Bu tədqiqatın əsas problemi Aglaia cinsinə aid bitkilərdə olan ikincili metabolitlərin kimyəvi müxtəlifliyini və bu molekulların bioloji aktivlik potensialını anlamaqdır. Aglaia Meliaceae fəsiləsinə aid bitki cinsidir və tropik və subtropik bölgələrdə, xüsusilə Sakit Okean adaları, Şimali Avstraliya və Cənub-Şərqi Asiya ətrafında geniş yayılmışdır. Tədqiqatda qeyd edildiyi kimi, bu cins ənənəvi tibbdə istifadəsi və zəngin ikincili metabolit müxtəlifliyi səbəbilə təbii məhsul kimyası, tibbi kimya və farmakologiya baxımından uzun müddətdir maraq doğurur.
Aglaia növlərini elmi baxımdan mühüm edən amillərdən biri flavaglin və ya rocaglate analoqları kimi tanınan xüsusi təbii məhsul sinfidir. Flavaglinlər adətən mürəkkəb halqa sistemləri daşıyan və bioloji aktivlik potensialına görə diqqət çəkən molekullardır. Tədqiqatda bu sinfin antikanser, antiviral, antiinflamatuvar və insektisid təsirlər kimi geniş farmakoloji aktivlik spektri ilə əlaqələndirildiyi bildirilir. Lakin burada xüsusilə diqqət edilməli məqam budur: Bu tədqiqat həmin molekulların insanlarda müalicəvi təsirini göstərən klinik araşdırma deyil. Bu, bitkidən təcrid olunmuş birləşmələrin strukturunu müəyyən edən və bəzi laboratoriya testlərində aktivliklərini skrininq edən təbii məhsul kimyası tədqiqatıdır.
Aglaia elaeagnoidea tədqiqatın mərkəzində duran bitkidir. Araşdırmada bu bitkinin yarpaq, kök, qabıq və meyvə kimi müxtəlif hissələrinin ənənəvi olaraq iltihab, dəri xəstəlikləri, qızdırma və mikrob infeksiyaları ilə əlaqəli istifadələrə malik olduğu bildirilir. Əvvəlki fitokimyəvi tədqiqatlar bu növdən flavaglinlər, terpenoidlər və limonoidlər kimi müxtəlif birləşmələrin təcrid edildiyini göstərmişdir. Bu araşdırma isə xüsusilə bitkinin meyvələrinə fokuslanaraq daha əvvəl təsvir edilməmiş beş birləşmə barədə məlumat verir.
Tədqiqatın elmi boşluğu burada ortaya çıxır: A. elaeagnoidea üzərində daha əvvəl kimyəvi tədqiqatlar aparılsa da, meyvələrdən əldə edilən birləşmə müxtəlifliyi və xüsusilə qeyri-adi quruluşa malik flavaglin analoqları tam məlum deyil. Tədqiqatçılar bu boşluğu doldurmaq üçün meyvə materialını ekstraksiya edib, fraksiyalara ayırıb, xromatoqrafik üsullarla saf birləşmələri təcrid edib və bu birləşmələrin strukturlarını qabaqcıl spektroskopik və hesablama üsulları ilə təsdiqləyiblər.
Tədqiqatda beş birləşmə ön plana çıxır:
- Birləşmə 1: Aglaiaelaeagnolide A adlandırılan yeni qəfəs quruluşlu sikloheksenon flavaglin.
- Birləşmə 2: Aglaiaelaeagnolide B adlandırılan, struktur baxımından birləşmə 1-ə bənzəyən, lakin bir əlavə oksigen atomu və C-10 üzərində hidroksi/hemiketal xarakteri daşıyan ikinci flavaglin.
- Birləşmə 3: (1S,4S,5S,7S,10R) 1,5-epoxy-4,11-dihydroxyguaiane kimi müəyyən edilən guaiane tipli seskviterpen.
- Birləşmə 4: (1S,4R,5S,7S,10R) 1,5-epoxy-4,11-dihydroxyguaiane kimi müəyyən edilən stereokimyəvi cəhətdən fərqli guaiane tipli seskviterpen.
- Birləşmə 5: (1R,4R,5R,7S,10R) 1,5-epoxy-4,11-dihydroxyguaiane kimi müəyyən edilən üçüncü guaiane tipli seskviterpen.
Bu birləşmələr arasında ən diqqətçəkənlər birləşmə 1 və 2-dir. Çünki bu iki molekul benzopiran flavaglin çərçivəsində klassik gözləntidən kənar memarlıq nümayiş etdirir. Tədqiqata görə A halqası aromatik xarakterdən uzaqlaşaraq sikloheksenon quruluşuna çevrilib. Bundan əlavə, C-11/C-5a arasında lakton körpüsü və C-10/C-1a arasında efir körpüsü var. Bu iki körpü molekula qəfəsə bənzər üçölçülü sərtlik verir. Bunu gündəlik bənzətmə ilə izah etsək, düz molekulyar skeletin üzərinə iki birləşdirici tağ yerləşdirilmiş kimi düşünmək olar; bu bağlantılar molekulun fəzada daha sabit, daha kilidlənmiş və daha mürəkkəb forma almasına səbəb olur.
Belə mürəkkəb strukturlar təbii məhsul kimyasında vacibdir; çünki molekulun üçölçülü forması onun bioloji hədəflərlə necə qarşılıqlı təsir göstərə biləcəyinə güclü təsir edə bilər. Lakin bu tədqiqatda “bu strukturların bioloji hədəflərə dəqiq necə bağlandığı” göstərilməyib. Araşdırma strukturun müəyyən edilməsinə və müəyyən hüceyrə/enzim testlərində aktivlik skrininqinə fokuslanır. Buna görə molekulyar mexanizm haqqında qəti müalicə və ya dərman hazırlanması iddiası irəli sürülə bilməz.
Strukturun müəyyən edilməsində istifadə olunan HR-ESI-MS məlumatları molekulun kütlə/yük siqnallarını və molekulyar formulunu müəyyən etmək üçün istifadə olunub. Birləşmə 1 üçün molekulyar formul belə verilib:
\[ C_{26}H_{22}O_{8} \]
Bu formulda C karbonu, H hidrogeni, O isə oksigeni göstərir. Formul birləşmə 1-in 26 karbon, 22 hidrogen və 8 oksigen atomu ehtiva etdiyini ifadə edir. Tədqiqatda bu molekulyar formulun 16 doymamışlıq dərəcəsinə uyğun gəldiyi bildirilir. Doymamışlıq dərəcəsi molekulda halqa və ikiqat rabitə kimi struktur elementlərin ümumi mürəkkəbliyini anlamağa kömək edən anlayışdır. Yüksək doymamışlıq dərəcəsi molekulun çoxsaylı halqa, ikiqat rabitə və ya karbonil xarakteri daşıdığını düşündürür.
Birləşmə 2 üçün molekulyar formul belə müəyyən edilib:
\[ C_{26}H_{22}O_{9} \]
Birləşmə 2, birləşmə 1-lə müqayisədə bir əlavə oksigen atomu ehtiva edir. Tədqiqatda bu fərq birləşmə 2-də əlavə hidroksi və ya efir funksiyasının ola biləcəyini düşündürüb; NMR korrelyasiyaları bu əlavə hidroksi qrupunun C-10 ilə əlaqəli olduğunu dəstəkləyib. C-10 karbonunun nəzərəçarpacaq aşağı sahə/kimyəvi sürüşmə xarakteri göstərməsi də hemiketal karbon şərhini dəstəkləyib.
Birləşmə 3, 4 və 5 üçün molekulyar formul eynidir:
\[ C_{15}H_{26}O_{3} \]
Bu üç birləşmə eyni sayda atoma malik olsa da, fərqli stereokimyəvi düzülüşlərə malikdir. Yəni atomların bağlanma quruluşu böyük ölçüdə bənzər olsa da, fəzadakı istiqamətləri fərqlidir. Kimyada bu vəziyyət xüsusilə vacibdir; çünki molekulun sağ-sol tipli üçölçülü düzülüşü bioloji sistemlərdə davranışını dəyişə bilər. Tədqiqatda birləşmə 3–5-in guaiane tipli seskviterpenlər olduğu və stereokimyalarının yalnız NOESY məlumatları ilə qəti müəyyən edilə bilmədiyi, buna görə hesablama 13C-NMR və optik rotasiya analizlərindən də istifadə edildiyi bildirilir.
Tədqiqatdakı Şəkil 1 təcrid edilmiş beş birləşmənin kimyəvi strukturlarını göstərir. Bu şəkil birləşmə 1 və 2-nin flavaglin əsaslı daha mürəkkəb və oksigenlə zəngin quruluşunu, birləşmə 3–5-in isə guaiane tipli seskviterpen skeletini müqayisəli şəkildə təqdim edir. Birləşmə 1 və 2-də A, B və C halqaları ilə körpülənmiş qəfəs memarlığı seçildiyi halda, birləşmə 3–5-də daha kompakt terpenoid halqa sistemi görünür. Bu vizual tədqiqatın kimyəvi nüvəsini anlamaq üçün vacibdir: Tədqiqat yalnız bioloji aktivlik deyil, ilk növbədə “daha əvvəl təsvir edilməmiş kimyəvi memarlıqlar” barədə məlumat verir.
Şəkil 2 HMBC və COSY korrelyasiyalarını göstərir. COSY bir-birinə qonşu protonların əlaqələrini izləməyə yarayır; HMBC isə protonlarla daha uzaqdakı karbonlar arasındakı korrelyasiyaları göstərərək atomların molekul daxilində necə bağlandığını anlamağa kömək edir. Tədqiqatda bu korrelyasiyalardan birləşmə 1 və 2-də fenil qrupu, para-metoksifenil qrupu, sikloheksenon sahəsi, keton karbonili, metoksi qrupları, hidroksi qrupları və körpü bağlantılarının yerini müəyyən etmək üçün istifadə olunub. Birləşmə 3–5 üçün isə guaiane skeletinin qurulmasında H2-2/H2-3 və H3-14/H2-9/H2-8/H-7/H2-6 kimi spin sistemləri və HMBC əlaqələrindən istifadə olunub.
Şəkil 3 NOESY korrelyasiyalarını göstərir. NOESY atomların rabitə üzərindən deyil, fəzada bir-birinə yaxınlığı əsasında məlumat verir. Bu, xüsusilə stereokimyəvi düzülüşün müəyyən edilməsində vacibdir. Birləşmə 1-də H-4, 3-fenil qrupu və körpülənmiş C-10 sahəsinin eyni fəza tərəfinə yaxın olduğu nəticəsinə gəlinib; bu hal molekulun nisbi konfiqurasiyasının müəyyənləşdirilməsinə töhfə verib. Birləşmə 3–5 üçün də NOESY korrelyasiyalarından hesablama nəticələrini dəstəkləyən tamamlayıcı sübut kimi istifadə olunub.
Şəkil 4 birləşmə 1 və 2-nin eksperimental ECD spektrləri ilə TD-DFT hesablama əyrilərinin müqayisəsini verir. ECD kiral molekullarda mütləq konfiqurasiyanı müəyyən etmək üçün istifadə olunan güclü spektroskopik yanaşmadır. Tədqiqatda birləşmə 1 üçün müsbət Cotton effektləri 203 nm, 229 nm və 304 nm-də; mənfi Cotton effekti isə 254 nm-də bildirilib. Birləşmə 2 üçün oxşar şəkildə müsbət Cotton effektləri 202 nm, 229 nm və 305 nm-də; mənfi Cotton effekti 251 nm-də verilib. Eksperimental spektrlərin hesablama spektrləri ilə uyğunluğu birləşmə 1 və 2-nin mütləq konfiqurasiyalarının müəyyənləşdirilməsini dəstəkləyib.
Şəkil 5 birləşmə 1 və 2 üçün eksperimental 13C-NMR kimyəvi sürüşmələri ilə GIAO-STS hesablanmış 13C-NMR dəyərləri arasındakı xətti reqressiyanı göstərir. Bu qrafik hesablama məlumatları ilə eksperimental məlumatların çox yüksək uyğunluq göstərdiyini ortaya qoyur. Tədqiqatda hər iki birləşmə üçün müəyyən edilən uyğunluq belə verilib:
\[ R^{2} = 0.9993 \]
Burada R2 hesablanmış dəyərlərin eksperimental dəyərləri nə qədər yaxşı izah etdiyini göstərən determinasiya əmsalıdır. 1-ə çox yaxın olması eksperimental və hesablanmış karbon kimyəvi sürüşmələri arasında çox güclü uyğunluğu ifadə edir.
Birləşmə 1 üçün xəta dəyərləri:
[ MAE = 0.75 \, ppm ]
[ RMS = 0.97 \, ppm ]
Birləşmə 2 üçün xəta dəyərləri:
[ MAE = 0.80 \, ppm ]
[ RMS = 1.03 \, ppm ]
MAE orta mütləq xətanı, RMS isə orta kvadratik xətanın kökünü ifadə edir. ppm NMR kimyəvi sürüşmələrində istifadə olunan “parts per million” vahididir. Bu dəyərlərin aşağı olması hesablamalı struktur təyinatının eksperimental NMR məlumatları ilə yaxşı uyğunlaşdığını göstərir. Burada vacib məqam tədqiqatçıların yalnız vizual spektr şərhinə söykənməməsi; eksperimental və hesablama məlumatlarını birlikdə istifadə edərək mürəkkəb molekul strukturunu daha etibarlı şəkildə dəstəkləməsidir.
Tədqiqatdakı bioloji testlər dörd əsas başlıq üzrə aparılıb: HepG2 və SK-LU-1 hüceyrələrinə qarşı sitotoksik aktivlik, α-qlükozidaza inhibisiyası, ksantin oksidaza inhibisiyası və LPS ilə stimullaşdırılmış RAW 264.7 makrofaqlarında azot oksidi istehsalının inhibisiyası. Bu testlər molekulların müxtəlif bioloji sistemlərdə necə davrandığını skrininq etmək üçün istifadə olunub. Lakin bu testlərin heç biri klinik təsir sübutu deyil. Məsələn, HepG2 və SK-LU-1 hüceyrə xətlərində sitotoksikliyin müşahidə edilməsi birbaşa “xərçəng müalicəsi” demək deyil. Bu yalnız hüceyrə kulturası səviyyəsində ölçülmüş aktivlik siqnalıdır.
Tədqiqatda bioloji aktivliyi qiymətləndirmək üçün IC50 dəyərlərindən istifadə olunub. IC50 təsirin 50 faiz səviyyəsində görülməsi üçün tələb olunan konsentrasiyanı ifadə edir. Ümumiyyətlə daha aşağı IC50 dəyəri sınaqdan keçirilən şəraitdə daha güclü aktivlik deməkdir. Lakin IC50 dəyəri təkbaşına molekulun təhlükəsiz, selektiv, klinik effektiv və ya dərman namizədi olduğunu sübut etmir.
Bioloji aktivlik nəticələrində birləşmə 1 və 2-nin azot oksidi istehsalını nəzərəçarpacaq şəkildə inhibə etdiyi görünür. RAW 264.7 makrofaq hüceyrələri LPS ilə aktivləşdirildikdə iltihabi cavabla əlaqəli azot oksidi istehsalı arta bilər. Bu model antiinflamatuvar aktivlik potensialını skrininq etmək üçün istifadə olunan laboratoriya yanaşmasıdır. Tədqiqatda birləşmə 1 üçün NO inhibisiya IC50 dəyəri 28,6 µM, birləşmə 2 üçün isə 11,4 µM verilib. Müsbət nəzarət L-NMMA üçün dəyər 29,8 µM-dir. Bu nəticə xüsusilə birləşmə 2-nin bu test şəraitində güclü NO istehsalı inhibisiyası göstərdiyini düşündürür.
Lakin tədqiqat bu təsirin hansı molekulyar mexanizm üzərindən baş verdiyini ətraflı həll etmir. NO istehsalının azalması potensial antiinflamatuvar aktivlik siqnalı kimi şərh oluna bilər; lakin iltihabın mürəkkəb biologiyası nəzərə alındıqda bu nəticəni qabaqcıl mexanistik tədqiqatlar, toksiklik analizləri, selektivlik testləri, heyvan tədqiqatları və klinik qiymətləndirmələr olmadan birbaşa müalicə təsirinə çevirmək düzgün deyil.
Sitotoksiklik baxımından birləşmə 1–5 HepG2 və SK-LU-1 hüceyrə xətlərinə qarşı 16,7–66,0 µM intervalında IC50 dəyərləri göstərib. Müsbət nəzarət ellipticine isə HepG2 üçün 1,3 µM, SK-LU-1 üçün 1,4 µM dəyərindədir. Bu müqayisə təcrid olunmuş birləşmələrdə sitotoksik aktivlik olduğunu, lakin müsbət nəzarətlə müqayisədə daha zəif qaldığını göstərir. Birləşmə 1 HepG2 üçün 16,7 µM və SK-LU-1 üçün 17,3 µM dəyərləri ilə bu qrupda nisbətən daha güclü sitotoksiklik göstərib.
α-qlükozidaza inhibisiyası nəticələrində birləşmələr 66,1–153,5 µM intervalında IC50 dəyərləri verib. Müsbət nəzarət acarbose üçün dəyər 46,4 µM-dir. Buna görə tədqiqatda birləşmələrin α-qlükozidaza inhibisiyasında müsbət nəzarətlə müqayisədə daha zəif olduğu görünür. Ksantin oksidaza inhibisiyasında isə guaiane tipli seskviterpenlər 3–5 daha nəzərəçarpan, lakin yenə də müsbət nəzarətlə müqayisədə məhdud aktivlik göstərib. Birləşmə 3 üçün 75,3 µM, birləşmə 4 üçün 50,6 µM, birləşmə 5 üçün 53,7 µM dəyərləri verilərkən flavaglinlər 1 və 2 üçün IC50 dəyəri 100 µM-dən yuxarı, yəni inaktiv kimi bildirilib. Müsbət nəzarət allopurinol isə 3,0 µM dəyərindədir.
Bu nəticələr tədqiqat baxımından iki əsas mesaj verir. Birincisi, birləşmə 1 və 2 kimyəvi baxımdan çox özünəməxsus strukturlar təqdim edir və NO istehsalının inhibisiyasında diqqətçəkən aktivlik göstərir. İkincisi, birləşmə 3–5 enzim inhibisiya testlərində xüsusilə ksantin oksidaza baxımından flavaglinlərdən daha aktiv görünsə də, müsbət nəzarət allopurinol ilə müqayisədə aktivlikləri məhduddur. Buna görə tədqiqatın əsas töhfəsi “dərhal istifadə oluna biləcək müalicə molekulu tapıldı” iddiası deyil; yeni təbii molekulların müəyyən edilməsi, strukturlarının ətraflı təsdiqlənməsi və bioloji aktivlik potensiallarının ilkin skrininq səviyyəsində göstərilməsidir.
Keçmiş baxımından tədqiqat Aglaia növlərinin təbii məhsul kimyasındakı yerini gücləndirir. Daha əvvəl bu cinsdən flavaglinlər, terpenoidlər və limonoidlər təcrid edilmişdi. Bu araşdırma xüsusilə benzopiran flavaglin çərçivəsində daha əvvəl bildirilmədiyi qeyd olunan sikloheksenon-modifikasiya olunmuş A halqası və qəfəs memarlığı ilə ədəbiyyata yeni struktur nümunəsi təqdim edir. Bu gün baxımından əhəmiyyəti təbii məhsul kəşfinin hələ də kimyəvi müxtəliflik yaratmaq gücünü göstərməsidir. Gələcək baxımından isə belə molekullar antiinflamatuvar aktivlik, sitotoksiklik və ya struktur-aktivlik əlaqəsi tədqiqatlarında başlanğıc nöqtəsi ola bilər. Lakin bunun üçün qabaqcıl bioloji və farmakoloji təsdiqləmələr lazımdır.
Gündəlik həyata təsiri birbaşa dərman, əlavə və ya müalicə tövsiyəsi kimi düşünülməməlidir. Tədqiqat bitkidən əldə edilən molekulları müəyyən etsə də, bu bitkinin birbaşa istehlak edilməli, müalicə məqsədilə istifadə edilməli və ya təhlükəsiz olduğu nəticəsini vermir. Təbii məhsul kimyası tədqiqatlarının gündəlik həyatda real təsiri daha dolayıdır: təbiətdə olan molekulyar müxtəlifliyi anlamaq, yeni bioloji mexanizm ipucları tutmaq, kimyəvi sintez və dərman kəşfi üçün yeni skeletlər təqdim etmək və ənənəvi istifadə iddialarını elmi səviyyədə sınaqdan keçirilə bilən suallara çevirmək.
Tədqiqatın güclü tərəflərindən biri struktur təyinində çoxsaylı sübut yanaşmasından istifadə edilməsidir. HR-ESI-MS molekulyar formulları dəstəkləyib; NMR təcrübələri bağlanma düzülüşünü və funksional qrupları ortaya qoyub; HMBC və COSY korrelyasiyaları atom bağlantılarını göstərib; NOESY fəza yaxınlıqlarını dəstəkləyib; ECD və TD-DFT hesablamaları mütləq konfiqurasiya təyinatında istifadə olunub; GIAO-STS hesablamalı 13C-NMR analizi isə xüsusilə mürəkkəb stereokimyəvi təyinatları gücləndirib. Bu kombinasiya təbii məhsul kimyasında mürəkkəb molekul strukturlarını müəyyən edərkən mühüm etibarlılıq qatı yaradır.
Tədqiqatın məhdudiyyətləri də aydın görünməlidir. Birincisi, mətn açıq şəkildə rəyçi qiymətləndirilməsindən keçməmiş preprintdir. Buna görə tapıntıların müstəqil elmi qiymətləndirmə prosesi tamamlanmayıb. İkincisi, bioloji aktivlik testləri hüceyrə və enzim səviyyəsindədir; klinik tədqiqat, heyvan tədqiqatı və ya insan təhlükəsizliyi qiymətləndirilməsi təqdim edilməyib. Üçüncüsü, NO inhibisiyası güclü görünsə də, mexanizm ətraflı izah edilməyib. Dördüncüsü, sitotoksiklik və enzim inhibisiyası nəticələri müsbət nəzarətlərlə müqayisədə əksər hallarda daha zəifdir. Beşincisi, tədqiqatda təcrid miqdarları məhduddur; məsələn, birləşmə 1 üçün 15,1 mg, birləşmə 2 üçün 16,0 mg, birləşmə 3 üçün 60 mg, birləşmə 4 üçün 30 mg və birləşmə 5 üçün 17,5 mg əldə edilib. Bu miqdarlar təbii məhsul tədqiqatlarında tipik olsa da, qabaqcıl tətbiq işləri üçün daha çox istehsal, sintez və ya yarı-sintez strategiyaları lazım ola bilər.
Nəticə olaraq tədqiqat Aglaia elaeagnoidea meyvələrindən təcrid edilmiş daha əvvəl təsvir olunmamış beş birləşmə barədə məlumat verir. Bunların arasında aglaiaelaeagnolide A və B flavaglin kimyasında özünəməxsus qəfəs memarlığı təqdim edir və azot oksidi istehsalının inhibisiyasında diqqətçəkən aktivlik göstərir. Lakin tapıntılar preprint səviyyəsində və laboratoriya miqyaslı bioloji skrininq məlumatları kimi oxunmalıdır. Tədqiqat təbii məhsul kimyasına dəyərli struktur töhfəsi verərkən klinik effektivlik və ya müalicə zəmanəti iddiası daşımır.
Tədqiqatın Metodu və Nəticələri
Tədqiqatın eksperimental axını bitki materialının toplanması, ekstraksiya, fraksiyalaşdırma, xromatoqrafik saflaşdırma, spektroskopik struktur təyini, hesablama ilə təsdiqləmə və bioloji aktivlik skrininqi mərhələlərindən ibarətdir. Meyvə nümunələri Vyetnamın Quang Tri bölgəsində 2022-ci ilin sentyabrında toplanıb. Bitkinin elmi adı müəlliflərdən Dr. Nguyen The Cuong tərəfindən müəyyən edilib və voucher nümunəsi NCCT-P137 kodu ilə Vietnam Academy of Science and Technology nəzdindəki Institute of Chemistry-də saxlanılıb.
| Mərhələ | Tədqiqatda İstifadə Olunan Yanaşma | Elmi Mənası |
|---|---|---|
| Bitki materialı | Aglaia elaeagnoidea meyvələri, Quang Tri, Vyetnam, sentyabr 2022 | Kimyəvi tədqiqatın bioloji mənbəyini təşkil edir. |
| Ekstraksiya | 1,3 kg qurudulmuş meyvə tozu otaq temperaturunda MeOH ilə ultrasəs üsulu ilə üç dəfə ekstraksiya edildi; hər ekstraksiya 4 L MeOH və 60 dəqiqə davam etdi. | Bitki toxumasındakı üzvi birləşmələrin həllediciyə keçirilməsini təmin edir. |
| İlkin ekstrakt | 98 g MeOH ekstraktı əldə edildi. | Xam kimyəvi qarışığın başlanğıc miqdarını göstərir. |
| Partisiya | Ekstrakt suda suspenziya edildi; n-heksan, metilen xlorid və etil asetat ilə ayrıldı. | Birləşmələr həllolma və qütblülük fərqlərinə görə fraksiyalara ayrılır. |
| Fraksiyalar | n-heksan fraksiyası 5 g, metilen xlorid fraksiyası 47 g, etil asetat fraksiyası 9 g. | Tədqiqatda təcrid edilən birləşmələr xüsusilə metilen xlorid və etil asetat fraksiyalarının işlənməsi ilə əldə edildi. |
| Xromatoqrafiya | Silisium gel, tərs fazalı C18 kolon və yarı-preparativ HPLC istifadə edildi. | Qarışıqdakı molekullar fiziki-kimyəvi xüsusiyyətlərinə görə saflaşdırıldı. |
| Saf birləşmə miqdarları | Birləşmə 1: 15,1 mg; birləşmə 2: 16,0 mg; birləşmə 3: 60 mg; birləşmə 4: 30 mg; birləşmə 5: 17,5 mg. | Təbii məhsul təcridində birləşmələrin aşağı milliqram səviyyələrində əldə edildiyini göstərir. |
Struktur təyinində istifadə olunan əsas analitik üsullar bunlardır:
| Üsul | Tədqiqatdakı İstifadəsi | Hansı Növ Məlumat Verdi? |
|---|---|---|
| HR-ESI-MS | Birləşmələrin yüksək ayırdetməli kütlə spektrləri alındı. | Molekulyar formul və ion siqnalları müəyyən edildi. |
| 1H NMR və 13C NMR | Proton və karbon kimyəvi sürüşmələri ölçüldü. | Funksional qruplar, karbon tipləri, aromatik halqalar, metoksi qrupları, hidroksi qrupları və halqa sistemləri haqqında məlumat verdi. |
| HSQC | Proton-karbon birbaşa əlaqələri araşdırıldı. | Hansı protonun hansı karbona bağlı olduğunu anlamağa kömək etdi. |
| HMBC | Uzaqməsafəli proton-karbon korrelyasiyaları təhlil edildi. | Molekul skeletinin qurulmasında, fenil və metoksifenil qruplarının bağlandığı mövqelərin müəyyən edilməsində istifadə edildi. |
| COSY | Proton-proton spin sistemləri araşdırıldı. | Xüsusilə seskviterpen skeletindəki qonşu proton ardıcıllıqlarını izləməyə yaradı. |
| NOESY | Fəza yaxınlığı korrelyasiyaları qiymətləndirildi. | Nisbi konfiqurasiyanın dəstəklənməsində istifadə edildi. |
| ECD və TD-DFT | Eksperimental ECD spektrləri hesablanmış spektrlərlə müqayisə edildi. | Birləşmə 1 və 2-nin mütləq konfiqurasiyalarının müəyyən edilməsinə töhfə verdi. |
| GIAO-STS 13C-NMR hesablaması | Eksperimental karbon NMR məlumatları hesablanmış kimyəvi sürüşmələrlə müqayisə edildi. | Xüsusilə mürəkkəb stereokimyəvi təyinatları dəstəklədi. |
| Optik rotasiya hesablaması | Birləşmə 3–5 üçün eksperimental və hesablanmış optik rotasiya dəyərləri müqayisə edildi. | UV xromoforu çatışmazlığına görə ECD-dən güclü məlumat alınmayan seskviterpenlərin mütləq konfiqurasiyalarını dəstəklədi. |
Birləşmə 1: Aglaiaelaeagnolide A. Birləşmə 1 ağ amorf toz kimi təcrid edilmişdir. HR-ESI-MS məlumatları müsbət ion rejimində m/z 463,1392 [M+H]+ siqnalı və mənfi ion rejimində m/z 461,1250 [M-H]- siqnalı ilə molekulyar formulun C26H22O8 olduğunu dəstəkləmişdir. Bu formul 16 doymamışlıq dərəcəsinə uyğundur. 1H NMR və HSQC məlumatları fenil qrupu, para-disubstitusiya olunmuş benzol halqası, olefinik proton, oksigenləşmiş metin, hidroksil protonu, qonşu metin protonları, metilen qrupu və iki metoksi qrupu kimi struktur elementləri göstərmişdir.
HMBC korrelyasiyaları fenil qrupunun C-3-ə, para-metoksifenil qrupunun C-2-yə bağlandığını göstərmişdir. C-5 və C-10 karbonlarının yüksək oksigenləşmiş xarakteri bu sahələrdə oksigenə bağlı mərkəzlərin olduğunu dəstəkləmişdir. Ring A kimi müəyyən edilən hissədə C-8 keton karbonili, C-6/C-7 ikiqat rabitəsi və C-1a/C-10 efir körpüsü kimi strukturlar müəyyən edilmişdir. C-11 ilə C-5a arasındakı lakton körpüsü və C-10 ilə C-1a arasındakı efir körpüsü molekulun qəfəs quruluşunu yaradır. ECD müqayisələri nəticəsində birləşmə 1-in mütləq konfiqurasiyası (1aS,2S,3R,4S,5aR,5R,10S) kimi verilmişdir.
Birləşmə 2: Aglaiaelaeagnolide B. Birləşmə 2 də ağ amorf toz kimi təcrid edilmişdir. HR-ESI-MS məlumatları C26H22O9 molekulyar formulunu dəstəkləmişdir. Bu formul birləşmə 1-lə müqayisədə bir əlavə oksigen atomu ehtiva etdiyini göstərir. NMR məlumatları birləşmə 2-nin birləşmə 1-ə çox bənzəyən analoq olduğunu, lakin əlavə hidroksi qrupunun xüsusilə C-10 ilə əlaqəli olduğunu ortaya qoymuşdur. C-10 karbonunun δC 113,2 dəyərində görünməsi hemiketal karbon xüsusiyyətini dəstəkləmişdir. NOESY və ECD analizləri birləşmə 2-nin nisbi və mütləq konfiqurasiyasının birləşmə 1-ə bənzər şəkildə müəyyən edilməsinə imkan vermişdir.
Birləşmə 3–5: Guaiane tipli seskviterpenlər. Bu üç birləşmə eyni molekulyar formula malikdir:
\[ C_{15}H_{26}O_{3} \]
Birləşmə 3 üçün NMR məlumatları dörd metil qrupu, dörd oksigenləşmiş üçüncülü karbon və doymuş karbonlardan ibarət seskviterpen quruluşu göstərmişdir. COSY və HMBC korrelyasiyaları guaiane tipli skeleti dəstəkləmişdir. C-1, C-4, C-5 və C-11 karbonlarının oksigenləşmiş olduğu bildirilmiş; DMSO-d6 daxilində yenidən alınan NMR spektrlərində 4-OH və 11-OH protonları müşahidə edilmişdir. Qalan oksigen atomu C-1/C-5 epoksi körpüsü kimi şərh edilmişdir. Beləliklə, birləşmə 3-ün ümumi quruluşu 1,5-epoxy-4,11-dihydroxyguaiane kimi qurulmuşdur.
Birləşmə 4 və 5 birləşmə 3 ilə eyni molekulyar formula və oxşar NMR naxışlarına malik olduğuna görə diastereoizomerlər kimi qiymətləndirilmişdir. Tədqiqatda beş stereogen mərkəz olmasına baxmayaraq, C-1/C-5 epoksi körpüsünün yaratdığı sərtlik səbəbilə səkkiz fərqli nisbi konfiqurasiya ehtimalı üzrə hesablama analizi aparılmışdır. STS alqoritmi nəticəsində birləşmə 3-ün 3e konfiqurasiyası ilə %96,84 ehtimalla, birləşmə 4-ün 3h konfiqurasiyası ilə %95,97 ehtimalla, birləşmə 5-in isə 3a konfiqurasiyası ilə %85,87 ehtimalla ən uyğun olduğu bildirilmişdir. Lakin birləşmə 5 üçün optik rotasiya işarəsinin hesablanmış dəyərlə əks olması səbəbilə birləşmə 5-in 3a-nın enantiomerik konfiqurasiyalarına malik olduğu nəticəsinə gəlinmişdir.
| Birləşmə | Ad / Struktur Tipi | Molekulyar Formul | Önə Çıxan Struktur Xüsusiyyəti |
|---|---|---|---|
| 1 | Aglaiaelaeagnolide A; qəfəs quruluşlu sikloheksenon flavaglin | C26H22O8 | Sikloheksenon-modifikasiya olunmuş A halqası, C-11/C-5a lakton körpüsü, C-10/C-1a efir körpüsü |
| 2 | Aglaiaelaeagnolide B; qəfəs quruluşlu sikloheksenon flavaglin | C26H22O9 | Birləşmə 1-lə müqayisədə əlavə oksigen; C-10 hidroksi/hemiketal xarakteri |
| 3 | (1S,4S,5S,7S,10R) 1,5-epoxy-4,11-dihydroxyguaiane | C15H26O3 | Guaiane tipli seskviterpen; C-1/C-5 epoksi körpüsü; 4-OH və 11-OH |
| 4 | (1S,4R,5S,7S,10R) 1,5-epoxy-4,11-dihydroxyguaiane | C15H26O3 | Birləşmə 3-ün diastereoizomeri; fərqli C-4 istiqamətlənməsi |
| 5 | (1R,4R,5R,7S,10R) 1,5-epoxy-4,11-dihydroxyguaiane | C15H26O3 | Guaiane tipli seskviterpen; konfiqurasiyası optik rotasiya müqayisəsi ilə dəstəklənmişdir |
Tədqiqatın bioloji aktivlik tapıntıları aşağıdakı cədvəldə ümumiləşdirilə bilər. Bütün dəyərlər IC50 baxımından µM vahidində verilmişdir. Daha aşağı IC50 dəyəri müvafiq test şəraitində daha güclü aktivliyə işarə edir.
| Birləşmə | HepG2 Sitotoksiklik | SK-LU-1 Sitotoksiklik | α-Qlükozidaza İnhibisiyası | Ksantin Oksidaza İnhibisiyası | Azot Oksidi İstehsalının İnhibisiyası |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 16,7 ± 1,2 | 17,3 ± 1,3 | 153,5 ± 3,9 | >100 | 28,6 ± 2,5 |
| 2 | 22,8 ± 1,9 | 20,1 ± 1,5 | 128,7 ± 4,4 | >100 | 11,4 ± 1,4 |
| 3 | 64,2 ± 2,9 | 51,8 ± 1,6 | 71,3 ± 3,0 | 75,3 ± 3,4 | >100 |
| 4 | 50,9 ± 2,0 | 57,3 ± 1,7 | 85,0 ± 2,8 | 50,6 ± 1,6 | >100 |
| 5 | 52,5 ± 3,1 | 66,0 ± 2,4 | 66,1 ± 2,5 | 53,7 ± 2,3 | 82,3 ± 3,9 |
| Müsbət nəzarət | 1,3 ± 0,1 | 1,4 ± 0,1 | 46,4 ± 1,9 | 3,0 ± 0,5 | 29,8 ± 2,8 |
Müsbət nəzarətlər tədqiqatda belə istifadə edilmişdir: sitotoksik aktivlik üçün ellipticine, α-qlükozidaza inhibisiyası üçün acarbose, ksantin oksidaza inhibisiyası üçün allopurinol və azot oksidi istehsalının inhibisiyası üçün NG-Methyl-L-arginine acetate salt, yəni L-NMMA. Bu müqayisələr təcrid edilmiş birləşmələrin aktivlik səviyyələrini məlum referens birləşmələrlə qiymətləndirmək üçün vacibdir.
Tapıntılar texniki olaraq belə ümumiləşdirilə bilər:
- Birləşmə 1 və 2 benzopiran flavaglin çərçivəsi daxilində daha əvvəl bildirilmədiyi qeyd olunan sikloheksenon A halqası və qəfəs memarlığı daşıyır.
- Birləşmə 1 və 2-nin strukturları HR-ESI-MS, NMR, HMBC, COSY, NOESY, ECD və TD-DFT hesablamaları ilə dəstəklənmişdir.
- Birləşmə 1 və 2-nin eksperimental 13C-NMR məlumatları ilə GIAO-STS hesablanmış məlumatları arasında çox yüksək uyğunluq tapılmışdır; hər iki birləşmə üçün R2 = 0,9993 kimi verilmişdir.
- Birləşmə 3–5 eyni molekulyar formula malik guaiane tipli seskviterpenlərdir və stereokimyaları GIAO-STS, NOESY və optik rotasiya hesablamaları ilə dəstəklənmişdir.
- Sitotoksiklik testlərində birləşmə 1–5 aktivlik göstərmişdir; lakin müsbət nəzarət ellipticine çox daha aşağı IC50 dəyərlərinə malikdir.
- α-qlükozidaza inhibisiyasında birləşmələr müsbət nəzarət acarbose ilə müqayisədə daha zəif qalmışdır.
- Ksantin oksidaza inhibisiyasında birləşmə 3–5 birləşmə 1 və 2 ilə müqayisədə daha aktiv görünür; lakin müsbət nəzarət allopurinol çox daha güclüdür.
- Azot oksidi istehsalının inhibisiyasında birləşmə 1 və xüsusilə birləşmə 2 diqqət çəkmişdir. Birləşmə 2-nin IC50 dəyəri 11,4 ± 1,4 µM kimi verilmişdir.
- Bu nəticələr klinik müalicə təsiri deyil, hüceyrə və enzim səviyyəsində laboratoriya aktivlik skrininqi kimi qiymətləndirilməlidir.
Tədqiqatın formula səviyyəsində nəzərdən keçirdiyi ən mühüm kimyəvi ifadələr molekulyar formullar və bioloji aktivlik göstəriciləridir. Birləşmələrin əsas molekulyar formulları aşağıdakı kimi ümumiləşdirilə bilər:
\[ C_{26}H_{22}O_{8} \]
Bu formul aglaiaelaeagnolide A üçün verilmişdir və molekulun 26 karbon, 22 hidrogen və 8 oksigen atomundan ibarət olduğunu ifadə edir.
\[ C_{26}H_{22}O_{9} \]
Bu formul aglaiaelaeagnolide B üçün verilmişdir və aglaiaelaeagnolide A ilə müqayisədə bir əlavə oksigen atomu ehtiva etdiyini göstərir.
\[ C_{15}H_{26}O_{3} \]
Bu formul birləşmə 3–5 üçün ortaqdır. Eyni formula baxmayaraq, bu birləşmələr fərqli üçölçülü stereokimyəvi düzülüşlərə malikdir.
Bioloji aktivliyin qiymətləndirilməsində istifadə olunan əsas göstərici isə IC50 dəyəridir:
\[ IC_{50} \]
IC50 bioloji təsirin 50 faiz səviyyəsində ortaya çıxması üçün tələb olunan konsentrasiyanı ifadə edir. Tədqiqatda bu dəyərlər mikromolyar, yəni µM vahidində verilmişdir. IC50 dəyəri aşağı olan birləşmə eyni eksperimental şəraitdə daha güclü aktivlik göstərmiş hesab edilir. Lakin IC50 klinik təhlükəsizlik, selektivlik, bədəndə paylanma və ya müalicə uğuru demək deyil.
Mənbə və Metod Qeydi
Bu məzmun Nguyen Huy Hoang, Nguyen Viet Dung, Duong Thi Hai Yen, Phan Thi Thanh Huong, Duong Thi Dung, Nguyen The Cuong, Do Thi Trang, Dan Thi Thuy Hang, Pham Hai Yen, Nguyen Phuong Thao, Phan Van Kiem və Bui Huu Tai tərəfindən hazırlanmış “Undescribed flavaglines and sesquiterpenes from Aglaia elaeagnoidea” başlıqlı tədqiqata əsaslanaraq hazırlanmışdır.
Mənbə növü mətndəki məlumata görə preprint tədqiqat məqaləsidir. Tədqiqatın üzərində açıq şəkildə rəyçi qiymətləndirilməsindən keçmədiyi bildirilir. Buna görə nəticələr rəyçili jurnal məqaləsi səviyyəsində təsdiqlənmiş tapıntılar kimi deyil, tədqiqatçıların təqdim etdiyi preprint məlumatları kimi oxunmalıdır. DOI və ya yekun jurnal qəbul məlumatı mətn üzərindən təsdiqlənə bilmir.
Bu məqalədə təsvir olunan məzmun PDF-dəki tədqiqatın metodları, tapıntıları, şəkilləri, cədvəlləri və nəticələri əsasında hazırlanmışdır. PDF-də olmayan klinik təsir, müalicə uğuru, insanlarda təhlükəsizlik, kommersiya tətbiqi, sahə uğuru və ya qəti dərman namizədi iddiası əlavə edilməmişdir. Tədqiqat klinik araşdırma deyil; insan pasiyent qrupu, randomizə klinik sınaq və ya müalicə protokolu ehtiva etmir. Bioloji aktivlik məlumatları laboratoriya miqyaslı hüceyrə və enzim testlərinə əsaslanır.
Tədqiqatda Aglaia elaeagnoidea meyvələrindən daha əvvəl təsvir edilməmiş beş birləşmə təcrid edilmişdir. Struktur təyini HR-ESI-MS, NMR, HMBC, COSY, HSQC, NOESY, ECD, TD-DFT, GIAO-STS 13C-NMR hesablamaları və optik rotasiya müqayisələri ilə dəstəklənmişdir. Bioloji testlər HepG2 və SK-LU-1 hüceyrə xətlərində sitotoksiklik, RAW 264.7 makrofaqlarında LPS ilə stimullaşdırılmış azot oksidi istehsalı, α-qlükozidaza və ksantin oksidaza inhibisiyası üzərində qurulmuşdur.
Tədqiqatın ən güclü nəticəsi aglaiaelaeagnolide A və B-nin benzopiran flavaglin çərçivəsində daha əvvəl bildirilmədiyi qeyd olunan qəfəs quruluşlu sikloheksenon memarlığı daşıması və xüsusilə azot oksidi istehsalının inhibisiyasında diqqətçəkən aktivlik göstərməsidir. Bununla belə, bu nəticələr qabaqcıl mexanistik təsdiqləmə, toksiklik qiymətləndirilməsi, selektivlik analizi, heyvan tədqiqatı və ya klinik tədqiqatı əvəz etmir. Buna görə iş təbii məhsul kimyası və ilkin bioloji aktivlik skrininqi kontekstində qiymətləndirilməlidir.
Şərh yazın
E-poçt ünvanınız yayımlanmayacaq. Məcburi sahələr * ilə işarələnib