hiệu cộng hưởng của 14 nguyên
tử carbon tại δC 173,5, 158,6, 157,4, 151,2, 146,7, 144,6, 136,3, 126,4, 126,3, 120,8,
120
105,5, 64,1, 57,1 và 55,2. Phân tích các tương tác trực tiếp trên phổ cộng hưởng từ
hạt nhân hai chiều HSQC cho phép qui kết các giá trị phổ 1H- và 13C NMR của hợp
chất AA5 (Bảng 3.20). Bên cạnh đó, dựa trên kết quả nghiên cứu các tài liệu công
bố về thành phần hóa học của các hợp chất đã được phân lập từ các loài Aaptos và
phân tích các kết quả phổ khối lượng cũng như phổ NMR có thể dự đoán hợp chất
AA5 là một hợp chất aaptamine có 3 nhóm thế methoxy. Cụ thể, hợp chất AA5 có
cấu trúc dự đoán phù hợp với hợp chất 2-methoxy-3-oxoaaptamine [39]. Trên phổ
hai chiều HMBC cho thấy tương tác giữa proton H-7 (δH 7,33) và C-8 (δC 158,6)/C-
9 (δC 151,2), giữa proton của các nhóm methoxy (δH 4,13) và C-2 (δC 157,4); giữa
(δH 4,07) và C-8 (δC 158,6); giữa (δH 4,51) và C-9 (δC 151,2) khẳng định vị trí của
các nhóm methoxy lần lượt tại C-2, C-8, C-9. Từ những bằng chứng trên xác định
được cấu trúc của hợp chất này là 2-methoxy-3-oxoaaptamine và đã được phân lập
trước đây từ một loài Aaptos sp [39].
Bảng 3.20. Số liệu phổ NMR của hợp chất AA5 và các hợp chất tham khảo
C δC# δCa,b δHa,c (độ bội, J = Hz)
2 156,3 157,4 -
3 172,0 173,5 -
3a 144,3 144,6 -
5 146,4 146,7 8,79 (d, 5,0)
6 125,0 126,4 8,04 (d, 5,0)
6a 134,2 136,3 -
7 105,1 105,5 7,33 (s)
8 156,6 158,6 -
9 149,0 151,2 -
9a 125,3 126,3 -
9b 119,4 120,8 -
2-OCH3 54,7 57,1 4,13 (s)
8-OCH3 56,8 55,2 4,07 (s)
9-OCH3 63,6 64,1 4,51 (s)
a)đo trong CD3OD, b125MHz, c500MHz, #δC của hợp chất methoxy-3-oxoaaptamine đo
trong DMSO-d6 [39]
121
3.2.1.6. Hợp chất AA6: 8,9,9-trimethoxy-9H-benzo[de][1,6]-naphthyridine
Hình 3.107. Cấu trúc và các tương tác HMBC chính của hợp chất AA6
Hợp chất AA6 cũng phân lập được dưới dạng bột vô định hình màu nâu nhạt.
Trên phổ khối phân giải cao của hợp chất này xuất hiện pic ion giả phân tử tại m/z
259,1075 [M+H]+ (tính toán cho công thức C14H15O3N2: 259,1083), từ đó xác định
được công thức phân tử của hợp chất AA6 là C14H14O3N2.
Tương tự như các hợp chất trên, phổ 1H NMR của hợp chất AA6 cũng cho
các tín hiệu của hợp chất aaptamine alkaloid là: 4 proton ở δH 8,97 (d, J = 4,5 Hz),
8,91 (d, J = 5,5 Hz); 7,97 (d, J = 5,5 Hz); 7,45 (d, J = 4,5 Hz). Bên cạnh các tín
hiệu proton của 2 vòng trong cấu trúc 1,6-naphthyridine, trên phổ 1H NMR còn xuất
hiện tín hiệu của 1 proton singlet tại δH 6,53 và 3 nhóm methoxy tại δH 4,02 (3H, s)
và 3,19 (6H, s). Phân tích các số liệu phổ 13C NMR của hợp chất AA6 nhận thấy
ngoài tín hiệu của 11 carbon thuộc khung aaptamine alkaloid còn có sự xuất hiện tín
hiệu của 3 nhóm methoxy tại δC 56,7, 52,4 x2. Ba nhóm methoxy được xác định tại
(δH 4,02/δC 55,9) và hai nhóm chập nhau tại δH (3,19/δC 51,1) thông qua các tương
tác trực tiếp trên phổ HSQC. Sự trùng chập các tín hiệu của hai nhóm methoxy này
cho thấy chúng tương đương nhau trong cấu trúc phân tử. Trên phổ HMBC cho thấy
tương tác giữa δH 6,53 và C-6 (δC 119,7)/C-6a (δC 141,6)/C-8 (δC 163,1)/C-9 (δC
97,9)/C-9b (δC 118,2); giữa proton của nhóm methoxy δH 4,02 và C-8 (163,1), δH
3,19 và C-9 (97,9) cho phép gán vị trí C-7 và các nhóm methoxy nằm tại C-8 và C-
9. Từ những phân tích trên kết hợp so sánh với số liệu của các hợp chất aaptamine
alkaloid đã công bố nhận thấy, hợp chất AA6 là cấu trúc của hợp chất 8,9,9-
trimethoxy-9H-benzo[de][1,6]-naphthyridine, hợp chất này đã được phân lập từ loài
Aaptos suberitoides [44].
122
Bảng 3.21. Số liệu phổ NMR của hợp chất AA6 và hợp chất tham khảo
C δC# δCa,b δHa,c (độ bội, J = Hz)
2 147,1 148,3 8,91 (d, 5,5)
3 122,1 123,3 7,97 (d, 5,5)
3a 148,7 150,2 -
5 156,5 157,9 8,97 (d, 4,5)
6 118,1 119,7 7,45 (d, 4,5)
6a 138,6 141,6 -
7 99,9 101,6 6,53 (s)
8 161,2 163,1 -
9 96,0 97,9 -
9a 155,2 157,2 -
9b 115,9 119,7 -
8-OCH3 55,9 56,7 4,02 (s)
9-OCH3 (x2) 51,1 52,4 3,19 (s)
a)Đo trong CD3OD, b125MHz, c500MHz, #δC của hợp chất 8,9,9-trimethoxy-9H-
benzo[de][1,6]-naphthyridine đo trong DMSO-d6 [34]
3.2.1.7. Hợp chất AA7: demethyl(oxy)aaptamine
Hình 3.108. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất AA7
Hợp chất AA7 phân lập được dưới dạng chất rắn có màu vàng nhạt. Công
thức phân tử của hợp chất này được xác định là C12H8N2O2 dựa trên kết quả phổ
HR-ESI-MS với sự xuất hiện pic ion giả phân tử tại m/z 213,0651 [M+H]+(tính toán
lý thuyết cho công thức C12H9N2O2: 213,0651).
Trên phổ 1H NMR của hợp chất này xuất hiện hai cặp tín hiệu proton tương
tác spin dạng AB tại δH 9,13 và 7,76 ppm (J = 4,5 Hz), tại δH 9,10 và 8,26 (J = 5,5
Hz) đã gợi ý cho mảnh cấu trúc 1,6-naphthyridine, 1 tín hiệu của nhóm methoxy tại
δH 4.03 (s). Những tín hiệu nêu trên cho thấy hợp chất này ít hơn hợp chất AA6 ở
hai tín hiệu của nhóm methoxy. Hơn nữa trên phổ 13C NMR của hợp chất AA7 xuất
hiện tín hiệu cộng hưởng của 12 nguyên tử carbon, ít hơn hợp chất AA6 2 carbon,
123
đồng thời có thêm giá trị độ chuyển dịch hóa học ở trường thấp δC 179.4 gợi ý cho
sự có mặt của nhóm chức ketone. Từ những phân tích trên kết hợp tham khảo số
liệu của các hợp chất aaptamine alkaloid đã công bố cho thấy, hợp chất AA7 giống
với hợp chất demethyl(oxy)aaptamine [58]. Như vậy, cấu trúc của hợp chất AA7
được xác định là demethyl(oxy)aaptamine, hợp chất này đã được phân lập ở loài A.
aaptos từ năm 1987 [58].
Bảng 3.22. Số liệu phổ NMR của hợp chất AA7 và hợp chất tham khảo
C δC# δCa,b δHa,c (độ bội, J = Hz)
2 148,8 149,9 9,10 (d, 5,5)
3 126,5 127,9 8,26 (d, 5,5)
3a 148,1 150,4 -
5 157,1 158,7 9,13 (d, 4,5)
6 122,1 124,0 7,76 (d, 4,5)
6a 136,3 139,0 -
7 108,9 110,2 7,13 (s)
8 155,8 157,5 -
9 177,2 179,4 -
9a 147,8 148,5 -
9b 115,9 119,2
8-OCH3 56,1 57,0 4,03 (s)
a)đo trong CD3OD, b125MHz, c500MHz, #δC của hợp chất
demethyl(oxy)aaptamine[34] đo trong dung môi DMSO-d6
3.2.1.8. Hợp chất AA8: 2,3-dihydro-2,3-dioxoaaptamine
Hình 3.109. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất AA8
Hợp chất AA8 có công thức phân tử là C13H10N2O4 được xác định bởi kết
quả phổ khối lượng phân giải cao HR-ESI-MS với sự xuất hiện píc ion giả phân tử
124
tại m/z 259,0717 [M+H]+(tính toán lý thuyết cho công thức C13H11N2O4: 259,1719).
Phổ 1H NMR xuất hiện tín hiệu của một cặp proton doublet tại δH 8,78 (d, J = 5,5
Hz) và 8,05 (d, J = 5,5 Hz), một tín hiệu singlet tại δH 7,32 (s); hai tín hiệu singlet
của hai nhóm methoxy tại δH 4,02 và 3,89. Các tín hiệu quan sát được trên phổ 1H
NMR của hợp chất này khá giống hợp chất AA5, ngoại trừ sự ít hơn một tín hiệu
của nhóm methoxy. Từ đây đưa ra dự đoán cấu trúc hợp chất AA8 ít hơn hợp chất
AA5 một nhóm methoxy. Phổ 13C NMR và HSQC cho thấy hợp chất này có 13
nguyên tử carbon bao gồm: 8 carbon không liên kết với hidro tại δC 177,2, 158,6,
156,3, 145,2, 136,4, 134,3, 125,1 và 115,2, 3 carbon methine tại δC 145,1, 124,2 và
100,6, hai carbon của nhóm methoxy tại δC 61,4 và 56,4. Kết quả này cũng gợi ý
cho cấu trúc hợp chất AA8 ít hơn hợp chất AA5 một nhóm methoxy. Cấu trúc dự
đoán cho hợp chất này phù hợp với hợp chất 2,3-dihydro-2,3-dioxoaaptamine [59].
Bảng 3.23. Số liệu phổ NMR của hợp chất AA8 và hợp chất tham khảo
C δC# δCa,b δHa,c (độ bội, J = Hz)
2 158,4 156,3 -
3 178,8 177,2 -
3a 145,7 145,2 -
5 146,1 145,1 8,78 (d, 5,5)
6 126,4 124,2 8,05 (d, 5,5)
6a 136,9 134,3 -
7 102,3 100,6 7,32 (s)
8 158,9 156,6 -
9 139,4 136,4 -
9a 125,8 125,1 -
9b 116,9 115,2 -
8-OCH3 57,0 56,4 4,02 (s)
9-OCH3 62,2 61,4 3,89 (s)
NH 11,38 (s)
a)đo trong DMSO-d6, b125MHz, c500MHz, #δC của hợp chất 2,3-dihydro-2,3-
dioxoaaptamine [59] đo trong dung môi CD3OD
Trên phổ hai chiều HMBC cho thấy tương tác giữa proton H-7 (δH 7,32) và
C-8 (δC 156,6)/C-9 (δC 136,4), giữa proton của các nhóm methoxy δH 4,02 và C-8
(δC 156,6); giữa (δH 3,89) và C-9 (δC 136,4) khẳng định vị trí của các nhóm
methoxy tại C-8, C-9. Thông qua những phân tích và so sánh trên, cấu trúc của hợp
125
chất AA8 được xác định là 2,3-dihydro-2,3-dioxoaaptamine, cấu trúc này cũng đã
được phân lập trước đó từ một loài Aaptos thu thập ở Việt Nam bởi các nhà khoa
học Nga [59].
3.2.1.9. Hợp chất AA9: 5H,7H,9H-9S-hydroxy-imidazo[1,5-a]pyridine-1,3-dione
Hình 3.110. Cấu trúc hóa học và các tương tác HMBC chính của hợp chất AA9
Hợp chất AA9 thu được ở dạng chất rắn màu vàng nhạt. Trên phổ khối phân
giải cao HR-ESI-MS của hợp chất này xuất hiện píc ion giả phân tử tại m/z
171,0757 [M+H]+, xác định công thức phân tử của hợp chất AA9 là C7H10N2O3
(tính toán lý thuyết cho công thức C7H11N2O3: 171,0764). Từ đó, tính được độ bất
bão hòa của hợp chất AA9 là DBE = 4. Phổ 1H NMR và HSQC của hợp chất này
cho thấy 8 proton của 4 nhóm methylene tại δH 3,92 (dd, J = 13,0, 5,0 Hz)/3,04 (dt,
J = 13,0, 3,0 Hz), 1,42 (m)/1,74 (m), 1,78 (m)/1,90 (m) và 1,50 (m)/2,06 (m). Phổ
13C NMR của hợp chất AA9 xuất hiện tín hiệu cộng hưởng của 7 nguyên tử carbon.
Kết hợp phổ HSQC có thể quy kết 7 tín hiệu carbon đó gồm có 4 nhóm methylene
tại δC 37,2, 25,8, 19,7 và 32,8, 2 nhóm carbonyl tại δC 177,7 và 155,5 và 1 nhóm
carbon bậc bốn gắn với nguyên tử oxi tại δC 84,2. Với độ bất bão hòa bằng 4, đã bao
gồm 2 nhóm carbonyl thì hợp chất này dự đoán có cấu tạo 2 vòng. Trên phổ HMBC
cho thấy tương tác HMBC giữa H-5 (3,04/3,92) với C-3 (155,5)/C-6 (25,8)/C-7
(19,7)/C-9 (84,2); từ H-8 (1,50/2,06) đến C-1 (177,7)/C-6 (25,8)/C-7 (19,7)/C-9
(84,2) chứng minh rằng C-5 và C-9 được kết nối thông qua nguyên tử nitơ và vòng
còn lại được hình thành giữa hai nguyên tử carbonyl thông qua nhóm NH. Từ
những dự đoán trên, cấu trúc của hợp chất AA9 có thể là 2H,5H,7H,9H-9-hydroxy-
imidazo[1,5-α]pyridine-1,3-dione [60], hợp chất này được tổng hợp từ năm 1978.
Tiếp đó, cấu hình tuyệt đối ở C-9 của hợp chất AA9 được xác định 9S bằng cách so
sánh phổ ECD thực nghiệm của hợp chất này với phổ ECD được tính toán theo TD-
126
DFT đối với đồng phân đối quang (9R và 9S). Từ những bằng chứng trên, hợp chất
AA9 được xác định là 2H,5H,7H,9H-9(S)-hydroxy-imidazo[1,5-α]pyridine-1,3-
dione. Qua tra cứu cơ sở dữ liệu Scifinder cho thấy, hợp chất AA9 lần đầu tiên được
phân lập từ thiên nhiên và được đặt tên là aaptos VN1.
Bảng 3.24. Số liệu phổ NMR của hợp chất AA9
C δCa,b δHa,c (độ bội, J = Hz)
1 177,7 -
3 155,5 -
5 37,2 3,04 (dt, 13,0, 3,0)
3,92 (dd,13,0, 5,0)
6 25,8 1,42 (m)/1,74 (m)
7 19,7 1,78 (m)/1,90 (m)
8 32,8 1,50 (m)/2,06 (m)
9 84,2 -
a)đo trong CD3OD, b125MHz, c500MHz
Hình 3.111. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất AA9
127
Hình 3.112. Phổ ECD thực nghiệm của hợp chất AA9 và phổ ECD được tính toán
theo TD-DFT đối với đồng phân đối quang (9R và 9S).
128
3.2.1.10. Tổng hợp các hợp chất phân lập từ loài A. aaptos
Hình 3.113. Cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được từ loài A. aaptos
AA1-AA9
Như vậy, từ loài hải miên A. aaptos đã phân lập và xác định được cấu trúc
của 9 hợp chất (AA1-AA9), trong đó, 4 hợp chất mới (AA1-AA4) lần lượt là: 9-
methoxy-N-demethylaaptanone, 3,5-dicarbomethoxy-1,6-naphthyridine,
aaptosvanphong A, aaptosvanphong B và 5 hợp chất đã biết: 2-methoxy-3-
oxoaaptamine (AA5), 8,9,9-trimethoxy-9H-benzo[de][1,6]-naphthyridine (AA6),
demethyl(oxy)aaptamine (AA7), 2,3-dihydro-2,3-dioxoaaptamine (AA8),
5H,7H,9H-9S-hydroxy-imidazo[1,5-a]pyridine-1,3-dione (AA9). Các hợp chất này
129
đều thuộc lớp chất alkaloid, trong đó, hợp chất AA1-AA8 là các hợp chất aaptamine
alkaloid.
Các hợp chất aaptamine alkaloid (AA1-AA8) đều có chứa nhân 1,6-
naphthyridine. Cấu trúc của các hợp chất AA1, AA5 và AA8 có nhân 1,6-
naphthyridine được keton hóa tại các vị trí C-2, C-3 hoặc C-5, C-6. Hợp chất AA2
bị oxi hóa cắt mạch, làm phá vỡ vòng ngưng tụ liên kết với nhân 1,6-naphthyridine
tạo nên cấu trúc aaptamine alkaloid khác với các hợp chất aaptamine alkaloid thông
thường. Đặc biệt, ở hợp chất mới AA3 và AA4 có cấu trúc nhiều hơn ba vòng. Hợp
chất AA3 có sự hiện diện của vòng furan, hợp chất AA4 có một vòng bảy cạnh và
một vòng pyrrole gắn với khung 1,6-naphthyridine. Hợp chất AA9 lần đầu tiên
được phân lập từ thiên nhiên.
3.2.2. Hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập được từ loài A.
aaptos
Kết quả thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào đối với 9 hợp chất phân lập được
từ loài A. aaptos cho thấy hợp chất AA7 (demethyl(oxy)aaptamine) thể hiện hoạt
tính gây độc tế bào tương đối mạnh trên các dòng tế bào ung thư LU1, MCF7,
HepG2 và SKMel2 với giá trị IC50 lần lượt là 9,22 ± 0,95, 7,81 ± 0,61, 8,35 ± 0,77,
7,65 ± 0,83 μM.
Hợp chất AA3, AA4 và AA6 thể hiện hoạt tính tương đối chọn lọc trên một số
dòng tế bào được ung thư được thử nghiệm. Cụ thể, so với hoạt tính của chất đối
chứng dương (IC50 = 1,38 ± 0,16 ÷ 1,71 ± 0,11 µM), hợp chất AA3 và AA4 thể hiện
hoạt tính tốt nhất trên dòng tế bào ung thư vú với giá trị IC50 lần lượt là 9,40 ± 1,19
và 11,49 ± 1,05 µM. Ngoài ra, hợp chất AA3 còn có hoạt tính tương đối tốt trên
dòng tế bào ung thư phổi với IC50 là 11,81 ± 1,54 µM. Hợp chất AA6 có hoạt tính
khá tốt trên dòng tế bào ung thư gan với IC50 là 10,61 ± 0,47 µM và thể hiện hoạt
tính trung bình trên ba dòng tế bào còn lại với giá trị IC50 13,08 – 22,75 µM.
Bên cạnh đó, trong 8 hợp chất aaptamine alkaloid được thử nghiệm, 3 hợp
chất AA1, AA5 và AA8 thể hiện hoạt tính yếu nhất trên cả 4 dòng tế bào với IC50
nằm trong khoảng 34,31 – 51,42 µM. Hơn nữa, nhận thấy cấu trúc các hợp chất này
đều là các aaptamine alkaloid có sự ketone hóa tại các vị trí C-2, C-3, C-5 hoặc C-6
trong nhân 1,6-naphthyridine. Điều này gợi ý rằng, sự ketone hóa trong nhân 1,6-
130
naphthyridine làm giảm hoạt tính. Hợp chất AA9 còn lại không thể hiện hoạt tính
đối với dòng tế bào ung thư thử nghiệm (IC50>100 µM).
Kết quả nghiên cứu về hoạt tính nêu trên khá tương đồng với kết quả nghiên
cứu trước đó về hoạt tính gây độc tế bào ung thư vú (MCF7) của hợp chất
demethyl(oxy)aaptamine (AA7) [33].
131
KẾT LUẬN
Đây là công trình nghiên cứu đầu tiên về thành phần hóa học và hoạt tính
gây độc tế bào ung thư của hai loài hải miên R. globostellata và A. aaptos thu thập ở
vịnh Vân Phong, tỉnh Khánh Hòa. Bằng cách sử dụng kết hợp các phương pháp sắc
ký và các phương pháp phổ hiện đại đã phân lập và xác định cấu trúc 21 hợp chất từ
hai loài hải miên R. globostellata và A. aaptos ở vùng biển Nam Trung bộ Việt
Nam, trong đó có 11 hợp chất mới.
1. Kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học
- Từ loài R. globostellata đã phân lập và xác định cấu trúc 12 hợp chất (RG1-
RG12): bao gồm 7 hợp chất mới RG1-RG6 và RG11 được đặt tên là:
rhabdaglostelone A-C (RG1-RG3), rhabdastrenone A-C (RG4-RG6),
rhabdastrenone D (RG11) và 5 hợp chất đã biết: rhabdastrellin G (RG7),
isogeoditin A (RG8), stelliferin A (RG9), 13-(E)-isogeoditin A (RG10) và 2,3-
dihydro-3-hydroxy-2-methylinden-1-one (RG12).
- Từ loài A. aaptos đã phân lập và xác định cấu trúc 9 hợp chất alkaloid (AA1-
AA9), trong đó có 4 hợp chất mới: 9-methoxy-N-demethylaaptanone (AA1), 3,5-
dicarbomethoxy-1,6-naphthyridine (AA2), aaptosvanphong A (AA3),
aaptosvanphong B (AA4) và 5 hợp chất đã biết: 2-methoxy-3-oxoaaptamine (AA5),
8,9,9-trimethoxy-9H-benzo[de][1,6]-naphthyridine (AA6), demethyl(oxy)aaptamine
(AA7), 2,3-dihydro-2,3-dioxoaaptamine (AA8) và 5H,7H,9H-9S-hydroxy-
imidazo[1,5-a]pyridine-1,3-dione (AA9).
2. Kết quả nghiên cứu về hoạt tính sinh học
Đã đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư trên 4 dòng tế bào ung thư người gồm
ung thư gan (HepG2), ung thư phổi (LU1), ung thư vú (MCF7) và ung thư da
(SKMel2) của 12 hợp chất (RG1-RG12) phân lập được từ loài hải miên R.
globostellata và 9 hợp chất (AA1-AA9) từ loài A. aaptos, kết quả cho thấy:
- Trong số 12 hợp chất từ loài R. globostellata, hợp chất RG8 thể hiện hoạt tính gây
độc tế bào mạnh nhất đối với cả 4 dòng tế bào ung thư thử nghiệm với giá trị IC50
trong khoảng 7,53-10,21 µM. Các hợp chất RG1-RG2, RG4-RG7 và RG9 thể hiện
hoạt tính trung bình với giá trị IC50 12,91-84,82 µM. Các hợp chất còn lại không thể
hiện hoạt tính trên tất cả các dòng tế bào được thử nghiệm (IC50>100 µM).
132
- Trong số 9 hợp chất từ loài A. aaptos, hợp chất AA7 thể hiện hoạt tính gây độc tế
bào mạnh nhất trên các dòng tế bào ung thư thử nghiệm với giá trị IC50 từ 7,65-9,22
μM. Hợp chất AA9 không thể hiện hoạt tính đối với dòng tế bào ung thư thử
nghiệm (IC50>100 µM) và các hợp chất còn lại thể hiện hoạt tính ở mức độ trung
bình.
133
NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
- Đây là nghiên cứu đầu tiên về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của loài
hải miên Rhabdastrella globostellata và Aaptos aaptos ở Việt Nam.
- Phân lập và xác đinh được 7 hợp chất mới từ loài R. globostellata:
rhabdaglostelone A-C (RG1-RG3), rhabdastrenone A-C (RG4-RG6),
rhabdastrenone D (RG11). Các hợp chất mới RG1, RG2, RG4-RG6 thể hiện hoạt
tính gây độc tế bào trên các dòng tế bào ung thư LU1, MCF7, HepG2 và SKMel2
với giá trị IC50 từ 15.91-40,01 µM.
- Phân lập và xác định được 4 hợp chất mới từ loài A. aaptos: 9-methoxy-N-
demethylaaptanone (AA1), 3,5-dicarbomethoxy-1,6-naphthyridine (AA2),
aaptosvanphong A (AA3), aaptosvanphong B (AA4). Các hợp chất này thể hiện
hoạt tính gây độc tế bào trên các dòng tế bào ung thư LU1, MCF7, HepG2 và
SKMel2 với giá trị IC50 từ 9,40-49,21 µM.
134
KIẾN NGHỊ
Kết quả nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài hải
miên R. globostellata và A. aaptos nêu trên cho thấy hợp chất RG8 (isogeoditin A)
phân lập từ loài R. globostellata và hợp chất AA7 (demethyl(oxy)aaptamine) phân lập
từ loài A. aaptos thể hiện hoạt tính khá tốt trên các dòng tế bào ung thư LU1, MCF7,
HepG2 và SKMel2. Do đó, có thể tiếp tục nghiên cứu sâu hơn để làm rõ cơ chế tác
động của các hợp chất đó.
135
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
1. Do Thi Trang, Bui Huu Tai, Dan Thuy Hang, Pham Hai Yen, Phan Thi
Thanh Huong, Nguyen Xuan Nhiem, and Phan Van Kiem. Chemical Constituents
of the Marine Sponge Aaptos aaptos (Schmidt, 1864) and Their Cytotoxic Activity.
Natural Product Communications, 2021, 16 (2), 1-5.
doi.org/10.1177/1934578X21993345
2. Do Thi Trang, Bui Huu Tai, Dan Thi Thuy Hang, Pham Hai Yen, Nguyen Xuan
Nhiem & Phan Van Kiem. Four new aaptamine alkaloids from marine sponge
Aaptos aaptos. Natural Product Research, 2021, 1-10.
doi.org/10.1080/14786419.2021.1917572
3. Do Thi Trang, Duong Thi Dung, Nguyen Xuan Nhiem, Nguyen Thi Cuc, Pham
Hai Yen, Dan Thi Thuy Hang, Tran My Linh, Nguyen Chi Mai, Phan Thi Thanh
Huong, Bui Huu Tai, Phan Van Kiem. New tetracyclic and pentacyclic
isomalabaricanes from the marine sponge Rhabdastrella globostellata (Carter,
1883). Tetrahedron Letters, 2022, 89, 153607. doi.org/10.1016/j.tetlet.2021.153607.
4. Do Thi Trang, Pham Hai Yen,Dan Thi Thuy Hang,Phan Thi Thanh Huong,
Nguyen Xuan Nhiem, Bui Huu Tai, Duong Thi Dung, Le Thi Huyen, Nguyen Thi
Cuc, and Phan Van Kiem, Nguyen Thi Mai. Rhabdastrenones A–D from the sponge
Rhabdastrella globostellata, RSC Advances, 2022, 12, 10646-10652. DOI:
10.1039/d2ra01674e
5. Phan Văn Kiệm, Phạm Văn Cường, Châu Văn Minh, Nguyễn Xuân Nhiệm, Bùi
Hữu Tài, Phạm Hải Yến, Dương Thị Dung, Đỗ Thị Trang, Bùi Hữu Tài, Đan Thị
Thúy Hằng. Hợp chất 6/6/5/5-tetracyclic triterpene và phương pháp phân lập hợp
chất này từ loài hải miên Rabdastrella globostellata. Cục sở hữu trí tuệ. Số đơn 1-
2021-05955.
136
137
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. R.W.M. Van Soest, N. Boury-Esnault, J. Vacelet, M. Dohrmann, D.
Erpenbeck, N.J. De Voogd, N. Santodomingo, B. Vanhoorne, M. Kelly,
J.N.A. Hooper, Global diversity of sponges (Porifera), PLOS ONE,
2012, 7, e35105.
2.
3. W. Bergmann, R.J. Feeney, Contributions to the study of marine
products. Xxxii. The nucleosides of sponges. I.1, The Journal of Organic
Chemistry, 1951, 16, 981-987.
4. F. Lv, Z. Deng, J. Li, H. Fu, R.W.M. van Soest, P. Proksch, W. Lin,
Isomalabaricane-type compounds from the marine sponge Rhabdastrella
aff. distincta, Journal of Natural Products, 2004, 67, 2033-2036.
5. S. Aoki, M. Sanagawa, Y. Watanabe, A. Setiawan, M. Arai, M.
Kobayashi, Novel isomarabarican triterpenes, exhibiting selective anti-
proliferative activity against vascular endothelial cells, from marine
sponge Rhabdastrella globostellata, Bioorganic & Medicinal Chemistry,
2007, 15, 4818-4828.
6. https://www.gbri.org.au/Species/Rhabdastrellaglobostellata.aspx?Page
ContentID=788.
7. W.H. Zhang, C.T. Che, Isomalabaricane-type nortriterpenoids and other
constituents of the marine sponge Geodia japonica, Journal of Natural
Products, 2001, 64, 1489-1492.
8. J.Y. Su, Y.H. Meng, L.M. Zeng, X. Fu, F.J. Schmitz, Stellettin A, a new
triterpenoid pigment from the marine sponge Stelletta tenuis, Journal of
Natural Products, 1994, 57, 1450-1451.
138
9. K.M. Meragelman, T.C. McKee, M.R. Boyd, New cytotoxic
isomalabaricane triterpenes from the sponge Jaspis species, Journal of
Natural Products, 2001, 64, 389-392.
10. Z. Rao, S. Deng, H. Wu, S. Jiang, Rhabdastrellic acid-A, a novel
triterpenoid from the marine sponge Rhabdastrella globostellata,
Journal of Natural Products, 1997, 60, 1163-1164.
11. D. Tasdemir, G.C. Mangalindan, G.P. Concepción, S.M. Verbitski, S.
Rabindran, M. Miranda, M. Greenstein, J.N.A. Hooper, M.K. Harper,
C.M. Ireland, Bioactive isomalabaricane triterpenes from the marine
sponge Rhabdastrella globostellata, Journal of Natural Products, 2002,
65, 210-214.
12. J.F. Guo, J.M. Zhou, Y. Zhang, R. Deng, J.N. Liu, G.K. Feng, Z.C. Liu,
D.J. Xiao, S.Z. Deng, X.F. Zhu, Rhabdastrellic acid-A inhibited
PI3K/Akt pathway and induced apoptosis in human leukemia HL-60
cells, Cell Biology International, 2008, 32, 48-54.
13. M. Fouad, R.A. Edrada, R. Ebel, V. Wray, W.E.G. Müller, W.H. Lin, P.
Proksch, Cytotoxic isomalabaricane triterpenes from the marine sponge
Rhabdastrella globostellata, Journal of Natural Products, 2006, 69, 211-
218.
14. F. Lv, M. Xu, Z. Deng, N.J. de Voogd, R.W.M. van Soest, P. Proksch,
W. Lin, Rhabdastrellins A−F, Isomalabaricane triterpenes from the
marine sponge Rhabdastrella aff. distincta, Journal of Natural Products,
2008, 71, 1738-1741.
15. J.A. Clement, M. Li, S.M. Hecht, D.G.I. Kingston, Bioactive
isomalabaricane triterpenoids from Rhabdastrella globostellata that
stabilize the binding of DNA polymerase β to DNA, Journal of Natural
Products, 2006, 69, 373-376.
139
16. N. Tanaka, R. Momose, A. Shibazaki, T. Gonoi, J. Fromont, J.-i.
Kobayashi, Stelliferins J-N, isomalabaricane-type triterpenoids from
Okinawan marine sponge Rhabdastrella cf. globostellata, Tetrahedron,
2011, 67, 6689-6696.
17. P.V. Kiem, D.T. Dung, P.H. Yen, N.X. Nhiem, T.H. Quang, B.H. Tai,
C.V. Minh, New isomalabaricane analogues from the sponge
Rhabdastrella providentiae and their cytotoxic activities, Phytochem.
Lett., 2018, 26, 199-204.
18. J. Li, B. Xu, J. Cui, Z. Deng, N.J. de Voogd, P. Proksch, W. Lin,
Globostelletins A–I, cytotoxic isomalabaricane derivatives from the
marine sponge Rhabdastrella globostellata, Bioorganic & Medicinal
Chemistry, 2010, 18, 4639-4647.
19. M. Hirashima, K. Tsuda, T. Hamada, H. Okamura, T. Furukawa, S.-i.
Akiyama, Y. Tajitsu, R. Ikeda, M. Komatsu, M. Doe, Y. Morimoto, M.
Shiro, R.W.M. van Soest, K. Takemura, T. Iwagawa, Cytotoxic
isomalabaricane derivatives and a monocyclic triterpene glycoside from
the sponge Rhabdastrella globostellata, Journal of Natural Products,
2010, 73, 1512-1518.
20. J. Li, H. Zhu, J. Ren, Z. Deng, N.J.d. Voogd, P. Proksch, W. Lin,
Globostelletins J–S, isomalabaricanes with unusual cyclopentane
sidechains from the marine sponge Rhabdastrella globostellata,
Tetrahedron, 2012, 68, 559-565.
21. M.-L. Bourguet-Kondracki, A. Longeon, C. Debitus, M. Guyot, New
cytotoxic isomalabaricane-type sesterterpenes from the new Caledonian
marine sponge Rhabdastrella globostellata, Tetrahedron Letters, , 2000,
41, 3087-3090.
22. D.T. Dung, P.H. Yen, X.N. Nguyen, T.H. Quang, B.H. Tai, C. Van
Minh, D.C. Kim, H. Oh, Y.C. Kim, V.K. Phan, New acetylated
140
terpenoids from sponge Rhabdastrella providentiae inhibit NO
production in LPS stimulated BV2 cells, Natural Product
Communications, 2018, 13, 1934578X1801300602.
23. D.T. Dung, D.T.T. Hang, N.X. Nhiem, T.H. Quang, B.H. Tai, P.H. Yen,
N.T. Hoai, D.C. Thung, C.V. Minh, P.V. Kiem, Rhabdaprovidines D-G,
four new 6,6,5-tricyclic terpenoids from the Vietnamese sponge
Rhabdastrella providentiae, Natural Product Communications, 2018,
13, 1934578X1801301004.
24. M.D.S. Carvalho, S.M. Da Silva, U. Pinheiro, Two new species of
Aaptos (Demospongiae, Hadromerida) from Brazil (western Atlantic),
Zootaxa, 2013, 3750, 357-366.
25. D.X. Cuong, V.N. Boi, T.K.T. Nhan, D.H. Dong, T.M. Quang, P.T.K.
Tram, D.T.T. Tuyen, Polyphenol content, phytochemistry compositions
and antioxidant activity of different extracts from marine sponge Aaptos
suberitoides grown in Nhatrang Bay, Vietnam, International Journal of
Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, 2019, 11, 80-86.
26. L.K. Shubina, A.I. Kalinovsky, S.N. Fedorov, O.S. Radchenko, V.A.
Denisenko, P.S. Dmitrenok, S.A. Dyshlovoy, V.B. Krasokhin, V.A.
Stonik, Aaptamine alkaloids from the Vietnamese sponge Aaptos sp,
Natural Product Communications, 2009, 4, 1085-1088.
27. N.K. Utkina, V.A. Denisenko, M.A. Pushilin, Aaptanone, a novel
zwitterionic metabolite of the aaptamine class with an oxygenated 1,6-
naphthyridine core from the Vietnamese marine sponge Aaptos aaptos,
Tetrahedron Letters, , 2009, 50, 2580-2582.
28. N.K. Utkina, V.A. Denisenko, N-Demethylaaptanone, A new congener
of aaptamine alkaloids from the Vietnamese marine sponge Aaptos
aaptos, Natural Product Communications, 2016, 11,
1934578X1601100916.
141
29. H. Nakamura, J.i. Kobayashi, Y. Ohizumi, Y. Hirata, Isolation and
structure of aaptamine a novel heteroaromatic substance possessing α-
blocking activity from the sea sponge Aaptos aaptos, Tetrahedron
Letters, 1982, 23, 5555-5558.
30. H. Nakamura, J.i. Kobayashi, Y. Ohizumi, Y. Hirata, Aaptamines. Novel
benzo[de][1,6]naphthyridines from the Okinawan marine sponge Aaptos
aaptos, Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions 1, 1987,
173-176.
31. A. Rudi, Y. Kashman, Aaptosine - a new cytotoxic 5,8-
diazabenz[cd]azulene alkaloid from the Red Sea sponge Aaptos aaptos,
Tetrahedron Letters, 1993, 34, 4683-4684.
32. W.F. Tinto, Aaptosamine, a new 5,8-diazabenz[cd]azulene alkaloid from
the Caribbean sponge Aaptos aaptos. An unprecedented base-catalyzed
rearrangement of 9-demethyloxyaaptamine, Heterocycles, 1998, 48,
2089-2093.
33. J.-H. Gan, W.-Z. Hu, H.-B. Yu, F. Yang, M.-X. Cao, H.-J. Shi, Y.-F.
Kang, B.-N. Han, Three new aaptamine derivatives from the South
China Sea sponge Aaptos aaptos, Journal of Asian Natural Product
Research, 2015, 17, 1231-1238.
34. L. Calcul, A. Longeon, A.A. Mourabit, M. Guyot, M.-L. Bourguet-
Kondracki, Novel alkaloids of the aaptamine class from an Indonesian
marine sponge of the genus Xestospongia, Tetrahedron, 2003, 59, 6539-
6544.
35. A.F. Coutinho, B. Chanas, T.M.L. e Souza, I.C.P.P. Frugrulhetti, R.d.A.
Epifanio, Anti HSV-1 alkaloids from a feeding deterrent marine sponge
of the genus Aaptos, Heterocycles, 2002, 57, 1265-1272.
142
36. A. Herlt, L. Mander, W. Rombang, R. Rumampuk, S. Soemitro, W.
Steglich, P. Tarigan, F. von Nussbaum, Alkaloids from marine
organisms. Part 8: Isolation of bisdemethylaaptamine and
bisdemethylaaptamine-9-O-sulfate from an Indonesian Aaptos sp.
marine sponge, Tetrahedron, 2004, 60, 6101-6104.
37. K.H. Jang, S.C. Chung, J. Shin, S.H. Lee, T.I. Kim, H.-S. Lee, K.B. Oh,
Aaptamines as sortase A inhibitors from the tropical sponge Aaptos
aaptos, Bioorganic Medicinal Chemistry Letters, 2007, 17, 5366-5369.
38. H.B. Yu, F. Yang, F. Sun, G.Y. Ma, J.H. Gan, W.Z. Hu, B.N. Han, W.H.
Jiao, H.W. Lin, Cytotoxic aaptamine derivatives from the South China
Sea sponge Aaptos aaptos, Journal of Natural Products, 2014, 77, 2124-
2129.
39. M. Arai, C. Han, Y. Yamano, A. Setiawan, M. Kobayashi, Aaptamines,
marine spongean alkaloids, as anti-dormant mycobacterial substances,
Journal of Natural Medicine, 2014, 68, 372-376.
40. T. Hamada, Y. Matsumoto, C.S. Phan, T. Kamada, S. Onitsuka, H.
Okamura, T. Iwagawa, N. Arima, F. Tani, C.S. Vairappan, Aaptamine-
related alkaloid from the marine sponge Aaptos aaptos, Natural Product
Communications, 2019, 14, 1934578X19863935.
41. C.D. Pham, R. Hartmann, W.E.G. Mueller, N. de Voogd, D. Lai, P.
Proksch, Aaptamine derivatives from the Indonesian sponge Aaptos
suberitoides, Journal of Natural Products, 2013, 76, 103-106.
42. K. Shaari, K.C. Ling, Z. Mat Rashid, T.P. Jean, F. Abas, S.M. Raof, Z.
Zainal, N.H. Lajis, H. Mohamad, A.M. Ali, Cytotoxic aaptamines from
Malaysian Aaptos aaptos, Marine Drugs, 2009, 7, 1-8.
43. M.R. Zalilawati, Y. Andriani, K. Shaari, N. Bourgougnon, A.M. Ali,
T.S.T. Muhammad, H. Mohamad, Induction of apoptosis and anti HSV-1
143
activity of 3-(phenethylamino)demethyl(oxy)aaptamine from a Malaysian
Aaptos aaptos, Journal Chemistry Pharmaceutical Research, 2015, 7,
330-341.
44. C. Liu, X. Tang, P. Li, G. Li, Suberitine A-D, Four new cytotoxic
dimeric aaptamine alkaloids from the marine sponge Aaptos
suberitoides, Organic Letters, 2012, 14, 1994-1997.
45. K. Gong, S. Miao, L. Yang, Y. Wu, J. Guo, W. Chen, J. Dai, J. Du, S.
Xi, Aaptamine attenuates the proliferation and progression of non-small
cell lung carcinoma, Pharmaceutical Biology (Abingdon, U. K.), 2020,
58, 1044-1054.
46. V.M. Nadar, S. Manivannan, R. Chinnaiyan, M. Govarthanan, K.
Ponnuchamy, Review on marine sponge alkaloid, aaptamine: A potential
antibacterial and anticancer drug, Chemical Biology & Drug Design.
2021, 99(1), 103-110. https://doi.org/10.1111/cbdd.13932
47. S. Tsukamoto, R. Yamanokuchi, M. Yoshitomi, K. Sato, T. Ikeda, H.
Rotinsulu, R.E.P. Mangindaan, N.J. de Voogd, R.W.M. van Soest, H.
Yokosawa, Aaptamine, an alkaloid from the sponge Aaptos suberitoides,
functions as a proteasome inhibitor, Bioorganic Medicinal Chemistry
Letters, 2010, 20, 3341-3343.
48. N.K. Utkina, E.L. Chaikina, M.M. Anisimov, Influence of aaptamine
alkaloids on the growth of seedling roots of agricultural plants, Natural
Product Communications, 2017, 12, 1934578X1701200913.
49. H.-B. Yu, F. Yang, F. Sun, J. Li, W.-H. Jiao, J.-H. Gan, W.-Z. Hu, H.-
W. Lin, Aaptamine derivatives with antifungal and anti-HIV-1 activities
from the South China Sea sponge Aaptos aaptos, Marine Drugs, 2014,
12, 6003.
144
50. J. Li, J.-K. Liu, W.-X. Wang, GIAO 13C NMR calculation with sorted
training sets improves accuracy and reliability for structural
assignation, Journal Organic Chemistry, 2020, 85, 11350-11358.
51. P.A. Skehan, R. Storeng, D. Scudiero, A. Monks, J. McMahon, D.
Vistica, J. Warren, H. Bokesch, S. Kenney, M. Boyd, New colorimetric
cytotoxicity assay for anticancer-drug screening, Journal of the National
Cancer Institute, 1990, 82, 1107-1112.
52. N. Tsuchiya, A. Sato, H. Haruyama, T. Watanabe, Y. Iijima, Nahocols
and isonahocols, endothelin antagonists from the brown alga,
Sargassum autumnale, Phytochemistry, 1998, 48, 1003-1011.
53. M. Tsuda, M. Ishibashi, K. Agemi, T. Sasaki, J.i. Kobayashi, Stelliferins
A-F, new antineoplastic isomalabaricane triterpenes from the Okinawan
marine sponge Jaspis stellifera, Tetrahedron, 1991, 47, 2181.
54. H. Zhang, K. Saurav, Z. Yu, A. Mandi, T. Kurtan, J. Li, X. Tian, Q.
Zhang, W. Zhang, C. Zhang, α-Pyrones with diverse hydroxy
substitutions from three marine-derived nocardiopsis strains, Journal of
Natural Products, 2016, 79, 1610-1618.
55. J. Petrignet, T. Roisnel, R. Gree, Application of the intramolecular
isomerization-aldolisation from allylic alcohols and allylic silyl ethers to
the synthesis of indanones and indenones, Chemistry - A Europe Journal,
2007, 13, 7374-7384.
56. N.K. Utkina, Antioxidant activity of aromatic alkaloids from the marine
sponges Aaptos aaptos and Hyrtios sp, Chemistry Natural Compounds,
2009, 45, 849-853.
57. Q. He, S. Miao, N. Ni, Y. Man, K. Gong, A review of the secondary
metabolites from the marine sponges of the genus Aaptos, Natural
Product Communications, 2020, 15(9), 1934578X20951439.
145
58. H. Nakamura, J. Kobayashi, Y. Ohizumi, Y. Hirata, Physiologically
active marine natural products from Prolifera. Part 10. Aaptamines.
Novel benzo[de][1,6]naphthyridines from the Okinawan marine sponge
Aaptos aaptos, Journal of Chemical Society, Perkin Transactions 1,
1987, 173-176. https://doi.org/10.1039/P19870000173
59. L.K. Shubina, T.N. Makarieva, S.A. Dyshlovoy, S.N. Fedorov, P.S.
Dmitrenok, V.A. Stonik, Three new aaptamines from the marine sponge
Aaptos sp. and their proapoptotic properties, Natural Product
Communications, 2010, 5(12), 1881-1884.
60. A.J.L. Cooper, A. Meister, Cyclic forms of the α-keto acid analogs of
arginine, citrulline, homoarginine, and homocitrulline, Journal
Biological Chemistry, 1978, 253(15), 5407-5410.