Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/50057
Title: | EXPLORATION OF BIOACTIVE COMPOUNDS FOR DIABETES THERAPY FROM SELECTED EAST KALIMANTAN FLORA |
Other Titles: | การค้นหาสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพจากพืชบางชนิดของกาลิมันตันตะวันออกเพื่อการรักษาโรคเบาหวาน |
Authors: | Rico Ramadhan |
Advisors: | Preecha Phuwapraisirisan |
Other author: | Chulalongkorn University. Faculty of Science |
Advisor's Email: | Preecha.P@Chula.ac.th,Preecha.P@chula.ac.th |
Subjects: | Bioactive compounds Diabetes -- Treatment Plants -- Therapeutic use สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ เบาหวาน -- การรักษา พืช -- การใช้รักษา |
Issue Date: | 2015 |
Publisher: | Chulalongkorn University |
Abstract: | In search of α-glucosidase inhibitors for the treatment of type 2 diabetes mellitus and its complications, we examined the inhibitory effect of selected plants collected from East Kalimantan, Indonesia which included Leucaena leucocephala, Swietenia macrcophylla, Pycnarrhena tumefacta, Luvunga eleutherandra, Crescentia cujete, Ceriops tagal and Horsfieldia macrobotrys. On the basis of ethnopharmacological knowledge together with biological and chemical screenings, selected plants were further investigated to afford active compounds. The methanol extract from leaves of Ceriops tagal yielded three compounds classified as pentacyclic triterpenoids named lupeol (1), betulone (2) and betulin (3). Of isolated compounds, 3 showed highest inhibition against yeast α-glucosidase with IC50 value of 18.87 μM followed by 1 and 2, respectively. The kinetic study of 1-3 showed noncompetitive inhibition against baker’s yeast α-glucosidase. In addition, the methanol extract from Horsfieldia macrobotrys seed coats was investigated using an α-glucosidase and antioxidant-guided isolation. Two arylalkanones named 1-(2,4,6-trihydroxyphenyl)-9-phenylnonan-1-one (4) and malabaricone A (5) together with a flavanone named 7-hydroxyflavanone (6) were isolated. Arylalkanone 4 was the most potent inhibitor against free radical and baker’s yeast α-glucosidase with IC50 value of 2.6 mM and 10.8 μM, respectively. Interestingly, the methyl ether analogues 4a and 5a, prepared by methylation of 4 and 5 with MeI/K2CO3, showed dramatic drop in inhibition. This observation indicated the critical role of hydroxy groups (-OH) in exerting radical scavenging and α-glucosidase inhibition. The kinetic study of 4 indicated that baker’s yeast α-glucosidase was mixed manner. Since promising bioactivity of isolated arylalkanones from seed coats of H. macrobotrys, we further investigated other parts of this plant. Bioassay-guided isolation of stem bark extract resulted in two new arylalkanones named horsfieldone A (7) and maingayone D (8) together with a new flavanone-C-glycoside named 8-C-β-D-glucopyranosylpinocembrin (9). Maingayone D (8) displayed significantly more potent inhibition than 7 against α-glucosidase and free radical. Kinetic study of 7 and 8 indicated their mixed inhibition against α-glucosidase. The results of this study showed that ethnopharmacological knowledge from Dayak people in East Kalimantan together with biological and chemical screenings provided a successful strategy to discover potent antidiabetic agents. |
Other Abstract: | ในการค้นหาสารยับยั้งอัลฟากลูโคซิเดสเพื่อใช้รักษาโรคเบาหวานชนิดที่ 2 และโรคเรื้อรัง ได้ทำการทดสอบฤทธิ์การยับยั้งกับพืชบางชนิดที่เก็บมาจากกาลิมันตันตะวันออก ประเทศอินโดนีเซีย ซึ่งได้แก่ Leucaena leucocephala, Swietenia macrcophylla, Pycnarrhena tumefacta, Luvunga eleutherandra, Crescentia cujete, Ceriops tagal and Horsfieldia macrobotrys จากข้อมูลภูมิปัญญาท้องถิ่นประกอบกับการคัดกรองด้วยการทดสอบฤทธิ์ชีวภาพและการทดสอบทางเคมี จึงได้คัดเลือกพืชบางชนิดเพื่อมาศึกษาต่อไปเพื่อให้ได้สารออกฤทธิ์ สารสกัดเมทานอลจากใบ Ceriops tagal ให้สารสกัดกลุ่มเพนตาเทอร์พีนอยด์ 3 ชนิด คือ lupeol (1), betulone (2) และ betulin (3) ในบรรดาสารที่แยกได้ สาร 3 ออกฤทธิ์สูงสุดในการยับยั้งอัลฟากลูโคซิเดสจากยีสต์ด้วยค่า IC50 18.87 mM รองลงมาได้แก่ สาร1 และสาร 2 ตามลำดับ สาร1-3 ยับยั้งอัลฟากลูโคซิเดสในแบบ non competitive นอกจากนี้ยังได้ศึกษาสารสกัดเมทานอลจากเปลือกหุ้มเมล็ดของ Horsfieldia macrobotrys ในการยับยั้งอัลฟากลูโคซิเดส และต้านทานการเกิดออกซิเดชัน สามารถแยกสารกลุ่มเอริลอัลคาโนนได้ 2 ชนิด คือ1-(2,4,6-trihydroxyphenyl)-9-phenylnonan-1-one (4) และ malabaricone A (5) รวมทั้ง ฟลาวาโนนที่มีชื่อว่า 7-hydroxyflavanone (6) เอริลอัลคาโนน 4 เป็นสารยับยั้งอนุมูลอิสระและอัลฟากลูโคซิเดสได้ดีที่สุด โดยมีค่า IC50 เท่ากับ 2.6 mM และ 10.8 mM ตามลำดับ ที่น่าสนใจคืออนุพันธ์เมทิลอีเทอร์ 4a และ 5a ที่สังเคราะห์จากเอริลอัลคาโนน 4 และ 5 โดยทำปฎิกิริยากับ MeI/K2CO3 แสดงฤทธิ์ยับยั้งที่ลดลงอย่างมาก ผลสังเกตนี้แสดงให้เห็นว่าหมู่ไฮดรอกซี (-OH) มีบทบาทสำคัญในการยับยั้งอนุมูลอิสระและอัลฟากลูโคซิเดส การศึกษาสาร 4 ยังพบอีกว่าสามารถยับยั้งอัลฟากลูโคซิเดสผ่านกลไกแบบ mixed เนื่องจากเอริลอัลคาโนนที่แยกจากเปลือกหุ้มเมล็ดของ H. macrobotrys มีฤทธิ์การยับยั้งที่น่าสนใจ ผู้วิจัยจึงได้ทำการศึกษาส่วนอื่นของพืชชนิดนี้ การแยกสารสกัดจากเปลือกต้นทำให้ได้เอริลอัลคาโนนชนิดใหม่ 2 ชนิด คือ horsfieldone A (7) และ maingayone D (8) รวมทั้งฟลาวาโนนกลัยโคไซด์ชชิดใหม่คือ8-C-β-D-glucopyranosylpinocembrin (9) สาร maingayone D (8) มีฤทธิ์ยับยั้งอัลฟากลูโคซิเดสและอนุมูลอิสระที่ดีกว่าสาร 7 อย่างมีนัยสำคัญ จากการศึกษายังพบว่าสาร 7 และ 8 ยับยั้งอัลฟากลูโคซิเดสแบบผสม ผลของการศึกษานี้ยังแสดงให้เห็นว่าการใช้ภูมิปัญญาท้องถิ่นของชาวดายัคในกาลิมันตันตะวันออกผนวกกับการคัดกรองด้วยการทดสอบฤทธิ์ทางชีวภาพและการทดสอบทางเคมีเป็นหลักการที่ประสบความสำเร็จในการค้นหาสารต้านเบาหวานที่มีประสิทธิภาพ |
Description: | Thesis (Ph.D.)--Chulalongkorn University, 2015 |
Degree Name: | Doctor of Philosophy |
Degree Level: | Doctoral Degree |
Degree Discipline: | Biotechnology |
URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/50057 |
URI: | http://doi.org/10.14457/CU.the.2015.392 |
metadata.dc.identifier.DOI: | 10.14457/CU.the.2015.392 |
Type: | Thesis |
Appears in Collections: | Sci - Theses |
Files in This Item:
File | Description | Size | Format | |
---|---|---|---|---|
5672883623.pdf | 6.58 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.