A Tamus communis és a Xanthium italicum antitumor hatású vegyületeinek izolálása és szerkezetmeghatározása. PhD értekezés tézisei.

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

MAGYARORSZÁGI CENTAUREA FAJOK BIOLÓGIAILAG AKTÍV VEGYÜLETEINEK VIZSGÁLATA

1. Bevezetés és célkit zések

Juncaceae fajok biológiailag aktív vegyületeinek izolálása és szerkezet-meghatározása

TUMORELLENES HATÁSÚ NÖVÉNYI KIVONATOK ÉS AZOK ÖSSZETEVİINEK VIZSGÁLATA SEJTVONALAKON. PhD tézis összefoglaló. Réthy Borbála.

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

Asteraceae fajok antiproliferatív hatású másodlagos anyagcseretermékeinek hatáskövető vizsgálata

Nagyhatékonyságú folyadékkromatográfia (HPLC)

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

ZÁRÓJELENTÉS. A kutatás célja:

Élelmiszerek. mikroszennyezőinek. inek DR. EKE ZSUZSANNA. Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium. ALKÍMIA MA november 5.

DROGTÓL A KÉSZÍTMÉNYIG: A MINŐSÉGBIZTOSÍTÁS PROBLÉMÁI

Fotoszintézis. fotoszintetikus pigmentek Fényszakasz - gránum/sztrómalamella. Sötétszakasz - sztróma

Véralvadásgátló hatású pentaszacharidszulfonsav származék szintézise

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

Versenyző rajtszáma: 1. feladat

Hogyan lesznek új gyógyszereink? Bevezetés a gyógyszerkutatásba

A gyógyszer a daganatos betegek gyógyszerel. Dr. Csapi Bence Magyar Gyógyszerészi Kamara

ZÁRÓ SZAKMAI BESZÁMOLÓ

Ritka, oldalláncban gyűrűs ekdiszteroidokat tartalmazó növények vizsgálata

Csesztregi Tamás Bűnügyi Szakértői és Kutatóintézet Szerves Kémiai Analitikai Szakértői Osztály. - Designer Drogok Konferencia február r 22.

Oktatási Szakmai Rendezvény

Terápiarezisztencia-fehérjéket kódoló mrns kvantitatív kimutatása PCRtechnikával. nyirokcsomójában

Élelmiszer-készítmények kábítószer-tartalmának igazságügyi szakértői vizsgálata Veress Tibor NSZKK Kábítószervizsgáló Szakértői Intézet

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

Háromféle gyógynövénykivonat hatása a barramundi (Lates calcarifer) természetes immunválaszára

Cyclopia genistoides és Hoodia gordonii, két perspektívikus dél-afrikai gyógynövény. Roza Orsolya

Hatékony tumorellenes készítmények előállítása target és drug molekulák kombinációjával (Zárójelentés)

Vízben oldott antibiotikumok (fluorokinolonok) sugárzással indukált lebontása

Igény a pontos minőségi és mennyiségi vizsgálatokra: LC-MS/MS módszerek gyakorlati alkalmazása az élelmiszer-analitikában

Adatgyőjtés, mérési alapok, a környezetgazdálkodás fontosabb mőszerei

SZABADALMI IGÉNYPONTOK. képlettel rendelkezik:

TERÁPIÁBAN: VESZÉLY VAGY LEHETŐSÉG? Csupor Dezső

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

TDK lehetőségek az MTA TTK Enzimológiai Intézetben

Tények a Goji bogyóról:

Iskolák Debreceni Egyetem OEC Gyógyszerésztudományi Kar, Gyógyszertechnológiai Tanszék; Gyógyszerészeti Tudományok Doktori Iskola

Ciklopeptidektől a terfenil-kinonokig: biológiailag aktív metabolitok magyarországi nagygombafajokból

Vizeletszteroid-profilok meghatározása GC-MS technikával

Az oktanol-víz megoszlási hányados és a ciklodextrin komplex asszociációs állandó közötti összefüggés vizsgálata modell szennyezıanyagok esetén

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

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

Berényi Ágnes. Ösztron származékok és nemszteroid 17β-hidroxiszteroid-dehidrogenáz- 1 gátlók tumorellenes hatásainak vizsgálata

Hagyományos HPLC. Powerpoint Templates Page 1

Mozgófázisok a HILIC-ban. Módszer specifikus feltétel: kevésbé poláris, mint az állófázis vagy a víz Miért a víz?

Gyógyszerészi kémia szigorlati tételek 2015/2016

Kritikus kábítószerek hatóanyag-tartalmának fokozott monitorozása II. hírlevél

Radon-koncentráció relatív meghatározása Készítette: Papp Ildikó

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

Kromatográfia Bevezetés. Anyagszerkezet vizsgálati módszerek

Új kinin- és ferrocénszármazékok: szintézis, szerkezet, DFT-modellezés, biológiai hatás és organokatalitikus aktivitás

Új vegyületek azonosítása lefoglalt anyagokból kihívások és megoldási lehetőségek

INVE LAURA FIT 0,25. A glicerin monolaurát a laurinsav monogliceridje (a laurinsav (C12:0) észtere a glicerinnel).

Szteroid gyógyszeranyagok tisztaságvizsgálata kromatográfiás technikákkal

Biocidok és kábítószerek mérési tanulmánya a gázkromatográfia- tömegspektrometria felhasználásával: elemzésük környezeti vízmintákban

Díjjegyzéknél alkalmazott számítások

SZAK: KÉMIA Általános és szervetlen kémia 1. A periódusos rendszer 14. csoportja. a) Írják le a csoport nemfémes elemeinek az elektronkonfigurációit

Asteraceae és Polygonaceae fajok biológiailag aktív másodlagos anyagcseretermékei

BIOLÓGIA DOKTORI ISKOLA Szénhidrátbontó enzimek gátlásának vizsgálata STZ indukált diabetes mellitus egérmodellben

A MIKROSZKOPIKUS GOMBÁK, MINT A MÁSODLAGOS

Kromatográfiás módszerek

Multidrog rezisztens tumorsejtek szelektív eliminálására képes vegyületek azonosítása és in vitro vizsgálata

Általános információk

SZILÁRD FÁZISÚ EXTRAKCIÓ MINDIG UGYANÚGY

Új, bioaktív félszintetikus ekdiszteroid származékok előállítása

JEGYZŐKÖNYV, AMELY KÉSZÜLT AZ "ALAPÍTVÁNY A MAGYARORSZÁGI GYÓGYSZERKUTATÁSÉRT" KURATÓRIUMI ÜLÉSÉN JÚNIUS 23-ÁN

KROMATOGRÁFIÁS VIZSGÁLATI MÓDSZEREK

transzporter fehérjék /ioncsatornák

A klinikai vizsgálatokról. Dr Kriván Gergely

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

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

OLSALAZINUM NATRICUM. Olszalazin-nátrium

2009.október Galyatet PROGRAM

Zárójelentés. A) A cervix nyújthatóságának (rezisztencia) állatkísérletes meghatározása terhes és nem terhes patkányban.

A szamóca érése során izolált Spiral és Spermidin-szintáz gén jellemzése. Kiss Erzsébet Kovács László

CLOXACILLINUM NATRICUM. Kloxacillin-nátrium

TIZANIDINI HYDROCHLORIDUM. Tizanidin-hidroklorid

Kritikus kábítószerek hatóanyagtartalmának fokozott monitorozása I. hírlevél

Funkcionalizált, biciklusos heterociklusok átalakításai sztereokontrollált gyűrűnyitó metatézissel

A biomassza, mint energiaforrás. Mit remélhetünk, és mit nem?

Hazai Stachys fajok illó- és nem illó komponenseinek vizsgálata

Antibakteriális hatóanyagot tartalmazó kapszulák előállítása, jellemzése és textilipari alkalmazása. Nagy Edit Témavezető: Dr.

ZÁRÓJELENTÉS. témavezetı: Idei Miklós

ZÁRÓJELENTÉS. OAc. COOMe. N Br

PANNON EGYETEM. Rézkatalizált azid-alkin cikloaddíció: szintézis és katalizátorfejlesztés. A PhD értekezés tézisei

TRIPSZIN TISZTÍTÁSA AFFINITÁS KROMATOGRÁFIA SEGÍTSÉGÉVEL

VIZSGÁLATA FLOWCYTOMETRIA

Hatóanyag-peptid konjugátumok szintézise, jellemzése és biológiai aktivitásának vizsgálata glióma kultúrákon

Megtekinthetővé vált szabadalmi leírások

AMIKACINUM. Amikacin

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

Gyógyszerhatóanyagok azonosítása és kioldódási vizsgálata tablettából

1. BEVEZETÉS. 1 Noble R. L., Beer M. D. C. T., McIntyre, R. W.; Cancer, 1967, 20,

MICONAZOLI NITRAS. Mikonazol-nitrát

A SZEGEDI TUDOMÁNYEGYETEM

HATÁSOSSÁG KÉRDÉSEI. Csupor Dezső, Hohmann Judit, Szendrei Kálmán

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

SZERVES KÉMIAI ANALÍZIS

Kiegészítő ajánlások a szakdolgozatírás formai és tartalmi követelményeihez

BD Vacutainer Molekuláris Diagnosztikai termékei

Átírás:

A Tamus communis és a Xanthium italicum antitumor hatású vegyületeinek izolálása és szerkezetmeghatározása PhD értekezés tézisei Kovács Adriána Szegedi Tudományegyetem Farmakognóziai Intézet Szeged 2009

Bevezetés A növényi és egyéb természetes eredető vegyületek a gyógyszerkutatásban napjainkban is jelentıs szerepet játszanak. Nemcsak gyógyszerjelöltek kifejlesztéséhez járulhatnak hozzá közvetlenül vagy mint modellek, hanem számos esetben új hatásmechanizmus felfedezését eredményezhetik, ezáltal elısegíthetik a kórfolyamatban résztvevı sejtek és mechanizmusok jobb megértését. Ezen kívül a természetes anyagok kiindulási vegyületként szolgálhatnak a kombinatorikus kémiai vegyülettárak szintéziséhez. Az elmúlt évtizedekben a természetes anyagok kutatása számos betegség, elsısorban különbözı ráktípusok, rezisztens baktériumok és vírusok okozta betegségek, valamint immunszupresszív rendellenességek terápiájában eredménnyel alkalmazható gyógyszerek felfedezését eredményezte. A forgalomba hozott kemoterápeutikumok mintegy kétharmad része természetes vegyület vagy annak félszintetikus származéka, illetve olyan molekula, amelyet bár szintetikus úton nyertek, kifejlesztésükhöz természetes vegyületek szolgáltak modellként, vezérmolekulaként (pl vinblasztin, vinkrisztin, paklitaxel, podofillotoxin, kamptotecin). Napjainkban, a tumorellenes szerek kutatásának egyik legérdekesebb területét alkotják a cisz-stilbén szerkezető kombretasztatinok. A leghatásosabb vegyület a Dél-Afrikában honos Combretum caffrumból izolált kombretasztatin A-4, amely dinátrium-foszfát prodrog formájában jelenleg klinikai vizsgálatok alatt áll, és az eredmények alapján hatásosnak mutatkozik különbözı szolid tumorok (ovárium-, kolorektális- és gasztrointesztinális-, tüdı- és méhnyakrák) esetén, beleértve a multidrog-rezisztens rákos megbetegedéseket is. Az alkoxi-szubsztituált fenantréneket, amelyek a cisz-stilbének konformációsan gátolt analógjai, még nem vizsgálták részletesen, de szerkezetbeli hasonlóságuk miatt, mint lehetséges tumorellenes szerek reményt keltıek. Egy másik jelentıs vegyületcsoportot alkotnak a szeszviterpének, amelyek pl. az Asteraceae növénycsalád fajainak föld feletti részében nagy mennyiségben halmozódnak fel, és korábbi közlemények szerint citotoxikus hatással rendelkeznek. A Xanthium nemzetség néhány faját a népi gyógyászatban különbözı rákos megbetegedések esetén alkalmazták. Farmakológiai vizsgálatokban kivonataik és 1 szeszkviterpén komponenseik magas aktivitást mutattak számos humán eredető tumorsejt vonalon. A Szegedi Tudományegyetem Farmakognóziai Intézetében Prof. Hohmann Judit vezetésével, a Gyógyszerhatástani és Biofarmáciai Intézettel együttmőködésben már évek óta folyik gyógynövények antitumor hatású vegyületeinek izolálása és szerkezetmeghatározása. Ezen kutatások részeként munkám a Tamus communis L. (pirítógyökér) és a Xanthium italicum Moretti (olasz szerbtövis) növénykémiai vizsgálata volt. Jelen tézis ennek a fitokémiai munkának az eredményeit foglalja össze. Célkitőzések Munkánk célja a T. communis és a X. italicum vegyületeinek hatásvezérelt izolálása, szerkezetmeghatározása és antitumor hatásuk értékelése volt, amelynek érdekében a következı feladatokat végeztük el: Növényi nyersanyag begyőjtése A T. communis és X. italicum proliferációgátló hatásának szőrıvizsgálata különbözı tumor sejtvonalakon A növényi nyersanyag kivonása Az aktív kivonatok biológiai hatáskövetéssel történı frakcionálása és a hatásért felelıs vegyületek izolálása, tisztítása különbözı kromatográfiás módszerek (CC, VLC, CPC, preparatív TLC, gélkromatográfia és HPLC) kombinálásával Az izolált vegyületek szerkezetmeghatározása spektroszkópiai módszerek (UV, NMR, HREIMS) segítségével Az izolált vegyületek biológiai hatásvizsgálata Alkalmazott módszerek A kivonatok és a tiszta vegyületek antiproliferatív hatásának vizsgálata HeLa (cervix), A431 (bır) és MCF7 (emlı) tumoros sejtvonalakon, MTT teszt alkalmazásával történt. A vegyületek tisztítását többlépéses izolálási eljárás segítségével végeztük különféle extrakciós és kromatográfiás módszerek felhasználásával; oszlopkromatográfiát (CC), vákuum folyadékkromatográfiát (VLC), preparatív 2

rétegkromatográfiát (PLC) és nagy hatékonyságú folyadékkromatográfiát (NP- HPLC, RP-HPLC) alkalmaztunk. Az izolált vegyületek szerkezetmeghatározása UV-spektroszkópia, nagyfelbontású tömegspektroszkópia (HR-MS), valamint mágneses magrezonancia-spektroszkópia (NMR) segítségével történt. Eredmények A fenantrének és xantanolidok izolálása biológiai hatáskövetéssel A Tamus communis friss rizómáját metanollal, szobahımérsékleten perkoláltuk (1. ábra). A kivonatot betöményítést követıen petroléterrel és kloroformmal extraháltuk. A szerves fázisok citotoxikus aktivitását HeLa sejtvonalon MTT teszt alkalmazásával vizsgáltuk. Mindkét frakció magas, koncentrációfüggı hatást mutatott, ezért további fitokémiai vizsgálatoknak vetettük alá. III. fr. kloroformos fázis 1. szilikagél vákuum folyadékkromatográfia ciklohexán etil-acetát etanol metanolos kivonat 1. ábra. Fenantrének izolálása a T. communisból petroléteres fázis IV. fr. V. fr. VII. fr. VIII. fr. V. fr. III. fr. VI. fr. VII. fr. gélkrom. IV/4+5. fr. VLC 3 PLC 1 Tamus communis L. VLC 4 perkolálás folyadék-folyadék extrakció 2. szilikagél vákuum folyadékkromatográfia ciklohexán etil-acetát PLC 3 PLC 4 CPC 1 gélkrom. HPLC 1 HPLC 2 PLC 2 PLC 5 PLC 6 TC-1 TC-3 TC-4 TC-2 TC-5 TC-6 TC-7 TC-1 TC-8 TC-9 TC-10 TC-11 3 A kloroformos és petroléteres fázisokat vákuum-folyadékkromatográfiával szilikagélen frakcionáltuk, így a komponenseket polaritásuk szerint választottuk el. Ez a kromatográfiás lépés a fı komponensek durva elválasztását tette lehetıvé. A frakcionálást vékonyrétegkromatográfiával ellenıriztük, majd egyesítést követıen a kloroformos fázisból tizenkét, a petroléteres fázisból pedig nyolc fı frakciót nyertünk, amelyek citotoxikus hatását HeLa sejtvonalon teszteltük (2. ábra). proliferációgátlás (%) 100 80 60 HeLa 40 20 0 I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. IX. X. XI. XII. I. II. III. IV. V. VI. VII. VIII. kloroformos fázis petroléteres fázis 2. ábra. A T. communis VLC frakcióinak antiproliferatív aktivitása HeLa sejtvonalon A kloroformos fázis esetén a IV, V, VIII és XII jelzéső, a petroléteres fázis esetén pedig az V és VI frakció mutatott magas aktivitást. A Xanthium italicum esetén az eltérı fejlıdési stádiumban győjtött, szárított és porított növényi részeket (gyökér, virág, szár és levél), metanollal perkolálással vontuk ki. Betöményítést követıen a kivonatokhoz vizet adtunk és folyadékfolyadék megosztást végeztünk n-hexánnal és kloroformmal. Az így nyert frakciók és az eredeti metanolos kivonat tumorsejt szaporodást gátló hatását HeLa, A431 és MCF7 sejtvonalakon vizsgáltuk. Az eredmények azt mutatták, hogy a virágzás alatt győjtött növény extraktuma magasabb aktivitással rendelkezik és a hatóanyagok a virágban és a levélben dúsultak fel. A levélbıl készült kloroformos frakció mindhárom sejtvonalon kiemelkedıen hatékonynak bizonyult, így a továbbiakban ennek feldolgozását végeztük. A kísérlet következı fázisában a szárított leveleket dolgoztuk fel. Metanolos kivonást követıen folyadék-folyadék megosztást végeztünk n-hexánnal, kloroformmal és vízzel. Ezután egy speciális tisztítási eljárást alkalmaztunk poliamid oszlopon. Az elúciót H H 2 grádiens eleggyel végeztük, amely klorofill-mentes, xantanolidokban gazdag frakciókat eredményezett (3. ábra). Vákuum-folyadék-kromatográfiás elválasztást követıen kevésbé összetett frakciókhoz jutottunk. Ezeket vékonyrétegkromatográfiás ellenırzés alapján egyesítettük, így öt fı frakciót nyertünk, amelyek közül farmakológiai vizsgálatot 4

követıen az I, II és IV jelzéső mutatott figyelemre méltó sejtnövekedés-gátló hatást n-hexános fázis kloroformos fázis I. fr. I/4. fr. Xanthium italicum perkolálás metanolos kivonat poliamid oszolpkromatográfia metanol-víz folyadék-folyadék extrakció I/5. fr. krist. 5. szilikagél vákuum folyadékkromatográfia n-hexán aceton/kloroform metanol I/3. fr. CPC 1 VLC 6 CPC 2 HPLC II. fr. CPC 3 RP-HPLC metanolos-vizes fázis vizes fázis Xan-1 (4. ábra). Az I. frakciót ismételt VLC-nak vetettük alá, amelynek eredményeként tíz alfrakciót nyertünk (I/1-10), ezek aktivitását HeLa, MCF-7 és A431 sejteken vizsgáltuk. Az I/2, I/3, I/4 és I/5 jelzéső frakciók szignifikáns hatást mutattak. A következı lépésekben mindkét növény esetén egyre szelektívebb módszereket, gélkromatográfiát, centrifugális planárkromatográfiát (CPC), preparatív vékonyrétegkromatográfiát (preparatív TLC) és nagyhatékonyságú folyadékkromatográfiát (HPLC) alkalmaztunk a hatásos frakciók tisztítására. Az egymást követı tisztítási lépések során különbözı álló- és mozgófázisokat alkalmaztunk. A preparatív vékonyrétegkromatográfia és a gélkromatográfia a néhány fı komponenst tartalmazó frakciók tisztítása esetén bizonyult alkalmazhatónak. A normál- és fordított fázisú HPLC elválasztást kis tömegő frakciók tisztítására alkalmaztuk. Ez az on-line elválasztási technika a vegyületek kíméletes körülmények közötti izolálását tette lehetıvé. Az elválasztástechnikai módszerek kombinált alkalmazásával a sokkomponenső mintákból tizennégy vegyületet nyertünk: a T. communisból a β- szitoszterinen (TC-1) kívül tíz fenantréntípusú (TC-2 TC-11) (1-10), a X. italicumból pedig négy xantanolidvázas vegyületet (Xan-1 Xan-4) (11-14) izoláltunk. Xan-1 Xan-2 Xan-2 Xan-3 Xan-4 Az izolált vegyületek szerkezetmeghatározása proliferációgátlás (%) 100 80 60 40 20 0 3 ábra. Xantanolidok izolálása a X. italicumból fr CHCl3 fr I. fr II. fr III. fr IV. fr V. HeLa MCF7 A431 4. ábra. X. italicum levél kloroformos frakciójának antiproliferatív aktivitása HeLa, MCF7 és A431 sejtvonalon Az izolált vegyületek amorf, kristályos, olajos konzisztenciájú vagy gumiszerő anyagok. Az vegyületek szerkezetét spektroszkópiai módszerek segítségével határoztuk meg. A T. communisból izolált komponensek esetén az UV spektrumok fenantrénváz jelenlétére utaltak. A HREIMS adatokból a molekulaösszetételt határoztuk meg. A vegyületek szerkezetére utaló legértékesebb információt az 1D és 2D NMR spektroszkópia ( 1 H- 1 H CSY, NESY, HSQC és HMBC) szolgáltatta. Az NMR vizsgálatok eredményeként elvégeztük a TC-5 (4), TC-7 (6), TC-10 (9), TC-11 (10) és Xan-1 Xan-4 (11-14) jelzéső vegyületek esetén a teljes 1 H és 13 C jelhozzárendeléseket. A fenantrének esetén a szubsztituensek helyzetét, a xantanolidok esetén pedig az asszimetriacentrumok relatív konfigurációját NESY vizsgálatok alapján határoztuk meg. 5 6

A T. communis rizómájának lipofil frakciójából kilenc fenantrén (1-6, 8-10) és egy 9,10-dihidrofenantrén típusú (7) vegyületet azonosítottunk. Valamennyi vegyület monomer szerkezető, és hidroxi- illetve alkoxi-szubsztituált. A 2,3,4- trimetoxi-7,8-metiléndioxi-fenantrén (6) és a 3-hidroxi-2,4-dimetoxi-7,8-metiléndioxi-fenantrén (9) C7 C8 helyzető metiléndioxicsoportot tartalmaz. A 7-hidroxi- 2,3,4-trimetoxi-fenantrén (2) és a 7-hidroxi-2,3,4,8-tetrametoxi-fenantrén (10) új természetes anyagok, további öt vegyületet pedig [nudol (1), konfuzarin (3), 3,7- dihidroxi-2,4,8-trimetoxi-fenantrén (4), 3,7-dihidroxi-2,4-dimetoxi-fenantrén (5) és 2-hidroxi-3,5,7-trimetoxi-9,10-dihidrofenantrén (7)] elsıként írtunk le a pirítógyökérbıl. A X. italicumból izolált xantatin (11), 4-epixantanol (12), 4-epi-isoxanthanol (13) és 2-hidroxi-xantinozin (14) a szeszkviterpén-laktonok csoportjába tartozik; közülük a 2-hidroxi-xantinozint (14) elsıként írtuk le a növénybıl. H Me H Me 2 3 H 1 4 10 9 5 6 8 Me 7 Me H H H H 1 (TC-2) 2 (TC-3) 3 (TC-4) 4 (TC-5) Me Me H H H Az izolált vegyületek biológiai aktivitása Az izolált fenantrének citotoxikus aktivitását HeLa sejteken tesztelték az SZTE Gyógyszerhatástani és Biofarmáciai Intézetében. A konfuzarin (3) mutatta a legerısebb hatást (IC 50 = 0,97 ± 0,009 µm), ezt követte a 3-hidroxi-2,4-dimetoxi-7,8- metiléndioxi-fenantrén (9) (IC 50 = 3,64 ± 0,12 µm) és a 3,7-dihidroxi-2,4-dimetoxifenantrén (5) (IC 50 = 6,66 ± 0,25 µm). A 2,7-dihidroxi-3,4-dimetoxi-fenantrén (1), a 7-hidroxi-2,3,4-trimetoxi-fenantrén (2), a 2-hidroxi-3,5,7-trimetoxi-9,10-dihidrofenantrén (7), a 2-hidroxi-3,5,7-trimetoxifenantrén (8) és a 7-hidroxi-2,3,4,8-tetrametoxi-fenantrén (10) figyelemre méltó sejtnövekedés-gátló hatást mutatott (IC 50 = 8,52 20,18 µm), míg a 3,7-dihidroxi- 2,4,8-trimetoxi-fenantrén (4) és a 2,3,4-trimetoxi-7,8-metiléndioxi-fenantrén (6) inaktívnak bizonyult. Bár az izolált vegyületek kis száma nem nyújtott lehetıséget a szerkezet-hatás összefüggések részletes analízisére, az eredményekbıl következtetni lehetett néhány, a sejtproliferáció gátló hatáshoz szükséges szerkezeti elemre. A metoxicsoportok száma és helyzete a fenantrénvázon a hatékonyság tekintetében döntı tényezı, a konformációsan kevésbé gátolt analógokhoz, a cisz-stilbén kombretasztationkhoz hasonlóan. Noha a jelentıs aktivitással rendel- 7 H Me Me 5 (TC-6) 6 (TC-7) 7 (TC-8) 8 (TC-9) Me Me H 14 2 9 3 1 10 4 15 8 5 12 6 7 11 Me 13 H 9 (TC-10) 10 (TC-11) 11 (Xan-1) H Ac Ac H H 12 (Xan-2) 13 (Xan-3) 14 (Xan-4) 8

kezı kombretasztatinok esetén nélkülözhetetlen a trimetoxi-szubsztituált benzolgyőrő jelenléte a molekulában, eredményeink azt mutatják, hogy a fenantrének esetén ez nem szükséges, mivel a vizsgálatok során a három metoxicsoporttal szubsztituált TC-7 (6) bizonyult a legkevésbé aktívnak (IC 50 = >30 µm), míg a leghatásosabb a mindössze két metoxicsoportot tartalmazó TC-4 (3) (IC 50 = 0,97 ± 0,009 µm) és TC-10 (9) (IC 50 = 3,64 ± 0,12 µm) jelzéső vegyület volt. A 3, 6, 9 és 10 jelzéső komponensek hatékonyságát összehasonlítva megállapítható, hogy a hidroxilcsoport jelenléte akár az A, akár a B győrőn kedvezıbb, mint a teljes alkoxiszubsztitúció. A citotoxikus hatáshoz nem szükséges a C9 C10 helyzető kettıs kötés, mivel a 2-hidroxi-3,5,7-trimetoxi-9,10-dihidrofenantrén (7) (IC 50 = 14,21 ± 1,64 µm) és a 2-hidroxi-3,5,7-trimetoxifenantrén (8) (IC 50 = 11,49 ± 0,68 µm), amelyek csak ez utóbbi szerkezeti elemben különböznek egymástól, szinte egyformán aktívak. Megfigyeléseink bizonyítják, hogy a kombretasztatinok esetén megállapított szerkezet-hatás összefüggések nem alkalmazhatók közvetlenül a szerkezetileg hasonló vegyületekre, pl. a konformációsan gátolt fenantrénekre. Az izolált xantanolidok citotoxikus hatását három humán sejtvonalon (HeLa, A431 és MCF7) vizsgálták. A legmagasabb aktivitást mindhárom tesztrendszerben a xantatin (11) (IC 50 = 3,44 8,00 µm) mutatta, míg a 2-hidroxi-xantinozin (14) HeLa sejteken fejtett ki szignifikáns hatást (IC 50 = 7,78 ± 1,21 µm). A 4-epixantanol (12) és a 4-epi-izoxantanol (13) mérsékelt aktivitást mutatott mindhárom sejtvonalon (IC 50 = 15,53 37,62 µm). Minden izolált xantanolidvázas vegyület (11-14) α- metilén-γ-laktongyőrőt tartalmaz a molekulában, amely irodalmi adatok alapján a citotoxikus hatás létrejöttének egyik feltétele. A leghatásosabb komponens, a xantatin (11) esetén egy α,β-telítetlen kettıskötés is található az oldalláncban. Ez a szerkezeti rész valószínőleg fokozza az antitumor aktivitást. Eredményeink alapján megállapítható, hogy a természetben elıforduló fenantrének, dihidrofenantrének és xantanolidok ígéretes kiindulási vegyületei lehetnek antitumor hatású gyógyszerek kifejlesztésének. Köszönetnyilvánítás Hálával tartozom Dr. Hohmann Judit professzor asszonynak, az SZTE Farmakognóziai Intézet tanszékvezetıjének és témavezetımnek a munkám során nyújtott iránymutatásért. İszinte köszönetemet fejezem ki Dr. Vasas Andreának a kísérletes munka során adott tanácsaiért, ıszinte támogatásáért és az értekezés megírásában nyújtott segítségért. Köszönettel tartozom továbbá Prof. Dr. Szabó Gy. Lászlónak és Böszörményi Anikónak a növényi nyersanyag begyőjtésében és azonosításában nyújtott segítségéért, Dr. Forgó Péternek az NMR spektrumok felvételéért, Dr. Szabó Pálnak a tömegspektroszkópiás mérésekért, valamint Dr. Zupkó Istvánnak a farmakológiai vizsgálatok elvégzéséért. Hálás vagyok Berta Erzsébet laborasszisztensnek, valamint kollégáimnak és barátaimnak az SZTE Farmakognóziai Intézetében, hogy hozzájárultak kísérletes munkám elvégzéséhez és az értekezés összeállításához. Köszönöm Családom szeretetét és türelmét. 9 9 10

Az értekezés alapjául szolgáló közlemények 1. Réthy B, Kovács A, Zupkó I, Forgo P, Vasas A, Falkay Gy, Hohmann J. Cytotoxic phenanthrenes from the rhizomes of Tamus communis Planta Med. 72, 767-770 (2006) If: 1.848 2. Kovács A, Forgo P, Zupkó I, Réthy B, Falkay Gy, Szabó P, Hohmann J. Phenanthrenes and a dihydrophenanthrene from Tamus communis and their cytotoxic activity Phytochemistry 68, 687-691 (2007) If: 2.322 3. Kovács A, Vasas A, Hohmann J. Natural phenanthrenes and their biological activity Phytochemistry 69, 1084-1110 (2008) If: 2.322 4. Kovács A, Vasas A, Forgo P, Réthy B, Zupkó I, Hohmann J Xanthanolides with Antitumour Activity from Xanthium italicum Z. Naturforschung (in press) If: 0.756 Az értekezés anyagához kapcsolódó elıadások 1. Kovács A. Citotoxikus fenantrének a Tamus communis-ból Tudományos Diákköri Konferencia, SZTE GYTK ÁK Szeged, 2005. február 2. Kovács A. Citotoxikus fenantrének a Tamus communis-ból XXVII. rszágos Tudományos Diákköri Konferencia, rvostudományi szekció, Gyógyszerésztudomány tagozat Szeged, 2005. március 23. 5. Réthy B, Kovács A, Zupkó I, Hohmann J, Falkay Gy. A Tamus communis-ból izolált fenantrének citotoxikus hatásának vizsgálata in vitro Semmelweis Egyetem PhD Tudományos napok 2005. Budapest, 2005. április 14. 6. Vasas A, Rédei D, Kovács A, Forgó P, Zupkó I., Réthy B, Falkay Gy, Hohmann J. Cytotoxic phenanthrenes from the rhizomes of Tamus communis L. 53 rd Annual Congress of the Society for Medicinal Plant Research Firenze, 2005. augusztus 21-25. 7. Kovács A, Vasas A, Rédei D, Forgó P, Zupkó I, Réthy B, Falkay Gy, Szabó LGy, Hohmann J. A pirítógyökér (Tamus communis L.) citotoxikus hatású anyagai XI. Magyar Gyógynövény Konferencia Dobogókı, 2005. október 13-15. 8. Kovács A, Vasas A, Réthy B, Zupkó I, Forgó P, Hohmann J. Citotoxikus fenantrének izolálása a Tamus communis L.-ból Congressus Pharmaceuticus Hungaricus XIII. Budapest, 2006. május 25-27. 9. Kovács A, Vasas A, Réthy B, Zupkó I, Forgó P, Hohmann J. Citotoxikus xanthanolidok izolálása a Xanthium italicum L.-ból X. Tavaszi Szél Konferencia Budapest, 2007. május 17-20. 10. Kovács A, Vasas A, Zupkó I, Réthy B, Forgo P, Hohmann J. Antitumor activity of xanthanolides from Xanthium italicum Moretti 55 th Annual Meeting of the Society for Medicinal Plant Research Graz, 2007. szeptember 2-6. 11. Kovács A, Vasas A, Réthy B, Zupkó I, Forgó P, Hohmann J. Antiproliferatív hatású szeszkviterpének a Xanthium italicumból Gyógynövény Szimpózium Szeged, 2007. október 18-19. 4. Kovács A. Tumorsejtek szaporodását gátló fenantrének izolálása a Tamus communisból VIII. Clauder ttó Emlékverseny Budapest, 2007. április 12-13. 11 12