Caracterizarea structurală și evaluarea activităților antiinflamatorii și antitirozinaze ale polifenolilor din melastomul normal partea 1

Vă rog contactațioscar.xiao@wecistanche.compentru mai multe informatii

Abstract:Polyphenols, widely distributed in the genus Melastoma plants, possess extensive cellular protective effects such as anti-inflammatory, anti-tyrosinase, and anti-obesity, which makes it a potential anti-inflammatory drug or enzyme inhibitor. Therefore, the aim of this study is to screen for the anti-inflammatory and enzyme inhibitory activities of compounds from the title plant. Using silica gel, MCI, ODS C18, and Sephadex LH-20 column chromatography, as well as semipreparative HPLC, the extract of Melastoma normale roots was separated. Four new ellagitannins, Whiskey tannin C(1), 1-O-(4-methoxygalloyl)-6-O-galloyl-2,3-O-(S)-hexahydroxydiphenoyl-β-D-glucose (2), 1-O-galloyl-6-O-(3-methoxygalloyl)-2,3-O-(S)-hexahydroxydiphenoyl-β-D-glucose (3), and 1-O-galloyl-6-O-vanilloyl-2,3-O-(S)-hexahydroxydiphenoyl-β-D-glucose (4), along with eight known polyphenols were firstly obtained from this plant. The structures of all isolates were elucidated by HRMS, NMR, and CD analyses. Using lipopolysaccharide (LPS)-stimulated RAW264.7 cells, we investigated the anti-inflammatory activities of compounds 1-4, unfortunately, none of them exhibit inhibit nitric oxide (NO) production, their IC50 values are all>50 uM. Testele activității anti-tirozinazei au fost efectuate prin modelul de screening al activității de inhibare a tirozinazei. Compusul 1 a prezentat activitate inhibitoare slabă a tirozinazei cu valori IC50 de 426,02 ± 11,31 μM. Compușii 2-4 au prezentat activități inhibitoare moderate ale tirozinazei cu valori IC50 în intervalul de 124,74±3.12-241,41±6,23 μM. Relațiile structură-activitate indică faptul că hidroxilarea la C-3', C{-4' și C-3 în flavone a fost cheia activităților lor anti-tirozinaze. Izolarea cu succes și identificarea structurii elagitaninei oferă materiale pentru screening-ul medicamentelor antiinflamatoare și inhibitorilor de enzime și, de asemenea, contribuie la dezvoltarea și utilizarea M. normale.

Cuvinte cheie:Melastomul normal;Melastomul; polifenoli; tirozinaza; antiinflamator;elagitanine

Vă rugăm să faceți clic aici pentru a afla mai multe

1. Introducere

Inflamația, ca proces clinico-patologic comun, este strâns legată de multe boli precum artrita, psihoza, bolile cardiovasculare și cerebrovasculare și cancerul[1]. Tirozinaza este enzima cheie a sintezei melaninei, iar supraexpresia sa poate duce la boli de pigmentare, cum ar fi pistrui, cloasma și melanomul [2]. În prezent, s-a dovedit că medicamentele antiinflamatoare precum glucocorticoizii, insulina și inhibitorii de tirozinază, cum ar fi acidul kojic, au efecte secundare semnificative [3,4]. Prin urmare, este de mare importanță descoperirea efectelor secundare eficiente și mai reduse ale medicamentelor antiinflamatoare și ale inhibitorilor de tirozinază. Polifenolii, componenta caracteristică a plantelor Melastoma, au efecte citoprotectoare largi, cum ar fi antioxidare, antiinflamatoare, antitirozinaze [5] și anti-obezitate [6,7], ceea ce îl fac un potențial medicament antiinflamator. sau inhibitor enzimatic. Melastoma normale D. Don, un arbust din familia Melastomaceae, este răspândit în Nepal, India, Myanmar, Malaezia, Filipine și China [8]. Rădăcinile M.normale, „Yang KaiKou” în chineză, conțin polifenoli abundenți, care s-au dovedit a fi constituenți bioactivi corespunzători efectului antiinflamator al acestei plante [9-11]. Cu scopul de a verifica activitățile antiinflamatorii și inhibitorii enzimatici ale compușilor din planta din titlu, rădăcinile de M.normale au fost extrase cu 80% acetonă apoasă și apoi separate prin diferite metode cromatografice pentru a obține doisprezece polifenoli. Structurile izolatelor au fost caracterizate prin analize cuprinzătoare de date spectroscopice. Mai mult, activitățile antiinflamatorii ale noilor compuși 1-4 au fost investigate pentru a dezvolta polifenoli ca un nou medicament antiinflamator. În plus, au fost evaluate activitățile anti-tirozinaze ale compușilor 1-12 și au fost studiate relațiile structură-activitate ale compușilor 7-12. În acest studiu, au fost izolate cinci elagitanine din M. normale. După cum știm cu toții, elagitanina este esteri ai acidului hexahidroxidifenoic și ai monozaharidei. Separarea acestor compuși este adesea dificilă din cauza polarității lor ridicate, ușor de adsorbit de materialele de separare și instabile la lumină și căldură. Mai mult, din cauza greutății sale moleculare mari, a multor unități structurale identice în structură, precum și a suprapunerii serioase a RMN, determinarea structurii sale a fost întotdeauna o problemă dificilă. Prin urmare, separarea și identificarea structurală a acestor compuși este încă o problemă dificilă în domeniul chimiei produselor naturale. Izolarea cu succes și identificarea structurală a elagitaninilor oferă materiale pentru acest experiment și, de asemenea, contribuie la dezvoltarea și utilizarea plantei.

2. Rezultate și discuții

Fracția EtOAc din extractul apos de acetonă 80% din rădăcinile M. normale a fost purificată folosind diferite metode cromatografice pentru a da patru compuși noi 1-4 și opt compuși cunoscuți 5-12. Structurile lui 1-12 sunt prezentate în Schema 1. Compușii cunoscuți 5-12 au fost identificați ca mongolicaină A(5) [12], 1-hidroxi{-3,4,{{ 11}}trimetoxifenil-1-O-[6'-O-(4"-carboxi-1",3",5"-trihidroxi)fenil-6-D-glucopiranozidă (6) [13]kaempferol (7)[14], kaempferol-3-ramnozidă (8)[15], acid gentizic-5-O{- -D-(6'-O-galoil)-glucopiranoză (9)[16], quercetină (10)[17], quercetină-3-O{- -L-ramnozidă (11)[18] și miricetină-3-O{- - L-ramnopiranozida (12)[19], respectiv. Toți compușii au fost mai întâi izolați din această plantă. Mai mult, elagitaninele sunt obținute în primul rând din rădăcinile M.normale[10,11,20].

2.1.Elucidarea structurii1

Compusul 1 a fost obținut sub formă de pulbere amorfă galbenă și a prezentat caracteristica de colorare pozitivă a elagitaninelor cu reactivul NaNO2-AcOH. Formula moleculară C5H34O7 a fost stabilită de spectrul HRESIMS cu un vârf de ioni negativi la m/z[MH]-1005,1240 (calculat 1005,1215). Datele lH-RMN (Tabelul 1) au evidențiat cel puțin două grupe hexahidroxidifenoil (HHDP) (δ6,60, 6,70 și 6,83), șase grupări metină, trei grupări metilen purtătoare de oxigen și două grupări metil. Datele 13C RMN (Tabelul 1) au evidențiat șase grupări ester carbonil la 5170,5, 170,1, 168,9, 168,8, 167,6 și 163,3. Prezența a doi etoxilați a fost indicată de corelațiile LH-1H COSY (Figura 1). Datele RMN (Tabelul 1) și corelațiile 'H-'H COZY (Figura 1) au evidențiat o unitate de polialcool, care a fost similară cu unitatea de glucoză cu lanț deschis a vescalaginei [21]. Deplasările chimice ale carbonului cu câmp relativ scăzut ale corelațiilor C-2-C{-6 glucozei și HMBC (Figura 1) au indicat că grupările hidroxil la C-2-C{-6 de glucoză au fost acilat. Una dintre cele două grupe HHDP atașate la glucoză C-4 și C{-6 a fost confirmată de o diferență mare în deplasările chimice dintre H-6a (δ4,95) și H{ {52}}b（δ3,95）【22】 și corelații HMBC ale glucozei H-4 și H{-6 cu carbonii carbonilici CHpp-,( 168,9) și CHpp-zw({{ 62}}.1), respectiv. Un inel ciclopentenon care posedă o grupare metoxicarbonil ar putea fi construit prin analiza semnalelor de carbon datorate unui carbonil (6 202,9 (Cp{-3)), un ester carbonil (170,5 (Cp{-7) ), două olefinice (6 143,8(Cp{-4) și 158,2 (Cp{-5)), o metină （δ46,3（Cp{-1）） și o carbon cuaternar purtător de oxigen （6 84.9, Cp{-2）.

Acest lucru a fost susținut de corelațiile HMBC ale protonilor de metilen ({{0}}.25)cu Cp{-7 și HCp-1（δ5.46）cu Cp-2, Cp-3, Cp-4, Cp-5 și Cp{{1{0}}. În plus, legătura Cp-4 cu glucoza C-1 a fost demonstrată prin corelațiile HMBC ale glucozei H-1 cu Cp-3, Cp{{15} } și Cp-5. Deplasarea chimică a carbonilului esterului carbonil cu câmp relativ ridicat la δ163,3（Cp{{20}}）a sugerat că acest carbonil a fost legat de o legătură dublă și a format un inel δ-lactonă cu glucoza C{{ 22}} grupare hidroxil. Acest lucru a fost confirmat de corelarea HMBC a carbonului ester carbonil (6 163.3) cu glucoza H-2. Corelațiile Hcp-1 cu CHHpp.2（δ 125,0）, CHHpp{-3（6 111.2） și CHHpP{-4（0 146,4） în spectrul HMBC (Figura 1) a indicat că Cp-1 a fost conjugat cu CHHDP-3. Mai mult, grupările hidroxil C-3 și C-5 de glucoză au format alte două inele lactonice cu două grupări carbonil atașate la fragmentul hexahidroxibifenil. Acest lucru a fost demonstrat de corelațiile HMBC ale glucozei H-3 cu esterul carbonil (CHDP-7 δ 167,6) și glucoza H{-5 și protonul aromatic HHpp-3 cu esterul carbonil carbon（CHHpp-7,δ168,9）. Corelațiile cheie HMBC ale protonilor de metilen (63,60 și 3,52) cu glucoza C-1 (8 68,0) și glucoza H{-1（δ 4,34) cu carbonul metilen （δ 66.0） a indicat că fragmentul etoxi a fost localizat la glucoza C-1. Prin urmare, structura 2D a lui 1 a fost stabilită. Acest lucru a fost susținut de compararea datelor spectroscopice ale lui 1 cu cele ale taninului Whisky B [23]. Mica constantă de cuplare dintre glucoză H-1 și H{-2(<2.0 hz)revealed="" that="" the="" configuration="" at="" glucose="" c-1="" of="" 1="" was="" the="" same="" as="" that="" of="" vescalagin="" (j="2.0" hz)[21],="" and="" different="" from="" that="" of="" whiskey="" tannin="" b(j="6.4" hz)[23].="" assuming="" that="" 1="" was="" derived="" from="" vescalagin,="" construction="" of="" a="" dreiding="" model="" of="" 1="" indicated="" that="" the="" benzyl="" methine="" proton="" (cp-1)of="" the="" cyclopentenone="" ring="" must="" be="" β-configuration,="" because="" its="" fused="" ring="" system,="" including="" two="" aromatic="" rings,="" a="" cyclopentene,="" and="" 6-and="" 10-membered="" lactone="" rings,="" was="" so="" rigid="" that="" an="" alternative="" model="" could="" not="" be="" constructed.="" the="" absence="" of="" roe="" correlations="" between="" the="" cp-1="" proton="" and="" the="" methoxyl="" group="" suggested="" an="" o-orientation="" of="" the="" methoxycarbonyl="" group.="" the="" cd="" spectrum="" of="" 1(figure="" s26)showed="" a="" positive="" cotton="" effect="" at="" 240="" nm="" and="" a="" negative="" one="" at="" 263="" nm="" indicating="" that="" the="" atropisomerism="" of="" the="" hhdpgroup="" had="" the="" s-configuration="" [24].="" based="" on="" these="" results,="" the="" structure="" of="" compound="" 1,="" named="" whiskey="" tannin="" c,="" was="" established="" as="" depicted="" in="" scheme="">

Compusul 2 a fost izolat ca o pulbere amorfă maro. Formula moleculară C3sH28O2 a fost determinată pe baza vârfului [MH] la m/z799,0983 (calculat 799,0999) în spectrul său HRESIMS. Datele'H RMN (Tabelul 2) au evidențiat două grupări galoil (6H 7.12(2H, s) și 7.11(2H,s)), o grupă HHDP (6H 6.72(1H, s) și 6.43(1H, s)) și o grupare metoxil （δH 3,87 (3H, s）). Schimbările chimice cu câmp relativ scăzut și modelele de cuplare relativ mari ale protonilor de zahăr au indicat că miezurile de glucoză din 2 adoptă 4C, conformația și grupările acil ar trebui să fie situate la O-1, O-2, O-3 și O-6. Locația grupului HHDP la glucoza O-2/O{-3 a fost susținută de dovezi din corelațiile HMBC, corelațiile H-'H COZY (Figura 2), precum și deplasarea chimică （δ 92,6） din semnalele de carbon anomeric 【25】. Configurația (S) a grupului HHDP a fost confirmată de spectrul CD, care a prezentat un efect pozitiv al bumbacului la 238 nm și un efect negativ al bumbacului la 264 nm [24]. Constanta de cuplare a protonului anomeric în 2 a fost de 8,5 Hz, indicând faptul că fragmentul de zahăr a avut o configurație. Comparația datelor sale RMN (Tabelul 2) cu cele ale 1,6-di-O-galoil{-2,3-O-(S)-hexahidroxidifenoil- -D-glucoză [20]a dezvăluit că gruparea hidroxi la galoil-C-4 în cel din urmă a fost înlocuită cu o grupare metoxil în primul. Formula moleculară, deplasările chimice ale galoil-C-3(6c 151,5), galoil-C-4(c 141,3), galoil-C{-5(c 151,5) și-OCH3 (c 60,8), iar corelațiile dintre un proton aromatic (6H7.12) și un proton metoxil (6H 3.87) cu glove-C-4(6c 141.3) în spectrul HMBC au susținut aceste modificări în 2. Hidroliza acidă și metilarea și sililarea ulterioară a lui 2 a stabilit că zahărul din moleculă era D-glucoză. Prin urmare, structura lui 2 a fost stabilită ca 1-O-(4-metoxigaloil)-6-O-galoil-2,3-O-(S)-hexahidroxidifenoil{ {103}}D-glucoză.

Figura 1. Cheie HMBC(săgeți) și „H-1HCOSY(legături)corelații de 1.

Acest articol este extras din Molecules 2021, 26, 3913. https://doi.org/10.3390/molecules26133913https://www.mdpi.com/journal/molecules