Khóa luận: Phân lập Diphenyl Ether từ Nấm Địa Y Graphis cf. Handelii

Khóa luận hóa học: Phân lập diphenyl ether từ nấm trên địa y Graphis cf handelii. Tổng hợp các dẫn xuất brom hóa. Nghiên cứu khoa học chuyên sâu.

• Tác giả: Nguyễn Thu Hoàng Mai
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Đức Dũng
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Hóa hữu cơ
• Đề tài: Phân lập một số diphenyl ether từ nấm nuôi cấy trên địa y Graphis cf. handelii và tổng hợp dẫn xuất brom hóa của các hợp chất này
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LOI CAM ON
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIET TAT VÀ KỶ HIỆU
• DANH MỤC HÌNH ANH
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về địa y và địa y nuôi cấy
• 1.2. Một số nghiên cứu hóa học về địa y
• 1.3. Tổng quan về nắm nuôi cấy nguồn gốc từ địa y
• 1.4. Tổng quan về địa y và nắm nuôi cấy địa y Graphis cf. handelii
• 1.5. Tổng quan về địa y chi Graphis và địa y Graphis cf.
• 1.6. Thành phần hoá học của địa y chi Grapliis
• 1.7. Tổng quan về Phan ứng Halogen hóa
• 1.7.1. Phản ứng halogen hóa vòng thơm
• 1.7.2. Phản ứng brom hóa sử dụng tác chất oxybromination
• 2. CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
• 2.1. Vật liệu và phương pháp
• 2.2. Phương pháp ly trích và phân lập các hợp chất từ địa y Graphis cf.
• 2.3. Quy trình tổng hợp dẫn xuất brom hóa
• 2.4. Định danh sản phẩm
• 2.5. Thử nghiệm hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIEU THAM KHẢO
• LOI MỞ DAU
• PHỤ LỤC
• 1. Phô 'H-NMR (DMSO-ds, 500 MHz) của hợp chất 1
• 2. Phô JMOD (DMSO-ds, 125 MHz) của hop chat 1
• 3. Phô HMBC (DMSO-de) của hợp chất 1
• 4. PhO HRESIMS của hợp chất 2
• 5. Phô '!H-NMR (DMSO-ds, 500 MHz) của hợp chất 2
• 6. Phô JMOD (DMSO-ds, 125 MHz) của hợp chat 2
• 7. Phô HSQC (DMSO-ds) của hợp chất 2
• 8. Phô HMBC (DMSO-d6) của hợp chất 2
• 9. Phố HRESIMS của hợp chất la
• 10. Pho 'H-NMR (CDCl3, 500 MHz) của hợp chất la
• 11. Phô IMOD (CDCl3. 125 MHz) của hợp chat la
• 12. PhO HRESIMS của hợp chat Ub
• 13. Phô 'H-NMR (CDCl3, 500 MHz) của hợp chat Ib
• 14. Phô IMOD (CDCl3. 125 MHz) của hợp chất 1b

Tóm tắt

I. Khám phá kho tàng Diphenyl Ether từ Nấm Địa Y quý hiếm

Nấm địa y, một dạng cộng sinh độc đáo giữa nấm và tảo, từ lâu đã được xem là một nguồn tài nguyên quý giá trong nghiên cứu hóa học và dược liệu. Chúng tồn tại trong những môi trường khắc nghiệt nhất, từ đó sản sinh ra các hợp chất thứ cấp đa dạng với hoạt tính sinh học vượt trội. Trong số đó, các hợp chất thiên nhiên thuộc nhóm diphenyl ether đang thu hút sự chú ý đặc biệt của giới khoa học. Các hợp chất này được biết đến với nhiều hoạt tính tiềm năng như kháng khuẩn, chống oxy hóa, và đặc biệt là kháng ung thư. Việc tìm kiếm và phân lập Diphenyl Ether từ Nấm Địa Y không chỉ mở ra cơ hội phát hiện các phân tử mới mà còn góp phần phát triển các loại thuốc tiềm năng trong tương lai. Nghiên cứu tập trung vào các loài nấm nội sinh từ địa y, bởi chúng có khả năng sản xuất các hợp chất tương tự hoặc thậm chí mới lạ so với chính vật chủ địa y. Loài địa y Graphis cf. handelii, được thu thập tại Việt Nam, là một đối tượng nghiên cứu đầy hứa hẹn. Các nghiên cứu sơ bộ cho thấy chi Graphis chứa một hệ thống hóa học phong phú, tuy nhiên, thành phần hóa học của loài Graphis cf. handelii vẫn chưa được khám phá đầy đủ. Do đó, việc tiến hành phân lập Diphenyl Ether từ Nấm Địa Y Graphis cf. handelii là một hướng đi cấp thiết, hứa hẹn mang lại những kết quả đột phá. Quá trình này đòi hỏi các phương pháp phân lập và xác định cấu trúc hiện đại, từ chiết xuất hợp chất ban đầu đến các kỹ thuật phân tích phổ tinh vi, nhằm cô lập và làm sáng tỏ cấu trúc của các dẫn xuất diphenyl ether có giá trị.

1.1. Tiềm năng dược liệu từ các hợp chất thiên nhiên trong nấm

Hợp chất thiên nhiên từ vi sinh vật, đặc biệt là nấm nội sinh từ địa y, là một lĩnh vực nghiên cứu đầy tiềm năng. Các hợp chất này, bao gồm cả polyketide và các dẫn xuất diphenyl ether, thường sở hữu cấu trúc hóa học phức tạp và độc đáo. Sự đa dạng này là kết quả của quá trình tiến hóa để thích nghi và sinh tồn. Chính vì vậy, chúng thể hiện các hoạt tính sinh học mạnh mẽ, trở thành ứng cử viên sáng giá cho việc phát triển dược liệu mới. Nhiều loại thuốc hiện đại có nguồn gốc từ tự nhiên, và việc khám phá các hợp chất từ nấm địa y hứa hẹn sẽ bổ sung vào kho tàng này.

1.2. Graphis cf. handelii Nguồn cung cấp diphenyl ether độc đáo

Chi địa y Graphis được biết đến với sự đa dạng về loài và thành phần hóa học. Tuy nhiên, loài Graphis cf. handelii được thu thập tại Vườn quốc gia Tam Đảo, Việt Nam, vẫn còn là một ẩn số. Theo tài liệu tham khảo, các loài trong chi Graphis có khả năng sinh tổng hợp các hợp chất phenolic độc đáo. Nghiên cứu của Nguyễn Thu Hoàng Mai (2024) đã tập trung vào việc nuôi cấy nấm từ loài địa y này để tiến hành phân lập hợp chất. Cách tiếp cận này giúp khắc phục vấn đề về sinh khối tự nhiên hạn chế và mở ra khả năng sản xuất bền vững các hợp chất có giá trị.

II. Thách thức trong việc phân lập Diphenyl Ether từ nấm nội sinh

Quá trình phân lập Diphenyl Ether từ Nấm Địa Y không phải là một công việc đơn giản. Thách thức lớn nhất nằm ở sự phức tạp của dịch chiết thô. Dịch chiết từ nấm nội sinh thường là một hỗn hợp chứa hàng trăm hợp chất thứ cấp khác nhau với hàm lượng rất thấp. Các hợp chất diphenyl ether cần tìm kiếm thường tồn tại với nồng độ chỉ vài miligam trong hàng chục gram cao chiết. Điều này đòi hỏi các phương pháp phân lập phải có độ nhạy và độ phân giải cực cao. Thêm vào đó, các hợp chất trong cùng một nhóm hóa học thường có tính chất lý hóa tương tự nhau, gây khó khăn cho việc tách chúng ra khỏi nhau bằng các kỹ thuật thông thường. Một thách thức khác là việc nuôi cấy nấm để thu đủ sinh khối cho quá trình chiết xuất. Không phải lúc nào điều kiện nuôi cấy trong phòng thí nghiệm cũng tối ưu để nấm sản sinh ra các hợp chất mục tiêu. Đôi khi, các hợp chất thiên nhiên chỉ được tạo ra dưới những điều kiện stress đặc biệt trong môi trường tự nhiên. Do đó, việc tối ưu hóa môi trường nuôi cấy là một bài toán quan trọng. Cuối cùng, việc tinh chế hợp chất đến độ tinh khiết cao để phục vụ cho việc xác định cấu trúc và thử hoạt tính sinh học cũng là một rào cản, đòi hỏi sự kiên nhẫn và kỹ thuật chuyên sâu.

2.1. Độ phức tạp của hỗn hợp các hợp chất thứ cấp trong địa y

Dịch chiết thô từ nấm địa y là một ma trận phức tạp. Các hợp chất thứ cấp như depsidone, xanthone, và diphenyl ether thường cùng tồn tại. Chúng có độ phân cực gần giống nhau, khiến việc phân tách bằng sắc ký cột trở nên khó khăn. Việc lựa chọn hệ dung môi phù hợp và tối ưu hóa các điều kiện sắc ký là yếu tố quyết định đến sự thành công của quá trình tinh chế hợp chất.

2.2. Vấn đề về hiệu suất thấp trong quá trình nuôi cấy nấm

Theo nghiên cứu được đề cập, mẫu nấm nuôi cấy trên địa y sau khi thu hoạch chỉ có khối lượng 25g. Từ đó, thu được 12.8g cao thô EtOAc. Quá trình phân lập tiếp theo chỉ thu được vài miligam hợp chất tinh khiết. Hiệu suất thấp này đòi hỏi phải xử lý một lượng lớn nguyên liệu ban đầu, hoặc phải tối ưu hóa quy trình nuôi cấy nấm để tăng cường khả năng sinh tổng hợp diphenyl ether của chúng. Đây là một thách thức lớn trong việc mở rộng quy mô sản xuất.

III. Phương pháp chiết xuất và phân lập Diphenyl Ether hiệu quả

Phương pháp phân lập Diphenyl Ether từ Nấm Địa Y là một quy trình nhiều bước, đòi hỏi sự chính xác và bài bản. Bước đầu tiên và quan trọng nhất là chiết xuất hợp chất từ sinh khối nấm. Nghiên cứu của Nguyễn Thu Hoàng Mai (2024) đã sử dụng phương pháp ngâm dầm với dung môi ethyl acetate (EtOAc). Lựa chọn này dựa trên độ phân cực trung bình của EtOAc, giúp chiết tách hiệu quả các hợp chất thiên nhiên có khung diphenyl ether mà không kéo theo quá nhiều tạp chất phân cực hoặc không phân cực. Sau khi thu được cao EtOAc thô, quá trình phân lập được bắt đầu. Kỹ thuật chủ đạo được áp dụng là sắc ký cột (Column Chromatography - CC). Đây là công cụ không thể thiếu trong việc phân tách một hỗn hợp phức tạp thành các phân đoạn đơn giản hơn. Nghiên cứu đã sử dụng sắc ký cột silica gel pha thường, một lựa chọn kinh điển trong hóa học các hợp chất thiên nhiên. Bằng cách thay đổi tỉ lệ hệ dung môi rửa giải, các hợp chất được tách ra dựa trên sự khác biệt về độ phân cực. Quá trình này được theo dõi liên tục bằng sắc ký lớp mỏng (Thin Layer Chromatography - TLC) để xác định sự hiện diện của các chất trong từng phân đoạn, giúp gộp các phân đoạn chứa cùng một hợp chất lại với nhau. Các phân đoạn giàu hoạt chất tiếp tục được tinh chế bằng các hệ thống sắc ký phức tạp hơn, như sắc ký cột pha đảo, để thu được hợp chất ở dạng tinh khiết.

3.1. Kỹ thuật sắc ký cột silica gel để phân tách các phân đoạn

Trong tài liệu gốc, cao EtOAc thô (12.8g) được nạp lên cột sắc ký cột silica gel pha thường. Hệ dung môi được sử dụng là n-hexane:EtOAc với tỉ lệ thay đổi để tăng dần độ phân cực. Quá trình này giúp chia cao thô thành bốn phân đoạn chính (EA1 đến EA4). Các phân đoạn chứa diphenyl ether mục tiêu, như EA3 và EA4, được lựa chọn để tiếp tục quá trình tinh chế hợp chất. Đây là bước phân tách sơ bộ nhưng có vai trò quyết định.

3.2. Sắc ký pha đảo và vai trò trong việc tinh chế hợp chất

Sau khi có các phân đoạn giàu tiềm năng, phương pháp phân lập chuyển sang sử dụng sắc ký cột pha đảo. Cụ thể, phân đoạn EA4.3 được tinh chế bằng hệ dung môi methanol:nước, và phân đoạn EA4.4 được tinh chế bằng acetone:nước. Sắc ký pha đảo có cơ chế tách ngược lại với pha thường, rất hiệu quả trong việc loại bỏ các tạp chất có độ phân cực gần với chất cần phân lập, từ đó thu được các dẫn xuất diphenyl ether với độ tinh khiết cao, sẵn sàng cho việc phân tích cấu trúc.

IV. Cách xác định cấu trúc Diphenyl Ether bằng phương pháp phổ

Sau khi thành công trong việc phân lập Diphenyl Ether từ Nấm Địa Y và thu được các hợp chất tinh khiết, bước tiếp theo là xác định cấu trúc hóa học của chúng. Đây là giai đoạn cốt lõi, sử dụng các công cụ phân tích hiện đại để làm sáng tỏ công thức phân tử và cách sắp xếp của các nguyên tử trong không gian. Hai phương pháp phổ quan trọng nhất được sử dụng là Phổ Cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) và Phổ khối lượng (MS). Phổ NMR, bao gồm ¹H-NMR (phổ proton) và ¹³C-NMR (phổ carbon), cung cấp thông tin chi tiết về số lượng và loại các nguyên tử hydro và carbon trong phân tử, cũng như mối liên kết giữa chúng. Các phổ hai chiều như HSQC và HMBC cho phép xác định chính xác các kết nối C-H và các kết nối xa qua nhiều liên kết. Dữ liệu từ các phổ này khi được phân tích tổng hợp sẽ cho phép dựng nên bộ khung cấu trúc của hợp chất. Bên cạnh đó, phổ khối lượng (MS), đặc biệt là phổ khối phân giải cao (HR-ESI-MS), đóng vai trò xác nhận công thức phân tử của hợp chất. Phương pháp này đo chính xác khối lượng phân tử (m/z) đến bốn chữ số thập phân, từ đó cho phép suy ra công thức nguyên một cách đáng tin cậy. Sự kết hợp giữa dữ liệu NMR và MS là tiêu chuẩn vàng trong nghiên cứu hóa học các hợp chất thiên nhiên, đảm bảo cấu trúc được xác định là chính xác và không thể nhầm lẫn.

4.1. Phân tích cấu trúc chi tiết bằng các loại phổ NMR hiện đại

Nghiên cứu của Nguyễn Thu Hoàng Mai (2024) đã sử dụng máy phổ NMR Bruker Avance 500 MHz. Các phổ ¹H-NMR, JMOD (tương đương ¹³C-NMR), HSQC, và HMBC đã được ghi lại cho các hợp chất phân lập được. Dữ liệu từ các phổ này được so sánh với các tài liệu đã công bố để khẳng định cấu trúc của hai diphenyl ether. Ví dụ, các tín hiệu proton đặc trưng của vòng thơm và các nhóm methoxy (-OCH₃) là những bằng chứng quan trọng.

4.2. Xác nhận công thức phân tử chính xác với phổ khối HR ESI MS

Để củng cố cho việc xác định cấu trúc, phổ khối lượng phân giải cao (HR-ESI-MS) đã được thực hiện. Ví dụ, hợp chất 2 cho tín hiệu ion phân tử [M-H]⁻ tại m/z 365.0857. Giá trị này hoàn toàn trùng khớp với khối lượng tính toán cho công thức C₁₇H₁₇O₈ (365.0872), qua đó xác nhận chắc chắn công thức phân tử của hợp chất. Đây là một bước không thể thiếu để công bố một hợp chất mới hoặc khẳng định lại một hợp chất đã biết.

V. Kết quả phân lập và đánh giá hoạt tính sinh học sơ bộ

Kết quả của quá trình phân lập Diphenyl Ether từ Nấm Địa Y Graphis cf. handelii đã mang lại những thành công đáng ghi nhận. Từ 25g sinh khối nấm nuôi cấy, nghiên cứu đã phân lập thành công hai hợp chất thiên nhiên thuộc nhóm diphenyl ether. Dựa trên việc phân tích và so sánh dữ liệu phổ NMR và phổ khối lượng (MS) với các tài liệu đã có, hai hợp chất này được xác định là 3-hydroxy-6-(2-hydroxy-6-methoxy-4-methylphenoxy)-4-methoxy-2-methylbenzoic acid (1) và 6-(4-carboxy-2-hydroxy-6-methoxyphenoxy)-3-hydroxy-4-methoxy-2-methylbenzoic acid (2). Đây là những hợp chất có cấu trúc phức tạp, thể hiện sự đa dạng hóa học của nấm nội sinh từ địa y. Tiếp theo, để khám phá tiềm năng dược liệu, nghiên cứu đã tiến hành đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất này. Một trong những hướng đi phổ biến là biến đổi cấu trúc hóa học để tăng cường hoạt tính. Cụ thể, hợp chất 1 đã được sử dụng làm chất nền để tổng hợp hai dẫn xuất diphenyl ether mới là dẫn xuất dibrom hóa (1a) và monobrom hóa (1b). Việc gắn thêm nguyên tử brom vào vòng thơm được kỳ vọng sẽ làm thay đổi đặc tính điện tử và không gian của phân tử, từ đó có thể tăng cường hoạt tính sinh học. Cuối cùng, cả bốn hợp chất (1, 2, 1a, 1b) đã được thử nghiệm hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase, một mục tiêu quan trọng trong điều trị bệnh tiểu đường. Tuy nhiên, kết quả cho thấy cả bốn hợp chất đều không thể hiện hoạt tính ở nồng độ thử nghiệm.

5.1. Nhận diện hai hợp chất diphenyl ether từ cao chiết EtOAc

Hai hợp chất được phân lập là (1) và (2) đều có cấu trúc khung diphenyl ether đặc trưng, được nối với nhau qua một cầu nối ether (-O-). Sự khác biệt nhỏ trong cấu trúc, như sự hiện diện của một nhóm carboxyl (-COOH) bổ sung ở hợp chất (2), cho thấy sự đa dạng trong con đường sinh tổng hợp của loài nấm nuôi cấy này. Việc phân lập thành công các hợp chất này là một đóng góp quan trọng cho việc nghiên cứu thành phần hóa học của chi Graphis.

5.2. Kết quả thử nghiệm hoạt tính ức chế enzyme α glucosidase

Dù được kỳ vọng, kết quả thử nghiệm cho thấy các hợp chất thiên nhiên phân lập được và các dẫn xuất brom hóa của chúng không có hoạt tính sinh học ức chế enzyme α-glucosidase. Kết quả âm tính này không làm giảm giá trị của nghiên cứu, mà ngược lại, nó cung cấp dữ liệu khoa học quan trọng và định hướng cho các nghiên cứu trong tương lai. Có thể các hợp chất này có các hoạt tính khác như kháng khuẩn hay kháng ung thư cần được khảo sát thêm.

VI. Hướng đi tương lai cho nghiên cứu Diphenyl Ether từ địa y

Mặc dù việc phân lập Diphenyl Ether từ Nấm Địa Y Graphis cf. handelii đã đạt được những kết quả ban đầu, con đường nghiên cứu vẫn còn rất rộng mở. Kết quả âm tính trong thử nghiệm ức chế α-glucosidase chỉ là một khía cạnh. Hướng đi tương lai cần tập trung vào việc sàng lọc các hoạt tính sinh học khác. Các hợp chất thiên nhiên có khung diphenyl ether đã được báo cáo là có tiềm năng kháng khuẩn, chống nấm, chống oxy hóa và đặc biệt là hoạt tính gây độc tế bào kháng ung thư. Do đó, việc đưa các hợp chất (1), (2) và các dẫn xuất của chúng vào các mô hình thử nghiệm này là một bước đi hợp lý và cần thiết. Bên cạnh đó, việc tiếp tục khai thác các phân đoạn còn lại từ quá trình sắc ký cột là một hướng đi khôn ngoan. Rất có thể trong các phân đoạn khác vẫn còn chứa các dẫn xuất diphenyl ether mới hoặc các nhóm hợp chất khác với cấu trúc và hoạt tính độc đáo. Mở rộng nghiên cứu hóa học sang các dịch chiết với dung môi có độ phân cực khác nhau cũng là một cách để khám phá toàn diện hơn thành phần hóa học của loài nấm nội sinh này. Cuối cùng, việc tối ưu hóa quy trình nuôi cấy nấm và nghiên cứu về con đường sinh tổng hợp các hợp chất thứ cấp sẽ giúp tăng hiệu suất thu nhận, tạo tiền đề cho việc sản xuất ở quy mô lớn hơn, phục vụ cho các nghiên cứu sâu rộng về cơ chế tác động và thử nghiệm tiền lâm sàng.

6.1. Khảo sát các hoạt tính sinh học tiềm năng khác

Như phần kiến nghị của tài liệu gốc đã đề xuất, các hợp chất diphenyl ether này nên được thử nghiệm thêm các hoạt tính khác. Các hoạt tính như kháng khuẩn (chống lại các chủng vi khuẩn Gram dương và Gram âm), kháng virus, và đặc biệt là hoạt tính gây độc tế bào trên các dòng tế bào ung thư (như ung thư gan, ung thư vú, ung thư phổi) là những hướng đi rất hứa hẹn và phù hợp với cấu trúc hóa học của chúng.

6.2. Tiếp tục phân lập hợp chất từ các phân đoạn khác

Quá trình phân lập hợp chất trong nghiên cứu này mới chỉ tập trung vào một vài phân đoạn chính. Việc tiếp tục thực hiện sắc ký cột và các kỹ thuật tinh chế hợp chất khác trên các phân đoạn còn lại có thể dẫn đến việc phát hiện thêm các hợp chất thiên nhiên mới. Mỗi hợp chất mới được phát hiện đều là một đóng góp quý giá cho khoa học, mở ra những cơ hội mới cho việc ứng dụng trong y dược.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TONG QUAN 1.1 Tổng quan về dia y và địa y nuôi cấy 1. Tổng quan về địa y Địa y là thực vật bậc thấp dang cộng sinh, thường bao gồm một thành phan là nắm (mycobiont) và một hoặc nhiều thành phần quang hợp (phytobiont), thường là một loại tảo xanh hoặc vi khuẩn lam [1]. Các loài địa y chiém hon 20% dién tich toan cau da dang sinh hoc nam va là sinh vật cộng sinh độc đáo sinh sống ở một số môi trường khắc nghiệt nhất trên Trái Dat—ving lãnh nguyên Bắc Cực. sa mạc nóng.

bờ biên nhiều đá, chất độc đồng xi, v. Địa y có đa dang các loài, chi. Trong số các sinh vật tự đưỡng trên cạn trên thế giới, địa y trưng bày sự biến đôi hình thái hấp dẫn trong thu nhỏ. Về màu sắc, chúng có nhiều màu cam, vàng, đỏ, xanh lá cây, xám, nâu và đen [1], [2].

Địa y thường xuất hiện dưới dạng thực vật biêu sinh trên cây và các loài thực vật khác, và trong một số hệ sinh thái, địa y biểu sinh sinh khôi có thể vượt quá vài trăm kg/ha. Ngoài ra, địa y thường sinh sôi ở những nơi đất trống. nơi chúng là thành phan quan trọng của lớp vỏ đất an trong các cảnh quan khô can và bán khô căn. Địa y xuất hiện hau như khắp nơi trên các loại đá với những cái rõ ràng nhất xảy ra đưới dạng biểu m6, hoặc mọc trên bẻ mặt hoặc ở sâu bên phía trong trên vài milimét [1].

Tinh đến thời điện hiện tại, đã có hơn 18,500 loài địa y được phát hiện và báo cáo trên thể giới, chiếm hơn 20% tông số thực vật đã mô tả [3]. Dựa vào hình thái và môi trường song, người ta đã phân loại thành 3 kiêu hình thái chính: crustose (A) có phytobiont ở một lớp riêng biệt bên dưới lớp vỏ mycrobiont phía trên không có vỏ dưới; foliose (B) có hình dạng giống lá; phycobiont ở một lớp bên dưới vỏ não phía trên với vỏ rời rac bên đưới, tách biệt khỏi lớp nền mà nó phát triển; fruticose (C) tôn tại đạng cây bụi, thăng đứng, có cấu trúc xuyên tâm, thường gan ở gốc [2]. Một số hình anh của các hình thái địa ¥ 1. Một số nghiên cứu hóa học về dia y Năm 2000, Ernst-Russell và các cộng sự đã phân lập được các hợp chất trong tự nhiên cuplectin (1) và eoneuplectin (2) chứa lõi cyclopenta-naphthopyran từ địa y foliose Flavoparmelia euplecta.

Các hợp chất chứa indenone hoặc các gốc indanone trước đây chưa được quan sát thấy ở nắm địa y va hiểm khi được tìm thấy trong tự nhiên [4]. Năm 2015, Duong va các cộng sự đã phân lập được mười bay hợp chat trong đó có bảy hợp chất meta-depsidone và diphenyl ether mới gồm parmosidone A-E (3-7). parmoether A (8), B (9) và mười hợp chat đã được báo cáo gôm protocetraric acid (10), 8'-O-methylprotocetraric acid (11), virensic acid (12), zeorin (13), methyl 6-orsellinate (14), methyl orsellinate (15), methyl haematommate (16), atranorin (17), 2-O- methylatranol (18) va (+)-prasorediosic acid (19) từ loài địa y Parmotrema tsavoensce. Các hợp chất nay đã được thử hoạt tính gây độc tế bao ung thư gan (HepG2), ung thư phối (NCI-H460) và tế bao ung thư vú (MCF-7) [5].

Năm 2018, từ cao chiết của loài địa y Usnea baileyi (Stirt.) Zahlbr, Nguyen cùng cộng sự đã phân lập được hai mươi bảy hợp chất gồm bailexanthone (20), bailesidone (21). Nam 2019, Kanaori Kenji và các cộng sự đã tiền hành khảo sát thành phân hóa học của địa y Dirinaria applanata và thu được 9 hợp chat trong đó có 1 dẫn xuất hopane mới 1f-acetoxy-21a@-hopane-3f ,22-diol (46) cùng với 6 hợp chất phenolic bao gồm đivaricatinic acid (47), methyl divaricatinate (48), methyl-/Ø-orcinolcarboxylate (49), methyl haematommate (50), đivarinol (51), ramalinic acid A (52) và 2 xanthone là lichenxanthone (53), 4,5-dichlorolichenxanthone (54) [7]. Bên cạnh do, hợp chất mới có tên là hopane-6a, 1 6a,22-triol (55), cùng với 8 hợp chat đã biết từ 2 đến 9, leucotylin (56), 16$-acctoxyhopane-6a,22-diol ($7), 6a-acctoxyhopanc-16/,22-diol (58), zeorin (59), 6z-axetoxyhopane-22-ol (60), ergosterol peroxide (61), brassicasterol (62), va atranorin (63), được phan lập từ địa y Parmotrema sancti-angelii [8]. Nam 2020, Bui củng các cộng sự đã phân lập được năm depsidone trong đó có một hợp chất mới từ cao chiết của loài địa y Usnea ceratina Arch gồm ceratinalone (64), bailesidone (65), stictic acid (66), 8°’-O-methylstictic acid (67), 8°-O-ethylstictic acid (68).

Trong số đó, ceratinalone (64) và 8°-O-methylstictic acid (67) được đánh giá hoạt tính gây độc tế bào đối với HeLa (ung thư biểu mô ở người), NCI-H460 (ung thư biêu mô phối ở người) ung thư), HepG2 (ung thư biéu mô tế bào gan) và MCF-7 (ung thư vú ở người) [9]. một hợp chất depsipeptide dạng vòng và 1.9- tetrahydroxy-2,§-dimethyl-4,6-đi(ethanoyl)dibenzofuran (71) là hai hợp chất mới cùng với stereocalpin A (70) đã được phân lập từ cao chiết của địa y Ramalina terebrata bởi Seulah Lee và các cộng sự. Các hợp chất này cũng đã được thử nghiệm hoạt tính chỗng viêm, kháng khuan và gây độc tế bao, trong đó hợp chất stereocalpin A (70) cho thay khả năng chong viêm mạnh với giá trị ICso 5-7 HM [10]. lan ĐC cà 3: RÌ = CHO.

RÊ = OH 4:R!' = OH, RÌ = 0H 6: R= Me TRH & Re CH, 9;R=CHO = CHO.R ° 6 để ©, oO OH HO œ Ø OH fa .ie) OH ip Ho HO OH fe) Ø l6 H `0 1? 10:R-OH 13: R! = CHO, RỶ = Me 11: R= OMe 14: R! = Me, RỲ = Me 12:R<H 1§: R' = H.R? = Mẹ fe) 5 fe) ö OH ‘ ° lộ) ke) oO o ~ ¬ơ ¬ —~Ø 2 ° OH ø ° Đ® on co H o Ở H ơ 0 OH OH o o oO 39 40 41 2 Hình 1. Một số hợp chat phan lập từ các loài địa y (tiếp theo) OH O OH O fe) HO OH 43 44 45 46 HO. „O C€COOMe ° HO COOR OH Meo OH Hyco o MeO OH R HO OH OCH; 4T: = H 49:R = Mẹ 48: R = Me 50: R= CHO a số O OH Ss “on m lồ : io Đến R ss.R? = J-OAc 88: RÌ = Ac RẺ = LOH %3: RÌ «Riel §9: RÌ = H, Ree H S4: R' = RP = C¡ 60: RÌ = Ac R? =H OCH, Ou 67: R= OCH, 68: R= OCH;CH; Hình 1. Một số hợp chất phân lập từ các loài địa y (tiếp theo) 1.

Tổng quan về nắm nuôi cấy nguồn gốc từ địa y Dia y nuôi cay, diễn ra mối quan hệ cộng sinh giữa các đối tác mycobiont và photobiont, tạo ra các metabolite thứ cấp đa đạng, một số trong đó có nhiều hoạt động sinh học hữu ích. Một trong những câu hỏi hấp dẫn trong địa y học là vai trò của các đối tác mycobiont và photobiont trong quá trình sinh tông hợp các chất đó. Các nghiên cứu gần đây của chúng tôi đã chứng minh rằng nuôi cấy mycobiont địa y có nguôn gốc từ bào tử có khả năng sản xuất một số chất địa y hoặc chất chuyên hóa mới với số lượng lớn trong điều kiện áp lực thâm thấu [11]. Tính đến thời điểm hiện tại, trên thé giới đã có nhiều nghiên cứu được công bố chứng minh các hoạt tính sinh học liên quan như kháng khuẩn, chống oxy hóa, gây độc tế bào của các loài địa y.

Vào năm 2001, Dayan và Romagni đã phân lập từ địa y các hợp chất thuộc nhiều khung khác nhau như đepsidone, quinone, xanthone, điterpene, triterpene, polysacharide. Điều này chứng minh cho sự đa dạng về hóa thực vật của địa y. Tuy nhiên, với sở hữu đa dang loài địa y, phần lớn các nghiên cứu hiện nay tập trung chủ yếu vào việc phát hiện ra các loài địa y mới thay cho việc nghiên cứu về hoá thực vật [12]. Ngoài ra, Seaward đã công bố nghiên cứu chỉ ra rằng địa y có khả năng phân hủy chất nên đá sinh học trong một khoảng thời gian tương đối ngắn vào năm 1997.

Những ảnh hưởng này có thé là do cả các quá trình vật lý và hóa học, đặc biệt là bài tiết các acid hữu cơ khác nhau như oxalic acid bởi địa y có thé hòa tan hiệu quả các khoáng chat và cation kim loại chelate[14]. Do đó, các nhà khoa học đã chuyên sang nghiên cứu thành phần hoá học và hoạt tính sinh học của các loài địa y nuôi cấy. Việc phần lập vào nuôi cấy thuần chung đã được thực hiện trên 1.183 loài nắm hình thành địa y và địa y từ các hệ sinh thái và nhóm hệ thống khác nhau [15]. Khi tiến hành nghiên cứu về hoạt tính 8 sinh học cũng cho thay rang nam địa y nuôi cây có tiêm nang phát triên lớn hơn rat nhiều so với địa y tự nhiên.

Năm 2001, Takao Tanahashia và các cộng sự đã phân lập được năm hợp chất dibenzofuran từ nam địa y nuôi cấy Lecanora cinereocarnea là 3,7-dibydroxy-1,9- dimethyldibenzofuran (71), 2-chloro-3,7-dihydroxy-1,9-dimethyldibenzofuran (72), 2. 3,7-diacetoxy-2-chloro-1,9- dimethyldibenzofuran (77), 3,7-diacetoxy-2,8-dichloro-1,9-dimethyldibenzofuran (78), 3-acetoxy-7-methoxy-1,9-dimethyldibenzofuran (79), 7-acetoxy-2-chloro-3-methoxy- 1,9-dimethyldibenzofuran (80) [16]. Đến năm 2005, Takao Tanahashia và cộng sự tiếp tục phan lập các hợp chat từ địa y nuôi cây Lecanora iseana mà phân lập được 5 dẫn xuất của 3,7-dihydroxy-1,9- dimethyldibenzofuran đã công bố trước đó (71-75) bao gồm 3,7-dihydroxy-1,9- dimethyldibenzofuran (71). 2-chloro-3,7-dihydroxy- 1,9-dimethyldibenzofuran(72).8- dichloro-3,7-dihydroxy-1,9-dimethyldibenzofuran (73), 3-hydroxy-7-methoxy-l,9- dimethyldibenzofuran (74).

2-chloro-7-hydroxy-3-methoxy-1,9-dimethyldibenzofuran (75); 5 dibenzofuran bao gồm 3,7-dihydroxy-1,9-dimethyldibenzofuran (75) 2-chloro- 3,7-dihydroxy-1,9-dimethyldibenzofuran (76), 4,6-dichloro-3,7-dihydroxy-1,9- dimethyldibenzofuran (77), lecanorafuran A (78).4,6-trichloro- 3,7-dihydroxy-1,9-dimethyldibenzofuran (85), 2,4,6,8-tetrachloro-3,7-dihydroxy-1,9- dimethyldibenzofuran (86) và 5 dan xuất norlichexanthone (80-84) đã biết bao gồm norlichexanthone (80), 4-chloronorlichexanthone (81), 2,4-dichloronorlichexanthone (82). Day là trường hợp phan lập đầu tiên được báo cáo của các dẫn xuất norlichexanthone từ dia y nuôi cay| 17]. Năm 2007, Yukiko Takenaka và các cộng sự đã tiễn hành nghiên cứu trên loài địa y nuôi cấy của Teloschistes chrysphthalus và Ramalina celastri đã phan lập được parietin (87) và usnic acid (39) với hoạt tính khang virus với giá trị ICsp của parietin là 9.7 pm và 20 um đối với JUNV và TCRV tương ứng [18]. Năm 2013, Hari Datta Bhattarai và các cộng sự đã phân lập được ba hop chất depsidone mới từ nắm nuôi cấy địa y Stereocaulon alpinum.

Ba hợp chat depsidone mới gôm lobaric acid (88), lobastin (89) và methyl lobarin (90) đã được thử hoạt tính kháng khuẩn và hoạt tính chéng oxy hoá. Kết quả cho thay lobaric acid (88) và lobastin (89) có khả năng chống vi khuân gram dương, Bacillus subtilis (88; 44 um) và Staphylococcus aureus (39. Ngoài ra hợp chất lobastin (89) còn cho thay hoạt tính chống oxy hoá đáng ké và có tiềm năng phát trién lớn với giá trị DPPH bằng 70. Năm 2014, từ địa y nuôi cay Pyrenula sp, Le và cộng sự đã phân lập 8 hợp chất mới bao gồm pyrenulic acid A-H (91-99) và ba hợp chất đã biết 1,8-dihydroxy-3- methylanthraquinone (100), 1,6,8-trihydroxy-3-methylanthragunone (101), 1,5,8- trihydroxy-3-methylxanthone (102).

Các hợp chất đều cho thay được khả năng hoạt động ức chế chống lại DNA polymerase a và f của động vật có vú với giá trị ICso năm trong khoảng từ 8.