Chương 1 TỔng quan

Các kauran tồn tại ở hai dạng: dạng ent và phyllocladane. Phần lớn kauran ở dạng ent, ít phổ biến hơn là phyllocladan có cầu metylen ở vị trí đối diện so với nhóm metyl ở C-10.

1. Enzym ent-kaurene synthase (A) (copalyl PP synthase) xúc tác đóng vòng tạo thành (-)-copalyl PP (ent-copalyl diphosphat).

GGPP (-)-copalyldiphosphat

2. Enzym ent-kaurene synthase (B) xúc tác để (-)-copalyl PP (ent-copalyl diphosphat) tiếp tục đóng vòng và phân bố lại.



1.3.2 Các nghiên cứu chuyển hóa các ent-kauran diterpenoid

Năm 2007, Ronan Batista cùng các đồng sự đã tổng hợp thành công một ent-kauran glycosid mới bằng phản ứng Koeings-Knorr từ axit kaurenoic và 2,3,4,6-tetra-O-acetyl-glucopyranosyl bromid, theo sự thủy phân nhóm axetat [13].

Hình 3: Sơ đồ tổng hợp alcol kauran 25 và 26

Hình 4: Sơ đồ tổng hợp các dẫn xuất kauran 32a/b từ alcol kauran 25

Hình 5: Sơ đồ tổng hợp các dẫn xuất kauran 33-38 từ alcol kauran 26

Năm 2008, Silvia Marquina cùng với các cộng sự đã tiến hành hydroxyl hóa các diterpen axit ent-kaur-16-en-19-oic và axit ent-beyer-15-en-19-oic bằng phương pháp vi sinh sử dụng vi nấm Aspergillus niger [29].

Hợp chất Eriocalyxin B (39) được phân lập từ loài Isodon (Rabdosia), sau đó được các nhà hóa học Trung Quốc tiến hành chuyển hóa tạo thành 19 dẫn xuất mới của Eriocalyxin B có tác dụng gây độc trên tế bào ung thư [42].

Hình 6: Sơ đồ chuyển hóa Eriocalyxin B

(a): NaBH₄, MeOH, 1:1; (b) NaBH₄, MeOH, 1:3; (c) H₂, Pd/C



46: R=CH₂Br

47: R=CH₂=CH₂

Hình 7: Sơ đồ chuyển hóa Eriocalyxin B

(a): PCC, CH₂Cl₂; (b): tác nhân Jones, axeton; (c): Ac₂O, BF₃.Et₂O, THF; (d): axyl clorid, NaH, pyridin, THF; (e): Ac₂O, DMAP, pyridin



51: R=CH₃

52: R=CH₂Br

53: R=CH₂CH₂Cl

54: R=CH₂CH₂CH₂Cl

Hình 8: Sơ đồ chuyển hóa Eriocalyxin B

(a): TsOH, THF; (b): axyl clorid, CH₂Cl₂

Năm 2005, Liang Xu đã tiến hành bán tổng hợp ent-karan (55) theo hướng epoxi hóa nối đôi của ent-kauran diterpenoid, thông qua 7 bước bao gồm các phản ứng: aldol hóa, epoxi hóa, oxi hóa và quá trình Baeyer–Villiger thu được sản phẩm dioxan đạt hiệu suất 19% [39].

Hình 9: Sơ đồ chuyển hóa ent-kauran 55

Năm 2002, Bruno cùng với các cộng sự đã tiến hành các chuyển hóa bán tổng hợp từ linearol (68) thu được các dẫn xuất ent-kauran [15].

Hình 10: Sơ đồ chuyển hóa bán tổng hợp linearol tạo thành các ent-kauran

Các ent-kauran tự nhiên có hoạt tính sinh học rất rõ rệt. Một số ent-kauran diterpenoid thể hiện tính kháng khuẩn như axit kaurenic, có khả năng ức chế vi khuẩn Gram (+) . Ví dụ như diterpen kauran axit (ent-16-kauren-19-oic axit) dùng để khử trùng, chữa cảm lạnh và cúm [36].

Một số ent-kauran diterpenoid thể hiện hoạt tính gây độc tế bào như ent-kauran diterpenoid từ cây I. eriocalyx var. laxiflora. Mười hợp chất này được thử độc tính trên tế bào u ở người K562, T24 là laxiflorin E, laxiflorin C, eriocalyxin B thử trên dòng K562 (IC₅₀ = 0,077; 0,569 và 0,373 µg/ml), còn hợp chất laxiflorin E và eriocalyxin thử trên dòng T24 (IC₅₀ = 0,709 và 0,087 µg/ml) còn laxiflorin D và maocrystal đều có hoạt tính chống lại cả hai dòng tế bào ung thư trên với giá trị IC₅₀ nhỏ hơn 6,5 µg/ml [31].

Hợp chất 16β,17-dihydroxy-ent-kaurane-19-oic acid (75) được tách từ quả Annona squamosa có hoạt tính chống sự sao chép HIV trong tế bào bạch cầu H9 với giá trị ED₅₀ = 0,8 µg/ml [35].

	R		R­1	R2	R3
74	COOH	75	COOH	OH	CH2OH
87	CH2OH	76	CH2OH	OH	CH2OH
		77	COOH	H	CH2OH
		78	COOH	CH2OH	H
		79	COOH	CH2OH	OH
		80	COOH	H	CH2OAc
		81	CHO	H	COOH
		82	CHO	OH	CH2OH
		83	CHO	H	CH2OH
		84	CHO	OH	CH2OAc
		85	OH	H	COOH
		86	OH	OH	CH2OH

Năm 1999, các nhà khoa học Đức nghiên cứu loài Địa tiền Lepidolaena taylorii đã phân lập được bốn hợp chất 8,9-secokauran mới gây độc tế bào, 11 hợp chất 8,9-seco-kauran (88) và 6 hợp chất có cấu trúc của kauren-15-on. Hợp chất 8,9-secokauran (88) là hợp chất gây độc tế bào chính cùng với dẫn xuất dihydro và epoxy (89 và 90) ít độc hơn ở nồng độ thấp hơn [32].

88 89 90

91 R1= H, R2= OH, R3= α-OH	92	93 R1= H, R2= α-OH, R3= =O
95 R1= OH, R2= H, R3= α-Oac		94 R1= OH, R2= H, R3= =O
96 R1= H, R2= OH, R3= =O		99 R1= H, R2= H, R3= =O
97 R1= H, R2= OH, R3= α-OH		100 R1= H, R2= H, R3= α-OH
98 R1= OH, R2= H, R3= =O		101 R1= H, R2= β-OH, R3= =O

Các nhà khoa học Trung Quốc đã tách một ent-kauran diterpen, pseudoirroratin A và một diterpen đã biết, pseurata A. Hợp chất pseudoirroratin A gây độc tế bào đối với dòng tế bào ung thư Lu1, SW626, LNCaP, KB, và HOS với giá trị IC₅₀ = 0,26 (0,75), 0,20 (0,57), 0,90 (2,59), 0,90 (2,59) và 0,5 (1,44) µg/ml (µM) [41].

pseudoirroratin A

102 R1 = AcO R2 = β-OH	106 R1 = OH R2 = AcO	107 R = H
103 R1 = AcO R2 = = O	108 R1 = AcO R2 = OH	109 R = α-OH
104 R1 = AcO R2 =β-AcO
105 R1 = OH R2 = = O

110 R1= = O R2= β-OH		111 R1 = AcO R2 = OH R3= β-AcO		112
114 R1= = O R2 = =O		113 R1= OH R2 = AcO R3 = = O
115 R1= α-OH R 2= =O
116 R1= = O R2 = β-AcO
117 R1= α-OH R2 = OH

Các nhà khoa học bang Carolina đã tiến hành chuyển hóa bán tổng hợp từ linearol thu được 26 dẫn xuất ent-kauran. Các dẫn xuất này đã được nghiên cứu cho hoạt tính chống HIV. Kết quả là 5 hợp chất 118, 119, 120, 121 và 122 có hoạt tính chống lại sự sao chép HIV trong tế bào bạch cầu H9 với giá trị EC₅₀ = 0,1 - 3,11 µg/ml và TI là 163 và 184. Hợp chất 118, 121 trong tương lai có thể phát triển như là tác nhân chống ung thư [15].

Hình 14: Các ent-kauran bán tổng hợp từ linearol

Từ phần chiết etanol của lá Isodon xerophilus đã tách được 3 ent-kauran diterpenoid (các xerophilusin L-N, 123-125) và ponicidin (128). Hợp chất 128 có khả năng gây độc tế bào mạnh nhất lên hai dòng tế bào ung thư K562 và T24 với giá trị IC₅₀ lần lượt là 0,09 và 0,32 µg/ml. Hợp chất 125 gây ảnh hưởng ức chế yếu IC₅₀ > 15,6 µg/ml [28].



125 128

Hai diterpen axit spasmolytic, ent-kaur-16-en-19-oic acid (129) và ent-beyer-15-en-19-oic acid (130) đã được tách ra từ thân của Viguiera hypargyrea có hoạt tính chống lại Staphylccoccus aureus, Enterococcus feacalis và Candida albicans. Hợp chất 130 ức chế ở nồng độ 63,54% và không phụ thuộc vào nồng độ, giá trị ED₅₀ = 4,9 µg/ml. Hợp chất 129 thể hiện ức chế ở 8,04%, liều dùng là 10 µg/ml [40].

Nghiên cứu hóa thực vật thân của Bruguiera gymnorrhiza tách được 3 ent-kauran diterpenoid mới, 13, 16α, 17-trihydroxy-ent-9(11)-kauren-19-oic acid (131), 16 α, 17-dihydroxy-ent-9(11)-kaurene-19-al (132), 17-chloro-13, 16α -dihydroxy-ent-kauran-19-al (133) cùng 9 hợp chất ent-kaurane diterpen đã biết. Hầu hết các hợp chất được thử độc tế bào với dòng tế bào L-929, K562 và dòng tế bào ung thư cổ tử cung Hela. Các hợp chất 16αH-17,19-ent-kauranediol (134), 13-hydroxy-16-ent-kauren-19-al (135), 16-ent-kauren-19-ol (136) chống lại hai dòng tế bào ung thư K562 và L-929. Hợp chất 16-ent-kauren-19-ol (136) chọn lọc nhất cho hoạt tính này IC₅₀ = 6,8 µg/ml [23].

Các loài Rabdosia ở Trung Quốc được sử dụng trong y học cổ truyền như tác nhân chống ung thư và chống viêm nhiễm. Các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu thành phần hóa học của lá và thân cùng các hoạt tính sinh học đối với các loài Rabdosia khác nhau, đặc biệt là Rabdosia rubescens (Hemsl.) Hara. Các kauran diterpen như oridonin (137) và ponicidin (138) là những chất độc tế bào chính trong các loài Rabdosia [32].



137 138

Các hợp chất 139, 140, 144, 145 và 146 tách ra từ ngọn của Isodon enanderianus gây độc tế bào mạnh lên dòng tế bào K562 với IC₅₀ lần lượt là 0,67; 0,16; 0,59; 0,13; 0,87 µg/ml. Các hợp chất 141 và 142 không gây độc tế bào đối với dòng tế bào K562 [38].

		R1	R2	R3	R4	R5
	139	OH	OAc	OH	H	=O
	140	OAc	H	OH	H	=O
	143	OAc	H	OH	H	β-OH
	144 145 146	OAc OAc OH	H H OAc	H H H	OH OH H	β-OH =O =O