Ketnooi.com nghiệp giáo dục ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HUỲNH NGỌC NGHIÊM THỤY NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH ỨC CHẾ ENZYM αGLUCOSIDASE CỦA MỘT SỐ CÂY THUỐC Ở AN GIANG VÀ THÀNH PHẦN CÁC HOẠT CHẤT CỦA THÂN CÂY NÚC NÁC Oroxylum indicum (L.) Kurz Chuyên ngành: Hóa phân tích Mã số: 62 44 29 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ HÓA HỌC Người hướng dẫn khoa học: TS.Nguyễn Thị Thanh Mai Thành phố Hồ Chí Minh-2011 Ketnooi.com nghiệp giáo dục Lời cảm ơn Xin chân thành tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: Tiến sĩ Nguyễn Thị Thanh Mai, người cô định hướng, truyền thụ kinh nghiệm quý báo cho tôi, người tạo điều kiện thuận lợi giúp hoàn thành luận văn Cán Nguyễn Xuân Hải, người nhiệt tình giúp đỡ lúc thực nghiệm, giải đoán cấu trúc trình bày khóa luận Cán Đặng Hoàng Phú, người hỗ trợ nhiều thực nghiệm Cảm ơn gia đình bên cạnh, động viên, chia sẻ tạo điều kiện thuận lợi cho thực đề tài Thành phố Hồ Chí Minh 9-2011 Ketnooi.com nghiệp giáo dục MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ MỞ ĐẦU TỔNG QUAN 1.BỆNH ĐÁI THÁO ĐƯỜNG 1.1 Khái niệm 1.2 Phân loại 1.2.1 Bệnh đái tháo đường loại 1.2.2 Bệnh đái tháo đường loại 1.3 Tác hại 1.3.1 Các biến chứng cấp tính 1.3.2 Các biến chứng mãn tính 1.4 Phương pháp điều trị ENZYM α-GLUCOSIDASE 2.1 Sơ lược enzym 2.2 Chất ức chế enzym 2.3 Động học phản ứng xúc tác enzym 2.3.1 Ảnh hưởng nồng độ enzym 2.3.2 Ảnh hưởng nồng độ chất [S] 2.3.3 Ảnh hưởng chất ức chế 12 2.3.3.1 Ức chế cạnh tranh 12 2.3.3.2 Ức chế kháng cạnh tranh 14 2.3.3.3 Ức chế không cạnh tranh 16 Ketnooi.com nghiệp giáo dục - 6- 2.3.3.4 Uc chS h6n 18 2.3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ 20 2.3.5 Ảnh hưởng pH 20 2.4 Giới thiệu enzym α-glucosidase 21 2.5.Tác nhân ức chế enzym α-glucosidase 22 2.5.1 Các hợp chất ức chế enzym α-glucosidase từ tổng hợp 22 2.5.2 Các hợp chất ức chế enzym α-glucosidase cô lập tự nhiên 25 TỔNG QUAN VỀ CÂY NÚC NÁC 30 3.1 Tên gọi 30 3.2 Mô tả thực vật 31 3.3 Phân bố 32 3.4 Dược tính 33 3.5 Thành phần hóa học 33 3.5.1 Các hợp chất cô lập từ 33 3.5.2 Các hợp chất cô lập từ 34 3.5.3 Các hợp chất cô lập từ hạt 35 3.5.4 Các hợp chất cô lập từ vỏ thân 36 3.5.5 Các hợp chất cô lập từ vỏ rễ 37 3.6 Hoạt tính sinh học 40 3.6.1 Kháng khuẩn 40 3.6.2 Chống lại tác nhân gây đột biến 40 3.6.3 Chống ung thư 40 3.6.4 Ức chế tăng sinh tế bào 40 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI THỰC NGHIỆM HÓA CHẤT, THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ 43 1.1 Hóa chất 43 1.2 Thiết bị 43 1.3 Dụng cụ 44 SÀNG LỌC HOẠT TÍNH ỨC CHẾ ENZYM α-GLUCOSIDASE 44 2.1 Điều chế cao thô 44 2.1.1 Nguyên liệu 44 2.1.2.Ly trích 49 2.2 Thử hoạt tính ức chế enzym α-glucosidase 49 2.2.1 Nguyên tắc 49 2.2.2.Quy trình thử hoạt tính ức chế enzym α-glucosidase 51 2.2.3.Phương pháp đánh giá khả ức chế enzym α-glucosidase 53 2.3 Khảo sát động học xác định kiểu ức chế số ức chế Ki 53 2.3.1.Khảo sát thời gian phản ứng 54 2.3.2.Khảo sát nồng độ chất 55 2.3.3.Xác định kiểu ức chế 55 2.3.4.Xác định số ức chế Ki 57 CÔ LẬP CÁC HỢP CHẤT TỪ THÂN CÂY NÚC NÁC 59 3.1 Ly trích cao thô 59 3.2 Cô lập hợp chất 60 3.2.1.Cô lập chất từ phân đoạn A 60 3.2.2.Cô lập chất từ phân đoạn B 61 3.2.3.Cô lập chất từ phân đoạn C D 61 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH ỨC CHẾ ENZYM α-GLUCOSIDASE CỦA 40 CÂY THUỐC AN GIANG 65 1.1 Kết điều chế cao thô 65 1.2 Kết thử hoạt tính ức chế enzym α-glucosidase 40 mẫu 66 NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN CÁC HOẠT CHẤT ỨC CHẾ ENZYM αGLUCOSIDASE CỦA THÂN CÂY NÚC NÁC 69 2.1 Cô lập xác định cấu trúc hợp chất 69 2.2 Biện luận cấu trúc hợp chất 72 2.2.1 Hợp chất (1) 72 2.2.2 Hợp chất (2) 74 2.2.3 Hợp chất (3) 77 2.2.4 Hợp chất (4) 80 2.2.5 Hợp chất (5) 81 2.2.6 Hợp chất (6) 84 2.2.7 Hợp chất (7) 87 2.2.8 Hợp chất (8) 90 2.2.9 Hợp chất (9) 91 2.2.10 Hợp chất (10) 92 2.2.11 Hợp chất (11) 94 2.2.12 Hợp chất (12) 96 2.3 Kết thử hoạt tính hợp chất cô lập 98 2.4 Nghiên cứu động học ức chế enzym α-glucosidase oroxylosid 99 2.4.1 Khảo sát thời gian phản ứng 99 2.4.2 Khảo sát nồng độ chất 100 2.4.3 Xác định kiểu ức chế 101 2.4.4 Xác định Ki 103 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Tóm tắt ảnh hưởng kiểu ức chế lên Vmax Km 20 Bảng 1.2: Sự phân loại khoa học núc nác 30 Bảng 2.1: Danh mục thuốc nghiên cứu đề tài 45 Bảng 2.2: Thể tích hóa chất quy trình thử hoạt tính 52 Bảng 2.3: Thể tích dung dịch khảo sát nồng độ chất 55 Bảng 2.4: Tóm tắt dạng đồ thị kiểu ức chế 55 Bảng 2.5: Thể tích dung dịch nghiên cứu động học 57 Bảng 2.6: Tóm tắt cách xác định Ki kiểu ức chế 57 Bảng 3.1: Bảng hiệu suất cao trích mẫu thuốc nghiên cứu 65 Bảng 3.2: Kết thử hoạt tính chất đối chứng dương 66 Bảng 3.3: Kết thử hoạt tính 40 mẫu thuốc An Giang 66 Bảng 3.4: Kết thử hoạt tính ức chế enzym α-glucosidase cao phân đoạn thô 69 Bảng 3.5: Kết thử hoạt tính ức chế enzym α-glucosidase cao phân đoạn thu từ cao EtOAc 70 13 Bảng 3.6: Bảng số liệu phổ H-NMR (500 MHz), C-NMR (125 MHz) tương quan HMBC hợp chất (1) dung môi cloroform-d1 73 13 Bảng 3.7: Bảng so sánh phổ H-NMR, C-NMR hợp chất (1) dung môi cloroform-d1 hợp chất oroxylin A dung môi dimetyl sulfoxid-d6 74 13 Bảng 3.8: Bảng số liệu phổ H-NMR (500 MHz), C-NMR (125 MHz) tương quan HMBC hợp chất (2) dung môi dimetyl sulfoxid-d6 76 13 Bảng 3.9: Bảng so sánh phổ H-NMR, C-NMR hợp chất (2) dung môi dimetyl sulfoxid-d6 hợp chất oroxylosid dung môi dimetyl sulfoxid-d6 76 13 Bảng 3.10: Bảng số liệu phổ H-NMR (500 MHz), C-NMR (125 MHz) tương quan HMBC hợp chất (3) dung môi aceton-d6 78 13 Bảng 3.11: Bảng so sánh phổ H-NMR, C-NMR hợp chất (3) dung môi aceton-d6 hợp chất hispidulin dung môi metanol-d4 79 13 Bảng 3.12: Bảng so sánh phổ H-NMR, C-NMR hợp chất (4) dung môi aceton-d6 hợp chất apigenin dung môi aceton-d6 81 13 Bảng 3.13: Bảng số liệu phổ H-NMR (500 MHz), C-NMR (125 MHz) tương quan HMBC hợp chất (5) dung môi aceton-d6 83 13 Bảng 3.14: Bảng so sánh phổ H-NMR, C-NMR hợp chất (5) dung môi aceton-d6 hợp chất ficusal dung môi aceton-d6 84 13 Bảng 3.15: Bảng số liệu phổ H-NMR (500 MHz), C-NMR (125 MHz) tương quan HMBC hợp chất (6) dung môi aceton-d6 86 13 Bảng 3.16: Bảng so sánh phổ H-NMR, C-NMR hợp chất (6) dung môi aceton-d6 hợp chất balanophonin dung môi cloroform-d1 86 13 Bảng 3.17: Bảng số liệu phổ H-NMR (500 MHz), C-NMR (125 MHz) tương quan HMBC hợp chất (7) dung môi aceton-d6 89 13 Bảng 3.18: Bảng so sánh phổ H-NMR, C-NMR hợp chất (7) dung môi aceton-d6 hợp chất 2-(1-hydroxymetyletyl)-4H,9H-naphto[2,3-b]furan-4,9-dion dung môi cloroform-d1 89 13 Bảng 3.19: Bảng so sánh phổ H-NMR, C-NMR hợp chất (8) dung môi dimetyl sulfoxid-d6 hợp chất acid salicylic dung môi dimetyl sulfoxid-d6 91 13 Bảng 3.20: Bảng so sánh phổ H-NMR, C-NMR hợp chất (9) dung môi aceton-d6 hợp chất acid p-hydroxybenzoic dung môi aceton-d6 92 13 Bảng 3.21: Bảng so sánh phổ H-NMR, C-NMR hợp chất (10) dung môi metanol-d4 hợp chất acid protocatechuic dung môi dimetyl sulfoxid-d6 93 13 Bảng 3.22: Bảng so sánh phổ H-NMR, C-NMR hợp chất (11) dung môi cloroform-d1 hợp chất isovanillin dung môi cloroform-d1 95 13 Bảng 3.23: Bảng số liệu phổ H-NMR (500 MHz), C-NMR (125 MHz) tương quan HMBC hợp chất (12) dung môi aceton-d6 97 13 Bảng 3.24: Bảng so sánh phổ H-NMR, C-NMR hợp chất (12) dung môi aceton-d6 hợp chất β-hydroxypropiovanillon dung môi cloroform-d1 98 Bảng 3.25: Bảng kết hoạt tính ức chế enzym α-glucosidase 10 hợp chất cô lập từ ruột thân núc nác 98 Bảng 3.26: Kết đo mật độ quang theo thời gian khảo sát 99 Bảng 3.27: Thể tích dung dịch giá trị mật độ quang đo tương ứng 100 Bảng 3.28: Kết mật độ quang theo thay đổi nồng độ chất chất ức chế 101 Bảng 3.39: Bảng xử lý số liệu mẫu control mẫu ức chế 102 Bảng 3.30: Giá trị Kht/Vht ứng với nồng độ ức chế khác 103 • • • • - • + • - • - so • !00 120 • l 40 60 • , 20 !.;() !60 !SO s.o 7.5 7.0 6.5 6.0 55 5.0 4.5 f2 (ppm) 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 Pln.J I!}C 34:Phil J-ISQC ciia hgp cb:it dung moi CD3COCD1 1.5 LO s!l: -= • • • •' • • • I • -:: · •• • - -=- 8.5 s.o 7.5 7.0 40 + ·,' I 60 so 100 120 •• • • • • •1 • o 29 •• 5.5 6.0 s.s 5.0 4.5 f2 (ppm) 4.0 • + 160 I 3.0 2.5 • 2.0 Ph1,1 l1,1c 35: Phal·nmc ctia hgp chit dung moi CD OCD3 lSO 200 l.S 1.0 0.5 ! ;;: $CtCOOH I OH 6, a :o.o 9.5 9.0 8.5 s.o ¥ 'I' 7.5 , ' I ' 7.0 Phl,l ll,lc 36:Ph& 6.0 5.5 5.0 ll (ppm) 4.0 3.5 3D 11-:\:\'ffi ctia hgp chAt dung moi CD_!SOCD3 2.0 1.5 1.0 II I , COOH OH ? 190 lSO :70 :so 150 : 40 L30 120 1:o : oo 90 f1 (ppr } so 70 50 so PblJ I37:Phl nc-2\"'IR ciia bgp cb:it dung moi CD3SOCD3 30 20 :o COOH 3;5 OH 9.5 9D 8.5 80 U m U M !.5 W U f! (pprn) U U Ph\t I\JC 38: Phii 111- -:\·J R ctia hgp chit troug dung moi CD3COCD3 3D U 21l 1.5 1.0 0.5 165 "'; COOH 61 2;61 # OH i 210 200 190 ISO ITO I 160 J;o 140 130 120 110 100 fl (ppa>) 90 60 Phi) lt)c 39: Phil 1C-:-oC I'IR ciia IIQ'P chAt dung moi CD3COCD3 40 30 20 10 11(11> CHAT I (11i-CD.! OD) COOH 2, 51 ) 43 OH OH 8.5 s.o 75 7.0 6.5 6.0 5.0 4.0 l l l 3.5 3.0 2.5 f:{ppm) Ph9 lt}c 40:PM '11-:\'lR ciia hqp chit 10 tmng dung moi CD30D 2.0 :.5 LO 0.5 0.0 V \1 COOH OH 200 190 !SO 170 150 150 Ph1,1 l1,1c 41: PIIA 130 13 12 110 100 fl (? pm) 90 70 50 so C-:'\.\£R ciia b