Tatizo kuu la utafiti huu ni kuelewa utofauti wa kikemia wa metaboliti za pili zinazopatikana katika mimea ya jenasi Aglaia na uwezo wa shughuli za kibayolojia wa molekuli hizi. Aglaia ni jenasi ya mimea ya familia Meliaceae na hupatikana sana katika maeneo ya tropiki na subtropiki, hasa karibu na Visiwa vya Pasifiki, Australia ya Kaskazini na Asia ya Kusini-Mashariki. Kama ilivyoelezwa katika utafiti, jenasi hii imekuwa ikivutia kwa muda mrefu katika kemia ya bidhaa asilia, kemia ya dawa na famakolojia kutokana na matumizi yake katika tiba ya jadi na utofauti mkubwa wa metaboliti za pili.

Aglaia ina mojawapo ya vipengele vinavyofanya spishi zake kuwa muhimu kisayansi: darasa maalum la bidhaa asilia linalojulikana kama flavaglines au rocaglate analogues. Flavaglines ni molekuli ambazo kwa kawaida zina mifumo tata ya pete na huvutia kutokana na uwezekano wa shughuli zao za kibayolojia. Utafiti unaeleza kwamba darasa hili limehusishwa na wigo mpana wa shughuli za kifamakolojia kama athari za kupambana na saratani, virusi, uchochezi na wadudu. Hata hivyo, jambo linalopaswa kusisitizwa hasa ni hili: utafiti huu si jaribio la kliniki linaloonyesha athari za matibabu za molekuli hizi kwa binadamu. Ni utafiti wa kemia ya bidhaa asilia unaotambua miundo ya misombo iliyotengwa kutoka kwenye mmea na kuchunguza shughuli zao katika baadhi ya vipimo vya maabara.

Aglaia elaeagnoidea ndiyo mmea ulio katikati ya utafiti. Utafiti unaeleza kwamba sehemu mbalimbali za mmea huu kama majani, mizizi, gome na matunda zimekuwa zikitumiwa kwa jadi katika mazingira yanayohusishwa na uchochezi, magonjwa ya ngozi, homa na maambukizi ya vijidudu. Tafiti za awali za fitokemia zimeonyesha kwamba misombo tofauti kama flavaglines, terpenoids na limonoids imetengwa kutoka spishi hii. Utafiti huu, kwa kulenga hasa matunda ya mmea, unaripoti misombo mitano ambayo haikuwa imeelezwa hapo awali.

Pengo la kisayansi la utafiti linajitokeza hapa: ingawa tafiti za kikemia zimefanywa hapo awali juu ya A. elaeagnoidea, utofauti wa misombo inayopatikana kutoka kwenye matunda na hasa analogues za flavagline zenye miundo isiyo ya kawaida haujulikani kikamilifu. Ili kujaza pengo hili, watafiti walichimba nyenzo ya matunda, wakaigawanya katika sehemu, wakatenga misombo safi kwa mbinu za kromatografia na kuthibitisha miundo ya misombo hii kwa mbinu za hali ya juu za spectroscopy na kompyuta.

Misombo mitano inajitokeza katika utafiti:

• Kiwanja 1: Flavagline mpya ya cyclohexenone yenye muundo wa cage iliyoitwa Aglaiaelaeagnolide A.
• Kiwanja 2: Flavagline ya pili iliyoitwa Aglaiaelaeagnolide B, inayofanana kimuundo na kiwanja 1 lakini ikiwa na atomu moja ya oksijeni ya ziada na tabia ya hydroxy/hemiketal katika C-10.
• Kiwanja 3: Sesquiterpene ya aina ya guaiane iliyotambuliwa kama (1S,4S,5S,7S,10R) 1,5-epoxy-4,11-dihydroxyguaiane.
• Kiwanja 4: Sesquiterpene ya aina ya guaiane yenye stereokemia tofauti iliyotambuliwa kama (1S,4R,5S,7S,10R) 1,5-epoxy-4,11-dihydroxyguaiane.
• Kiwanja 5: Sesquiterpene ya tatu ya aina ya guaiane iliyotambuliwa kama (1R,4R,5R,7S,10R) 1,5-epoxy-4,11-dihydroxyguaiane.

Kati ya misombo hii, 1 na 2 ndiyo inayovutia zaidi. Sababu ni kwamba molekuli hizi mbili zinaonyesha usanifu unaozidi matarajio ya kawaida ndani ya kiunzi cha benzopyran flavagline. Kulingana na utafiti, pete A imepoteza tabia yake ya aromatiki na kubadilika kuwa muundo wa cyclohexenone. Pia kuna daraja la lactone kati ya C-11/C-5a na daraja la ether kati ya C-10/C-1a. Madaraja haya mawili huipa molekuli ugumu wa pande tatu unaofanana na cage. Kwa mfano wa kawaida, inaweza kufikiriwa kama kuweka matao mawili ya kuunganisha juu ya kiunzi tambarare cha molekuli; viunganishi hivi hufanya molekuli iwe na umbo thabiti zaidi, lililofungwa zaidi na tata zaidi katika nafasi.

Miundo tata ya aina hii ni muhimu katika kemia ya bidhaa asilia kwa sababu umbo la pande tatu la molekuli linaweza kuathiri kwa nguvu jinsi inavyoingiliana na malengo ya kibayolojia. Hata hivyo, utafiti huu haujaonyesha “jinsi miundo hii inavyofunga kwa uhakika kwenye malengo ya kibayolojia”. Utafiti unalenga kutambua muundo na kuchunguza shughuli katika vipimo maalum vya seli/enzimu. Kwa hiyo, hakuna dai la uhakika kuhusu mekanizimu ya molekuli, matibabu au uendelezaji wa dawa linaloweza kuanzishwa.

Data za HR-ESI-MS zilizotumiwa katika utambuzi wa muundo zilitumika kubainisha ishara za misa/chaji na fomula ya molekuli. Kwa kiwanja 1, fomula ya molekuli imetolewa kama ifuatavyo:

\[ C_{26}H_{22}O_{8} \]

Katika fomula hii C inaonyesha kaboni, H hidrojeni na O oksijeni. Fomula inaonyesha kwamba kiwanja 1 kina atomu 26 za kaboni, 22 za hidrojeni na 8 za oksijeni. Utafiti unaeleza kwamba fomula hii ya molekuli inalingana na viwango 16 vya unsaturation. Degree of unsaturation ni dhana inayosaidia kuelewa jumla ya utata wa vipengele vya kimuundo kama pete na vifungo viwili katika molekuli. Kiwango cha juu cha unsaturation kinaashiria kwamba molekuli ina pete nyingi, vifungo viwili au tabia ya carbonyl.

Kwa kiwanja 2, fomula ya molekuli ilibainishwa kama ifuatavyo:

\[ C_{26}H_{22}O_{9} \]

Kiwanja 2 kina atomu moja ya oksijeni zaidi kuliko kiwanja 1. Katika utafiti, tofauti hii ilipendekeza uwepo wa function ya ziada ya hydroxy au ether katika kiwanja 2; korelesheni za NMR ziliunga mkono kwamba kikundi hiki cha ziada cha hydroxy kinahusiana na C-10. Kuonekana kwa kaboni C-10 kwa tabia ya downfield/chemical shift pia kuliunga mkono tafsiri ya kaboni ya hemiketal.

Kwa misombo 3, 4 na 5, fomula ya molekuli ni ileile:

\[ C_{15}H_{26}O_{3} \]

Ingawa misombo hii mitatu ina idadi ileile ya atomu, ina mipangilio tofauti ya stereokemia. Yaani mpangilio wa kuunganishwa kwa atomu kwa kiasi kikubwa unafanana, lakini mielekeo yake katika nafasi ni tofauti. Katika kemia, hali hii ni muhimu hasa kwa sababu mpangilio wa pande tatu wa molekuli unaofanana na kulia-kushoto unaweza kubadilisha tabia yake katika mifumo ya kibayolojia. Utafiti unaeleza kwamba misombo 3–5 ni sesquiterpenes za aina ya guaiane na kwamba stereokemia yake haikuweza kubainishwa kwa uhakika kwa data ya NOESY pekee; kwa hiyo uchambuzi wa ¹³C-NMR wa kompyuta na optical rotation pia ulitumiwa.

Kielelezo 1 katika utafiti kinaonyesha miundo ya kikemia ya misombo mitano iliyotengwa. Kielelezo hiki kinalinganisha muundo tata zaidi na wenye oksijeni nyingi wa misombo 1 na 2 unaotegemea flavagline, na kiunzi cha sesquiterpene cha aina ya guaiane cha misombo 3–5. Katika misombo 1 na 2, usanifu wa cage uliounganishwa na pete A, B na C unaonekana wazi, huku katika misombo 3–5 mfumo wa pete za terpenoid uliobana zaidi unaonekana. Taswira hii ni muhimu kwa kuelewa kiini cha kikemia cha utafiti: utafiti hauripoti tu shughuli za kibayolojia, bali kimsingi “usanifu wa kikemia ambao haujaelezwa hapo awali”.

Kielelezo 2 kinaonyesha korelesheni za HMBC na COSY. COSY hutumika kufuatilia miunganisho ya protoni zilizo jirani; HMBC huonyesha korelesheni kati ya protoni na kaboni zilizo mbali zaidi na kusaidia kuelewa jinsi atomu zilivyounganishwa ndani ya molekuli. Katika utafiti, korelesheni hizi zilitumiwa kubainisha maeneo ya kikundi cha phenyl, kikundi cha para-methoxyphenyl, eneo la cyclohexenone, ketone carbonyl, vikundi vya methoxy, vikundi vya hydroxy na viunganishi vya madaraja katika misombo 1 na 2. Kwa misombo 3–5, spin systems kama H₂-2/H₂-3 na H₃-14/H₂-9/H₂-8/H-7/H₂-6 pamoja na miunganisho ya HMBC zilitumiwa kujenga kiunzi cha guaiane.

Kielelezo 3 kinaonyesha korelesheni za NOESY. NOESY hutoa taarifa si kwa kuangalia vifungo kati ya atomu, bali ukaribu wao katika nafasi. Hili ni muhimu hasa katika kubainisha mpangilio wa stereokemia. Katika kiwanja 1, ilihitimishwa kwamba H-4, kikundi cha 3-phenyl na eneo lililounganishwa la C-10 ziko karibu kwenye upande uleule wa nafasi; hali hii ilichangia kubainisha relative configuration ya molekuli. Kwa misombo 3–5 pia, korelesheni za NOESY zilitumiwa kama ushahidi wa ziada unaounga mkono matokeo ya kompyuta.

Kielelezo 4 kinatoa ulinganisho wa experimental ECD spectra za misombo 1 na 2 na curves za TD-DFT za kompyuta. ECD ni mbinu yenye nguvu ya spectroscopy inayotumiwa kubainisha absolute configuration katika molekuli za chiral. Katika utafiti, positive Cotton effects kwa kiwanja 1 ziliripotiwa katika 203 nm, 229 nm na 304 nm; negative Cotton effect iliripotiwa katika 254 nm. Kwa kiwanja 2, positive Cotton effects zilitolewa katika 202 nm, 229 nm na 305 nm, huku negative Cotton effect ikiwa 251 nm. Ulinganifu wa spectra za majaribio na za kompyuta uliunga mkono ubainishaji wa absolute configurations za misombo 1 na 2.

Kielelezo 5 kinaonyesha, kwa misombo 1 na 2, linear regression kati ya experimental ¹³C-NMR chemical shifts na GIAO-STS calculated ¹³C-NMR values. Grafu hii inaonyesha ulinganifu wa juu sana kati ya data ya kompyuta na data ya majaribio. Katika utafiti, ulinganifu uliobainishwa kwa misombo yote miwili umetolewa kama ifuatavyo:

\[ R^{2} = 0.9993 \]

Hapa R² ni coefficient of determination inayoonyesha kwa kiwango gani thamani zilizokokotolewa zinaeleza thamani za majaribio. Kuwa karibu sana na 1 kunaonyesha ulinganifu wenye nguvu sana kati ya experimental na calculated carbon chemical shifts.

Thamani za hitilafu kwa kiwanja 1:

[ MAE = 0.75 \, ppm ]

[ RMS = 0.97 \, ppm ]

Thamani za hitilafu kwa kiwanja 2:

[ MAE = 0.80 \, ppm ]

[ RMS = 1.03 \, ppm ]

MAE ina maana ya mean absolute error, huku RMS ikiwa root mean square error. ppm ni kitengo cha “parts per million” kinachotumiwa katika NMR chemical shifts. Thamani hizi za chini zinaonyesha kwamba upangaji wa muundo wa kompyuta unaendana vizuri na data ya majaribio ya NMR. Jambo muhimu hapa ni kwamba watafiti hawakutegemea tu tafsiri ya kuona ya spectra; walitumia kwa pamoja data ya majaribio na ya kompyuta ili kuunga mkono kwa kuaminika zaidi muundo tata wa molekuli.

Vipimo vya kibayolojia katika utafiti vilifanywa chini ya mada kuu nne: shughuli ya cytotoxic dhidi ya seli za HepG2 na SK-LU-1, inhibition ya α-glucosidase, inhibition ya xanthine oxidase na inhibition ya uzalishaji wa nitric oxide katika RAW 264.7 macrophages zilizochochewa na LPS. Vipimo hivi vilitumiwa kuchunguza jinsi molekuli zinavyotenda katika mifumo tofauti ya kibayolojia. Hata hivyo, hakuna kipimo kati ya hivi kinachotoa ushahidi wa athari ya kliniki. Kwa mfano, kuonekana kwa cytotoxicity katika HepG2 na SK-LU-1 cell lines hakumaanishi moja kwa moja “matibabu ya saratani”. Hii ni ishara tu ya shughuli iliyopimwa katika kiwango cha cell culture.

Katika utafiti, thamani za IC₅₀ zilitumiwa kutathmini shughuli ya kibayolojia. IC₅₀ inaonyesha concentration inayohitajika ili athari ionekane katika kiwango cha asilimia 50. Kwa ujumla, IC₅₀ ya chini ina maana ya shughuli yenye nguvu zaidi chini ya hali zilizopimwa. Hata hivyo, thamani ya IC₅₀ peke yake haithibitishi kwamba molekuli ni salama, selective, clinically effective au drug candidate.

Katika matokeo ya shughuli za kibayolojia, misombo 1 na 2 inaonekana kuzuia kwa kiasi kikubwa uzalishaji wa nitric oxide. RAW 264.7 macrophage cells zinapochochewa kwa LPS, uzalishaji wa nitric oxide unaohusiana na mwitikio wa uchochezi unaweza kuongezeka. Modeli hii ni mbinu ya maabara inayotumiwa kuchunguza uwezekano wa shughuli ya kupambana na uchochezi. Katika utafiti, kwa kiwanja 1 thamani ya NO inhibition IC₅₀ ilitolewa kuwa 28,6 µM, huku kwa kiwanja 2 ikiwa 11,4 µM. Thamani ya positive control L-NMMA ilikuwa 29,8 µM. Matokeo haya yanaashiria kwamba hasa kiwanja 2 kilionyesha inhibition yenye nguvu ya uzalishaji wa NO chini ya hali hizi za jaribio.

Hata hivyo, utafiti haujafafanua kwa undani mekanizimu ya molekuli ambayo athari hii hutokea. Kupungua kwa uzalishaji wa NO kunaweza kutafsiriwa kama ishara ya uwezekano wa shughuli ya kupambana na uchochezi; lakini kutokana na biolojia tata ya uchochezi, si sahihi kubadilisha matokeo haya moja kwa moja kuwa athari ya matibabu bila tafiti za juu za mekanizimu, uchambuzi wa sumu, vipimo vya selectivity, tafiti za wanyama na tathmini za kliniki.

Kwa upande wa cytotoxicity, misombo 1–5, dhidi ya HepG2 na SK-LU-1 cell lines, ilionyesha thamani katika masafa ya 16,7–66,0 µM ya IC₅₀. Positive control ellipticine ilikuwa kwa HepG2 na thamani ya 1,3 µM, na kwa SK-LU-1 ilikuwa 1,4 µM. Ulinganisho huu unaonyesha kwamba misombo iliyotengwa ilikuwa na shughuli ya cytotoxic, lakini ilikuwa dhaifu zaidi kuliko positive control. Kiwanja 1, kwa HepG2, kilionyesha 16,7 µM na kwa SK-LU-1 kilionyesha 17,3 µM, hivyo kikawa na cytotoxicity yenye nguvu zaidi kwa kulinganisha ndani ya kundi hili.

Katika matokeo ya inhibition ya α-glucosidase, misombo ilitoa 66,1–153,5 µM katika thamani za IC₅₀. Thamani ya positive control acarbose ilikuwa 46,4 µM. Kwa hiyo, utafiti unaonyesha kwamba misombo ilikuwa dhaifu kuliko positive control katika inhibition ya α-glucosidase. Katika inhibition ya xanthine oxidase, sesquiterpenes za aina ya guaiane 3–5 zilionyesha shughuli iliyo dhahiri zaidi lakini bado yenye kikomo ikilinganishwa na positive control. Kwa kiwanja 3 thamani ilikuwa 75,3 µM, kwa kiwanja 4 ilikuwa 50,6 µM, na kwa kiwanja 5 ilikuwa 53,7 µM, huku flavaglines 1 na 2 zikiripotiwa kuwa inactive kwa IC₅₀ ya zaidi ya 100 µM. Positive control allopurinol ilikuwa 3,0 µM.

Matokeo haya yanatoa ujumbe mkuu mbili kwa utafiti. Kwanza, misombo 1 na 2 ina miundo ya kikemia ya kipekee sana na inaonyesha shughuli ya kuvutia katika inhibition ya uzalishaji wa NO. Pili, ingawa misombo 3–5 inaonekana kuwa hai zaidi kuliko flavaglines katika vipimo vya inhibition ya enzimu, hasa kwa xanthine oxidase, shughuli yake ni ya kikomo ikilinganishwa na positive control allopurinol. Kwa hiyo, mchango mkuu wa utafiti si dai kwamba “molekuli ya matibabu inayoweza kutumika mara moja imepatikana”; bali ni utambuzi wa molekuli mpya asilia, uthibitishaji wa kina wa miundo yake na kuonyesha kwa kiwango cha uchunguzi wa awali uwezo wake wa shughuli za kibayolojia.

Kwa mtazamo wa historia, utafiti unaimarisha nafasi ya spishi za Aglaia katika kemia ya bidhaa asilia. Flavaglines, terpenoids na limonoids zilikuwa zimetengwa hapo awali kutoka jenasi hii. Utafiti huu unatoa mfano mpya wa kimuundo katika fasihi, hasa kwa pete A iliyorekebishwa kuwa cyclohexenone na usanifu wa cage ambao unaelezwa kuwa haujawahi kuripotiwa hapo awali katika kiunzi cha benzopyran flavagline. Umuhimu wake leo ni kuonyesha kwamba ugunduzi wa bidhaa asilia bado una nguvu ya kuzalisha utofauti wa kikemia. Kwa siku zijazo, molekuli za aina hii zinaweza kuwa sehemu za kuanzia katika tafiti za shughuli ya kupambana na uchochezi, cytotoxicity au structure–activity relationship. Hata hivyo, uthibitishaji wa juu wa kibayolojia na kifamakolojia unahitajika.

Athari kwa maisha ya kila siku haipaswi kufikiriwa moja kwa moja kama pendekezo la dawa, supplement au matibabu. Ingawa utafiti unatambua molekuli zilizopatikana kutoka mmea, hauhitimishi kwamba mmea huo unapaswa kutumiwa moja kwa moja, kutumiwa kwa matibabu au kwamba ni salama. Athari halisi ya tafiti za kemia ya bidhaa asilia katika maisha ya kila siku ni ya moja kwa moja kidogo: kuelewa utofauti wa molekuli katika asili, kupata vidokezo vipya vya mekanizimu za kibayolojia, kutoa viunzi vipya kwa usanisi wa kikemia na ugunduzi wa dawa, na kubadilisha madai ya matumizi ya jadi kuwa maswali yanayoweza kupimwa kisayansi.

Moja ya nguvu za utafiti ni matumizi ya mbinu ya ushahidi mwingi katika utambuzi wa muundo. HR-ESI-MS iliunga mkono fomula za molekuli; majaribio ya NMR yalifichua mpangilio wa kuunganishwa na vikundi vya functional; korelesheni za HMBC na COSY zilionyesha miunganisho ya atomu; NOESY iliunga mkono ukaribu wa anga; mahesabu ya ECD na TD-DFT yalitumika katika upangaji wa absolute configuration; na GIAO-STS calculated ¹³C-NMR analysis iliimarisha hasa upangaji tata wa stereokemia. Mchanganyiko huu hutoa tabaka muhimu la uaminifu katika kutambua miundo tata ya molekuli katika kemia ya bidhaa asilia.

Mapungufu ya utafiti pia yanapaswa kuonekana wazi. Kwanza, maandishi ni preprint ambayo haijapitia tathmini ya wenzao. Kwa hiyo, mchakato huru wa tathmini ya kisayansi ya matokeo haujakamilika. Pili, vipimo vya shughuli za kibayolojia viko katika kiwango cha seli na enzimu; hakuna jaribio la kliniki, utafiti wa wanyama au tathmini ya usalama wa binadamu iliyotolewa. Tatu, ingawa NO inhibition inaonekana yenye nguvu, mekanizimu haijafafanuliwa kwa undani. Nne, cytotoxicity na enzyme inhibition results katika hali nyingi ni dhaifu zaidi ikilinganishwa na positive controls. Tano, kiasi cha misombo kilichotengwa katika utafiti ni kidogo; kwa mfano, kiwanja 1 kilipatikana kwa 15,1 mg, kiwanja 2 kwa 16,0 mg, kiwanja 3 kwa 60 mg, kiwanja 4 kwa 30 mg na kiwanja 5 kwa 17,5 mg. Ingawa kiasi hiki ni cha kawaida katika tafiti za bidhaa asilia, uzalishaji zaidi, usanisi au mikakati ya semi-synthesis inaweza kuhitajika kwa tafiti za matumizi ya juu.

Kwa hitimisho, utafiti unaripoti misombo mitano ambayo haikuwa imeelezwa hapo awali iliyotengwa kutoka matunda ya Aglaia elaeagnoidea. Miongoni mwa misombo hii, aglaiaelaeagnolide A na B zinatoa usanifu wa kipekee wa cage katika kemia ya flavagline na zinaonyesha shughuli ya kuvutia katika inhibition ya uzalishaji wa nitric oxide. Hata hivyo, matokeo yanapaswa kusomwa kama data ya preprint na uchunguzi wa kibayolojia wa kiwango cha maabara. Utafiti unatoa mchango wa thamani wa kimuundo kwa kemia ya bidhaa asilia, lakini hauna dai la ufanisi wa kliniki au dhamana ya matibabu.

Mbinu na Matokeo ya Utafiti

Mtiririko wa majaribio ya utafiti unajumuisha ukusanyaji wa nyenzo ya mmea, uchimbaji, ugawaji wa sehemu, utakaso kwa kromatografia, utambuzi wa muundo kwa spectroscopy, uthibitishaji wa kompyuta na uchunguzi wa shughuli za kibayolojia. Sampuli za matunda zilikusanywa Septemba 2022 katika eneo la Quang Tri, Vietnam. Jina la kisayansi la mmea lilibainishwa na mmoja wa waandishi, Dr. Nguyen The Cuong, na voucher specimen yenye msimbo NCCT-P137 ilihifadhiwa katika Institute of Chemistry ndani ya Vietnam Academy of Science and Technology.

Mbinu kuu za uchambuzi zilizotumiwa katika utambuzi wa muundo ni hizi:

Kiwanja 1: Aglaiaelaeagnolide A. Kiwanja 1 kilitengwa kama poda nyeupe amorphous. Data za HR-ESI-MS, katika positive ion mode kwa ishara m/z 463,1392 [M+H]⁺ na katika negative ion mode kwa ishara m/z 461,1250 [M-H]^-, ziliunga mkono kwamba fomula ya molekuli ni C₂₆H₂₂O₈. Fomula hii inalingana na viwango 16 vya unsaturation. Data za ¹H NMR na HSQC zilionyesha vipengele vya kimuundo kama kikundi cha phenyl, pete ya benzene iliyodisubstitute katika para, protoni ya olefinic, methine yenye oksijeni, protoni ya hydroxyl, methine protoni jirani, kikundi cha methylene na vikundi viwili vya methoxy.

Korelesheni za HMBC zilionyesha kwamba kikundi cha phenyl kimeunganishwa na C-3 na kikundi cha para-methoxyphenyl kimeunganishwa na C-2. Tabia ya juu ya oxygenation ya kaboni C-5 na C-10 iliunga mkono uwepo wa vituo vilivyounganishwa na oksijeni katika maeneo haya. Katika sehemu iliyofafanuliwa kama Ring A, miundo kama C-8 ketone carbonyl, C-6/C-7 double bond na C-1a/C-10 ether bridge ilibainishwa. Lactone bridge kati ya C-11 na C-5a na ether bridge kati ya C-10 na C-1a huunda muundo wa cage wa molekuli. Kwa msingi wa ulinganisho wa ECD, absolute configuration ya kiwanja 1 ilitolewa kama (1aS,2S,3R,4S,5aR,5R,10S).

Kiwanja 2: Aglaiaelaeagnolide B. Kiwanja 2 pia kilitengwa kama poda nyeupe amorphous. Data za HR-ESI-MS ziliunga mkono fomula ya molekuli C₂₆H₂₂O₉. Fomula hii inaonyesha kwamba ina atomu moja ya oksijeni ya ziada ikilinganishwa na kiwanja 1. Data za NMR zilionyesha kwamba kiwanja 2 ni analogue inayofanana sana na kiwanja 1, lakini kikundi cha ziada cha hydroxy kinahusishwa hasa na C-10. Kuonekana kwa kaboni C-10 katika δ_C 113,2 kuliunga mkono tabia yake kama kaboni ya hemiketal. Uchambuzi wa NOESY na ECD uliwezesha relative na absolute configuration za kiwanja 2 kubainishwa kwa namna inayofanana na kiwanja 1.

Misombo 3–5: Sesquiterpenes za aina ya guaiane. Misombo hii mitatu ina fomula ileile ya molekuli:

\[ C_{15}H_{26}O_{3} \]

Kwa kiwanja 3, data za NMR zilionyesha muundo wa sesquiterpene wenye vikundi vinne vya methyl, kaboni nne za tertiary zilizo oxygenated na kaboni saturated. Korelesheni za COSY na HMBC ziliunga mkono kiunzi cha aina ya guaiane. Ilielezwa kwamba kaboni C-1, C-4, C-5 na C-11 zilikuwa oxygenated; katika NMR spectra zilizochukuliwa tena katika DMSO-d₆, protoni za 4-OH na 11-OH zilionekana. Atomu iliyobaki ya oksijeni ilitafsiriwa kama C-1/C-5 epoxy bridge. Hivyo gross structure ya kiwanja 3 iliundwa kama 1,5-epoxy-4,11-dihydroxyguaiane.

Kwa kuwa misombo 4 na 5 ina fomula ileile ya molekuli na patterns za NMR zinazofanana na kiwanja 3, ilitathminiwa kuwa diastereoisomers. Ingawa utafiti una stereogenic centers tano, rigidity inayotokana na C-1/C-5 epoxy bridge ilisababisha uchambuzi wa kompyuta kufanywa juu ya uwezekano nane tofauti wa relative configuration. Kulingana na STS algorithm, kiwanja 3 kililingana zaidi na configuration 3e kwa probability ya %96,84, kiwanja 4 na configuration 3h kwa probability ya %95,97, na kiwanja 5 na configuration 3a kwa probability ya %85,87. Hata hivyo, kwa sababu ishara ya optical rotation ya kiwanja 5 ilikuwa kinyume na thamani iliyokokotolewa, ilihitimishwa kwamba kiwanja 5 kina enantiomeric configurations za 3a.

Matokeo ya shughuli za kibayolojia ya utafiti yanaweza kufupishwa katika jedwali lifuatalo. Thamani zote zimetolewa kwa µM kama IC₅₀. Thamani ya chini ya IC₅₀ inaashiria shughuli yenye nguvu zaidi chini ya hali husika za jaribio.

Positive controls zilitumiwa katika utafiti kama ifuatavyo: ellipticine kwa shughuli ya cytotoxic, acarbose kwa inhibition ya α-glucosidase, allopurinol kwa inhibition ya xanthine oxidase, na NG-Methyl-L-arginine acetate salt, yaani L-NMMA, kwa inhibition ya uzalishaji wa nitric oxide. Ulinganisho huu ni muhimu kutathmini kiwango cha shughuli za misombo iliyotengwa dhidi ya misombo rejea inayojulikana.

Matokeo yanaweza kufupishwa kitaalamu kama ifuatavyo:

• Misombo 1 na 2 ina pete A ya cyclohexenone na usanifu wa cage ambao unaelezwa kuwa haujawahi kuripotiwa hapo awali ndani ya kiunzi cha benzopyran flavagline.
• Miundo ya misombo 1 na 2 imeungwa mkono na HR-ESI-MS, NMR, HMBC, COSY, NOESY, ECD na mahesabu ya TD-DFT.
• Kwa misombo 1 na 2, ulinganifu wa juu sana ulipatikana kati ya experimental ¹³C-NMR data na GIAO-STS calculated data; R² = 0,9993 ilitolewa kwa misombo yote miwili.
• Misombo 3–5 ni sesquiterpenes za aina ya guaiane zenye fomula ileile ya molekuli na stereokemia yake imeungwa mkono na GIAO-STS, NOESY na optical rotation calculations.
• Katika vipimo vya cytotoxicity, misombo 1–5 ilionyesha shughuli; hata hivyo, positive control ellipticine ina thamani za IC₅₀ zilizo chini zaidi.
• Katika inhibition ya α-glucosidase, misombo ilikuwa dhaifu kuliko positive control acarbose.
• Katika inhibition ya xanthine oxidase, misombo 3–5 inaonekana kuwa hai zaidi kuliko misombo 1 na 2; hata hivyo, positive control allopurinol ni yenye nguvu zaidi sana.
• Katika inhibition ya uzalishaji wa nitric oxide, kiwanja 1 na hasa kiwanja 2 vilijitokeza. IC ya kiwanja 2₅₀ ilitolewa kuwa 11,4 ± 1,4 µM.
• Matokeo haya yanapaswa kutathminiwa kama uchunguzi wa shughuli za maabara katika kiwango cha seli na enzimu, si athari ya matibabu ya kliniki.

Kauli muhimu zaidi za kikemia katika kiwango cha fomula katika utafiti ni fomula za molekuli na vipimo vya shughuli za kibayolojia. Fomula kuu za molekuli zinaweza kufupishwa kama ifuatavyo:

\[ C_{26}H_{22}O_{8} \]

Fomula hii imetolewa kwa aglaiaelaeagnolide A na inaonyesha kwamba molekuli ina atomu 26 za kaboni, 22 za hidrojeni na 8 za oksijeni.

\[ C_{26}H_{22}O_{9} \]

Fomula hii imetolewa kwa aglaiaelaeagnolide B na inaonyesha kwamba ina atomu moja ya oksijeni zaidi kuliko aglaiaelaeagnolide A.

\[ C_{15}H_{26}O_{3} \]

Fomula hii ni ya pamoja kwa misombo 3–5. Licha ya fomula ileile, misombo hii ina mipangilio tofauti ya stereokemia ya pande tatu.

Kiashiria cha msingi kinachotumiwa katika tathmini ya shughuli za kibayolojia ni thamani ya IC₅₀:

\[ IC_{50} \]

IC₅₀ inaonyesha concentration inayohitajika ili athari ya kibayolojia ionekane katika kiwango cha asilimia 50. Katika utafiti, thamani hizi zimetolewa katika micromolar, yaani µM. Kiwanja chenye IC₅₀ ya chini kinakubaliwa kuwa na shughuli yenye nguvu zaidi chini ya hali zilezile za jaribio. Hata hivyo, IC₅₀ haimaanishi usalama wa kliniki, selectivity, usambazaji mwilini au mafanikio ya matibabu.

Maelezo ya Chanzo na Mbinu

Maudhui haya yameandaliwa kwa msingi wa utafiti wenye kichwa “Undescribed flavaglines and sesquiterpenes from Aglaia elaeagnoidea” ulioandaliwa na 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 na Bui Huu Tai.

Kulingana na taarifa katika maandishi, aina ya chanzo ni makala ya utafiti ya preprint. Imeelezwa wazi kwenye utafiti kwamba haujapitia tathmini ya wenzao. Kwa hiyo, matokeo hayapaswi kusomwa kama matokeo yaliyokamilishwa kwa kiwango cha makala ya jarida iliyopitiwa na wenzao, bali kama data ya preprint iliyowasilishwa na watafiti. Taarifa ya DOI au kukubaliwa kwa mwisho na jarida haiwezi kuthibitishwa kutokana na maandishi.

Maudhui yaliyoelezwa katika makala hii yameandaliwa kwa msingi wa mbinu, matokeo, vielelezo, majedwali na hitimisho katika utafiti wa PDF. Hakuna madai yasiyokuwapo katika PDF kuhusu athari ya kliniki, mafanikio ya matibabu, usalama kwa binadamu, matumizi ya kibiashara, mafanikio ya uwanjani au drug candidate ya uhakika yaliyoongezwa. Utafiti si jaribio la kliniki; hauhusishi kundi la wagonjwa binadamu, randomized clinical trial au itifaki ya matibabu. Data za shughuli za kibayolojia zinategemea vipimo vya seli na enzimu vya kiwango cha maabara.

Misombo mitano ambayo haikuwa imeelezwa hapo awali ilitengwa kutoka matunda ya Aglaia elaeagnoidea. Utambuzi wa muundo uliungwa mkono na HR-ESI-MS, NMR, HMBC, COSY, HSQC, NOESY, ECD, TD-DFT, GIAO-STS ¹³C-NMR calculations na optical rotation comparisons. Vipimo vya kibayolojia vilijengwa juu ya cytotoxicity katika HepG2 na SK-LU-1 cell lines, uzalishaji wa nitric oxide uliochochewa na LPS katika RAW 264.7 macrophages, α-glucosidase na xanthine oxidase inhibition.

Matokeo yenye nguvu zaidi ya utafiti ni kwamba aglaiaelaeagnolide A na B zina usanifu wa cyclohexenone wenye muundo wa cage ambao unaelezwa kuwa haujawahi kuripotiwa hapo awali katika kiunzi cha benzopyran flavagline, na kwamba zinaonyesha shughuli ya kuvutia hasa katika inhibition ya uzalishaji wa nitric oxide. Hata hivyo, matokeo haya hayawezi kuchukua nafasi ya uthibitishaji wa juu wa mekanizimu, tathmini ya sumu, uchambuzi wa selectivity, utafiti wa wanyama au jaribio la kliniki. Kwa hiyo, utafiti unapaswa kutathminiwa katika muktadha wa kemia ya bidhaa asilia na uchunguzi wa awali wa shughuli za kibayolojia.