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FU Berlin
Digitale Dissertation

Inga Köhler :
Evaluierung antiplasmodial wirkender partialsynthetischer Ergoline und in vitro aktivitätsgeleitete Fraktionierung von traditionellen tropischen Heilpflanzen gegen Malaria
Evaluation of ergoline derivatives with antiplasmodial activity and in vitro bioactivity-guided fractionation of tropical medicinal plants traditionally used as antimalarials

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|Zusammenfassung| |Inhaltsverzeichnis| |Ergänzende Angaben|

Zusammenfassung

Es wurden zentralamerikanische und westafrikanische Heilpflanzen untersucht, deren Anwendung in der traditionellen Malariatherapie aufgrund von Literaturdaten bzw. ethnobotanischen Informationen bekannt war. Von acht Pflanzenarten El Salvadors und elf pflanzlichen Drogen Ghanas, die jeweils in der landeseigenen traditionellen Phytotherapie angewendet werden, wurden aus verschiedenen Pflanzenteilen Rohextrakte unterschiedlicher Polaritaet hergestellt. Diese Extrakte wurden einem in-vitro-Testsystem zugefuehrt um deren Hemmwirkung gegenueber dem Chloroquin-sensiblen Stamm PoW und dem Chloroquin-resistenten Klon Dd2 von Plasmodium falciparum zu bestimmen. Aufgrund der gezeigten antiplasmodialen Aktivitaet wurden die Rindendroge von Exostema mexicanum GRAY (Rubiaceae), die Blattdroge von Calea tenuifolia KUNTH (Asteraceae) und die oberirdischen Pflanzenteile von Microglossa pyrifolia (LAM.) KUNTZE (Asteraceae) im Sinne einer aktivitaetsgeleiteten Fraktionierung untersucht. Aus aktiven Fraktionen von E. mexicanum wurden sieben 4-Phenylcumarine erhalten. Bei 4',5,7,8-Tetramethoxy-4-phenylcumarin [O-Methyl-exostemin], 4',8-Dihydroxy-5,7-dimethoxy-4-phenylcumarin [Exomexin A] und 3',4'-Dihydroxy-5,7,8-trimethoxy-4-phenylcumarin [Exomexin B] handelt es sich um neue Naturstoffe. Die hoechste antiparasitaere Hemmwirkung besass O-Methyl-exostemin (IC50-Werte: 10,5 µM [PoW] und 4,7 µM [Dd2]). Zusaetzlich wurde von allen aktiven Verbindungen der zytotoxische Effekt an der humanen Endothelzelllinie ECV 304 untersucht. Hierbei zeigten die getesteten 4-Phenylcumarine eine signifikante zytotoxische Aktivitaet mit IC50-Werten zwischen 1,2 µM und 10,0 µM. Alle erhaltenen in-vitro-Daten deuten daraufhin, dass eine uneingeschraenkte phytotherapeutische Anwendung von E. mexicanum nicht empfohlen werden kann. Aus aktiven Fraktionen von C. tenuifolia konnten fuenf Flavone und zwei ungesaettigte Fettsaeuren isoliert werden, die alle eine antiplasmodiale in-vitro-Aktivitaet aufwiesen. Die hoechste Hemmwirkung gegenueber dem Parasiten zeigte 7-Methylacacetin (IC50-Werte: 20,1 µM [PoW] und 17,1 µM [Dd2]). Alle Inhaltsstoffe wurden dem in-vitro-Zytotoxizitaetstest an der humanen Endothelzelllinie ECV 304 zugefuehrt. Anhand der erhaltenen in-vitro-Daten kann die phytotherapeutische Relevanz von C. tenuifolia nicht vollstaendig bewertet werden. Jedoch konnte die antiplasmodiale Aktivitaet der zentralamerikanischen Heilpflanze in vitro bestaetigt werden. Die aktivitaetsgeleitete Fraktionierung von M. pyrifolia fuehrte zur Isolierung von achtzehn Inhaltsstoffen, u.a. verschiedene Furanoditerpene und Geranylgeraniol-Derivate. Bei Sinapyldiangelat und 1-Acetyl-6E,10E,14E-geranylgeraniol-19-carbonsaeure und 19-Oxo-6E,10E,14E-geranylgeraniol handelt es sich um neue Naturstoffe. Die hoechste Hemmwirkung gegenueber P. falciparum wiesen 2E-Phytol und 6E,10E,14E-Geranylgeraniol-19-carbonsaeure auf (IC50-Werte zwischen 8,4 µM [PoW] und 16,3 µM [Dd2]). Die aktiven Verbindungen besassen eine geringe Zytotoxizitaet gegenueber ECV 304 mit IC50-Werten zwischen 95,6 µM und 200,2 µM bzw. erwiesen sich als nicht zytotoxisch. Im Laufe der Untersuchungen an M. pyrifolia konnte die antiplasmodiale in-vitro-Aktivitaet der Droge nachgewiesen werden. In einer weiteren Studie wurde die antiparasitaere in-vitro-Wirkung von monomeren Ergolinen und semi-synthetischen N,N'-verknuepften Oligomeren, mit Festuclavin, Tergurid und Pergolid als Monomer, bestimmt. Die Ergebnisse zeigten, dass eine N?1,N?1'- bzw. eine N-6,N-6'-Dimerisierung zu einer Erhoehung der antiplasmodialen Aktivitaet fuehrte. Fuer ein N-6,N-6'-verknuepftes Dimer mit Depropylpergolid als Monomer wurde die staerkste Hemmwirkung festgestellt (IC50-Werte: 0,14 µM [PoW] und 0,13 µM [Dd2]). Von allen Verbindungen wurde zusaetzlich der zytotoxische Effekt an der murinen Fibroblastenzelllinie NIH 3T3 bestimmt. Fuer weitergehende Untersuchungen sind ein N-1,N-1'-verknuepftes Tergurid-Tetramer und ein N-1,N-1'-substituiertes Festuclavin-Trimer von Interesse. Beide Verbindungen erwiesen sich als nicht zytotoxisch bei einer gleichzeitig guten antiplasmodialen Wirkung mit IC50-Werten zwischen 0,54 µM [Dd2] und 1,53 µM [Dd2].

Inhaltsverzeichnis

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0 Titelblatt
1 Einleitung
1.1 Malaria
1.2 Exostema mexicanum GRAY (Rubiaceae)
1.3 Calea tenuifolia KUNTH (Asteraceae)
1.4 Microglossa pyrifolia (LAM.) KUNTZE (Asteraceae)
1.5 Natürliche und semisynthetische Ergolinderivate
1.6 Zielsetzung
2 Hauptteil
2.1 Screening verschiedener Heilpflanzen aus El Salvador
2.2 Screening verschiedener Heilpflanzen aus Ghana
2.3 Exostema mexicanum GRAY
2.4 Calea tenuifolia KUNTH
2.5 Microglossa pyrifolia (LAM.) KUNTZE
2.6 Berechnung des log P-Wertes und log D-Wertes
2.7 Untersuchung weiterer Pflanzenextrakte
2.8 Untersuchung von monomeren Ergolinen und ihren semisynthetischen N, N'-verknüpften oligomeren Derivaten
3 Diskussion
3.1 Untersuchungen von Exostema mexicanum GRAY (Rubiaceae)
3.2 Untersuchungen von Calea tenuifolia KUNTH (Asteraceae)
3.3 Untersuchungen von Microglossa pyrifolia (LAM.) KUNTZE (Asteraceae)
3.4 Bedeutung von Heilpflanzen in der traditionellen Malariatherapie
3.5 Antiplasmodiale Wirkung von monomeren Ergolinen und ihren semisynthetischen N, N'-verknüpften oligomeren Derivaten
3.6 Ausblick
4 Zusammenfassung
5 Experimenteller Teil
5.1 Pflanzenmaterial
5.2 In-vitro-Testsystem gegen Plasmodium falciparum
5.3 Untersuchung zur Zytotoxizität
5.4 Log P- und log D-Wert-Berechnung
5.5 Phytochemische Methoden
5.6 Isolierung der Verbindungen aus aktiven Fraktionen von Exostema mexicanum
5.7 Eigenschaften der isolierten Verbindungen aus den Zweigen und der Stammrinde von Exostema mexicanum
5.8 Isolierung der Verbindungen aus aktiven Fraktionen von Calea tenuifolia
5.9 Eigenschaften der isolierten Verbindungen aus den Blättern von Calea tenuifolia
5.10 Isolierung der Verbindungen aus aktiven Fraktionen von Microglossa pyrifolia
5.11 Eigenschaften der isolierten Verbindungen aus M. pyrifolia
5.12 Synthese von 19-Hydroxy-6E,10E,14E-geranylgeraniol (32)
5.13 Untersuchung weiterer Pflanzendrogenextrakte
5.14 Synthese der semisynthetischen N,N'-verknüpften Ergolinoligomere
6 Abkürzungsverzeichnis
7 Literatur

Ergänzende Angaben:

Online-Adresse: http://www.diss.fu-berlin.de/2003/81/index.html
Sprache: Deutsch
Keywords: in vitro antiplasmodial activity, Plasmodium falciparum, malaria, medicinal plants, ergoline derivatives
DNB-Sachgruppe: 32 Biologie
Datum der Disputation: 27-Nov-2002
Entstanden am: Fachbereich Biologie, Chemie, Pharmazie, Freie Universität Berlin
Erster Gutachter: Prof. Eckart Eich
Zweiter Gutachter: Prof. Martin Melzig
Kontakt (Verfasser): inga_koehler@hotmail.com
Kontakt (Betreuer): kjsiems@zedat.fu-berlin.de
Abgabedatum:27-Mar-2003
Freigabedatum:07-Apr-2003

 


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