Nghiên cứu thành phần hóa học và hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase của các hợp chất từ quả mướp đắng (Momordica charantia L.)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

ĐAN THỊ THÚY HẰNG

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH

ỨC CHẾ ENZYME α-GLUCOSIDASE CỦA CÁC HỢP CHẤT

TỪ QUẢ MƯỚP ĐẮNG (Momordica charantia L.)

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm

Mã số: 60420114

Hà Nội – 11/2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

ĐAN THỊ THÚY HẰNG

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH

ỨC CHẾ ENZYME α-GLUCOSIDASE CỦA CÁC HỢP CHẤT

TỪ QUẢ MƯỚP ĐẮNG (Momordica charantia L.)

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm

Mã số: 60420114

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS. TS. PHAN VĂN KIỆM

Hà Nội – 11/2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VN

VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT

ĐAN THỊ THÚY HẰNG

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ HOẠT TÍNH

ỨC CHẾ ENZYME α-GLUCOSIDASE CỦA CÁC HỢP CHẤT

TỪ QUẢ MƯỚP ĐẮNG (Momordica charantia L.)

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm

Mã số: 60420114

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS. TS. PHAN VĂN KIỆM

Hà Nội – 11/2015

LỜI CẢM ƠN

Luận văn được hoàn thành tại Phòng Nghiên cứu cấu trúc, Viện Hóa sinh

biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam với sự hỗ trợ kinh phí của đề

tài cấp Viện Hàn lâm: “Nghiên cứu xây dựng quy trình phân lập hoạt chất

momordicoside A từ quả Mướp đắng Momordica charantia L. và tác dụng của nó

trong điều trị tiểu đường trên động vật thực nghiệm”.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Phan Văn Kiệm, Viện Hóa

sinh biển, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, người thầy đã tận tình

hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới Lãnh đạo Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh

vật, Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện cho tôi được học tập và phấn đấu để

hoàn thành tốt các mục tiêu đề ra của luận văn.

Tôi xin chân thành cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ của tập thể các cán bộ Viện

Hóa sinh biển và tập thể cán bộ Phòng Nghiên cứu cấu trúc đã động viên, giúp đỡ

tôi trong quá trình thực hiện luận văn này.

Hà Nội, 11/2015

Đan Thị Thúy Hằng

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan các số liệu và các kết quả nghiên cứu trong luận văn này là

trung thực và chưa hề được sử dụng trong bất kì công trình nào khác.

Tôi xin cam đoan mọi sự giúp đỡ trong việc hoàn thành luận văn đã được

cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã được ghi rõ nguồn gốc.

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những số liệu trong luận văn này.

Hà Nội, 11/2015

Đan Thị Thúy Hằng

I

MỤC LỤC

MỤC LỤC..............................................................................................................I

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ..........................................................................III

DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................. IV

DANH MỤC CÁC HÌNH.....................................................................................V

ĐẶT VẤN ĐỀ........................................................................................................1

Chương 1. Tổng quan ........................................................................................3

1.1. Một vài nét về thực vật của cây mướp đắng..............................................3

1.1.1. Mô tả thực vật......................................................................................3

1.1.2. Phân bố và sinh thái ............................................................................3

1.1.3. Công dụng của cây mướp đắng trong y học dân gian ..........................4

1.2. Thành phần hóa học của loài mướp đắng................................................5

1.3. Tác dụng dược lí của loài mướp đắng ....................................................11

1.3.1. Hoạt tính trị bệnh tiểu đường.............................................................11

1.3.2. Hoạt tính kháng khuẩn, kháng nấm....................................................12

1.3.3. Hoạt tính kháng virus ........................................................................13

1.3.4. Hoạt tính chống ung thư ....................................................................13

1.3.5. Hoạt tính chống viêm loét..................................................................14

1.3.6. Hoạt tính điều hòa miễn dịch.............................................................14

1.3.7. Hoạt tính kháng viêm.........................................................................14

1.4. Bệnh tiểu đường và hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase ..................15

1.4.1. Bệnh tiểu đường.................................................................................15

1.4.2. Hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase .............................................17

Chương 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu ........................................20

2.1. Đối tượng nghiên cứu.............................................................................20

2.2. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................20

2.2.1. Phương pháp phân lập các hợp chất..................................................20

2.2.2. Phương pháp xác định cấu trúc hoá học các hợp chất.......................21

2.2.3. Phương pháp đánh giá hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase..........22

Chương 3. Thực nghiệm ..................................................................................24

3.1. Phân lập các hợp chất.............................................................................24

3.2. Các thông số vật lí của các hợp chất đã phân lập được..........................25

II

3.2.1. Hợp chất MC1: Charantoside D........................................................25

3.2.2. Hợp chất MC2: Charantoside E ........................................................25

3.2.3. Hợp chất MC3: Charantoside F ........................................................25

3.2.4. Hợp chất MC4: Charantoside G........................................................26

3.2.5. Hợp chất MC5: Goyaglycoside-c.......................................................26

3.2.6. Hợp chất MC6: Goyaglycoside-d ......................................................26

3.2.7. Hợp chất MC7: Momordicoside F1. ..................................................26

3.2.8. Hợp chất MC8: Momordicoside N.....................................................27

3.2.9. Hợp chất MC9: Momordicoside M ....................................................27

Chương 4. Kết quả và thảo luận......................................................................29

4.1. Xác định cấu trúc hóa học các hợp chất.................................................29

4.1.1. Hợp chất MC1: Charantoside D (hợp chất mới)................................29

4.1.2. Hợp chất MC2: Charantoside E (hợp chất mới)................................34

4.1.3. Hợp chất MC3: Charantoside F (hợp chất mới) ................................39

4.1.4. Hợp chất MC4: Charantoside G (hợp chất mới)................................44

4.1.5. Hợp chất MC5: Goyaglycoside-c.......................................................49

4.1.6. Hợp chất MC6: Goyaglycoside-d ......................................................54

4.1.7. Hợp chất MC7: Momordicoside F1 ...................................................58

4.1.8. Hợp chất MC8: Momordicoside N.....................................................62

4.1.9. Hợp chất MC9: Momordicoside M ....................................................67

4.2. Kết quả đánh giá hoạt tính ức chế enzyme α-glucosidase ......................71

KẾT LUẬN..........................................................................................................74

TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................75

CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ

PHỤ LỤC PHỔ

III

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Kí hiệu Tiếng Anh Diễn giải

13C-NMR Carbon-13 Nuclear Magnetic

Resonance Spectroscopy

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

cacbon 13

1

H-NMR Proton Nuclear Magnetic Resonance

Spectroscopy

Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

proton

CC Column chromatography Sắc kí cột

DEPT Distortionless Enhancement by

Polarisation Transfer

Phổ DEPT

DMSO Dimethyl sulfoxide Dimethyl sulfoxide

HMBC Heteronuclear mutiple Bond

Connectivity

Phổ tương tác dị hạt nhân qua

nhiều liên kết

HSQC Heteronuclear Single-Quantum

Coherence

Phổ tương tác dị hạt nhân qua

1 liên kết

IC50 Inhibitory concentration at 50% Nồng độ ức chế 50% đối tượng

thử nghiệm

NF-B Nuclear Factor-kappa B Yếu tố nhân kappa B

RP-18 Reserve phase C-18 Chất hấp phụ pha đảo RP-18

SRB Sulforhodamine B Sulforhodamine B

TLC Thin layer chromatography Sắc ký lớp mỏng

TMS Tetramethylsilane Tetramethylsilane

WHO World Health Organization Tổ chức Y tế Thế giới

IV

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1. Số liệu phổ 1

H và 13C-NMR của hợp chất MC1 và hợp chất tham khảo ....30

Bảng 2. Số liệu phổ 1

H và 13C-NMR của hợp chất MC2 và hợp chất tham khảo ....36

Bảng 3. Số liệu phổ 1

H và 13C-NMR của hợp chất MC3 và hợp chất tham khảo ....41

Bảng 4. Số liệu phổ 1

H và 13C-NMR của hợp chất MC4 và hợp chất tham khảo ....46

Bảng 5. Số liệu phổ 1

H và 13C-NMR của hợp chất MC5 và hợp chất tham khảo ....51

Bảng 6. Số liệu phổ 13C-NMR của hợp chất MC6 và hợp chất tham khảo..............55

Bảng 7. Số liệu phổ 1

H và 13C-NMR của hợp chất MC7 và hợp chất tham khảo ....59

Bảng 8. Số liệu phổ 1

H và 13C-NMR của hợp chất MC8 và hợp chất tham khảo ....63

Bảng 9. Số liệu phổ 13C-NMR của hợp chất MC9 và hợp chất tham khảo..............67

V

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1. Hình ảnh loài mướp đắng ...........................................................................4

Hình 2. Sơ đồ phân lập các hợp chất từ quả mươp đắng (M. charantia L.)............28

Hình 3. Cấu trúc hóa học của MC1, hợp chất tham khảo MC1A và các tương tác

HMBC chính của MC1..........................................................................................29

Hình 4. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất MC1..........................................................31

Hình 5. Phổ 1

H-NMR của hợp chất MC1...............................................................32

Hình 6. Phổ 13C-NMR của hợp chất MC1..............................................................32

Hình 7. Phổ HSQC của chất MC1.........................................................................33

Hình 8. Phổ HMBC của chất MC1 ........................................................................33

Hình 9. Phổ NOESY của chất MC1 .......................................................................34

Hình 10. Cấu trúc hóa học của MC2, hợp chất tham khảo MC2A và các tương tác

HMBC chính của MC2..........................................................................................34

Hình 11. Phổ HR-ESI-MS của chất MC2...............................................................37

Hình 12. Phổ 1

H-NMR của chất MC2....................................................................37

Hình 13. Phổ 13C-NMR của chất MC2...................................................................38

Hình 14. Phổ HSQC của hợp chất MC2 ................................................................38

Hình 15. Phổ HMBC của chất MC2 ......................................................................39

Hình 16. Cấu trúc hóa học của MC3, hợp chất tham khảo MC3A và các tương tác

HMBC chính của MC3..........................................................................................39

Hình 17. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất MC3........................................................42

Hình 18. Phổ 1

H-NMR của hợp chất MC3.............................................................42

Hình 19. Phổ 13C-NMR của hợp chất MC3............................................................43

Hình 20. Phổ HSQC của hợp chất MC3 ................................................................43

Hình 21. Phổ HMBC của hợp chất MC3 ...............................................................44

Hình 22. Cấu trúc hóa học của MC4, hợp chất tham khảo MC4A và các tương tác

HMBC chính của MC4..........................................................................................44

Hình 23. Phổ HR-ESI-MS của hợp chất MC4........................................................47