Nghiên Cứu Hóa Học Và Hoạt Tính Sinh Học Hai Loài Sao Biển Anthenea Sibogae Và Anthenea Aspera

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

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

NGUYỄN ANH HƯNG

NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH
HỌC HAI LOÀI SAO BIỂN ANTHENEA SIBOGAE
VÀ ANTHENEA ASPERA CỦA VIỆT NAM

LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC

HÀ NỘI - 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

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

NGUYỄN ANH HƯNG

NGHIÊN CỨU HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH SINH
HỌC HAI LOÀI SAO BIỂN ANTHENEA SIBOGAE

VÀ ANTHENEA ASPERA CỦA VIỆT NAM
Chuyên ngành: Hóa học các hợp chất thiên nhiên
Mã số: 9.44.01.17
LUẬN ÁN TIẾN SỸ HÓA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS.TS. Trần Thị Thu Thủy
2. TSKH. Alla Anatolievna Kicha

HÀ NỘI - 2020


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan Luận án này là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự
hướng dẫn khoa học của PGS.TS. Trần Thị Thu Thủy và TSKH. Alla Anatolievna
Kicha. Các kết quả trong Luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ
công trình khoa học nào khác.
Nghiên cứu sinh

Nguyễn Anh Hưng


LỜI CẢM ƠN
Luận án này được hoàn thành tại Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên –
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam. Trong quá trình nghiên cứu, tác giả
đã nhận được nhiều sự giúp đỡ quí báu của các thầy cô, những nhà khoa học trong và
ngoài nước cũng như các đồng nghiệp, bạn bè và gia đình.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc nhất tới hai cô hướng dẫn là
PGS.TS. Trần Thị Thu Thủy (Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên, Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam) và TSKH. Alla Anatolievna Kicha (Viện Hóa

sinh Hữu cơ Thái Bình Dương,Viện Hàn lâm Khoa học liên bang Nga). Nhờ sự hướng
dẫn tận tình, sự định hướng nghiên cứu một cách khoa học, cũng như việc tạo mọi
điều kiện thuận lợi nhất của các cô trong quá trình thực thiện luận án, tôi đã tiếp thu
được nhiều kiến thức mới trong lĩnh vực nghiên cứu và hoàn thành tốt các mục tiêu
đề ra trong luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn tới Ban lãnh đạo Học viện Khoa học và Công nghệ,
Ban lãnh đạo Viện Hóa học các hợp chất thiên nhiên- Viện Hàn lâm Khoa học và
Công nghệ Việt Nam, Ban chủ nhiệm Khoa Hóa học trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 2
đã tạo điều kiện tốt nhất và những góp ý quý báu trong thời gian làm nghiên cứu sinh.
Tôi xin trân trọng cảm ơn GS.TS. Phạm Quốc Long cùng các anh, chị phòng
Hóa Sinh Hữu cơ - Viện Hóa học các Hợp chất thiên nhiên và các bạn đồng nghiệp
Khoa Hóa học trường ĐH Sư phạm Hà Nội 2 đã động viên, giúp đỡ và tạo mọi điều
kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án.
Luận án được thực hiện với sự tài trợ kinh phí từ đề tài hợp tác song phương
Việt Nam - Ấn Độ 2012-2013 do PGS.TS. Đoàn Lan Phương làm chủ nhiệm đề tài.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới gia đình,
bạn bè và người thân đã luôn quan tâm, động viên, khích lệ tôi trong suốt quá trình
làm nghiên cứu sinh.
Tác giả luận án
Nguyễn Anh Hưng


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... iv
MỤC LỤC.............................................................................................................. v
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .....................................viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................... xi
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ............................................................................. xii
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN .................................................................................. 2
1. 1. Giới thiệu về sao biển ...................................................................................... 2
1.1.1. Cấu tạo của sao biển và phân bố ................................................................... 2
1.1.2. Các loài sao biển ở Việt Nam......................................................................... 4
1.1.3. Họ sao biển Oreasteridae .............................................................................. 5
1.2. Thành phần hóa học họ sao biển Oreasteridae................................................... 5
1.2.1. Steroid ........................................................................................................... 6
1.2.2. Các dẫn xuất ceramide ................................................................................ 21
1.3. Hoạt tính sinh học của sao biển ....................................................................... 27
1.3.1. Hoạt tính gây độc tế bào .............................................................................. 27
1.3.2. Hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm.............................................................. 31
1.3.3. Hoạt tính tán huyết ...................................................................................... 31
1.3.4. Hoạt tính neuritogenesis (tạo tế bào thần kinh hình sợi) .............................. 32
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 33
2.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................................... 33
2.1.1. Sao biển Anthenea sibogae .......................................................................... 33
2.1.2. Sao biển Anthenea aspera ............................................................................ 34
2.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 35
2.2.1. Phương pháp phân lập các chất................................................................... 35
2.2.2. Phương pháp xác định cấu trúc ................................................................... 35
2.2.3. Phương pháp đánh giá hoạt tính sinh học .................................................... 37
CHƯƠNG 3. THỰC NGHIỆM .......................................................................... 40
3.1. Chiết tách, phân lập các hợp chất từ sao biển Anthenea sibogae ..................... 40
3.1.1. Xử lý mẫu sao biển A. sibogae ..................................................................... 40


3.1.2. Hằng số vật lý và dữ liệu phổ của các chất phân lập được từ loài sao biển
Anthenea sibogae .................................................................................................. 42
3.2. Chiết tách, phân lập các hợp chất từ sao biển Anthenea aspera ....................... 44
3.2.1. Xử lý mẫu sao biển Anthenea aspera ........................................................... 45

3.1.2. Hằng số vật lý và dữ liệu phổ của các chất phân lập được từ loài sao biển
Anthenea aspera .................................................................................................... 47
CHƯƠNG 4 – KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................... 49
4.1. Xác định cấu trúc các hợp chất từ loài sao biển Anthenea sibogae .................. 49
4.1.1. Hợp chất ASB1: cholesterol ......................................................................... 51
4.1.2. Hợp chất ASB2: Thymine ............................................................................. 56
4.1.3. Hợp chất ASB3: L-Tyrosine ......................................................................... 59
4.1.4. Hợp chất ASB4: L-Tryptophan..................................................................... 60
4.1.5. Hợp chất ASB5: (20R,22E)-7-O-(6-O-methyl- -D-galactofuranosyl)-16-O-(3O-methyl--D-glucopyranosyl)-24-nor-5-cholesta-8(14),22(23)-diene-3 ,6,
7,16 -tetraol (anthenoside S1, hợp chất mới)...................................................... 62
4.1.6. Hợp chất ASB6: (20R,22E)-7-O-(6-O-methyl- -D-galactofuranosyl)-16-O-(4O-methyl--D-glucopyranosyl)-24-nor-5-cholesta-8(14),22(23)-diene-3 ,6,
7,16 -tetraol (anthenoside S2, chất mới) ............................................................ 72
4.1.7. Hợp chất (20R)-7-O-(6-O-methyl--D-galactofuranosyl)-16-O-(3-O-methyl-

-D-glucopyranosyl)-5-cholesta-8(14),24-diene-3,6,7 ,16-tetraol
(anthenoside S3) .................................................................................................... 78
4.1.8. Hợp chất (20R)-7-O-(6-O-methyl--D-galactofuranosyl)-16-O-(3-O-methyl-D-glucopyranosyl)-24-methyl-5-cholesta-8(14),24(28)-diene-3 ,6,7,16tetraol (anthenoside S4)......................................................................................... 83
4.1.9. Hợp chất (20R,20E)-16-O-(3-O-methyl- -D-galactofuranosyl)-5-cholesta8(14),22,23-diene-3,6,7,16 -tetraol (anthenoside S5, hợp chất mới). ............. 89
4.1.10. Hợp chất ASB10: (20R)-7-O-(6-O-methyl--D-galactofuranosyl)-16-O-(-Dgalactofuranosyl)-24-methyl-5-cholesta-8(14),24(28)-diene-3,6,7,16-tetraol
(anthenoside S6, hợp chất mới) ............................................................................. 95
4.1.11. Hỗn hợp (ASB11) của anthenoside J ((20R,24R)-7-O-(6-O-methyl-β-Dgalactofuranosyl)-16-O-(6-O-methyl-β-D-galactofuranosyl)-24-ethyl-5α-cholest-


8(14)-ene-3α,6β,7β, 16α-tetraol) và anthenoside K ((20R,24S)-7-O-(6-O-methyl-βD-galactofuranosyl)-16-O-(6-O-methyl-β-D-galactofuranosyl)-24-ethyl-5α-cholest8(14)-ene-3α,6β,7β,16α-tetraol............................................................................ 103
4.2. Xác định cấu trúc các hợp chất từ loài sao biển Anthenea aspera .................. 107
4.2.1. Hợp chất AA1: cholesterol ......................................................................... 109
4.2.2. Hợp chất AA2: Lathosterol (Cholest-7,8-ene-3 -ol) .................................. 109
4.2.3. Hợp chất AA3: cholest-4-ene-3 ,6-diol ................................................... 115
4.2.4. Hợp chất AA4: cholestane 3,5,6,15,16,26-hexol ............................. 118
4.2.5. Hợp chất AA5: cyclo(L-glycine-L-proline) (Hợp chất lần đầu tiên phân lập từ

chi Anthenea ) ..................................................................................................... 123
4.2.6. Hợp chất AA6: L-glycine-L-prolin (Hợp chất lần đầu tiên phân lập từ chi
Anthenea) ............................................................................................................ 128
4.2.7. Hợp chất AA7: cyclo(L-alanyl-4-hydroxyl-L-prolyl) (Hợp chất lần đầu phân
lập từ chi Anthenea) ............................................................................................ 130
4.2.8. Hợp chất AA8: L-Phenylalanine ................................................................ 134
4.2.9. Hợp chất AA9: tyramine ........................................................................... 138
4.2.10. Hợp chất AA10: thymine .......................................................................... 140
4.2.11. Hợp chất AA11: uracil ............................................................................. 141
4.3. Kết quả thử hoạt tính sinh học của một số chất mới phân lập từ sao biển A. sibogae
............................................................................................................................ 142
4.3.1. Hoạt tính gây độc tế bào ............................................................................ 143
4.3.2. Hoạt tính chống tăng sinh tế bào ............................................................... 143
4.3.3 Khảo sát hoạt tính ức chế sự hình thành khối tế bào ung thư trên thạch mềm
............................................................................................................................ 144
CHƯƠNG V - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................... 146
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ .............. 146
PHỤ LỤC........................................................................................................... 157


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu

Tiếng Anh

Tiếng Việt

Các phương pháp sắc ký
CC

Column Chromatography

Sắc kí cột

HPLC

High Performance Liquid

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

Chromatography
13

C-NMR

Carbon

13

Nuclear

Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

Resonance Spectroscopy

Cacbon 13

TLC

Thin Layer Chromatography

Sắc ký bản mỏng

SiO2

Silica gel
Các phương pháp phổ

1

H-NMR

Proton Nuclear Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ hạt nhân
Spectroscopy

13

C-NMR

Carbon-13

proton
Nuclear

Magnetic Phổ cộng hưởng từ hạt

Resonance Spectroscopy

nhân carbon 13

COSY

Correlated Spectroscopy

Phổ tương tác proton

DEPT

Distortionless

Enhancement

by Phổ DEPT

Polarisation Transfer
ESI-MS

Electron Spray Ionization Mass Phổ khối lượng ion hóa phun
Spectrometry

GC-MS

Gas

mù điện tử

chromatography

-

Mass Sắc ký khí ghép nối khối phổ

spectrometry
HMBC

Heteronuclear

Multiple

Bond Phổ tương tác dị hạt nhân

Correlation

qua nhiều liên kết

HR-ESI-MS High Resolution – Electron Spray Phổ khối phân giải cao ion
Ionization - Mass Spectrometry
HSQC

Heteronuclear
Coherence

Single

hóa phun mù điện tử

Quantum Phổ tương tác dị hạt nhân
qua 1 liên kết

IR

Infrared Spectroscopy

Phổ hồng ngoại

ROESY

Rotating frame Overhauser effect Phổ ROESY
spectroscopy

J (Hz)

Hằng số tương tác tính
bằng Hz

δ(ppm)

(ppm = part per million)

Độ dịch chuyển hóa học
tính bằng phần triệu

Các dòng tế bào
RPMI-1640
T-47D

Human malignant melanoma cell Dòng tế bào u sắc tố ác tính
line

ở người

Human breast cancer cell line

Dòng tế bào ung thư vú ở
người

Các hóa chất
CHCl3

Chloroform

Cloroform

CH2Cl2

Dichloromethane

Diclometan

DMSO

Dimethyl sulfoxide

Dimethyl sulfoxit

EtOH

Ethanol

Cồn

EtOAc

Ethyl acetate

Etyl axetat

MeOH

Methanol

Ancol metylic

TMS

Tetramethylsilane

Tetramethylsilane

(DCM)

Các ký hiệu viết tắt khác
EC50

Effective concentration 50%

Nồng độ có hiệu quả 50%

ED50

Effective dose 50%

Liều để vật thí nghiệm hiệu
quả ở 50%

FBS

Fetal bovine serum

Huyết thanh bê

FFA

Free fatty acid

Acid béo tự do


M.p.

Melting point

MTS

[3-(4,5-dimetylthiazon-2-yl)5-(3-

Điểm chảy

carboxymetoxyphenyl)-2-(4sulfophenyl)-2H-tetrazolium]

IC50

Inhibitory concentration 50%

Nồng độ ức chế 50% đối
tượng thử nghiệm

[α]D

Độ quay cực riêng


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Hoạt tính gây độc tế bào của các hợp chất 154-157 trên một số dòng tế
bào ung thư ở người (giá trị ED50 (g/mL) ............................................................ 28
Bảng 4.2. Số liệu phổ NMR của ASB1 và hợp chất tham khảo .............................. 55
Bảng 4.3. Số liệu phổ NMR của ASB2 và hợp chất tham khảo .............................. 58
Bảng 4.4. Số liệu phổ NMR của ASB3 và hợp chất tham khảo .............................. 60
Bảng 4.5. Số liệu phổ NMR của ASB4 và hợp chất tham khảo .............................. 62
Bảng 4.6. Số liệu phổ NMR của ASB5 và hợp chất tham khảo .............................. 70
Bảng 4.7. Số liệu phổ NMR của ASB6 và hợp chất tham khảo .............................. 77
Bảng 4.8. Số liệu phổ NMR của ASB7 và hợp chất tham khảo .............................. 81
Bảng 4.9. Số liệu phổ NMR của ASB8 và hợp chất tham khảo .............................. 87
Bảng 4.10. Số liệu phổ NMR của ASB9 và hợp chất tham khảo............................. 94
Bảng 4.11. Số liệu phổ NMR của ASB10 và hợp chất tham khảo......................... 101
Bảng 4.12. Số liệu phổ NMR của hỗn hợp ASB11 ............................................... 106
Bảng 4.13. Bảng tổng hợp các chất phân lập được từ sao biển Anthenea aspera . 108
Bảng 4.14. Số liệu phổ NMR của AA2 và hợp chất tham khảo............................. 114
Bảng 4.15. Số liệu phổ NMR của AA3 và hợp chất tham khảo ............................. 117
Bảng 4.16. Số liệu phổ NMR của AA4 và hợp chất tham khảo............................. 122

Bảng 4.17. Số liệu phổ NMR của AA5 và hợp chất tham khảo............................. 127
Bảng 4.18. Số liệu phổ NMR của AA6 và hợp chất tham khảo............................. 130
Bảng 4.19. Số liệu phổ NMR của AA7 và hợp chất tham khảo............................. 134
Bảng 4.20. Số liệu phổ NMR của AA8 và hợp chất tham khảo............................. 138
Bảng 4.21. Số liệu phổ NMR của hợp chất AA9 và hợp chất tham khảo .............. 140


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Cấu tạo của sao biển (nguồn: inforvisual.info) ......................................... 3
Hình 1.2. Các dạng cấu trúc sterol chính từ sao biển (S: mạch nhánh) ..................... 6
Hình 1.3. Các glycone chính của các hợp chất glycoside trong sao biển .................. 8
Hình 1.4. Các nhóm polyhydroxysteroid glycoside (S: mạch nhánh, G: phần đường)
................................................................................................................................ 9
Hình 1.5. Các nhóm cấu trúc của các hợp chất 3β-OH steroid có trong sao biển ...... 9
Hình 1.6. Các nhóm cấu trúc của hợp chất 3β-O-glycosylsteroid B2 ..................... 12
Hình 1.7. Cấu trúc của các dẫn xuất ceramide........................................................ 22
Hình 1.8. Cấu trúc hóa học của Neu5Ac, Neu5Gc và GalNAc ............................... 26
Hình 1.9. Cấu trúc của GM1-GM3 ........................................................................ 26
Hình 2.1. Ảnh mẫu sao biển Anthenea sibogae ...................................................... 34
Hình 2.2. Ảnh mẫu sao biển Anthenea aspera ....................................................... 35
Hình 3.1. Sơ đồ chiết và phân lập các hợp chất từ mẫu sao biển A. sibogae ........... 41
Hình 4.1.1. Phổ 1H-NMR của hợp chất ASB1 ....................................................... 51
Hình 4.1.2. Phổ 13C-NMR của hợp chất ASB1 ...................................................... 52
Hình 4.1.3. Phổ DEPT của hợp chất ASB1 ............................................................ 52
Hình 4.1.4. Phổ COSY 1H-1H của hợp chất ASB1 ................................................. 53
Hình 4.1.5. Phổ HSQC của hợp chất ASB1 ........................................................... 53
Hình 4.1.6. Phổ HMBC của hợp chất ASB1 .......................................................... 54
Hình 4.1.7. Các tương tác chìa khóa trên phổ COSY và HMBC của ASB1 ........... 54
Hình 4.1.8. Cấu trúc hóa học của hợp chất ASB1 .................................................. 55
Hình 4.1.9. Phổ 1H-NMR của hợp chất ASB2 ....................................................... 56

Hình 4.1.10. Phổ 13C-NMR của hợp chất ASB2 .................................................... 57
Hình 4.1.11. Phổ HSQC của hợp chất ASB2 ......................................................... 57
Hình 4.1.12. Phổ HMBC của hợp chất ASB2 ........................................................ 58
Hình 4.1.13. Cấu trúc hóa học và tương tác HMBC của hợp chất ASB2 ................ 58
Hình 4.1.14. Phổ 1H-NMR của hợp chất ASB3 ..................................................... 59
Hình 4.1.15. Phổ 13C-NMR của hợp chất ASB3 ................................................... 59
Hình 4.1.16. Cấu trúc hóa học của hợp chất ASB3 ................................................ 60
Hình 4.1.17. Phổ 1H-NMR của hợp chất ASB4 ..................................................... 61


Hinh 4.1.18. Phổ 13C-NMR của hợp chất ASB4 .................................................... 61
Hình 4.1.19. Cấu trúc hóa học của hợp chất ASB4 ................................................ 62
Hình 4.1.20. Phổ (+)HR-ESI-MS của hợp chất ASB5............................................ 63
Hình 4.1.21. Phổ 1H-NMR của hợp chất ASB5 ..................................................... 64
Hình 4.1.22. Phổ 13C-NMR của hợp chất ASB5. ................................................... 64
Hình 4.1.23. Phổ COSY của hợp chất ASB5. ........................................................ 66
Hình 4.1.24. Phổ HSQC của hợp chất ASB5 ......................................................... 66
Hình 4.1.25. Phổ HMBC của hợp chất ASB5 ........................................................ 67
Hình 4.1.26. Phổ ROESY của hợp chất ASB5 ....................................................... 68
Hình 4.1.27. Các tương tác COSY, HMBC và ROESY chìa khóa của hợp chất ASB5
.............................................................................................................................. 69
Hình 4.1.28. Phổ 1D TOCSY của hai đơn vị đường............................................... 69
Hình 4.1.29. Cấu trúc hóa học của ASB5 và anthenoside R ................................... 72
Hình 4.1.30. Phổ (+)HR-ESI-MS của hợp chất ASB6............................................ 72
Hình 4.1.31. Phổ 1H-NMR của hợp chất ASB6 ..................................................... 73
Hình 4.1.32. Phổ 13C-NMR của hợp chất ASB6 .................................................... 74
Hình 4.1.33. Phổ COSY của hợp chất ASB6 ......................................................... 74
Hình 4.1.34. Phổ HSQC của hợp chất ASB6 ......................................................... 75
Hình 4.1.35. Phổ HMBC của hợp chất ASB6 ........................................................ 75
Hình 4.1.36. Phổ ROESY của hợp chất ASB6 ....................................................... 76

Hình 4.1.37. Các tương tác HMBC, COSY và ROESY chìa khóa của hợp chất ASB6
.............................................................................................................................. 76
Hình 4.1.38. Phổ (+)HR-ESI-MS của hợp chất ASB7............................................ 79
Hình 4.1.39. Phổ 1H-NMR của hợp chất ASB7 ..................................................... 79
Hình 4.1.40. Phổ COSY của hợp chất ASB7 ......................................................... 80
Hình 4.1.41.Cấu trúc hóa học của hợp chất ASB7 và hợp chất tham khảo ASB5 ... 81
Hình 4.1.42. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất ASB8 ................................................ 83
Hình 4.1.43. Phổ 1H-NMR của hợp chất ASB8 ..................................................... 84
Hình 4.1.44. Phổ 13C-NMR của hợp chất ASB8 .................................................... 84
Hình 4.1.45. Phổ COSY của hợp chất ASB8 ......................................................... 85
Hình 4.1.46. Phổ HSQC của hợp chất ASB8 ......................................................... 85
Hình 4.1.47. Phổ HMBC của hợp chất ASB8 ........................................................ 86


Hình 4.1.48. Phổ ROESY của hợp chất ASB8 ....................................................... 86
Hình 4.1.49. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chìa khóa của hợp chất ASB8
.............................................................................................................................. 87
Hình 4.1.50. Cấu trúc hóa học của hợp chất ASB8 và hợp chất tham khảo ASB5 .. 87
Hình 4.1.51. Phổ (+)HR-ESI-MS của hợp chất ASB9............................................ 89
Hình 4.1.52. Phổ 1H-NMR của hợp chất ASB9 ..................................................... 90
Hình 4.1.53. Phổ 13C-NMR của hợp chất ASB9 .................................................... 91
Hình 4.1.54. Phổ COSY của hợp chất ASB9 ......................................................... 92
Hình 4.1.55. Phổ HSQC của hợp chất ASB9 ......................................................... 92
Hình 4.1.56. Phổ HMBC của hợp chất ASB9 ........................................................ 93
Hình 4.1.57. Phổ ROESY của hợp chất ASB9 ....................................................... 93
Hình 4.1.58. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY chính của hợp chất ASB9 94
Hình 4.1.59. Cấu trúc hóa học của hợp chất ASB9 và anthenoside M .................... 94
Hình 4.1.60. Phổ (+)HR-ESI-MS của hợp chất ASB10.......................................... 96
Hình 4.1.61. Phổ 1H-NMR của hợp chất ASB10.................................................... 97
Hình 4.1.62. Phổ 13C-NMR của hợp chất ASB10 .................................................. 98

Hình 4.1.63. Phổ COSY của hợp chất ASB10 ....................................................... 98
Hình 4.1.64. Phổ HSQC của hợp chất ASB10 ....................................................... 99
Hình 4.1.65. Phổ HMBC của hợp chất ASB10 ...................................................... 99
Hình 4.1.66.Phổ ROESY của hợp chất ASB10 .................................................... 100
Hình 4.1.67. Các tương tác HMBC, COSY và NOESY của hợp chất ASB10 ...... 100
Hình 4.1.68. Cấu trúc hóa học của hợp chất ASB10 và hợp chất anthenoside S ... 101
Hình 4.1.69. Phổ 1H-NMR của hợp chất ASB11.................................................. 104
Hình 4.1.70. Phổ 13C-NMR của hợp chất ASB11 ................................................ 104
Hình 4.1.71. Phổ HSQC của hợp chất ASB11 ..................................................... 105
Hình 4.1.72. Phổ HMBC của hợp chất ASB11 .................................................... 105
Hình 4.1.73. Cấu trúc hóa học của AS11 ............................................................. 106
Hình 4.2.1. Phổ 1H-NMR của hợp chất AA2 ....................................................... 110
Hình 4.2.2. Phổ 13C-NMR của hợp chất AA2 ...................................................... 110
Hình 4.2.3. Phổ DEPT của hợp chất AA2 ............................................................ 111
Hình 4.2.4. Phổ COSY 1H-1H của hợp chất AA2 ................................................. 111
Hình 4.2.5. Phổ HSQC của hợp chất AA2 ........................................................... 112


Hình 4.2.6. Phổ HMBC của hợp chất AA2 .......................................................... 112
Hình 4.2.7. Các tương tác chìa khóa trên phổ COSY và HMBC của AA2 ........... 113
Hình 4.2.8. Cấu trúc hóa học của hợp chất AA2 .................................................. 113
Hình 4.2.9. Phổ 1H-NMR của hợp chất AA3 ....................................................... 115
Hình 4.2.10. Phổ 13C-NMR và DEPT của hợp chất AA3 ..................................... 116
Hình 4.2.11. Phổ HMBC của hợp chất AA3 ........................................................ 116
Hình 4.2.12. Các tương tác HMBC chìa khóa của hợp chất AA3 ......................... 117
Hình 4.2.13. Cấu trúc hóa học của hợp chất AA3 ................................................ 117
Hình 4.2.14. Phổ 1H-NMR của hợp chất AA4 ..................................................... 119
Hình 4.2.15. Phổ 13C-NMR và DEPT của hợp chất AA4 ..................................... 119
Hình 4.2.16. Phổ COSY 1H-1H của hợp chất AA4 ............................................... 120
Hình 4.2.17. Phổ HSQC của hợp chất AA4 ......................................................... 120

Hình 4.2.18. Phổ HMBC của hợp chất AA4 ........................................................ 121
Hình 4.2.19. Tương tác COSY và HMBC chìa khóa của hợp chất AA4............... 121
Hình 4.2.20. Phổ NOESY của hợp chất AA4 ....................................................... 122
Hình 4.2.21. Cấu trúc hóa học của hợp chất AA4 ................................................ 122
Hình 4.2.22. Phổ 1H-NMR của AA5 .................................................................... 124
Hình 4.2.23. Phổ 13C-NMR và DEPT của hợp chất AA5 ..................................... 125
Hình 4.2.24. Phổ COSY của hợp chất AA5 ......................................................... 125
Hình 4.2.25. Phổ HSQC của hợp chất AA5 ......................................................... 126
Hình 4.2.26. Phổ HMBC của hợp chất AA5 ........................................................ 126
Hình 4.2.27. Cấu trúc hóa học của hợp chất AA5 và L-Gly-L-Pro (AA6) ............ 128
Hinh 4.2.29. Phổ 13C-NMR của hợp chất AA6 .................................................... 129
Hình 4.2.31. Cấu trúc hóa học của hợp chất L-Gly-L-Pro ................................... 129
Hình 4.2.32. Phổ 1H-NMR của hợp chất AA7 ..................................................... 131
Hình 4.2.33. Phổ 13C-NMR và DEPT của hợp chất AA7 ..................................... 132
Hình 4.2.34. Phổ COSY của hợp chất AA7 ......................................................... 132
Hình 4.2.35. Phổ HSQC của hợp chất AA7 ......................................................... 133
Hình 4.2.36. Phổ HMBC của hợp chất AA7 ........................................................ 133
Hình 4.2.37. Cấu trúc hóa học của hợp chất AA7 ................................................ 134
Hình 4.2.38. Phổ 1H-NMR của hợp chất AA8 ..................................................... 135
Hình 4.2.39. Phổ C-NMR của hợp chất AA8 ....................................................... 135


Hình 4.2.40. Phổ COSY của hợp chất AA8 ......................................................... 136
Hình 4.2.41. Phổ HSQC của hợp chất AA8 ......................................................... 136
Hình 4.2.42. Phổ HMBC của hợp chất AA8 ........................................................ 137
Hình 4.2.43. Tương tác COSY và HMBC chìa khóa của hợp chất AA8............... 137
Hình 4.2.44. Phổ 1H-NMR của hợp chất AA9 ..................................................... 139
Hình 4.2.45. Phổ 13C-NMR của hợp chất AA9 .................................................... 139
Hình 4.2.46. Cấu trúc hóa học của hợp chất AA9 ................................................ 139
Hình 4.2.48. Cấu trúc hóa học của hợp chất AA10 .............................................. 141

Hình 4.2.49. Phổ 1H-NMR của hợp chất AA11 ................................................... 141
Hình 4.2.50. Phổ 13C-NMR của hợp chất AA11 .................................................. 142
Hình 4.2.51. Cấu trúc hóa học của hợp chất AA11 .............................................. 142
Hình 4.3.2. Hiệu quả ức chế sự phát triển tế bào ung thư vú T-47D của các chất ASB5,
ASB6, ASB8 và hỗn hợp ASB11 so sánh với mẫu chứng .................................... 144


1
MỞ ĐẦU
Việt Nam được thiên nhiên ưu đãi với hơn 1 triệu km 2 vùng biển, có khí hậu
nhiệt đới gió mùa, mật độ cửa sông dày đặc là những điều kiện lý tưởng cho hệ sinh
vật biển đa dạng về chủng loại và giàu về trữ lượng. 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 cứu về ngành
Da gai.
Sao biển là loài động vật không xương sống, thuộc ngành Da gai, đã từ lâu
được biết đến như một loại thực phẩm bổ dưỡng. Theo thống kê, hiện nay, trên thế
giới có khoảng 1800 loài sao biển khác nhau. Tuy nhiên, mới chỉ có khoảng 80 loài
được nghiên cứu về thành phần hóa học cũng như hoạt tính sinh học. Trong đó họ
Oreasteridae gồm có 20 chi : Acheronaster, Anthaster, Anthenea, Astrosarkus,
Bothriaster, Choriaster, Culcita, Goniodiscaster…. Hiện nay trên thế giới chỉ có 9
loài thuộc họ Oreasterdae được nghiên cứu trong đó có 2 loài đã được nghiên cứu ở
Việt Nam đó là Anthenea chinensis và Culcita novaeguineae. Kết quả của những
nghiên cứu đó cho thấy rằng, những chất được phân lập từ sao biển họ Oreasteridae
có khả năng kháng viêm, giảm đau, giảm huyết áp, gây độc tế bào, kháng khuẩn,
kháng nấm và kháng một số dòng tế bào ung thư.
Ở Việt Nam, các công trình nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học
của chi Anthenea đăng trên tạp chí quốc tế uy tín còn chưa nhiều. Chính vì thế nhiệm
vụ luận án này tập trung nghiên cứu phân lập, xác định cấu trúc của các hợp chất phân

lập được và đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được từ một số loài
sao biển chi Anthenea ở vùng biển Việt Nam. Đối tượng được tập trung nghiên cứu
là loài sao biển Anthenea sibogae và sao biển Anthenea aspera. Xuất phát từ điểm
đó, đề tài “Nghiên cứu hóa học và hoạt tính sinh học hai loài sao biển Anthenea
sibogae và Anthenea aspera của Việt Nam” được thực hiện với những nội dung
chính như sau:
 Phân lập các hợp chất từ hai loài sao biển Anthenea aspera và Anthenea
sibogae thu thập từ vùng biển Việt Nam.
 Xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất phân lập được.
 Thử nghiệm một số hoạt tính sinh học của một số chất phân lập được.


2
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
1. 1. Giới thiệu về sao biển
1.1.1. Cấu tạo của sao biển và phân bố
Sao biển là động vật không xương sống thuộc lớp Asteroidea, ngành Da gai
(Echinodermata). Có khoảng 1800 loài sao biển sống ở tất cả các đại dương trên thế
giới từ vùng biển nhiệt đới đến vùng biển lạnh, từ bãi triều đến đáy biển sâu. Là một
động vật biển thuần túy, thế nên không có loài sao biển nào sống trong môi trường
nước ngọt và chỉ một số ít sống trong môi trường nước lợ. Tên gọi “sao biển” bắt
nguồn từ hình dạng có 5 cánh của đa số các loài, tuy nhiên cũng có những loài có đến
10, 20 thậm chí 40 cánh [1]. Đặc biệt, sao biển Labidiaster annulatus sống ở Nam
Cực có tới hơn 50 cánh [2].
Sao biển được bao phủ bên ngoài bởi một lớp da gai, bên trong là khung xương
rất cứng giúp bảo vệ chúng khỏi những kẻ săn mồi. Cơ thể sao biển thường có một
đĩa trung tâm và năm cánh, một số ít loài có số lượng cánh tay lớn hơn. Bề mặt phía
trên có thể mịn, dạng hạt hoặc gai, và được phủ bằng các tấm chồng lên nhau. Nhiều
loài có màu sắc rực rỡ với các sắc thái khác nhau của màu đỏ hoặc cam, trong khi có
những loài có màu xanh lam, xám hoặc nâu, có tác dụng ngụy trang hoặc đe dọa kẻ

thù. Sao biển có chân ống được vận hành bởi một hệ thống thủy lực và một miệng ở
trung tâm của bề mặt dưới. Sao biển không có đầu và việc di chuyển được thực hiện
bởi hệ thống chân ống nằm phía dưới mỗi cánh tay. Tốc độ di chuyển rất chậm,
khoảng 5-10 cm/phút.
Thức ăn của chúng đa số là các động vật không xương sống, cá nhỏ ở tầng
đáy, rong biển và cả san hô. Phần lớn sao biển đều có khả năng đặc biệt đó là tiêu hóa
con mồi bên ngoài cơ thể. Chúng sử dụng những ống chân nhỏ xíu để mở vỏ trai hoặc
hàu rồi sau đó đẩy dạ dày ra khỏi miệng và luồn vào bên trong con mồi. Tiếp đó
chúng sẽ tóm lấy và tiêu hóa con mồi, và cuối cùng thu dạ dày trở lại cơ thể. Sao biển
có vòng đời phức tạp và có thể sinh sản cả hữu tính và vô tính. Hầu hết sao biển có
khả năng tái tạo các bộ phận bị hư hỏng hoặc cánh tay bị mất, đặc biệt có một số loài
có thể tái tạo lại toàn bộ cơ thể từ một phần cánh tay bị đứt lìa.


3

Hình 1.1. Cấu tạo của sao biển (nguồn: inforvisual.info)
Lớp Asteroidea đóng vai trò sinh thái quan trọng trong hệ sinh vật biển. Sao
biển màu nâu đất Pisaster ochraceus và sao biển rạn san hô Stichaster australis, đã
được biết đến rộng rãi như là các loài chìa khóa (keystone species) trong hệ sinh thái.
Loài sao biển gai Acanthaster planci là loài tiêu diệt san hô ở khắp vùng Ấn Độ Thái Bình Dương và bắc Thái Bình Dương và được coi là một trong 100 loài xâm lấn
tồi tệ nhất thế giới.
Sao biển sản xuất một số lượng lớn các hợp chất thứ cấp ở dạng lipit, bao gồm
các dẫn xuất steroid của cholesterol và amit axit béo của sphingosine. Các steroid chủ
yếu ở dạng saponin, được gọi là asterosaponin, và các dẫn xuất sunfat hóa của chúng.
Các chất này khác nhau tùy theo loài và có thể có đến tối đa sáu phân tử đường
(thường là glucose và galactose). Ngoài ra, một số lượng nhỏ các alkaloid cũng đã
được tìm thấy trong sao biển. Chức năng của các hợp chất này trong sao biển chưa
được nghiên cứu đầy đủ nhưng hầu hết có vai trò trong phòng thủ và liên lạc. Một số
chất được sử dụng bởi sao biển để ngăn chặn những kẻ săn mồi. Các chất chống đông

máu và các peesellariae dạng chân kìm rất nhỏ có tác dụng ngăn chặn các sinh vật
khác định cư trên bề mặt trên của sao biển. Nghiên cứu về tác dụng của các hợp chất
này để sử dụng trong ngành y dược hoặc công nghiệp đang được tiến hành trên toàn
thế giới [3].
Lớp sao biển Asteroidea được chia thành 7 bộ [4]:
- Bộ Brisingida: có 18 chi thuộc 2 họ với khoảng 100 loài, chủ yếu sống dưới
đáy biển sâu, cánh tay mỏng, chiều dài từ 6-16 cm.
- Bộ Forcipulatida: có 68 chi thuộc 6 họ với khoảng 300 loài, có đặc điểm đặc
trưng là cánh tay dạng kìm nhỏ.


4
- Bộ Notomyotida: có 12 chi thuộc 1 họ với khoảng 75 loài, là các loài sao
biển sống dưới biển sâu với cánh tay rất linh hoạt và các sợi cơ dài dọc theo bề mặt
hông bên trong cơ thể.
- Bộ Paxillosida: có 46 chi thuộc 6 họ với khoảng 255 loài, nét đặc trưng là có
cánh tay nhọn và có thể vùi cơ thể dưới các lớp bùn cát.
- Bộ Spinulosida: có 7 chi thuộc 2 họ với khoảng 120 loài. Là các sao biển với
bộ khung tương đối mảnh và chân dạng kìm nhỏ.
- Bộ Valvatida: có 172 chi thuộc 17 họ với khoảng 695 loài. Cấu tạo khá đa
dạng và thường có đặc điểm chung là xương mép nhỏ, 5 cánh với chân ống.
- Bộ Velatida: có 25 chi thuộc 5 họ với khoảng 203 loài. Các loài sao biển
thuộc bộ này thường có thân mỏng với vòng tròn trung tâm lớn và những chỗ lõm với
đường kính lớn.
1.1.2. Các loài sao biển ở Việt Nam
Các nghiên cứu về khu hệ động vật đáy vùng biển Đông trước năm 2003 chỉ
ra có khoảng 56 loài sao biển được ghi nhận ở vùng biển Việt Nam [6]. Báo cáo gần
đây của nhóm các nhà khoa học Nga (Antokhina và cs.) đưa ra danh mục gồm 79 loài
sao biển tìm thấy ở vùng biển Việt Nam [7]. Tuy nhiên số liệu trên còn khá khiêm
tốn so với 236 loài được phát hiện ở vùng biển Đông [8,9]. Do đó cần thiết phải có

thêm các nghiên cứu về đa dạng loài sao biển tại Việt Nam.
Các loài sao biển phân bố dọc bờ biển từ bắc vào nam và ở các độ sâu khác
nhau. Hai vùng biển chứa số lượng sao biển đa dạng và phong phú nhất là vịnh Nha
Trang và Vạn Bội – Cát Bà. Riêng ở vịnh Nha Trang, các nhà khoa học đã phát hiện
được khoảng 20 loài sao biển thuộc 16 chi, 11 họ và 4 bộ khác nhau.
Phần lớn các loài sao biển tìm thấy ở Việt Nam thuộc các bộ và họ sau:
- Bộ Spinulosida: họ Echinasteridae
- Bộ Valvatida: họ Oreasteridae, Ophidiasteridae, Archasteridae.
- Bộ Paxillosida: họ Astropectinidae
- Bộ Forcipulatida: họ Asteridae
Một số loài thường được sử dụng làm thực phẩm, ngâm rượu, làm thuốc hoặc
làm đồ mỹ nghệ. Theo y học cổ truyền phương Đông, sao biển là một vị thuốc có tác
dụng tăng cường miễn dịch, chống ung thư, bổ dương và kháng viêm.


5
1.1.3. Họ sao biển Oreasteridae
Họ Oreasteridae thuộc bộ Valvatida, bao gồm các loài sao biển thường có 5
cánh tay bao quanh phần trung tâm cứng, lồi và có màu sắc sặc sỡ. Chúng được chia
thành 20 chi [5]: Acheronaster, Anthaster, Anthenea, Astrosarkus, Bothriaster ,
Choriaster, Culcita, Goniodiscaster, Gymnanthenea, Halityle, Monachaster,
Nectriaster, Nidorellia, Oreaster, Pentaceraster, Pentaster, Poraster, Protoreaster,
Pseudanthenea và Pseudoreaster.
Trong số đó, chi Anthenea có khoảng 31 loài, phân bố ở tất cả các đại dương,
nhất là ở vùng biển Australia, Đông Thái Bình Dương, Bắc Mỹ và vùng biển nhiệt
đới Ấn độ - Thái Bình Dương.
1.2. Thành phần hóa học họ sao biển Oreasteridae
Các nghiên cứu hóa học về các loài sao biển trên thế giới đã chỉ ra hai nhóm
chất quan trọng nhất có trong sao biển có thể đem lại hoạt tính sinh học đó là các
steroid phân cực (polyhydroxysteroid, steroid glycoside, steroid sulfate) và

glycosphingolipid (ceramide, cerebroside, ganglioside). Các công trình về
glycosphingolipid chủ yếu được công bố bởi các nhà khoa học Nhật Bản. Lớp chất
steroid phân cực từ sao biển thu hút được sự quan tâm đáng kể với hàng trăm công
bố, trong số đó nhiều nhất là của nhóm nghiên cứu của GS. VS. Stonik và TSKH.
Kicha tại Viện Hóa sinh hữu cơ Thái Bình Dương tại Vladivostok (PIBOC). Một số
lượng lớn chất mới được phân lập và xác định cấu trúc, trong đó nhiều chất có hoạt
tính sinh học đáng chú ý, đặc biệt là hoạt tính gây độc tế bào trên nhiều dòng tế bào
ung thư ở người. Các hợp chất này có cấu trúc đa dạng, phân biệt bởi số lượng và vị
trí các nhóm hydroxyl và sulfate, vị trí và số lượng của nối đôi trên khung steroid,
cấu trúc mạch nhánh, cấu trúc và số lượng các phân tử đường đính kèm…
Ngoài ra trong sao biển còn có mặt một số lớp chất khác như: dẫn xuất
mycosporin, tetrodotoxin, alkaloid, isoquinoline alcaloid, glycolipid, icosanoid, dẫn
xuất taurine, dipeptide dimer, anthraquinone, xanthosine, dẫn xuất pyrrole và
triterpene.
Hiện tại có khoảng 100 loài sao biển trên thế giới đã được nghiên cứu ở các
mức độ khác nhau với hơn 650 hợp chất steroid (trong đó 400 chất glycoside) và hơn
100 hợp chất chứa ceramide được phân lập. Riêng họ sao biển Oreasteridae mới chỉ
có 9 loài được nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học. Chi Anthenea


6
trước đây mới chỉ có hai loài được nghiên cứu là Anthenea chinensis và Anthenea
aspera.
1.2.1. Steroid
Các hợp chất steroid là các chất chuyển hóa thứ cấp chủ yếu có trong sao biển,
bao gồm các polyhydroxysteroid, steroid glycoside và asterosaponin. Các hợp chất
này có thể ở dạng tự do hoặc dưới dạng muối sulfate.
1.2.1.1. Polyhydroxysteroid
Mặc dù các hợp chất polyhydroxysteroid có thể tìm thấy ở nhiều loại sinh vật
biển khác nhau nhưng trong sao biển, chúng là lớp chất phổ biến nhất với cấu trúc đa

dạng và thường xuyên ở dạng hỗn hợp. Phần lớn các hợp chất này có khung 3β, 6α
(hoặc β),8,15α (hoặc β),16β-pentahydroxycholestane, một số có gắn thêm nhóm OH
ở vị trí 4β, 5α, 7α (hoặc β) hoặc 14α. Chuỗi mạch nhánh thường có cấu hình (25S)26-hydroxy. Đôi khi có chuỗi mạch nhánh với với nhóm OH-24 với cấu hình (S). Có
một số ít trường hợp mạch nhánh có nhóm axit ở vị trí 26 dưới dạng amide của taurine.
Polyhydroxysteroid thường xuất hiện dưới dạng muối sulfate, và rất hiếm khi được
tìm thấy ở dạng muối phosphorylate [10].
Có thể xếp các hợp chất sterol thành 4 dạng cơ bản: 3 -sterol (A1), 3-Osulfonyl sterol (A2), 3-OH,6-OH-sterol (A3) và 3-OH,6-OH-sterol (A4).

Hình 1.2. Các dạng cấu trúc sterol chính từ sao biển (S: mạch nhánh)
Trong họ sao biển Oreasteridae, dạng cấu trúc 3β,6α(β),15α,16βhydroxycholestane (dạng A3, A4) được tìm thấy ở sao biển Choriaster granulates (1)
[11] và Protoreaster nodosus (hợp chất 2-7) [12-14].


7
R1

R2

R3

1

H

OH

H

C(22)-C(23)

2

H

H

H

C(22)-C(23)

3

H

OH

H

C(22)-C(23)

4

OH

OH

H

C(22)-C(23)

5

OH

H

H

C(22)-C(23)

6

H

H

Me

C(22)-C(23)

7

OH

H

Me C(22)=C(23)

Dạng cấu trúc 3β,6α,15β,16β-hydroxy (A3) được tìm thấy trong sao biển
Culcitanovaeguineae (hợp chất 8-12) vùng Okinawa [15], sao biển Halityle regularis

(hợp chất 13, 14) [16], sao biển Oreaster reticulatus (hợp chất 15-20) [17], sao biển
Poraster superbus ( hợp chất 21, 22) [18].


8

1.2.1.2. Steroid glycoside
Lớp chất steroid glycoside là lớp chất được nghiên cứu nhiều nhất trong quá
trình tìm hiểu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài sao biển. Phần
lớn các chất thứ cấp có hoạt tính từ sao biển thuộc lớp chất steroid glycoside. Chúng
tồn tại dưới dạng hỗn hợp, tập trung nhiều nhất trong dạ dày. Thành phần glycoside
biến động theo mùa hoặc chu kỳ sinh sản của sao biển. Đa số các glycoside gắn với
các glycosidoprotein hoặc lipoprotein và chỉ có 3% ở dạng tự do. Ở các bộ phận khác
nhau có các glycoside khác nhau. Các glycone của glycoside trong sao biển thường
là đường hexose và pentose.

Hình 1.3. Các glycone chính của các hợp chất glycoside trong sao biển


9
Dựa vào đặc điểm cấu trúc, glycoside từ sao biển được chia thành ba nhóm chính:
polyhydroxysteroid glycoside, asterosaponin và steroid glycoside mạch vòng.
a. Polyhydroxysteroid glycoside: Các hợp chất polyhydroxysteroid glycoside bao
gồm phần aglycon là polyhydroxysteroid và phần carbohydrat chứa một số phân tử
monosaccharide. Vị trí đường hóa thường ở C(24), C(3) và C(26). Ở khung steroid,
các nhóm OH thường gắn ở các vị trí 3β, 6α (hoặc β), 8β, 15α (hoặc β), 16α (hoặc β),
và đôi khi ở vị trí 4β, 5α và 7α. Mạch nhánh thường có nhóm OH gắn ở vị trí C(26)
hoặc C(24). Các nhóm OH có thể ở dạng tự do hoặc dưới dạng muối sulfate. Có thể
chia các hợp chất này thành bốn nhóm cấu trúc B1-4 (Hình 3). Hầu hết chúng đều có
chứa phân tử β-D-hexose trong cấu trúc. Nhóm đầu tiên (B1) là 3β-OH steroid với

mạch nhánh gắn với phần đường. Nhóm thứ hai (B2) là các 3β-O-glycosyl steroid.
Nhóm thứ ba (B3) bao gồm các chất với phần đường gắn vào vị trí 3β và mạch nhánh.
Nhóm thứ tư (B4) là các chất 6β-O-glycosyl steroid [10].

Hình 1.4. Các nhóm polyhydroxysteroid glycoside (S: mạch nhánh, G: phần đường)
+ Nhóm B1: bao gồm 5 dạng: 1) 3β-OH,6α-OH (C1); 2) 3β-OH,6α-OSO3Na (C2); 3)
3β-OH,6β-OH (C3); 4) 3β-OSO3Na (C4) và 5) 3α-OH,6α-OH (C5). Phần lớn các hợp
chất của nhóm này đều ở dạng bão hòa trừ duy nhất một hợp chất được tìm thấy có
nối đôi ∆14.

Hình 1.5. Các nhóm cấu trúc của các hợp chất 3β-OH steroid có trong sao biển
Một số ví dụ về các dạng cấu trúc B1 được tìm thấy ở sao biển họ Oreasteridae: