Nội dung

1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ĐỖ XUÂN HƯNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA NẤM Hexagonia tenuis, Phellinus gilvus, Phellinus baumii và Ganoderma australe Ở VÙNG BẮC TRUNG BỘ LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC NGHỆ AN – 2020 2 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ĐỖ XUÂN HƯNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH HỌC CỦA NẤM Hexagonia tenuis, Phellinus gilvus, Phellinus baumii và Ganoderma australe Ở VÙNG BẮC TRUNG BỘ Chuyên ngành: HOÁ HỮU CƠ Mã số: 9440114 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS ĐẶNG NGỌC QUANG 2. GS. TS TRẦN ĐÌNH THẮNG NGHỆ AN - 2020 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng chúng 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. Vinh, ngày 28 tháng 10 năm 2020 Ký tên ĐỖ XUÂN HƯNG ii LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc nhất đến PGS. TS Đặng Ngọc Quang Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, GS.TS. Trần Đình Thắng - Trường Đại học Vinh là người đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn, dìu dắt, hỗ trợ mọi điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS. TS Lê Đức Giang, TS Đậu Xuân Đức cùng tất cả các thầy cô thuộc Viện Sư phạm Tự nhiên - Trường Đại học Vinh đã tạo điều kiện tốt nhất cho tôi trong quá trình làm luận án. Nhân dịp này, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu Trường Đại học Vinh, Phòng Đào tạo Sau đại học đã tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành luận án này. Cuối cùng, tác giả xin dành tình cảm đặc biệt đến gia đình, người thân, đồng nghiệp và các người bạn của tác giả, những người đã luôn động viên và tiếp sức cho tác giả để hoàn thành bản luận án này. Nghệ An, ngày 28 tháng 10 năm 2020 ĐỖ XUÂN HƯNG iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................... ii MỤC LỤC .......................................................................................................................... iii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT ............................................... x MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 1 Chương 1. TỔNG QUAN.................................................................................................... 5 1.1. Tổng quan về chi Hexagonia ........................................................................................ 5 1.1.1. Đặc điểm hình thái, phân bố ...................................................................................... 5 1.1.2. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học ................................................................ 5 1.2. Nấm Hexagonia tenuis ................................................................................................. 6 1.2.1. Đặc điểm hình thái, phân bố ...................................................................................... 6 1.2.2. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học ................................................................ 6 1.3. Tổng quan về chi Phellinus .......................................................................................... 7 1.3.1. Đặc điểm hình thái, phân bố. ..................................................................................... 7 1.3.2. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học ................................................................ 7 1.4. Nấm Phellinus baumii ................................................................................................ 21 1.4.1. Đặc điểm hình thái, phân bố .................................................................................... 21 1.4.2. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học .............................................................. 21 1.5. Nấm Phellinus gilvus ................................................................................................. 23 1.5.1. Đặc điểm hình thái, phân bố .................................................................................... 23 1.5.2. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học .............................................................. 24 1.6. Tổng quan về chi Ganoderma .................................................................................... 25 1.6.1. Đặc điểm, phân bố và phân loại .............................................................................. 25 1.6.2. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học .............................................................. 25 1.7. Nấm Ganoderma australe .......................................................................................... 26 1.7.1. Đặc điểm hình thái, phân bố .................................................................................... 26 iv 1.7.2. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học .............................................................. 27 Chương 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM ............................... 29 2.1. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................ 29 2.1.1. Phương pháp lấy mẫu .............................................................................................. 29 2.1.2. Phương pháp chiết xuất, phân lập ........................................................................... 29 2.1.3. Phương pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất ........................................................... 29 2.1.4. Phương pháp thử kháng vi sinh vật kiểm định ........................................................ 29 2.1.5. Phương pháp thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào ung thư .................................... 30 2.2. Hóa chất và thiết bị ..................................................................................................... 31 2.2.1. Hoá chất ................................................................................................................... 31 2.2.2. Thiết bị ..................................................................................................................... 31 2.3. Nghiên cứu các hợp chất từ quả thể nấm Hexagonia tenuis ..................................... 32 2.3.1. Thu mẫu ................................................................................................................... 32 2.3.2. Ngâm chiết và tạo cao chiết..................................................................................... 32 2.3.3. Phân lập các hợp chất từ cao ethyl acetate .............................................................. 32 2.3.4. Xác định cấu trúc của các hợp chất ......................................................................... 33 2.3.5. Nghiên cứu hoạt tính sinh học của các hợp chất ..................................................... 33 2.4. Nghiên cứu các hợp chất từ quả thể nấm Phellinus gilvus ......................................... 35 2.4.1. Thu mẫu ................................................................................................................... 35 2.4.2. Ngâm chiết và tạo cao chiết..................................................................................... 35 2.4.3. Phân lập các hợp chất từ cao chiết ethyl acetate ..................................................... 37 2.4.4. Xác định cấu trúc phân tử của các hợp chất. ........................................................... 37 2.4.5. Nghiên cứu hoạt tính sinh học của các hợp chất ..................................................... 38 2.5. Nghiên cứu các hợp chất từ quả thể nấm Phellinus baumii ....................................... 38 2.5.1. Thu mẫu ................................................................................................................... 38 2.5.2. Ngâm chiết và tạo cao chiết..................................................................................... 38 2.5.3. Phân lập các hợp chất từ cao ethyl acetate .............................................................. 40 2.5.4. Xác định cấu trúc phân tử của các hợp chất ............................................................ 40 2.5.5. Nghiên cứu hoạt tính sinh học của các hợp chất ..................................................... 40 v 2.6. Nghiên cứu các hợp chất từ quả thể nấm Ganoderma australe ................................. 40 2.6.1. Thu mẫu ................................................................................................................... 40 2.6.2. Ngâm chiết và tạo cặn chiết..................................................................................... 41 2.6.3. Phân lập các hợp chất từ cao chiết ethyl acetate ..................................................... 41 2.6.4. Xác định cấu trúc phân tử của các hợp chất ............................................................ 43 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN......................................................................... 44 3.1. Nghiên cứu thành phần hóa học quả thể nấm Hexagonia tenuis ............................... 44 3.1.1. Phân lập các hợp chất .............................................................................................. 44 3.1.2. Xác định cấu trúc ..................................................................................................... 44 3.2. Nghiên cứu thành phần hóa học quả thể nấm Phellinus gilvus .................................. 68 3.2.1. Phân lập các hợp chất .............................................................................................. 68 3.2.2. Xác định cấu trúc các hợp chất ................................................................................ 68 3.3. Nghiên cứu thành phần hóa học quả thể nấm Phellinus baumii ................................ 74 3.3.1. Phân lập các hợp chất .............................................................................................. 74 3.3.2. Xác định cấu trúc các hợp chất ................................................................................ 75 3.4. Nấm Ganoderma australe .......................................................................................... 86 3.4.1. Phân lập các hợp chất .............................................................................................. 86 3.4.2. Xác định cấu trúc ..................................................................................................... 87 3.5.1. Hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập từ nấm Hexagonia tenius ................ 95 3.5.2. Hoạt tính sinh học của các hợp chất đã phân lập từ nấm Phellinus gilvus.............. 96 3.5.3. Hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập từ nấm Phellinus baumi .................. 97 KẾT LUẬN ....................................................................................................................... 98 DANH MỤC CÔNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ....................................... 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 101 PHỤ LỤC ........................................................................................................................ 114 vi DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1 Các hợp chất và hoạt tính sinh học của loài nấm H. tenuis ................................. 6 Bảng 1.2. Các hợp chất steroid và hoạt tính sinh học của các loài nấm thuộc chi Phellinus ............................................................................................................................................. 8 Bảng 1.3 Hợp chất terpenoid được phân lập từ Phellinus ................................................. 12 Bảng 1.4. Hợp chất flavonoid được phân lập từ Phellinus ............................................... 17 Bảng 1.5. Các hợp chất styrylpyrone từ các loài Phellinus ............................................... 18 Bảng 1.6. Các hợp chất khác được phân lập từ chi Phellinus ........................................... 20 Bảng 1.7. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của P. baumii................................. 22 Bảng 1.8. Thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của Phellinus gilvus ...................... 25 Bảng 3.1 Các hợp chất được tách ra từ nấm H. tenuis ...................................................... 44 Bảng 3.2. Dữ liệu phổ 1H- and 13C-NMR của HTM1 (500 MHz, CD3OD) ..................... 56 Bảng 3.3. Số liệu phổ NMR của hợp chất HTM2 .............................................................. 60 Bảng 3.4. Số liệu phổ NMR của hợp chất HTM3 .............................................................. 63 Bảng 3.5. So sánh các giá trị phổ phổ 1H NMR và 13 C NMR của hợp chất HTM4 và Ergosterol........................................................................................................................... 65 Bảng 3.6. Các hợp chất được tách ra từ nấm Phellinus gilvus .......................................... 68 Bảng 3.7. So sánh các giá trị phổ 1H NMR và 13C NMR của hợp chất PGE1 và hợp chất 1,2,4,5-tetrachloro-3,6-dimethoxybenzene........................................................................ 70 Bảng 3.8. So sánh các giá trị phổ 1H NMR và 13C NMR của hợp chất PGE4 và (E) – 4(3,4-dihydroxyphenyl)but-3-en-2-one ............................................................................... 73 Bảng 3.9. Các hợp chất được tách ra từ nấm Phellinus baumii ........................................ 74 Bảng 3.10. Các giá trị phổ của hợp chất PBE2 và aldehyde 3,4-dihydroxylbenzoic........ 76 Bảng 3.11. Các giá trị phổ của hợp chất PBE3 và Methyl 3,4-dihydroxybenzoate .......... 77 Bảng 3.12. Giá trị phổ của hợp chất PBE4 và (E)-4-(3,4-dihydroxyphenyl)but-3-en-2-one ... 79 Bảng 3.13. Các giá trị phổ của hợp chất PBE5 và inoscavin A ........................................ 85 Bảng 3.14. Các hợp chất được tách ra từ nấm Ganoderma australe ................................ 87 Bảng 3.15. Số liệu phổ NMR của hợp chất GAM1 ........................................................... 88 Bảng 3.16. Số liệu phổ 13C-NMR và DEPT của hợp chất GAM2 .................................... 90 vii Bảng 3.17. Số liệu phổ 13C-NMR và DEPT của hợp chất GAM3 .................................... 91 Bảng 3.18. Số liệu phổ NMR của hợp chất GAM4 ........................................................... 93 Bảng 3.19. Hoạt tính độc tế bào của các hợp chất HTM1-5 từ quả thể nấm của H. tenuis ........................................................................................................................................... 95 Bảng 3.20. Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định của các hợp chất PGE và PGE1 .................................................................................................................... 96 Bảng 3.21. Kết quả thử nghiệm hoạt tính gây độc tế bào ung thư biểu mô KB của cao chiết PGE và các hợp chất PGE1-3 ................................................................................... 97 Bảng 3.22. Kết quả nghiên cứu hoạt tính gây độc tế bào của các chất PBE1, PBE4 và PBE5 .................................................................................................................................. 97 viii DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1 Nấm H. tenuis mặt trước và sau ........................................................................... 6 Hình 1.2. Nấm P. gilvus trong tự nhiên (a) và nấm P. gilvus được thu hái và đã xử lí ở Việt Nam (b) ...................................................................................................................... 24 Hình 1.3. Ganoderma australe lâu năm ............................................................................ 27 Hình 3.1. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất HTM1 ............................................................... 44 Hình 3.2. Phổ IR của hợp chất HTM1 .............................................................................. 45 Hình 3.3. Phổ 1H NMR của hợp chất HTM1 .................................................................... 46 Hình 3.4. Phổ 1H NMR của hợp chất HTM1 .................................................................... 46 Hình 3.5. Phổ 1H NMR của hợp chất HTM1 .................................................................... 47 Hình 3.6. Phổ 13C NMR của hợp chất HTM1 ................................................................... 47 Hình 3.7. Phổ 13C NMR của hợp chất HTM1 ................................................................... 48 Hình 3.8. Phổ 13C NMR của hợp chất HTM1 ................................................................... 48 Hình 3.9. Phổ DEPT của hợp chất HTM1 ......................................................................... 49 Hình 3.10. Phổ HMBC của hợp chất HTM1 ..................................................................... 49 Hình 3.11. Phổ HMBC của hợp chất HTM1 ..................................................................... 50 Hình 3.12. Phổ HMBC của hợp chất HTM1 ..................................................................... 50 Hình 3.13. Phổ HMBC của hợp chất HTM1 ..................................................................... 51 Hình 3.14. Phổ HMBC của hợp chất HTM1 ..................................................................... 51 Hình 3.15. Phổ HMBC của hợp chất HTM1 ..................................................................... 52 Hình 3.16. Phổ HSQC của hợp chất HTM1 ...................................................................... 53 Hình 3.17. Phổ HSQC của hợp chất HTM1 ...................................................................... 53 Hình 3.18. Phổ HSQC của hợp chất HTM1 ...................................................................... 54 Hình 3.19. Phổ COSY của hợp chất HTM1 ...................................................................... 54 Hình 3.20. Phổ COSY của hợp chất HTM1 ...................................................................... 55 Hình 3.21. Phổ COSY của hợp chất HTM1 ...................................................................... 55 Hình 3.22. Phổ COSY của hợp chất HTM1 ...................................................................... 56 Hình 3.23. Phổ 1H NMR của hợp chất HTM4 .................................................................. 64 Hình 3.24. Phổ 13C-NMR của hợp chất HTM4 ................................................................. 65