Tài liệu Nghiên cứu thành phần hóa học và khảo sát hoạt tính sinh học loài cầu gai diadema savignyi

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -------o0o------- ĐẶNG NGỌC BÁCH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH SINH HỌC LOÀI CẦU GAI DIADEMA SAVIGNYI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI – 2014 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN --------------------- ĐẶNG NGỌC BÁCH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ KHẢO SÁT HOẠT TÍNH SINH HỌC LOÀI CẦU GAI DIADEMA SAVIGNYI Chuyên ngành : Hóa hữu cơ Mã số : 60440114 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Hoài Nam PGS.TS. Phan Minh Giang HÀ NỘI – 2014 LỜI CẢM ƠN Luận văn này được thực hiện tại phòng Dược liệu biển, Viện Hóa sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, trong khuôn khổ Đề tài nghiên cứu cơ bản định hướng ứng dụng: “Nghiên cứu quy trình phân lập các hoạt chất có tác dụng diệt tế bào ung thư, kháng viêm và kháng khuẩn từ một số loài thuộc lớp Sao biển (Asteroidea), Hải sâm (Holothuroidea), Cầu gai (Echinoidea) thuộc ngành Da gai (Echinodermata) ở biển Việt Nam”. Trước tiên, với tấm lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới TS. Nguyễn Hoài Nam, Viện Hóa Sinh Biển và PGS. TS. Phan Minh Giang, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội, đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa sinh biển đặc biệt là tập thể cán bộ phòng Dược liệu biển đã tạo điều kiện, nhiệt tình giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Hóa hoc - Trường ĐHKHTN, ĐHQGHN đã tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong quá trình học tập tại trường. Xin cảm ơn tất cả các bạn bè đã động viên giúp đỡ em trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp này mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng chắc chắn không thể tránh được những thiếu sót. Vì vậy kính mong nhận được ý kiến đóng góp, chỉ bảo của các quý thầy cô. Hà Nội, tháng 10 năm 2014 Học viên Đặng Ngọc Bách LỜI CAM ĐOAN Luận văn “Nghiên cứu thành phần hóa học và khảo sát hoạt tính sinh học loài cầu gai Diadema savignyi”. là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn trực tiếp của TS. Nguyễn Hoài Nam và PGS. TS. Phan Minh Giang. Tôi xin cam đoan Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực, không trùng lặp và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu khác. Hà Nội, tháng 10 năm 2014 Học viên Đặng Ngọc Bách MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ LỜI MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................. 3 1.1. Những nghiên cứu tổng quát về cầu gai ............................................................ 3 1.1.1. Động vật học ................................................................................................. 3 1.1.2. Phân bố sinh thái ........................................................................................... 3 1.1.3. Các loài cầu gai dùng làm thực phẩm ............................................................ 4 1.1.4. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của cầu gai .................................. 5 1.2 Steroit từ một số loài sinh vật biển Việt Nam ..................................................... 8 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................. 12 2.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................... 12 2.2. Phương pháp phân lập các hợp chất ............................................................... 13 2.2.1. Sắc kí lớp mỏng (TLC) ................................................................................ 13 2.2.2. Sắc kí lớp mỏng điều chế ............................................................................ 13 2.2.3. Sắc kí cột (CC)............................................................................................ 13 2.3. Phương pháp xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất .............................. 13 2.4. Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học ........................................................ 14 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN....................................................... 16 3.1. Kết quả .......................................................................................................... 16 3.1.1. Xử lý mẫu và tạo dich chiết tổng .................................................................. 16 3.1.2. Phân lập các hợp chất ................................................................................. 17 3.2. Thảo luận ........................................................................................................ 20 3.2.1. Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất....................................................... 20 3.2.1.1. Hợp chất DS1: 5α,8α-epiđioxi-cholest-6-en-3β-ol ..................................... 20 3.2.1.2. Hợp chất DS2: Cholest-5-en-3β,7α-điol .................................................... 25 3.2.1.3. Hợp chất DS3: Cholest-5-en-3β,7β-điol .................................................... 28 3.2.1.4. Hợp chất DS4: 7β-metoxicholest-5-en-3β-ol ............................................. 32 3.2.1.5. Hợp chất DS5: cholest-5-en-3β-ol ............................................................. 36 3.2.1.6. Hợp chất DS6: Natri cholest-5-en-3β-sunfat ............................................. 40 3.2.2. Đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất .................................... 45 KẾT LUẬN .......................................................................................................... 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 48 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Tên đầy đủ 1 CC Column Chromatography 2 COSY Correlation Spectroscopy 3 DEPT Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer 4 SKLM Sắc kí lớp mỏng 5 TLC Thin Layer Chromatography 6 NMR Nuclear Magnetic Resonance 7 13 Cacbon-13-Nuclear Magnetic Resonance C-NMR Spectroscopy 8 1 H-NMR 9 1 H-1H COSY Proton Magnetic Resonance Spectroscopy 1 H-1H Chemical Shift Correlation Spectroscopy 10 HMQC Heteronuclear Multiple Quantum Coherence 11 HMBC Heteronuclear Multiple Bond Connectivity DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU, SƠ ĐỒ Hình 1.1. Cầu gai S. droebachiensis 4 Hình 1.2. Cầu gai D. setosum 5 Hình 2.1 Cầu gai Diadema savignyi 12 Sơ đồ 3.1. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ loài Cầu gai Diadema savignyi 19 Hình 3.1.a. Phổ 1H-NMR của DS1 20 Hình 3.1.b. Cấu trúc hóa học của DS1 20 13 Hình 3.1.c. Phổ C-NMR của DS1 21 Hình 3.1.d. Phổ HMQC của DS1 21 Bảng 3.1. Các số liệu phổ NMR của DS1 22 Hình 3.1.e. Phổ HMBC của DS1 23 Hình 3.1.f. Phổ COSY của DS1 24 Hình 3.1.g. Các tương tác COSY (▬) và HMBC () chính của DS1 24 Hình 3.2.a. Phổ 1H-NMR của DS2 25 Hình 3.2.b. Cấu trúc hóa học của DS2 25 Hình 3.2.c. Phổ 13C-NMR của DS2 26 Hình 3.2.d. Phổ HMQC của DS2 26 Bảng 3.2. Số liệu phổ NMR của DS2 27 Hình 3.2.e. Phổ HMBC của DS2 28 Hình 3.2.f. Các tương tác HMBC chính của DS2 28 Hình 3.3.a. Phổ 1H-NMR của DS3 29 Hình 3.3.b. Cấu trúc hóa học của DS3 29 13 Hình 3.3.c. Phổ C-NMR của DS3 30 Hình 3.3.d. Phổ HMQC của DS3 30 Bảng 3.3. Số liệu phổ NMR của DS3 31 Hình 3.3.e. Phổ HMBC của DS3 32 Hình 3.3.f. Các tương tác HMBC chính của DS3 32 Hình 3.4.a. Phổ 1H-NMR của DS4 33 Hình 3.4.b. Cấu trúc hóa học của DS4 33 13 Hình 3.4.c. Phổ C-NMR của DS4 34 Hình 3.4.d. Phổ HMQC của DS4 34 Bảng 3.4. Số liệu phổ NMR của DS4 35 Hình 3.4.e. Phổ HMBC của DS4 36 Hình 3.4.f. Các tương tác HMBC chính của DS4 36 Hình 3.5.a. Phổ 1H-NMR của DS5 37 Hình 3.5.b. Cấu trúc hóa học của DS5 37 Hình 3.5.c. Phổ 13C-NMR của DS5 38 Hình 3.5.d. Phổ HMQC của DS5 38 Bảng 3.5. Số liệu phổ NMR của DS5 39 Hình 3.5.e. Phổ HMBC của DS5 40 Hình 3.5.f. Các tương tác HMBC chính của DS5 40 Hình 3.6.a. Phổ 1H-NMR của DS6 41 Hình 3.6.b. Cấu trúc hóa học của DS6 41 Hình 3.6.c. Phổ 13C-NMR của DS6 42 Hình 3.6.d. Phổ HMQC của DS6 42 Bảng 3.6. Số liệu phổ NMR của DS6 43 Hình 3.6.e. Phổ HMBC của DS6 44 Hình 3.6.f. Các tương tác HMBC chính của DS6 44 Bảng 3.7. Kết quả đánh giá hoạt tính gây độc tế bào 46 Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn thạc sĩ LỜI MỞ ĐẦU Diện tích bề mặt trái đất vào khoảng 510.072.000 km2 trong đó đại dương bao phủ hơn 3/4 tổng diện tích bề mặt. Đại dương không chỉ là nơi sinh sống của hàng ngàn loài động vật biển khác nhau mà còn ẩn chứa trong đó vô vàn điều bí ẩn chờ đợi con người tìm hiểu và khám phá. Việc nghiên cứu khai thác và sử dụng các nguồn lợi từ biển luôn là chủ đề nóng bỏng đối với các nhà khoa học trên khắp thế giới. Trong những năm gần đầy Việt Nam đã và đang có các công trình khoa học nghiên cứu về sinh vật biển, một trong các xu hướng mới mở ra là tìm kiếm các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học cao từ sinh vật biển. Từ đó nghiên cứu thành phần, cấu trúc và tổng hợp nên các hợp chất có giá trị y học cao. Việt Nam là quốc gia nằm ở vùng nhiệt đới, có điều kiện thuận lợi cho các sinh vật phát triển và tạo ra sự phong phú của nhiều loài động thực vật và nhiều hệ sinh thái khác nhau. Hơn thế với bờ biển kéo dài và thềm lục địa rộng lớn đó là nơi cất giấu kho nguyên liệu khoáng vật khổng lồ dưới dạng hòa tan, nắng đọng dưới đáy và vùi kín dưới đại dương. Trong sự đa dạng của sinh vật biển thì loài cầu gai là một trong những loài nhận được sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học trong và ngoài nước. Ở Việt Nam cầu gai không những có giá trị ẩm thực mà con mang giá trị y học. Các công trình khoa học nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học trên thế giới cho thấy các hợp chất tách ra từ cầu gai có hoạt tính sinh học cao như kháng khuẩn kháng nấm, kháng viêm đặc biệt là khả năng ức chế các tế bào gây ung thư. Tuy nhiên ở nước ta những thông tin khoa học về loài này vẫn còn nhiều hạn chế, chưa có các nghiên cứu cụ thể làm sáng tỏ giá trị dược dụng của dược liệu quý này. Do đó, nội dung nghiên cứu của đề tài nhằm phát hiện các thành phần hóa học và hoạt tính sinh học quý báu góp phần minh chứng giá trị dược dụng của loài. Kết quả nghiên cứu sẽ làm tăng giá trị khoa học và thực tiễn góp phần khai thác và bảo tồn một cách có hợp lý nguồn tài nguyên cầu gai phong phú của đất nước. Đặng Ngọc Bách 1 Hóa hữu cơ Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn thạc sĩ Trên cơ sở đó, luận văn tốt nghiệp này tập trung vào: “Nghiên cứu thành phần hóa học và khảo sát hoạt tính sinh học loài cầu gai Diadema savignyi”. Mục tiêu của đề tài: Nghiên cứu nhằm tìm kiếm các hợp chất có hoạt tính sinh học góp phần làm sáng tỏ tác dụng dược lý của nguồn dược liệu quý, đồng thời góp phần cho việc sử dụng hợp lý, hiệu quả và bảo tồn nguồn nguyên liệu biển quý giá của đất nước. Nội dung của đề tài: 1. Phân lập một số hợp chất từ loài cầu gai Diadema savignyi 2. Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất đã phân lập được 3. Đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất đã phân lập được. Đặng Ngọc Bách 2 Hóa hữu cơ Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn thạc sĩ CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. Những nghiên cứu tổng quát về cầu gai 1.1.1. Động vật học Cầu gai hay còn gọi là nhím biển (hay nhum biển, chôm chôm biển) thuộc lớp cầu gai (Echinoidea) ngành động vật da gai (Echinodermata), có hai phân lớp; cầu gai đều xuất hiện vào kỉ Silua và cầu gai không đều xuất hiện vào kỉ Jura. Cầu gai có khoảng 800 loài hiện sống và 2.500 loài đã tuyệt chủng [3]. Cầu gai còn được gọi là nhím biển hay cà ghim bởi xung quanh loài hải sản này là hàng trăm que nhọn như lông nhím, có đối xứng tỏa tròn bậc 5 [2]. Nhím biển sống gần các rạn san hô, rạn đá ven biển. Khi nhìn thoáng qua, thì Cầu Gai có vẻ như một vật bất động, hay đúng hơn là không có khả năng di chuyển. Dấu hiệu rõ ràng nhất để chứng minh chúng thật sự là động vật là ở những cây gai, tua tủa dính vào vỏ bằng các nối kiểu một quả bóng gắn vào một hốc tế bào (ball-andsocket), các gai này có thể chia về mọi phía. Có 2 loại gai là gai thường làm nhiệm vụ vận chuyển và gai kìm làm chức năng tự vệ [2]. Khi chỉ bị chạm nhẹ, Cầu Gai phản ứng bằng cách hướng hết gai về phía bị chạm. Cầu gai không có mắt, không có chân, không có cơ quan để di chuyển nhưng chúng lại di chuyển rất dễ dàng bằng cách dùng các ống dính, nối kết với xương sống của chúng. Cầu gai sống ở nhiều độ sâu khác nhau từ đới gian triều tới biển sâu. Hiện biết khoảng hơn 70 loài thuộc các chi Salmacis; Temnopleurus; Diadema; Clypeaster [3]. 1.1.2. Phân bố sinh thái [3,5,7] Có mặt ở hầu hết các vùng biển trên thế giới; Sống trong rạn san hô, từ vùng triều đến độ sâu khoảng 70 mét, sống trên thềm biển, đáy đá và vùi trong cát biển. - Trong nước: Ven biển Miền Trung và Quần đảo Hoàng Sa; Ở vùng biển Côn Đảo, phát hiện được 13 loài thuộc 9 họ; Ở Vịnh Nha Trang phát hiện 7 Đặng Ngọc Bách 3 Hóa hữu cơ Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn thạc sĩ loài; Tại vùng biển Vịnh Phong Vân – Bến Gỏi, Vĩnh Thái Lan, Phú Yên, Khánh Hòa, Phan Thiết, thường xuất hiện nhiều loài có giá trị kinh tế cao. - Thế giới: Loài phân bố rộng ở vùng Ấn Độ - Tây Thái Bình Dương, vùng biển Bắc Đại Tây Dương từ eo biển Anh Quốc sang New Jersey (Hoa Kỳ). 1.1.3. Các loài cầu gai dùng làm thực phẩm [7] + Vùng biển Ðịa Trung Hải: Tại Ðịa Trung Hải, cầu gai ăn được nổi tiếng nhất là Paracentrotus lividus. Loài này được xem là một món ăn ngon đặc biệt, bán tại các nhà hàng ở các thành phố ven biển nơi chúng bị đánh bắt; Chúng có thể đến tận vùng biển phía Nam Ái Nhĩ Lan, đường kính có thể đến 8 cm. Vỏ ngoài thường được bán để làm quà lưu niệm. + Vùng Bắc Ðại Tây Dương: Tại vùng biển Bắc Ðại Tây Dương, từ eo biển Anh quốc (English Channel) sang đến New Jersey (Mỹ), loài thường gặp nhất là Strongylocentrus droebachiensis. Tuy nhiên chúng không được nhiều nơi ưa thích. Loài này xuất hiện rất nhiều tại vùng biển Maine (Mỹ). Thị trường tiêu thụ của loài động vật da gai này tương đối giới hạn chỉ tại một vài chợ buôn bán hải sản quanh New York như Fulton Fish Market. Việc chuyên chở cũng khiến cho thị trường không phát triển. Hình 1.1. Cầu gai S. droebachiensis (nguồn www.wallawalla.edu) Xa hơn về phía Nam Ðại Tây Dương, có nhiều loại cầu gai nhỏ hơn, ít ăn được trừ loài Cidaris tribuloides trong vùng West Indies. Đặng Ngọc Bách 4 Hóa hữu cơ Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn thạc sĩ + Vùng Á Châu, Ðông Nam Á: Tại Ðông Nam Á, đa số cầu gai chỉ to bằng cỡ quả táo tây, loài Diadema setosum tuy rất dồi dào nhưng cũng chỉ được tiêu thụ tại một số địa phương (ngay tại Thái Lan loài này chỉ được dân tại đảo Kor Samuy ăn), có lẽ do ở con vật có nhiều gai dài (có thể đến 20 cm) và nhọn đâm thấu qua da. Gai rất dễ gãy. Mỗi gai được bao bọc bởi những lớp tế bào hạch tiết ra một dịch có chất độc. Ðây là loài cầu gai đen tại Việt Nam. Vùng ven biển Phan Thiết (Bình Thuận) được xem là xứ của Cầu Gai (Nhum), do đó có một số địa danh liên hệ đến Nhum như sông Nhum, cầu Nhum, bến Nhum… Loài Diadema palmeri (Palmer's needlespined urchin), vỏ có đường kính khoảng 10 cm, gai dài đến 10 cm. Vỏ và gai đều màu đỏ. Loài Diadema savignyi, có vỏ đường kính 10 cm, gai dài đến 13 cm, vỏ màu lam-đen, có khi có đốm trắng trên gai. Tại Việt Nam, Cầu Gai là một ăn thuộc loại “đặc sản” tại các vùng ven biển Phan Thiết. Hình 1.2. Cầu gai D. setosum (nguồn en.wikipedia.org) 1.1.4. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của cầu gai Các nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học đã được công bố trên thế giới cho thấy, thành phần hóa học chủ yếu của các loài da gai là các hợp chất steroit, saponin và cerebrosit. Trong số năm lớp sinh vật thuộc ngành da gai, hai lớp sao biển (Asteroitea) và hải sâm (Holothuroidea) đã được tiến hành nghiên cứu khá chi tiết. Rất nhiều công trình khoa học đã được công bố về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của hai lớp sinh vật biển này, đặc biệt là các Đặng Ngọc Bách 5 Hóa hữu cơ Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn thạc sĩ công bố về thành phần asterosaponin và cerebrosit từ các loài sao biển và các hợp chất saponin dạng khung holostan từ các loài hải sâm [6]. Tuy nhiên, hiện còn rất ít các công trình nghiên cứu được công bố về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài sinh vật biển thuộc lớp cầu gai. Từ những năm 1980, các hợp chất sắc tố dạng quinoit đã được công bố từ các loài cầu gai Diadema setosum và D. savignije [8]. Năm 2004, nhóm nghiên cứu của GS Châu Văn Minh đã công bố sự phân lập và xác định cấu trúc của hai hợp chất steroit là 5,8-epiđioxicholest-6-en-3-ol (1) và cholesterol cùng với glycerol 1-palmitat và glyxerol 1,3-đioleat-2-stearat từ cặn chiết metanol của loài cầu gai D. setosum thu thập tại Hạ Long, Việt Nam. Kết quả đánh giá hoạt tính gây độc tế bào cho thấy hợp chất 1 thể hiện hoạt tính gây độc tế bào mạnh trên 3 dòng tế bào ung thư người được thử nghiệm là KB (human epidermoid carcinoma - biểu mô), FL (fibrillary sarcoma of the uterus - màng tử cung) và Hep-2 (Hepatocellular carcinoma - gan) với giá trị IC50 lần lượt là 2,0, 3,93 và 2,4 g/ml [9]. 5,8-epiđioxicholest-6-en-3-ol (1) Đến năm 2008, nhóm nghiên cứu của các tác giả Nhật Bản tiếp tục công bố một dẫn xuất gangliosit mới là 1-O-[9-O-metyl-(N-axetyl-α-D-neuraminozyl)(2→6)-β-D-glucopiranozyl]-ceramit (DSG-A, 2), cùng với bốn gangliosit đã biết. Các hợp chất này thể hiện hoạt tính tạo tế bào thần kinh hình sợi (neuritogenic activity) trên dòng tế bào thần kinh nội tiết ở tủy tuyến thượng thận của chuột PC12 (rat pheochromocytoma cell line) với sự có mặt của nhân tố phát triển dây thần kinh (nerve growth factor). Một điều đáng quan tâm là hợp chất 2 có nhóm metoxi ở đơn vị đường NeuAc thể hiện hoạt tính mạnh nhất. Điều này cho thấy, nhánh axit Đặng Ngọc Bách 6 Hóa hữu cơ Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn thạc sĩ sialic bị O-metyl hóa đóng vai trò quan trọng tạo nên hoạt tính tạo tế bào thần kinh hình sợi của các hợp chất gangliosit phân lập được từ các loài da gai [10]. DSG-A (2) Gần đây nhất, sự có mặt của các hợp chất sắc tố dạng napthoquinon trong các loài cầu gai Tripneustes gratilla, Diadema setosum và Paracentrous lividus cũng được đánh giá bằng phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao với đầu dò PDA (photodiode array detector) ghép nối khối phổ ESI (electrospray ionization). Kết quả phân tích cho thấy, loài D. setosum có sự xuất hiện của các sắc tố spinochrom E (3), một sản phẩm oxi hóa của echinochrom A, echinochrom A và 6-etyl-2,7đihiđroxi-3-metoxinaphthazanrin ; loài T. gratilla có sự xuất hiện của 3, spinochrom D (4), 2,3-đihiđro-2,3,7-trihiđroxi-2,3-epoxi-6-etylnapthazarin, echinochrom A, anhiđroetyliđen-6,6’-bis-(2,3,7-trihiđroxinaphtazarin) (5), etyliđen-6,6’-bis-(2,3,7trihiđroxi-naphtazarin); loài P. lividus có sự xuất hiện của 3 và echinochrom A [11]. spinochrom E (3) Đặng Ngọc Bách spinochrom D (4) 7 anhiđroetyliđen-6,6’-bis-(2,3,7trihiđroxinaphtazarin) (5) Hóa hữu cơ Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn thạc sĩ 1.2 Steroit từ một số loài sinh vật biển Việt Nam [1] Steroit là lớp hợp chất thiên nhiên phổ biến nhất và lý thú nhất về phương diện hóa học, là nhóm chất phân bố rộng khắp trong cơ thể động vật. Chúng gồm các hợp chất thiên nhiên có nhiều tính chất quan trọng được dùng trong điều trị bệnh điều hòa hệ thống nội tiết, chữa viêm khớp. Hiện nay, steroit còn dùng điều chế thuốc tránh thai. Nhiều ứng dụng của steroit trong chăn nuôi và nông nghiệp ngày càng được công nhận. Do tác dụng sinh lý của steroit nó không những là mối quan tâm khoa học quan trọng mà còn có ý nghĩa quan trọng trong việc sử dụng dược học. Nhóm chất steroit được tìm thấy ở hầu hết các mẫu nghiên cứu thuộc ba nhóm hải miên, san hô mềm và da gai ở Việt Nam. Hợp chất có hàm lượng cao và xuất hiện trong hầu hết các loài sinh vật biển thu thập được là cholesterol. Hợp chất này được phân lập từ loài san hô mềm Cladiella sp. sao biển Archaster tyicus, hải miên Xestospongia testudinaria và Gellius varius. cholesterol Ngoài ra, các dẫn xuất của cholesterol như 7α-hiđroxi-cholesterol, 7βhiđroxi-cholesterol và dẫn xuất mới 7α-metoxi-cholesterol được phân lập từ loài rong sụn Kappaphycus alvarezii. Nghiên cứu thành phần hóa học loài hải miên Dysidea cinerea cho thấy sự phong phú của nhóm chất steroit như các hợp chất ostreasterol, isofucosterol và 5,8-epiđioxicholest-6-en-3β-ol. Hợp chất này cũng được phân lập từ loài hải miên Varius, X. testudinaria và cầu gai Diadema setosum. Nghiên cứu thành phần hóa học của loài hải miên Haliclona clathrata đã phân lập được hợp chất mới là 24-nor-5α-cholestan-3β,23,24-triol cùng với (24R)24-etylcholest-4-en-3,6-đion, (24R)-24-etylcholest-3,6-đion. Ngoài ra, các hợp chất Đặng Ngọc Bách 8 Hóa hữu cơ Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn thạc sĩ cholest-7-en-3β,5α,6β-triol và 6β-metoxicholest-7-en-3β,5α-điol cũng được phân lập từ loài hải miên G. varius. Saringosterol, cholest-7-en-3-on cũng được xác định từ loài hải miên X. testudinaria. Một điều đáng quan tâm là hợp chất saringosterol được các nhà khoa học trên thế giới công bố có hoạt tính kháng vi khuẩn lao Mycobacterium tuberculosis rất mạnh với giá trị nộng độ tối thiểu (MIC-Minimum inhibitory concentration) là 0,25µg/ml và đây là giá trị MIC nhỏ nhất trong các hợp chất thiên nhiên được chiết tách tính đến năm 2001. Giá trị này tương đương với giá trị MIC của thuốc chữa lao rifampin. Ngoài ra, hợp chất này có độ độc thấp và tính đặc hiệu cao. saringosterol 24-nor-5α-cholestan-3β,23,24-triol Gần đây, ba hợp chất steroit mới có cấu trúc vòng propan ở mạch nhánh là petrosterol-3,6-đion, 5α,6α-epoxipetroterol, iantheketal A cùng với petrosterol và aragusterol B được phân lập từ loài hải miên Ianthella sp. 5α,6α-epoxipetroterol petrosterol-3,6-đion Từ loài san hô mềm Cladiella sp đã phân lập được hợp chất 9,11secosteroitglycozit mới là cladiasterol cùng với 3β,6α,11-trihiđroxi-24-metyl-9,11secocholest-7-en-9-on. Tại thời điểm đó, hợp chất trên là hợp chất đầu tiên được phân lập từ thiên nhiên. Tiếp theo, hợp chất 9,11-secosteroit là sarcomilasterol cùng với sarcoaldesterol B và ergosta-1β,3β,5α,6β-tetraol từ loài san hô mềm Đặng Ngọc Bách 9 Hóa hữu cơ Đại học Khoa học Tự nhiên Sarcophyton mililatensis; Luận văn thạc sĩ Các hợp chất 3β,11-đihiđroxi-24-metyl-9,11- secocholestan-5-en-9-on, (24S)-ergostan-3β,5α,6β,25-tetraol được phân lập từ san hô mềm Lobophytum compactum. sarcomilasterol cladiasterol 3β,11-đihiđroxi-24-metyl-9,11- (24S)-ergostan- -secocholestan-5-en-9-on -3β,5α,6β,25-tetraol Gần đây, một số steroit mới là lobophytosterol cùng với (22S,24S)-24-metyl22,25-epoxifurost-5-en-3β,20β-điol, (24S)-ergost-5-en-3β,7α-điol, pregnenolon cũng đã được phân lập từ san hô mềm Lobophytum laevigatum. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng hợp chất lobophytosterol thể hiện hoạt tính mạnh trên ba dòng tế bào ung thư được thử nghiệm là phổi, ruột và máu. Đặng Ngọc Bách 10 Hóa hữu cơ Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn thạc sĩ (24S)-ergost-5-en-3β,7α-điol lobophytosterol Bên cạnh đó, các nghiên cứu về thành phần steroit của các loài da gai cũng thu được một số kết quả đáng quan tâm. Các hợp chất steroit mang nhiều nhóm hiđroxi như 2α,3β,12α,21,24R,25-hexahiđroxilanost-8-en được tìm thấy từ loài hải sâm H. scabra. Từ loài sao biển A. typicus đã tiến hành phân lập được các hợp chất steroit gồm; 27-norcholestan-3β,4β,5α,6α,8β,14α,15α,24R-octol, 27- norcholestan-3β,4β,5α,6α,7β,8β,14α,15α,24R-nonol, ergost-22-en-3β,4β,5α,6α,8β, 14α,15α,22E,24R,25R,26-nonol. 27-norcholestan-3β,4β,5α,6α,8β, ergost-22-en-3β,4β,5α,6α,8β,14α, 14α,15α,24R-octol 15α,22E,24R,25R,26-nonol Đặng Ngọc Bách 11 Hóa hữu cơ