Sao biển là loài động động vật không xương sống, thuộc ngành
Da gai (Echinodermata), lớp Asteroidea. Gọi tên sao biển là do cơ thể
có 5 cánh xuất phát từ trung tâm của cơ thể sao biển, tương tự như
hình ngôi sao. Theo phân loại của Blacke (1987), lớp Asteroidea
được chia thành 7 bộ: Brisingida, Forcipulatida, Notomyotida,
Paxillosida, Spinulosida, Valvatida và Velatida. Theo thống kê của
tác giả Guang Dong và cộng sự trong giai đoạn từ năm 1997- 2007
đã có khoảng 98 loài sao biển trên toàn thế giới được nghiên cứu về
thành phần hóa học. Những nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hợp chất
thứ cấp có mặt trong sao biển bao gồm: các steroid, steroid glycoside
(glycoside của polyhydroxysteroid, asterosaponin và cyclic steroid
glycoside), các hợp chất thuộc nhóm glycosphingolipid (cerebroside
và ganglioside). Ngoài ra còn một số các hợp chất khác như:
anthraquinon, alkaloid, phospholipid, peptid và acid béo. Các thành
phần hóa học này thể hiện rất nhiều các hoạt tính quý báu như: hoạt
tính gây độc tế bào, hoạt tính làm tan máu, chống virut, kháng nấm,
kháng vi sinh vật, kháng viêm
Theo đánh giá của các nhà khoa học trong nước, loài sao biển
thuộc lớp động vật da gai (Echinodermata), lớp động vật da gai này
có khoảng 350 loài thuộc 58 họ, 5 lớp (Huệ Biển, Hải Sâm, Sao Biển,
Cầu Gai và Đuôi Rắn) sống ở biển Việt Nam. Cho đến thời điểm này,
nghiên cứu về thành phần hóa học, hoạt tính sinh học trên đối tượng
sao biển ở Việt Nam đã thực hiện trên 09 loài, bao gồm: Sao biển
Archaster typicus, Asterina batheri, Asteropsis carinifera,
Astropecten polyacanthus, Astropecten monacanthus, Protoreaster
nodosus, Acanthaster planci, Linckia laevigata và Anthenea aspera.
Các hợp chất phân lập được từ sao biển ở Việt nam cũng thuộc các
lớp chất steroid, steroid glycoside có hoạt tính gây độc tế bào và
kháng viêm.
27 trang |
Chia sẻ: thientruc20 | Lượt xem: 428 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Tóm tắt Luận án Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào của loài sao biển culcita novaeguineae muller & troschel, 1842 và pentaceraster gracilis, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------
Bùi Thị Ngoan
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT
TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO CỦA LOÀI SAO BIỂN
CULCITA NOVAEGUINEAE MÜLLER & TROSCHEL,
1842 VÀ PENTACERASTER GRACILIS (LUTKEN, 1871)
Ở VIỆT NAM
Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ
Mã số: 62.44.01.14
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC
Hà Nội - 2018
2
Công trình được hoàn thành tại: Học Viện Khoa học và Công nghệ -
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam
Người hướng dẫn khoa học 1: GS. VS. Châu Văn Minh
Người hướng dẫn khoa học 2: TS. Nguyễn Hoài Nam
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp Học
viện, họp tại Học Viện Khoa học và Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa
học và Công nghệ Việt Nam vào hồi giờ , ngày tháng
năm 2018.
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Học Viện Khoa học và Công nghệ
- Thư viện Quốc gia Hà Nội
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của luận án
Sao biển là loài động động vật không xương sống, thuộc ngành
Da gai (Echinodermata), lớp Asteroidea. Gọi tên sao biển là do cơ thể
có 5 cánh xuất phát từ trung tâm của cơ thể sao biển, tương tự như
hình ngôi sao. Theo phân loại của Blacke (1987), lớp Asteroidea
được chia thành 7 bộ: Brisingida, Forcipulatida, Notomyotida,
Paxillosida, Spinulosida, Valvatida và Velatida. Theo thống kê của
tác giả Guang Dong và cộng sự trong giai đoạn từ năm 1997- 2007
đã có khoảng 98 loài sao biển trên toàn thế giới được nghiên cứu về
thành phần hóa học. Những nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hợp chất
thứ cấp có mặt trong sao biển bao gồm: các steroid, steroid glycoside
(glycoside của polyhydroxysteroid, asterosaponin và cyclic steroid
glycoside), các hợp chất thuộc nhóm glycosphingolipid (cerebroside
và ganglioside). Ngoài ra còn một số các hợp chất khác như:
anthraquinon, alkaloid, phospholipid, peptid và acid béo. Các thành
phần hóa học này thể hiện rất nhiều các hoạt tính quý báu như: hoạt
tính gây độc tế bào, hoạt tính làm tan máu, chống virut, kháng nấm,
kháng vi sinh vật, kháng viêm
Theo đánh giá của các nhà khoa học trong nước, loài sao biển
thuộc lớp động vật da gai (Echinodermata), lớp động vật da gai này
có khoảng 350 loài thuộc 58 họ, 5 lớp (Huệ Biển, Hải Sâm, Sao Biển,
Cầu Gai và Đuôi Rắn) sống ở biển Việt Nam. Cho đến thời điểm này,
nghiên cứu về thành phần hóa học, hoạt tính sinh học trên đối tượng
sao biển ở Việt Nam đã thực hiện trên 09 loài, bao gồm: Sao biển
Archaster typicus, Asterina batheri, Asteropsis carinifera,
Astropecten polyacanthus, Astropecten monacanthus, Protoreaster
nodosus, Acanthaster planci, Linckia laevigata và Anthenea aspera.
Các hợp chất phân lập được từ sao biển ở Việt nam cũng thuộc các
lớp chất steroid, steroid glycoside có hoạt tính gây độc tế bào và
kháng viêm.
2
Chính vì vậy, nhằm mục đích nghiên cứu làm rõ thành phần hóa
học và hoạt tính sinh học các loài thuộc C. novaeguineae và loài sao
biển P. gracilis ở Việt Nam tạo cơ sở khoa học trong việc nghiên cứu
ứng dụng các loài sao biển này trong lĩnh vực y-dược học, chúng tôi
lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính gây
độc tế bào của loài sao biển Culcita novaeguineae Müller &
Troschel, 1842 và Pentaceraster gracilis (Lutken, 1871) ở Việt
Nam”.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
Nghiên cứu để làm rõ thành phần hóa học chủ yếu của hai loài
C.novaeguinea và P. gracilis ở vùng biển Đông bắc của Việt
nam;
Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của một số hợp chất phân
lập được để tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học.
3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án:
Phân lập các hợp chất từ loài C. novaeguineae và P. gracilis ở
Việt Nam bằng các phương pháp sắc ký;
Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được
bằng các phương pháp vật lý, hóa học;
Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của một số hợp chất phân lập
được.
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
Phần tổng quan trình bày các nghiên cứu trong nước và quốc tế
về các vấn đề:
1.1. Tình hình nghiên cứu thành phần hóa học, hoạt tính sinh
học trên đối tƣợng sao biển trên thế giới.
Các lớp chất có được trong thành phần hóa học của các loài sao
biển trên thế giới tập trung chủ yếu ở lớp steroid, glycoside
(glycoside của polyhydroxysteroid, asterosaponin và cyclic steroid
3
glycoside...) với hoạt tính gây độc tế bào, kháng vi sinh vật kiểm định
và kháng viêm.
1.2. Tình hình nghiên cứu thành phần hóa học, hoạt tính sinh
học của số loài sao biển ở Việt Nam.
Cho đến nay, ở Việt nam đã nghiên cứu thành phần hóa học các
loài Sao biển Archaster typicus, Asterina batheri, Asteropsis
carinifera, Astropecten polyacanthus, Astropecten monacanthus,
Protoreaster nodosus, Acanthaster planci, Linckia laevigata và
Anthenea aspera. Các hợp chất thu được là các steroid, glycoside bao
gồm cả glycoside của polyhydroxysteroid, asterosaponin... với hoạt
tính gây độc tế bào, kháng viêm rất tốt.
CHƢƠNG 2: THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ
2.1. Đối tƣợng nghiên cứu
2.1.1. Loài sao biển Culcita novaeguineae
Mẫu sao biển C. novaeguineae được thu vào tháng 10 năm 2013
tại Quảng Ninh.
2.1.2. Loài sao biển Pentaceraster gracilis.
Mẫu sao biển P. gracilis được thu vào tháng 3 năm 2014 tại Cô
Tô, Quảng Ninh.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp phân lập các hợp chất
Phối hợp các phương pháp sắc ký bao gồm: sắc ký lớp mỏng
(TLC), sắc ký lớp mỏng điều chế và sắc ký cột (CC).
2.2.2. Phương pháp xác định cấu trúc hoá học các hợp chất
Phương pháp chung để xác định cấu trúc hóa học của các hợp
chất là kết hợp giữa các thông số vật lý với các phương pháp phổ
hiện đại bao gồm: phổ khối (ESI-MS), phổ khối phân giải cao (HR-
ESI-MS), độ quay cực ([]D), phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR).
2.2.3. Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học
Hoạt tính gây độc tế bào của các hoạt chất được xác định theo
phương pháp SRB.
4
2.3. Phân lập các hợp chất
2.3.1. Phân lập các hợp chất từ loài sao biển Culcita novaeguineae
Phần này trình bày cách thức phân lập các hợp chất từ loài
sao biển C. novaeguineae.
C8.5
(560 mg)
C8.5A,B
C8.5C
(46mg
CC, Silicagel EMW 10/1/0,1
C8.5D
(18mg)
C8.5E
(76mg)
C8.5F
(150mg)
C8.5G
(150mg)
CN4
(7,5mg)
CN3
(4,0mg)
CN5
(9,5mg)
Silica gel CC
D/M/W 5/1/0,1
H8.5F1 H8.5F2
CN8
(3,5mg)
Sephadex LH-20
M/W 2/1
CN7
(5,0mg)
CN6
(2,5mg)
YMC CC
A/W 1/1
CH2CL2
(15,2 g)
C1 C8 (2 g) C9
MPLC SNAP-Sil DM 100:1 – 1:1
C8.1 C8.2
(500 mg)
C8.3
(387mg)
C8.4
(172 mg)
C8.6
(185 mg)
CC, YMC RP-18 MW 1:1 – 5:1
C4 C7
CN9
(5,4 mg)
Silica gel CC
E/M/W
10/1/0,1
YMC CC
M/W 1,5/1
Hình 2.4-6. Sơ đồ phân lập các chất từ cặn nước sao biển C. novaeguineae
2.3.2. Phân lập các hợp chất từ loài Pentaceraster gracilis
Phần này trình bày cách thức phân lập các hợp chất từ loài P.
gracilis
W3
8.5 g
W3E
900 mg
DMW:
4/1/0.15
W3 A
2.7 g
YMC CC, MW: 1/1
W3B
700 mg
DMWa:
2.5/1/0.15/0.002
W3B2
80 mg
W3B1
50 mg
W3C
720 mg
W3C1
220 mg
DMWa:
2.7/1/0.15/0.002
PG2
12 mg
Sephadex
MW: 1/1
Sephadex
MW: 1/1
PG1
9 mg
W3D
1.3 g
DMWa:
2.5/1/0.15/0.002
W3D2
700 mg
W3D1
210 mg
W3D2a
240 mg
EMW:
1.8/1/0.2
EMW:
2.5/1/0.15
W3D2a2
40 mg
W3D2a1
60 mg
W3D2a2a
25 mg
MW: 1.5/1
W3E4
100 mg
Sephadex
MW: 2/1
W3E3
60 mg
EMW:
5/1/0.1
W3E3a
25 mg
W3E3b
10 mg
Sephadex
MW: 1/1
PG4
10 mg
PG6
8 mg
Sephadex
MW: 1/1
Sephadex
MW: 1/1
W3E1
80 mg
W3E1a
50 mg
DAW:
1/2/0.1
PG7
18 mg
W3E2
120 mg
W3E2a
80 mg
W3E5
65 mg
PG5
25 mg
PG3
10 mg
DAW:
1/3/0.1 EMW:
3.5/1/0.1
W3E5a
23 mg
MW: 2.5/1
Hình 2.7-9. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ loài Pentaceraster gracilis
2.4. Thông số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất
2.4.1. Thông số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập từ
loài sao biển C. novaeguineae và P. gracilis
Hợp chất CN1: Novaeguinoside E (chất mới)
5
Chất bột màu trắng, HR-ESI-MS: m/z 1273,5257 [M +
Na]
+
, CTPT: C56H91NaO27S.
1
H-NMR (DMSO-d6, 500 MHz) và
13
C-
NMR (DMSO-d6, 125 MHz) (Bảng IV.1.1).
Hợp chất CN2: Natri 6α-[(O-β-D-fucopyranosyl-(l2)-O-β-D-
galactopyranosyl-(l4)-O-[β-D-quinovopyranosyl-(l2)]-O-β-D-
xylopyranosyl-(l3)-O-β-D-quinovopyranosyl)-oxy]-5α-pregn-
9(11)-ene-20-one-3β-yl-sulfate. Chất bột màu trắng. 1H-NMR
(DMSO-d6, 500 MHz) và
13
C-NMR (DMSO-d6, 125 MHz) (Bảng
IV.1.2).
Hợp chất CN3: Linckoside B
Chất bột màu trắng, CTPT: C40H68O14.
1
H-NMR (pyridine-d5,
500 MHz) và
13
C-NMR (pyridine-d5, 125 MHz) (Bảng IV.1.3).
Hợp chất CN4: Halityloside E
Chất bột màu trắng, CTPT: C39H68O13.
1
H-NMR
(pyridine-d5, 500 MHz) và
13
C-NMR (pyridine-d5, 125 MHz) (Bảng
IV.1.4).
Hợp chất CN5: Halityloside D
Chất bột màu trắng, điểm nóng chảy: 243-248 0C, CTPT:
C39H68O14.
1
H-NMR (pyridine-d5, 500 MHz) và
13
C-NMR (pyridine-
d5, 125 MHz) (Bảng IV.1.5).
Hợp chất CN6: Culcitoside C5
Chất dạng bột không màu, CTPT: C38H66O14.
1
H-NMR
(CD3OD, 500 MHz) và
13
C-NMR (CD3OD, 125 MHz) (Bảng IV.1.6).
Hợp chất CN7:Halityloside B
Chất dạng bột màu trắng, CTPT: C40H70O14.
1
H-NMR
(pyridine-d5, 500 MHz) và
13
C-NMR (pyridine-d5, 125 MHz) (Bảng
IV.1.7).
Hợp chất CN8: Halityloside A. Chất dạng bột màu trắng, CTPT:
C40H70O15.
1
H-NMR (CD3OD, 500 MHz) và
13
C-NMR (CD3OD, 125
MHz) (Bảng IV.1.8).
Hợp chất CN9: 5α-cholestane-3β,6β,7α,8β,15α,16β,26-heptol
Chất dạng bột màu trắng, CTPT: C27H48O7.
1
H-NMR
(DMSO-d6, 500 MHz) và
13
C-NMR (DMSO-d6, 125 MHz) (Bảng
IV.1.9).
6
III.3.10. Hợp chất PG2: Protoreasteroside
Chất dạng bột màu trắng, CTPT: C56H92O27S.
1
H-NMR
(pyridine-d5, 500 MHz) và
13
C-NMR (pyridine-d5, 125 MHz) (Bảng
IV.2.1).
Hợp chất PG1: Maculatoside
Chất dạng bột màu trắng, CTPT: C56H92O27S.
1
H-NMR
(pyridine-d5, 500 MHz) và
13
C-NMR (pyridine-d5, 125 MHz) (Bảng
IV.2.2).
Hợp chất PG3: Pentaceroside A (chất mới)
Chất bột màu trắng, FT-ICR-MS: m/z 755,41935 [M + Na]+,
CTPT: C37H64O14.
1
H-NMR (CD3OD, 500 MHz) và
13
C-NMR
(CD3OD, 125 MHz) (Bảng IV.2.3).
Hợp chất PG4: Pentaceroside B (chất mới)
Chất bột màu trắng, FT-ICR-MS: m/z 623,3771 [M + Na]+,
CTPT: C32H56O10.
1
H-NMR (CD3OD, 500 MHz) và
13
C-NMR
(CD3OD, 125 MHz) (Bảng IV.2.4).
Hợp chất PG5: Nodososide
Chất dạng bột, CTPT: C38H66O14.
1
H-NMR (CD3OD, 500
MHz) và
13
C-NMR (CD3OD, 125 MHz) (Bảng IV.2.5).
Hợp chất PG6: (5α,25S)-Cholestane-3β,6α,8,15β,16β,26-hexol 3-O-
[(2-O-methyl)-β-D-xylopyranoside]
Chất dạng bột, CTPT: C33H58O10.
1
H-NMR (CD3OD, 500
MHz) và
13
C-NMR (CD3OD, 125 MHz) (Bảng IV.2.6)
Hợp chất PG7: 5α-cholestane-3β,6α,7α,8β,15α,16β,26-heptol
Chất dạng bột màu trắng, CTPT: C27H48O7.
1
H-NMR
(DMSO-d6, 500 MHz) và
13
C-NMR (DMSO-d6, 125 MHz) (Bảng
IV.2.7).
2.5. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất phân lập
được.
Hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất được đánh giá trên
05 dòng tế bào ung thư người là: LNCaP (tuyến tiền liệt), MCF7
(vú), KB (ung thư biểu mô), HepG2 (gan) và SK-Mel-2 (sắc tố).
Thực nghiệm được tiến hành tại Phòng thử nghiệm hoạt tính sinh
học, Viện Công nghệ sinh học.
7
2.5.1. Hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất phân lập đƣợc từ
loài sao biển Culcita novaeguineae
Kết quả đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất
phân lập được từ loài sao biển C. novaeguineae cho thấy: Chỉ có các
hợp chất CN5CN8 thể hiện hoạt tính, các hợp chất CN1CN4 và
CN9 không có biểu hiện hoạt tính với giá trị IC50> 100 µM.
Bảng 4.1. Giá trị IC50 của các chất từ sao biển C. novaeguineae trên 5
dòng tế bào ung thư
Chất sạch
IC50 trên dòng tế bào (µM)
LNCaP MCF7 KB HepG2 SK-Mel2
CN1 >100 >100 >100 >100 >100
CN2 >100 >100 >100 >100 >100
CN3 >100 >100 >100 >100 >100
CN4 >100 >100 >100 >100 >100
CN5 31,801,59 33,961,57 32,661,47 75,014,11 32,993,05
CN6 57,081,81 62,952,96 92,042,84 >100 89,762,47
CN7 39,682,65 39,992,65 44,373,00 80,223,67 50,094,06
CN8 48,592,30 51,612,70 70,703,56 >100 73,993,10
CN9 >100 >100 >100 >100 >100
Elipticinea 1,990,16 1,950,12 2,070,12 1,710,16 2,150,24
achất chuẩn dương
Trong đó, hợp chất halityloside D (CN5) thể hiện hoạt tính
khá tốt trên các dòng tế bào LNCaP (IC50 = 31,80 1,59 µM), MCF7
(IC50 = 33,96 1,57 µM), KB (IC50 = 32,66 1,47 µM) và SK-Mel2
(IC50 = 32,99 3,05 µM) và hoạt tính yếu trên dòng HepG2 (IC50 =
75,01 4,11 µM). Hợp chất halityloside B (CN7) thể hiện hoạt tính
khá tốt trên các dòng tế bào LNCaP (IC50 = 39,68 2,65 µM), MCF7
(IC50 = 39,99 2,65 µM) và KB (IC50 = 44,37 3,00 µM); hoạt tính
trung bình trên dòng tế bào SK-Mel2 (IC50 = 50,09 4,06 µM) và
hoạt tính yếu trên dòng HepG2 (IC50 = 80,22 3,67 µM). Hai hợp
8
chất culcitoside C5 (CN6) và halityloside A (CN8) thể hiện hoạt tính
trung bình hoặc yếu trên các dòng tế bào LNCaP, MCF7, KB, và SK-
Mel2 với giá trị IC50 từ 48,59 2,30 đến 92,04 2,84µM, và không
thể hiện hoạt tính (IC50> 100 µM) trên dòng Hep-G2.
2.5.2. Hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất phân lập đƣợc từ
loài sao biển Pentaceraster gracilis
Kết quả đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất
phân lập được từ loài sao biển P. gracilis cho thấy: hợp chất
maculatoside (PG1) thể hiện hoạt tính khá tốt trên các dòng tế bào
LNCaP (IC50 = 39,75 3,34 µM), KB (IC50 = 36,53 0,78 µM),
HepG2 (IC50 = 16,75 0,69 µM) và SK-Mel2 (IC50 = 19,44 1,45
µM) và hoạt tính trung bình trên dòng MCF7 (IC50 = 47,34 7,01
µM). Hợp chất PG7 thể hiện hoạt tính yếu trên các dòng tế bào
LNCaP (IC50 = 86,57 2,19 µM), HepG2 (IC50 = 79,69 3,14 µM)
và SK-Mel2 (IC50 = 96,77 4,07 µM) và không thể hiện hoạt tính
(IC50> 100 µM) trên các dòng tế bào còn lại. Các hợp chất PG2PG6
không có biểu hiện hoạt tính trên tất cả năm dòng tế bào ung thư
được thử nghiệm với giá trị IC50> 100 µM.
Bảng 4.2. Giá trị IC50 của các chất từ sao biển Pentaceraster gracilis
trên 5 dòng tế bào ung thư
Chất sạch
IC50 trên dòng tế bào (µM)
LNCaP MCF7 KB Hep-G2 SK-Mel2
PG1 39,753,34 47,347,01 36,530,78 16,750,69 19,441,45
PG2 >100 >100 >100 >100 >100
PG3 >100 >100 >100 >100 >100
PG4 >100 >100 >100 >100 >100
PG5 >100 >100 >100 >100 >100
PG6 >100 >100 >100 >100 >100
PG7 86,572,19 >100 >100 79,693,14 96,774,07
Elipticinea 1,990,16 1,950,12 2,070,12 1,710,16 2,150,24
achất chuẩn dương
9
CHƢƠNG 3. THẢO LUẬN KẾT QUẢ
3.1. Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ loài
Culcita novaeguineae
Phần này trình bày kết quả phân tích phổ và xác định cấu trúc
của 09 hợp chất được phân lập từ loài C. novaeguineae.
CN1: Novaeguinoside E
CN3: Linckoside B
CN2: natri 6α-[(O-β-D-
fucopyranosyl-(l2)-O-β-D-
galactopyranosyl-(l4)-O-[β-D-
quinovopyranosyl-(l2)]-O-β-D-
xylopyranosyl-(l3)-O-β-D-
quinovopyranosyl)-oxy]-5α-pregn-
9(11)-ene-20-one-3β-yl-sulfate
CN4: Halityloside E CN5: Halityloside D CN6: Culcitoside C5
CN7: Halityloside B CN8: Halityloside A CN9: 5α-cholestane-
3β, 6β,7α,8β,15α,16β,26-heptol
10
Dưới đây trình bày chi tiết phương pháp xác định cấu trúc của
một hợp chất mới.
3.1.1. Hợp chất CN1: Novaeguinoside E (chất mới)
Hợp chất CN1 được phân lập từ loài sao biển Culcita
novaeguineae dưới dạng chất bột màu trắng. Công thức phân tử của
nó được xác định là C56H91NaO27S bằng phổ HR-ESI-MS với sự xuất
hiện pic ion phân tử tại m/z1273,5257 [M+Na]+ (tính toán lý thuyết
cho công thức C56H91Na2O27S
+
, 1273,5258). Các phổ NMR của nó
đặc trưng cho một hợp chất asterosaponin, một lớp chất chính của các
loài sao biển. Các số liệu phổ 1H và 13C-NMR (đo trong DMSO-d6)
của CN1 tương tự như các số liệu của protoreasteroside, ngoại trừ có
sự khác nhau ở các tín hiệu của chuỗi đường.
155.0736
274.2765
353.2659
413.2667
566.2132
648.2584
803.5400
1273.5257
+MS, 1.4min #83
0
2
4
6
8
4x10
Intens.
200 400 600 800 1000 1200 1400 m/z
Hình 3.1. Phổ HR-ESI-MS của CN1
Hình 3.2a. Phổ 1H-NMR của CN1 trong DMSO-d6
Hình 3.2. Phổ 1H-NMR của CN1 trong pyridine-d5
11
Hình 3.3. Phổ 13C-NMR của CN1
Phân tích chi tiết các phổ 1D- và 2D-NMR của CN1 chứng
minh sự có mặt của ba nhóm methyl [C 75,2 (C-3), 78,1 (C-6) và
76,2 (C-22)/H 3,83-3,87 (H-3), 3,45-3,47 (H-6) và 3,04-3,06 (H-22),
mỗi tín hiệu 1H, m], một cacbon bậc bốn mang oxi [C 75,1 (C-20)],
hai liên kết đôi bị thế ba vị trí [C 145,2 (s, C-9) vàC 115,7 (d, C-
11)/H 5,24 (1H, d, J = 5,0 Hz, H-11); C 124,0 (d, C-24)/H 5,20
(1H, t, J = 7,0 Hz, H-24) và C 130,4 (s, C-25)] và năm nhóm tert-
metyl [C 13,0 (C-18), 19,0 (C-19), 19,9 (C-21), 17,8 (C-26) và 25,6
(C-27)/H 0,72 (H-18), 0,88 (H-19), 1,06 (H-21), 1,55 (H-26) và 1,65
(H-27), mỗi tín hiệu 3H, s]. Vị trí của cacbon bậc bốn mang oxi tại
C-20, một nhóm oxymethin tại C-22 và một liên kết đôi tại C-24/C-
25 được xác định bằng các tương tác COSYH-22/H-23/H-24 kết hợp
với các tương tác xa HMBC của H-21 (H 1,06) với C-17 (C
53,8)/C-20 (C 75,1)/C-22 (C 76,2) và của H-26 (C 1,55)/H-27 (H
1,65) với C-24 (C 124,0)/C-25 (C 130,4). Phân tích chi tiết các
tương tác HMBC và COSY khác cho phép xác định chính xác cấu
trúc phẳng phần aglycon của CN1.
Hình 3.4. Phổ HSQC của CN1
12
Hình 3.5. Phổ COSY của CN1 Hình 3.6. Phổ HMBC của CN1
Trên phổ ROESY tương tác không gian của H-3 (H3.83-
3.87) với H-5 (H1.05-1.07) cho thấy cấu hình α của H-3. Tương tác
NOE giữa H-6 (H3.45-3.47) và H-8 (H1.97-1.99)/H-19 (H 0.88)
cũng như giữa H-8 (H1.97-1.99) và H-18 (H 0.72), chứng minh cho
cấu hình β của H-6 (hình 4.9). Giá trị độ dịch chuyển hóa học 13C-
NMR của C-21 tại C 19.9 (đo trong DMSO-d6) cho thấy cấu hình
tương đôi R* tại C-20 [3]. Để xác định cấu hình tại C-22, phổ 1H-
NMR của CN1 được đo lại trong pyridine-d5. Giá trị độ dịch chuyển
hóa học 1H-NMR của H-21 tại H 1.64 (pyridine-d5) chứng minh cho
cấu hình S* tại C-22.
Bảng 3.3. Số liệu phổ NMR của CN1
C aC
bC C
c,d H
c,e
dạng pic (J = Hz)
HMBC
(H C)
Aglycon
1 35,9 35,15 1,26 m/1,62 m
2 29,2 28,35 1,36 m/2,12 m
3 78,3 75,18 3,85 m
4 30,6 29,49 1,04 m/2,35 m
5 49,2 48,43 1,06 m
6 80,0 78,11 3,46 m
7 41,2 40,63 0,83 m/2,27 m
8 35,4 34,67 1,98 m
9 145,6 145,18 -
10 38,2 37,70 -
11 116,6 115,67 5,24 d (5,0) 10, 13
12 42,6 41,99 1,96 m/2,18 m
13 41,6 40,51 -
14 54,0 53,36 1,15 m
15 22,6 24,55 1,10 m/1,63 m
16 25,3 21,15 1,62 m/1,75 m
13
17 55,1 53,80 1,83 m
18 13,4 13,00 0,72 s 12, 13,
14,17
19 19,2 19,04 0,88 s 1, 5, 9, 10
20 76,4 75,14 -
21 21,5 19,91 1,06 s 17, 20, 22
22 77,8 76,24 3,05 m
23 29,6 28,99 1,75 m/2,35 m
24 124,2 124,04 5,20 t (7,0)
25 131,8 130,40 -
26 17,4 17,85 1,55 s 24, 25, 27
27 25,6 25,64 1,65 s 24, 25, 26
Qui I
1 105,1 104,4 102,75 4,31 d (7,5) 6
2 74,1 74,1 73,00 3,18
f
3 90,5 89,8 87,90 3,28
f
4 74,5 74,3 72,96 2,91 t (9,0)
5 72,0 72,3 70,74 3,27
f
6 18,4 17,8 17,81 1,16 d (6,5) 4, 5
Xyl
1 104,5 104,0 102,49 4,53 d (7,5) 3
2 81,9 82,7 82,68 3,35
f
3 75,6 75,1 73,99 3,58
f
4 78,8 78,3 76,54 3,60
f
5 64,5 64,2 63,07 3,31/3,94
f
Qui II
1 104,8 105,2 104,54 4,44 d (7,5) 2
2 76,2 75,6 74,84 3,06dd (7,5, 9,0)
3 76,8 77,0 75,58 3,12t (9,0)
4 75,5 76,0 74,63 2,86 t (9,0)
5 73,6 73,3 72,44 3,22dd (6,0, 9,0)
6 17,8 17,8 17,31 1,19 d (6,0) 4, 5
Fuc I Qui
1 102,0 101,2 100,08 4,42 d (7,5) 4
2 82,8 84,0 81,47 3,44
f
3 74,9 75,9 72,44 3,50
f
4 71,7 77,3 70,22 3,45
f
5 71,6 73,4 70,10 3,58
f
6 16,9 18,2 16,51 1,14 d (6,0)
Fuc I