Nghiên cứu các hoạt chất có khả năng ức chế sự phát triển tế bào ung thư từ cây Na biển

1. Tên Khoa học: Annona glabra L.

Tên tiếng Việt: Nê; bình bát nước; Bình bát nước; na biển

Chủ nhiệm đề tài: TS. Nguyễn Xuân Nhiệm

Đơn vị thực hiện: Viện Hóa sinh biển

Thời gian thực hiện: 2013 - 2014

Xếp loại đề tài: Xuất sắc

2. Mục tiêu đề tài:

 - Xây dựng được qui trình chiết acetogenin từ cây Na biển (Annona glabra) ở qui mô phòng thí nghiệm

- Đánh giá được tác dụng ức chế sự phát triển tế bào ung thư in vitro và khả năng kháng u in vivo của hợp chất acetogein trên động vật thực nghiệm.

3. Kết quả đạt được

- Về khoa học: 

- Thu mẫu lượng lớn phục vụ nghiên cứu (25 kg mẫu tươi lá cành và 10 kg quả). 

- Xử lý mẫu, tạo dịch chiết tổng methanol và các dịch chiết phân đoạn n-hexan, chloroform, ethyl acetate và nước từ dịch chiết tổng của mẫu lá cành và quả

- Nghiên cứu thành phần hóa học và nghiên cứu xây dựng qui trình phân lập acetogenin lượng nhỏ

- Nghiên cứu xây dựng qui trình phân lập acetogenin (qui trình ổn định 20 g dịch chiết MeOH/mẻ)

- Phân lập hợp chất acetogenin lượng lớn (10,93 g).

- Đã nghiên cứu bán tổng hợp thành công 6 dẫn xuất từ squamocin M

- Đã phân lập được 22 hợp chất trong đó có 5 hợp chất mới từ quả loài Na biển A. glabra: 7β,16α,17-trihydroxy-ent-kauran-19-oic acid (1, chất mới), 7β,17-dihydroxy-16α-ent-kauran-19-oic acid 19-O-β-D-glucopyranoside ester (2, chất mới), 7β,17-dihydroxy-ent-kaur-15-en-19-oic acid 19-O-β-D-glucopyranoside ester (3, chất mới), 16α-hydro-ent-kauran-17,19-dioic acid 17,19-di-O-β-D-glucopyranoside ester (4, chất mới), paniculoside IV (5), 16α,17-dihydroxy-ent-kaurane (6), 16β,17-dihydroxy-ent-kaurane (7), 16,17-dihydroxy-ent-kauran-19-al (8), 16,17-dihydroxy-ent-kauran-19-oic acid (9), annoglabasin E (10), annoglabasin B (11), 19-nor-ent-kauran-4-ol-17-oic acid (12), (2E,4E,1′R,3′S,5′R,6′S)-dihydrophaseic acid 1,3′-di-O-β-D-glucopyranoside (13, chất mới), (2E,4E,1′R,3′S,5′R,6′S)-dihydrophaseic acid 3′-O-β-D-glucopyranoside (14), icariside D2 (15), icariside D2 6′-O-β-D-xylopyranoside (16), 3,4-dimethoxyphenyl 1-O-β-D-glucopyranoside (17), 3,4-dihydroxybenzoic acid (18), blumenol A (19), cucumegastigmane I (20), icariside B1 (21) và squamocin M (22).

- Đã tiến hành đánh giá sơ bộ tác dụng diệt tế bào từ các dịch chiết methanol của quả và lá loài Na biển trên hai dòng tế bào ung thư LU-1 và KB. Kết quả cho biết dịch chiết methanol của quả và lá loài Na biển đã thể hiện hoạt tính gây độc tế bào trên cả hai dòng tế bào là LU-1 và KB với giá trị IC50 trong khoảng 12,57 ± 3,62 ÷ 38,19 ± 1,23 µg/mL. Đây là cơ sở quan trọng cho các nghiên cứu về thành phần hóa học. 

- Đã tiến hành đánh giá hoạt tính gây độc trên các dòng tế bào ung thư LU-1, MCF-7, SK-Mel2 và KB của 22 hợp chất và 6 dẫn xuất của squamocin M. Hợp chất 3, 4 và 6 thể hiện hoạt tính gây độc tế bào mạnh với giá trị IC50 trong khoảng 0,65 ÷7,34 µM trên cả 4 dòng tế bào ung thư. Từ kết quả thử hoạt tính của 6 dẫn xuất có thể nhận thấy vòng tetrahydrofuran với nhóm hydroxyl bên cạnh đóng vai trò quyết định hoạt tính gây độc tế bào. 

- Hai hợp chất 15 và 22 thể hiện hoạt tính ức chế sự phát triển dòng tế bào ung thư HL-60 với giá trị IC50 lần lượt là 9,02 và 8,72 µM, đồng thời không thể hiện độc tính trên dòng tế bào thường HEL-299. Nghiên cứu về cơ chế gây chết tế bào ung thư của hai hợp chất ngày đã chỉ ra hai hợp chất này chết theo chu trình apoptosis. Đồng thời các nghiên cứu chuyên sâu western blot ở cấp độ protein cũng đã được nghiên cứu. 

- Các hợp chất 1-22 cũng đã được nghiên cứu hoạt tính kháng viêm thông qua sự ức chế sự sản sinh NO trong điều kiện đại thực bào. Kết quả đã phát hiện ra hợp chất 3 và 12 ức chế sự sản xinh NO mạnh hơn dexamethasone, với giá trị IC50 lần lượt là 0,01 và 0,10 µM.

4. Những đóng góp mới

- Nghiên cứu và hoàn thiện quy trình phân lập acetogenin (qui trình ổn định 20 g dịch chiết MeOH/mẻ)

- Bán tổng hợp thành công 6 dẫn xuất từ squamocin M 

- Đánh giá sơ bộ tác dụng diệt tế bào từ các dịch chiết methanol của quả và lá loài Na biển trên hai dòng tế bào ung thư LU-1 và KB. Kết quả cho biết dịch chiết methanol của quả và lá loài Na biển đã thể hiện hoạt tính gây độc tế bào trên cả hai dòng tế bào là LU-1 và KB với giá trị IC50 trong khoảng 12,57 ± 3,62 ÷ 38,19 ± 1,23 µg/mL.

- Đánh giá hoạt tính gây độc trên các dòng tế bào ung thư LU-1, MCF-7, SK-Mel2 và KB của 22 hợp chất và 6 dẫn xuất của squamocin M. Kết quả cho biết hợp chất 3, 4 và 6 thể hiện hoạt tính gây độc tế bào mạnh với giá trị IC50 trong khoảng 0,65 ÷7,34 µM trên cả 4 dòng tế bào ung thư. Hai hợp chất 15 và 22 thể hiện hoạt tính ức chế sự phát triển dòng tế bào ung thư HL-60 với giá trị IC50 lần lượt là 9,02 và 8,72 µM, đồng thời không thể hiện độc tính trên dòng tế bào thường HEL-299. Nghiên cứu về cơ chế gây chết tế bào ung thư của hai hợp chất ngày đã chỉ ra hai hợp chất này chết theo chu trình apoptosis. Các nghiên cứu chuyên sâu western blot ở cấp độ protein cũng đã được nghiên cứu

- Các hợp chất 1-22 cũng đã được nghiên cứu hoạt tính kháng viêm thông qua sự ức chế sự sản sinh NO trong điều kiện đại thực bào. Kết quả đã phát hiện ra hợp chất 3 và 12 ức chế sự sản xinh NO mạnh hơn dexamethasone, với giá trị IC50 lần lượt là 0,01 và 0,10 µM.

- Phân lâp và xác định được cấu trúc hóa học của 22 hợp chất, trong đó có 5 hợp chất mới: 7β,16α,17-trihydroxy-ent-kauran-19-oic acid (1), 7β,17-dihydroxy-16α-ent-kauran-19-oic acid 19-O-β-D-glucopyranoside ester (2), 7β,17-dihydroxy-ent-kaur-15-en-19-oic acid 19-O-β-D-glucopyranoside ester (3), 16α-hydro-ent-kauran-17,19-dioic acid 17,19-di-O-β-D-glucopyranoside ester (4) và (2E,4E,1′R,3′S,5′R,6′S)-dihydrophaseic acid 1,3′-di-O-β-D-glucopyranoside (13) từ quả Na biển.

5. Annona glabra là loài thực vật có hoa thuộc họ Na. Loài này được L. mô tả khoa học đầu tiên năm 1753

Tên Khoa học: Annona glabra L.

Tên tiếng Việt: Nê; bình bát nước; Bình bát nước; na biển

Mô tả chung: 

Cây gỗ nhỏ, cao 2 - 5m, cành ít phân nhánh, dáng giống mãng cầu xiêm. Lá không lông, xoan hay xoan tròn dài, gân bên 8 - 9 đôi.

Hoa vàng, rộng 2cm; lá đài xanh 5mm; 6 cánh hoa dài 2 - 3cm, có bớt đỏ ở trong; nhị nhiều. Quả dài 7 - 10cm, vàng xanh, không gai, nạc, thịt trắng. Hạt màu nâu nhạt.

Gốc ở Bắc Mỹ, được nhập trồng ở Việt Nam. Nay mọc rải rác từ Quảng Ninh, Hải Phòng đến Quảng Nam và các tỉnh phía Nam.

Cây trồng dựa bờ rạch có nước lợ; có thể mọc cả ở dưới mương dù nước vừa phèn, vừa mặn.

Quả giống quả bình bát nhưng nhỏ hơn, có mùi thơm nhưng nếu không quen thì khó ăn. Hạt của cây này cũng được dùng như hạt bình bát làm thuốc trị tiêu chảy, kiết lỵ và làm thuốc sát trùng. Vỏ cây giã ra cũng có tác dụng tương tự. Dịch lá cây dùng để trừ chấy.

Có thể trồng cây này để làm gốc ghép mãng cầu xiêm vừa tạo ra cây mãng cầu có quả to, cơm dày, vị ngọt thanh, thích hợp với vùng trũng đất phèn.

Ở Cu Ba, gỗ bình bát nước nhẹ, được dùng làm phao giữ lưới đánh cá nổi trên mặt nước.

Ở Trung Quốc, toàn cây dùng làm thuốc trị u bướu; lá được dùng trị viêm khí quản mạn tính.