Khoá luận tốt nghiệp nghiên cứu thành phần hóa học của loài sao biển anthenea aspera ở vùng biển việt nam

TRƯỜNG ĐẠI HỌC s u PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
===£o Q3o 3===

NGÔ THỊ LIÊN

NGHIÊN CỨU THÀNH PHÀN HÓA HỌC
CỦA LOÀI SAO BIẺN ANTHENEA ASPERA
Ở VÙNG BIẺN VIỆT NAM
KHÓA LUẬN
TÓT NGHIỆP
ĐẠI
HỌC
•
•
•
•
Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ

HÀ NỘI - 2015


TRƯỜNG ĐẠI HỌC s ư PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
===anCJo3===

NGÔ THỊ LIÊN

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC
CỦA LOÀI SAO BIỂN ANTHENEA ASPERA
Ở VÙNG BIỂN VIỆT NAM

KHÓA LUẬN
TÓT NGHIỆP
ĐẠI
HỌC
•
•
•
•
Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ

Người hướng dẫn khoa học
TS. TRẰN THỊ THƯ THỦY

HÀ NỘI - 2015


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

L Ờ I C Ả M ƠN

Khóa luận với đề tài: “Nghiên cún thành phần hóa học của loài sao biến
Anthenea aspera ỏ’ vùng biến Việt Nam” được thực hiện tại phòng Hóa sinh hữu
cơ- Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên- Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ
Việt Nam , dưới sự động viên, khích lệ của các thầy cô, bạn bè và gia đình.
Em xin trân trọng cảm ơn GS.TS Phạm Quốc Long và 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.

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Trần Thị Thu Thủy, cùng các anh
(chị) phòng Hóa sinh hữu cơ -Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên đã giúp đỡ em
trong suốt thời gian thực hiện khóa luận.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô trong khoa Hóa học- trường
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã đào tạo và trang bị cho em những kiến thức cơ bản giúp
em thực hiện khóa luận này. Đồng thời, em xin bày tỏ lòng cảm ơn tới gia đình, bạn
bè, những người đã động viên, khuyến khích, tạo mọi điều kiện đế em có thế thực
hiện khóa luận thành công.
Trong quá trình thực hiện khóa luận, em không tránh khỏi những thiếu sót, kính
mong các thầy cô và các bạn nhiệt tình đóng góp ý kiến để đề tài của em được hoàn
thiện hơn nữa.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 15 thảng 5 năm 2015
Người thực hiện

Ngô Thị Liên

Ngô Thị Liên

i

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

MỤC LỤC
LỜI CẢM Ơ N ......................................................................................................................... i

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮ T...........................................................................................iv
DANH MỤC BẢNG VÀ s ơ Đ Ồ ........................................................................................V
DANH MỤC H ÌNH..............................................................................................................vi
MỞ Đ Ầ U ..................................................................................................................................1
1. Lý do chọn đề tà i............................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứ u .................................................................................................... 2
3. Nội dung nghiên c ứ u .................................................................................................... 2
4. Phương pháp nghiên cứ u ..............................................................................................2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.....................................................................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN................................................................................................ 4
1.1. Đặc điểm sinh học và phân bố của sao biển Anthenea aspera..........................4
1.2. Thành phần hóa học các loài thuộc lóp sao biến Asteroidea.............................. 5
1.2.1. Các hợp chất steroid............................................................................................5
1.2.2. Nhóm hợp chất ceramide và cerebroside.......................................................9
1.2.3. Lipid, axit béo và axit am in.......................................................................... 12
1.2.4. Một số hợp chất k h á c .................................................................................... 15
CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM.......................................................................................... 16
2.1. Đối tượng và phương pháp nghiên cứ u............................................................. 16
2.1.1. Thu mẫu, xác định tên khoa học và phương pháp xử lý m ẫ u .................16
2.1.2. Phương pháp ngâm chiết và phân lập các hợp chất từ dịch c h iế t.......... 16
2.1.3. Phương pháp xác định cấu trúc hoá học các chất phân lập đư ợc........... 17
2.2. Dụng cụ, hóa chất và thiết bị nghiên c ứ u ..........................................................17
2.2.1. Dụng cụ, hóa chất........................................................................................... 17
2.2.2.Thiết bị nghiên cứu.......................................................................................... 17
2.3. Thu nhận các dịch chiết từ sao biển Anthenea a sp era ....................................17
2.3.1. Thu nhận các dịch chiết................................................................................. 17

Ngô Thị Liên

ii

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

2.4. Phân lập và tinh chế các chất................................................................................. 19
2.4.1. Cặn chiết hexan của loài sao biển Anthenea a spera..................................19
2.4.2. Cặn chiết etyl axetat của loài sao biển Anthenea aspera ( S D E )............. 20
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LU Ậ N ..................................................................2 /
3.1. Nguyên tắc chung.................................................................................................... 21
3.2. Phân lập và nhận dạng các họp chất có trong các dịch chiết khác nhau của
sao biên Anthenea aspera................................................................................................ 21
3.2.1 Họp chất cholest- 4 -ene- 3 <2 ,6yổ-diol ( 1 ) .........................................................22
3.2.2. Hợp chất cyclo(L-glycine-L-proline) (2)...................................................... 28
3.2.3. Hợp chất cyclo(L-alanine-4-hydroxyl-L-proline) (3)................................. 36

Ngỏ Thị Liên

iii

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẤT

• Các phương pháp sắc ký
cc

: Column Chromatography

SKLM

: Sắc ký lớp mỏng

• Các phương pháp phổ
NMR

Nuclear Magnetic Resonance

'H-NMR

'H-Nuclear Magnetic Resonance

l3C-NMR

l3C- Nuclear Magnetic Resonance

DEPT

Distortionless Enhancement by Polarisation Transfer

HMBC

Heteronuclear Multiple - Bond Correlation

COSY

Ngô Thị Liên

Correlation spectroscopy

iv

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

DANH MỤC BẢNG VÀ s ơ ĐÒ

Bảng 1.1. Danh sách một số loài sao biển chi Anthenea.................................................. 4
Sơ đồ 2.1. Ngâm chiết mẫu sao biển Anthenea aspera.................................................... 18
Bảng 2.1. Khối lượng các cặn chiết thu được từ loài sao biển Anthenea aspera........ 19
Bảng 3.1. Số liệu phố của cyclo(L-glycine-L-proline) (2).............................................. 29
Bảng 3.2. Số liệu phô của cyclo(L-alanine-L-proline) (3 ).............................................. 37

Ngỏ Thị Liên

V

K37C- Hóa học

Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Sao biển Anthenea aspera....................................................................................... 16
Hình 3.1. Cấu trúc hóa học hợp chất (1)................................................................................. 23
Hình 3.1.1. Phổ 'H -N M R của hợp chất (1)......................................................................... 23
Hình 3.1.2. Phổ l3C - NMR của hợp chất (1)........................................................................ 24
Hình 3.1.3. Phổ l3C-DEPT của hợp chất (1).......................................................................... 25
Hình 3.1.4. Phổ HSQC của hợp chất (1)............................................................................... 26
Hình 3.1.5. Phổ HMBC của họp chất (1).............................................................................. 27
Hình 3.2. Cấu trúc hóa học họp chất (2).................................................................................30
Hình 3.2.1. Phổ 'H - NMR của họp chất (2)......................................................................... 30
Hình 3.2.2. Phổ ,3C - NMR của hợp chất (2)........................................................................ 31
Hình 3.2.3. Phổ l3C-DEPT của hợp chất (2).......................................................................... 32
Hình 3.2.4.

Phổ COSY của hợp chất (2)............................................................................. 33

Hình 3.2.5.

Phổ HSQC của hợp chất (2)............................................................................. 34

Hình 3.2.6. Phổ HMBC của hợp chất (2).............................................................................. 35
Hình 3.3. Cấu trúc hóa học của hợp chất (3).......................................................................... 38
Hình 3.3.1. Phổ !H -N M R củahợpchất(3)......................................................................... 38
Hình 3.3.2. Phổ l3C - NMR của hợp chất (3)........................................................................ 39

Hình 3.3.3. Phổ l3C-DEPT của họp chất (3)..........................................................................40
Hình 3.3.4.

Phổ COSY của hợp chất (3)............................................................................. 41

Hình 3.3.5.

Phổ HSQC của họp chất (3).............................................................................42

Hình 3.3.6. Phổ HMBC của hợp chất (3).............................................................................43

Ngô Thị Liên

vi

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

M Ở ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài
Việt Nam với dải bờ biến chạy dài trên 3260 km với diện tích hơn 1 triệu km2,
các loài động, thực vật vùng biển Việt Nam rất phong phú và đa dạng sinh học. Hàng
năm đem lại nguồn lợi trên 2 triệu tấn trong số hơn 90 triệu tấn hải sản của thế giới,
đồng thời cũng là hệ sinh thái rất đặc thù và được đánh giá là một trong 16 trung tâm
đa dạng sinh học cao của thế giới. Hiện nay, trong xu thế cả thế giới đang vươn mạnh

ra biển để khai thác tiềm năng sẵn có của đại dương, bên cạnh việc bảo đảm chủ
quyền lãnh hải, công tác điều tra nghiên cún môi trường và tài nguyên sinh vật biển
Đông ngày càng khẳng định những ý nghĩa quan trọng với đất nước trong giai đoạn
mới.
Ngay từ những năm 1970 đã có một vài công trình nghiên cứu về các hợp chất
thiên nhiên từ sinh vật biển. Tuy nhiên, so với nguồn tiềm năng sinh vật biển ở nước
ta thì đến nay những công trình nghiên cứu trong nước vẫn quá ít và tản mát, đặc biệt
là những nghiên cún về lóp sao biến (Asteroidea).
Lớp Asteroidea có khoảng 1800 loài sao biển sống trên hành tinh, phân bố ở
tất cả các đại dương trên thế giới gồm cả Thái Bình Dương, Đại Tây Dương, Ân Độ
Dương, Bắc Cực và các vùng đại dương phía Nam. Tuy nhiên, mới chỉ có khoảng 80
loài được nghiên cứu về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học. Có nhiều
hợp chất được phân lập từ Sao biến có cấu trúc hóa học đa dạng và thế hiện hoạt tính
sinh học thú vị khác nhau như: 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 v s v . ...
Cho đến nay, Việt Nam chưa có nhiều công trình khoa học nghiên cứu về
thành phần hóa học của sao biển. Đặc biệt chưa có công trình nào nghiên cứu thành
phần hóa học của loài sao biến Anthenea aspera họ Oreasteridae. Do đó chúng tôi tiến
hành đề tài “ Nghiên cửu thành phần hóa học của loài sao biển Anthenea aspera ỏ’
vùng biển Việt Nam”.

Ngô Thị Liên

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

2. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu thành phần hóa học của loài sao biến Anthenea aspera ở vùng biến
Việt Nam.
Phân lập va xác đ ịnh cấu trúc hóa học của một số chất sạch trong mẫu nghiên
cứu.
3. Nội dung nghiên cún
Công việc ì: Thu thập mẫu loài sao biển Anthenea aspera tại đảo Vạn Bội ở
vùng biến Việt Nam.
Công việc 2: Ngâm chiết mẫu sao biển với MeOH kết họp siêu âm và phân
chia cặn tổng chiết được với các dung môi khác nhau thu được các cặn chiết khác
nhau.
Công việc 3: Sử dụng các phương pháp sắc ký để chiết tách, phân lập các hợp
chất từ các cặn chiết khác nhau.
Công việc 4: Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được từ loài
sao biển Anthenea aspera ở vùng biển Việt Nam bằng các phương pháp vật lý hiện

4. Phương pháp nghiên cứu
xử lý mâu sao biển Anthenea aspera và chiết mẫu bằng dung môi hữu cơ khác
nhau đế nghiên cưu thanh phân hóa hoc.
Căn dich chiêt tồng đựơc tinh chê sơ bô băng cach chiêt phân đọan trong cac
dung môi có đô phân cưc khac nhau họăc Ịoc qua nhưa trao đồi ion.
sử dung cac phương phap sac ký côt như : sac ký côt thương, sac ký côt nhanh
với cac chât nhồi côt khac nhau (silica gel, sephadex LH-20, silica gel pha đảo C-18,
nhưa trao đối ion họăc nhưa Diaion HP -20) để phân lập các ch ất sạch từ các dịch
chiêt.
Câu trúc hóa hoc của các chất phân lập được, đựơc xac đinh băng cach kêt hơp
các phương phá p pho như : pho công hưởng từ hat nhân

1 chiều và 2 chiêu ( 1 D và

2D- NMR), phương pháp xác định điếm chảy...

Ngô Thị Liên

2

K37C- Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Góp phần vào việc nghiên cún thành phần hóa học của loài sao biến Anthenea
aspera, một loài chưa từng được nghiên cứu về thành phần hóa học, đồng thời là tài
liêu tham khao cho các nghiên cứu tiếp theo.
Góp phần vào bảo tồn và phát triển các loài quý hiếm , các loài có vai trò quan
trọng đối với hệ sinh thái biển.
Tạo cơ sở khoa học nhằm đề xuất phương án khai thác tài nguyên sinh vật biển
hịêu qua hơn. Đặc biệt là các hoạt chất quý hiếm từ loài sao biến Anthenea aspera.

Ngô Thị Liên

3

K37C- Hóa học

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

CHƯƠNG 1. TÒNG QUAN

1.1. Đặc điểm sinh học và phân bố của sao biển Anthenea aspera
Sao biển Anthenea aspera thuộc chi Anthenea, họ Oreasteridae, lớp
Asteroidea, ngành Echinodermata (động vật da gai).
Hiện nay, chi Anthenea có khoảng 27 loài. Chúng phân bố ở tất cả đại dương
trên thế giới, đặc biệt phải kế đến các vùng biến Australia, Đông Thái Bình Dương,
Bắc Mỹ và vùng biển nhiệt đới Ấn Độ - Thái Bình Dương [2].

Báng 1.1. Danh sách một số loài sao biến chi Anthenea
STT

Tên loài

STT

Tên loài

1

Anthenea acanthodes

15

Anthenea grayi

2

Anthenea acuta

16

Anthenea mertonỉ

3

Anthenea aspera

17

Anthenea mexicana

4

Anthenea australiae

18

Anthenea obesa

5

Anthenea conjugens

19

Anthenea obtusangula

6

Anthenea crassa

20

Anthenea pentagonula

7

Anthenea crudelis

21

Anthenea polỵgnatha

8

Anthenea diazi

22

Anthenea regalis

9

Anthenea edmondi

23

Anthenea rudis

10

Anthenea elegans

24

Anthenea sibogae

11

Allíhenea flavescens

25

Anthenea spinulosa

12

Anîhenea globigera

26

Anthenea tuberculosa

13

A nthenea godeffroyi

27

Anthenea viguieri

14

Anîhenea granulifera
Loài sao biển Anthenea aspera chỉ thây xuât hiện ở vùng biển An Độ- Thái

Bình Dương bao gồm Nam Nhật Bản, Trung Quốc, Việt Nam, Indonesia, Singapour
và Bắc Australia, vùng nước nông.

Ngô Thị Liên

4

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Cơ thể sao biển Anthenea aspera dẹp theo chiều lưng bụng, có cấu trúc cơ thể
đối xứng, thường có hình sao hoặc đối xứng 5 cánh tỏa ra từ vùng trung tâm. Đường
kính của một con sao biển Anthenea aspera trường thành khoảng 15-20 cm. Mặt lưng
của chúng hơi lồi lên, màu sắc của chúng thay đổi từ cam đến đỏ, bụng phẳng, có
miệng. Lồ miệng có màu sặc sỡ. Bên trong quanh miệng là vòng ống nước, từ đó phát

ra năm ống nước nhánh hình nan quạt tỏa ra năm cánh, mồi ống nước nhánh có hai
dãy chân ống.
Sao biến Anthenea aspera, giống như tất cả các loài sao biến khác chúng di
chuyển nhịp nhàng bởi hệ thống các chân ống được điều khiển bởi thân chính, chân
ống cũng là nơi trao đổi khí. Sao biển di chuyển với tốc độ rất chậm từ 5 đến lOcm
trong 1 phút. Thức ăn chủ yếu của sao biển Anthenea aspera là các loài có vỏ như
trai, sò, ốc, vẹm biển hoặc san hô, các loài cá nhỏ, mực, tôm và các loài thân mềm
khác. Khi thiếu thức ăn chúng ăn thịt cả đồng loại. Một số loài phát triển rất nhanh là
nguyên nhân gây mất cân bằng sinh thái [3].
1.2. Thành phần hóa học các loài thuộc lóp sao biến Asteroidea
Cho đến nay đã có nhiều loài sao biển được nghiên cứu hoá học, đã phân lập
và nhận dạng được nhiều chất, thuộc các nhóm chất khác nhau. Thành phần hóa học
chính của các loài thuộc lớp sao biển này chủ yếu là các steroid và hợp chất của nitơ
(ceramide, cerebroside, alkaloid, nucleoside...). Ngoài ra, còn chứa các thành phần
khác như: carboxylic acid, triterpenoid,...
1.2.1. Các hợp chất steroỉd
Steroid là lớp chất phố biến nhất ở sao biển, đặc biệt là nhóm steroid phân cực.
Các steroid phân cực thường được chia làm 4 loại: polyhydroxysteroid, steroidsulfate,
glycoside polyhydroxysteroid.
Năm 2003, từ loài sao biến Certonardoa semỉregularỉs thu thập được ở gần đảo
Komun, Hàn Quốc họ đã phân lập được 13 họp chất polyhydroxysteroid mới đặt tên là
certonardosterol A-M (1-13) [22]. Mạch nhánh của các hợp chất (9), (10) lần đầu tiên
được tìm thấy trong các hợp chât sterol bị oxi hoá trong tư nhiên.
Năm 2004, tiếp tục nghiên cún về loài sao biển Certonardoa semỉregularỉs
nhóm nghiên cứu này đã tách được thêm được 11 hợp chất polyhydroxysteroid mới

Ngô Thị Liên

5

K37C- Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

(14-24). Trong đó, năm hợp chất (14), (15), (19-24) thuộc nhóm tetrol, một nhóm chất
rất hiếm khi phân lập được từ các loài sao biến đã được nghiên cứu trước đây [20].

(1) Cortonardostcrol A R ,«R }»O H , R2»a-O H , R 4«ệ-OH

(6) Cortonardoslorol F R=

(2) Certonardosterol B R,=OH, R 2=a-OH. Rj=H, R 4=p-OH

(3) Certonardosterol c R| =H. Rj= a-O H . Rj=OH, R 4=p-OH

(7) Cortonardostorol G

R=

(4) Ccrtonardostcrol D R,=Rj=H, R 2=a-OH. R 4=p-OH
(8) Certonardosterol H R=
(5) Cortonardostorol E

(9)

R , =Rj=H, R2=^-OH, R 4=a-OH

(11) C e rto n a rd o ste ro l K R=OH

C e rto n ard o ste ro l I R=OH

(10) C erto n a rd o ste ro l J R -H

(12) C e rto n a rd o ste ro l L R=H

13

ÓH

ÕH
(13) C « rto n ard o ste ro l M

(14) c « r to n a r d o » to r o l D j

14

(15) C e rto n ard o *l« ro l 0 ] R ,= R }= R 5=H, R j= a -O H , R 4=(i-OH (20) C » rto n ard o sl« ro l E j R 1 =R3=H. R j= p -O H , R*= a-O H
(21) C erto n ard o ste ro l D 4 R ,= R j= H . R j= a -O H . R 4=p-OH
(16) C erto n ard o ste ro l N, R ,= R j= H , R ;= o -O H . R»=R5=(J-OH
(17) C ortonardostorol

o,

(22) C erto n ard o ste ro l C ị R ^ H , R 2s o -O H , Rj= O H ,
R ^ H , R 2= a-O H , Rj= O H ,
R 4=R5={U o H

R4-P-OH
(23) C erto n ard o sto ro l B ị R ,= O H . R j= a -O H , R j= H ,

(18) Certortardostero l p , R ," R j« O H . R 2* o - O H ,

R4- P - 0 H

R 4 =R5=P-OH
(24) C crto n a rd o sle ro l A ? R ,-O H . R ,» « - O H , R j« O H ,
(19) C erto n ard o stero l E j R 1» R j» R s »H. Rị^ỊV-OH. R 4 *a~ OH
R^=p_OH

Ngô Thị Liên

6

K37C- Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Năm 2005 từ loài sao biển Certonardoa semiregularỉs đã phân lập được 10 hợp
chat glycoside mới, kí hiệu là certonardosides A-J (25-29) [21].

(25) Certonardoside A Rì= R2=OH,
R3=CH2

(28) Certonardoside B R 1=R2=H,

r 3=c h 2

(26) Certonardoside c R^ H, R2=OH,
R 3=CH2

(29) Certonardoside D R 1=R2=OH,
R3=CH3 (24/?, 25S), Á22

(27) Certonardoside E R^H, R2=OH,
R3=CH3 (24R, 25S), Ã22

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 (30), novaeguinoside I (31), novaeguinoside II (32). Ở hợp chất 32,
phần mạch cacbonhydrat lại có mặt của L-arabinosyl. Đây là trường hợp rất hiếm xảy
ra ở các họp 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 33, 34, 35 [16-17].

Ngô Thị Liên

7

K37C- Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

CH 3 Qui II

HO

HO \ x|—o

ỌH _ F u c 1

HO
H,c
, v
HO

OH

+l>id
Na U
O3
SO
3O
U

-*- - 0

v

-

o

M I
O H ~ ~ i— 7 ^ - o

xy'

(30) Novaeguinoside A

H3C Q u i,

FucM

(31) Novaeguinoside I R=CH3

HO

(32) Novaeguinoside II R=H
R

HO—

Ho\

ỌH3 Qui

<">-

Ọ

+n
Naa w

'03ow
,S 0

A ra

0

HO \ —

H r

Ò
HO 7

0

0

0

/°

/ 0

OH

Xyl

-

'

r

^;
(34) R=

?H
V

OH
r r

OH
- /

1

0

— 7 "^ o

H3C

V °
OH

:

ssr-T Ỵ Ỵ

-Ệ y k n
HO

Fuc

Năm 2005, nhóm nghiên cứu Phạm Quốc Long và cộng sự đã bước đầu nghiên
cứu về thành phần hóa học loài sao biến Anthenea pentagonula, thuộc họ Oreasteridae
trong bộ Valvatida, phân lập được hai hợp chất steroid là 5«-cholestan-3ổt-ol (36); 5acholest-7-en-3/?-ol (37) và một cụm phân tử cerebroside [1].

(36) 5a-cholestan-3a-ol

Ngô Thị Liên

(37) 5a-cholest-7-en-3/?-ol

8

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

1.2.2. Nhóm hợp chất ceramide và cerebroside
Có hơn 90 dẫn xuất ceramide đã được phân lập và xác định từ 16 loài sao biến.
Ceramide là dạng đơn giản nhất của các sphingolipid. Các ceramide là một họ lipid có
cấu tạo bởi một axit béo mạch dài gắn với các aminoancol kiểu sphingosine qua các
liên kết amit, một trong những thành phần cơ bản cấu thành sphingomyelin ở lóp lipid

kép ở màng tế bào.
Cerebroside là glycosphingolipid - thành phần quan trọng trong cơ động vật và
màng tế bào thần kinh. Chúng được cấu tạo bởi một ceramide gắn với một hoặc hai
đường tại C-l. Họp phần đường có thể là glucose hoặc galactose, và vì thế hai loại
cerebrosie

chính

Glucocerebroside

được
là

gọi

là

cerebroside

glucocerebroside

chính

được

tìm

và
thấy

galactocerebroside.
ở

sao

biến

còn

galactocerebroside thì rất hiếm khi có mặt . Một số lượng lớn các glucocerebroside
được phân lập và nghiên cứu hoạt tính từ sao biển trong số đó có các chất có hoạt tính
gây độc tế bào.

nh2
Ceramide

Phytosphingosine

Cerebroiside

Năm 1998, 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 l-glucopyranosyl-2-(2-hydroxy tetraco-sanoylamino)-1,3,4hexadecanetriol)

(38);

acanthacerebroside

c

(1-glucopyranosyl

-2-(2-

hydroxyhexadecanoylamino)-13-docosene-l,3,4-triol) (39); acantha-cerebroside D
(40); acanthacerebroside E (41); acanthacerebroside F (42) [7] và hai hợp chất

Ngô Thị Liên

9

K37C- Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

acathalactoside A, acathalactoside B (43-44), các hợp chất này được phân lập và
chứng minh bởi sự nghiên cứu của nhóm tác giả Sugiyama và các cộng sự.
Năm 1990, Kawano nghiên cứu về loài sao biến Acanthaster planci đã phân lập
được một ceramide khác là acanthaganglioside A (46) [8].

39

38

Ngô Thị Liên

40

41

42

43

10

K37C- Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

44

45

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 (46), luidiacerebroside B (47) và các họp
chất

cerebroside

đã

biết

là:

(\-0-(ß-D-g\ucopyra.nosy\)-(2S,3RAE)-2-[(2R)-2-

hydroxydocosanoylamino]-14-methyl-4-hexadecene-l,3-diol) (48), astrocere-broside
B (49), acathacerebroside B (50) [14].
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 (51); LM Cer-2-1 (52) và
LM Cer-2-6 (53). Trong đó, hợp chất (51) lần đầu tiên được phân lập từ loài sao biển
này. Các họp chất trên đều thể hiện khả năng chống sự tăng lượng đường trong máu
[ 10].

46

Ngô Thị Liên

47

11

K37C- Hóa học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

48

49

50

51

1.2.3. Lipidy axit béo và axit amin
1.2.3.1. Lipid
Lipid là thành phần quan trọng trong cơ thể sống, nó có chức năng là chất dự
trữ năng lượng, khi oxy hóa. Một gam lipid có thể thu được 9,3 Kcal, trong khi đó 1
gam gluxit hoặc protein chuyển hóa chỉ cho 4 Kcal. Lipid cung cấp năng lượng rất cao
cho cơ thế, gấp 2,5 lần so với protein. Trong màng sinh học, lipid ở trạng thái liên kết
với protein tạo thành họp 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 thấm thấu chọn lọc, tính

Ngô Thị Liên

12

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

cách điện. Đó là những hợp tính hết sức quan trọng của tế bào sinh vật. Ngoài ra, lipid
còn có thế liên kết với nhiều chất đơn giản khác thành những hợp chất có tính chất
sinh học khác nhau. Những phức họp đó có vai trò quan trọng trong các hoạt động
thần kinh và bắp thịt.

Lipid không tan với nước, nhưng chúng có khả năng hòa tan nhiều loại vitamin
quan trọng như : A, K, D, E và giúp ruột hấp thụ tốt hơn các loại sinh tố này. Vì thế
nếu khẩu phần thiếu lipid lâu ngày thì động vật dễ mắc các bệnh thiếu vitamin đáng kể
trên.
Năm 2003, nhóm nghiên cún của tác giả GS. TS Phạm Quốc Long và cộng sự
đã tiến hành nghiên cứu hàm lượng lipid tổng của 3 loài sao biển : sao biển Linckia
laevigata , sao biên Culcỉta novaeguỉneae, sao biên Protoraester nodosus thu được ở
vùng biển Quảng Ninh cho hàm lượng lipid tổng khá cao lần lượt là 2,32%, 1,59%,
1,85%.
1.2.3.2. Axit béo
Axit béo là hiđrocacbon no hoặc không no liên kết với một hoặc nhiều nhóm
chức acid (-COOH). Phân tử tồn tại ở dạng mạch thẳng, mạch nhánh hay mạch vòng,
có phân tử lượng lớn. Axit béo thường gặp là những axit béo có số c chẵn, mạch
thẳng, có thể no hoặc không no. Ngoài nhóm chức axit, nó còn liên kết với một số
nhóm chức khác như: rượu, xeton...
Trong tế bào sống, các axit béo thường không tồn tại ở dạng tự do mà hầu hết ở
dạng kết hợp trong các lipit khác nhau như: triaxiglixerol, sáp, steric, các lipid phức
tạp khác nhau.
Khi nghiên cún sao biển Culcita novaeguineae thu được tại vùng biển Nha
Trang và sao biển Archaster typicus thu được tại vùng biển Quảng Ninh, nhóm nghiên
cứu GS. TS. Phạm Quốc Long đã xác định thành phần axit palmitic (54) với hàm
lượng khá cao tương ứng là 13,814% và 13,014%. Tuy nhiên, cùng loài sao biển đở
trên thu được tại vùng biển Quảng Ninh lại cho hàm lượng axit palmitic thấp hơn
nhiều (2,535 %).

Ngô Thị Liên

13

K37C- Hóa học

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

54
Thành phần axit stearic (55) của 3 loại sao biển: sao biển Archaster tỵpicus, sao
biến Protoraester nodosus và sao biến Anthenea asper, thu được tại vùng biến Quảng
Ninh, được nghiên cứu bởi nhóm nghiên cún GS. TS. Phạm Quốc Long và cộng sự
năm 2010 cho kết quả lần lượt là: 8,851 %, 7,780% và 7,330%.

55
Thành phần axit oleic (56) của sao biến Linckia larvigata và sao biến Culcita
novaeguineae thu được tại vùng biến Quảng Ninh, được nghiên cún bởi nhóm nghiên
cứu GS. TS Phạm Quốc Long và cộng sự năm 2010 cho kết quả lần lượt như sau:
19,044% và 18,113%.

56
1.2.3.3. Axit amin
Axit amin hay amino axit là hợp chất hữu cơ có chứa nhóm cacboxyl (-COOH)
và nhóm amin (NH2), vừa có tính axit, vừa có tính bazơ. Theo quan điểm dinh dưỡng
người ta chia axit amin thành 2 nhóm: axit amin không thay thế và axit amin thay thế.
Động vật và con người không có khả năng tổng hợp một số axit amin mà phải lấy qua
thức ăn, đó là các axit amin cần thiết hoặc không thay thế được như: arginine,
methionine, phenyl alanine,... Các axit amin này tham dự vào nhiều quá trình chuyển
hóa trong cơ thể như tổng hợp các chất dẫn truyền thần kinh, đổi mới các sợi cơ
bắp,... Do vậy, nhu cầu cho cơ thể bao giờ cũng chỉ đáp ứng đủ, thừa hoặc thiếu đều
gây nên bất lợi cho cơ thế.

Ngô Thị Liên

14

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Một số axit amin có trong các loài sao biển như axit amin glutamic (6,25 - 7,85
%), a-amino propionic (2,24 - 3,62 %), glycine (7,3 - 10,4 %), lysine (0,29 - 9,87 %),
phenyl alanine (0,17 -3,82 %), tuy nhiên cũng thấy rằng thành phần hàm lượng là có
khác biệt.
1.2.4. Một số hợp chất khác
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 dẫn xuất mycosporine, alkaloid, isoquinoline alkaloid, glycolipit, icosanoid, dẫn
xuất taurine, dipeptid, anthraquinone, xanthosine, pyrrol và dẫn xuất triterpenoid.
Năm 1957, từ loài sao biển Asterina pectinifera, Wickberg và cộng sự đã phân
lập được hợp chất 2-amino-3-hydroxy-l-propanesulfonic axit (57) và asterina 330
(palythine-3-N-(2-hydroxyethyl) (58) [24].

58

Ngô Thị Liên

15

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

CHƯƠNG 2. THỤC NGHIỆM

2.1. Đối tưọng và phương pháp nghiên cún
2.1.1. Thu mẫu, xác định tên khoa học và phương pháp xử lý mẫu
Nguyên liệu đế nghiên cún là loài sao biển Anthenea aspera. Mầu tươi được
thu thập tại đảo Vạn Bội vào tháng 06/2012 và được PGS.TS. Đồ Công Thung - Viện
Tài nguyên và Môi trường biến, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam xác
định tên khoa học là Anthenea aspera. Tiêu bản được lun giữ tại Viện Hóa học các
Hợp chất thiên nhiên.

Hình 2.1. Sao biến Anthenea aspera
Các mẫu tươi của sao biển Anthenea aspera (10 kg) đã được cắt thành miếng
nhỏ.
2.1.2. Phương pháp ngâm chiết và phân lập các hợp chất từ dịch chiết
Mầu tươi đã cắt miếng nhỏ, cho vào bình ngâm chiết ba lần với metanol trong
thiết bị siêu âm, siêu âm ở nhiệt độ 40 °c. Dịch tổng thu được được cất kiệt dung môi
dưới áp suất giảm, nhiệt độ < 50 °c thu được cặn chiết tống metanol. Cặn chiết này
được chiết phân đoạn lần lượt bằng các loại dung môi có độ phân cực tăng dần
(hexan, etyl axetat). Sau đó đuổi kiệt dung môi và chiết cặn còn lại bằng metanol thu
được 3 cặn tương ứng lần lượt là hexan (SDH), etyl axetat (SDE) và metanol (SDM).

Ngô Thị Liên

16

K37C- Hóa học


Khóa luận tốt nghiệp

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Để phân lập các chất sạch từ hồn hợp các chất có trong từng loại cặn dịch
chiết, các phương pháp sắc ký (sắc ký lớp mỏng (SKLM), sắc ký cột thường silica gel
Merck 63-200 nm, với các dung môi và hệ dung môi thích hợp) đã được sử dụng phối
hợp cùng các phương pháp kết tinh phân đoạn và kết tinh lại.
Quá trình nghiên cứu sẽ nêu chi tiết ở phần thực nghiệm.
2.1.3. Phương pháp xác định cấu trúc hoá học các chất phân lập được
Cấu trúc của chất phân lập ra được xác định bằng sự kết hợp của nhiều phương
pháp khác nhau: các phương pháp phố cộng hưởng từ hạt nhân một chiều ('H-NMR,
i3C-NMR), phổ cộng hưởng từ hạt nhân hai chiều ( COSY, HSQC, HMBC), phương
pháp xác định điểm nóng chảy....
2.2. Dụng cụ, hóa chất và thiết bị nghiên cún
2.2.1. Dụng cụ, hóa chất
Các hóa chất, dung môi sử dụng trong quá trình nghiên cứu được mua của các
hãng Merck, Sigma-Aldrich và Xilong. Dung môi chạy sắc ký được cất lại và làm
khan trước khi sử dụng.
2.2.2. Thiết bị nghiên cửu
Phố NMR được đo trong dung môi CDC13 hoặc MeOD d4 tại nhiệt độ phòng
trên máy Bruker AV 500, tại 500 MHz cho 'h NMR và 125 MHz cho l3C NMR. Chất
chuẩn nội là TMS.
Điểm nóng chảy được đo trên máy Kofler microhot stage.
Sắc ký lớp mỏng (TLC) được thực hiện trên bản mỏng tráng sẵn DC Alufolien

60 F254 (Merck). Phát hiện chất bằng đèn tử ngoại 2 bước sóng 254 nm và 365 nm,
hoặc dùng thuốc thử là CeS0 4/H2S 04, KMn04, Dragendorff, N-inhydrin, Iot.
Sắc ký cột được thực hiện với chất hấp phụ là siliga gel pha thường (Merck) cỡ
hạt 0,04- 0,063 mm.

2.3. Thu nhận các dịch chiết từ sao biến Anthenea aspera
2.3.1. Thu nhận các dịch chiết
Việc thu nhận các dịch chiết từ loài sao biến Anthenea aspera tiến hành theo
Sơ đồ 2.1

Ngô Thị Liên

17

K37C- Hóa học