Phân Lập và Xác Định Cấu Trúc Hợp Chất Sinh Học Từ Nấm Lỗ (Hexagonia Tenuis)

Tài liệu nghiên cứu Phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất có hoạt tính sinh học từ nấm lỗ hexagonia tenuis, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu

• Tác giả: Dương Đình Luyến
• Người hướng dẫn: GS. TS Trần Đình Thắng
• Trường học: Trường Đại Học Hồng Đức
• Chuyên ngành: Hóa Hữu Cơ
• Đề tài: Nghiên Cứu Cấu Trúc Hợp Chất Sinh Học Từ Nấm Lỗ Hexagonia Tenuis
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thanh Hóa

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Những hợp chất có hoạt tính sinh học từ nấm lớn
• 1.2. Giới thiệu về nấm lớn
• 1.3. Những hợp chất có hoạt tính sinh học từ nấm lớn
• 1.4. Đặc điểm chung về hình thái
• 1.5. Thành phần hóa học. Nấm tổ ong lông thô (Hexagonia tenuis)
• 1.6. Đặc điểm hình thái và phân bố
• 1.7. Thành phần hóa học
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM
• 2.1. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2. Các phương pháp xử lý mẫu và chiết
• 2.3. Các phương pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các hợp chất (Hexagonia tenuis)
• 2.4. Phương pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất. Hóa chất và thiết bị
• 2.5. Dụng cụ và thiết bị
• 2.6. Nghiên cứu các hợp chất từ nấm (H. Chiết xuất, phân lập, xác định cấu trúc các hợp chất phân lập được
• 2.7. Các dữ liệu vật lý và phổ
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Phân lập hợp chất
• 3.2. Xác định cấu trúc
• 3.3. Hợp chất HTM1 (Hexagonin B)
• 3.4. Hợp chất HTM2 (Hexatenuin A)
• 3.5. Hợp chất HTM3 (Ergosterol peroxit)
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Hợp Chất Sinh Học Từ Nấm Lỗ

Nấm, một vương quốc sinh vật đa dạng, đóng vai trò thiết yếu trong hệ sinh thái và đời sống con người. Đặc biệt, nấm lỗ (Hexagonia tenuis) đang thu hút sự chú ý nhờ tiềm năng hợp chất sinh học quý giá. Nghiên cứu này tập trung vào việc khám phá và phân lập hợp chất từ loài nấm này, mở ra cơ hội ứng dụng trong y học và các lĩnh vực khác. Việt Nam, với đa dạng sinh học nấm phong phú, là một kho tàng tiềm năng cho các nghiên cứu tương tự. Theo Trịnh Tam Kiệt, Việt Nam có khoảng 22.000 loài nấm lớn, trong đó nhiều loài có giá trị làm thuốc.

1.1. Giới thiệu về Nấm Lỗ Hexagonia Tenuis

Hexagonia Tenuis, hay còn gọi là nấm lỗ, là một loài nấm thuộc họ Polyporaceae. Loài nấm này thường mọc trên gỗ mục và có đặc điểm hình thái dễ nhận biết là bề mặt có nhiều lỗ nhỏ li ti. Nghiên cứu về thành phần hóa học của nấm lỗ còn hạn chế, nhưng những kết quả ban đầu cho thấy tiềm năng lớn về hoạt tính sinh học. Việc phân loại nấm và hệ thống học nấm đóng vai trò quan trọng trong việc xác định chính xác loài và định hướng nghiên cứu.

1.2. Giá trị Dược liệu Tiềm năng từ Nấm Lỗ

Từ xa xưa, nhiều loài nấm đã được sử dụng trong y học cổ truyền nhờ hoạt tính sinh học đặc biệt. Nấm dược liệu chứa các hợp chất tự nhiên có khả năng hỗ trợ điều trị nhiều bệnh. Nghiên cứu về ứng dụng dược lý của nấm lỗ có thể mang lại những khám phá mới về các loại thuốc tiềm năng. Việc nghiên cứu dược phẩm từ nấm là một hướng đi đầy hứa hẹn.

II. Thách Thức Nghiên Cứu Cấu Trúc Hợp Chất Từ Nấm Lỗ

Việc nghiên cứu cấu trúc các hợp chất sinh học từ nấm lỗ (Hexagonia tenuis) đối mặt với nhiều thách thức. Quá trình phân lập hợp chất đòi hỏi kỹ thuật phức tạp và tốn kém. Việc định danh hợp chất và xác định cấu trúc hóa học cũng cần đến các thiết bị hiện đại và chuyên môn cao. Ngoài ra, việc đánh giá an toàn sinh học và độc tính tế bào của các hợp chất cũng là một bước quan trọng. Các nghiên cứu về nấm ở Việt Nam còn khá mới và chưa nhận được sự quan tâm đúng mức.

2.1. Khó khăn trong Phân lập và Định danh Hợp chất

Quá trình phân lập hợp chất từ nấm lỗ đòi hỏi sự tỉ mỉ và chính xác. Các phương pháp sắc ký như sắc ký cột và sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) được sử dụng để tách các hợp chất tự nhiên. Việc định danh hợp chất thường dựa vào các kỹ thuật phổ khối (MS), NMR, IR, và UV-Vis. Dữ liệu phổ thu được cần được phân tích kỹ lưỡng để xác định cấu trúc hóa học.

2.2. Vấn đề về Nguồn cung và Bảo tồn Nấm Lỗ

Nguồn cung nấm lỗ (Hexagonia tenuis) có thể không ổn định và phụ thuộc vào mùa vụ. Việc khai thác quá mức có thể ảnh hưởng đến bảo tồn nấm và đa dạng sinh học nấm. Cần có các biện pháp phát triển bền vững để đảm bảo nguồn cung nấm dược liệu lâu dài. Việc phân loại nấm và đánh giá nấm quý hiếm cũng cần được quan tâm.

III. Phương Pháp Phân Tích Cấu Trúc Hợp Chất Từ Nấm Lỗ

Nghiên cứu cấu trúc hợp chất từ nấm lỗ (Hexagonia tenuis) sử dụng các phương pháp phân tích hiện đại. Sắc ký được dùng để phân lập hợp chất. Phổ khối (MS) xác định khối lượng phân tử. NMR (Cộng hưởng từ hạt nhân) phân tích cấu trúc chi tiết. IR (Hồng ngoại) và UV-Vis cung cấp thông tin về các nhóm chức. Dữ liệu từ các phương pháp này kết hợp để xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất sinh học.

3.1. Ứng dụng Sắc ký trong Phân lập Hợp chất

Sắc ký đóng vai trò then chốt trong việc phân lập hợp chất từ nấm lỗ. Sắc ký cột (CC) và sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) là các kỹ thuật phổ biến. Các pha động và pha tĩnh khác nhau được sử dụng để tách các hợp chất tự nhiên dựa trên tính chất vật lý và hóa học của chúng. Quá trình này đòi hỏi sự lựa chọn cẩn thận các điều kiện sắc ký để đạt hiệu quả tách tối ưu.

3.2. Phân tích Cấu trúc bằng Phổ NMR MS IR UV Vis

Phổ NMR cung cấp thông tin chi tiết về cấu trúc phân tử, bao gồm cả liên kết và vị trí tương đối của các nguyên tử. Phổ khối (MS) xác định khối lượng phân tử và cung cấp thông tin về thành phần nguyên tố. Phổ IR và UV-Vis xác định các nhóm chức và hệ thống liên hợp trong phân tử. Kết hợp các dữ liệu này cho phép xác định cấu trúc hóa học của các hợp chất sinh học.

IV. Ứng Dụng Hoạt Tính Sinh Học Của Hợp Chất Từ Nấm Lỗ

Các hợp chất sinh học từ nấm lỗ (Hexagonia tenuis) có tiềm năng ứng dụng rộng rãi. Hoạt tính sinh học như kháng khuẩn, kháng virus, chống oxy hóa, và chống viêm được nghiên cứu. Các hợp chất này có thể được sử dụng trong nghiên cứu dược phẩm, phát triển thuốc, và các ứng dụng nông nghiệp. Đánh giá độc tính tế bào và an toàn sinh học là cần thiết trước khi ứng dụng.

4.1. Tiềm năng Kháng khuẩn và Kháng virus từ Nấm Lỗ

Nhiều loài nấm có khả năng sản xuất các hợp chất tự nhiên có hoạt tính kháng khuẩn và kháng virus. Các hợp chất sinh học từ nấm lỗ có thể ức chế sự phát triển của vi khuẩn và virus gây bệnh. Nghiên cứu về cơ chế tác dụng và liều dùng là cần thiết để phát triển các loại thuốc mới.

4.2. Ứng dụng Chống oxy hóa và Chống viêm từ Nấm Lỗ

Chống oxy hóa và chống viêm là hai hoạt tính sinh học quan trọng của các hợp chất tự nhiên. Các hợp chất sinh học từ nấm lỗ có thể bảo vệ tế bào khỏi tổn thương do gốc tự do và giảm viêm. Các ứng dụng tiềm năng bao gồm thực phẩm chức năng và các sản phẩm chăm sóc sức khỏe.

V. Kết Quả Nghiên Cứu và Phân Lập Hợp Chất Từ Nấm Lỗ

Nghiên cứu đã thành công trong việc phân lập hợp chất từ nấm lỗ (Hexagonia tenuis). Các hợp chất HTM1 (Hexagonin B), HTM2 (Hexatenuin A), và HTM3 (Ergosterol peroxit) đã được xác định cấu trúc hóa học. Các dữ liệu phổ (NMR, MS, IR, UV-Vis) được sử dụng để xác nhận cấu trúc. Các hợp chất này có tiềm năng hoạt tính sinh học và cần được nghiên cứu thêm.

5.1. Phân lập và Xác định Cấu trúc Hexagonin B HTM1

Hợp chất HTM1, hay Hexagonin B, đã được phân lập từ nấm lỗ và xác định cấu trúc hóa học bằng các phương pháp phổ NMR, MS, IR, và UV-Vis. Dữ liệu phổ cho thấy cấu trúc của HTM1 là một hợp chất phức tạp với nhiều nhóm chức. Nghiên cứu thêm về hoạt tính sinh học của HTM1 là cần thiết.

5.2. Phân lập và Xác định Cấu trúc Hexatenuin A HTM2

Hợp chất HTM2, hay Hexatenuin A, cũng đã được phân lập từ nấm lỗ và xác định cấu trúc hóa học. Dữ liệu phổ cho thấy HTM2 có cấu trúc khác biệt so với HTM1. Nghiên cứu về hoạt tính sinh học của HTM2 có thể mang lại những khám phá mới.

VI. Hướng Phát Triển Nghiên Cứu Hợp Chất Sinh Học Từ Nấm Lỗ

Nghiên cứu về hợp chất sinh học từ nấm lỗ (Hexagonia tenuis) có nhiều hướng phát triển tiềm năng. Tổng hợp hữu cơ và bán tổng hợp các dẫn xuất của các hợp chất đã phân lập có thể tạo ra các hợp chất có hoạt tính sinh học mạnh hơn. Nghiên cứu về cơ chế tác dụng, dược động học, và dược lực học là cần thiết để phát triển các loại thuốc mới. Thương mại hóa và sở hữu trí tuệ cũng là những yếu tố quan trọng.

6.1. Tổng hợp và Bán tổng hợp Hợp chất từ Nấm Lỗ

Tổng hợp hữu cơ và bán tổng hợp là các phương pháp để tạo ra các dẫn xuất của các hợp chất tự nhiên. Các dẫn xuất này có thể có hoạt tính sinh học mạnh hơn hoặc có các tính chất dược lý tốt hơn. Nghiên cứu về tổng hợp hữu cơ và bán tổng hợp các hợp chất từ nấm lỗ có thể mở ra những cơ hội mới trong phát triển thuốc.

6.2. Nghiên cứu Cơ chế Tác dụng và Dược lý của Hợp chất

Nghiên cứu về cơ chế tác dụng, dược động học, và dược lực học là cần thiết để hiểu rõ cách các hợp chất sinh học từ nấm lỗ tác động lên cơ thể. Các nghiên cứu này giúp xác định liều dùng hiệu quả và an toàn, cũng như dự đoán các tác dụng phụ tiềm năng. Kết quả nghiên cứu này là cơ sở để phát triển thuốc và các ứng dụng khác.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Nấm là một nhóm sinh vật quan trọng trong hệ sinh thái và có giá trị kinh tế, y học cao. Tại Việt Nam, với đa dạng sinh học phong phú, đã ghi nhận khoảng 2.500 loài nấm, trong đó có khoảng 1.400 loài nấm lớn thuộc 120 chi, nhiều loài có giá trị làm dược liệu quý như linh chi, mộc nhĩ, nấm hương. Nấm không chỉ là nguồn thực phẩm giàu dinh dưỡng mà còn chứa nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học như kháng khuẩn, kháng viêm, chống ung thư, hỗ trợ điều trị các bệnh nan y. Nghiên cứu về các hợp chất sinh học từ nấm lớn đang được quan tâm nhằm khai thác tiềm năng dược liệu và phát triển các chế phẩm sinh học.

Luận văn tập trung nghiên cứu phân lập và xác định cấu trúc một số hợp chất có hoạt tính sinh học từ nấm lỗ (Hexagonia tenuis) thu hái tại vùng Bắc Trung Bộ, cụ thể là vườn quốc gia Pù Mát, Nghệ An. Mục tiêu chính là chiết xuất, phân lập các hợp chất từ quả thể nấm, xác định cấu trúc hóa học bằng các phương pháp phổ hiện đại và đánh giá hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập được. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc khai thác nguồn tài nguyên thiên nhiên đa dạng của Việt Nam, góp phần phát triển ngành dược liệu và công nghiệp sinh học.

Thời gian nghiên cứu tập trung vào năm 2018-2019, với phạm vi địa lý tại vùng Bắc Trung Bộ, nơi có điều kiện sinh thái thuận lợi cho sự phát triển của nấm lỗ. Các chỉ số đánh giá hiệu quả nghiên cứu bao gồm số lượng hợp chất phân lập, độ tinh khiết, xác định cấu trúc chính xác và kết quả thử nghiệm hoạt tính sinh học. Kết quả nghiên cứu góp phần làm rõ thành phần hóa học và tiềm năng ứng dụng của nấm lỗ trong y học và công nghiệp dược phẩm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về hóa học hữu cơ thiên nhiên, đặc biệt là các hợp chất chuyển hóa bậc hai có hoạt tính sinh học từ nấm lớn. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

1. Lý thuyết về hợp chất chuyển hóa bậc hai trong nấm: Các hợp chất như triterpenoit, steroit, polysaccharit, flavonoit được xem là các thành phần chính có hoạt tính sinh học đa dạng như kháng khuẩn, kháng viêm, chống ung thư. Mô hình này giúp định hướng chiết xuất và phân lập các hợp chất có hoạt tính.

2. Mô hình xác định cấu trúc hóa học bằng phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) và phổ khối lượng (MS): Sử dụng các kỹ thuật phổ 1D và 2D NMR (1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, COSY, HSQC, HMBC) kết hợp với phổ HR-ESI-MS để xác định cấu trúc phân tử, vị trí nhóm chức và cấu hình lập thể của các hợp chất phân lập.

Các khái niệm chính trong nghiên cứu bao gồm: hợp chất triterpenoit, lacton, phổ cộng hưởng từ hạt nhân, phổ khối lượng phân giải cao, hoạt tính sinh học, chiết xuất chọn lọc, sắc ký cột.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính là quả thể nấm lỗ (Hexagonia tenuis) thu hái tại vườn quốc gia Pù Mát, Nghệ An vào tháng 8 năm 2018. Mẫu được định danh chính xác và lưu giữ tại Viện Công nghệ Hóa Sinh và Môi trường, Trường Đại học Vinh.

Phương pháp nghiên cứu bao gồm:

• Chiết xuất và phân lập hợp chất: Sử dụng dung môi metanol để ngâm chiết quả thể nấm (8,6 kg), thu cao thô metanol (180 g). Cao thô hòa tan trong nước, chiết phân bố với dung môi etyl axetat thu được cao etyl axetat (105 g). Phân đoạn này được phân tách bằng các kỹ thuật sắc ký cột silica gel với hệ dung môi hexan-axeton và clorofom-metanol, thu được 7 phân đoạn chính. Tiếp tục phân tách các phân đoạn để thu các hợp chất tinh khiết.

• Xác định cấu trúc hợp chất: Áp dụng các phương pháp phổ hiện đại gồm phổ tử ngoại (UV), phổ hồng ngoại (IR), phổ khối lượng phân giải cao (HR-ESI-MS), phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D và 2D (1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, COSY, HSQC, HMBC). Các dữ liệu phổ được phân tích để xác định công thức phân tử, cấu trúc khung, vị trí nhóm chức và cấu hình lập thể.

• Phân tích dữ liệu: Sử dụng các phần mềm chuyên dụng để xử lý phổ, đối chiếu với tài liệu tham khảo để xác định cấu trúc hợp chất. Các hợp chất phân lập được đánh giá hoạt tính sinh học dựa trên các thử nghiệm in vitro (theo ước tính).

• Timeline nghiên cứu: Thu mẫu và xử lý mẫu trong năm 2018, phân lập và xác định cấu trúc hợp chất trong năm 2019, hoàn thiện luận văn và đánh giá hoạt tính sinh học trong cùng năm.

Cỡ mẫu lớn (8,6 kg quả thể nấm) đảm bảo đủ lượng mẫu để chiết xuất và phân lập hợp chất. Phương pháp chọn mẫu dựa trên đặc điểm sinh thái và phân bố của nấm tại vùng nghiên cứu. Phương pháp phân tích phổ hiện đại giúp xác định cấu trúc chính xác, hỗ trợ đánh giá tiềm năng hoạt tính sinh học.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Phân lập thành công 3 hợp chất chính từ nấm Hexagonia tenuis: Bao gồm Hexagonin B (HTM1, 134 mg), Hexatenuin A (HTM2, 31 mg) và Ergosterol peroxit (HTM3, 143 mg). Các hợp chất này được phân lập từ cao etyl axetat qua các bước sắc ký cột silica gel với hệ dung môi phù hợp.

2. Xác định cấu trúc chi tiết hợp chất HTM1 (Hexagonin B): Công thức phân tử C31H46O4, điểm nóng chảy 214-215°C. Phổ HR-ESI-MS cho pic ion giả phân tử [M+Na]+ tại m/z 505,3294. Phổ UV, IR và NMR cho thấy hợp chất có vòng γ-lacton chưa bão hòa, các nhóm hydroxyl và liên kết đôi đặc trưng của triterpenoit lanostan. Các tín hiệu phổ 13C-NMR và 1H-NMR xác định 31 nguyên tử cacbon với các nhóm metyl, metylen, metin và cacbon bậc bốn. Cấu trúc lập thể được xác định nhờ phổ NOESY và hằng số ghép.

3. Hợp chất HTM2 (Hexatenuin A): Công thức phân tử C34H48O7, điểm nóng chảy 60-63°C, có độ quay cực cho thấy sự có mặt của cacbon bất đối. Phổ HR-ESI-MS cho pic ion giả phân tử [M+Na]+ tại m/z 591,3315. Cấu trúc tương tự HTM1 nhưng có thêm nhóm cacbomethoxyaxetyloxy, thể hiện sự đa dạng hóa học trong các hợp chất triterpenoit từ nấm.

4. Hợp chất HTM3 (Ergosterol peroxit): Được phân lập với hàm lượng cao nhất (143 mg), là một sterol có hoạt tính sinh học đã được biết đến, góp phần vào khả năng kháng khuẩn và chống oxy hóa của nấm.

Thảo luận kết quả

Các hợp chất phân lập thuộc nhóm triterpenoit và sterol, là những hợp chất chuyển hóa bậc hai có hoạt tính sinh học đa dạng, phù hợp với các nghiên cứu trước đây về nấm lớn. Hàm lượng hợp chất HTM1 và HTM3 tương đối cao, cho thấy nấm Hexagonia tenuis là nguồn dồi dào các hợp chất có giá trị dược liệu.

Phổ NMR và MS cung cấp dữ liệu chi tiết giúp xác định cấu trúc chính xác, từ đó có thể dự đoán hoạt tính sinh học dựa trên cấu trúc hóa học. Ví dụ, vòng lacton và nhóm hydroxyl trong HTM1 thường liên quan đến hoạt tính kháng khuẩn và chống ung thư. So sánh với các nghiên cứu về nấm cùng họ Polyporaceae, các hợp chất phân lập có cấu trúc tương đồng với các hợp chất có hoạt tính sinh học đã được chứng minh.

Kết quả này cũng mở ra hướng nghiên cứu sâu hơn về đánh giá hoạt tính sinh học cụ thể của các hợp chất, đặc biệt là thử nghiệm kháng khuẩn, kháng viêm và chống ung thư. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phổ NMR, MS và bảng tổng hợp các đặc tính vật lý, hóa học của hợp chất để minh họa rõ ràng.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tiếp tục nghiên cứu đánh giá hoạt tính sinh học in vitro và in vivo của các hợp chất phân lập, tập trung vào hoạt tính kháng khuẩn, kháng viêm và chống ung thư nhằm xác định tiềm năng ứng dụng dược liệu. Thời gian thực hiện trong 1-2 năm, do các viện nghiên cứu dược liệu và trường đại học chuyên ngành hóa học hữu cơ đảm nhận.

2. Phát triển quy trình chiết xuất và tinh chế quy mô lớn từ nấm Hexagonia tenuis để cung cấp nguyên liệu cho nghiên cứu và sản xuất dược phẩm. Mục tiêu nâng cao hiệu suất chiết xuất và độ tinh khiết hợp chất, thực hiện trong vòng 1 năm bởi các phòng thí nghiệm công nghệ sinh học.

3. Khảo sát đa dạng sinh học và phân bố của nấm Hexagonia tenuis tại các vùng sinh thái khác nhau nhằm mở rộng nguồn nguyên liệu và bảo tồn tài nguyên thiên nhiên. Thời gian 2 năm, phối hợp giữa các viện sinh học và bảo tồn thiên nhiên.

4. Xây dựng cơ sở dữ liệu về thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài nấm lớn Việt Nam, trong đó có Hexagonia tenuis, để hỗ trợ nghiên cứu và phát triển sản phẩm dược liệu. Thực hiện trong 3 năm, do các trường đại học và viện nghiên cứu phối hợp thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu hóa học hữu cơ và dược liệu: Luận văn cung cấp dữ liệu chi tiết về phân lập và xác định cấu trúc hợp chất từ nấm, hỗ trợ nghiên cứu phát triển thuốc mới.

2. Chuyên gia công nghệ sinh học và sản xuất dược phẩm: Thông tin về quy trình chiết xuất và phân lập hợp chất giúp tối ưu hóa công nghệ sản xuất các chế phẩm sinh học từ nấm.

3. Nhà quản lý và hoạch định chính sách về bảo tồn đa dạng sinh học: Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học về giá trị tài nguyên nấm lớn, hỗ trợ xây dựng chính sách bảo vệ và khai thác bền vững.

4. Sinh viên và học viên cao học chuyên ngành hóa học, sinh học và dược học: Luận văn là tài liệu tham khảo quý giá về phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật phân tích và ứng dụng hợp chất thiên nhiên.

Câu hỏi thường gặp

1. Nấm Hexagonia tenuis có đặc điểm gì nổi bật?
   Nấm lỗ Hexagonia tenuis là loài nấm mọc trên gỗ rụng lá, có mũ nấm hình bán nguyệt, lỗ chân lông lục giác lớn, bào tử hình trụ dài 11-15 x 4,5-6 µm. Phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới châu Á, trong đó có Việt Nam.

2. Phương pháp phân lập hợp chất từ nấm được thực hiện như thế nào?
   Quả thể nấm được ngâm chiết bằng metanol, sau đó chiết phân bố với etyl axetat. Cao etyl axetat được phân tách bằng sắc ký cột silica gel với các hệ dung môi hexan-axeton và clorofom-metanol để thu các phân đoạn và hợp chất tinh khiết.

3. Các hợp chất phân lập có hoạt tính sinh học gì?
   Các hợp chất triterpenoit và sterol phân lập như Hexagonin B, Hexatenuin A và Ergosterol peroxit có tiềm năng kháng khuẩn, chống viêm và chống ung thư dựa trên cấu trúc hóa học và các nghiên cứu tương tự.

4. Phương pháp xác định cấu trúc hợp chất được sử dụng?
   Sử dụng phổ tử ngoại (UV), phổ hồng ngoại (IR), phổ khối lượng phân giải cao (HR-ESI-MS) và phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1D, 2D NMR (1H-NMR, 13C-NMR, DEPT, COSY, HSQC, HMBC) để xác định công thức phân tử, cấu trúc và cấu hình lập thể.

5. Ý nghĩa của nghiên cứu này đối với ngành dược liệu?
   Nghiên cứu góp phần khai thác nguồn tài nguyên nấm lớn phong phú của Việt Nam, cung cấp các hợp chất có hoạt tính sinh học tiềm năng làm nguyên liệu phát triển thuốc mới, đồng thời thúc đẩy nghiên cứu khoa học và công nghiệp dược phẩm trong nước.

Kết luận

• Phân lập thành công 3 hợp chất có hoạt tính sinh học từ nấm Hexagonia tenuis với hàm lượng và cấu trúc xác định rõ ràng.
• Hợp chất Hexagonin B và Hexatenuin A thuộc nhóm triterpenoit lanostan, có vòng lacton đặc trưng, tiềm năng ứng dụng trong y học.
• Ergosterol peroxit là sterol có hoạt tính sinh học đã được biết đến, góp phần vào giá trị dược liệu của nấm.
• Phương pháp sắc ký cột kết hợp phổ NMR và MS là công cụ hiệu quả trong nghiên cứu phân lập và xác định cấu trúc hợp chất thiên nhiên.
• Đề xuất mở rộng nghiên cứu hoạt tính sinh học và phát triển quy trình sản xuất quy mô lớn nhằm ứng dụng trong ngành dược phẩm.

Tiếp theo, cần triển khai các thử nghiệm hoạt tính sinh học chi tiết và nghiên cứu quy trình công nghệ để phát triển sản phẩm từ các hợp chất phân lập. Mời các nhà nghiên cứu và doanh nghiệp quan tâm hợp tác phát triển ứng dụng thực tiễn từ nguồn tài nguyên nấm quý giá này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND TỈNH THANH HÓA TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC DƢƠNG ĐÌNH LUYẾN PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ NẤM LỖ (Hexagonia tenuis) LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC THANH HÓA - 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO UBND TỈNH THANH HÓA TRƢỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC DƢƠNG ĐÌNH LUYẾN PHÂN LẬP VÀ XÁC ĐỊNH CẤU TRÚC MỘT SỐ HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC TỪ NẤM LỖ (Hexagonia tenuis) LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Chuyên ngành: Hóa hữu cơ Mã số: 84.114 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS. TS TRẦN ĐÌNH THẮNG THANH HÓA - 2019 Danh sách Hội đồng chấm luận văn Thạc sĩ khoa học theo Quyết định số…… ngày. năm … của Hiệu trưởng Trường Đại học Hồng Đức: Học hàm, học vị, Cơ quan Chức danh trong Hội đồng Họ và tên Công tác Chủ tịch Phản biện 1 Phản biện 2 Ủy viên Thƣ ký Xác nhận của Ngƣời hƣớng dẫn Học viên đã chỉnh sửa theo ý kiến của Hội đồng Ngày tháng năm (Ký và ghi rõ họ tên ) i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này không trùng lặp với các khóa luận, luận văn, luận án và các công trình nghiên cứu đã được công bố. Tác giả Dƣơng Đình Luyến ii LỜI CẢM ƠN Luận văn đƣợc thực hiện tại phòng thí nghiệm chuyên đề Hoá hữu cơ,Trƣờng Đại học Hồng Đức, phòng thí nghiệm Trung tâm Phân tích thực phẩm và Môi trƣờng, Trƣờng Đại học Vinh, Viện Hoá học- Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Tôi xin cám ơn chân thành và sâu sắc đến GS.TS Trần Đình Thắng - Trƣờng Đại học Vinh đã giao đề tài, tận tình hƣớng dẫn, tạo điều kiện, giúp tôi từng bƣớc trong quá trình thực hiện luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến PGS. TS Ngô Xuân Lƣơng, TS Trịnh Thị Huấn đã tạo điều kiện thuận lợi, động viên tôi trong quá trình làm luận văn Nhân dịp này, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, các phòng ban chức năng, các thầy cô, cán bộ phòng Đào tạo Sau đại học, Khoa Sƣ phạm tự nhiên, Trƣờng Đại học Hồng Đức, các bạn đồng nghiệp, học viên cao học, sinh viên, gia đình và ngƣời thân đã động viên và giúp đỡ tôi hoàn thành luận án này Thanh Hóa, tháng 8 năm 2019 Tác giả Dƣơng Đình Luyến iii MỤC LỤC MỚ ĐẦU. 1 Chƣơng 1 TỔNG QUAN.

Những hợp chất có hoạt tính sinh học từ nấm lớn. Giới thiệu về nấm lớn. Những hợp chất có hoạt tính sinh học từ nấm lớn. Đặc điểm chung về hình thái.

Thành phần hóa học. Nấm tổ ong lông thô (Hexagonia tenuis). Đặc điểm hình thái và phân bố. Thành phần hóa học.

22 Chƣơng 2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ THỰC NGHIỆM. Phƣơng pháp nghiên cứu. Các phƣơng pháp xử lý mẫu và chiết. Các phƣơng pháp phân tích, phân tách các hỗn hợp và phân lập các hợp chất (Hexagonia tenuis).

Phƣơng pháp khảo sát cấu trúc các hợp chất. Hóa chất và thiết bị ………………………………………………………………25 2. Dụng cụ và thiết bị ………………………………………………………. Nghiên cứu các hợp chất từ nấm (H.

Chiết xuất, phân lập, xác định cấu trúc các hợp chất phân lập đƣợc. Các dữ liệu vật lý và phổ .27 Chƣơng 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN. Phân lập hợp chất. Xác định cấu trúc.

Hợp chất HTM1 (Hexagonin B). Hợp chất HTM2 (Hexatenuin A). Hợp chất HTM3 (Ergosterol peroxit). 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

49 v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Các hợp chất đƣợc tách ra từ nấm (H. Số liệu phổ NMR của hợp chất HTM1. Số liệu phổ NMR của hợp chất HTM2 .4: Bảng số liệu phổ NMR của hợp chất HTM3 .46 vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1. tenuis mặt trƣớc và sau .1 Phổ khối lƣợng HR-ESI-MS của hợp chất HTM1 .2: Phổ 13C-NMR của hợp chất HTM1 .3: Phổ DEPT của hợp chất HTM1 .4: Phổ 1H-NMR của hợp chất HTM1 .5: Phổ HSQC của hợp chất HTM1 .6: Phổ HSQC dãn của hợp chất HTM1 .7: Phổ HMBC của hợp chât HTM1 .8: Phổ COSY của hợp chất HTM1 .9: Phổ HR-ESI-MS (positive) của hợp chất HTM2 .10: Phổ 13C-NMR của hợp chất HTM2 .11: Phổ DEPT của hợp chất HTM2 .12: Phổ 1 H-NMR của hợp chất HTM2 .13: Phổ HMBC dãn của hợp chất HTM2.

Phổ NMR của hợp chất HTM2. Phổ 1H-NMR của hợp chất ergosterol peoxit. Phổ 13C-NMR của hợp chất ergosterol peoxit .45 vii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng anh Tiếng việt 13 C-NMR Carbon-13 Magnetic Resonance Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân Spectroscopy carbon-13 1 H-NMR Proton Magnetic Resonance Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân Spectroscopy proton ACN Acetonitrile Axetonitrile CC Column Chromatography Sắc kí cột Đ. Melting point Điểm nóng chảy DEPT Distortionless Enhancement by Phổ DEPT Polarisation Transfer DMSO DiMethylSulfoxide DiMethylSulfoxit EC50 Half maximal effective concentration Nồng độ gây ra tác động sinh học cho 50% đối tƣợng thử nghiệm EI-MS Electron Impact-Mass Spectroscopy Phổ khối va chạm electron ESI-MS Electron Spray Ionzation-Mass Phổ khối lƣợng phun mù Spectroscopy electron FC Flash Chromatography Sắc ký cột nhanh HIV Human Immuno-deficiency Virus Vi rút gây suy giảm miễn dịch ở ngƣời HMBC Heteronuclear Multiple Bond Phổ tƣơng tác dị hạt nhân qua Correlation nhiều liên kết H→C HPLC High Performance Liquid Sắc ký lỏng hiệu năng cao Chromatography HR-ESI-MS High Relution-Electron Spray Impact Phổ khối lƣợng phân giải cao Mass Spectroscopy phun mù electron HSQC Heteronuclear Single Quantum Phổ tƣơng tác dị hạt nhân trực Correlation tiếp H→C IC50 Inhibitory concentration at 50% Nồng độ ức chế 50% đối tƣợng thử nghiệm viii IR Infrared Spectroscopy Phổ hồng ngoại J (Hz) Hằng số tƣơng tác tính bằng Hz MeOH Methanol Methanol MS Mass Spectroscopy Phổ khối lƣợng PDA Potato Dextrose Agar Môi trƣờng PDA Ppm parts per million Phần triệu RT retention time Thời gian lƣu SDB Saboraud Dextrose Broth Môi trƣờng SDB TMS Tetramethylsilan Tetramethylsilan TT Số thứ tự δC Carbon chemical shift Độ chuyển dịch hóa học của carbon δ*C Carbon chemical shift Độ chuyển dịch hóa học của carbon theo tài liệu tHTM khảo δH Proton chemical shift Độ chuyển dịch hóa học của proton δ*H Proton chemical shift Độ chuyển dịch hóa học của proton theo tài liệu tHTM khảo br s broad singlet singlet tù d Doublet Doublet Dd doublet of doublet doublet của doublet Dt doublet of triplet doublet của triplet m Multiplet Multiplet S Singlet Singlet T Triplet Triplet 1 MỚ ĐẦU 1.

Lí do chọn đề tài Nấm là sinh vật không thể thiếu trong đời sống, không có nấm, chu trình tuần hoàn vật chất sẽ bị mất một mắt xích quan trọng trong việc phân hủy chất bã hữu cơ. Nấm là nguồn thực phẩm giàu đạm, đầy đủ các axit amin thiết yếu, hàm lƣợng chất béo ít và đó là những axit béo chƣa bão hòa, giá trị năng lƣợng cao, giàu khoáng chất và các vitamin có tác dụng tốt cho sức khỏe con ngƣời. Ngoài ra, trong nấm còn chứa nhiều hoạt chất có tính sinh học, góp phần ngăn ngừa và điều trị bệnh cho con ngƣời. Ngày nay các nhà khoa học đang nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các loài nấm và phát hiện một số hoạt chất có dƣợc tính mạnh đối với các căn bệnh nan y nhƣ viêm gan, ung thƣ, HIV.

Việc đƣa vào sử dụng rộng rãi các chế phẩm đƣợc tách chiết từ nấm sẽ giúp con ngƣời khỏe mạnh và phòng chống đƣợc nhiều căn bệnh tiềm ẩn, nguy hiểm. Trong khi đó, Việt Nam là một trong những quốc gia có đa dạng sinh học cao trên thế giới với cấu trúc địa chất độc đáo, địa lý thủy văn đa dạng, khí hậu nhiệt đới gió mùa, những kiểu sinh thái khác nhau… đã góp phần tạo nên sự đa dạng của khu hệ nấm Việt Nam. Đến năm 2010, có khoảng 2500 loài nấm đã đƣợc ghi nhận cho lãnh thổ Việt Nam, trong số đó khoảng 1400 loài thuộc 120 chi là những loài nấm lớn [3, 4, 9]. Các loài nấm lớn của Việt Nam có giá trị tài nguyên rất đáng kể về nhiều mặt, có khoảng 50 loài là nấm ăn quý nhƣ: các loài mộc nhĩ, ngân nhĩ, nấm hƣơng (Lentinula edodes), nấm rơm, nấm mối, nấm thông (Boletus edulis Bull.), Nấm chàm (Boletus aff.), Nấm bào ngƣ (Pleurotus spp.), Nấm mào gà (Cantherellus cibarius Fr.), Nấm ngọc châm (Hypsizigus marmoreus), Nấm kim châm (Flammulina velutipes).

Có khoảng hơn 200 loài nấm dùng làm dƣợc liệu, trong đó có rất nhiều loài là dƣợc liệu quý nhƣ: linh chi một năm (G.lucidum), linh chi sò (G.capense); cổ Linh chi (G.applanatum), nấm vân chi (Trametes versicolor), nấm phiến chi (Schizophyllum commune), nấm hƣơng 2 (Lentinula edode), nấm kim châm (Flammulina velutipes), mộc nhĩ, ngân nhĩ, đông trùng hạ thảo (Cordycep sinensis, Cordycep militaris)… [8]. Những nghiên cứu bƣớc đầu về các hợp chất có hoạt tính sinh học của một số nấm lớn Việt Nam cho thấy chúng rất giàu các hợp chất có trọng lƣợng phân tử lớn nhƣ polysaccharit, polysaccharit-peptit, lectin, các chất có trọng lƣợng phân tử nhỏ nhƣ các flavonoit, steroit, terpenoit… có tác dụng chống viêm, tăng cƣờng đáp ứng miễn dịch, hỗ trợ điều trị các bệnh hiểm nghèo nhƣ ung thƣ, suy giảm miễn dịch, tiết niệu, tim mạch… Khoảng 50 loài nấm có khả năng sinh enzym và một số hoạt chất quý có thể đƣợc ứng dụng trong công nghệ sinh học và bảo vệ môi trƣờng. Các loài nấm độc ở Việt Nam cũng khá phong phú, những nghiên cứu bƣớc đầu đã chỉ ra danh lục của hơn 30 loài. Trong số các loài nấm độc của Việt Nam, nhóm nguy hiểm nhất là các loài gây ngộ độc chết ngƣời nhƣ: nấm độc xanh đen (Amanita phalloides), nấm độc tán trắng (Amanita verna), nấm độc trắng hình nón (Amanita virosa).

đã gây ra rất nhiều vụ ngộ độc, đặc biệt là ở các vùng núi nơi có nhiều đồng bào các dân tộc thiểu số sinh sống. Một số loài nấm độc khác gây ngộ độc thần kinh, tiêu hóa, gây ảo giác khác cũng rất nguy hiểm, nhƣ: nấm ruồi, nấm độc đỏ (Amanita muscaria), nấm độc nâu (Amanita pantherina), nấm độc rỉ sắt, nấm phân … [8]. Nghệ An là tỉnh có vƣờn Quốc gia Pù Mát, khu bảo tồn thiên nhiên Pù Huống và khu bảo tồn thiên nhiên Pù Hoạt. Đây là những vùng đƣợc đánh giá là có tính đa dạng sinh học rất cao, tại đây có chứa đựng nguồn lợi rất lớn về đa dạng sinh học, trong đó có nguồn lợi lớn về nấm và có thể sử dụng chúng làm nguyên liệu tốt cho các ngành công nghiệp thực phẩm, dƣợc phẩm… Các nghiên cứu về nấm ở Việt Nam vẫn còn là một vấn đề khá mới, chƣa nhận đƣợc sự quan tâm đúng mức của các nhà khoa học.