Ngày nhận bài: 29-07-2024 / Ngày chấp nhận đăng bài: 16-09-2024 / Ngày đăng bài: 28-09-2024
*Tác giả liên hệ: Tưởng Lâm Trường. Bộ môn Hóa Dược - Khoa Dược, Đại học Y Dược Thành phố Hồ Chí Minh, Thành phố Hồ Chí Minh,
Việt Nam. E-mail: tuonglamtruong@ump.edu.vn
© 2024 Bản quyền thuộc về Tạp chí Y học Thành phố Hồ Chí Minh.
9 | https://www.tapchiyhoctphcm.vn https://doi.org/10.32895/hcjm.p.2024.03.02
ISSN : 1859-1779
Nghiên cứu Dược học
Tạp chí Y học Thành phố Hồ Chí Minh - Dược học; 27(3):9-18
https://doi.org/10.32895/hcjm.p.2024.03.02
Hot tính c chế α-glucosidase ca các hợp chất
phân lập từ cao chiết ethyl acetat từ cây Sư nhĩ
(Leonotis nepetifolia (L.) R. BR.)
Nguyễn Linh Tuyền1, Lê Nguyễn Như Quỳnh2, Nguyễn Thụy Việt Phương2, Phan Thiện Vy1,
Tưởngm Trường2,*
1
Khoa Dược, Trường Đại học Nguyễn Tất Thành,
Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
2
Khoa Dược, Đại học Y Dược Thành Phố Hồ Chí Minh,
Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
Tóm tắt
Đặt vấn đề: nhĩ (Leonotis nepetifolia) là cây thuốc dùng để chữa ho gà, hen, đau đầu hsốt, một snơi còn dùng để
n định đường huyết. nhĩ thường mọc tự nhn và phân bố nhiều ở các khu vực ven biển. Các nghiên cứu về công
dụng ổn định đường huyết của nhĩ ở Việt Nam chưa nhiều cần được nghiên cứu.
Mục tiêu: Phân lập và c định cấu trúc các hợp cht trong cao chiết ethyl acetat đánh giá khả năng ức chế enzym
-glucosidase.
Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: Phân lập c chất trong cao ethyl acetat bằng c thuật sắc cột. Cấu trúc
hóa học của các chất phân lập được xác định bằng phổ MS NMR kết hợp so sánh với tài liệu tham khảo. c hợp chất
phân lập được đánh giá khả năng ức chế -glucosidase bằng phương pháp đo quang sử dụng nh docking phân
tử đphân tích.
Kết quả: Bảy hợp chất đã phân lập và xác định cấu trúc. Các hơp chất (17) được đánh giá khả năng ức chế enzym
-glucosidase. Kết quả thấy hợp cht iridoid glycosid 6 và 7 cho kh ng ức chế tt vi giá tr IC50 lần t
là 34,84 ± 0,71 và 52,11 ± 0,92 μM, sonh với chất chứngơng acarbose với giá trIC50 là 93,6 ± 0,70 μM.
Kết lun: Đã pn lp đưc by hợp cht và ch có hai hp chất iridoid glycosid cho hot tínhc chế enzym
-glucosidase.
Từ kh: Leonotis nepetifolia, -glucosidase, iridoid glycosid, docking phân tử
Abstract
α-GLUCOSIDASE INHIBITORY ACTIVITY OF COMPOUNDS IN
THE ETHYL ACETATE EXTRACT OF LEONOTIS NEPETIFOLIA (L.) R. BR.
Nguyen Linh Tuyen, Le Nguyen Nhu Quynh, Nguyen Thuy Viet Phương, Phan Thien Vy,
Tuong Lam Truong
Tạp chí Y học Thành phố Hồ Chí Minh - Dược học * Tập 27 * Số 3 * 2024
10 | https://www.tapchiyhoctphcm.vn https://doi.org/10.32895/hcjm.p.2024.03.02
Background: Su nhi (Leonotis nepetifolia) is a medicinal plant used to treat whooping cough, asthma, headaches and fever.
In some places, it is also used to stabilize blood sugar. Su nhi often grow up in nature and are widely distributed in coastal
areas. There are not many studies on the blood sugar stabilizing effects of Su nhi in Vietnam and need to be further studied.
Objectives: The aim of this study was to extract and isolate the phytochemical composition of Leonotis nepetifolia and
evaluate their -glucosidase inhibition.
Methods: The isolation was carried out on ethyl acetate extract using column chromatography techniques. The
structures of the isolated compounds were elucidated by MS and NMR spectroscopy and combined with literature
review. The isolated compounds were evaluated for their α-glucosidase inhibitory ability by spectrophotometric method
and molecular docking model analysis.
Results: Seven compounds were isolated and elucidated their structures. Compounds (1 - 7) were evaluated for their
ability to inhibit the enzyme -glucosidase. The results showed that two iridoid glycosid 6 and 7 inhibited the enzyme
with IC50 34.84 ± 0.71 and 52.11 ± 0.92 μM, respectively, compared with the positive control acarbose with an IC50 value
of 93.6 ± 0.70 μM.
Conclusion: Seven compounds were isolated and only iridoid glycoside compounds showed α-glucosidase enzyme
inhibitory activity.
Keywords: Leonotis nepetifolia; -glucosidase; iridoid glycoside; molecular docking
1. ĐẶT VẤN Đ
Sư nhĩ (Leonotis nepetifolia (L.) R. Br.) thuộc họ Hoa môi
(Lamiaceae) được sdụng phổ biến trong dân gian để điều trị
bỏng, sốt, bệnh về dạ dày, chống viêm nhiễm, c bệnh liên
quan tim và thận sdụng n thuốc li tiểu, điều a kinh
nguyệt [1-4] Nhiều hoạt tính của những cht tinh khiết
phân lập từ L. nepetifoli đã được báo o như khng chống
oxy hóa, chống viêm, kháng khuẩn, chống co thắt, ổn định
đường huyết, giảm đau và chống tiêu chảy [5-8]. Một số nơi
Việt Nam sử dụng nhĩ để hỗ trợ điều trị tiểu đường.
Trong số các hợp chất được o cáo tnhĩ, triterpenoid
flavonoid có tác ức chế enzym -glucosidase tốt [9]. Nghiên
cứu thành phần a học của cao chiết ethyl acetat của toàn
tn cây sư n L. nepetifoli đã tiến hành nhằm tìm kiếmc
hợp chất hoạt tính sinh học từ ợc liệu Việt Nam. Bảy
hợp chất (1 - 7) được phân lập và xác định cấu trúc bằng các
phương pháp hóa lý hin đại như khối phổ MS 1D,
2D NMR ng như so nh với dliệu tài từ liệu tham
khảo [10-16]. Để chứng minh và giải tch hiệu quả điều trị
đái tháo đường của nhĩ trong dân gian, các hợp chất phân
lập được đánh giá hoạt nh ức chế -glucosidase. Nghiên cứu
về docking phân tđược tiến hành để hiểu hơn vmối liên
hệ giữa cấu trúc và hoạtnh sinh học.
2. ĐỐI ỢNG PHƯƠNG PP
NGHIÊN CỨU
2.1. Đốiợng nghiên cứu
Tn y n được thu hái tại khu vực bờ biển Long Hi,
tỉnh Rịa ng u o tháng 12/2018 và được định danh
bởi TS. Võ Văn Chi, nguyên giảng vn Đại học Y ợc Thành
phố HC Minh. Mẫu tu bản thực vật mã sNTT-N01 được
lưu tại bn ợc Liệu - Khoa Dược - Đại học Nguyễn Tất
Tnh. Mẫu sau khi thu hái, được làm sạch, pi khô, xay nhỏ
thu được 22 kg bột khô. Đẩm sau khi phơi khô là 10,5 %.
2.2. Hóa chất trang thiết b
Phổ cộng hưởng t hạt nhân NMR được đo tn máy
Bruker Avance (500 MHz cho phổ 1H-NMR 125 MHz cho
ph 13C-NMR). Khối ph MS được đo trên máy Bruker
microOTOF Q-II. Điểm nóng chảy được đo trên y đo điểm
chảy Gallenkamp xuất xứ Trung Quốc. Phương pháp sắc
cột (SKC) sử dụng silica gel pha thường từ Merck cỡ
hạt 40 - 63 µm, silica gel pha đảo RP-C18 (Merck) và sắc
gel Sephadex LH-20 (GE Healthcare). Phương pháp sắc
lớp mỏng sử dụng bản mỏng silica gel F254, silica gel 60 RP-
18 F245 (Merck), thuốc thử vanilin sulfuric, sấy nóng để hiện
vết. Các dung môi sử dụng n-hexan, dicloromethan
Tạp chí Y học Thành phố Hồ Chí Minh - Dược học * Tập 27 * Số 3 * 2024
https://doi.org/10.32895/hcjm.p.2024.03.02 https://www.tapchiyhoctphcm.vn | 11
(CH2Cl2), ethyl acetat (EtOAc), aceton, ethanol
(EtOH), methanol (MeOH) từ Scharlau có đ tinh khiết
trên 99 %. -glucosidase từ men nấm Saccharomyces
cerevisiae, Na2CO3, Na2HPO4 NaH2PO4 4-nitrophenyl -
D-glucopyranoside (NP-G) từ Sigma-Aldrich. Máy quang
phAllsheng microplate reader, AMR-100.
2.3. Phương pháp th nghim c chế enzym
-glucosidase
Quy trình thử nghiệm khả năng ức chế -glucosidase được
tiến nh bằng phương pháp đo quang dựa trên nh của
Kim và cộng s[17]. Mẫu th chng ơng acarbose đưc
pha trong DMSO với nồng độ ban đầu 4 mM, sau đó được
pha loãng trong dung dịch đm natri phosphat 0,1 mM pH 6,9
tạo y nồng độ thử nghiệm 200, 100, 50, 25 10 µM. Enzym
α-glucosidase tSaccharomyces cerevisiae (0,1 U/ml)
chất p-nitrophenyl-α-D-glucopyranosid (1 mM) được hòa tan
trong dung dịch đệm natri phosphat 0,1 mM pH 6,9.
10 µL mu th đưc thêm vào 40 µL enzym
α-glucosidase, 37 ºC trong 10 phút. Sau đó, 50 µL cơ cht
p-nitrophenyl-α-D-glucopyranosid được thêm vào hỗn hợp,
tiếp 37 ºC sau 20 phút, dừng phản ứng bằng cách
thêm 100 µL Na2CO3 1M. Đo độ hấp thu 405 nm.
Acarbose được sử dụng làm chứng dương. Kết quả ức chế
a-glucosidase được tính thông qua giá trị % ức chế I.
% Ức chế = (1 - At/Ac ) x 100%
Trong đó:
At: Đhấp thu của mẫu thử
Ac: Đhấp thu của mẫu đối chứng âm
Khnăng ức chế -glucosidase của mẫu thđược đánh giá
tng qua giá trị IC50 dựa trên % ức chế tạic nồng độ kc
nhau của mẫu thử. Acarbose chất đối chứng dương được s
dụng trong quá trình thử. c thí nghiệm được thực hiện 3 lần
lấy giá trị trung bình.
2.4. Đánh g hoạt pơng pháp docking phân tử
Phương pháp gắn kết phân tử được thực hiện nhằm phân
tích ơng tác giữac hợp thu được enzym α-glucosidase
của nấm Saccharomyces cerevisiae E.C 3.2.1.20. Phần mềm
sdụng Autodock Vina 1.1.2 [18]. Quá trình thực hiện gồm
4 ớc: (i) chuẩn bị cấu trúc protein, (ii) chuẩn bị cấu trúc
ligand, (iii) gắn kết pn t (iv) đánh giá kết quả. Cấu trúc
tinh thcủa α-glucosidase ( PDB: 4J5T, độ phân giải:
2.04 Å) được tải về từ Ngân hàng Protein
(http://www.rcsb.org) dưới dạng tệp .pdb. Các cấu trúc 2D
của ligand, bao gồm 6 hợp chất phân lập được chứng
dương Acarbose, được vẽ bằng phần mềm ChemSketch
2020.1.2 chuyển sang cấu trúc 3D dưới dạng tệp .pdb
bằng Discovery Studio Visualizer 2021 [19]. Sau đó, cấu
tc của protein ligand sđược thêm hydro chuyển sang
tệp .pdbqt bằng phần mềm AutoDock Tools 1.5.6 package
[20]. Phạm vi gắn kết của ligand trên enzym α-glucosidase
được xác định bằng việc tạo hộp bao phủ 2 acid amin quan
trọng là Asp568 và Glu 771. Thông số của hộp bao phủ bao
gồm: center-x (tọa độ x): -4,267, center-y (tọa độ y): -24,545,
và center-z (tọa độ z): 5,723 và kích thước x, y, z lần lượt là
20, 26 và 25 Å. Kết quả gắn kết được phân tích dựa vào ái
lực gắn kết (kcal.mol-1) tương tác giữa ligandcác acid
amin trong khoang gắn của protein.
2.5. Phương pháp chiết xuất và phân lập hợp chất
Toàn cây nhĩ được sấy khô (22,0 kg) sau đó được xay
nhỏ thành bột chiết ngâm ở nhiệt độ phòng với ethanol 96
% (4 x 35 t). Lọc dịch quay thu hồi dung môi thu được
cao ethanol tổng (1,56 kg). Sau đó thực hiện chiết phân b
lỏng - lỏng với c dung môi độ phân cực ng dần gồm
n-hexan, EtOAc thu các cao chiết n -hexan (440,0 g), ethyl
acetat (401,0 g) dịch ớc ethanol còn lại. Cao EtOAc
được phânch bằng sắc ký cột silica gel thường với hệ dung
môi từ n-hexan-EtOAc (85:15-0:100) sau đó tăng lên
EtOAc-MeOH (85:15-0:100), thu được 7 phân đoạn ký hiệu
EA1-EA7. Từ phân đoạn EA4 (22,5 g) tiến nh sắc cột
silica gel với hệ dung môi n-hexan-EtOAc (60:40) thu được
5 phân đoạn EA4.1-EA4.5. Sau đó EA4.2 (0,56 g) được tiến
nh sắc ký cột rây phân tử với Sephadex LH-20 (100 g) với
hệ dung môi CH2Cl2-MeOH (1:4) thu được (1) (16,4 mg)
(2) (27,8 mg). Tphân đoạn EA4.3 (0,68 g) tiến hành sắc ký
cột gel Sephadex LH-20 (100 g) với hệ dung môi CH2Cl2-
MeOH (1:4) sau đó tiếp tục sắc cột silica pha đảo C-18 với
hệ dung môi H2O-MeOH (7:3) để thu được (3) (14,7 mg), (4)
(15,1 mg), (5) (10,2 mg).
Pn đoạn EA4.5 (2,6 g) được tiến nh sắc ký cột với
silica gel pha thường với hệ dung i CH2Cl2-MeOH (9:1)
Tạp chí Y học Thành phố Hồ Chí Minh - Dược học * Tập 27 * Số 3 * 2024
12 | https://www.tapchiyhoctphcm.vn https://doi.org/10.32895/hcjm.p.2024.03.02
thu được 6 phân đoạn nhỏ ký hiệu EA5.1-EA5.6. Phân đoạn
EA5.2 (0,3 g) được thực hiện sắc với silica gel pha đảo
RP-C18 với hệ dung môi H2O-MeOH (6:4) sau đó tinh chế
tiếp với sắc gel Sephadex LH–20 (100 g) với hệ dung môi
CH2Cl2-MeOH (1:4) thu được (6) (7,4 mg)(7) (8,5 mg).
3. KẾT QUẢ
Cấu trúc a học của các hợp chất phân lập (1 - 7) (Hình 1)
được xác định bằng các phương pháp phổ nghiệm như NMR
MSng như sonh với dữ liệu tham khảo.
Ba󰈖y hơ󰈨 p cha󰈘t thu đươ󰈨 c tư cao chie󰈘t EtOAc ca󰈘u trúc a
ho󰈨 c đươ󰈨 c c đi󰈨nh luteolin (1), chrysoeriol (2), velutin
(3), hesperetin (4), cirsiliol (5), acid geniposidic (6), và
acid 6-methoxygeniposidic (7).
3.1. Luteolin
Bột định hình, màu vàng, mp 327-328 oC. 1H-NMR
(aceton-d6),
H (ppm): 7,50 (d, J = 2,5 Hz, H-2′), 7,47 (dd, 8,5;
J = 2,5 Hz, H-6′), 7,00 (d, J = 8,0 Hz, H-5′), 6,58 (s, H-3),
6,52 (d, J = 2,0 Hz, H-8), 6,25 (d, J = 2,5 Hz, H-6). Dữ liệu
ph13C-NMR (acetone-d6) xem Bảng 1.
3.2. Chrysoeriol
Bột định hình, màu vàng, mp 330-332 oC. 1H-NMR
(aceton-d6),
H (ppm): 7,62 (d, J = 2,0 Hz, H-2′), 7,60 (dd,
J = 8,5; 2,0 Hz, H-6′), 7,00 (d, J = 8,5 Hz, H-5), 6,68
(s, H-3), 6,54 (d, J= 2,0 Hz, H-8), 6,25 (d, J= 2,0 Hz, H-6).
Dữ liệu phổ 13C-NMR (acetone-d6) xem Bảng 1.
3.3. Velutin
Bột định nh, u vàng, mp: 234-236 oC. 1H-NMR
(CDCl3),
H (ppm): 7,32 (d, J = 2,0 Hz, H-2), 7,48 (dd,
J = 8,5; 2,0 Hz, H-6′), 7,03 (d, J = 8,5 Hz, H-5′), 6,56 (s, H-3),
6,49 (d, J = 2,5 Hz, H-8), 6,37 (d, J = 2,0 Hz, H-6), 4,00
(s, OCH3), 3,88 (s, OCH3). Dữ liệu phổ 13C-NMR (CDCl3)
xem Bảng 1.
3.4. Hesperetin
Bột định nh, u vàng. mp: 226 - 228 oC. 1H-NMR
(DMSO-d6),
H (ppm): 12,13 (s, 5-OH), 10,82 (s, 7-OH), 9,11
(s, 3′-OH), 6,93-6,92 (2H, m, H-2′, H-5), 6,86 (dd, J = 8,0, 2,0
Hz, H-6′), 5,89 (d, J = 2,5 Hz, H-8), 5,88 (d, J = 2,5 Hz, H-6),
5,43 (dd, J = 12,0; 3,0 Hz, H-2), 3,77 (s, 4′-OCH3), 3,19 (dd,
J = 17,5; 12,5 Hz, H-3-trans), 2,70 (dd, J = 17,5; 3,0 Hz,
H-3-cis). Dữ liệu phổ 13C-NMR (DMSO-d6) xem Bảng 1.
3.5. Cirsiliol
Bột định hình, màu vàng, mp 286 - 287 oC, CTPT
C17H14O7 (M = 330), HR-ESI-MS [M + K]+ tại m/z
369,0378 (tính toán cho C17H14O7K, 369,0377).
1H-NMR (DMSO-d6),
H (ppm): 12,92 (s, 5-OH), 7,42
(s, H-2), 7,42 (s, H-6′), 6,89 (d, J = 8,8 Hz, H-5′), 6,81
(s, H-8), 6,69 (s, H-3), 3,90 (s, 7-OCH3), 3,72 (s, 6-OCH3). D
liu ph 13C-NMR (DMSO-d6) xem Bng 1.
3.6. Acid geniposidic (6)
Dạng sáp 1H-NMR (CD3OD),
H (ppm): 7,52 (s, H-3),
5,80 (s, H-7), 5,16 (d, J = 7,5 Hz, H-1), 4,72 (d, J = 8,0 Hz,
H-1′), 4,32 (d, J = 14,0 Hz, H-10a), 4,18 (d, J = 14,0 Hz,
H-10b), 3,86 (d, J = 11,5 Hz, H-6′a), 3,64 (d, J = 11,7 Hz,
H-6′b), 3,22-3,41 (4H, m, H-2′, H-3′, H-4′, H-5), 3,17
(m, H-5), 2,83 (dd, J = 16,0 Hz và 7,5 Hz, H-6a), 2,11
(dd, J = 16,0 Hz và 7,5 Hz, H-6b), 2,72 (t, J = 7,5 Hz,
H-9). 13C-NMR (CD3OD), C (ppm): 170,9 (C-11), 153,3
(C-3), 144,7 (C-8), 128,5 (C-7), 112,8 (C-4), 100,4 (C-1′),
98,3 (C-1), 78,3 (C-5′), 77,8 (C-3′), 74,9 (C-2′), 71,5 (C-4′),
62,6 (C-6′), 61,4 (C-10), 47,1 (C-9), 39,7 (C-6), 36,6 (C-5).
Acid 6-methoxygeniposidic (7): dạng sáp không u.
]25
D
+ 75,8 (c 0,67; MeOH). HR-ESI-MS [M + Na]+ ta󰈨i m/z
427,1225 (tính toán cho C17H24O11Na, 427,1216). 1H-NMR
(CD3OD),
H (ppm): 7,58 (s, H-3), 6,15 (s, H-7), 4,96
(d, J = 9,0 Hz, H-1), 4,71 (d, J = 7,5 Hz, H-1′), 4,47 (dd,
J = 15,5; 1,5 Hz, H-10a), 4,21 (d, J = 15,5 Hz, H-10b), 4,39
(dd, J = 6,0; 1,5 Hz, H-6), 3,82 (dd, J = 12,0; 2,0 Hz, H-6′a),
3,67 (dd, J = 12,0; 5,0 Hz, H-6′b), 3,24-3,40 (4H, m, H-2′,
H-3′, H-4′, H-5′), 3,26 (s, 6-OCH3), 3,08 (dd, J = 7,5; 6,0 Hz,
H-5), 2,51 (dd, J = 9,0; 7,5 Hz, H-9). 13C-NMR (CD3OD), C
(ppm): 172,4 (C-11), 154,4 (C-3), 152,9 (C-8), 127,7 (C-7),
108,8 (C-4), 101,7 (C-1), 100,8 (C-1′), 85,2 (C-6), 78,3
(C-5′), 77,9 (C-3′), 75,0 (C-2′), 71,4 (C-4′), 62,6 (C-6′), 61,8
(C-10), 57,5 (6-OCH3), 46,1 (C-9), 42,5 (C-5) (Hình 1).
Tạp chí Y học Thành phố Hồ Chí Minh - Dược học * Tập 27 * Số 3 * 2024
https://doi.org/10.32895/hcjm.p.2024.03.02 https://www.tapchiyhoctphcm.vn | 13
Bảng 1. Dliệu ph13C-NMR của hợp chất 15
Vị t 1
(acetone-d6)
2
(acetone-d6)
3
(CDCl3)
4
(DMSO-d6)
5
(DMSO-d6)
2 164,3 165,1 164,1 78,3 164,3
3 103,5 104,5 104,5 42,1 102,7
4 182,4 183,1 182,4 196,3 182,1
4a 104,7 104,5
105,6
101,8 105,1
5 162,7 163,5 162,3 163,5 152,6
6 99,0 99,9 98,1 95,8 131,9
7 164,5 165,4 165,5 166,7 158,6
8 94,0 94,9 92,7 95,0 91,4
8a
158,1
158,9 157,5 162,8 152,1
1 123,1 123,7 123,5 131,2 121,5
2 113,4 110,7 108,4 114,1 113,5
3 145,8 151,6 149,3 112,0 145,8
4 149,4 149,0 146,9 147,9 149,8
5 115,9 116,5 115,0 146,5 116,0
6 119,4 121,4 120,8 117,7 119,1
3-OCH3 - 56,7 56,2 - -
4-OCH3 - - - 55,7 -
6-OCH3 - - - - 60,0
7-OCH3 - - 55,8 - 56,4
3.7. Kết quả thử hoạt tính ức chế -glucosidase
Các p chất (1 7) được đánh giá khả ng ức chế enzym
-glucosidase. Kết quả hoạt tính trình bày trong Bảng 2 cho
thấy hợp chất 67 cho khả năng ức chế tốt với giá trị IC50
lần lượt là 34,84 ± 0,71 52,11 ± 0,92 μM, so sánh với chất
chứng ơng acarbose với giá trị IC50 93,6 ± 0,70 μM
(Bảng 2).
nh 1. Cấu tc hóa học của hợp chất 1 7