BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

NGUYỄN VĂN THẮNG

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC
TẾ BÀO CỦA LOÀI SÓC CHỤM (GLOCHIDION GLOMERULATUM) VÀ
LOÀI SÓC LÔNG (GLOCHIDION HIRSUTUM) Ở VIỆT NAM

Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ
Mã số

: 9.44.01.14

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC

Hà Nội - 2018


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: PGS. TS. Phan Văn Kiệm
Người hướng dẫn khoa học 2: TS. Vũ Kim Thư

Phản biện 1:
Phản biện 2:

việc giảm thời gian, tiết kiệm chi phí và ít độc hại với cơ thể sống. Do đó,
cây dược liệu vẫn là đối tượng thu hút mạnh mẽ sự quan tâm của các nhà
khoa học trên thế giới trong nghiên cứu tìm kiếm các hoạt chất mới.
Theo Từ điển cây thuốc Việt Nam, chi Bọt ếch (Glochidion) ở
Việt Nam có nhiều loài được sử dụng làm thuốc và dược liệu chữa các
bệnh như: Sóc Dalton chữa lỵ trực trùng; Bòn bọt chữa viêm ruột và lỵ,
viêm da do tiếp xúc, ngứa, viêm da tróc vảy, mày đay, eczema; ở Viện
Dược liệu, lá cây Sóc mốc dùng làm thuốc mạnh gân xương và hàn vết
thương; cây Sóc lông thường dùng chữa ỉa chảy, ăn uống không tiêu, sôi
bụng, lá cây dùng trị rắn cắn,... Các nghiên cứu về thành phần hóa học
cho thấy chi Glochidion chứa nhiều lớp chất đáng quan tâm như
terpenoid, steroid, megastigmane, flavonoid, lignanoid và một số dạng
phenolic khác. Các nghiên cứu đánh giá hoạt tính sinh học cho thấy dịch
chiết và các hợp chất phân lập từ các loài thuộc chi này có các hoạt tính
đáng quan tâm như: gây độc tế bào ung thư, kháng nấm, kháng khuẩn,
chống oxi hóa,...
Do đó, chúng tôi lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu thành phần hóa học
và hoạt tính gây độc tế bào của loài Sóc chụm (Glochidion
glomerulatum) và loài Sóc lông (Glochidion hirsutum) ở Việt Nam”.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
Nghiên cứu thành phần hóa học của hai loài G. glomerulatum và G.
hirsutum ở Việt Nam.


2

Đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được để tìm
kiếm các hoạt chất tiềm năng.
3. Các nội dung nghiên cứu chính của luận án:
1. Phân lập các hợp chất từ cành và lá hai loài G. glomerulatum và

2.3. Phân lập các hợp chất
2.3.1. Phân lập các hợp chất từ loài G. glomerulatum
Phần này trình bày quá trình phân lập 10 hợp chất từ loài G.
glomerulatum.

Hình 2.1. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ loài G. glomerulatum.


4

2.3.2. Phân lập các hợp chất từ loài G. hirsutum
Phần này trình bày quá trình phân lập 5 hợp chất từ loài G. hirsutum.

Hình 2.2. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ loài G. hirsutum
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
G. glomerulatum
Phần này trình bày thông số vật lý và dữ kiện phổ của 10 hợp chất
phân lập được từ loài G. glomerulatum.


5

2.4.2. Thông số vật lý và dữ kiện phổ của các hợp chất phân lập từ loài
G. hirsutum
Phần này trình bày thông số vật lý và dữ kiện phổ của 5 hợp chất
phân lập được từ loài G. hirsutum.
2.5. Kết quả thử hoạt tính của các hợp chất phân lập đƣợc
2.5.1. Kết quả thử hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất
phân lập từ loài G. glomerulatum

82,28 ± 1,42
79,69 ± 1,30
83,25 ± 1,26
79,86 ± 2,34
80,34 ± 2,80
72,15 ± 0,38
74,38 ± 4,60
54,89 ± 0,30
71,02 ± 1,24
61,34 ± 4,20

OVCAR
90,64 ± 1,28
88,18 ± 0,84
97,12 ± 2,04
83,89 ± 2,06
91,56 ± 1,16
78,03 ± 1,86
92,08 ± 3,46
80,11 ± 2,82
82,13 ± 0,92
85,67 ± 1,04

HT-29
95,22 ± 2,38
93,12 ± 2,92
92,34 ± 0,20
91,98 ± 0,53
96,89 ± 3,20
77,21 ± 0,12

GG5
58,2 ± 2,4
69,3 ± 5,2
59,4 ± 6,8
GG6
8,2 ± 1,0
63,5 ± 3,6
8,6 ± 3,1
GG7
94,9 ± 4,1
86,3 ± 5,2
34,1 ± 3,4
GG8
58,1 ± 4,6
67,5 ± 4,8
45,8 ± 2,5
GG9
51,7 ± 3,1
77,2 ± 5,5
27,7 ± 4,6
GG10
7,2 ± 0,5
10,3 ± 1,2
8,4 ± 0,9
ĐC*
*ĐC: Mitoxantrone được sử dụng là chất đối chứng dương.

Hợp chất

HT-29

90,10 ± 2,80
98,60 ± 1,64
97,44 ± 4,28
98,69 ± 2,32
96,06 ± 2,24

MCF-7
91,33 ± 1,12
98,28 ± 2,14
99,49 ± 0,98
96,86 ± 1,28
96,74 ± 3,12

SW-626
90,22 ± 3,14
98,21 ± 3,72
96,98 ± 3,34
94,14 ± 2,66
95,18 ± 1,80

HepG2
92,17 ± 1,38
99,09 ± 1,76
99,83 ± 2,38
99,39 ± 3,64
96,77 ± 4,90

Bảng 2.4. Kết quả đánh giá hoạt tính gây độc 4 dòng tế bào theo nồng độ
của các hợp chất GH1-GH5
Hợp chất

2,1 ± 0,3

HepG2
8,2 ± 1,3
3,4 ± 0,3
47,0 ± 5,6
7,6 ± 0,8
9,9 ± 3,1
1,4 ± 0,2

*ĐC: Ellipticine được sử dụng là chất đối chứng dương.

CHƢƠNG 3. THẢO LUẬN KẾT QUẢ
3.1. Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất phân lập từ loài G.
glomerulatum
Phần này trình bày chi tiết kết quả phân tích phổ và xác định cấu trúc
10 hợp chất mới được phân lập từ loài G. glomerulatum: Glomeruloside
I-II (GG1-GG2), Glomeruloside A-H (GG3-GG10). Mười hợp chất mới
đều là các hợp chất saponin khung olean-12-ene.


7

Hình 3.1. Cấu trúc hóa học của 10 hợp chất mới phân lập được
từ loài G. glomerulatum
Dưới đây trình bày chi tiết phương pháp xác định cấu trúc của một
hợp chất mới là GG1.
3.1.1. Hợp chất GG1 : Glomeruloside I
Hợp chất GG1 phân lập được dưới dạng chất rắn dạng bột vô
định hình màu trắng. Công thức phân tử của GG1 được xác định là

9

8 carbon không liên kết với hydro (C), 27 nhóm methine (CH), 12 nhóm
methylene (CH2), 7 nhóm methyl (CH3). Trong đó, có 30 carbon thuộc
phần khung triterpene, 18 carbon của ba đơn vị phân tử đường hexose, 7
carbon còn lại của nhóm benzoyl. Các số liệu phổ proton được gán với
các số liệu carbon tương ứng thông qua phổ HSQC. Phân tích số liệu phổ
1
H- , 13C-NMR và phổ HSQC cho phép xác định sự tồn tại cấu trúc khung
olean-12-ene với các tín hiệu đặc trưng: 7 nhóm methyl tại C 16,12 (H
0,99, 3H, s), 16,80 (H 0,89, 3H, s), 17,29 (H 1,07, 3H, s), 27,49 (H 1,30,
3H, s), 27,49 (H 1,04, 3H, s), 28,32 (H 1,10, 3H, s) và 34,32 (H 0,93,
3H, s); hai carbon olefin tại C 124,23 (H 5,35, 1H, br s) và 143,40 cho
thấy sự có mặt của một liên kết đôi C=C đã bị thế ba proton. Ngoài ra, sự
tồn tại của 1 nhóm benzoyl được khẳng định bởi các tín hiệu cộng hưởng
tại C 132,10 (C-1), 130,43 (C-2 và C-6), 129,62 (C3 và C-5), 134,09
(C-4) và 167,33 (C-7).

Hình 3.5. Phổ 13C-NMR của hợp chất GG1

Hình 3.6. Phổ HSQC của hợp chất GG1

Nhận thấy các số liệu phổ NMR của hợp chất GG1 tương tự với
hợp chất GG1A (Glochierioside A [14]) ở phần aglycone, sự khác biệt
chỉ đến ở hợp phần các đơn vị đường (bảng 3.1). Vị trí các nhóm thế và
qui kết các giá trị phổ 1H-, 13C-NMR của hợp chất GG1 được thực hiện
bằng cách so sánh với số liệu phổ tương ứng của GG1A và được khẳng
định lại bằng phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều HSQC, HMBC và
COSY. Tương tác HMBC từ H-24 (δH 0,89) tới C-3 (δC 91,90)/ C-4 (δC
40.54)/ C-5 (δC 56,87)/ C-23 (δC 28,32) và giá trị độ chuyển dịch hóa học



11

khẳng định bằng các tương tác HMBC của H-16 (δH 4,32), H-18 (δH
2,46) và H-22 (δH 5,91) tới C-17.

Hình 3.1. Kết quả phân tích GC các đường chuẩn và hỗn hợp đường của hợp
chất GG1 sau khi thủy phân.
a) Kết quả phân tích GC của L – glucose
c) Kết quả phân tích GC của D – glucose
b) Kết quả phân tích GC của L – galactose d) Kết quả phân tích GC của D – galactose
e) Kết quả phân tích GC của hỗn hợp đường của hợp chất GG1 sau khi thủy phân

Tiếp đó, số liệu phổ của các đơn vị đường trong hợp chất GG1
cũng được qui kết dựa trên dữ liệu phổ 13C-NMR, phân tích phổ hai chiều
COSY, HSQC, HMBC và kết quả phân tích GC sau khi thủy phân đường
của GG1. Kết quả thủy phân đường và phân tích bằng GC cho thấy hợp
chất GG1 có chứa hai loại đơn vị đường với thời gian lưu lần lượt tR1 =
14,098 phút và tR2 = 18,713 phút (hình 3.9e). So sánh với kết quả phân
tích GC của các đường chuẩn, quan sát thấy thời gian lưu tR1 = 14,098
phút tương tự với thời gian lưu của đường D-glucose (tR = 14,106 phút,
hình 3.9b) và thời gian lưu tR2 = 18,713 phút tương tự với thời gian lưu
của đường D-galactose (tR = 18,706 phút, hình 3.9d), điều này khẳng định
phần đường của GG1 có đường D-glucose và đường D-galactose. Tương
tác HMBC giữa Gal H-1 (δH 4,46, d, J = 8,0 Hz) với aglyone C-3 (δC


12


Ngoài ra, quan sát thấy tương tác ROESY giữa H-22 (δH 5,91)/H-16 (δH
4,32) nhưng không quan sát thấy tương tác ROESY giữa H-18 (δH 2,46)
với H-22 (δH 5,91)/H-16 (δH 4,32), điều đó cho phép xác định proton H16 và H-22 cùng định hướng alpha, hay nhóm oxygen thế ở C-22 định
hướng beta. Từ các phân tích nêu trên, cấu trúc hóa học của hợp chất
GG1 được xác định là 22β-benzoyloxy-3β,16β,28-trihydroxyolean-12ene 3-O-β-D-glucopyranosyl (1→3)-[β-D-glucopyranosyl (1→2)]-β-Dgalactopyranoside. Đây là một hợp chất mới theo cơ sở dữ liệu Scifinder
2015, hợp chất GG1 được đặt tên là Glomeruloside I. Số liệu phổ 1H- và
13

C-NMR của GG1 được tổng hợp tại bảng 3.1.
Bảng 3.1. Số liệu phổ NMR của hợp chất GG1 và hợp chất tham khảo
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19

Ca,c
39,94
27,09
91,90
40,54
56,87
19,28
33,61
41,18
48,10
37,66
24,67
124,23
143,40
44,20
37,55
69,44
44,80
43,41
47,13
30,98
38,33
72,04

DEPT
CH2
CH2
CH
C
CH

2,46 (d, 12,4)
1,22 (m)/1,90 (m)
1,78 (m)
5,91 (br s)


14
C
23
24
25
26
27
28

#

Ca,b
28,64
17,14
16,31
17,44
28,08
64,86

Ca,c
28,32
16,80
16,12
17,29

5
6
3-O-Glc
1
2
3
4
5
6

34,48
27,65

34,32
27,49

CH3
CH3

Ha,d (độ bội, J, Hz)
1,10 (s)
0,89 (s)
0,99 (s)
1,07 (s)
1,30 (s)
3,68 (d, 10,8)/
4,02 (d 10,8)
0,93 (s)
1,04 (s)



8,05 (d, 7,6)
7,49 (t, 7,6)
7,60 (t, 7,6)
-

CH
CH
CH
CH
CH
CH2

4,46 (d, 8,0)
4,00 (m)
3,81 (m)
4,12 (br s)
3,55 (m)
3,54 (m)/3,83 (m)

103,51
76,05
78,32
72,53
77,86
62,34

CH
CH
CH

3,73 (m)/3,84 (m)

105,53
75,47
77,80
71,33
78,04
62,52

a

CD3OD, b tại 200 MHz, c tại 100 MHz, d tại 400 MHz

#

C của GG1A (Glochierioside A [14])


15

Hình 3.11. Phổ ROESY của hợp chất GG1

3.2. Xác định cấu trúc các hợp chất phân lập từ loài G. hirsutum
Phần này trình bày chi tiết kết quả phân tích phổ và xác định cấu trúc
5 hợp chất mới được phân lập từ loài G. hirsutum: Hirsutoside A-E
(GH1-GH5). Năm hợp chất mới này đều là các hợp chất saponin khung
olean-12-ene.

Hình 3.12. Cấu trúc hóa học của 5 hợp chất phân lập được từ loài G. hirsutum




17

(H 1,04, 3H, s), 17,45 (H 1,06, 3H, s), 18,85 (H 1,17, 3H, s), 27,41 (H
1,34, 3H, s) và 29,43 (H 0,96, 3H, s); hai carbon olefin tại C 124,93 (H
5,37, 1H, t, 3,0 Hz) và 142,99. Ngoài ra, các tín hiệu cộng hưởng tại C
129,63; 130,43; 131,87; 134,23 và 167,85 xác nhận sự có mặt của 1
nhóm benzoyl.
Phân tích các số liệu 1H- và 13C-NMR của GH1 nhận thấy khá
tương đồng với hợp chất tham khảo 21β-benzoyloxy-3β,16β,23,28tetrahydroxyolean-12-ene (GH1B) đã công bố ở phần aglycone và nhóm
benzoyl [9], khác nhau ở chỗ hợp chất GH1 có sự xuất hiện thêm các tín
hiệu của phần đường. Vị trí các nhóm thế và quy kết các giá trị phổ 1Hvà 13C-NMR của hợp chất GH1 được khẳng định lại bằng phổ cộng
hưởng từ hạt nhân hai chiều HSQC, HMBC, COSY.

Hình 3.16. Phổ 13C-NMR của hợp chất GH1

Hình 3.17. Phổ HSQC của hợp chất GH1

Các tương tác HMBC từ H-2 (δH 8,04)/ H-6 (δH 8,04) tới C-7
(δC 167,85), C-1 (δC 134,23) và các tương tác COSY giữa H-2/H-3, H3/H-4, H-4/H-5, H-5/H-6 cùng với các tương tác trực tiếp trên phổ
HSQC (H-2/C-2, H-3/C-3, H-4/C-4, H-5/C-5, H-6/C-6) cho phép
quy kết các giá trị phổ tại C-1, C-2, C-3, C-4, C-5, C-6, C-7 của
nhóm benzoyl. Các tương tác HMBC giữa H-29 (δH 0,96)/H-30 (δH 1,17)
với C-19 (δC 47,95)/C-20 (δC 36,61)/C-21 (δC 78,17) cùng với tương tác
HMBC giữa H-21 (δH 5,16) với C-7 (δC 167,85) chỉ ra rằng nhóm
benzoyloxy liên kết với aglycone tại C-21. Ngoài ra, tương tác HMBC từ
H-24 (δH 0,75) tới C-3 (δC 83,33)/ C-4 (δC 43,89)/ C-5 (δC 48,11)/ C-23
(δC 64,82) và giá trị độ chuyển dịch hóa học của C-3 và C-23 cho phép
xác định một liên kết C-O tại C-3 và một nhóm hydroxy tự do tại C-23.


Hirsutoside A. Số liệu phổ 1H và 13C-NMR của GH1 được tổng hợp tại
bảng 3.2.

Hình 3.20. Các tương tác COSY, HMBC và NOESY chính của hợp chất GH1

Bảng 3.2. Số liệu phổ NMR của hợp chất GH1 và hợp chất tham khảo
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22

83,33
43,89
48,11
18,81
33,29
41,06
48,14
37,51
24,72
124,93
142,99
44,55
36,48
67,88
44,74
43,64
47,95
36,61
78,17
30,21

DEPT
CH2
CH2
CH
C
CH
CH2
CH2
C

1,27 (m)
1,96 (m)
5,37 (t, 3,0)
1,44 (m)/1,82 (m)
4,36 (dd, 5,0, 12,0)
2,51 (dd, 4,5, 14,0)
1,33 (m)/2,10 (m)
5,16 (dd, 5,0, 12,0)
1,73 (dd, 12,0, 13,5)
2,39 (dd, 5,0, 13,5)
3,67 (d, 13,0)/


20
C

#

C

Ca,b

DEPT

24
25
26
27
28


4
5
6

29,6
19,3

29,43
18,85

CH3
CH3

Ha,c (độ bội, J, Hz)
3,31 (d, 13,0)
0,75 (s)
1,04 (s)
1,06 (s)
1,34 (s)
3,42 (d, 11,0)/
3,73 (d, 11,0)
0,96 (s)
1,17 (s)

132,0
130,4
129,4
133,7
166,7



4,43 (d, 8,0)
3,20 (t, 8,0)
3,36 (m)
3,31 (m)
3,30 (m)
3,67 (dd, 4,5, 12,0)
1,86 (dd, 2,0, 12,0)
a
đo trong CD3OD, b tại 125MHz, c tại 500 MHz, # C của GH1B (21β-benzoyloxy 3β,16β,23,28-tetrahydroxyolean-12-ene) đo trong pyridine-D5, tại 100MHz [9]

Hình 3.21. Phổ NOESY của hợp chất GH1

3.3. Hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập đƣợc
3.3.1. Hoạt tính gây độc tế bào ung thư của các hợp chất phân lập từ loài G.
glomerulatum
Kết quả đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của mười hợp chất GG1GG10 trên các dòng tế bào ung thư A-549, MCF-7, OVCAR, HT-29


21

(bảng 2.2.) cho thấy các hợp chất GG1, GG2, GG5 và GG7 có nhóm thế
benzoyloxy ở C-22 thể hiện hoạt tính gây độc mạnh với dòng tế bào ung
thư A-549, HT-29 và OVCAR với giá trị IC50 dao động từ 5,9 µM đến
10,6 µM (tương đương với chất đối chứng dương mitoxantrone, IC50 dao
động trong khoảng 3,1 µM đến 10,3 µM). Hợp chất GG3 thể hiện độc
tính trên dòng tế bào HT-29 và OVCAR với giá trị IC50 tương ứng 7,3
µM và 6,6 µM. Hợp chất GG8-GG10 không có nhóm thế benzoyloxy ở
C-22 thể hiện hoạt tính gây độc yếu với giá trị IC50 từ 27,7 µM đến 94,9
µM. Hợp chất GG4 không có nhóm thế nào tại C-16 và C-22 biểu hiện


Glomeruloside F (GG8), Glomeruloside G (GG9), Glomeruloside H
(GG10).
- Từ loài G. hirsutum đã phân lập và xác định cấu trúc 5 hợp
chất mới: Hirsutoside A (GH1), Hirsutoside B (GH2), Hirsutoside C
(GH3), Hirsutoside D (GH4), Hirsutoside E (GH5).
2. Nghiên cứu về hoạt tính sinh học
- Đã tiến hành đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư của 10
hợp chất phân lập từ loài G. glomerulatum trên 4 dòng tế bào ung thư


23

người là: A-529, HT-29, OVCAR, MCF-7. Kết quả cho thấy, các hợp
chất Glomeruloside I, II, Glomeruloside C, E thể hiện hoạt tính gây độc
mạnh với dòng tế bào ung thư A-549, HT-29 và OVCAR với giá trị IC50
dao động từ 5,9 µM đến 10,6 µM. Hợp chất Glomeruloside A thể hiện
hoạt tính gây độc mạnh trên dòng tế bào HT-29 và OVCAR với giá trị
IC50 tương ứng 7,3 µM và 6,6 µM; Glomeruloside F-H thể hiện hoạt tính
gây độc yếu với cả bốn dòng tế bào thử nghiệm; Glomeruloside B biểu
hiện độc tính mạnh với giá trị IC50 là 9,7 µM và 7,5 µM đối với dòng tế
bào ung thư A-549 và HT-29. Tất cả mười hợp chất đều có hoạt tính gây
độc yếu trên dòng tế bào ung thư MCF-7.
- Đã tiến hành đánh giá hoạt tính gây độc tế bào ung thư của 5
hợp chất phân lập từ loài G.hirsutum trên 4 dòng tế bào ung thư người là:
A-529, MCF-7, HepG2, SW-626. Kết quả cho thấy, hợp chất Hirsutoside
A, B, D, E thể hiện hoạt tính gây độc mạnh với cả bốn dòng tế bào ung
thư A-549, MCF-7, SW-626 và HepG2 với giá trị IC50 dao động từ 3,4
µM đến 10,2 µM. Hợp chất Hirsutoside C có hoạt tính gây độc tế bào yếu
trên cả bốn dòng tế bào thử nghiệm với các giá trị IC 50 dao động từ 47,0