Dokument: Triterpene aus Arten der Gattung Aglaia (Meliaceae)

Titel:	Triterpene aus Arten der Gattung Aglaia (Meliaceae)
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=3032
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20050201-001032-3
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Eck, Gero Hans-Karl [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 7,93 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Proksch, Peter [Gutachter] Prof. Dr. Ebel, Rainer [Gutachter]
Stichwörter:	Aglaia, Triterpene, Rocaglamide, Lignane, biologische Aktivität, antivirale Aktivität, MeliaceaeAglaia, triterpenes, rocaglamides, lignans, biological activity, antiviral activity, Meliaceae
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik
Beschreibungen:	Aus verschiedenen Pflanzenorganen verschiedener Aglaia-Arten, namentlich der Rinde von A. ignea, den Blättern, Blüten und Wurzeln von A. duppereana, den Zweigen von A. cucculata, den Blättern von A. euphoroides, den Zweigen von A. roxburghiana, den Blättern von A. tsangii und den Zweigen von A. pleuroptiris konnten insgesamt 33 Naturstoffe isoliert und strukturell aufgeklärt werden. Acht dieser Verbindungen konnten in Mischungen aus je zwei Naturstoffen identifiziert werden. Dabei handelt es sich um die Stereoisomere ([8ab] und [9ab]) bzw. um Derivate, die sich in der Seitenkette unterscheiden ([20ab] und [21ab]), die sich aber nicht trennen ließen. Unter den isolierten Naturstoffen finden sich 14 Dammarane, darunter neun 3,4-Seco-Verbindungen aus A. ignea (Rinde) und A. duppereana (Wurzel) ([1 - 8ab]) und fünf Derivate dieses Strukturtyps mit geschlossenem Ring A ([9ab - 12]) aus A. duppereana (Blätter) und A. cucculata (Zweige). Alle Derivate dieses Strukturtyps wurden in dieser Arbeit für die genannten Aglaia-Arten erstmals beschrieben. Die 3,4-Seco-Verbindungen [3] und [7] wurden zuvor nur nach artifizieller Methylierung der Säuren beschrieben. Bei den Derivaten [5] und [6] handelt es sich um neue Naturstoffe. Hier liegen erstmals die Zuordnungen der Protonen- und Kohlenstoff-Signale für die Secoverbindungen [1 - 8ab] sowie für die Verbindungen [10 - 12] vor. Für die Verbindung [1] wird im Rahmen dieser Arbeit erstmals eine Röntgenkristallstruktur präsentiert. Drei weitere Verbindungen aus Blättern von A. euphoroides bzw. A. tsangii gehören dem Cycloartan-Typ an ([13 - 15]). Bei zwei dieser Verbindungen ([13] und [14]) handelt es sich um Nor-Verbindungen, bei denen es zu einer Eliminierung einer Methylgruppe gekommen ist. Die Cycloartane werden hier das erste Mal für Aglaia beschrieben und alle Zuordnungen der Protonen- und Kohlenstoffsignale werden berichtet. Dem strukturellen Typ der Tirucallane sind zwei weitere Triterpene angehörig ([16] und [17]). Diese Derivate stammen aus den Zweigen von A. cucculata. Die Verbindungen wurden zuvor für Aglaia noch nicht beschrieben. Sämtliche Protonen- und Kohlenstoff-Signale konnten zugeordnet werden. Aus A. tsangii (Blätter) wurden ferner erstmals zwei Naturstoffe des triterpenoiden Lupan-Typs isoliert ([18] und [19]). Neben den genannten Triterpenen konnten aus Zweigen von A. pleuroptiris zwei Steroid-Gemische gewonnen werden ([20ab] und [21ab]). Die Auftrennung der Rinde von A. ignea sowie der Zweige von A. cucculata und A. roxburghiana führte jeweils zur Isolierung eines Sesquiterpenes ([22]). Ein weiteres Sesquiterpen ([23]) konnte aus den Wurzeln von A. duppereana isoliert werden. Beide Sesquiterpene wurden zuvor für die genannten Arten nicht beschrieben. Die Untersuchung der Rinde von A. ignea lieferte des Weiteren vier Rocaglamide (Cyclopenta[b]benzofurane) ([24 - 27]) sowie zwei isomere Lignane ([28] und [29]). Es handelt sich auch hier für A. ignea um eine Erstbeschreibung. Das Derivat [29] stellt zudem ein noch nicht beschriebenes Isomeres und damit einen neuen Naturstoff dar. Mit Hilfe der Massenspektrometrie-gekoppelten Gaschromatographie konnten, mit Ausnahme der Verbindungen [14], [16] und [17], alle hier vorgestellten Triterpene und Steroide detektiert werden. Mit Hilfe der angelegten Spektrenbibliothek wurden zusätzlich eine Reihe anderer Aglaia-Extrakte nach den isolierten Triterpenen und Steroiden untersucht. Dabei tauchten für die Zweige von A. chitagonga die Verbindungen [3] und [20a] auf. Für die Zweige von A. cordata konnten die Derivate [8ab], [9ab], [13], [18] und [20a] detektiert werden. Die Zweige von A. cucculata enthielten [9ab]. Im Rindenextrakt von A. dasyclada tauchten die Derivate [3], [4], [7], [8ab] und [9ab] auf. Der Blattextrakt von A. duppereana wies Signale für [3], [18] und [19] auf, der Blütenextrakt dieser Art das Derivat [3], die Rinde Verbindungen [3], [4], [7], [8ab], [9ab], [20a] und [20b], die Wurzeln [3], [4], [7], [9ab], [20a] und [20b] und die Zweige das Derivat [3]. Im Blattextrakt von A. euphoroides konnten [15] sowie [20b] und im Extrakt aus den Früchten dieser Art [3], [8ab] und [9ab] detektiert werden. In der Rinde von A. ignea waren zusätzlich [8ab], [9ab] und [20a] zu finden. Die Rinde von A. macrocarpa enthielt [8ab] und [20a], die Blätter von A. odorata [9ab], [10], [11] und [12], die Zweige von A. perviridis [9ab] und [20a], die Zweige von A. pleuroptiris [3], die Rinde von A. polysticha [3], [20a] und [20b] und die Rinde von A. rivularis [3], [4], [7] und [9ab] sowie die Derivate [13] und [20b]. In einem Screening wurde für die verschiedenen triterpenoiden Verbindungen [1-5] und [7-19] die Zytotoxizität gegenüber HeLa-Zellen und antivirale Aktivität gegenüber einem lentiviralen Vektor bestimmt. Von den getesteten Derivaten zeigte Verbindung [1] bei geringer Zytotoxizität eine interessante antivirale Wirksamkeit gegenüber dem lentiviralen HIV-1-Vektor (Vicl2dSB). In weiteren Versuchen konnte bei ebenfalls relativ geringer Zytotoxizität auch eine Aktivität gegenüber dem HIV-1-Wildtyp, dem Respiratorischen Syncytialen Virus (RSV) und dem adenoviralen Vektor AdOW126 gefunden werden. Die antivirale Aktivität gegenüber verschiedenen Viren mit unterschiedlichen Eigenschaften und Reproduktionszyklen spricht für unterschiedliche Wirkmechanismen. Zum Teil scheint eine Inhibierung der Reversen Transkriptase eine Rolle zu spielen. Eine in vitro Bestimmung der Reversen Transkriptase-Aktivität des lentiviralen Vektors Vicl2dSB zeigte eine deutliche Konzentrationsabhängigkeit der Inhibition durch den getesteten Naturstoff. Für die Verbindung [1] konnte daneben auch noch eine Wachstumshemmung der phytopathogenen Pilze Cladosporium cucumerinum und C. herbarum festgestellt werden, während ein Test auf insektizide Aktivität gegenüber Raupen des polyphagen Schadinsekts Spodoptera littoralis negativ verlief. From different plant organs of various Aglaia species, namely the bark of A. ignea, the leaves, flowers, and roots of A. duppereana, the twigs of A. cucculata, the leaves of A. euphoroides, the twigs of A. roxburghiana, the leaves of A. tsangii, and the twigs of A. pleuroptiris 33 natural products could be isolated and structurally elucidated. Among those, eight compounds were identified in mixtures containing two natural products each. These include the stereoisomers [8ab] and [9ab] and two mixtures of derivatives differing in the side chain, which could not be separated. Among the isolated natural products there are 14 dammaranes consisting of nine 3,4-seco compounds from A. ignea (bark) and A. duppereana (root) ([1 - 8ab]) and five derivatives of this structural type bearing a closed ring A ([9ab - 12]) from A. duppereana (leaves) und A. cucculata (twigs). All of these derivatives of this structural type have not been described for the investigated Aglaia species before. The 3,4-seco compounds [3] and [7] have only been described after artificial methylation of the genuine acids. The derivatives [5] and [6] represent new natural products. For the first time we provide the complete assignments of the proton and carbon signals for the seco compounds [1 - 8ab] as well as for compounds [10 - 12]. Furthermore, an X-ray crystall structure for compound [1] is presented in this thesis for the first time. Three further compounds from the leaves of Aglaia euphoroides and A. tsangii belong to the cycloartane type ([13 - 15]). Two of these ([13] and [14]) represent nor-derivatives which lack one methyl group. The cycloartanes are here described for the first time for Aglaia and all assignments of the proton and carbon signals are reported. Two other triterpenes belong to the structural type of tirucallanes ([16] and [17]). These derivatives were obtained from the twigs of Aglaia cucculata. The respective compounds have not been described for Aglaia before. All proton and carbon signals could be assigned. Furthermore, from A. tsangii (leaves) two natural products ([18] and [19]) of the lupane type of triterpenes could be isolated for the first time. Besides the named triterpenes two mixtures of steroids could be isolated from twigs of A. pleuroptiris ([20ab] und [21ab]) and structurally elucidated. The separation of an extract from the bark of A. ignea as well as from twigs of A. cucculata and A. roxburghiana led to the isolation of one sesquiterpene ([22]). Another sesquiterpene ([23]) could be obtained from the roots of Aglaia duppereana. Both sesquiterpenes had not been described for the respective species before. Investigation of the bark of A. ignea furthermore led to the isolation of four rocaglamides (cyclopenta[b]benzofuranes) ([24 - 27]) as well as of two isomeric lignans ([28] and [29]). Again this is the first report for those compounds from A. ignea. The isomer [29] was not described before and represents a new natural product. Using GC-MS as an analytical tool, all triterpenes and steroids with exception of compound [14], [16] and [17] could be detected. By using the established spectral library additionally a series of other extracts could be screened for the isolated triterpenes and steroids. Thus in the extract of the twigs of A. chitagonga compounds [3] and [20a] did appear. In twigs of A. cordata the derivatives [8ab], [9ab], [13], [18] and [20a] could be detected. The twigs of A. cucculata contained [9ab]. In the bark extract of A. dasyclada derivatives [3], [4], [7], [8ab], and [9ab] appeared. The leave extract of A. duppereana showed signals for [3], [18], and [19], the flower extract of this species the derivative [3], the bark compounds [3], [4], [7], [8ab], [9ab], [20a], and [20b], the roots [3], [4], [7], [9ab], [20a], and [20b], and finally the twigs derivative [3]. In the leave extract of A. euphoroides compounds [15] as well as [20b] and in the extract of the fruits of this species [3], [8ab], and [9ab] could be detected. In the bark of A. ignea, additionally the derivatives [8ab], [9ab], and [20a] were found. The bark of A. macrocarpa contained [8ab] and [20a], the leaves of A. odorata contained [9ab], [10], [11], and [12], the twigs of A. perviridis [9ab] and [20a], the twigs of A. pleuroptiris [3], the bark of A. polysticha [3], [20a], and [20b], and the bark of A. rivularis [3], [4], [7], and [9ab] as well as the derivatives [13] and [20b]. In an initial screening of the various triterpenoid derivatives [1 - 5] and [7 - 19] the cytotoxic activity against HeLa cell line and antiviral activity against a lentiviral vector, were determined. Of the tested compounds derivative [1] exhibited an interesting antiviral activity against the lentiviral vector Vicl2dSB with a comparatively low cytotoxicity. In further experiments compound [1] again with a low cytotoxicity was also active against HIV-1 wildtype, Respiratory Syncytial Virus (RSV) and against the adenoviral vector AdOW126. The antiviral activity against various viruses with different characteristics and reproductive cycles indicates an involvement of different modes of action. In part, the inhibition of the reverse transcriptase seems to play a role. An in vitro determination of reverse transcriptase activity of the lentiviral vector Vicl2dSB clearly indicates a dose-dependent inhibition of the enzyme by the natural product under investigation. For compound [1] a growth inhibition of the plant-pathogenic fungi Cladosporium cucumerinum and C. herbarum was observed, while a test for insecticidal activity against larvae of the polyphagous pest insect Spodoptera littoralis yielded a negative result.
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Fachbereich / Einrichtung:	Sonstige Einrichtungen/Externe
Dokument erstellt am:	01.02.2005
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	26.01.2005
Datum der Promotion:	26.01.2005