การสังเคราะห์และฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์แอลฟากลูโคซิเดสของสารกลุ่มคูมาริน-3-คาร์บอกซิเลต
ฤทธิ์ยับยั้งแอลฟากลูโคซิเดสของสารกลุ่มคูมาริน-3-คาร์บอกซิเลต
คำสำคัญ:
ฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์แอลฟากลูโคซิเดส, คูมาริน-3-คาร์บอกซิเลต, กรดคูมาริน-3-คาร์บอกซิลิก, ปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันบทคัดย่อ
สารยับยั้งเอนไซม์แอลฟากลูโคซิเดสแสดงบทบาทสำคัญในการช่วยรักษาโรคเบาหวานได้เป็นอย่างดีถึงแม้ว่ามีการรายงานการสังเคราะห์เหล่านี้ออกมาอย่างต่อเนื่อง แต่การค้นหาสารยับยั้งเอนไซม์แอลฟากลูโคซิเดสชนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพในการออกฤทธิ์มากขึ้นกว่าเดิมยังคงเป็นสิ่งจำเป็น ซึ่งสารกลุ่มคูมารินเป็นสารอะโรมาติกที่ประกอบด้วยวงเบนซีนและวงแหวนแอลฟาไพโรนที่แสดงฤทธิ์ทางชีวภาพได้หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์แอลฟากลูโคซิเดส งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาการปรับเปลี่ยนโครงสร้างทางเคมีของกรดคูมาริน-3-คาร์บอกซิลิกเป็นคูมาริน-3-คาร์บอกซิเลต เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการออกฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์แอลฟากลูโคซิเดส โดยผลการสังเคราะห์สารกลุ่มคูมาริน-3-คาร์บอกซิเลต จำนวน 8 สาร จากปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันของกรดคูมาริน-3-คาร์บอกซิลิกกับแอลกอฮอล์ พบว่าได้ผลผลิตของผลิตภัณฑ์อยู่ในช่วง 17−65% เมื่อนำสารที่สังเคราะห์ขึ้นมาทั้งหมดไปทดสอบฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์แอลฟากลูโคซิเดส พบว่า (-)-เมนทิล คูมาริน-3-คาร์บอกซิเลต เป็นสารที่ออกฤทธิ์ยับยั้งต่อเอนไซม์แอลฟากลูโคซิเดสดีที่สุด โดยมีค่า IC50 เท่ากับ 7.16±1.87 ไมโครโมลาร์ ตามด้วย 2-เฟนิลเอทิล คูมาริน-3-คาร์บอกซิเลต ที่มีค่า IC50 เท่ากับ 11.70±2.66 ไมโครโมลาร์ ซึ่งเป็นการค้นพบครั้งแรกว่าสารทั้งสองตัวนี้มีศักยภาพในการออกฤทธิ์ที่ดีกว่าอะคาร์โบส 30–49 เท่า และสามารถพัฒนาต่อยอดเป็นยาสำหรับการรักษาโรคเบาหวานที่มีประสิทธิภาพได้
References
Gupta R, Gigras P, Mohapatra H, Goswami VK, Chauhan B. Microbial α-amylases: a biotechnological perspective. Process Biochem 2003; 38(11): 1599-616.
Yin Z, Zhang W, Feng F, Zhang Y, Kang W. α-Glucosidase inhibitors isolated from medicinal plants. Food Sci Hum Wellness 2014; 3(3-4): 136-74.
Zou J, Liu Y, Guo R, Tang Y, Shi Z, Zhang M, et al. An in vitro coumarin-antibiotic combination treatment of Pseudomonas aeruginosa biofilms. Nat Prod Commun 2021; 16(1): 1-7.
Lee BC, Lee SY, Lee HJ, Sim GS, Kim JH, Kim JH, et al. Anti-oxidative and photo-protective effects of coumarins isolated from Fraxinus chinensis. Arch Pharm Res 2007; 30(10): 1293-301.
Emami S, Dadashpour S. Current developments of coumarin-based anti-cancer agents in medicinal chemistry. Eur J Med Chem 2015; 102: 611-30.
de Souza LG, Rennã MN, Figueroa-Villar JD. Coumarins as cholinesterase inhibitors: a review. Chem Biol Interact 2016; 254: 11-23.
Kotthireddy K, Pasula A. Comprehensive review on the applications of coumarin fused with five membered heterocyclics in the field of material chemistry, agrochemistry and pharmacology. Res J Life Sci Bioinform Pharm Chem Sci 2018; 4(2): 203-24.
Fylaktakidou KC, Hadjipavlou-Litina DJ, Litinas KE, Nicolaides DN. Natural and synthetic coumarin derivatives with anti-inflammatory/antioxidant activities. Curr Pharm Des 2004; 10(30): 3813-33.
Qian H, Sun J. Synthesis of coumarins via [4+2] cyclization of siloxy alkynes and salicylaldehydes. Synlett 2021; 32: 207-10.
Luchini AC, Rodrigues-Orsi P, Cestari SH, Seito LN, Witaicenis A, Pellizzon CH, et al. Intestinal anti-inflammatory activity of coumarin and 4-hydroxycoumarin in the trinitrobenzenesulphonic acid model of rat colitis. Biol Pharm Bull 2008; 31(7): 1343-50.
Kahveci B, Yılmaz F, Menteşe E, Ülker S. Microwave-assisted synthesis of some new coumarin derivatives including 1,2,4-triazol-3-one and investigation of their biological activities. Chem Heterocycl Compd 2015; 51(5): 447-56.
Sun C, Peng C, Wang J, Wang Q, Liu W, Zhou H, et al. Synthesis of novel coumarin derivatives and in vitro biological evaluation as potential PTP 1B inhibitors. Heterocycles 2013; 87(8): 1711-26.
Yu X, Teng P, Zhang YL, Xu ZJ, Zhang MZ, Zhang WH. Design, synthesis and antifungal activity evaluation of coumarin-3-carboxamide derivatives. Fitoterapia 2018; 127: 387-95.
Ranđelović S, Bipat R. A review of coumarins and coumarin-related compounds for their potential antidiabetic effect. Clin Med Insights: Endocrinol Diabetes 2021; 14: 1-9.
Adib M, Peytam F, Rahmanian-Jazi M, Mohammadi-Khanaposhtanib M, Mahernia S, Bijanzadeh HR, et al. Design, synthesis, in vitro α-glucosidase inhibition, molecular modeling, and kinetic study of novel coumarin fused pyridine derivatives as potent antidiabetic agents. New J Chem 2018; 42: 17268-78.
Bhatia A, Singh B, Arora R, Arora S. In vitro evaluation of the α-glucosidase inhibitory potential of methanolic extracts of traditionally used antidiabetic plants. BMC Complement Altern Med 2019; 19: 74. (9 pages).
Devaraj S, Yip YM, Panda P, Ong LL, Wong PWK, Zhang D, et al. Cinnamoyl sucrose esters as alpha glucosidase inhibitors for the treatment of diabetes. Molecules 2021; 26(2): 469. (12 pages).
Kuang Y, Liu X, Chang L, Wang M, Lin L, Feng X. Catalytic asymmetric conjugate allylation of coumarins. Org Lett 2011; 13(15): 3814-7.
Singh S, Tripathi KN, Singh RP. Redox activated amines in the organophotoinduced alkylation of coumarins. Org Biomol Chem 2022; 20(29): 5716-20.
Ichikawa A, Ono H, Harada N. Stereochemical studies of chiral resolving agents, M9PP and H9PP acids. Chirality 2004; 16(8): 559-67.
Fischer E, Speier A. Darstellung der Ester. Ber Dtsch Chem Ges 1895; 28(3): 3252-8.
Tharamak S, Yooboon T, Pengsook A, Ratwatthananon A, Kumrungsee N, Bullangpoti V, et al. Synthesis of thymyl esters and their insecticidal activity against Spodoptera litura (Lepidoptera: Noctuidae). Pest Manag Sci 2020; 76(3): 928-35.
Chaysripongkul S, Pluempanupat W, Jang DO, Chavasiri W. Application of Cl3CCONH2/PPh3 towards the synthesis of bioactive amides. Bull Korean Chem Soc 2009; 30(9): 2066-70.
Zhang X, Zheng YY, Hu CM, Wu XZ, Lin J, Xiong Z, et al. Synthesis and biological evaluation of coumarin derivatives containing oxime ester as α-glucosidase inhibitors. Arab J Chem 2022; 15(9): 104072. (11 pages).
Zhao DG, Zhou AY, Du Z, Zhang Y, Zhang K, Ma YY. Coumarins with α-glucosidase and α-amylase inhibitory activities from the flower of Edgeworthia gardneri. Fitoterapia 2015; 107: 122-7.
Peytam F, Takalloobanafshi G, Saadattalab T, Norouzbahari M, Emamgholipour Z, Moghimi S, et al. Design, synthesis, molecular docking, and in vitro α-glucosidase inhibitory activities of novel 3-amino-2,4-diarylbenzo [4,5] imidazo [1,2-a] pyrimidines against yeast and rat α-glucosidase. Sci Rep 2021; 11: 11911. (18 pages).
Azizian H, Pedrood K, Moazzam A, Valizadeh Y, Khavaninzadeh K, Zamani A, et at. Docking study, molecular dynamic, synthesis, anti-α-glucosidase assessment, and ADMET prediction of new benzimidazole-Schiff base derivatives. Sci Rep 2022; 12: 14870. (12 pages).
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2023 วารสารกรมวิทยาศาสตร์การแพทย์
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
