Antidiabetikus hatóanyagok izolálása a Morus alba L. leveléből
Title in English
Isolation of antidiabetic constituents from the leaves of Morus alba L.
Keywords in Hungarian
antidiabetikus, izolálás, eperfa, Morus alba
Keywords in English
antidiabetic, isolation, mulberry, Morus alba
Discipline
Organic, Biomolecular, and Pharmaceutical Chemistry (Council of Physical Sciences)
70 %
Ortelius classification: Organic chemistry
Experimental pharmacology, drug discovery and design (Council of Medical and Biological Sciences)
30 %
Ortelius classification: Pharmacognosy
Panel
Chemistry 2
Department or equivalent
Institute of Pharmacognosy (University of Szeged)
Starting date
2009-09-01
Closing date
2013-06-30
Funding (in million HUF)
9.752
FTE (full time equivalent)
2.58
state
closed project
Summary in Hungarian
A fehér eperfa (Morus alba) levele vércukorszint-csökkentő teák világszerte népszerű alkotóeleme. Ázsiai mintákon végzett vizsgálatok a drog komplex antihiperglikémiás hatását igazolták. Az európai változatok kémiája és hatása csaknem teljesen ismeretlen, s gyógyászati hasznosításuk is kevéssé ismert. A levél antidiabetikus hatóanyagainak komplex izolálását tervezzük, a normál patkányok posztprandiális hiperglikémiájára kifejtett hatás mérésével követve a folyamatot. Az analitikai munka nemzetközi együttműködés részét fogja képezni (IIQAB, Barcelona, Spanyolország). A várt eredmények: 1. Átfogó kép kialakítása az in vivo hatásos tartalomanyagokról: a tervezett kutatáshoz hasonló komplex izolálást eddig nem végeztek a drogból. 2. Új hatóanyagok felfedezése: a. Magyar mintákon végzett előzetes vizsgálataink jelentős mennyiségű, az ázsiai mintáktól összetételében nagymértékben eltérő iminocukor jelenlétét mutatták ki; b. Ezen munka során valószínűleg hatásos megastigmán származékokat is felfedeztünk a növényben (eredményeinket publikáltuk); c. A már begyűjtött minta 5,65 kg, amely az eddig a drog antidiabetikus hatóanyagainak izolálásához feldolgozott legnagyobb mennyiség. 3. Az eddigiekből következik egy olyan standardizálási metodika kidolgozása is, amely alkalmas eperfalevél-termékek európai szintű minősítésére. A II. típusú diabétesz kezelésében nagy érdeklődés övezi a természetes szereket, így a téma viszonylag gyorsan komoly gyakorlati hasznot hozhat.
Summary
The leaves of white mulberry tree (Morus alba) are popular constituents of antidiabetic teas worldwide. Investigations on Asian samples demonstrated a complex antihyperglycemic effect. The chemistry and effectivity of European varieties are nearly uninvestigated, and their medicinal use is also less known. We propose a complex in vivo guided isolation of the antidiabetic constituents of the drug, by monitoring the effect on the postprandial hyperglycemia of normal rats. Analytical work will be part of an international collaboration (IIQAB, Barcelona, Spain). The expected results are: 1. To give a comprehensive view of the activity of the in vivo acting constituents: Such a complex isolation as it is proposed has never been performed from the drug. 2. To obtain new, yet undiscovered active constituents: a. Our preliminary investigations on Hungarian samples showed a very high iminosugar content with a different composition, comparing to the Asian ones; b. The presence of possibly active megastigmane derivatives have been discovered (and published) during that work; c. Weight of our collected sample is 5.65 kg, the highest amount ever processed to isolate antidiabetic compounds from the drug. 3. As a consequence of the above, to elaborate adequate standardization methodology for mulberry products of European quality. Considering the high interest of natural products in the treatment of type II. diabetes, high and relatively fast realizing practical benefits are expected.
Final report
Results in Hungarian
Összesen 13.85kg (száraz) fehér eperfalevelet gyűjtöttünk be, dolgoztunk fel, és teszteltünk számos in vitro és in vivo hatástani módszer kombinációjával. Eredményeink röviden:
-2. típusú diabéteszes patkányokon a hazai minták legfontosabb antidiabetikus hatóanyagai a klorogénsav és a rutin; az izokvercitrin hatáshoz való hozzájárulása csekély. Előbbiek mérésére termék-standardizálásra alkalmas módszert dolgoztunk ki. A feldolgozott hazai minták iminocukor-tartalma rendkívül alacsony, az észlelt hatásokban szerepük jelentéktelen.
-Izolálásra ill. azonosításra került a fentieken túl 2 megastigmán glikozid, loliolid (új Moraceae tartalomanyagok), umbelliferon, eugenol-O-béta-D-glükopiranozid, benzilalkohol, etil-benzoát, t-fahéjsav, p-hidroxiacetofenon, t-koniferilalkohol és szinapilalkohol. Valamennyi újonnan azonosított tartalomanyag jelenléte összefügg az antidiabetikus hatással; a loliolidot és fenilpropánokat tartalmazó frakció jelentősen fokozta zsírsejtek glükózfelvételét.
-Igazoltuk a megastigmán aglikonok bélflóra hatására való felszabadulását; ezek egyike képes fokozni a SIRT1 expresszióját.
-70% etanolos kivonat frakcionálásával diabétesz megelőzése/kezelése szempontjából különösen értékes és elvetendő frakciókat is nyertünk, előbbiek releváns farmakológiai vizsgálatok és kémiai jellemzésük alapján további termékfejlesztésre alkalmasak.
Közlemények: 5 folyóiratcikk (1 magyar, 4 angol; össz. IF=8.476), 1 hazai és 3 nemzetközi konferencia előadás.
Results in English
A sum of 13.85kg of (dry) white mulberry leaves were collected, processed and tested by combining several in vitro and in vivo bioassays. Our results briefly:
-On type 2 diabetic rats, the most important antidiabetic constituents of our samples were chlorogenic acid (1) and rutin (2); isoquercitrin had little contribution to the activity. An analytical method, appropriate for standardizing products, was developed for 1 and 2. Our samples contained very low amounts of iminosugars with minimal importance in the activity.
-Further compounds isolated/identified: 2 megastigmane glycosides, loliolide (new Moraceae constituents), umbelliferone, eugenol-O-beta-glucopyranoside, benzyl alcohol, ethyl benzoate, E-cinnamic acid, p-hydroxyacetophenone, E-conyferylalcohol and synapilalcohol. All novel constituents are related to antidiabetic effects. A fraction containing loliolide and phenylpropanes significantly increased the glucose uptake of adipocytes.
-We confirmed liberation of megastigmane aglycons from the glycosides by the intestinal flora; one of these compounds can increase the expression of SIRT1.
-In view of preventing/treating diabetes, particularly valuable and invaluable fractions were obtained from the 70% EtOH extract. Based on relevant pharmacological and chemical studies, the former ones are applicable for product development.
Publications: 5 scientific papers (1 in Hungarian, 4 in English; total IF=8.476), 1 Hungarian and 3 international conference presentations.
Hunyadi A, Liktor-Busa E, Balogh Á, Hsieh TJ, Zupkó I, Hohmann J: Investigation of the antidiabetic activity of Morus alba leaf extract in vitro and in vivo, Planta Med, 76(12): 1217, 2010
Szendrei K, Kiss T, Hunyadi A: Vércukorszint csökkentő hatású újabb növényi anyagok, Gyógyszerészet, 56: 467-474, 2012
Hunyadi A, Herke I, Veres K, Erdei A, Simon A, Tóth G: Volatile glycosides from the leaves of Morus alba L. with a potential contribution to the complex anti-diabetic activity, Nat Prod Commun, közlésre elfogadva 2013.11.18-án, 2013
Hunyadi A, Liktor-Busa E, Márki A, Martins A, Jedlinszki N, Hsieh TJ, Báthori M, Hohmann J, Zupko I: Metabolic effects of mulberry leaves – exploring potential benefits in type 2 diabetes and hyperuricemia, Evid Based Complement Alternat Med, közlésre elfogadva 2013.10.18-án, 2013
