Thông tin Đề tài

Tên đề tài Nghiên cứu khai thác dược liệu từ Hải miên ở vùng biển Đông bắc Việt Nam theo định hướng hoạt tính diệt tế bào ung thư
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Viện Hóa sinh biển
Thuộc Danh mục đề tài Đề tài độc lập cấp Viện Hàn lâm KHCNVN
Họ và tên PGS. TS. Phan Văn Kiệm
Thời gian thực hiện 01/01/2013 - 01/01/2015
Tổng kinh phí 5.800 triệu đồng
Xếp loại Xuất sắc
Mục tiêu đề tài
  • Xây dựng được quy trình phân lập các hoạt chất có hoạt tính diệt tế bào ung thư
  • Lựa chọn được loài dược liệu từ hải miên có chứa nhiều hoạt chất có khả năng diệt tế bào ung thư nhằm tạo chế phẩm
Kết quả chính của đề tài

Về khoa học:

  • Phối hợp tổ chức 6 đợt thu mẫu tại vùng đảo của Hải Phòng và Quảng Ninh, thu được 73 mẫu hải miên
  • Đã tạo 50 dịch chiết methanol và sàng lọc hoạt tính gây độc tế bào của 50 mẫu dịch chiết để làm cơ sở lựa chọn 10 mẫu hải miên có hoạt tính tốt
  • Đã tiến hành nghiên cứu thành phần và xác định cấu trúc hóa học của 10 mẫu hải miên Dysidea fragilis, Ircinia echinata, Biemna megalosigma, Haliclona varia, H. oculata, H. cinerea, Tethya aurantium, Neamphius huxleyi, Acanthella obtusa và Gelliodes fibulata. Đã phân lập và xác định được cấu trúc hóa học của 97 hợp chất từ 10 mẫu trên trong đó có 14 hợp chất mới là DF1-DF8, BM1-BM-5 và IE3.
  • Đã đánh giá hoạt tính gây độc tế bào của các chất phân lập được trên 8 dòng tế bào ung thư vú MCF-7, ung thư biểu mô KB, ung thư phổi LU-1, ung thư da SK-MeL-2, tuyến tiền liệt PC-3 và LNCaP, HL-60 và ung thư gan HepG-2. Các hợp chất DF13, DF14,IE11,IE12, IE13 và HV2 có thể hiện hoạt tính gây độc tế bào mạnh trên các dòng thế bào thử nghiệm (giá trị IC50 từ 8.0 đến 15.0 µg/mL). Các hợp chất DF3, IE1-IE5, BM6, HV1, HV1-HV4, HO1, HO2, HCA4, NH1-NH7 thể hiện hoạt tính trung bình.

Về ứng dụng:

  • Đã lựa chọn được hoạt chất IE11 để xây dựng qui trình phân lập lượng lớn cũng như lựa chọn 2 loài hải miên Ircinia echinata và Haliclona varia làm đối tượng nghiên cứu tạo phân đoạn để nghiên cứu độc tính cấp, độc tính bán trường diễn và khả năng kháng u in vivio
  • Kết quả nghiên cứu độc tính cấp đã xác định được liều độc cấp của HC1 với LD50 = 3411mg/kgP; của PĐ1 với LD50> 5700 mg/kgP và của PĐ2 với LD50> 6000 mg/kgP
  • Kết quả nghiên cứu độc tính bán trường diễn cho thấy cả HC1, PĐ1 và PĐ2 đều an toàn ở các mức liều sử dụng trong thời gian 60 ngày
  • Kết quả nghiên cứu khả năng kháng u in vivo cho thấy:
    • Hoạt chất HC1 có khả năng giảm sự phát triển của khối u tuy nhiên hoạt chất HC1 không tăng được thời gian sống và ngăn được sự di căn của tế bào ung thư đến các cơ quan nội tạng
    • Phân đoạn PĐ2 tuy không thể hiện rõ sự ức chế phát triển của khối u tuy nhiên PĐ2 đã phần nào tăng được thời gian sống; cải thiện được phần nào chức năng tạo huyết và điều hòa miễn dịch cũng như đã thể hiện được khả năng ức chế sự di căn của tế bào ung thư đến các cơ quan nội tạng ở mức liều 200 mg/kgP
    • Phân đoạn PĐ1 đã thể hiện rõ khả năng ức chế sự phát triển của khối u với thể tích giảm là 38,98% và 64,30% ở các mức liều tương ứng 100 mg/kgP và 200 mg/kgP sau 30 ngày. Bên cạnh đó, PĐ1 còn có thể kéo dài thời gian sống của chuột; cải thiện được phần nào chức năng tạo huyết và điều hòa miễn dịch cũng như đã thể hiện được khả năng ức chế tốt sự di căn của tế bào ung thư đế các cơ quan nội tạng.
Những đóng góp mới
  • Đã phần nào cho thấy mức độ đa dạng sinh học và tiềm năng khai thác của dược liệu biển hải miên ở vùng biển Đông Bắc. Trên 20 loài lần đầu tiên được thông báo ở Việt Nam
  • Lần đầu tiên nghiên cứu về thành phần hóa học và hoạt tính gây độc tế bào trên 8 dòng tế bào ung thư của 9 loài hải miên Dysidea fragilis, Biemna megalosigma, Haliclona varia, H. oculata, H. cinerea, Tethya aurantium, Neamphius huxleyi, Acanthella obtusa và Gelliodes fibulata của Việt Nam; trong đó có 5 loài lần đầu tiên được nghiên cứu trên thế giới
  • Đã đóng góp thêm được 14 hợp chất mới cho cơ sở dữ liệu về nguồn dược liệu hải miên
  • Đã công bố được 05 công trình trên các tạp chí chuyên ngành quốc tế: Magnetic Resonance in Chemistry; Natural Product Communications và Letters in Organic Chemistry; công bố được 06 công trinh trên tạp chí chuyên ngành trong nước (Tạp chí Hóa học)
  • Lần đầu nghiên cứu phân lập lượng lớn cũng như đã nghiên cứu được độc tính cấp, độc tính bán trường diễn và khả năng kháng u in vivo của hoạt chất HC1 (IE11) và 2 phân đoạn PĐ1, PĐ2.
Sản phẩm đề tài

Các bài báo đã công bố:

STTTên tác giảTên bài báo/ tạp chí
Các bài tạp chí quốc tế
1Nguyen Xuan Nhiem, Nguyen Thi Cuc, Dan Thi Thuy Hang, Do Thi Trang, Nguyen Hoai Nam, Pham Hai Yen, Do Cong Thung, Vu Kim Thu, Hoang Le Tuan Anh, Bui Huu Tai, Chau Van Minh and Phan Van Kiem1H and 13C NMR assignments of sesquiterpenes from Dysidea fragilis, Magn. Reson. Chem.(2015)
2Nguyen Thi Cuc, Hoang Le Tuan Anh, Dan Thi Thuy Hang, Nguyen Xuan Nhiem, Nguyen Hai Dang, Nguyen Hoai Nam, Pham Hai Yen, Do Cong Thung, Vu Kim Thu, Chau Van Minh and Phan Van KiemSesquiterpenes from the Vietnamese Marine Sponge Dysideafragilis, Natural Product Communications, 2015, 10 (8), 1341-1342
3Phan Van Kiem, Nguyen Thi Viet Thanh, Dan Thi Thuy Hang, Nguyen Thi Cuc, Nguyen Xuan Nhiem, Pham Hai Yen, Hoang Le Tuan Anh, Bui Huu Tai, Do Thi Thao, Chau Van MinhCytotoxic constituents from Vietnamese marine sponge Haliclonaoculata(Linnaeus, 1759), Letters in Organic Chemistry (2015)
4Phan Van Kiem, Duong Thi Dung, Trang Hong Quang, Nguyen Thi Thanh Ngan, Tran Minh Ha, Hoang Le Tuan Anh, Pham Hai Yen, Do Thi Thao, Nguyen Xuan Nhiem, Bui Huu Tai, and Youn Chul KimChemical constituents from Vietnamese sponge Irciniaechinata with their cytotoxic effects against human cancer cells, Letters in Organic Chemistry(2015)
5Phan Van Kiem, Nguyen Thi Cuc, Hoang Le Tuan Anh, Dan Thi Thuy Hang, Nguyen Xuan Nhiem, Bui Huu Tai, Nguyen Hoai Nam, Pham Hai Yen, Do Cong Thung, Vu Kim Thu, Chau Van MinhBisesquiterpenes from the Vietnamese Marine Sponge Dysideafragilis, Natural Product Communications
Các bài tạp chí trong nước
1Nguyen Thi Cuc, Dan Thi Thuy Hang, Duong Thi Dung, Nguyen Xuan Nhiem, Hoang Le Tuan Anh, Pham Hai Yen, Do Cong Thung, Chau Van Minh, Phan Van KiemSesquiterpenes from Marine sponge Dysidea fragilis. Tạp chí Hóa học
2Nguyen Thi Cuc, Dan Thi Thuy Hang, Bui Huu Tai, Nguyen Xuan Nhiem, Hoang Le Tuan Anh, Pham Hai Yen, Vu Van Doan, Chau Van Minh, Phan Van KiemSterols from the Vietnamese Marine sponges Tethya aurantium, Tạp chí Hóa học
3Duong Thi Hai Yen, Do Cong Thung, Dan Thi Thuy Hang, Hoang Le Tuan Anh, Nguyen Xuan Nhiem, Duong Thi Dung, Phan Minh Giang, Bui Huu Tai, Chau Van Minh, Phan Van KiemSterols from the sponges Haliclona varia, Tạp chí Hóa học
4Nguyễn Thị Cúc, Đỗ Công Thung, Hoàng Lê Tuấn Anh, Dương Thị Dung, Phạm Hải Yến, Nguyễn Xuân Nhiệm, Đỗ Thị Trang, Bùi Hữu Tài, Châu Văn Minh, Phan Văn KiệmCác hợp chất steroit từ loài hải miên Dysidea fragilis, Tạp chí Hóa học
5Hoàng Lê Tuấn Anh, Dương Thị Dung, Đỗ Công Thung, Phạm Hải Yến, Nguyễn Xuân Nhiệm, Đan Thị Thúy Hằng, Bùi Hữu Tài, Nguyễn Thị Cúc, Châu Văn Minh, Phan Văn KiệmCác hợp chất sterol từ loài hải miên Gelliodes fibulata, Tạp chí Hóa học
6Dương Thị Hải Yến, Hoàng Lê Tuấn Anh, Phạm Hải Yến, Nguyễn Xuân Nhiệm, Đan Thị Thúy Hằng, Bùi Hữu Tài, Nguyễn Thị Cúc, Châu Văn Minh, Phan Văn KiệmThành phần hóa học loài hải miên Haliclona varia,Tạp chí Hóa học
7Dương Thị Dung, Đỗ Công Thung, Phạm Hải Yến, Nguyễn Xuân Nhiệm, Đỗ Thị Trang,  Đan Thị Thúy Hằng, Bùi Hữu Tài, Hoàng Lê Tuấn Anh, Nguyễn Thị Cúc, Châu Văn Minh, Phan Văn KiệmCác hợp chất sterol từ loài hải miên Ircinia echinata, Tạp chí Hóa học
Hội nghị, hội thảo
1Phan Văn Kiệm,  Hoàng Lê Tuấn Anh, Đan Thị Thúy Hằng, Nguyễn Thị Cúc, Nguyễn Xuân Nhiệm, Phạm Hải Yến, Bùi Hữu Tài, Dương Thị Dung, Dương Thị Hải Yến, Đỗ Thị Trang, Vũ Văn Đoán, Đỗ Công Thung, Đỗ Thị Trang,  Đỗ Thị Thảo, Châu Văn MinhThành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các hợp chất từ loài hải miên Dysidea fragilis, Hội nghị Khoa học dự án trọng điểm VAST.TĐ.ĐAB/13-15
2Phan Văn Kiệm, Hoàng Lê Tuấn Anh, Đan Thị Thúy Hằng, Nguyễn Thị Cúc, Nguyễn Xuân Nhiệm, Phạm Hải Yến, Bùi Hữu Tài, Dương Thị Dung, Dương Thị Hải Yến, Đỗ Thị Trang, Vũ Văn Đoán, Đỗ Công Thung, Đỗ Thị Trang,  Đỗ Thị Thảo, Châu Văn MinhThành phần hóa học và tác dụng gây độc tế bào ung thư của các hợp chất từ loài hải miên Haliclona oculata sinh sống tại vùng biển Đông bắc Việt Nam,  Hội nghị Khoa học dự án trọng điểm VAST.TĐ.ĐAB/13-15
3Nguyen Thi Cuc, Hoang Le Tuan Anh, Dan Thi Thuy Hang, Pham Hai Yen, Bui Huu Tai, Nguyen Xuan Nhiem, Do Cong Thung, Chau Van Minh, Phan Van KiemSesquiterpenes from Marine sponge Dysidea fragilis. Hội nghị Hóa học toàn quốc

Các bằng sáng chế, giải pháp hữu ích:

STTTên tác giảTên sách, nhà xuất bản
1 PGS. TS Phan Văn Kiệm, GS.TS Châu Văn Minh, TS Hoàng Lê Tuấn Anh, TS Nguyễn Xuân Nhiệm, ThS Đan Thị Thúy Hằng, TS Nguyễn Hoài Nam, TS Phạm Hải Yến, TS Bùi Hữu Tài, TS Đỗ Thị Thảo, PGS. TS Đỗ Công ThungHợp chất 3β,3aβ-dihydroxy-2a,9aβ-dimetoxy-2,3,3a,9a-tetrahydrofurodysinin (dysinidine III) và phương pháp phân lập hợp chất này từ loài hải miên Dysidea fragilis
2 PGS. TS Phan Văn Kiệm, GS.TS Châu Văn Minh, TS Hoàng Lê Tuấn Anh, TS Nguyễn Xuân Nhiệm, ThS Dương Thị Dung, TS Nguyễn Hoài Nam, TS Bùi Hữu Tài, TS Đỗ Thị Thảo, PGS. TS Đỗ Công ThungHợp chất 8-hydroxyisovariabilin có tác dụng chống ung thư và phương pháp phân lập hợp chất này từ loài hải miên Ircinia echinata

Các sản phẩm khác:

STTTên học viênTên đề tàiHệ đào tạo
1Nguyễn Thị CúcNghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học một số loài Hải miên ở vùng biển Đông bắc Việt NamTiến sĩ
2Dương Thị Hải YếnNghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học của các hợp chất phân lập từ loài Hải miên Haliclonavaria (Bowerbank, 1875)Thạc sĩ
3Đỗ Thị TrangNghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính sinh học loài Hải miên Ircinia echinataThạc sĩ