Flavonoids Isolated from Vitex grandifolia, an Underutilized Vegetable, Exert Monoamine A & B Inhibitory and Anti-inflammatory Effects and Their Structure-activity Relationship

Az Kullanılan Bir Bitki, Vitex grandifolia’dan İzole Edilen Flavonoidlerin Monoamin A & B İnhibitör ve Anti-enflamatuvar Etkileri ve Yapı-aktivite İlişkisi

Oluwasesan M. BELLO,Abiodun B. OGBESEJANA,Charles Oluwaseun ADETUNJI,Stephen O. OGUNTOYE

Özet

Objectives: Vitex grandifolia belongs to family Lamiaceae; it consists of flowering plants and it is also called the mint family. The Yoruba people ofsouthwest Nigeria called it “Oriri” or “Efo oriri”. This plant is classified as an underutilized vegetable and little is known about its phytochemistryor its biological evaluations.Materials and Methods: Methanol extracts of the dried leaves and stem of the plant were subjected to fractionation and isolation using vacuumlayer and column chromatography methods. The structures of the compounds were elucidated using spectroscopic techniques including IR, 1D-,and 2D-NMR and by comparison with the data reported in the literature. They were evaluated in vitro for the inhibition of monoamine recombinanthuman MAO-A and -B and anti-inflammatory activities.Results: Three known flavonoids were isolated from the methanolic extract of the leaves of V. grandifolia for the first time to the best of ourknowledge, i.e. isoorientin (1), orientin (2), and isovitexin (3). Most of the isolated compounds showed selective inhibition of monoamine oxidase B,inhibition of MAO-B by isoorientin (1) and orientin (2) were 9-fold more potent (IC50 (μg/mL) of 11.08 and 11.04) compared to the inhibition of MAO-A(IC50 (μg/mL) of ˃100), while clorgyline and deprenyl were used as positive standards. The isolated flavonoids displayed good activity against theNF-κb assay with IC50 (μg/mL) of 8.9, 12, and 18. This study establishes a link between the structure and the biological activities on the basis of thedifferent patterns of substitution, particularly the C2=C3 double bond and the position of glucose moiety.Conclusion: This study is the first to establish the phytochemistry of the polar part of V. grandifolia and the anti-inflammatory and neuroprotectiverole of these isolated compounds.

Abstract

Amaç: Vitex grandifolia, Lamiaceae familyasına aittir; çiçekli bitkilerden oluşur ve aynı zamanda nane ailesi olarak da bilinir. Güneybatı Nijerya’daki Yoruba halkı bitkiyi “Oriri” veya “Efo oriri” olarak adlandırmaktadır. Bu bitki az kullanılan bir bitki olarak sınıflandırılır ve fitokimyası veya biyolojik etkileri hakkında çok az bilgi bulunmaktadır. Gereç ve Yöntemler: Kurutulmuş yaprak ve gövdelerden hazırlanan metanol ekstreleri üzerinde, vakum ve açık kolon kromatografısi metotları kullanılarak fraksiyonlama ve izolasyon çalışmaları yapılmıştır. Bileşiklerin yapıları, IR, 1D- ve 2D-NMR teknikleri kullanılarak ve literatürdeki verilerle karşılaştırılarak aydınlatılmıştır. Bileşikler, monoamin rekombinant insan MAO-A ve -B inhibisyonu ve anti-enflamatuvar aktiviteleri yönünden in vitro olarak değerlendirilmiştir. Bulgular: V. grandifolia’nın yapraklarının metanollü ekstresinden bilinen üç flavonoid bileşiği izoorientin (1), orientin (2) ve isoviteksin (3) ilk kez izole edilmiştir. İzole edilen bileşiklerin çoğu, monoamin oksidaz B’ye karşı seçici inhibisyon etki göstermiştir, MAO-B’nin izoorentin (1) ve orientin (2) tarafından inhibisyonu (IC50 (µg/mL), 11.08 ve 11.04), MAO-A’nın inhibisyonuna (IC50 (μg/mL) ˃100) kıyasla 9 kat daha etkili bulunmuştur. Kloril ve deprenil pozitif standartlar olarak kullanılmıştır. İzole edilen flavonoitler NF-κb testine karşı 8.9, 12 ve 18 IC50 (μg/mL) değerleri ile yüksek aktivite göstermiştir. Bu çalışma, yapıdaki değişik sübstitüsyonlara, özellikle C2=C3 arasındaki çifte bağ ve glukozun konumuna bağlı olarak yapı ile biyolojik aktivite arasında bir bağlantının olduğunu ortaya koymuştur. Sonuç: Bu çalışma V. grandifolia’nın polar fraksiyonunun fitokimyasal profilini ortaya koyan ve izole edilen bileşiklerin anti-enflamatuvar etkisini ve nöroprotektif rolünü gösteren ilk çalışmadır.