Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
การสังเคราะห์และฤทธิ์ต้านเบาหวานของฟิวโรฟิวแรนลิกแนนที่มีฟีนอลิกหลายหมู่
Year (A.D.)
2018
Document Type
Thesis
First Advisor
Preecha Phuwapraisirisan
Faculty/College
Faculty of Science (คณะวิทยาศาสตร์)
Department (if any)
Department of Chemistry (ภาควิชาเคมี)
Degree Name
Master of Science
Degree Level
Master's Degree
Degree Discipline
Chemistry
DOI
10.58837/CHULA.THE.2018.120
Abstract
Synthesis of furofuran lignans containing multiphenolic groups (6-12) was carried out. The starting material samin (5) was obtained by acid hydrolysis of sesamin (2), which was isolated from sesame seed oil. A series of target lignans were synthesized from samin (5) and a varity of phenolics through Friedel-Crafts reaction, yielding desired products (6). To increase number of hydroxy moieties on the synthesized lignans, oxidative reaction using lead (IV) tetraacetate was performed. Removal of methylenedioxy of furofuran lignans containing a phenolic moiety produced unexpected products which contains para-quinone together with ortho-dihydroxy moieties on furofuran core structures (8-9). Consequently, to avoid oxidation of hydroxy groups, protection reaction was operated before oxidative cleavage was applied. Specially, tetra-n-butylammonium fluoride (TBAF) was successfully applied to remove protecting groups and methylenedioxy moiety in one step to obtain the desired products (11-12). The synthesized furofuran lignans (6-12) were further evaluated for antidiabetic activity through a-glucosidase inhibition. This experiment indicated that the number of free phenolic groups plays important role in a-glucosidase inhibition. The most potent inhibitor is beta-12 (IC50 25.7, 12.9 and 5.3 µM for maltase, sucrase and baker’s yeast, respectively) which contains acetoxy and four hydroxy units on a furofuran lignan. Moreover, conformation at C-2 of furofuran core also has effect on a-glucosidase inhibition, in which b-products enhanced inhibition higher than a-products. Furthermore, ortho-dihydroxy also play important role to increase a-glucosidase inhibition. For kinetic study represented that furofuran lignans inhibited the enzymes by non-competitive and mixed inhibition. As mixed inhibition, furofuran lignans were predominantly inhibited by pathway of enzyme-inhibitor (EI) complex.
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
การสังเคราะห์ฟิวโรฟิวแรนลิกแนนที่มีหมู่ฟีนอลิกหลายหมู่ (6-12) โดยใช้สารตั้งต้นเป็นซามิน (5) ที่ได้จากการทำปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสด้วยกรดกับเซซาโมลินที่แยกได้จากน้ำมันงา เพื่อสังเคราะห์ลิกแนนเป้าหมายด้วยการทำปฏิกิริยากันของซามินกับฟีนอลิกชนิดต่าง ๆ ด้วยปฏิกิริยา Friedel-Crafts ได้ผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ (6) หลังจากนั้นนำลิกแนนที่สังเคราะห์ได้มาทำปฏิกิริยาออกซิเดชันด้วยเลด (IV) เตตระอะซีเตต เพื่อเพิ่มจำนวนไฮดรอกซี โดยการดึงหมู่เมทิลีนไดออกซีออกจากฟิวโรฟิวแรนลิกแนน เกิดผลิตภัณฑ์ที่ไม่คาดคิด คือ ฟิวโรฟิวแรนลิกแนนที่มี พารา-ควิโนน และ ออโท-ไดไฮดรอกซี (8-9) ดังนั้นเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชันของหมู่ไฮดรอกซี จึงมีการใช้ปฏิกิริยาการปกป้อง (protection) ก่อนการทำปฏิกิริยาออกซิเดชัน เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ ซึ่งในการทดลองนี้ได้ใช้ tetra-n-butylammonium fluoride (TBAF) ในปฏิกิริยาสามารถดึงหมู่ปกป้องและหมู่เมทิลีนไดออกซีได้ในขั้นตอนเดียว ได้ฟิวโรฟิวแรนลิกแนนที่ต้องการ (11-12) จากนั้นนำฟิวโรฟิวแรนลิกแนนที่สังเคราะห์ไปทดสอบฤทธิ์ในการต้านเบาหวาน ผลปรากฏว่าปัจจัยหลักของการยับยั้งแอลฟา-กลูโคซิเดส คือ จำนวนไฮดรอกซีบนฟิวโรฟิวแรนลิกแนน โดยฟิวโรฟิวแรนลิกแนนที่มีฤทธิ์สูงสุดในการทดลองนี้ คือ บีตา-ฟิวโรฟิวแรนลิกแนน 12 ที่มีหมู่อะเซตทอกซีและหมู่ไฮดรอกซี 4 หมู่ (IC50 25.7, 12.9 and 5.3 µM สำหรับมอลเทส,ซูเครส และยีสต์ ตามลำดับ) นอกจากนี้ยังมีปัจจัยอื่น ๆ ที่สามารถส่งผลต่อการยับยั้งแอลฟา-กลูโคซิเดส ได้แก่ คอนฟอร์เมชันที่คาร์บอนตำแหน่งที่ 2 ของวงฟิวโรฟิวแรนลิกแนนหลัก ซึ่งผลิตภัณฑ์แบบเบตามีผลต่อการยับยั้งที่ดีกว่าผลิตภัณฑ์แบบแอลฟา อีกทั้งตำแหน่งของไดไฮดรอกซี ที่เรียงแบบออโท-ไดไฮดรอกซี แสดงบทบาทสำคัญในการยับยั้งแอลฟา-กลูโคซิเดสด้วยเช่นกัน จากนั้นจึงนำฟิวโรฟิวแรนลิกแนนมาศึกษาทางด้านกลไกการยับยั้งเอนไซม์แอลฟา-กลูโคซิเดส พบว่ากลุ่มฟิวโรฟิวแรนลิกแนนสามารถยับยั้งเอนไซม์แบบ non-competitive และ mixed ซึ่งในกรณีการยับยั้งแบบ mixed ฟิวโรฟิวแรนลิกแนนแสดงยับยั้งเอนไซม์โดยการสร้างสารประกอบกับเอนไซม์ เพื่อไม่ให้เอนไซม์ทำปฏิกิริยากับสารตั้งต้นและผลิตกลูโคส
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
Doungwichitrkul, Titiruetai, "Synthesis and antidiabetic activity of furofuran lignans containing multiphenolic groups" (2018). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 2251.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/2251