Thông tin Đề tài

Tên đề tài Phát triển nhóm nghiên cứu xuất sắc hạng I về nghiên cứu cấu trúc các hợp chất mới có tác dụng kháng viêm từ các cây thuốc chọn lọc
Mã số đề tài NCXS 01.02/22-24
Cơ quan chủ trì (Cơ quan thực hiện) Viện Hóa sinh biển
Thuộc Danh mục đề tài Chương trình phát triển các nhóm nghiên cứu xuất sắc tại Viện Hàn lâm
Họ và tên PGS.TS. Phan Văn Kiệm
Thời gian thực hiện 01/01/2022 - 31/12/2024
Tổng kinh phí 5900 triệu đồng
Xếp loại Đạt loại A
Mục tiêu đề tài

-Phát triển nhóm nghiên cứu mạnh theo một số định hướng nghiên cứu:
+ Nghiên cứu về cấu trúc các hợp chất thiên nhiên: phân lập, xác định cấu trúc nhằm làm rõ thành phần hóa học của 16 loài thực vật, phát hiện các hợp chất có cấu trúc hóa học mới.
+ Nghiên cứu cấu hình tuyệt đối các hợp chất thiên nhiên bằng các phương pháp tiên tiến, sử dụng các mô hình tính toán chuyên dụng
+ Đánh giá hoạt tính kháng viêm của các hợp chất phân lập trên mô hình ức chế sản sinh NO, ức chế biểu hiện của các protein iNOS, pNF-κB, ức chế sản sinh các cytokine như IL-6, TNF-α, COX-2, PGE-2.
+ Nghiên cứu docking phân tử trên các protein iNOS, TNF-α, COX-2

 

Kết quả chính của đề tài

- Về khoa học:
1. Đã thu thập, làm tiêu bản, và định tên khoa học của 16 loài thực vật nghiên cứu bao gồm:  Abelmoschus sagittifolius, Aglaia elaeagnoidea, Ailanthus triphysa, Allium ramosum, Aphanamixis polystachya, Cryptolepis buchananii, Dracaena cambodiana, D. elliptica, D. fragrans, Kadsura induta, Piper mutabile, P. sarmentosum, Schisandra cauliflora, Syzygium attopeuense, S. bullockii, và  S. cerasiforme.
2. Đã tiến hành nghiên cứu thành phần hóa học của 16 loài thực vật lựa chọn, phân lập và xác định được 210 hợp chất khác nhau sử dụng các phương pháp phổ như phổ khối lượng phân giải cao, phổ cộng hưởng từ hạt nhân 1 chiều, 2 chiều, phổ lưỡng sắc tròn, tính toán lý thuyết số liệu phổ (NMR, ECD). Trong số 210 hợp chất xác định được có 67 hợp chất mới.      
3. Áp dụng phương pháp phổ ECD, tính toán lý thuyết phổ ECD theo TD-DFT và NMR theo GIAO trên phần mềm bản quyền Gaussian16 và Spartan18 để xác định cấu hình tuyệt đối của 24 hợp chất mới.
4. Đánh giá tác dụng ức chế sản sinh NO của các hợp chất phân lập được, và tiếp tục đánh giá ảnh hưởng của 04 hợp chất lựa chọn (AP23-AP25, AT1) trên các yếu tố gây viêm khác gồm iNOS, pNF-κB, IL-6, TNF-α, COX2, và PGE2.
5. Thực hiện molecular docking nhóm hợp chất dibenzocyclooctadiene lignan trên các protein iNOS, TNF-α, COX2 và đề xuất nhóm hợp chất này có khả năng tương tác tốt với vùng hoạt động của iNOS và TNF-α nhưng chúng tương tác kém với vùng hoạt động của COX2
- Về ứng dụng:
6. Đã xác định được hai hợp chất từ loài Abelmoschus sagittifolius (AS1 và AS8) và phân tích hàm lượng của chúng có trong mẫu rễ củ loài này là 15.37×10-3 % (0.1537 mg/g) dược liệu khô và 9.59×10-3 % (0.0959 mg/g) dược liệu khô, ứng dụng làm các hợp chất biomarker trong chuẩn hóa và đánh giá chất lượng các sản phẩm có chứa được liệu này
7. Cấu trúc hóa học của các hợp chất và tác dụng kháng viêm in vitro, in silico là cơ sở cho các nghiên cứu ứng dụng.

 

Những đóng góp mới

Những đóng góp mới của đề tài:
- Phân lập và xác định cấu trúc hóa học của 67 hợp chất mới.
- Xác định được 3 hợp chất (AP23-AP25) với bộ khung carbon mới.
- Xác định cấu hình tuyệt đối của 24 hợp chất mới dựa trên phân tích phổ ECD, NMR theo thực nghiệm và tính toán lý thuyết (theo TD-DFT và GIAO) trên phần mềm Gaussian16 và Spartan16.

*** Sản phẩm cụ thể giao nộp:

- Các bài báo đã công bố:
a) Các bài báo quốc tế trong tạp chí thuộc danh mục SCIE
1.    B. H. Tai, N. A. Bang, P. H. Yen, D. T. H. Yen, N. T. Cuc, D. T. Dung, P. T. T. Huong, D. T. Trang, N. X. Nhiem, N. T. Cuong, P. V. Kiem. Undescribed sesquiterpene-diterpene heterodimers from the fruits of Aphanamixis polystachya selectively modulate inflammatory markers in RAW 264.7 cells, Phytochemistry, 2024, 220, 113997 (Q1, IF = 3.8).
2.    N. A. Bang, D. T. H. Yen, D. T. T. Hang, P. H. Yen, N. H. Hoang, D. T. Trang, D. T. Dung, N. T. Cuc, N. T. Cuong, N. X. Nhiem, B. H. Tai, P. V. Kiem. New diterpene lactone derivatives from Aphanamixis polystachya leaves inhibit nitric oxide production in RAW 264.7 cells, RSC Adv., 2024, 14, 20536-20542 (Q1, IF = 3.9).
3.    B. H. Tai, P. H. Yen, N. H. Hoang, P. T. Thanh Huong, N. V. Dung, B. V. Thanh, N. T. Cuong, N. A. Bang, N. X. Nhiem, P. V. Kiem. New dibenzocyclooctadiene lignans from Kadsura induta with their anti-inflammatory activity, RSC Adv., 2022, 12, 25433-25439 (Q1, IF = 4.036).
4.    B. H. Tai, B. H. Ninh, P. H. Yen, D. T. Dung, N. H. Hoang, N. X. Nhiem, N. Van Tuyen, L. T. Anh, P. Van Kiem. New nitric oxide production inhibitors from Syzygium bullockii, J. Nat. Med., 2023, 77, 964-971 (Q1, IF = 3.192).
5.    N. A. Bang, N. D. Duy, B. H. Tai, N. T. K. Thuy, P. H. Yen, D. T. Dung, N. H. Hoang, N. X. Nhiem, N. K. Ban, P. V. Kiem. Cryptobuchanosides A-G: seven previously undescribed triterpene glycosides from Cryptolepis buchananii R.Br. ex Roem. and Schult. with nitric oxide production inhibition activity, J. Nat. Med., 2024, 78, 741-752 (Q1, IF = 3.3).
6.    P. V. Kiem, N. X. Nhiem, N. H. Hoang, N. A. Bang, P. H. Yen, D. T. Trang, D. T. Dung, N. T. Cuc, P. T. T. Huong, B. H. Tai. Undescribed (2-7′)-neolignans and polyoxygenated cyclohexene glycosides from the aerial parts of Piper mutabile C. DC. and their inhibitory effects on nitric oxide production, Fitoterapia, 2024, 175, 105903 (Q2, IF = 3.4).
7.    D. T. H. Yen, B. H. Tai, P. H. Yen, N. X. Nhiem, N. T. Cuong, N. V. Dung, P. T. T. Huong, P. V. Cuong, P. V. Kiem. Furostane Saponins from the Seeds of Allium ramosum and Their Lipid Accumulation Inhibitory Activity, Chem. Biodiversity, 2022, 19, e202200590 (Q2, IF = 2.408).
8.    P. H. Yen, N. H. Hoang, N. X. Nhiem, P. T. Thanh Huong, D. T. Dung, N. T. Cuc, N. T. Cuong, B. V. Thanh, B. H. Tai, P. V. Kiem. Dimethylbutyrylated Dibenzocyclooctadiene Lignans from the Fruits of Schisandra cauliflora Inhibit NO Production in LPS-Activated RAW264.7 Cells, Chem. Biodiversity, 2023, 20, e202300372 (Q2, IF = 2.745).
9.    B. H. Ninh, D. T. Dung, B. H. Tai, P. H. Yen, N. X. Nhiem, T. T. T. Hien, D. T. Trang, N. V. Tuyen, L. T. Anh, N. T. Hoai, P. V. Kiem. New Isopropyl Chromone and Flavanone Glucoside Compounds from the Leaves of Syzygium cerasiforme (Blume) Merr. & L.M.Perry and Their Inhibition of Nitric Oxide Production, Chem. Biodiversity, 2023, 20, e202201048 (Q2, IF = 2.745).
10.    P. V. Kiem, B. H. Ninh, B. H. Tai, N. X. Nhiem, P. H. Yen, N. H. Hoang, D. T. Trang, D. T. Dung, N. V. Tuyen, L. T. Anh. Undescribed Phenolic Glycosides from Syzygium attopeuense and Their Inhibition of Nitric Oxide Production, Chem. Biodiversity, 2023, 20, e202301037 (Q2, IF = 2.9).
11.    N. D. Duy, N. A. Bang, P. H. Yen, D. T. Trang, B. T. N. Trang, N. T. K. Thuy, N. T. Cuc, N. X. Nhiem, P. V. Kiem, N. K. Ban, B. H. Tai. Four New Pentacyclic Triterpene Glycosides Isolated from the Fruits of Cryptolepis buchananii R.Br. ex Roem. & Schult and Their Inhibition of NO Production in LPS-activated RAW264.7 Cells, Chem. Biodiversity, 2023, 20, e202301683 (Q2, IF = 2.9).
12.    P. H. Yen, B. H. Tai, N. H. Hoang, D. T. Dung, N. X. Nhiem, D. T. H. Yen, P. T. T. Huong, N. V. Dung, D. T. T. Hang, N. T. Ha, D. T. Trang, V. K. Thu, P. V. Kiem. Four New Steroidal Saponins from the Roots of Dracaena cambodiana with NO Production Inhibition Activity in LPS Activated RAW 264.7 Cells, Chem. Biodiversity, 2024, 21, e202301963 (Q2, IF = 2.9).
13.    N. H. Hoang, P. H. Yen, D. T. Trang, D. T. Dung, N. T. Cuc, N. A. Bang, B. T. N. Trang, N. X. Nhiem, B. H. Tai, P. V. Kiem. Four Steroidal Saponins from the Trunks of Dracaena cambodiana with Inhibition of NO Production in LPS Activated RAW264.7 Cells, Chem. Biodiversity, 2024, 21, e202301764 (Q2, IF = 2.9).
14.    N. A. Bang, D. T. T. Hang, D. T. H. Yen, N. H. Hoang, D. T. Dung, N. T. Cuong, P. H. Yen, N. X. Nhiem, B. H. Tai, P. V. Kiem. Four Unidentified Compounds Isolated from the Stem Barks of Aphanamixis polystachya and Their NO Production Inhibition in LPS Activated RAW 264.7 Cells, Chem. Biodiversity, 2024, 21, e202401118 (Q2, IF = 2.9).
15.    N. H. Hoang, D. T. Trang, N. A. Bang, P. H. Yen, D. T. Dung, N. X. Nhiem, L. T. Huyen, P. T. T. Huong, D. T. H. Yen, B. H. Tai, P. V. Kiem. Three New Sesquiterpenes from the Leaves of Aglaia elaeagnoidea with NO Inhibitory Activity, Chem. Biodiversity, https://doi.org/10.1002/cbdv.202402159 (Q2, IF = 2.3).
16.    N. D. Duy, D. T. Dung, D. T. Trang, N. A. Bang, P. H. Yen, N. X. Nhiem, N. T. Cuc, P. T. T. Huong, N. V. Dung, N. H. Hoang, D. T. H. Yen, N. T. K. Thuy, N. T. Cuong, B. H. Tai, P. V. Kiem. Four New Tirucallane Triterpenoids from the Leaves of Ailanthus Triphysa with Anti-Inflammatory Activities, Chem. Biodiversity, https://doi.org/10.1002/cbdv.202402584 (Q2, IF = 2.3).

b) Các bài báo đăng trên tạp chí thuộc danh mục SCOPUS
1.    B. H. Ninh, D. T. Dung, N. V. Tuyen, B. H. Tai, P. V. Kiem. Chemical constituents of Syzygium cerasiforme leaves and their nitric oxide inhibitory activity in LPS-activated RAW264.7 cells, Vietnam J. Chem., 2024, 62, 55-60.
- Các bằng sáng chế, giải pháp hữu ích:
1.  Phan Văn Kiệm, Bùi Hữu Tài, Ngô Anh Bằng, Phạm Hải Yến, Dương Thị Hải Yến, Nguyễn Thị Cúc, Dương Thị Dung, Phan Thị Thanh Hương, Đỗ Thị Trang, Nguyễn Xuân Nhiệm, Hợp chất dime sesquitecpen-ditecpen có tác dụng kháng viêm và phương pháp phân lập hợp chất này từ loài Aphanamixis polystachya. Hồ sơ đăng ký sáng chế số 1-2024-02063, ngày 21 tháng 03 năm 2024.

- Các sản phẩm cụ thể (lưu giữ tại Viện Hóa sinh biển):
[1]. Tiêu bản 16 loài thực vật lựa chọn.
[2]. Báo cáo kết quả nghiên cứu thành phần hóa học của 16 loài thực vật lựa chọn
[3]. Báo cáo kết quả đánh giá tác dụng kháng viêm in vitro, in silico của các hợp chất lựa chọn trên các mô hình ức chế sản sinh NO, ức chế biểu hiện iNOS, pNF-κB, IL-6, TNF-α, COX2, PGE-2.
- Các sản phẩm khác: Đào tạo sau đại học
[1]. TS. Bùi Hải Ninh, Đã nhận bằng tiến sỹ, Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam
[2]. NCS. Ngô Anh Bằng, NCS năm thứ ba, Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam
[3]. NCS. Nguyễn Đức Duy, NCS năm thứ hai, Học viện Khoa học và Công nghệ, Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam

Địa chỉ ứng dụng

Đề nghị áp dụng phương pháp xác định hàm lượng và 02 hợp chất AS1 và AS8 từ loài Abelmoschus sagittifolius làm hợp chất biomarker cho chuẩn hóa và đánh giá chất lượng sản phẩm có chứa dược liệu này.

*** Kiến nghị của chủ nhiệm đề tài:

-Đề tài đã thực hiện đúng tiến độ và hoàn thành tốt các mục tiêu đề ra. Một số nội dung đạt được vượt so với thuyết minh. Chủ nhiệm đề tài kính đề nghị Viện Hàn lâm KHCN Việt Nam cho phép được nghiệm thu đề tài.
- Kết quả nghiên cứu thành phần hóa học đã phát hiện 67 hợp chất mới cho thấy giá trị cao về thành phần hóa học từ thực vật của Việt Nam. Do vậy, cần tiếp tục các nghiên cứu về hóa học các hợp chất thiên nhiên để bổ sung các hợp chất mới phục vụ cho nghiên cứu và phát triển thuốc, nâng cao giá trị nguồn tài nguyên thực vật của Việt Nam.
- Cấu hình tuyệt đối của các hợp chất mới được xác định thành công bằng phương pháp tính toán phổ NMR và ECD trên phần mềm Gaussian và Spartan. Đây là phương pháp tiên tiến hiện nay và cần thiết để đáp ứng cho các công bố khoa học có chất lượng cao, cần tiếp tục đẩy mạnh và mở rộng hướng nghiên cứu này.

 

Ảnh nổi bật đề tài
1746504845433-pvankiem.jpg