Nghiên cứu quy trình tinh sạch và khả năng ức chế α glucosidase của flavonoid từ lá cóc đỏ (lumnitzera littorea) nghiên cứu khoa học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN Tên đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TINH SẠCH VÀ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ α-GLUCOSIDASE CỦA FLAVONOID TỪ LÁ CÓC ĐỎ (Lumnitzera littorea) Mã số đề tài: 14 Tp Hồ Chí Minh, tháng 04 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 Tên đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TINH SẠCH VÀ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ α-GLUCOSIDASE CỦA FLAVONOID TỪ LÁ CÓC ĐỎ (Lumnitzera littorea) Mã số đề tài: 14 Chủ nhiệm đề tài: Trƣơng Thị Thùy Đang Khoa: Công Nghệ Sinh Học Các thành viên: Bùi Thanh Tùng Huỳnh Tấn Lộc Nguyễn Thị Thu Hồng Lê Linh Ngọc Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Nguyễn Thị Lệ Thủy Tp Hồ Chí Minh, tháng 04 Năm 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƢỢC VỀ SINH VIÊN: Ảnh 4x6 Họ tên: TRƢƠNG THỊ THÙY ĐANG Sinh ngày: 11 tháng 07 năm 1997 Nơi sinh: Bình Thuận Lớp: DH 15SH01 Khóa: 2015 Khoa: Cơng Nghệ Sinh Học Địa liên hệ: 84/4 Huỳnh Văn Lũy, Phú Lợi, Thủ Dầu Một, Bình Dƣơng Điện thoại: 01658459401 Email: 1553010031dang@ou.edu.vn II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích sinh viên từ năm thứ đến năm học): * Năm thứ 1: Ngành học: Công Nghệ Sinh Học Khoa: Công Nghệ Sinh Học Kết xếp loại học tập: TB Sơ lƣợc thành tích: * Năm thứ 2: Ngành học: Công Nghệ Sinh Học Khoa: Công Nghệ Sinh Học Kết xếp loại học tập: TB Sơ lƣợc thành tích: Giải khuyến khích nghiên cứu khoa học cấp trƣờng đề tài ‘Nghiên cứu quy trình sản xuất nƣớc uống lên men từ Bần’ Xác nhận đơn vị (ký tên đóng dấu) Ngày tháng năm Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC MỞ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự - Hạnh phúc THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: Nghiên cứu quy trình tinh khả ức chế enzyme α-glucosidase Cóc Đỏ (Lumnitzera littorea) - Sinh viên thực hiện: Trƣơng Thị Thùy Đang - Lớp: DH15SH01 Khoa: CNSH Năm thứ: - Số năm đào tạo: - Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Nguyễn Thị Lệ Thủy Mục tiêu đề tài: Cô lập hợp chất tự nhiên cao chiết từ Cóc Đỏ (Lumnitzera - littorea) Khảo sát khả ức chế enzyme α -glucosidase cao chiết Cóc Đỏ - (Lumnitzera littorea) Tính sáng tạo: Trong năm gần đây, bệnh đái tháo đƣờng rối loạn chuyển hóa ngày tăng Bằng cách ức chế hoạt động enzym α-glucosidase làm chậm trình thủy phân carbohydrat làm giảm lƣợng đƣờng máu Cóc đỏ loài thuộc hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ Kết đề tài góp phần khoa học hóa, tiêu chuẩn hóa việc sử dụng lồi việc hỗ trợ chữa trị đái tháo đƣờng, làm giàu danh mục hợp chất thiên nhiên Kết nghiên cứu: - Quy trình điều chế cao tổng cao phân đoạn từ Cóc đỏ Quy trình ức chế enzyme α –glucosidase cao tổng cao phân đoạn Cô lập đƣợc hợp chất flavonoid từ phân đoạn cao ethyl acetate Cóc đỏ 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 dƣợc phẩm Công bố khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ tên tạp chí có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có): Ngày 09 tháng 04 năm 2018 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài (ký, họ tên) Trƣơng Thị Thùy Đang Nhận xét ngƣời hƣớng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài (phần người hướng dẫn ghi): Đề tài nghiên cứu cách khoa học thành phần hóa học khả ức chế enzyme α –glucosidase Nghiên cứu tiền đề cho việc ứng dụng loài thực vật vào việc tạo chế phẩm thực phẩm chức dƣợc phẩm Xác nhận đơn vị (ký tên đóng dấu) Ngày 09 tháng 04 năm 2018 Ngƣời hƣớng dẫn (ký, họ tên) Nguyễn Thị Lệ Thủy BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC MỤC LỤC NH MỤ TỪ VI T TẮT iii NH MỤC HÌNH iv NH MỤ BẢNG v ĐẶT VẤN ĐỀ .1 PHẦN I: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ CHI LUMNITZERA 1.1.1 Phân loại 1.1.2 Đặc điểm hình thái 1.1.3 Phân bố 1.1.4 Giá trị kinh tế 1.1.5 Tình hình nghiên cứu nƣớc nƣớc 1.2 TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PH P T H HI T 1.2.1 Nguyên tắc tách chiết 1.2.2 Kỹ thuật chiết rắn – lỏng .8 1.2.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến trình tách chiết nguyên liệu .9 1.3 BỆNH Đ I TH O ĐƢỜNG 10 1.3.1 Khái niệm 10 1.3.2 Phân loại 11 1.3.3 Phƣơng pháp điều trị 11 1.4 TỔNG QUAN VỀ ENZYME α - GLUCOSIDASE 12 1.4.1 Enzyme α-Glucosidase 12 1.4.2 Chất ức chế enzyme 12 PHẦN II: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PH P NGHIÊN ỨU 15 2.1 VẬT LIỆU 15 2.1.1 Đối tƣợng nghiên cứu 15 2.1.2 Địa điểm nghiên cứu 15 2.1.3 Hóa chất thiết bị 15 2.2 PHƢƠNG PH P NGHIÊN ỨU 16 2.2.1 Phƣơng pháp thu thập mẫu 16 2.2.2 Phƣơng pháp phân lập hợp chất 16 i BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2.2.3 Phƣơng pháp xác định cấu trúc hóa học hợp chất 16 2.2.4 Phƣơng pháp ức chế enzyme α- glucosidase 16 2.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .18 2.3.1 Quy trình điều chế cao tổng 18 2.3.2 Quy trình điều chế cao phân đoạn .19 2.3.3 Quy trình lập hợp chất từ hợp chất tự nhiên .21 2.3.4 Quy trình nghiên cứu khả ức chế hoạt tính enzyme αglucosidase từ cao chiết óc đỏ .23 PHẦN III: K T QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26 3.1 K T QUẢ ĐIỀU CH CAO TỔNG TỪ L 3.2 K T QUẢ ĐIỀU CH 3.3 CƠ LẬP HỢP CHẤT TỪ Ĩ ĐỎ 26 O PHÂN ĐOẠN TỪ CAO TỔNG 26 O PHÂN ĐOẠN C 27 3.3.1 Biện luận cấu trúc hợp chất CD01 27 3.3.2 Biện luận cấu trúc hợp chất CD02 28 3.3.3 Biện luận cấu trúc hợp chất CD03 31 3.3.4 Biện luận cấu trúc hợp chất CD04 33 3.3.5 Biện luận cấu trúc hợp chất CD05 35 3.4 K T QUẢ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG THỬ HOẠT TÍNH ỨC CH ENZYME α -GLUCOSIDASE CỦA CAO CHI T TỪ LÁ CÓC ĐỎ……………………………………………………………………… 37 3.5 K T QUẢ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨC CH ENZYME αGLUCOSIDASECỦA CÁC CHẤT CÔ LẬP ĐƢỢC .39 PHẦN IV: K T LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .40 4.1 K T LUẬN .40 4.2 KI N NGHỊ 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 PHỤ LỤC I ii BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC D N Từ viết tắt CC d DMSO EA HR-ESI-MS J m Me NMR ppm TLC Rf s t UV o C MỤC C C Ừ Ắ Tiếng anh Column Chromatography Doublet DiMethyl SulfOxide Ethyl Acetate (EtOAc) Tiếng việt Phƣơng pháp sắc ký Mũi đôi High Resolution - ElectroSpray Ionization - Mass Spectroscopy Coupling constant Multiplet Methyl Nuclear Magnetic Resonance Phổ khối lƣợng phân tử cao Part Per Million Thin Layer Chromatography Retardation Factors Singlet Triplet UltraViolet Degree Celcius Hằng số ghép Mũi đa Phổ cộng hƣởng từ hạt nhân Sắc ký mỏng Hệ số lƣu Mũi đơn Mũi ba Phổ hồng ngoại Độ C iii BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC D N MỤC HÌNH Hình 1.1: ây óc đỏ Hình 1.2: Cây Cóc trắng Hình 1.3: Hoa óc đỏ Hình 1.4: Hoa Cóc trắng Hình 1.5: Hoa hai lồi Hình 1.6: Quả hai loài Hình 1.7: Cấu trúc hóa học hợp chất từ chi Lumnitzera racemosa Hình 1.8: Các kiểu ức chế enzyme α-glucosidase 14 Hình 2.1: Sự chuyển hóa chất bị enzyme α-glucosidase ức chế 17 Hình 2.2: Quy trình điều chế cao tổng óc đỏ 18 Hình 2.3: Quy trình điều chế cao phân đoạn óc đỏ 20 Hình 2.4: Quy trình lập hợp chất flavonoid từ óc đỏ 22 Hình 2.5: Sơ đồ nghiên cứu khả ức chế enzyme α-glucosidase từ cao chiết 24 Hình 3.1: Cơng thức cấu tạo Myricetin (CD01) 28 Hình 3.2: Cơng thức cấu tạo Naringenin (CD02) 29 Hình 3.3: Cơng thức cấu tạo Quercetin (CD03) 32 Hình 3.4: Hình cơng thức cấu tạo Myricitrin (CD04) 33 Hình 3.5: Cơng thức cấu tạo Quercitrin (CD05) 36 Hình 3.6: Đồ thị khả ức chế enzyme α-glucosidase cao chiết từ óc đỏ 38 Hình 4.1: Quy trình điều chế cao tổng từ óc đỏ (Lumnitzera littorea) 41 Hình 4.2: Quy trình điều chế cao phân doạn óc đỏ 42 Hình 4.3: Sắc ký mỏng hợp chất thu đƣợc 43 Hình 4.4: Quy trình thử hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase 44 iv BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC D N MỤC BẢNG Bảng 1: Bố trí thí nghiệm nghiên cứu khả ức chế hoạt tính enzyme α-glucosidase từ cao chiết óc đỏ 23 Bảng 1: Kết điều chế cao phân đoạn từ cao tổng 26 Bảng 2: Dữ liệu phổ NMR hợp chất CD01 Myricetin 28 Bảng 3: Dữ liệu phổ NMR hợp chất CD02 Naringenin 30 Bảng 4: Dữ liệu phổ NMR hợp chất CD03 Quercetin 32 Bảng 5: Dữ liệu phổ NMR hợp chất CD04 Myricitrin 34 Bảng 6: Dữ liệu phổ NMR hợp chất CD05 Quercitrin 36 Bảng 7: Kết khả ức chế enzyme α-glucosidase cao chiết 37 Bảng 8: Kết hoạt tính chống lại α-glucosidase hợp chất lập 39 v BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC [13] Omayma A Eldahshan (2011), Isolation and structure elucidation of phenolic compounds of Carob leaves grown in Egypt, Curr Res J Biol Sci., 3(1), 52– 55 [14] Premnathan M (1992), A survey of some Indian marine plants for antiviral activity, Botanica Marina, 35, 321-324 [15] Priyarani M., Padmakumari K.P., Sankarikutty B., Lijo cherian O., Nisha V.M and Raghu K.G (2011), International Jourmal of Food Sciences and Nutrition, 62(2): 106-110 [16] Selvam V.(2007), Trees and shrubs of the Maldives, FAO Regional Office for Asia and the Pacific Printed by Thammada Press Co., Ltd., Bangkok, 195 [17] SelvamV (2007), FAO Regional Office for Asia and the Pacific (2007), Trees and shrubs of the Maldives, first edition, 195 [18] Shabbudin S., Muhammad T., Deny S., Haitham Q., Nurul Afifah B Abdul R (2011), Antimicrobial activity of mangrove plant (Lumnitzera littorea), Asian Pacific Journal of Tropical Medicine, 523-525 [19] Sundaram R., Murugesan G (2011), Hepatoprotective and antioxidant activity of a mangrove plant Lumnitzera racemosa, Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 348-352 [20] Verma N., Singh P., mresh G., Sahu P.K (2010), “ ifferent approaches for treatment of type diabetes mellitus with special reference to traditional medicines: a review”, The Pharma Research, 3, 27-50 [21] Yun H.,DajunH., Dongyu G., Amatjan A., Yi Y., Haji A A , Yoichiro I (2009), Separation and purification of phenolic acids and myricetin from black currant by high-speed countercurrent chromatography, J Liq Chromatogr Relat Technol , 32, 3077–3088 Tiếng việt: [22] Đức Tuấn, Trần Thị Kiều Oanh, át Văn Thành, Nguyễn Đình Q (2002), Khu dự trữ sinh rừng ngập mặn Cần Giờ, Nhà xuất Nông nghiệp, trang 32-80 [23] Lê Công Khanh (1986), Rừng ngập mặn rừng nhiệt đới đất chua phèn, Nhà xuất Thành phố Hồ Chí Minh, trang 40-80 [24] Nguyễn Đức Lƣợng (2012), công nghệ enzyme, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, trang 34-60 [25] Nguyễn Kim Phi Phụng (2007), Phƣơng pháp cô lập hợp chất hữu cơ, Nhà xuất Đại Học Quốc Gia TP.HCM, trang 20-53 [26] Phạm Hoàng Hộ (1999), Cây cỏ Việt Nam, 2, Nhà xuất trẻ, trang 110 [27] Phạm Thị Trân Châu, Phan Tuấn Nghĩa (2009), ông nghệ sinh học tập 3: Enzym ứng dụng, Nhà xuất Giáo Dục Việt Nam, trang 56-80 47 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC [28] Trần Mỹ Linh, Lê Quỳnh Liên, Ninh Khắc Bản (2013), Hoạt tính ức chế nấm vi khuẩn gây bệnh ba loài thực tập ngập mặn Aegiceras corniculatum, Avicennia marina Lumnitzera racemosa vƣờn quốc gia Xuân Thủy, Hội nghị khoa học toàn quốc sinh thái tài nguyên sinh vật lần thứ 5, trang 1127-1131 48 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC PHỤ LỤC I CD01-DMSO-1H PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phổ 1H-NMR (DMSO–d6) hợp chất CD01 I CD01-DMSO-13C Phụ lục 2: Phổ 13C-NMR (DMSO–d6) hợp chất CD01 II CD02-DMSO-1H Phụ lục 3: Phổ 1H-NMR (DMSO–d6) hợp chất CD02 III CD02-DMSO-13C Phụ lục 4: Phổ 13C-NMR (DMSO–d6) hợp chất CD02 IV CD03-DMSO-1H Phụ lục 5: Phổ 1H-NMR (DMSO–d6) hợp chất CD03 V CD03-DMSO-13C Phụ lục 6: Phổ 13C-NMR (DMSO–d6) hợp chất CD03 VI CD04-DMSO-1H Phụ lục 7: Phổ 1H-NMR (DMSO–d6) hợp chất CD04 VII CD04-DMSO-13C Phụ lục 8: Phổ 13C-NMR (DMSO–d6) hợp chất CD04 VIII CD05-DMS0-1H Phụ lục 9: Phổ 1H-NMR (DMSO–d6) hợp chất CD05 IX CD05-DMSO-13C Phụ lục 10: Phổ 13C-NMR (DMSO–d6) hợp chất CD05 X XI ... làm đối tƣợng nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu: - Nghiên cứu quy trình lập hợp chất flavonoid - Nghiên cứu khả ức chế enzyme α- glucosidase cao chiết Cóc đỏ BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC PHẦN I: TỔNG... 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 Tên đề tài: NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TINH SẠCH VÀ KHẢ NĂNG ỨC CHẾ α- GLUCOSIDASE CỦA FLAVONOID. .. (15.7 g) Hình 2.4: Quy trình lập hợp chất flavonoid từ óc đỏ 22 BÁO CÁO NGHIÊN CỨU KHOA HỌC 2.3.4 Quy trình nghiên cứu khả ức chế hoạt tính enzyme α- glucosidase từ cao chiết Cóc đỏ Mục đích Tìm