Dokument: Structure Elucidation of Bioactive Marine Natural Products using Modern methods of spectroscopy

Titel:	Structure Elucidation of Bioactive Marine Natural Products using Modern methods of spectroscopy
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=3557
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20101130-103633-9
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Ashour, Mohamed [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 7,55 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragender:	Prof. Dr. Proksch, Peter [Gutachter]
Stichwörter:	Kahalaliden, Marfey test, MTT-assay, MALDI-TOF-PSD-MS, Elysia, Petrosia nigricans, Hyrtios erectus,Kahalalides, Marfey test, MTT-assay, MALDI-TOF-PSD-MS, Elysia, Petrosia nigricans, Hyrtios erectus,
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie
Beschreibungen:	Moderne Techniken und überlegene Werkzeuge haben die Arbeit von Naturstoff-Chemikern erleichtert und ermöglichen im Vergleich zu älteren Methoden eine beträchtlich schnellere Entdeckung, Isolierung und Strukturaufklärung von bioaktiven Naturstoffen. Naturstoffe besitzen oft neue oder ungewöhnliche strukturelle Eigenschaften und / oder viel versprechende biologische Aktivität. Die Anwendung neuer Methoden reduziert Zeit, Aufwand und Kosten der Entdeckung bioaktiver Naturstoffdrogen. In dieser Studie wurde oben genanntes Ziel mit Hilfe von modernen Techniken wie NMR, MS und HPLC Systemen als effiziente Werkzeuge verfolgt. Das in dieser Studie verwendete biologische Material umfasst sechs marine Invertebraten, die vier verschiedenen geographischen Standorten entstammen. Insgesamt wurden 40 Substanzen in reiner Form gewonnen und deren Struktur aufgeklärt. Einige von diesen zeigten sehr viel versprechende biologische Aktivität und stellen somit potentielle Kandidaten für die Entwicklung zukünftiger Naturstoffdrogen dar. 1. Elysia rufescens Der Mollusk Elysia rufescens (Sacoglossa) wurde beim schwarzen Punkt „Kahala“ auf der Oahu Insel (Hawaii) gesammelt. Aus Extrakten dieser Tiere konnten neben fünf bekannten Kahalaliden (Kahalalid B, C, D, E und F) β-Sitosterol und ein bislang als Fabaceen-Sekundärmetabolit bekannter N,N-Dimethyltryptophanmethylester gewonnen werden. 2. Elysia grandifolia Der Mollusk Elysia grandifolia (Sacoglossa) wurde im Golf von Mannar und Palk Bay (Rameswaram, Indien) gesammelt. Im LCMS-Spektrum des methanolischen Rohextrakts zeigten sich neben den Peaks der Kahalalide B, C, D, E, F, G, J, K, und O auch zwei neue Peaks ähnlich den Kahalaliden R und S. Im Fokus des Isolationsprozesses standen diese neuen Substanzen. Zusätzlich zu diesen konnten noch zwei bereits bekannte Kahalalide isoliert werden (Kahalalid D und F). 3. Pachychalina sp. Der unbekannte Schwamm Pachychalina sp. stammte aus Pulau, Baranglompo (Indonesien). Im methanolischen Rohextrakt fanden sich sowohl zwei 5α, 8α-Epidioxysteroide als auch das bereits bekannte 8-Hydroxy-4-quinolon, welches als Bestandteil der Tinte des Riesen-Oktopus Octopus dofleini martini beschrieben wurde. 4. Petrosia nigricans Der Schwamm Petrosia nigricans wurde in Baranglompo (Indonesien) gesammelt. Der methanolische Extrakt wurde intensiv untersucht, es konnten insgesamt 17 Substanzen isoliert werden. Davon waren zehn bereits bekannte Naturstoffe, zwei neue Cerebroside, ein bis- Indolderivat und vier neue Oxopurinderivate. 5. Callyspongia biru Proben des Schwammes Callyspongia biru stammten aus Taka Bako (Indonesien). Aus dem methanolischen Rohextrakt konnten die fünf bekannten Substanzen Indol-3-carbaldehyd, Indol- 3-essigsäure, p-Hydroxyphenylessigsäure, p-Hydroxyphenylessigsäuremethylester und 2`- Deoxythymidin gewonnen werden. 6. Hyrtios erectus Individuen des Schwammes Hyrtios erectus wurden bei El-Quesir im Roten Meer (Ägypten) gesammelt. Im methanolischen Rohextrakt befanden sich neun Substanzen, darunter ein Epidioxycholesterolderivat, drei Sesterterpene vom Scalaran-Typ, vier bekannte Indolderivate und ein neues 5-Hydroxyindolderivat. The modern techniques as well as the advanced instruments that employed in the discovery programms of bioactive natural product facilitated the task of the natural product chemists and permitted them to detect, target, isolate and elucidate the structure of the pharmacologically active natural product in significantly short times compared with that done in the not too distant past. The targeted natural product may show novel or unusual spectroscopic features and/or promising biological activities. These methodologies are now applicable to achieve the task without the need of tedious isolation procedures of known compounds. The application of these new methodolgies resulted in saving the time, efforts and economy during the processing of the bioactive natural product drug discovery programs. The present study deals with the application of the modern techniques including NMR, MS, and hyphenated HPLC systems as very efficient and applicable tools in the achievement of the above mentioned aim. The biological materials that were employed in this study included six different soft bodied marine animals which were collected from four different geographical zones. The study resulted in isolation, purification, and structure elucidation of 40 compounds. Some of them showed a very promising biological activity and recommended as drug candidates in the near future. 1- The mollusc Elysia rufescens The sacoglossan molluscs Elysia rufescens were collected from the black point „Kahala“ in Oahu Island in Hawaii. The animal extract provided 5 known kahalalides (kahalalides B, C, D, E and F) in addition to β-sitosterol and a previously known fabaceous secondary metabolite, N,N-dimethyl-tryptophan methylester. 2- The mollusc Elysia grandifolia The sacoglossan molluscs Elysia grandifolia were collected from the Gulf of Mannar and Palk Bay, Rameswaram, India. The hyphenated system (LCMS) detected the molecular ion peaks that corresponding to kahalalides B, C, D, E, F, G, J, K, O as well as two new molecular ion peaks (corresponding to kahalalides R and S) in the total methanol extract. The isolation process was directed to target the new ones, and resulted in structure elucidation of them in addition to another two known kahalalides (kahlalaides D and F). 3- The Indonesian sponge Pachychalina sp. The hithertho new sponge species, Pachychalina sp, was collected from Pulau Baranglompo, Indonesia. Chemical investigation of the methanol extract of the sponge led to isolation of two 5α, 8α-epidioxysteroids, as well as the previously known compound, 8- hydroxy-4-quinolone, which was reported as an ink component that is ejected by the giant octopus „Octopus dofleini martini“. 4- The Indonesian sponge Petrosia nigricans The Indonesian sponge Petrosia nigricans was collected from Pulau Baranglompo, Indonesia. Seventeen compounds were isolated from the total methanol extract. These compounds included 10 known natural products, 2 new cerebrosides, one bis-indole derivative and four new 2-oxo-purine derivatives. 5- The Indonesian sponge Callyspongia biru The Indonesian sponge Callyspongia biru was collected from Taka Bako, Indonesia. The total methanol extract of the sponge provided five known compounds (indol-3-carbaldehyde, indol-3-acetic acid, p- hydroxyphenylacetic acid, p-hydroxyphenylacetic acid methylester, and 2`-deoxythymidine). 6- The Red Sea sponge Hyrtios erectus The Red Sea sponge Hyrtios erectus was collected from El-Quseir, in the Red sea , Egypt. The total methanol extract of the sponge provided nine compounds including one epidioxycholesterol derivative, three scalaran-type sesterterpenes, four known indole derivatives and one new 5-hydroxy-indole derivative.
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Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Chemie
Dokument erstellt am:	12.12.2006
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	04.12.2006
Datum der Promotion:	04.12.2006