Đề tài Nghiên cứu tác dụng ức chế enzym αglucosidase của cây Chè vằng (Jasminum subtriplinerve) trên mô hình in vitro và in silico nghiên cứu nhằm đánh giá tác dụng ức chế enzym α-glucosidase của cây Chè vằng trên mô hình in vitro; xác định những hợp chất trong cây Chè vằng có tác dụng ức chế enzym αglucosidase bằng phương pháp docking phân tử.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC LÊ MINH NGỌC NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG ỨC CHẾ ENZYM α – GLUCOSIDASE CỦA CÂY CHÈ VẰNG (Jasminum subtriplinerve) TRÊN MƠ HÌNH IN VITRO VÀ IN SILICO KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC HÀ NỘI - 2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC LÊ MINH NGỌC NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG ỨC CHẾ ENZYM α – GLUCOSIDASE CỦA CÂY CHÈ VẰNG (Jasminum subtriplinerve) TRÊN MƠ HÌNH IN VITRO VÀ IN SILICO KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC KHÓA: QH.2017.Y NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS.TS BÙI THANH TÙNG HÀ NỘI - 2022 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin trân trọng cảm ơn Ban chủ nhiệm Trường Đại học Y Dược – Đại học Quốc gia Hà Nội, toàn thể thầy cô giáo công tác trường tạo điều kiện cho học tập tận tâm truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm quý báu, giúp đỡ suốt năm học trường Tôi xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô môn Dược lý tạo điều kiện để tơi thực đề tài khố luận tốt nghiệp Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc gửi lời cảm ơn trân trọng đến PGS.TS Bùi Thanh Tùng, Bộ môn Dược lý, Trường Đại học Y Dược Thầy người trực tiếp hướng dẫn ln tận tình bảo, giúp đỡ tơi suốt q trình làm đề tài Bên cạnh đó, thầy đưa lời khuyên, kinh nghiệm để giúp định hướng cho tương lai sau Đồng thời, xin chân thành cảm ơn tập thể cán Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam giúp đỡ tơi q trình làm thực nghiệm cho đề tài Tiếp đến, xin gửi lời cảm ơn đến bạn Nguyễn Bảo Kim – sinh viên lớp Dược học khố QH.2018.Y nhiệt tình hỗ trợ tơi nhiều Qua đây, xin gửi lời cảm ơn tới gia đình bạn bè ln bên cạnh động viên, quan tâm hỗ trợ tơi q trình thực nghiên cứu Tuy có nhiều cố gắng, kiến thức kinh nghiệm tơi cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót đề tài nghiên cứu Kính mong nhận lời nhận xét, góp ý q thầy để Khố luận tốt nghiệp tơi hồn thiện Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 22 tháng 06 năm 2022 Sinh viên Lê Minh Ngọc DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ĐTĐ Đái tháo đường ADA Hiệp hội Đái tháo đường Hoa Kỳ AG Alpha-glucosidase GH Glycoside hydrolase AGIs Chất ức chế alpha-glucosidase (Alpha-glucosidase inhibitors) DPPH 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl MIC Nồng độ ức chế tối thiểu (Minimum Inhibitory Concentration) IC50 Nồng độ ức chế 50% (Inhibitory Concentration 50%) EtOH Ethanol EtOAc Ethyl acetate n-BuOH N-butanol TG Triglyceride TC Cholesterol toàn phần LDL Lipoprotein tỉ trọng thấp VLDL Lipoprotein tỉ trọng thấp CSDL Cơ sở liệu DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Tác dụng ức chế enzym α-glucosidase mẫu nghiên cứu 23 Bảng 3.2 Kết docking 39 hợp chất thành phần Chè vằng vào enzym α-glucosidase 25 Bảng 3.3 Liên kết hợp chất tiềm với acid amin enzym αglucosidase 26 Bảng 3.4 Kết đánh giá quy tắc tiêu chí Lipinski 27 Bảng 3.5 Kết dự đoán ADMET 28 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Cấu trúc khơng gian ba chiều GH13 Agases Hình 1.2 Cấu trúc không gian 3D GH31 Agases Hình 1.3 Cấu trúc hoạt chất acarbose, miglitol Hình 1.4 Đặc điểm thực vật Chè vằng 12 Hình 1.5 Cấu trúc hoá học terpene glycosides 13 Hình 2.1 Lá Chè vằng phơi khơ (Jasminum subtriplinerve)……… … 16 Hình 2.2 Mô hệ thống sàng lọc ảo hợp chất ức chế α-glucosidase 19 Hình 3.1 Quy trình kết chiết cao Chè vằng……………………………… 22 Hình 3.2 Vùng hoạt động Isomaltase 24 Hình 3.3 Kết re-docked α-D-glucopyranose 24 Hình 3.4 Hình ảnh ba chiều (3D) tương tác bề mặt thụ thể phối tử vị trí hoạt động α-glucosidase 29 Hình 3.5 Hình ảnh tương tác hai chiều hợp chất tiềm với α-glucosidase 30 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH VẼ MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Bệnh đái tháo đường 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Phân loại 1.1.3 Cơ chế bệnh sinh 1.1.4 Các biến chứng bệnh ĐTĐ 1.1.5 Điều trị bệnh ĐTĐ 1.2 Enzym α-glucosidase chất ức chế enzym α-glucosidase 1.2.1 Enzym α-glucosidase 1.2.2 Chất ức chế enzym α-glucosidase 1.3 Phương pháp docking phân tử 1.3.1 Khái niệm 1.3.2 Quy trình docking 1.3.3 Quy tắc Lipinski hợp chất giống thuốc 10 1.3.4 Dự đốn thơng số dược động học độc tính 10 1.4 Cây Chè vằng - Jasminum subtriplinerve 11 1.4.1 Vị trí phân loại Chè vằng 11 1.4.2 Đặc điểm thực vật vị trí phân bố 11 1.4.3 Thành phần hoá học 12 1.4.4 Tác dụng sinh học 14 1.4.5 Công dụng 15 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 2.1 Đối tượng, nguyên vật liệu thiết bị nghiên cứu 16 2.1.1 Nghiên cứu mơ hình in vitro 16 2.1.2 Nghiên cứu mơ hình in silico 17 2.2 Phương pháp nghiên cứu 18 2.2.1 Nghiên cứu mơ hình in vitro 18 2.2.2 Nghiên cứu mơ hình in silico 19 CHƯƠNG KẾT QUẢ 22 3.1 Kết trình chiết cao Chè vằng 22 3.2 Đánh giá tác dụng ức chế enzym α-glucosidase Chè vằng mơ hình in vitro 23 3.3 Đánh giá tác dụng ức chế enzym α-glucosidase hợp chất Chè vằng phương pháp docking phân tử 24 3.3.1 Đánh giá mơ hình Docking 24 3.3.2 Tiến hành docking hợp chất có tiềm ức chế alphaglucosidase…………………………………………………………………… 24 3.3.3 Kết đánh giá quy tắc tiêu chí Lipinski 27 3.3.4 Dự đốn đặc tính hấp thu, phân bố, chuyển hóa, thải trừ độc tính (ADMET) 28 CHƯƠNG BÀN LUẬN 31 4.1 Về tác dụng ức chế enzym α-glucosidase 31 4.2 Về phương pháp sàng lọc ảo 32 4.3 Về kỹ thuật docking phân tử 32 4.4 Về kết sàng lọc ảo 33 4.4.1 Astragalin 34 4.4.2 Isoquercitrin 35 4.4.3 Verbascoside 35 4.4.4 Stigmasterol 35 KẾT LUẬN 36 ĐỀ XUẤT 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 MỞ ĐẦU Ngày nay, với phát triển khoa học kỹ thuật, đời sống người khơng ngừng thay đổi mặt văn hố, xã hội hay chăm sóc sức khoẻ Theo đó, mơ hình bệnh tật Việt Nam có thay đổi, bệnh khơng truyền nhiễm có xu hướng gia tăng nhanh chóng Theo thống kê Hiệp hội đái tháo đường quốc tế, tính đến năm 2021, giới có 537 triệu người trưởng thành từ 20-79 tuổi sống chung với bệnh tiểu đường Tại Việt Nam, bệnh đái tháo đường dự báo trở thành bảy bệnh gây tử vong tàn tật hàng đầu Việt Nam vào năm 2030 Hiện nay, để kiểm soát mức đường huyết điều trị bệnh tiểu đường, nhiều nghiên cứu ức chế enzym α-glucosidase chiến lược điều trị tiềm Enzym α-glucosidase (AG) đóng vai trị quan trọng q trình thủy phân tinh bột thành glucose Tuy nhiên, hợp chất ức chế AG miglitol, metformin acarbose gây nhiều tác dụng phụ nghiêm trọng Vì vậy, việc tìm kiếm hợp chất nguồn gốc thiên nhiên an toàn hiệu điều trị đái tháo đường ngày trở nên cấp thiết Tại Việt Nam, nhiều dược liệu có chứa hợp chất có tác dụng sinh học flavonoid, anthocyanosid, tannin, polyphenol…được dùng làm thực phẩm, nước uống bổ dưỡng, giải độc ngày, có Chè vằng Các tác dụng sinh học Chè vằng nghiên cứu trước kháng khuẩn, chống oxy hóa gây độc tế bào Tuy nhiên, Việt Nam chưa có nhiều nghiên cứu tác dụng hạ đường huyết Chè vằng để phục vụ cho việc phát triển thành sản phẩm tiềm hỗ trợ điều trị bệnh tiểu đường Bên cạnh đó, docking phân tử trở thành công cụ hiệu việc khám phá phát triển loại thuốc Do vậy, đề tài nghiên cứu khoa học: “Nghiên cứu tác dụng ức chế enzym αglucosidase Chè vằng (Jasminum subtriplinerve) mơ hình in vitro in silico” thực nhằm mục tiêu sau: Đánh giá tác dụng ức chế enzym α-glucosidase Chè vằng mô hình in vitro Xác định hợp chất Chè vằng có tác dụng ức chế enzym αglucosidase phương pháp docking phân tử CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Bệnh đái tháo đường 1.1.1 Khái niệm Đái tháo đường hội chứng rối loạn chuyển hóa không đồng nhất, đặc trưng tăng glucose huyết rối loạn tiết insulin hay giảm hoạt tính insulin, hai Tăng glucose mạn tính thời gian dài gây nên rối loạn chuyển hóa carbohydrate, protide, lipide, gây tổn thương nhiều quan khác nhau, đặc biệt tim mạch máu, thận, mắt, thần kinh Bệnh đái tháo đường nguyên nhân gây tử vong hàng đầu tồn giới, cần chẩn đốn, phát điều trị theo nguyên tắc để đảm bảo sức khoẻ chất lượng sống 1.1.2 Phân loại Theo Hiệp hội Đái tháo đường Hoa Kỳ (ADA) năm 2022, ĐTĐ phân thành loại sau 7: - ĐTĐ tuýp 1: gọi ĐTĐ phụ thuộc insulin hay ĐTĐ ngưởi trẻ, - - gây phá hủy tế bào β đảo tuỵ, thường dẫn đến thiếu insulin tuyệt đối ĐTĐ 2: hay cịn gọi ĐTĐ khơng phụ thuộc insulin, giảm chức tế bào beta tụy tiến triển tảng đề kháng insulin ĐTĐ thai kỳ: chẩn đoán vào giai đoạn thứ hai thứ ba thai kỳ mà trước thời kỳ mang thai khơng có dấu hiệu rõ ràng bệnh đái tháo đường ĐTĐ nguyên nhân khác: nguyên nhân khác gồm hội chứng đái tháo đường đơn gen , bệnh tuyến tuỵ ngoại tiết, bệnh nội tiết, thuốc, hoá chất sử dụng glucocorticoid, điều trị HIV/AIDS sau cấy ghép nội tạng 1.1.3 Cơ chế bệnh sinh 1.1.3.1 Cơ chế bệnh sinh ĐTĐ typ Đái tháo đường typ tình trạng đặc trưng phá hủy tế bào β đảo tụy thông qua hệ thống trung gian miễn dịch, dẫn đến tình trạng thiếu hụt insulin Cụ thể, tế bào bạch huyết bao quanh tiểu đảo (viêm quanh mơ) sau vào bên tiểu đảo, gây suy giảm tế bào β kết dẫn đến tiểu đường typ ... đề tài nghiên cứu khoa học: ? ?Nghiên cứu tác dụng ức chế enzym αglucosidase Chè vằng (Jasminum subtriplinerve) mô hình in vitro in silico? ?? thực nhằm mục tiêu sau: Đánh giá tác dụng ức chế enzym. .. DƯỢC LÊ MINH NGỌC NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG ỨC CHẾ ENZYM α – GLUCOSIDASE CỦA CÂY CHÈ VẰNG (Jasminum subtriplinerve) TRÊN MƠ HÌNH IN VITRO VÀ IN SILICO KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH DƯỢC HỌC KHÓA:... chiết cao Chè vằng 22 3.2 Đánh giá tác dụng ức chế enzym α-glucosidase Chè vằng mơ hình in vitro 23 3.3 Đánh giá tác dụng ức chế enzym α-glucosidase hợp chất Chè vằng phương