Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của một số loài nấm ở Việt Nam.pdf (Luận án Tiến sĩ Hóa học)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI BÙI THỊ THU HIỀN Nghiªn cøu thµnh phÇn hãa häc vµ ho¹t tÝnh sinh häc cña mét sè loµi nÊm ë ViÖt Nam LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC HÀ NỘI - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI BÙI THỊ THU HIỀN Nghiªn cøu thµnh phÇn hãa häc vµ ho¹t tÝnh sinh häc cña mét sè loµi nÊm ë ViÖt Nam Chuyên ngành: Hóa hữu cơ Mã số: 62.44.01.14 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. ĐẶNG NGỌC QUANG 2. TS. LƯU VĂN HUYỀN HÀ NỘI - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Người cam đoan Bùi Thị Thu Hiền LỜI CẢM ƠN Luận án được hoàn thành tại phòng thí nghiệm Hóa học các hợp chất thiên nhiên, bộ môn Hóa hữu cơ, Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến PGS.TS Đặng Ngọc Quang (Khoa Hóa học, Trường Đại học sư phạm Hà Nội) và TS. Lưu Văn Huyền (Trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường) đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện tốt nhất, giúp tôi từng bước trong quá trình thực hiện luận án. Tôi cũng xin cảm ơn PGS.TS. Lê xuân Thám (Sở khoa học công nghệ Lâm Đồng), PGS.TS. Dương Minh Lam (Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội) đã xác định tên khoa học của các mẫu nấm. Lời cảm ơn cũng xin được gửi tới các giáo sư, tiến sĩ của Viện Hóa học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã thực hiện đo NMR, MS, GC – MS và thử hoạt tính kháng sinh các chất đã phân lập được. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn đến Ban giám hiệu, cán bộ phòng Đào tạo Sau đại học, các thầy/cô Khoa Hóa học, đặc biệt là các thầy cô bộ môn Hữu cơ, các bạn đồng nghiệp, học viên cao học, sinh viên, gia đình và người thân những người tạo điều kiện, động viên và giúp đỡ để tôi hoàn thành luận án này. Tác giả Bùi Thị Thu Hiền MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các kí hiệu, các chữ cái viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình Danh mục các sơ đồ MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.....................................................................................6 1.1. Giới thiệu chung về giới nấm ............................................................................6 1.1.1. Phân loại nấm ..........................................................................................6 1.1.2. Vai trò của nấm với con người .................................................................9 1.2. Họ nấm Xylariaceae .........................................................................................11 1.2.1. Giới thiệu chung về họ nấm Xylariaceae ...............................................11 1.2.2. Thành phần hóa học trong họ nấm Xylariaceae ....................................12 1.3. Nấm linh chi ......................................................................................................17 1.3.1. Giới thiệu chung về nấm linh chi ...........................................................17 1.3.2. Tác dụng của nấm linh chi .....................................................................20 1.3.3. Thành phần hóa học của nấm linh chi ...................................................22 1.3.4. Nghiên cứu về nấm của Việt Nam ..........................................................32 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM ............36 2.1. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................36 2.1.1. Phương pháp lấy mẫu ............................................................................36 2.1.2. Phương pháp chiết xuất, phân lập, xác định cấu trúc các chất phân lập được ............................................................................................................36 2.1.3. Phương pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất ........................................36 2.1.4. Phương pháp thử hoạt tính sinh học ......................................................37 2.2. Hóa chất và thiết bị ..........................................................................................37 2.2.1. Hóa chất .................................................................................................37 2.2.2. Thiết bị ....................................................................................................38 2.2.3. Dụng cụ ..................................................................................................38 2.3. Thực nghiệm .....................................................................................................39 2.3.1. Nghiên cứu các hợp chất từ nấm vàng (Tomophagus cattienensis) ......39 2.3.2. Nghiên cứu các hợp chất trong nấm linh chi (Ganoderma mirabile)........44 2.3.3. Nghiên cứu các hợp chất trong nấm linh chi tím (Ganoderma neo-japonicum).......49 2.3.4. Nghiên cứu các hợp chất trong nấm Kretzschmaria sandvicensis ........55 2.3.5. Nghiên cứu các hợp chất trong nấm Daldinia eschscholzii ...................58 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .........................................................66 3.1. Nấm linh chi vàng (Tomophagus cattienensis) ...............................................66 3.1.1. Mẫu nấm .................................................................................................66 3.1.2. Phân lập các chất ...................................................................................66 3.1.3. Xác định cấu trúc các hợp chất ..............................................................66 3.1.4. Hoạt tính sinh học của các chất H1- H4 ................................................86 3.2. Nấm linh chi Ganoderma mirabile ..................................................................86 3.2.1. Mẫu nấm .................................................................................................86 3.2.2. Phân lập các hợp chất ............................................................................86 3.2.3. Xác định cấu trúc các hợp chất ..............................................................87 3.2.4. Hoạt tính sinh học ..................................................................................94 3.3. Nấm linh chi Ganoderma neo-japonicum .......................................................95 3.3.1. Mẫu nấm .................................................................................................95 3.3.2. Phân lập các hợp chất ............................................................................95 3.3.3. Xác định cấu trúc hợp chất ....................................................................95 3.3.4. Hoạt tính sinh học ................................................................................104 3.4. Nấm Kretzschmaria sandvicensis ...................................................................105 3.4.1. Mẫu nấm ...............................................................................................105 3.4.2. Phân lập các hợp chất ..........................................................................105 3.4.3. Xác định cấu trúc các hợp chất ............................................................105 3.5. Nấm Daldinia eschscholzii .............................................................................111 3.5.1. Mẫu nấm ...............................................................................................111 3.5.2. Phân lập các hợp chất ..........................................................................111 3.5.3. Xác định cấu trúc các hợp chất ............................................................112 3.5.4. Hoạt tính sinh học ................................................................................122 KẾT LUẬN ............................................................................................................127 DANH MỤC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ...........................129 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................130 PHỤ LỤC .............................................................................................................. 1PL DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT  Kí hiệu các phương pháp sắc kí  TLC: Thin Layer Chromatography (Sắc kí lớp mỏng)  CC: Column Chromatography (Sắc kí cột)  Prep. HPLC: Preparative High Performance Liquid Chromatography (Sắc kí lỏng điều chế hiệu năng cao)  Kí hiệu các phương pháp phổ  1H-NMR: Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ proton) 13  C-NMR: Carbon Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 13C)  HSQC: Heteronuclear Single Quantum Correlation (Phổ hai chiều, dị hạt nhân tương tác trực tiếp C – H).  HMBC: Heteronuclear Multiple Bond Correlation (Phổ hai chiều, dị hạt nhân tương tác gián tiếp C – H).  ROESY: Rotating frame Overhause Effect Spectroscopy (Phổ hai chiều tương tác không gian H-H)  DEPT: Distortionless Enhancement by Polarisation Tranfer (Phổ 13C- DEPT).  IR: Infrared Spectroscopy (Phổ hồng ngoại)  ESI-MS: Electron Spray Ionization Mass Spectrocopy (Phổ khối phun mù điện tử)  FT-ICR MS: Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Mass Spectrometry  Các kí hiệu về phổ  s: singlet  d: doublet  t: triplet  dd: doublet của doublet  dt: doublet của triplet  brs: singlet tù  m: multiplet  Các kí hiệu khác  KB:  MCF7:  SK-LU-1:  HepG2:  IC50:  E:  H:  A: ung thư biểu mô ung thư vú ung thư phổi ung thư gan nồng độ ức chế 50%. etyl axetat n- hexan axeton DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Bảng 1.2: Bảng 1.3: Một số loại nấm linh chi và công dụng của nó ...................................19 Thành phần (%) khoáng đa lượng trong các chủng linh chi G. lucidum.........30 Thành phần khoáng phổ biến trong các chủng nấm linh chi G. Bảng 3.1: lucidum (ppm) .....................................................................................31 Các hợp chất phân lập từ nấm linh chi vàng .......................................66 Bảng 3.2: Bảng 3.3: Bảng 3.4: Bảng số liệu phổ NMR của chất H1 ....................................................68 Bảng số liệu phổ NMR của chất H2 ....................................................76 Bảng số liệu phổ NMR của chất H3 ....................................................81 Bảng 3.5: Bảng 3.6: Bảng 3.7: Bảng 3.8: Bảng 3.9: Bảng số liệu phổ NMR của chất H4 ....................................................85 Hoạt tính kháng tế bào ung thư biểu mô của H1-H4 (phụ lục 68). .....86 Các hợp chất phân lập từ nấm linh chi (Ganoderma mirabile): .........87 Bảng so sánh giá trị phổ NMR của chất H5 với ergosterol ................88 Bảng so sánh giá trị phổ NMR của chất H6 với ergosterol peroxide .......90 Bảng 3.10: Bảng số liệu phổ NMR của chất số H7 ...............................................92 Bảng 3.11: Bảng 3.12: Các hợp chất phân lập từ nấm linh chi (Ganoderma neo-japonicum): ....95 Bảng so sánh giá trị phổ NMR của chất H9 với Ergosta-4,6,8(14), 22-tetraen-3-on ...................................................................................98 Bảng so sánh giá trị phổ NMR của H10 với ganodermadiol ...........101 Bảng so sánh giá trị phổ NMR của chất H12 với ergosta-7,22đien -3β-ol (đo trong CDCl3) ............................................................103 Các hợp chất phân lập từ nấm linh chi (Kretzschmaria sandvicensis) ...105 Bảng số liệu phổ NMR của chất H13 ................................................107 Bảng 3.13: Bảng 3.14: Bảng 3.15: Bảng 3.16: Bảng 3.17: Bảng 3.18: Bảng 3.19: Bảng 3.20: Bảng 3.21: Bảng 3.22: Bảng 3.23: Bảng so sánh giá trị phổ NMR của chất số H14 với orthosporin ..........109 Bảng số liệu phổ NMR của chất H15 ................................................111 Các hợp chất phân lập từ nấm Daldinia eschscholzii .......................112 Bảng so sánh giá trị phổ NMR của chất H16 với cytochalasin 1 .....114 Bảng so sánh giá trị phổ NMR của chất H17 với cytochalasin 3 ..........116 Bảng so sánh giá trị phổ NMR của chất H18 với cytochalasin 4 ..........118 Bảng so sánh giá trị phổ NMR của chất H20 với ergosta7,24(241)-dien-3β-ol .........................................................................120 Bảng 3.24: Bảng thống kê các chất và hoạt tính sinh học, IC50 (g/ml) .............125 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 0-1: Hình 0-2: Hình 0-3: Nấm linh chi vàng (Tomophagus cattienensis) ở Cát Tiên ...................2 Nấm linh chi (Ganoderma mirabile) ở Lào Cai ....................................2 Nấm linh chi tím (Ganoderma neo-japonicum) ở Cát Tiên.......................2 Hình 0-4: Nấm Kretzschmaria sandvicensis ở Điện Biên .....................................2 Hình 0-5: Nấm Daldinia eschscholzii ở Phú Thọ ..................................................3 Hình 1.1: Một số hình ảnh về các lớp nấm............................................................8 Hình 1.2: Cấu trúc đơn vị của -D-glucan điển hình ở G. lucidum ....................23 Hình 1.3: Cấu trúc đơn vị cơ bản của glycosaminoglycan ở G. lucidum ............24 Hình 3.1: Hình 3.2: Phổ FT-ICR-MS của chất H2 ..............................................................69 Phổ 1H-NMR của chất H2 ...................................................................70 Hình 3.3: Hình 3.4: Hình 3.5: Phổ 13C-NMR của chất H2 ..................................................................71 Phổ HMBC của chất H2 ......................................................................72 Phổ HSQC của chất số H2 ..................................................................74 Hình 3.6: Hình 3.7: Phổ ROESY của chất H2 (BTH1B7A11) ...........................................75 Các tương tác quan trọng trong phổ ROESY của chất H2 ..................75 Hình 3.8: Hình 3.9: Hình 3.10: Hình 3.11: Hình 3.12: Hình 3.13: Hình 3.14: Phổ FT-ICR-MS của chất H3 ..............................................................77 Phổ 1H-NMR của chất H3 ...................................................................78 Phổ 13C-NMR của chất H3 ..................................................................79 Phổ HMBC của chất H3 ......................................................................80 Phổ FT-ICR-MS của chất H4 ..............................................................82 Phổ 1H-NMR của chất H4 ...................................................................83 Phổ `13C-NMR của chất H4 .................................................................83 Hình 3.15: Hình 3.16: Hình 3.17: Hình 3.18: Phổ HMBC của chất H4 ......................................................................84 Phổ HMBC của chất H7 ......................................................................93 Phổ 1H-NMR của chất H9 ...................................................................97 Phổ 13C-NMR của chất H9 ..................................................................97

Luận án Tiến sĩ Hóa học: Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của một số loài nấm ở Việt Nam

Nội dung