Nghiên cứu thành phần hóa học và khả năng ức chế enzyme α glucosidase của lá vẹt tách (bruguiera parviflora) nghiên cứu khoa học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP HỒ CHÍ MINH - - BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ENZYME α-GLUCOSIDASE CỦA LÁ VẸT TÁCH (Bruguiera parviflora) ã số: 15 Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ENZYME α-GLUCOSIDASE CỦA LÁ VẸT TÁCH (Bruguiera parviflora) Mã số: 15 CNĐT: HUỲNH TẤN LỘC KHOA:CÔNG NGHỆ SINH HỌC THÀNH VIÊN: ĐỖ THỊ NGỌC MAI HUỲNH THỊ KIM TRINH TRƢƠNG THỊ THÙY ĐANG BÙI THANH TÙNG GVHD: ThS NGUYỄN THỊ LỆ THỦY Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2018 MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT i DANH MỤC BẢNG ii DANH MỤC HÌNH VẼ iii ĐẶT VẤN ĐỀ PHẦN I : TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ CHI VẸT (BRUGUIERA) .3 1.1.1 Đặc điểm thực vật học 1.1.1.1 Phân loại khoa học .3 1.1.1.2 Đặc điểm hình thái 1.1.1.3 Phân bố .4 1.1.1.4 Giá trị kinh tế 1.1.2 Tình hình nghiên cứu ngồi nƣớc chi Bruguiera .4 1.1.2.1 Cây Vẹt Trụ (Bruguiera cylindrica 1.1.2.2 Vẹt Dù (Bruguiera gymnorrhiza) .6 1.1.2.3 Cây Vẹt Đen (Bruguiera sexangula) 10 1.1.2.4 Cây Vẹt Tách (Bruguiera parviflora) 12 1.2 TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT 13 1.2.1 Nguyên tắc tách chiết[32] 13 1.2.2 Kỹ thuật chiết rắn – lỏng[32] 13 1.2.2.1 Kỹ thuật ngấm kiệt 13 1.2.2.2 Kỹ thuật ngâm dầm 13 1.2.3 Kỹ thuật chiết pha rắn[32] 14 1.2.4 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình tách chiết nguyên liệu[32] 14 1.2.4.1 Lựa chọn dung môi để tách chiết .14 1.2.4.2 Nhiệt độ tách chiết 15 1.2.4.3 Thời gian tách chiết 15 1.2.4.4 Độ mịn nguyên liệu 15 1.3 BỆNH ĐÁI THÁO ĐƢỜNG .16 1.3.1 Khái niệm 16 1.3.2 Phân loại[32] 16 1.3.3 Phƣơng pháp điều trị 16 1.3.3.1 Phương pháp điều trị đái tháo đường loại 1: 16 1.3.3.2 Phương pháp điều trị đái tháo đường loại 2: 17 1.4 TỔNG QUAN VỀ ENZYME α - GLUCOSIDASE 18 1.4.1 Enzyme α – glucosidase[1] 18 1.4.2 Chất ức chế enzyme[1] 18 PHẦN II : VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 VẬT LIỆU .21 2.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu 21 2.1.2 Địa điểm nghiên cứu 21 2.1.3 Hóa chất thiết bị 21 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .22 2.2.3 Phƣơng pháp cô lập hợp chất [32] 22 2.2.4 Phƣơng pháp xác định cấu trúc hóa học hợp chất 23 2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .24 2.3.1 Quy trình điều chế cao tổng 24 3.1.1 Quy trình điều chế cao tổng từ Vẹt tách (Bruguiera parviflora ) 24 2.3.1.2 Thuyết minh quy trình 25 2.3.2 Quy trình điều chế cao phân đoạn 25 2.3.2.1 Quy trình điều chế cao phân đoạn 25 2.3.2.2 Thuyết minh quy trình 25 2.3.3 Nghiên cứu khả ức chế hoạt tính enzyme α - glucosidase từ cao chiết Vẹt Tách 27 2.3.3.1 Mục đích 27 2.3.3.2 Bố trí thí nghiệm .27 2.4.4 Tiến hành thí nghiệm 28 PHẦN III : KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30 3.1 Kết điều chế cao tổng từ Vẹt tách .30 3.2 Kết điều chế cao phân đoạn từ cao tổng .30 3.3 Kết nghiên cứu khả thử hoạt tính ức chế enzyme α – glucosidase cao chiết từ Vẹt tách 30 3.4 Kết nghiên cứu cô lập hợp chất Vẹt tách .33 3.5 Kết phân tích đặc điểm cấu trúc hóa học hợp chất lập từ Vẹt tách 38 3.5.1 Hợp chất BPE01 38 3.5.2 Hợp chất BPE02 40 3.5.3 Hợp chất BPE03 42 3.5.4 Hợp chất BPE04 44 3.5.5 Hợp chất BPE05 46 PHẦN 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 48 4.1 KẾT LUẬN 48 4.2 KIẾN NGHỊ 49 PHỤ LỤC V DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng anh Tiếng việt CC Column Chromatography Phương pháp sắc ký d Doublet Mũi đôi DMSO DiMethyl SulfOxide EA Ethyl Acetate (EtOAc) HR-ESI-MS High Resolution - ElectroSpray Phổ khối lượng phân tử Ionization - Mass Spectroscopy cao J Coupling constant Hằng số ghép m Multiplet Mũi đa Me Methyl NMR Nuclear Magnetic Resonance Phổ cộng hưởng từ hạt nhân ppm Part Per Million TLC Thin Layer Chromatography Sắc ký mỏng Rf Retardation Factors Hệ số lưu s Singlet Mũi đơn t Triplet Mũi ba UV UltraViolet Phổ hồng ngoại o Degree Celcius Độ C C i DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Sơ đồ kiểu ức chế enzyme thuận nghịch 20 Bảng 1: Bố trí thí nghiệm khả nghiên cứu chế enzyme α - glucosidase cao chiết 27 Bảng 1: Kết phần trăm ức chế (I%) cao chiết phân đoạn 31 Bảng 2: Đồ thị thể khả ức chế enzyme α – glucosidase cao chiết từ Vẹt tách Error! Bookmark not defined Bảng 3: So sánh liệu phổ BPE01 với lupeol 38 Bảng 4: So sánh liệu phổ BPE02 với β-sitosterol 40 Bảng 5: So sánh liệu phổ BPE03 với α-amyrin 413 Bảng 6: So sánh liệu phổ BPE04 với Myricitrin 44 Bảng 7: So sánh liệu phổ BPE05 với Myricetin 478 ii DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Các lồi thuộc chi Vẹt (Bruguiera) Hình 2: Cấu trúc hợp chất cô lập từ câyVẹt Trụ( Bruguiera cylindrica) Hình 3: Cấu trúc hóa học hợp chất từ Vẹt Dù (Bruguiera gymnorrhiza) Hình 4: Cấu trúc hóa học hợp chất từ Vẹt Đen (Bruguiera sexangula) 11 Hình 5: Cấu trúc hóa học hợp chất từ Vẹt Tách (Bruguiera parviflora)12 Hình 1: Cây Vẹt tách (Bruguiera parviflora ) 21 Hình 2: Sự chuyển hóa chất bị enzyme α - glucosidase ức chế 23 Hình 3: Quy trình điều chế cao tổng từ Vẹt Tách (Bruguiera Parviflora) 24 Hình 4: Sơ đồ điều chế cao phân đoạn từ cao tổng Vẹt Tách 26 Hình 5: Sơ đồ nghiên cứu khả ức chế enzyme α – glucosidase từ cao chiết 28 Hình 1: Đồ thị thể khả ức chế enzyme α – glucosidase cao chiết từ Vẹt Tách 32 Hình 2: Sơ đồ điều chế cao phân đoạn từ cao EA 34 Hình 3: Sơ đồ cô lập hợp chất từ phân đoạn cao EA1 35 Hình 4: Sơ đồ lập hợp chất từ phân đoạn cao EA2 36 Hình 5: Sơ đồ lập hợp chất từ phân đoạn cao EA3 37 Hình 6: Sắc ký lớp mỏng hợp chất cô lập 37 Hình 7: Cấu trúc hợp hóa học hợp chất Lupeol 38 Hình 8: Cấu trúc hợp hóa học hợp chất β-sitosterol 40 Hình 9: Cấu trúc hợp hóa học hợp chất α-amyrin 42 Hình 10: Cấu trúc hợp hóa học hợp chất Myricitrin 44 Hình 11: Cấu trúc hợp hóa học hợp chất Myricetin 47 iii iv THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: -Tên đề tài: Nghiên cứu thành phần hóa học khả ức chế enzyme α-glucosidase Vẹt Tách (Bruguiera parviflora) - Sinh viên thực hiện: Huỳnh Tấn Lộc -Lớp: DH15SH01 Khoa: CNSH Năm thứ: Số năm đào tạo: -Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Thị Lệ Thủy Mục tiêu đề tài: -Cô lập hợp chất tự nhiên cao chiết từ Vẹt tách (Bruguiera parviflora) -Khảo sát khả ức chế enzyme α -glucosidase cao chiết Vẹt tách (Bruguiera parviflora) Tính sáng tạo: Đây lần Vẹt tách nghiên cứu cách có hệ thống mặt hóa học hoạt tính chống đái tháo đường góp phần làm sáng tỏ kiến thức y học loài Kết đề tài góp phần khoa học hóa, tiêu chuẩn hóa việc sử dụng Vẹt tách chữa trị đái tháo đường, làm giàu danh mục hợp chất thiên nhiên Kết nghiên cứu: Quy trình điều chế cao tổng cao phân đoạn từ Vẹt tách Quy trình ức chế enzyme α –glucosidase cao tổng cao phân đoạn Cô lập hợp chất từ phân đoạn cao ethyl acetate Vẹt tách Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài: Sàng lọc, tách chiết phân lập hợp chất có hoạt tính sinh học từ thực vật tiền đề cho việc ứng dụng hợp chất vào việc tạo chế phẩm ứng dụng lĩnh vực thực phẩm chức dược phẩm BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Lupeol β-sitosterol Myricetin Myricitrin α-amyrin Các kết đạt nêu báo cáo sở khoa học bước đầu để tiếp tục thực nghiên cứu Vẹt Tách (Bruguiera parviflora) 4.2 KIẾN NGHỊ - Nghiên cứu thử nghiệm khả ức chế enzyme α – glucosidase cao chiết đối tượng chuột thỏ Nghiên cứu quy trình lập hợp chất tự nhiên có khả ức chế enzyme α – glucosidase từ phân đoạn cao chiết , đặc biệt cao chiết n-Hexan, methanol Tạo chế phẩm sinh học có khả hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo đường 49 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TÀI LIỆU THAM KHẢO  Tài liệu nước ngoài: Apostolidis Emmanouil, Kwon YI and Shetty Kalidas (2007), Inhibitory potential of herb, fruit, and fungal-enriched cheese against key enzymes linked to type diabetes and hypertension, Innovative Food Science and Emerging Technologies, 8,46–54.1 B.K.H Tan, C.H Tan, N.P Peter(2005), Anti- diabetic activity of the semi-purified fractions of Averrhoa bilimbi in high fat diet fedstreptozotocin-induced diabetic rats, Life Sciences 76 ,2827 Bao Shuyun, Deng Zhiwei, Fu Hongzheng, Proksch Peter and Lin Wenhan (2005), Diterpenes and disulfides from the marine mangrove plant Bruguiera sexangula var rhynchopetala, Helvetica chimica acta, 88, 2757–2763 Bao Shuyun, Ding Yi, Deng Zhiwei, Proksch Peter and Lin Wenhan (2007), Rhyncoside A – F , Phenolic Constituents from the Chinese Mangrove Plant Bruguiera sexangula var rhynchopetala, Chem Pharm Bull., 55 (8), 1175–1180 Cai You-Sheng, Kurtan Tibor, Hong Ze, Miao, Mandi Attila, Komaromi Istvan, Liu Hai Li, Ding Jian and Guo Yue Wei (2011), Palmarumycins BG1 – BG7 and Preussomerin BG1: Establishment of their absolute configurations using theoretical calculations of electronic circular dichroism spectra, Journal of Organic Chemistry, 76, 1821–1830 Chantrapromma Suchada, Fun Hoong Kun, Razak Ibrahim Abdul, Surat Laphookhieo and Chatchanok Karalai (2003), Absolute configuration of 3-Feruloyltaraxerol dichloromethane solvate, Organic papers, Acta Cryst., E59, o1864–o1866 Chantrapromma Suchada, Salae Abdul Wahab, Fun Hoong Kun and Ponglimanont Chanita (2007), ent-Kaur-16-ene-19-al, Organic papers, Acta Cryst., E63, o4329 Chantrapromma Suchada, Salae Abdul Wahab, Fun Hoong Kun and Ponglimanont Chanita (2007), ent-Kaur-16-ene-13,19-diol, Organic papers, Acta Cryst., E63, o1899–o1901 50 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Chitti Subrahmanyam, Rao Battula Venkateswara, Ward Robert S., Hursthouse Michael B and Hibbs David E (1999), Diterpenes from the marine mangrove Bruguiera gymnorrhiza, Phytochemistry 51, 83–90 10 Chumkaew Parinuch, Kato Shigeru and Chantrapromma (2005), A new triterpenoid ester from the fruits of Bruguiera parviflora, Chem Pharm Bull., 53 (1), 95–96 11 Han L., Huang X.S., Sattler I., FU H.Z., Grabley S and W.H Lin (2007), Two new constituents from mangrove Bruguiera gymnorrhiza, Journal of Asian Natural Products Research, (4), 327–331 12 Han L., Huang Xueshi, Sattler I., Dahse H.M., Fu Hongzheng, Grabley S and Lin Wenhan (2005), Three new pimaren diterpenoids from marine mangrove plant, Bruguiera gymnorrhiza, Pharmazie 60, 705–707 13 Han L., Huang Xueshi, Sattler Isabel, Moellmann Ute, Fu Hongzheng, Lin Wenhan and Grabley Susanne (2005), New aromatic compounds from the marine mangrove Bruguiera gymnorrhiza, Planta Med 71, 160–164 14 Han L., Huang Xueshi, Sattler Isaber, Dahse Han Martin, Fu Hongzeng, Lin Wenhan and Grabley (2004) New diterpenoids from the marine mangrove Bruguiera gymnorrhiza, Journal of Natural Products, 67, 1620–1623 15 Homhual S., Bunyapraphatsara Nuntavan, Kondratyuk Tamara, Herunsalee Angkana, Wongsatit Chauku, Pezzuto John M., Fong Harry H.S and Hong Jie Zhang (2006), Bioactive dammarane triterpenes from the mangrove plant Bruguiera gymnorrhiza, Journal of Natural Products, 69, 421–424 16 Homhual S., Zhang Hong-Jie; Bunyapraphatsara Nuntavan, Kondratyuk Tamara P., Santarsiero Bernard D., Mesecar Andrew D., Herunsalee Angkana, Chaukul Wongsatit, Pezzuto John M and Fong Harry H.S (2006), Bruguiesulfurol, A new sulfur compound from Bruguiera gymnorrhiza, Planta Med 72, 255–260 17 Huang Xiao-Ying, Wang Qi, Liu Hai Li, Zhang Yu, Xin Guo Rong, Shen Xu, Dong Mei Ling and Guo Yue Wei (2009), Diastereoisomeric macrocyclic polydisulfides from the mangrove Bruguiera gymnorrhiza, Phytochemistry 70, 2096– 2100 18 Ishikawa, et al (2014),” Gastroprotective property of Plinia edulis (Vell.) Sobral (Myrtaceae): The role of triterpenoids and flavonoids” Faculty of Pharmaceutical Sciences,1,36-43.23 19 Jeong Min Lee, Dong Gu Lee, Ki Ho Lee, Seon Haeng Cho, Kung-Woo Nam, and Sanghyun Lee(2013),” Isolation and identification of phytochemical constituents 51 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC from the fruits of Acanthopanax senticosus” African Journal of Pharmacy and Pharmacology,7(6), 294-301 24 20 Karalai Chatchanok and Laphookhieo Surat (2005), Triterpenoid Esters from Bruguiera cylindrica, Aust J Chem., 58, 556–559 21 Laphookhieo Surat, Karalai Chatchanok, Ponglimanont Chanita and Chantrapromma Kan (2004), Pentacyclic triterpenoid esters from the fruits of Bruguiera cylindrica, Journal of Natural Products, 67, 886–888 22 Miranda J.Laughton, BarryHalliwell ,Patricia J.Evans, RobinS (1989), Antioxidant and pro-oxidant actions of the plant phenolics quercetin, gossypol and myricetin: Effects on lipid peroxidation, hydroxyl radical generation and bleomycindependent damage to DNA, Biochemical Pharmacology,38 (17), 2859-2865 23 Padmakumar K and Ayyakkannu K (1997), Antiviral activity of marine plants, Indian Journal Virol 13, 33–36 24 Premnathan M (1992), A survey of some Indian marine plants for antiviral activity, Botanica Marina 35, 321–324 25 Ravikumar Sundaram, Bunyapraphatsara, Kondratyuk Tamara, Herunsalee Angkana, Chaukul, Pezzuto John M (2011), In vitro antiplasmodial activity of ethanolic extracts of mangrove plants from Soutn East coast of India against chloroquine-sensitive Plasmodium falciparum, Parasitol Research, 108, 873–878 26 Shang Suisheng and Long Shengjing, Brugnanin (2008) , A new syn-2,3dihydrobenzofuran neolignan dioate from the mangrove Bruguiera gymnorrhiza, Chemistry of Natural Compounds, 44 (2), 186–189 29 27 Shang Suisheng and Long Shengjing, Brugnanin (2008) , A new syn-2,3dihydrobenzofuran neolignan dioate from the mangrove Bruguiera gymnorrhiza, Chemistry of Natural Compounds, 44 (2), 186–189 28 Sun Yan Qiu and Guo Yue-Wei (2004), Gymnorrhizol, an unusual macrocyclic polydisulfide from the Chinese mangrove Bruguiera gymnorrhiza, Tetrahedron Letters 45, 5533–5535 29 Yohammad Saleem, Nityanand Maddodi, Mohammad Abu Zaid, Naghma Khan, Bilal bin Hafeez, Mohammad Asim, Yewseok Suh, Jung-Mi Yun, Vijayasaradhi Setaluri and Hasan Mukhtar (2008), “Lupeol inhibits growth of highly aggressive human metastatic melanoma cells in vitro and in vivo by inducing apoptosis”, Clin Cancer Res 14(7), 2119 2127 52 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 30 Yun-HeePark, Ja-HoonKahng, SangHyunLee, Kuk-HyunShin (2001), An anti- inflammatory principle from cactus Fitoterapia, 72(3), 288-290  Tài liệu nước: 31 Đỗ Tất Lợi (1999), Những Cây Thuốc Và Vị Thuốc Việt Nam, Nhà xuất Y học.9 32 Nguyễn Kim Phi Phụng (2007), Phương pháp cô lập hợp chất hữu cơ, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP.HCM, tr.48-54.12 33 Phạm Hoàng Hộ (1999), Cây cỏ Việt Nam, 2, Nhà xuất trẻ, tr.110.14 34 Tạ Văn Bình (2006), Bệnh Đái tháo đường-Tăng glucose máu, Nhà xuất Y học, Hà Nội, tr 23 53 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC PHỤ LỤC Bảng Bảng phổ đồ phổ 1H-NMR hợp chất BPE01 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Bảng Bảng phổ đồ phổ 13C-NMR hợp chất BPE01 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Bảng Bảng phổ đồ phổ 1H-NMR hợp chất BPE02 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Bảng Bảng phổ đồ phổ 13C-NMR hợp chất BPE02 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Bảng Bảng phổ đồ phổ 1H-NMR hợp chất BPE03 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Bảng Bảng phổ đồ phổ 13C-NMR hợp chất BPE03 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Bảng Bảng phổ đồ phổ 1H-NMR hợp chất BPE04 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Bảng Bảng phổ đồ phổ 13C-NMR hợp chất BPE04 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Bảng Bảng phổ đồ phổ 1H-NMR hợp chất BPE05 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Bảng Bảng phổ đồ phổ 13C-NMR hợp chất BPE05 ... VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ ENZYME α- GLUCOSIDASE CỦA LÁ VẸT... gây mắc bệnh nhờ chế ức chế enzyme α - glucosidase Xuất phát từ sở khoa học trên, nên đề tài : ? ?Nghiên cứu thành phần hóa học khả ức chế enzyme α - glucosidase Vẹt Tách (Bruguiera parviflora)? ?? đề... từ Vẹt tách (Bruguiera parviflora) -Khảo sát khả ức chế enzyme α -glucosidase cao chiết Vẹt tách (Bruguiera parviflora) Tính sáng tạo: Đây lần Vẹt tách nghiên cứu cách có hệ thống mặt hóa học