- Em xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã tạo điều kiện cho em hoàn thành đề tài khóa luận tại Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên.. - Các hợp chất steroid. - Nhóm hợp chất ceramide và cerebroside. - Một số hợp chất khác. - 2.3 Các phương pháp sắc kí trong phân lập các hợp chất hữu cơ. - Một số phương pháp hoá lý xác định cấu trúc của các hợp chất hữu cơ. - Phương pháp phân lập các hợp chất. - Quy trình phân lập các hợp chất. - Xác định cấu trúc của hợp chất SD5. - Xác định cấu trúc của hợp chất SD6. - Bảng 3.1: Dữ liệu phổ của hợp chất SD5. - 45 Bảng 3.2: Dữ liệu phổ của hợp chất SD6. - Ảnh minh họa mẫu sao biển Anthenea aspera. - Phổ 1 H NMR của hợp chất SD5. - Hình 3.2 Phổ 13C-NMR và DEPT của hợp chất SD5. - Hình 3.3 Phổ HSQC và HMBC của hợp chất SD5. - Phổ 1 H NMR của hợp chất SD6. - Hình 3.5 Phổ 13 C-NMR và DEPT của hợp chất SD6. - Hình 3.6 Phổ HSQC và HMBC của hợp chất SD6. - Hòa chung với sự phát triển của ngành hóa học các hợp chất thiên nhiên trên thế giới, việc nghiên cứu các chất có hoạt tính sinh học từ nguồn sinh vật biển Việt Nam đã được triển khai bài bản, bắt đầu từ các nhiệm vụ nghiên cứu cơ bản, đến các nhiệm vụ trọng điểm và nhiệm vụ nghiên cứu cơ bản định hướng ứng dụng. - Từ các sinh vật biển như các loài hải miên (sponges), san hô mềm (soft corals), da gai (echinoderms) và ngay cả các loài vi sinh vật biển, các nhà khoa học đã tìm ra được nhiều hợp chất. - Nghiên cứu cho thấy có nhiều hợp chất được phân lập từsao biển có cấu trúc hóa học đa dạng và thể hiện hoạt tính sinh học thú vị khác nhau như:chống khối u, tan máu, kháng viêm, giảm đau, giảm huyết áp, gây độc tế bào, kháng khuẩn, kháng nấm, chống tăng đường huyết và kháng một số dòng tế bào ung thư, kháng virus như virus HIV, HSV, CoxB, EMCV và VSV….. - Danh sách một số loài Sao biển chi Anthenea:. - 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 hợp chất steroid phân lập từ sao biển thường là các hỗn hợp rất phức tạp tuy nhiên có thể nhận thấy cấu trúc khung chính của các steroid này là: 3β,6α(β),8,15α(β),16β- pentahydroxycholestane, hoặc đôi khi bắt gặp các hợp chất có thêm nhóm OH ở vị trí 4β,5α,7α(β), hoặc ở vị trí 14α. - Ở phần mạch nhánh thường có dạng (25S)-26- hydroxy, đôi khi cũng bắt gặp các hợp chất mà vị trí C-26 có đính nhóm chức cacboxylic. - Có 4 loại hợp chất sterol chính thường gặp trong các loài sao biển là 3α- sterol, 3β-O-Sulfonylated sterol, 3β-OH,6α-OH-sterol và 3β- OH,6β-OH-sterol.. - Các hợp chất này được nhận biết là các polyhydroxycholanic acid trong đó nhóm chức 24-COOH được thay thế bởi một dẫn xuất amid của D-cysteinolic acid.. - Tiếp tục nghiên cứu trên loài sao biển này, đến năm 1994, nhóm nghiên cứu lại phân lập thêm 10 steroid trong đó có 8 hợp chất mới và năm 1996 phân lập được thêm 2 hợp chất nữa là 24- ethyl-5α-cholest-22- en-3β,5,6β,8,15α,25,26-heptol 26-sulfate (12) và 24-ethyl-5α- cholestane- 3β,5,6β,15α,25,26-heptol 26-sulfate (13)[5].. - Từ loài Archaster typicus năm 1986, nhóm nghiên cứu của Riccio và cộng sự đã phân lập được 9 hợp chất (14-22), đây là các hợp chất với rất nhiều nhóm thế hydroxy trong phân tử (7 nhóm), 4 trong số 9 hợp chất này có khung 27-nor- cholestane. - Tiếp tục nghiên cứu trên loài sao biển Archaster typicus được thu thập tại Quảng Ninh, Việt Nam, năm 2010 nhóm nghiên cứu của Ivanchina và cộng sự đã phân lập được 10 polyhydrosteroid trong đó có 4 hợp chất mới . - Đến năm 2011 cũng từ loài sao biển này, nhóm nghiên cứu của Yang và cộng sự lại tiếp tục phân lập được 5 hợp chất mới (27-31) và 14 hợp chất đã biết. - Trong số các hợp chất mới này có 3 hợp chất có khung 27-nor- cholestane [9]. - Như vậy các hợp chất khung 27-nor-cholestane có thể là đặc trưng cho loài sao biểnnày.. - Năm 1988, từ loài sao biển Asterina pectinifera được phân bố khá phổ biển ở các vùng biển Bắc Thái Bình Dương, Higuchi và cộng sự đã phân lập được 8 hợp chất steroid, trong đó có một hợp chất mới là 5α- cholestane- 3β,4β,6α,7α,8β,15β,16β,26-octol (32) [10]. - Đến năm 1991, nhóm nghiên cứu của Honda và cộng sự đã phân lập được hợp chất (20S,24S,25R)-3β,6α,20-trihydroxy-24-methyl-26-homo-5α-cholest-. - Cấu hình tuyệt đối của hợp chất này được xác định bằng phương pháp X-ray và phương pháp tổng hợp [11]. - pectinifera, Peng và cộng sự đã phân lập được 6 polyhydroxysteroid trong đó có 1 hợp chất mới là (25S)-5α- cholestane-3β,6α,7α,8,15α,16β-hexahydroxyl-26-O-14'Z-eicosenoate (35).. - Hợp chất này tương tự như hợp chất (25S)-5α-cholestane- 3β,6α,7α,8,15α,16β,26-hexahydroxyl steroid đã được phân lập lần đầu tiên từ sao biển Protoreaster nodosu năm 1982 [13] chỉ khác ở chỗ hợp chất (35) có đính thêm mạch nhánh 20 cacbon enoyl - COCH2(CH2)11CH=CHCH2(CH2)3CH3. - Ngoài ra các hợp chất đã biết được xác định là (25S)-5α-cholestane-3β,6α,7α,8,15α,16β,26-heptol, (25S)-5α-cholestane-3β,4β,6α,7α,8,15α,16β,26-octol,(25S)-5α-cholestane- 3β,4β,6α,7α,8,15β,16β,26- octol, cholest-7-en-3-sodium sulfate, (24S)-5α- cholestane-3β,6α,8,15α,24-pentol. - Trong đó hợp chất 3α,15α,16β,26-tetrahydroxy-5β-cholestane (36) có dạng cis-A/B đây là dạng khung thường được tìm thấy trong các loài thuộc lớp Ophiuroidea nhưng rất hiếm khi gặp trong lớp sao biển [15,. - Hợp chất Tremastrol D (37) có chứa nhóm phospho và các hợp chất 38-44 có chứa nhóm sulfate trong phân tử [17].. - Trong năm 2003, Wang và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu trên loài sao biển Certonardoa semiregularis, các tác giả này đã phân lập được 15 polyhydroxysterol trong đó có 13 hợp chất mới là Certonardosterol A-M . - Năm 2005, nhóm nghiên cứu Phạm Quốc Long và cộng sự đã bước đầu nghiên cứu về thành phần hóa học loài sao biển Anthenea pentagonula, thuộc họ Oreasteridae trong bộ Valvatida, phân lập được hai hợp chất steroid là 5α- cholestan-3α-ol (83). - Năm 2005, từ loài sao biển Culcita novaeguineae nhóm nghiên cứu Tang HF và cộng sự đã phân lập được một loạt các hợp chất asterosaponin mới, kí hiệu là novaeguinoside A (85), novaeguinoside I (86), novaeguinoside II (87) [24].. - Ở hợp chất 87, phần mạch cacbonhydrat lại có mặt của L-arabinosyl.. - Đây là trường hợp rất hiếm xảy ra ở các hợp chất asterosaponin.. - Từ dịch chiết BuOH của loài sao biển này cũng đã phân lập được thêm 3 hợp chất asterosaponin mới khác kí hiệu là . - Năm 1988, từ loài sao biển Acanthaster planci, Kawano cùng các cộng sự đã phân lập được các hợp chất đều là các glucocerebroside, đặt tên là acanthacerebroside A (tên gọi khác là 1-glucopyranosyl-2-(2-hydroxy tetraco- sanoylamino)-1,3,4-hexadecanetriol) (91). - acanthacerebroside F (95) [26] và hai hợp chất acathalactoside A, acathalactoside B (96-97), các hợp chất này được phân lập và chứng minh bởi sự nghiên cứu của nhóm tác giả Sugiyama và các cộng sự.. - Năm 1994, từ loài sao biển Ophidiaster ophidianus, Jin và cộng sự đã phân lập được 5 glycosphingolipid là ophidiacerebroside A-E . - Các hợp chất oreacerebroside D-I là các galactocerebroside lần đầu tiên được phân lập từ sao biển, trước đó nó mới chỉ được tìm thấy trước đó từ các loài sao biển Culcita novaeguineae [30].. - Từ phần chiết chloroform/methanol của loài sao biển Protoreaster nodosus thu thập tại Okinawa, Nhật bản, Pan và cộng sự đã phân lập được 21 hợp chất galactocerebroside trong đó có 16 hợp chất mới . - Năm 2002, từ loài sao biển Luidia maculata thu được ở vùng biển Hakata, Fukuoka, Nhật Bản, Satoshi và các cộng sự đã phân lập được hai hợp chất glucocerebroside mới là luidiacerebroside A (129), luidiacerebroside B (130) và các hợp chất cerebroside đã biết là: (1-O-(β-D-glucopyranosyl)- (2S,3R,4E)-2-[(2R)-2-hydroxydocosanoylamino]-14-methyl-4-hexadecene- 1,3-diol) (131), astrocere-broside B (132), acathacerebroside B . - Gần đây năm 2006, từ loài Sao biển Luidia maculata, Masanori và cộng sự đã phân lập được các hợp chất ceramide, ký hiệu là: LM Cer-1-1 (134);. - Trong đó, hợp chất (134) lần đầu tiên được phân lập từ loài sao biển này. - Các hợp chất trên đều thể hiện khả năng chống sự tăng lượng đường trong máu [33].. - Trong màng sinh học, lipid ở trạng thái liên kết với protein tạo thành hợp chất lipoproteid cấu tạo nên màng tế bào. - Chính nhờ các tính chất của hợp chất này đã tạo cho màng sinh vật có được tính thẩm thấu chọn lọc, tính cách điện. - Ngoài ra, lipid còn có thể liên kết với nhiều chất đơn giản khác thành những hợp chất có tính chất sinh học khác nhau. - Axit amin hay amino axit là hợp chất hữu cơ có chứa nhóm cacboxyl. - Những nghiên cứu về thành phần hóa học của các loài sao biển cho thấy ngoài các steroid, ceramide và cerebroside thì còn có thể tìm thấy các hợp chất thứ cấp khác như isoquinoline alkaloid, glycolipit, icosanoid, dẫn xuất taurine, dipeptid, anthraquinone, pyrrol và dẫn xuất triterpenoid.dẫn xuất mycosporine, tetrodoxin, alkaloid, glycolipid, anthraquinon, xanthosine, các dẫn xuất pyrrole và triterpen… 1,2,3,4-tetrahydro-1- methyl-β-carboline-3-carboxylic acid (140) là một alkaloid được phân lập từ loài sao biển Lethasterias nanimensis chelifera [34] hay một chuỗi các. - Từ loài sao biển A. - pectinifera một hợp chất pyrrole tetrasaccharide (145) đã được phân lập [36]. - Một hợp chất khác có chuỗi 4 phân tử đường cũng đã được tìm thấy từ loài A. - Năm 1957, từ loài sao biển Asterina pectinifera Wickberg và cộng sự đã phân lập được hợp chất 2-amino-3-hydroxy-1-propanesulfonic axit (147)vàasterina 330 (palythine-3-N-(2-hydroxyethyl . - Tiêu bản được lưu giữ tại Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên.. - Ảnh minh họa mẫu sao biển Anthenea aspera.. - Những tạp chất của chlorofrom như CH 2 Cl 2 , CH 2 ClBr có thể phản ứng với một vài hợp chất như các ancaloit tạo muối bậc 4 và những sản phẩm khác. - Tương tự như vậy, sự có mặt của lượng nhỏ axit clohiđric (HCl) cũng có thể gây ra sự phân huỷ, sự khử nước hay sự đồng phân hoá với các hợp chất khác. - Các ancol hoà tan phần lớn các chất chuyển hoá phân cực cùng với các hợp chất. - Peroxit của dietyl ete dễ gây phản ứng oxi hoá với các hợp chất không có khả năng tạo cholesterol như các carotenoid. - Khi chiết các ancaloit, ta có thể kiểm tra sự xuất hiện của hợp chất này bằng sự tạo thành kết tủa với những tác nhân đặc trưng như tác nhân:. - Các flavonoid thường là những hợp chất màu. - Các phương pháp sắc kí trong phân lập các hợp chất hữu cơ.. - Phương pháp sắc kí(Chromatography) là một phương pháp phổ biến và hữu hiệu nhất hiện nay, được sử dụng rộng rãi trong việc phân lập các hợp chất hữu cơ nói chung và các hợp chất thiên nhiên nói riêng.. - Tỉ lệ L/D phụ thuộc vào yêu cầu tách, tức là phụ thuộc vào hỗn hợp chất cụ thể.. - Một số phương pháp hoá lý xác định cấu trúc của các hợp chất hữu cơ.. - Cấu trúc hoá học các hợp chất hữu cơ được xác định nhờ vào phương pháp phổ kết hợp. - Phổ MS còn cho các pic ion mảnh khác mà dựa vào đó người ta có thể xác định được cơ chế phân mảnh và dựng lại được cấu trúc hoá học của các hợp chất. - Ngoài ra, hiện nay người ta còn sử dụng kết hợp các phương pháp sắc kí kết hợp với khối phổ khác như: GC-MS (sắc kí khí - khối phổ) cho các chất dễ bay hơi như tinh dầu hay LC-MS (sắc kí lỏng - khối phổ) cho các hợp chất khác. - phân tích thành phần của hỗn hợp chất (nhất là phân tích thuốc trong ngành dược).. - Dựa vào những đặc trưng của độ dịch chuyển hoá học và tương tác spin mà ta có thể xác định được cấu trúc hoá học của hợp chất.. - Ngoài ra, người ta còn sử dụng phổ X-RAY (nhiễu xạ Rơnghen) để xác định cấu trúc không gian của toàn bộ phân tử của hợp chất kết tinh ở dạng đơn tinh thể. - Đây là một điều kiện không phổ biến đối với các hợp chất hữu cơ.. - Phương pháp phân lập các hợp chất.. - 0-100% v:v) thu được 9 phân đoạn kí hiệu SDH1- SDH9 tách trên cột silica gel với dung môi rửa giải n-hexan/CH 2 Cl 2 và CH 2 Cl 2 /MeOH thu được 2 hợp chất : SD5(0,53g), SD6(1,02g). - Xác định cấu trúc hóa học của hợp chất SD5.. - Đây là một hợp chất thuộc khung cholestan.. - Ngoài ra trên phổ của hợp chất này cũng quan sát được tín hiệu của cacproton thuộc 5 nhóm methyl, trong đó có 2 tín hiệu ở dạng singlet tại H 0,65 (H-18). - Hình 3.2 Phổ 13 C-NMR và DEPT của hợp chất SD5. - Bảng3.1:Dữ liệu phổ của hợp chất SD5. - Xác định cấu trúc hóa học của hợp chất SD6.. - Phổ 1H-NMR của SD6 cũng tương tự như hợp chất SD5, quan sát thấy đặc trưng của proton thuộc cacbon methin liên kết với nhóm hydroxyl (OH) tại H 3,60 (1H, br, s, H-3). - Tuy nhiên có điều khác biệt là trên phổ hợp chất SD6 xuất hiện tín hiệu của 1 proton olephin tại H 5,15 (1H, d, J = 2,0 Hz, H-7).. - Kết hợp phân tích các dữ liệu phổ thu được so sánh với tài liệu tham khảo cho phép xác định SD6 phù hợp với cấu trúc của hợp chất 5-cholest-7-en-3-ol.. - Bảng 3.2:Dữ liệu phổ của hợp chất SD6. - Đã phân lập được 2 hợp chất là cholestan và 5α-cholest-7-en-3β-oltừ cặn hexan loài sao biển đỏ Anthenea asperabằng phương pháp sắc ký cột hở. - Cấu trúc của các hợp chất này được xác định nhờ vào các phương pháp phổ hiện đại như phổ cộng hưởng từ hạt nhân một chiều ( 1 H-NMR, 13 C-NMR, DEPT 135 và DEPT 90), hai chiều (HSQC, HMBC) và tài liệu tham khảo.
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt