Alkaloid- és szeszkviterpénlakton-tartalmú gyógynövények kémiai, farmakológiai és toxikológiai vizsgálata

Hasonló dokumentumok
Az Aconitum anthora és az A. moldavicum diterpénalkaloidjai és lipoalkaloidokkal végzett vizsgálatok. Dr. Borcsa Botond Lajos

TERÁPIÁBAN: VESZÉLY VAGY LEHETŐSÉG? Csupor Dezső

MAGYARORSZÁGI CENTAUREA FAJOK BIOLÓGIAILAG AKTÍV VEGYÜLETEINEK VIZSGÁLATA

SISAKVIRÁG DITERPÉN-ALKALOIDOK IZOLÁLÁSA, SZERKEZETMEGHATÁROZÁSA ÉS FARMAKOLÓGIAI AKTIVITÁSÁNAK VIZSGÁLATA

Oktatási Szakmai Rendezvény

Hogyan lesznek új gyógyszereink? Bevezetés a gyógyszerkutatásba

A PET szerepe a gyógyszerfejlesztésben. Berecz Roland DE KK Pszichiátriai Tanszék

Vízben oldott antibiotikumok (fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

DROGTÓL A KÉSZÍTMÉNYIG: A MINŐSÉGBIZTOSÍTÁS PROBLÉMÁI

3 sz. Gyógyszertudományok Doktori Iskola.sz. Program. és kurzuscím Óra

14. Vajdasági Magyar Tudományos Diákköri Konferencia TUDOMÁNYOS DIÁKKÖRI DOLGOZAT ÚJABB ÍGÉRETES DITERPÉNALKALOID-FORRÁS: A SPIRAEA NEMZETSÉG

Szent István Egyetem Állatorvos-tudományi Doktori Iskola. Háziállatokból izolált Histophilus somni törzsek összehasonlító vizsgálata

Polygonaceae fajok farmakológiai szűrővizsgálata és a Rumex aquaticus L. és Rumex thyrsiflorus Fingerh. biológiailag aktív vegyületeinek izolálása

Juncaceae fajok biológiailag aktív vegyületeinek izolálása és szerkezet-meghatározása

Emlékeztető. az ELTE Kémiai Doktori Iskola Tanácsának június 10-i üléséről

A gyógyszerek okozta proaritmia - A repolarizációs rezerv jelentősége

1. Bevezetés és célkit zések

Véralvadásgátló hatású pentaszacharidszulfonsav származék szintézise

GYÓGYNÖVÉNYISMERET ALAPFOGALMAK

HATÁSOSSÁG KÉRDÉSEI. Csupor Dezső, Hohmann Judit, Szendrei Kálmán

Gyógyszerész szak 2016* KIKNEK MIKOR FÉV SZEM KÓD TANTÁRGYCÍM TANTÁRGYFELELŐS INTÉZMÉNY ELŐFELT 1 ELŐFELT 2 ELŐFELT 3 EA GYA SZE ÖSSZ JEGY KREDIT

Papp Henriett Ph.D hallgató. Tanulmányok: Biológus MSc

Az étrend-kiegészítő készítmények hatásossága és biztonságossága. Horányi Tamás MÉKISZ

Természetes eredetű, szerves készítmények használhatósága a növények kondícionálásában. A Fitokondi fejlesztésének története

Az automata patch-clamp rendszerek szerepe a gyógyszerkutatás-fejlesztésben

Hús és hústermék, mint funkcionális élelmiszer

FUSARIUM TOXINOK IDEGRENDSZERI HATÁSÁNAK ELEMZÉSE

SEMMELWEIS EGYETEM GYÓGYSZERÉSZTUDOMÁNYI KAR Farmakognózia Intézet. Növényi drogok farmakobotanikai és fitokémiai vizsgálata

Háromféle gyógynövénykivonat hatása a barramundi (Lates calcarifer) természetes immunválaszára

Készítette: NÁDOR JUDIT. Témavezető: Dr. HOMONNAY ZOLTÁN. ELTE TTK, Analitikai Kémia Tanszék 2010

Szakmai önéletrajz. Nyelvvizsga: Angol orvosi szaknyelv középfok (Bizonyítvány száma: D A 794/1997), orosz alapfok.

Szakmai önéletrajz. Beosztás, korábbi munkáltatók:

ZÁRÓJELENTÉS SZAKMAI BESZÁMOLÓ

Az Euphorbia pannonica, E. esula és E. falcata diterpénjeinek izolálása és szerkezet-meghatározása

Doktori Tézisek. dr. Osman Fares

SZTE Farmakológiai és Farmakoterápiai Intézet Igazgató: Dr. Varró András egyetemi tanár

Magyarországi Euphorbia fajok diterpénjeinek izolálása és szerkezetmeghatározása. PhD értekezés tézisei. Vasas Andrea

Emlékeztető. az ELTE Kémiai Doktori Iskola Tanácsának december 14 ei üléséről

A gyógynövény alapú készítmények jelene és jövője, figyelemmel a gyógyhatású készítmények gyógyszerré történő átminősítésének tapasztalataira

Az SZTE KDI képzési terve

Juhász Péter Prokisch József-Csorvási Éva-Petes Kata-Nemes Ildikó- Bársony Péter-Stündl László Debreceni Egyetem AGTC

HCN csatorna gátló szerek celluláris szívelektrofiziológiai hatásai

Molekuláris biológiai eljárások alkalmazása a GMO analitikában és az élelmiszerbiztonság területén

Élelmiszerbiztonság és innováció

Közlemények kumulatív impakt faktora: 352,791 Közleményeinek idézettsége/független hivatkozások: 2961/2446 Hirsch indexe: 27

Perzisztens növényvédı szerek hatástartam és lebomlásvizsgálatai

SAVANYÚ HOMOKTALAJ JAVÍTÁSA HULLADÉKBÓL PIROLÍZISSEL ELŐÁLLÍTOTT BIOSZÉNNEL

Magyar Tejgazdasági Kísérleti Intézet Kft., Biológiai K+F+I Osztály, Mosonmagyaróvár

A klinikai vizsgálatokról. Dr Kriván Gergely

Rezisztens keményítők minősítése és termékekben (kenyér, száraztészta) való alkalmazhatóságának vizsgálata

Mikrohullámú abszorbensek vizsgálata

Peptidek LC-MS/MS karakterisztikájának javítása fluoros kémiai módosítással, proteomikai alkalmazásokhoz

Különböző esszenciális zsírsav tartalmú haltápok hatása a ponty (Cyprinus carpio) növekedési teljesítményére és természetes immunrendszerére

GYÓGYTERMÉKEK JELENE ÉS JÖVŐJE

UV-sugárzást elnyelő vegyületek vizsgálata GC-MS módszerrel és kimutatásuk környezeti vízmintákban

Várandós nők Streptococcus agalactiaeszűrése

(EGT-vonatkozású szöveg)

A legújabb adatok összefoglalása az antibiotikum rezisztenciáról az Európai Unióban

A növényi eredetű hatóanyagok kivonásának és forgalomba hozatalának hazai és európai uniós szabályozása

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

- tanári szeptemberétől. kódja

A PTE ÁOK ÉS GYTK DÍJAZOTT TDK ELŐADÁSAI XXXIV. ORSZÁGOS TUDOMÁNYOS DIÁKKÖRI KONFERENCIA DEBRECEN ÁPRILIS

CARDIOMETABOLICA HUNGARICA

Doktori (Ph.D.) tézisek. Lobelia inflata L. hairy root kultúrák növekedésének és speciális anyagcseréjének vizsgálata

ÁPOLÓI KOMPETENCIÁK MÉRÉSE KÜLÖNÖS TEKINTETTEL A TERÜLETI GYAKORLATOKRA Doktori tézisek Tulkán Ibolya

A SZEGEDI TUDOMÁNYEGYETEM

A tisztítandó szennyvíz jellemző paraméterei

Textíliák felületmódosítása és funkcionalizálása nem-egyensúlyi plazmákkal

Új zöld ipari technológia alkalmazása és piaci bevezetése melléktermékekből. csontszén szilárd fermentációjával (HU A2-2016)

EREDMÉNYEK. Tudományos Diákköri Konferencia április 8. Szegedi Tudományegyetem Mérnöki Kar

Háhn Judit, Tóth G., Kriszt B., Risa A., Balázs A., Nyírő-Fekete B., Micsinai A., Szoboszlay S.

Gyógyszerbiztonság a klinikai farmakológus szemszögéből

A SZTE KDI képzési terve

GYÓGYNÖVÉNYTERMESZTÉS

SOILTONIC. A növények egészsége a talajban kezdődik SOILTONIC. mint talajkondicionàló

Tudományos Diákköri Konferencia március 21. Szegedi Tudományegyetem Mérnöki Kar EREDMÉNYEK. számú pályázat

Gyógy- és Aromanövények Tanszék. Gyógynövénytermesztés tárgy. Minimumkérdések (BSc szak)

Biológiai egyenértékűség és vizsgálata. Dr. Lakner Géza. members.iif.hu/lakner

Hosszú távú vizsgálat jobban kimutatja a társulási szabályok változásait a másodlagos szukcesszió során, mint a tér-idő helyettesítés módszere

Dr. Herényi Levente egyetemi docens Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet 1094 Budapest, Tűzoltó u

Szegedi Tudományegyetem Gyógyszertudományok Doktori Iskola Farmakognózia PhD program

Tisztelettel meghívjuk Tóthné Aszalai Anett: Dadogó gyermek és anyja interakciójának vizsgálata című doktori disszertációjának műhelyvitájára.

SZACHARIN ALAPÚ ÉDESÍTŐSZER FOGYASZTÁSÁNAK HATÁSAI

Ph.D. Tézisek összefoglalója. Dr. Paulik Edit. Szegedi Tudományegyetem Általános Orvostudományi Kar Népegészségtani Intézet

NÖVÉNYI TAKARMÁNY-KIEGÉSZÍTŐK ALKALMAZÁSA AZ INTENZÍV TAVI PONTYTERMELÉSBEN

A MIKROSZKOPIKUS GOMBÁK, MINT A MÁSODLAGOS

A Ritka Betegség Regiszterek szerepe a klinikai kutatásban Magyarósi Szilvia (SE, Genomikai Medicina és Ritka Betegségek Intézete)

Németh Anikó 1,2, Kosáry Judit 1, Fodor Péter 1, Dernovics Mihály 1

Növekvı arzén adagokkal kezelt öntözıvíz hatása a paradicsom és a saláta növényi részenkénti arzén tartalmára és eloszlására

A Szegedi Tudományegyetem Sófi József Alapítvány évi ösztöndíjasai

A vízfelvétel és - visszatartás (hiszterézis) szerepe a PM10 szabványos mérésében

2009.október Galyatet PROGRAM

Klórbenzol lebontásának vizsgálata termikus rádiófrekvenciás plazmában

A komponensek jellemzőinek és a gyártási műveletek paramétereinek szerepe papírból készült különböző termékek visszaforgathatóságában

A zsírszövet mellett az agyvelő lipidekben leggazdagabb szervünk. Pontosabban az agy igen gazdag hosszú szénláncú politelítetlen zsírsavakban

A kolbászok szabad aminosav és biogén amin tartalmának változása nagy hidrosztatikai nyomás kezelés hatására

A harkányi gyógyvízzel végzett vizsgálataink eredményei psoriasisban között. Dr. Hortobágyi Judit

Az antimikróbás terápia ellentmondásai

Érzelmi megterhelődés, lelki kiégés az egészségügyi dolgozók körében

Elválasztástechnikai és bioinformatikai kutatások. Dr. Harangi János DE, TTK, Biokémiai Tanszék

Átírás:

Alkaloid- és szeszkviterpénlakton-tartalmú gyógynövények kémiai, farmakológiai és toxikológiai vizsgálata Doktori értekezés tézisei Kiss Tivadar Szegedi Tudományegyetem Farmakognóziai Intézet Szeged 2017.

Szegedi Tudományegyetem Gyógyszertudományok Doktori Iskola Farmakognózia PhD. program Programvezető: Prof. Hohmann Judit DSc. Farmakognóziai Intézet Témavezetők: Prof. Hohmann Judit DSc. Dr. Csupor Dezső PhD. Alkaloid- és szeszkviterpénlakton-tartalmú gyógynövények kémiai és toxikológiai vizsgálata Doktori értekezés tézisei Kiss Tivadar Szigorlati Bizottság: Elnök: Prof. Máthé Imre DSc., SZTE Farmakognóziai Intézet Tagok: Prof. Péter Antal DSc., SZTE Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék Dr. Farkas Ágnes PhD., PTE Farmakognóziai Intézet Bíráló Bizottság: Elnök: Prof. Révész Piroska DSc., SZTE Gyógyszertechnológiai Intézet Opponensek: Dr. Ujváry István PhD., ikem Bt. Dr. Kursinszki László PhD., SE Farmakognózia Intézet Tagok: Dr. Lázár László PhD., SZTE Gyógyszerkémiai Intézet Dr. Szakonyi Zsolt PhD., SZTE Gyógyszerkémiai Intézet Szeged 2017.

1. BEVEZETÉS A növények, állatok és gombák által szolgáltatott drogok évezredek óta részei gyógyszerkincsünknek. Ezen élőlények elsősorban növények a korszerű gyógyászatban is nagy érdeklődésre tartanak számot gyógyszeripari alapanyagként, valamint az általuk előállított természetes vegyületek a gyógyszerkutatásban ígéretes természetes vegyületek forrásai. Figyelembe véve az utóbbi években engedélyezett természetes eredetű hatóanyagok nagy számát, a természetes vegyületek és ezáltal a gyógynövények kutatása napjainkban is igen perspektivikus. A tradicionális gyógyászatban alkalmazott növények racionális és biztonságos alkalmazása a régóta fennálló használaton alapul. A gyógynövények biztonságosságával kapcsolatban a farmakovigilanciai adatok, valamint az utóbbi idők kutatási eredményei óvatosságra intenek. Több, régóta használt és ártalmatlannak tekintett növény biztonságossága átértékelődik. A fekete nadálytő (Symphytum officinale) esetén a pirrolizidinalkaloid-tartalom, a vérehulló fecskefű (Chelidonium majus) esetén pedig a herg ioncsatornán kifejtett gátló hatás miatt szükséges az alkalmazás korlátozása. A modern növénykémiai, farmakológiai és toxikológiai kutatások új lendületet adhatnak a gyógyszerkutatásnak. A hagyományos drogok népgyógyászatban gyökerező indikációinak és a drogok tradicionális feldolgozásának jobb megértése újabb hatásmechanizmusok és új hatóanyag-jelölt molekulák felfedezéséhez vezethetnek. Így a hagyományos kínai gyógyászatban alkalmazott sisakvirág fajokkal kapcsolatos eredmények is új perspektívába helyezik az Aconitum drogok kutatását. Annak ellenére, hogy a tradicionális kínai gyógyászatban alkalmazott fajokat több mint ezer éve alkalmazzák, sem a nyers növények feldolgozása során végbemenő kémiai változások, sem a pontos hatásmechanizmus nem volt ismert. Kémiai vizsgálatok derítettek fényt a növény biológiailag aktív vegyületeire és a növények megfelelő feldolgozásának szükségességére. A 3

sisakvirágok biológiailag aktív vegyületei a diterpén-alkaloidok. A tri-,di- és monoészter-diterpénalkaloidok toxicitása az észtercsoportok számának függvényében nő. A legkevésbé toxikus komponensek a diterpén-alkaloidok C-8 és C-3 helyzetben hosszú szénláncú zsírsavakkal észterezett származékai, a lipoalkaloidok. Az utóbbi vegyületcsoport tagjai a nyers növényi részekben minor komponensként vannak jelen, a feldolgozás során a mennyiségük növekszik, miközben a diterpénalkaloid-észterek mennyisége jelentősen csökken. Ezen felismerés, amellett, hogy magyarázza a feldolgozása szükségességét, rámutatott a lipo-alkaloidok lehetséges biológiai aktivitására. Az új lipo-alkaloidok előállítása és farmakológiai aktivitása új kutatási területet jelent. Annak ellenére tehát, hogy az Aconitum fajok a múlt század közepére eltűntek a nyugati gyógyszerkönyvekből, a belőlük nyert természetes vegyületek ígéretes gyulladáscsökkentő és antiaritmiás hatása miatt újra a gyógyszerkutatás látóterébe kerültek. A gyógynövények az utóbbi években étrend-kiegészítőként kerülnek forgalomban leggyakrabban. A termékekben olyan új növények is megjelennek, amelyek hagyományos és széles körű alkalmazása nem ismert. Ezen jogilag új élelmiszernek minősülő növények biztonságosságával kapcsolatban nem állnak rendelkezésre a hosszú tradíción alapuló tapasztalatával kiegészített toxikológiai és farmakológiai adatok. Az utóbbi években parlagfű-tartalmú termékek jelentek meg gyógyászati indikációkkal a magyarországi piacon. Annak ellenére, hogy a parlagfű (Ambrosia artemisiifolia) gyógyászati alkalmazását sem népi gyógyászati, sem farmakológiai vizsgálatok nem támasztják alá, a fogyasztók köre egyre bővül. Mivel a hosszú távú tradicionális alkalmazás tapasztalatai, valamint egyéb toxikológiai és farmakológia vizsgálatok eredményei a parlagfű esetében nem állnak rendelkezésre, a növény hosszú távú fogyasztása biztonságossági és toxikológiai aggályoknak ad alapot. 4

2. CÉLKITŰZÉSEK A Szegedi Tudományegyetem Farmakognóziai Intézetében a 2000-ben indult kutatási program célja a boglárkafélék (Ranunculaceae) új, biológiailag aktív vegyületeinek azonosítása, valamint a mérgező fajok gyógyászati racionális alkalmazásának magyarázata. A későbbiekben a kutatási terület kiterjedt az új gyógynövények biztonságossági-, toxikológiai- és kémiai vizsgálataira is. Munkánk célja ezen széleskörű célkitűzésekhez igazodva a diterpénalkaloid-tartalmú tradicionális gyógynövények kémiai, farmakológiai és toxikológiai vizsgálata. Kutatásunkba vontuk az utóbbi időben egyre népszerűbbé váló parlagfüvet abból a célból, hogy tisztázzuk a növény alkalmazásának kockázatait, és a modern gyógyászatban való potenciális gyógyászati alkalmazását. Ennek érdekében a következő feladatokat végeztük el: Az Aconitum és a Spiraea nemzetség, valamint az Ambrosia artemisiifolia kémiai összetételével és farmakológiájával kapcsolatos szakirodalom rendszerezése Az Aconitum napellus subsp. firmum diterpén-alkaloidjainak izolálása és azonosítása A boglárkafélékből izolált diterpén-alkaloidok és félszintézissel előállított lipo-alkaloidok GIRK és herg ioncsatorna-aktivitásának vizsgálata A boglárkafélék diterpén-alkaloidjainak antiaritmiás aktivitásának értékelése Diterpén-alkaloidok in vivo toxikológiai vizsgálata bdelloid kerekesférgeken Spiraea fajok különböző módszerekkel készült kivonatai diterpénalkaloidtartalmának vizsgálata, valamint a kivonatok antibakteriális és xantinoxidáz-gátló aktivitásának vizsgálata A parlagfű in vivo toxikológiai vizsgálata patkányokban. 5

3. ANYAGOK ÉS MÓDSZEREK Az Aconitum napellus subsp. firmum gyökerét a Retyezát hegységben gyűjtötték 2007 augusztusában. A S. crenata és S. salicifolia föld feletti hajtását Sepsibükszádon 2009 nyarán, a S. nipponica, S. x vanhouttei és S. x billardii gyökere és föld feletti hajtását a Szegedi Tudományegyetem Füvészkertjében 2013 nyarán gyűjtöttük. A lettországi Daugavpilsben került begyűjtésre S. media és S. chamaedryfolia gyökere és föld feletti hajtása 2014 őszén. A Keserű parlagfű készítmény 200 g termék 2015-ben került megvásárlásra. A bioaktivitás szempontjából vizsgált 32 diterpénalkaloid részben a feldolgozott Aconitum fajból származik, másrészt korábban a Ranunculeae fajokból izolált vegyületek. A 14 lipo-alkaloidot félszintézissel állítottuk elő. Az A. napellus subsp. firmum diterpén-alkaloidjainak izolálásához többlépéses kromatográfiás módszert [légköri nyomású oszlopkromatográfia (CC), centrifugális planárkromatográfia (CPC), gélkromatográfia (GFC) és preparatív rétegkromatográfia (PLC)] alkalmaztunk. A frakciók diterpénalkaloid-tartalmát SiO 2 rétegeken végzett TLC-vel, Dragendorff-reagenssel és 5%-os NaNO 2 oldattal detektáltuk. A vegyületek azonosítását és szerkezet-meghatározását LC-MS, valamint 1D és 2D NMR spektroszkópiás vizsgálatok segítségével történt. A diterpén-alkaloidok és a lipo-alkaloidok GIRK és herg ioncsatornákra kifejtett hatását teljes-sejt konfigurációban automata patch clamp berendezésen HEK239-GIRK (Kir3.1/3.4) és HEK293-hERG ioncsatornákon vizsgáltuk. A herg vizsgálatokban amitriptilint, a GIRK vizsgálatokban propafenont használtunk pozitív kontrollként. A diterpén-alkaloidok in vivo toxicitását bdelloid kerekesférgeken vizsgáltuk, az állat életképességének standardizált paramétereinek értékelésével (túlélési index, testméret index, rágógyomorösszehúzódás-gyakoriság, sejtredukciós kapacitás). A vizsgált Spirarea fajok közül csak a Spiraea chamaedryfoliában mutattunk ki alkaloidtartalmat, amelynek gyökéren belüli eloszlásának lokalizálását a növényi szervből készített metszetek specifikus festésével detektáltuk. A S. chamaedryfolia 6

frakcióinak antibakteriális aktivitását kilenc baktériumtörzsön [Streptococcus pneumoniae (ATCC 49619), S. agalactiae (ATCC 13813), S. pyogenes (ATCC 19613) Staphylococcus epidermidis (ATCC 12228), S. aureus (ATCC 29213), Bacillus subtilis (ATCC 6633), Klebsiella pneumoniae (ATCC 700603), Moraxella catarrhalis (ATCC 25238), Staphylococcus aureus (MRSA) (ATCC 43300)] vizsgáltuk. A frakciók xantinoxidáz-gátló aktivitásának mérése során allopurinolt alkalmaztuk referencia vegyületként. A parlagfű-tartalmú termék szeszkviterpén-tartalmát TLC és LC-MS módszerrel azonosítottuk. A szubakut toxicitási vizsgálatot egészséges hím Wistar patkányokon végeztük. A parlagfűtermék adagolása tésztagolyók segítségével történt. A 28 napos kezelés során az állatok alacsony (500 mg/ttkg) és magas dózisú (1000 mg/ttkg) parlagfüvet, a kontrollcsoport parlagfűmentes tésztát kapott per os. A toxicitás értékelése a klinikai tünetek értékelésével, a vér paramétereinek és a szervek relatív tömegének vizsgálatával történt. A farmakológiai vizsgálatok kooperációban végeztük. Kooperációs partnerek: Rythmion Kft. (Szeged, Magyarország), SZTE ÁOK Népegészségtani Intézet és SZTE ÁOK Pszichiátriai Intézet. 4. EREDMÉNYEK 4.1. Alkaloidok az A. napellus subsp. firmumból A ledarált száraz növényi nyersanyagot 2% sósavval vontuk ki. A fáziscserét követő folyadék-folyadék megosztással a szerves fázisban dúsítottuk fel az alkaloidokat. A szerves fázis bepárlása után nyertük a nyers alkaloidfrakciót, amelyből hat tiszta vegyületet [neolin (AF1), napellin (AF2), izotalatizidin (AF3), karakolin (AF4), szenbuzin A (AF5) és szenbuzin C (AF6)] többlépéses kromatográfiás módszerekkel (CC, CPC, GFC, PLC) alkalmazásával izoláltuk (1. ábra). 7

1. ábra Alkaloidok izolálása az A. napellus subsp. firmumból Az izolált vegyületek azonosítása NMR spektroszkópiával történt. A műtermékképződés lehetőségének kizárása céljából a metanolos és lúgos kivonatok alkaloidtartalmát LC-MS módszerrel vizsgáltuk, amely során további két diterpénalkaloidot [akonitin (AF7) és taurenin (AF8)] azonosítottuk. Az A. napellus subsp. firmumból az AF2-AF4 és AF6 vegyületeket elsőként írtuk le. 2. ábra Az A. napellus subsp. firmumból izolált és azonosított diterpén-alkaloidok 8

4.2. Diterpén-alkaloidok GIRK és herg aktivitása A vizsgált diterpén-alkaloidok közül az akonitin GIRK és herg gátló aktivitása volt a legmagasabb, bár ez az aktivitás is csak közepesnek tekinthető. Az akonitin GIRKaktivitását munkacsoportunk írta le először, amely rámutat arra, hogy az akonitin szívműködésre kifejtett hatása komplexebb, mint a nátriumcsatornákra kifejtett aktivitás. A lipo-alkaloidok jelentős GIRK és herg aktivitással rendelkeznek. Az aktivitások elemzése szerkezet-hatás összefüggések megállapítására adott lehetőséget. A 14-benzoilakonin alapvázzal rendelkező lipo-alkaloid GIRK gátlása szignifikánsan nagyobb volt, mint a szabad zsírsavaké, ami igazolta, hogy a hatáshoz szükséges az alkaloid alapváz. Az észterező zsírsavak telítetlen kötéseinek száma kedvezőbb GIRK aktivitás feltétele (3. ábra). 3. ábra Lipo-alkaloidok GIRK aktivitása (BAPO: 14-BzA-8-O-palmitoleát, PALO: palmitoleinsav, g-ball: 14-BzA-8-O-γ-linolénsav, g-lin: γ-linolénsav, BAE-DI: 14-BzA-8- O-eikoza-11Z,14Z-dienoát, E-DI: eikoza-11z,14z-diénsav, BAE-TETR: 14-BzA-8-O-eikoza-5Z,8Z,11Z,14Z-tetraenoát, E-TETR: eikoza-5z,8z,11z,14z-tetraénsav, BAE-PENT: 14-BzA-8-O-eikoza-5Z,8Z,11Z,14Z,17Z-pentaenoát, E-PENT: eikoza- 5Z,8Z,11Z,14Z,17Z-pentaénsav, FA: zsírsav, LA: lipo-alkaloid, DA: diterpén-alkaloid) A vizsgált vegyületek potenciális gyógyászati alkalmazása szempontjából a nagy GIRK/hERG ioncsatorna-szelektivitás alapkövetelmény (4. ábra). A 14-benzoilakonin- 8-O-eikoza-8Z,11Z,14Z-trienoát és a 14-benzoilakonin-8-O-eikoza-11Z,14Z,17Ztrienoát rendelkezett a legnagyobb szelektivitással, ezért további farmakológiai vizsgálatuk perspektivikus. 9

4. ábra A diterpén- és lipo-alkaloidok szelektivitása (BAE-PENT: 14-BzA-8-O-eikoza-5Z,8Z,11Z,14Z,17Z-pentaenoát, BAE-TETR: 14-BzA-8-O-eikoza-5Z,8Z,11Z,14Z-tetraenoát, g- BALL: 14-BzA-8-O-γ-linolenát, BAE-8TRI: 14-BzA-8-O-eikoza-8Z,11Z,14Z-trienoát, BAE-11TRI: 14-BzA-8-O-eikoza-11Z,14Z,17Ztrienoát, BAPO: 14-BzA-8-O-palmitoleát, BAL: 14-BzA-8-O-laurát, BAE-DI: 14-BzA-8-O-eikoza-11Z,14Z-dienoát, BAS: 14-BzA-8- O-sztearát, SONG: szongorin, ACON: akonitin, BAP: 14-BzA-8-O-palmitát) 4.3. Diterpén-alkaloidok toxicitása bdelloid kerekesféreg modellen A vizsgált 10 diterpén-alkaloid közül egyedül a napellin csökkentette az állatok életképességét, míg a többi alkaloid jellemzően szignifikánsan javította a vizsgált paramétereket (5. ábra). A kerekesférgekben a vizsgálataink nagy toleranciát mutattak a diterpén-alkaloidokkal szemben, még az emlősállatokra mérgező akonitin esetében is. Vizsgálatunk alátámasztja a szongorin szakirodalomban leírt alacsony toxicitását. 5. ábra Alkaloidok toxicitása a bdelloid kerekesféreg modellen vizsgálva (akonozin (2), neolin (15), akonitin (18), szenbuzin A (20), szenbuzin C (21), hetizinon (29), szongorin (30), napellin (32)) 10

4.4. Spiraea fajok növénykémiai és farmakológiai szűrővizsgálata A hét vizsgált Spiraea faj közül egyedül a S. chamaedryfoliában azonosítottunk alkaloidtartalmat. Az alkaloidok a növény gyökerének másodlagos kérgében és a fasugarakban halmozódnak fel. 6. ábra S. chamaedryfolia növénykémiai és farmakológiai szűrővizsgálata A S. chamaedryfolia preparatív léptékű feldolgozása során az alkaloid-tartalom a CHCl 3 és az EtOAc frakciókban dúsult fel. A S. chamaedryfolia frakciói a Str. pneumoniae (ATCC 49619), S. aureus (ATCC 29213), B. subtilis (ATCC 6633) Grampozitív törzsek, és a meticillin-rezisztens S. aureus (MRSA) (ATCC 43300) törzsek esetében antibakteriális aktivitást fejtettek ki. Az EtOAc, CHCl 3 és MeOH frakciók jelentős xantinoxidáz-gátló aktivitást (>80%) mutattak. 4.5. Parlagfűkészítmény vizsgálata A termékből a parlagfűre jellemző szeszkviterpén lakton-tartalmat TLC és LC-MS módszerrel igazoltuk. A toxikológiai vizsgálatban a kezelt állatoknál látható klinikai elváltozásokat nem tapasztaltunk. Szignifikáns eltérést tapasztaltunk azonban a kezelt és kezeletlen állatok vérparamétereiben. A májenzimek. (AST, ALT), a karbamid- és trigliceridszint 11

szignifikánsan csökkent (6. ábra). A máj és az agy relatív tömege szignifikánsan csökkent a kezelt csoportokban. 6. ábra A kezelt és kontroll állatok AST- és ALT- (A), triglicerid- (B), karbamid- (C) vérszérumszintje (CON: kontrol, LD: alacsony dózis, HD: nagy dózis) ÖSSZEFOGLALÁS Munkánk célja diterpénalkaloid-tartalmú fajok (Aconitum napellus subsp. firmum és Spiraea fajok), valamint a szeszkviterpénlakton-tartalmú Ambrosia artemisiifolia növénykémiai, farmakológiai és toxikológiai vizsgálata volt. Hat diterpén-alkaloidot izoláltunk és további két diterpén-alkaloidot azonosítottunk az A. napellus subsp. firmumból, ebből négy alkaloid elsőként került 12

leírásra a fajról. A hét Spiraea faj szűrővizsgálata során a S. chamaedryfolia alkaloidtartalmát azonosítottuk. A sisakvirág alkaloidok kálium ioncsatorna-aktivitását vizsgáltuk. Az akonitin GIRK gátló aktivitását elsőként írtuk le. 14-BzA-8- O-eikoza-8Z,11Z,14Z-trienoát és 14-BzA-8-O-eikoza-11Z,14Z,17Z-trienoát optimális GIRK/hERG ioncsatorna szelektivitás mellett ígéretes GIRK aktivitással rendelkezik. Tíz diterpén-alkaloid toxicitását bdelloid kerekesférgeken vizsgáltuk. Szenbuzin A, szenbuzin C, szeptentriodin és hetizinon esetében elsőként közöltünk toxicitási adatok. A Spiraea chamaedryfolia alkaloid-tartalmát elsőként írtuk le. A növényből készült frakciók ígéretes xantinoxidáz-gátló és antibakteriális aktivitást mutattak. Az Ambrosia artemisiifolia-tartalmú termék in vivo szubakut toxicitását patkányokon vizsgáltuk. Bár a vizsgálat során látható klinikai elváltozások nem jelentkeztek, az agy- és a máj relatív tömege, valamint a vérszérum paraméterei (AST és ALT májenzimek, triglicerid, karbamid) szignifikáns eltérést mutatott a kezelt állatok esetében. Így a jogilag új élelmiszernek számító parlagfű-tartalmú termék toxikusnak bizonyult a patkánykísérletekben, ezért a hosszú távú humán fogyasztása nem biztonságos. Eredményeink rámutatnak arra, hogy a modern fitokémiai és farmakológiai vizsgálatok jelentősen bővíthetik a hagyományos gyógynövények alkalmazásával kapcsolatos tudást, és új utakat nyithatnak a gyógyszerkutatás számára. A toxikológiai vizsgálatok a tradicionálisan alkalmazott és a napjainkban gyógynövénnyé váló növények biztonságos alkalmazásának is nélkülözhetetlen alapjai. 13

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS Szeretném kifejezni őszinte köszönetemet témavezetőimnek Prof. Hohmann Juditnak és Dr. Csupor Dezsőnek, akik felbecsülhetetlen szakmai tudásukkal segítették doktori munkámat. Köszönöm Dr. Szabó Andreának, Dr. Oszlánczi Gábornak és Dr. Lukács Anitának a szubakut toxicitási vizsgálatokat, Dr. Datki Zsoltnak és Mácsai Lillának a bdelloid kerekesférgeken végzett vizsgálatokat, Dr. Tálosi Lászlónak és Dr. Orvos Péternek az GIRK/hERG ioncsatorna vizsgálatokat, Prof. Csedő Károlynak, Dr. Borcsa Botondnak, Dr. Ványolós Attilának, Németh Anikónak, Dr. Santa Rutkovskanak és Dr. Irena Pučkanak a növények begyűjtését és azonosítását; Dr. Forgó Péternek, Dr. Kúsz Norbertnek, Dr. Jedlinszki Nikolettának és Dr. Tímár Zoltánnak az NMR és LC-MS méréseket. Őszinte köszönetem fejezem ki Dr. Liktor-Busa Erikának az antibakteriális, és Dr. Orbán-Gyapai Orsolyának a xantin-oxidáz aktivitás vizsgálat elvégzéséért. Külön köszönöm Dr. Roza Orsolya, Dr. Vasas Andrea és Dr. Ványolós Attila lektori munkáját. Köszönöm Dr. Vasas Andrea, Dr. Rédei Dóra, Dr. Veres Katalin, Dr. Jedlinszki Nikoletta, Horváth-Boros Klára, Horváth Attila, Dr. Zomborszki Zoltán, Dr. Ványolós Attila, Dr. Tóth Barbara, Dr. Orbán-Gyapai Orsolya, valamint a Farmakognóziai Intézet összes munkatársának a munkám során nyújtott segítségét. Őszinte hálával tartozok a volt biológia-kémia szakos tanáraimnak Halápi Rozáliának, Ferencz Erzsébetnek, Jusztinné Nedelkovics Alíznak és László Imrének, hogy a természettudományok szépségeinek megismerésére ösztönöztek. Köszönetet szeretnék mondani Ft. Pósa László plébánosnak és az óbecsei Páduai Szent Antal Plébániaközösségnek mindazért a támogatásért és lelki javakért, amivel segítették munkámat. Hálásan köszönöm szüleimnek és bátyámnak, valamint rokonaimnak és barátaimnak azt a szeretet, támogatást, bizalmat és megértést, amivel erőt adtak a PhD munkámhoz. A kutatást a GINOP-2.3.2-15-2016-00012 azonosító számú Új utak a természetes anyag alapú gyógyszerkutatásban: Rendszermetabolomikai megközelítések növényi és mikrobiális eredetű bioaktív terpenoidok felkutatására című projekt támogatta. 14

Az értekezés alapjául szolgáló közlemények 1. Kiss T; Orvos P; Bánsághi Sz; Forgó P; Jedlinszki N; Tálosi L; Hohmann J; Csupor D. Identification of diterpene alkaloids from Aconitum napellus subsp. firmum and GIRK channel activities of some Aconitum alkaloids FITOTERAPIA 2013; 90: 85-93. doi: 10.1016/j.fitote.2013.07.010 2. Kiss T; Szabó A; Oszánci G; Lukács A; Tímár Z; Tiszlavicz L; Csupor D. Repeated-dose toxicity of common ragweed on rats PLOS ONE 2017; 12: e0176818 (18p) doi: 10.1371/journal.pone.0176818 IF: 2,216 IF: 3,54 * (2015/2016 alapján) 3. Kiss T; Borcsa B; Orvos P; Tálosi L; Hohmann J; Csupor D. Diterpene lipo-alkaloids with selective activities on cardiac K + channels PLANTA MEDICA 2017; közlésre elfogadva doi: 10.1055/s-0043-109556 4. Kiss T; Mácsai L; Csupor D; Datki Zs. In vivo screening of diterpene alkaloids using bdelloid rotifer assays Acta Biologica Hungarica 2017; 68: közlésre elfogadva IF: 1,99 * IF: 0,616 * 5. Kiss T; Cank K; Orbán-Gyapai O; Liktor-Busa E; Rutkovska S; Zomborszki Z; Pučka I; Németh A; Csupor D. Phytochemical and pharmacological investigation of Spiraea chamaedryfolia A contribution to the chemotaxonomy of Spiraea genus BMC Research Notes 2017; benyújtva Egyéb közlemények 1. Agapouda A; Booker A; Kiss T; Hohmann J; Heinrich M; Csupor D. Quality control of Hypericum perforatum L. analytical challenges and recent progress J PHARMACY AND PHARMACOLOGY 2017; közlésre elfogadva doi: 10.1111/jphp.12711 IF: 2,363 * * 2016 évi számítás alapján. 15

Előadások és poszterek 1. Kiss T. Allergia a (növény)családban Parlagfű és társai XIII. Magyar Gyógynövény Konferencia (Kecskemét, 2013.09.27-28.) 2. Kiss T; Csupor D; Orvos P; Tálosi L; Hohmann J Isolation and investigation of potassium channel activity of Aconitum diterpene alkaloids. Phytokongress 2013 (Lipcse, Németország, 2013.03.10.) ZEITSCHRIFT FÜR PHYTOTHERAPIE 2013; 34: V25 doi: 10.1055/s-0033-1338200 3. Kiss T; Borcsa B; Csupor D; Hohmann J Növényi nyersanyagokból izolált diterpén-alkaloidok szerkezet-meghatározása és farmakológiai aktivitásának vizsgálata. Fiatal Gyógynövénykutatók Fórum (Budakalász, 2014.02.14.) 4. Csupor D; Kiss T; Bauer R; Hohmann J Phytochemical and pharmacological research on Chinese and European Aconitum species The 3rd Annual Meeting of GP-TCM RA (Nainjing, Kína, 2014.07.18-20.) EUR J OF INT MED 2014; 6: 695. doi: 10.1016/j.eujim.2014.09.024 5. Kiss T; Cank K; Orbán-Gyapai O; Liktor-Busa E; Rutkovska S; Pučka I; Hohmann J; Csupor D. Screening for diterpene alkaloids in the Spiraea genus 63rd International Congress and Annual Meeting of the Society for Medicinal Plant and Natural Product Research (Budapest, 2015.08.23-27.) PLANTA MEDICA 2014; 81: PM_19. doi: 10.1055/s-0035-1565396 6. Borcsa B; Kiss T; Csupor D; Orvos P; Tálosi L; Hohmann J The effect of diterpene alkaloids on the GIRK channels 63rd International Congress and Annual Meeting of the Society for Medicinal Plant and Natural Product Research (Budapest, 2015.08.23-27.) PLANTA MEDICA 2014; 81: PM_115. doi: 10.1055/s-0035-1565492 16