Μεταβολομική στρατηγική βασισμένη στο NMR

Τομέας Φαρμακογνωσίας & Χημείας Φυσικών Προϊόντων, Τμήμα Φαρμακευτικής, Εθνικό &Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών

megrafakou@pharm.uoa.gr

Μαρία-Ελένη ΓραφάκουΥποψήφια Διδάκτωρ

Επιβλέπουσα: Καθ. Ελένη Σκαλτσά

ΦΑΡΜΑΚΟΝ + ΓΝΩΣΙΣ

ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

✓Στόχος: χημική και φαρμακολογική μελέτη των φαρμακευτικών φυτών

✓Τα φαρμακευτικά φυτά αποτελούν είδη ευρείας εξάπλωσης, εμφανίζοντας πληθώρα εθνοφαρμακολογικών αναφορών και φυτοχημικών μελετών. Τα αντίστοιχα ενδημικά φυτικά είδη με στενή εξάπλωση παρουσιάζουν ερευνητικό ενδιαφέρον, καθώς αποτελούν δυνητικά σημαντικές πηγές νέων βιοδραστικών δευτερογενών μεταβολιτών.

Το Εργαστήριο Φαρμακογνωσίας & Χημείας Φυσικών Προϊόντων

✓ Ελλάδα: biodiversity spot

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/a/a8/FloraEuropaea.jpg

Chemistry of Natural Products

SECONDARY METABOLITES

• Το μεταβόλομα αποτελεί το σύνολο των μεταβολιτών (πρωτογενών και δευτερογενών) ενός βιολογικού συστήματος.

• Δύο μεγάλα πεδία απαντώνται στην έρευνα μικρών μορίων βιολογικής προέλευσης, η μεταβολομική και η χημεία φυσικών προϊόντων.

Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy

Advanced analytical method for the identification &

characterization of biological small

molecules

Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy

Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy

Tα φάσματα NMR κάθε ένωσης είναι χαρακτηριστικά.

The whole fractionation and final isolation procedure is continuously monitored by NMR:

✓ Extraction and fractionation is carried out by non-deuterated solvents

✓ The resultant solutions are dried under vacuum and subsequently re-

dissolved in deuterated solvent, specifically chloroform-d

Schripsema J., 2010. Phytochem. Anal., 21, 14-21.

The whole fractionation and final isolation procedure is continuously monitored by NMR:

✓ Extraction and fractionation is carried out by non-deuterated solvents

✓ The resultant solutions are dried under vacuum and subsequently re-

dissolved in deuterated solvent, specifically chloroform-d

The whole fractionation and final isolation procedure is continuously monitored by NMR:

✓ Extraction and fractionation is carried out by non-deuterated solvents

✓ The resultant solutions are dried under vacuum and subsequently re-

dissolved in deuterated solvent, specifically chloroform-d

Project: NMR metabolomic strategy: Metabolites isolated from Calea jamaicensis

Project: NMR metabolomic strategy: Metabolites isolated from Calea jamaicensis

Χρωμένια & Σεσκιτερπενικές Λακτόνες

✓isolation

✓structure elucidation

✓evaluation of the biological activities High activity in living systems

Strong pharmacological interest

Chadwick et al., 2013. Int. J. Mol. Sci.,14, 12780-12805Costa et al., 2016. Eur J Med Chem, 10;123:487-507

ΠΡΑΚΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Amaral et al., 2017. J. Med. Plants Res., 11, 518-537.Wussow et al., 1985. Systematic Botany, 10, 241.

✓ Asteraceae family

✓ 125 spp.

✓ Τροπικές & υποτροπικές περιοχές της Αμερικής

✓ Χρήση στη λαϊκή θεραπευτική (skin infections, dermatitis, gastroenteritis & diarrhoia, diabetes, urinary problems, fever)

✓ C. jamaicensis ενδημικό από το Μεξικό έως την Κολομβία.

Το γένος Calea L. (Asteraceae)

VLC (silica gel) cHex-EtOAc-Me2CO μείγματα

αυξημένης πολικότητας

Εκχύλιση της δρόγης (maceration): cyclohexane/ether/ methanol 1:1:1

Υγρό-υγρό εκχύλιση(EtOAc)

NMR spectra of the terpenoid crude extract

and derived sub-fractions have given certain

evidence of compounds belonging to chromenes &

sesquiterpene lactones

CRUDE EXTRACT

VLC (silica gel) cHex-EtOAc-Me2CO μείγματα

αυξημένης πολικότητας

Εκχύλιση της δρόγης (maceration): cyclohexane/ether/methanol 1:1:1

Υγρό-υγρό εκχύλιση (EtOAc)

Kλάσμα Α

Kλάσμα ΒKλάσμα C

Kλάσμα D

Kλάσμα G

Kλάσμα F

Kλάσμα E

Kλάσμα HKλάσμα I

Ten metabolites have been isolated so far

Further purificationRP18-HPLC, prep.TLC, CC and microscale CC (pipette) on silica gel

Κλάσμα Β

Κλάσμα Β

Κλάσμα BM

Κλάσμα C

Κλάσμα CK

Κλάσμα D

Κλάσμα DK

Centaurea spp.

C. papposa

Crocus sativus L. (Iridaceae)

Christodoulou E, Grafakou ME, Skaltsa H, Kadoglou N,

Kostomitsopoulos N, Valsami G. JPP, accepted 18/11/2018.

Euphorbia spp.

Natural Products Chemistry