Hợp chất RG5: jionoside B1
Hình 3.31. Cấu trúc hóa học của hợp chất RG5
Hình 3.32. Một số tƣơng tác HMBC chính của hợp chất RG5
Hợp chất RG5 phân lập đƣợc dƣới dạng chất bột màu trắng, vô định hình.
Công thức phân tử là C37H50O20 ứng với khối lƣợng phân tử 814 đvC.
Phổ NMR của hợp chất RG5 tƣơng tự nhƣ hợp chất RG3 và RG4, ngoại trừ sự xuất hiện thêm 1 phân tử đƣờng.
Trên phổ 1H-NMR của hợp chất RG5 thấy xuất hiện các tín hiệu proton đặc trƣng cho 2 vòng thơm thuộc hệ tƣơng tác spin-spin ABX tại H 6.78 (d, J = 1.5 Hz), 6.83 (d, J = 8.5 Hz) và 6.72 (dd, J = 8.5, 1.5 Hz); 7.22 (d, J = 1.5 Hz), 6.84 (d, J = 8.5 Hz) và 7.11 (dd, J = 8.5, 1.5 Hz). Ngoài ra trên phổ còn xuất hiện tín hiệu của 2 proton olefin tại H 7.63 (d, J = 16.0 Hz) và 6.40 (d, J = 16.0 Hz), 3 proton anome tại H 4.41 (d, J = 7.5 Hz), 5.22 (t, J = 1.5 Hz) và 4.28 (d,
J = 8.0 Hz); 1 nhóm methyl bậc hai tại H 1.12 (d, J = 6.5 Hz) và 2 nhóm methyl methoxy tại H 3.83 (s) và 3.91 (s).
Hình 3.33. Phổ 1H-NMR của hợp chất RG5
45
Phổ 13C-NMR và HSQC của hợp chất RG5 xuất hiện tín hiệu của 37 carbon, trong đó có 1 carbon carbonyl tại C 168.4; 2 carbon olefin tại C 148.1 và 115.1; 3 carbon anome của 3 phân tử đƣờng tại C 105.3, 104.2, 103.0; 3 nhóm methyl trong đó có 2 nhóm methoxy tại C 56.5 và một nhóm methyl tại C 18.4.
Hình 3.35. Phổ HMBC của hợp chất RG5
Phân tích các số liệu phổ NMR gợi ý hợp chất RG5 là một phenolic glycoside gồm 3 phân tử đƣờng. Giá trị của H và C tƣơng ứng đƣợc quy kết dựa vào tƣơng tác trên phổ HSQC. Tƣơng tác HMBC giữa H-2 (H 6.78) với C-3 (C 147.6) / C-4 (C 147.4), giữa H-5 (H 6.83) với C-3 (C 147.6) / C-4 (C 147.4) / C-6 (C 121.2); giữa H-2 (H 7.22) với C-3 (C 149.4) / C-4 (C 150.9), giữa H-5 (H 6.84) với C-3 (C 149.4) / C-4 (C 150.9) / C-6 (C 124.0) cho biết 2 vòng thơm đều thuộc hệ tƣơng tác ABX. Vị trí của 2 nhóm methoxy đƣợc xác định dựa vào tƣơng tác HMBC giữa proton 4-OMe (H 3.83) với C-4 (C 147.4), giữa proton 3-OMe (H 3.91) với C-3 (C 149.4). Tƣơng tác HMBC
giữa H-α (H 4.08/3.77) với C-β (C 36.5) / C-1 (C 133.0) / C-1 (C 104.2) cho biết vị trí của 2 nhóm methylene và đƣờng glucose tại nhóm methylene α.
Bên cạnh đó tƣơng tác HMBC cho biết vị trí phân tử đƣờng rhamnose tại vị trí C-3 của phân tử đƣờng glucose thông qua tƣơng tác giữa H-1 (H 5.22) với C-3 (C 81.6), tƣơng tác HMBC giữa H-4 (H 5.01) với C-3 (C 81.6) / C-5 (C 75.0) / C-6 (C 69.2) / C=O (C 168.4); tƣơng tác HMBC giữa H- 1 (H 4.28) với C-6 (C 69.2), đồng thời giá trị hằng số tƣơng tác của 2 proton olefin lớn J = 16.0 Hz cho thấy cấu hình nhóm feruloyl của hợp chất
RG5 có dạng trans và nhóm feruloyl liên kết với đƣờng glucose tại C-4 và phân tử đƣờng galactose đƣợc gắn tại vị trí C-6 của đƣờng glucose. Dựa trên các dữ liệu phổ của hợp chất RG5, kết hợp so sánh với dữ liệu phổ của hợp chất tham khảo, cấu trúc của hợp chất RG5 đƣợc xác định là một
phenylpropanoid glycoside đã biết có tên là Jionoside B1 [32].
Bảng 3.5. Số liệu phổ NMR của hợp chất RG5 và hợp chất tham khảo C δC# δCa δHa (mult., J = Hz) Phe 1 133.0 133.0 - 2 112.9 117.1 6.78 (d, 1.5) 3 147.5 147.6 - 4 147.3 147.4 - 5 117.1 112.9 6.83 (d, 8.5) 6 121.3 121.2 6.72 (dd, 8.5, 1.5) 72.2 72.2 4.08 (m)/3.77 (m) 36.5 36.5 2.85 (t, 7.5) 4-OMe 56.6 56.5 3.83 (s) Fer 1' 127.7 127.6 - 2' 112.1 111.9 7.22 (d, 1.5)
47 3' 149.4 149.4 - 4' 150.8 150.9 - 5' 116.6 116.5 6.84 (d, 8.5) 6' 124.4 124.0 7.11 (dd, 8.5, 1.5) ' 148.1 148.1 7.63 (d, 16.0) ' 115.1 115.1 6.40 (d, 16.0) C=O 168.4 168.4 - 3-OMe 56.6 56.5 3.91 (s) Glu 1" 104.1 104.2 4.41 (d, 7.5) 2" 76.1 76.2 3.42 (dd, 9.0, 7.5) 3" 81.6 81.6 3.83 (t, 9.0) 4" 70.5 70.5 5.01 (t, 9.0) 5" 75.0 75.0 3.79 (m) 6" 69.2 69.2 3.67 (dd, 12.0, 5.0) 3.94 (dd, 12.0, 2.0) Rha 1"' 103.0 103.0 5.22 (t, 1.5) 2"' 72.2 72.1 3.93 (dd, 3.0, 1.5) 3"' 72.3 72.3 3.59 (dd, 9.0, 3.0) 4"' 73.8 73.8 3.31 (t, 9.0) 5"' 70.3 70.3 3.58 (m) 6"' 18.5 18.4 1.12 (d, 6.5) Gal 1"" 105.3 105.3 4.28 (d, 8.0) 2"" 72.6 72.6 3.47 (t, 9.0) 3"" 74.8 74.8 3.43 (m) 4"" 70.4 70.4 3.59 (m) 5"" 76.6 76.7 3.46 (m) 6"" 62.5 62.5 3.75 (m)/3.72 (m)
Hình 3.36. Phổ HSQC của hợp chất RG5 3.6. TÁC DỤNG ỨC CHẾ ENZYME α-GLUCOSIDASE
Năm hợp chất phân lập từ loài Địa hoàng Rehmannia glutinosa đã đƣợc thử nghiệm hoạt tính hoạt tính ức chế enzym α-glucosidase. Kết quả thí nghiệm đƣợc trình bày ở bảng 3.6 [34].
Bảng 3.6. Tác động ức chế -glucosidase của mẫu nghiên cứu
Nồng độ (µM) % ức chế RG1 RG2 RG3 RG4 RG5 Acarbose 500 14.36 18.00 67.01 79.81 66.58 71.77 100 9.53 7.59 26.67 15.76 8.30 38.32 20 0.65 0.31 8.11 2.34 2.70 15.69 4 -1.57 -7.01 0.70 -0.94 2.57 8.03 IC50 >500 >500 295.22±13.72 310.63±11.43 408.74±19.18 204.17±19.90
Ghi chú: Acarbose thử nghiệm ở dải liều 500-100-20-4 µM
49
Các mẫu RG3, RG4 và RG5 thể hiện hoạt tính ức chế α-glucosidase với giá trị IC50 lần lƣợt là 295.22±13.72, 310.63±11.43, 408.74±19.18 µM so với đối chứng dƣơng acarbose là 204.17±19.90 µM.
2 mẫu RG1 và RG2 chƣa thể hiện hoạt tính ở các nồng độ nghiên cứu Chất đối chứng dƣơng acarbose hoạt động ổn định trong phòng thí nghiệm. Nhƣ vậy 2 hợp chất iridoid-sesquiterpene là RG1 và RG2 chƣa thể hiện hoạt tính ức chế enzym α-glucosidase ở các nồng độ nghiên cứu, trong khi đó 3 hợp chất phenylpropanoid glycoside là RG3, RG4 và RG5 lại thể hiện khả năng ức chế enzym α-glucosidase khá tốt so với đối chứng dƣơng acarbose. Có thể nhận xét mối quan hệ cấu trúc - hoạt tính của các hợp chất phân lập: các hợp chất phenylpropanoid glycoside có hoạt tính ức chế enzym - glucosidase tốt hơn hẳn các hợp chất iridoid-sesquiterpene. Hơn nữa, các hợp chất phenylpropanoid glycoside cũng là thành phần chính của loài R. glutinosa do đó thử nghiệm hoạt tính này cho thấy tiềm năng ứng dụng của loài Địa hoàng trong việc điều trị bệnh tiểu đƣờng. Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng, là cơ sở khoa học ban đầu cho những nghiên cứu tiếp theo về tìm kiếm hoạt chất và ứng dụng loài Địa hoàng R. glutinosa trong việc tạo ra các sản phẩm dƣợc dụng có nguồn gốc thiên nhiên góp phần điều trị bệnh đái tháo đƣờng trong tƣơng lai.
CHƢƠNG 4. KẾT LUẬN
Luận văn đã thu đƣợc những kết quả sau:
1. Mẫu Địa hoàng (Rehmannia glutinosa) đƣợc thu hái ở Việt Trì (Phú Thọ). Mẫu đƣợc giám định tại Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật - Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam.
2. Đã tiến hành chiết phân đoạn nƣớc từ cao tổng methanol của rễ củ Địa hoàng.
3. Phối hợp các phƣơng pháp sắc kí đã phân lập và xác định đƣợc cấu trúc hóa học của 05 hợp chất từ phân đoạn nƣớc của rễ củ Địa hoàng.
4. Phối hợp kết quả phân tích các phổ HR-ESI-MS, 1H-NMR, 13C-NMR, HSQC, HMBC và NOSESY đã xác định đƣợc cấu trúc của 05 hợp chất là:
RG1: Rehmatinoside E, RG2: Rehmatinoside F, RG3: Acteoside. RG4:
Brachynoside và RG5: jionoside B1.
Trong đó RG1 và RG2 là hai hợp chất iridoid-sesquiterpene có cấu trúc hóa học mới; RG3, RG4 và RG5 là ba hợp chất phenylpropanoid glycoside đã biết.
5. Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế emzym α-glucosidase của 05 hợp chất phân lập đƣợc từ loài Địa hoàng cho thấy 03 hợp chất phenylpropanoid glycoside RG3, RG4 và RG5 thể hiện hoạt tính ức chế α-glucosidase với giá trị IC50 lần lƣợt là 295.22±13.72, 310.63±11.43, 408.74±19.18 µM so với đối chứng dƣơng acarbose là 204.17±19.90 µM.
Kết quả nghiên cứu của luận văn này đã đƣợc đăng tải trên bài báo khoa học quốc tế SCIE [31].
51
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
1. Vu Kim Thu*, Nguyen Thi Dung, Yohan Seo, Wan Namkung, Seung
Hyun Kim, Phan Van Kiem, Dan Thi Thuy Hang, Cong Tien Dung, 2021, Two new iridoid-sesquiterpene conjugates from Rehmannia glutinosa,
Phytochemistry Letters, 43, 208-211. https://doi.org/10.1016/j.phytol.2021.04.008
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Đỗ Huy Bích, Nguyễn Tập, Phạm Văn Hiển, Trần Toàn, Vũ Ngọc Lộ, Phạm Kim Mân, Nguyễn Thƣợng Dong, Đoàn Thị Nhu, Phạm Duy Mai và Đỗ Trung Đàm, 2017, Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam, tập II, 2. Võ Văn Chi, 1999, Từ điển cây thuốc Việt Nam, NXB Y học, tr. 235.
3. Phạm Hoàng Hộ, 2003, Cây cỏ Việt Nam, Nhà xuất bản Trẻ Tp Hồ Chí Minh, tr. 432-461.
4. Agnihotri K.V., ElSohly N.H., Khan I.S., Troy J., Smillie J.T., Khan A.I., and Walker A.L., 2008, Antioxidant constituents of Nymphaea caerulea flowers, Phytochemistry, 69(10), tr. 2061-2066.
5. Đức Minh, 2009, Những vị thuốc quanh ta, NXB Hà Nội.
6. Zhang X.R., Li X.M., and Jia P.Z., 2008, Rehmannia glutinosa: review of botany, chemistry and pharmacology, Journal of ethnopharmacology, 117(2), tr. 199-214.
7. Đỗ Tất Lợi, 2004, Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam, NXB Y học. 8. Nguyen Thi Hong Anh, Tran Van Sung, Franke K., and Wessjohann L.A., 2003, Phytochemical studies of Rehmannia glutinosa rhizomes, An International Journal of Pharmaceutical Science, 58(8), tr. 593-595.
9. Liu F.Y., Liang D., Luo H., Hao Y.Z., Wang Y., Zhang L.C., Zhang J.Q., Chen Y.R., and Yu Q.D., 2012, Hepatoprotective iridoid glycosides from the roots of Rehmannia glutinosa, Journal of natural products, 75(9), tr. 1625- 1631.
10. Feng S.W., Meng Li, Zheng K.X., Zhang N., Song K., Wang C.J., and Kuang X.H., 2015, Two new ionone glycosides from the roots of Rehmannia glutinosa Libosch, Natural product research, 29(1), tr. 59-63.
11. Đỗ Trung Quân, 2006, Biến chứng bệnh đái tháo đường và điều trị, NXB Y học.
12. Bạch Minh, 2015, Bệnh tiểu đường cách phát hiện và điều trị bệnh, NXB Lao động.
53
13. Phạm Thị Thu Uyên, 2020, Tìm kiếm một số hợp chất thiên nhiên có tác dụng hạ đường huyết hướng điều trị tiểu đường tuýp 2 sử dụng phương pháp in silico, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Quốc gia Hà Nội, Việt Nam.
14. Phan Quốc Bảo, Hà Kim Sinh, 2009, Bệnh tiểu đường và cách phòng chữa, NXB Thanh Hóa.
15. Rao U.M., Sreenivasulu M., Chengaiah B., Reddy J.K., Madhusudhana C., and Chetty M., 2010, Herbal medicines for diabetes mellitus: a review,
PharmTech, 2(3), tr. 1883-1892.
16. Yamada Y., Hosoya S., Nishimura S., Tanaka T., Kajimoto Y., Nishimura A., 2005, Effect of bread containing resistant starch on postprandial blood glucose levels in humans, Biosci, Biotechnol, Biochem, 69(3), tr. 559-566. 17. Vũ Thị Thu Phƣơng, 2016, Nghiên cứu các hợp chất thành phần nhằm góp phần đánh giá tác dụng điều trị tiểu đường của cây Vối (Cleistocalyx operculatus Roxb. Merr. Et Perry), Luận văn Thạc sĩ, Đại học Quốc gia Hà Nội, Việt Nam.
18. Mang B., Wolters M., Schmitt B., Kelb K., Lichtinghagen R., Stichtenoth D.O., and Hahn A., 2006, Effects of a cinnamon extract on plasma glucose, HbA1c, and serum lipids in diabetes mellitus type 2, European journal of clinical investigation, 36(5), tr. 340-344.
19. Nguyễn Văn Ba, 2009, Món ăn bài thuốc chữa bệnh tiểu đường, NXB Từ điển Bách khoa.
20. Pham Ha Thanh Tung, Hoang Minh Chau, Ha Thi Kim Quy, Dang Lan Huong, Tran Van On, Nguyen Thi Bich Thu, Chul Ho Lee and Won Keun Oh, 2018, Discrimination of different geographic varieties of Gymnema sylvestre, an anti-sweet plant used for the treatment of type 2 diabetes,
Phytochemistry, 150, tr. 12-22.
21. Vũ Hoài Sâm, Nguyễn Thị Xuyên, Trịnh Văn Vƣợng, Nguyễn Thị Hƣơng, Đỗ Thị Hà và Phan Thúy Hiền, 2020, Đặc điểm hình thái một số mẫu giống địa hoàng (Rehmannia glutinosa (Gaertn.) Libosch.) trồng tại Việt Nam, Tạp chí Dược học, 60(2), tr. 67-72.
22. Nguyễn Thị Hoàng Anh, 2020, Kết quả ban đầu về nghiên cứu thành phần hóa học cây sinh địa (Rehmannia glutinosa Libosch), NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
23. Ting L., Zhang X., Song Y., and Jianwen L., 2005, A microplate-based screening method for alpha-glucosidase inhibitors, Chinese Journal of Clinical Pharmacology Liu and Therapeutics, 10(10), tr. 1128-1134.
24. Elya B., Basah K., Munlim A., Yuliastuti W., Bangun A., Eva K.S., 2012, Screening of α-glucosidase inhibitory activity from some plants of Apocynaceae, Clusiaceae, Euphorbiaceae, and Rubiaceae, Journal of Biomedicine and Biotechnology.
25. Telagari M., and Hullatti K., 2015, In-vitro α-amylase and α-glucosidase inhibitory activity of Adiantum caudatum Linn and Celosia argentea Linn. extracts and fractions, Indian journal of pharmacology, 47(4), tr. 425.
26. Morota T., Sasaki H., Nishimura H., Sugama K., Chin M., and Mitsuhashi H., 1989, Two iridoid glycosides from Rehmannia glutinosa, Phytochemistry, 28(8), tr. 2149-2153.
27. Nishimura H., Sasaki H., Morota T., Chin M., and Mitsuhashi H., 1989, Six iridoid glycosides from Rehmannia glutinosa, Phytochemistry, 28(10), tr. 2705-2709.
28. Nishimura H., Sasaki H., Morota T., Chin M., Mitsuhashi H., 1990, Six glycosides from Rehmannia glutinosa var. Purpurea, Phytochemistry, 29(10), tr. 3303-3306.
29. Liu F.Y., Shi R.G., Wang X., Zhang L.C., Wang Y., Chen Y.R., and Yu Q.D., 2016, Nine new compounds from the whole plants of Rehmannia chingii, Journal of Asian Natural Products Research, 18(6), tr. 509-519. 30. Lee Y.S., Kim S.J., Choi J.R., Kim S.Y., and Lee H.J., 2011, A new polyoxygenated triterpene and two new aeginetic acid quinovosides from the roots of Rehmannia glutinosa, Chem Pharm Bull (Tokyo), 59(6), tr. 742-746. 31. Vu Kim Thu, Nguyen Thi Dung, Yohan Seo, Wan Namkung, Seung Hyun Kim, Phan Van Kiem, Dan Thi Thuy Hang and Cong Tien Dung, 2021, Two new iridoid-sesquiterpene conjugates from Rehmannia glutinosa,
55
32. Nishimura H., Sasaki H., Chin M., and Mitsuhashi H., 1989, Hydroxycinnamic acid esters of phenethylalcohol glycosides from Rehmannia glutinosa var. Purpurea, Phytochemistry, 28(3), tr. 875-879.
33. Lin L.Y., Kuo H.Y., 1992, A New Glycoside, Brachynoside, isolated from Clerodendron brachyanthum schauer, Chemical and pharmaceutical bulletin
40(7), tr. 1928-1929.
34. Vu Kim Thu, Nguyen Thi Thoa, Nguyen Thi Thu Hien, Dan Thi Thuy Hang and Phan Van Kiem, 2021, Iridoid glycosides link with phenylpropanoids from Rehmannia glutinosa: Natural Product Research. https://doi.org/10.1080/14786419.2021.1931189
PHỤ LỤC
61
Phụ lục 1.1-1.22: CÁC PHỔ CỦA HỢP CHẤT RG1
Phụ lục phổ 1.1. Phổ 1
H-NMR của hợp chất RG1
Phụ lục phổ 1.3. Phổ 1
H-NMR giãn của hợp chất RG1
Phụ lục phổ 1.4. Phổ 1
63
Phụ lục phổ 1.5. Phổ 13
C-NMR của hợp chất RG1
Phụ lục phổ 1.6. Phổ 13
Phụ lục phổ 1.7. Phổ 13
C-NMR giãn của hợp chất RG1
Phụ lục phổ 1.8. Phổ 13
65
Phụ lục phổ 1.9. Phổ 13
C-NMR giãn của hợp chất RG1
Phụ lục phổ 1.11. Phổ HMBC giãn của hợp chất RG1
67
Phụ lục phổ 1.13. Phổ HMBC giãn của hợp chất RG1
Phụ lục phổ 1.15. Phổ HMBC giãn của hợp chất RG1
69
Phụ lục phổ 1.17. Phổ HSQC giãn của hợp chất RG1
Phụ lục phổ 1.19. Phổ HSQC giãn của hợp chất RG1
71
Phụ lục phổ 1.21. Phổ NOESY giãn của hợp chất RG1
Phụ lục 2.1-2.19: CÁC PHỔ CỦA HỢP CHẤT RG2
Phụ lục phổ 2.1. Phổ 1
H-NMR của hợp chất RG2
Phụ lục phổ 2.2. Phổ 1
73
Phụ lục phổ 2.3. Phổ 1
H-NMR giãn của hợp chất RG2
Phụ lục phổ 2.4. Phổ 1
Phụ lục phổ 2.5. Phổ 13
C-NMR của hợp chất RG2
75
Phụ lục phổ 2.7. Phổ 13C-NMR giãn của hợp chất RG2
Phụ lục phổ 2.9. Phổ HMBC giãn của hợp chất RG2
77
Phụ lục phổ 2.11. Phổ HMBC giãn của hợp chất RG2
Phụ lục phổ 2.13. Phổ HSQC của hợp chất RG2
79
Phụ lục phổ 2.15. Phổ HSQC giãn của hợp chất RG2
Phụ lục phổ 2.17. Phổ NOESY giãn của hợp chất RG2
81
Phụ lục 3.1-3.16: CÁC PHỔ CỦA HỢP CHẤT RG3