Phytochemical investigation of Hungarian Amaryllidaceae and Ranunculaceae species: isolation, structure determination and pharmacological investigation of biologically active alkaloids
Magyarországon előforduló Amaryllidaceae és Ranunculaceae fajok növénykémiai elemzése: biológiailag aktív alkaloidok izolálása, szerkezetfelderítése és farmakológiai vizsgálata
Title in English
Phytochemical investigation of Hungarian Amaryllidaceae and Ranunculaceae species: isolation, structure determination and pharmacological investigation of biologically active alkaloids
Panel
Genetics, Genomics, Bioinformatics and Systems Biology
Department or equivalent
Institute of Pharmacognosy (University of Szeged)
Participants
Forgó, Péter Hajdú, Zsuzsanna Molnár, József Rédei, Dóra
Starting date
2002-01-01
Closing date
2005-12-31
Funding (in million HUF)
4.978
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
A kutatási program keretében az Amaryllidaceae családba tartozó Hymenocallis×festalis, Sprekelia formossissima, Leucojum vernum, Lycoris squamigera, és a Ranunculaceae családba tartozó Consolida orientalis, Aconitum vulparia, A. anthora és A. toxicum fajokból összesen 50 vegyületet, 43 különböző szerkezetű alkaloidot izoláltunk. A vegyületek kinyerését különféle extrakciós (perkolálás, pH-grádiens folyadékmegoszlás) és kromatográfiás technikák (VLC, PLC, CPC, gélfiltráció) alkalmazásával végeztük. A szerkezetfelderítéshez UV-, IR-, MS valamint 1D és 2D NMR kísérleteket (1H-, 13C-NMR, JMOD, 1H-1H COSY, HMQC, HMBC, NOESY) alkalmaztunk. Az azonosított vegyületek között 7 új természetes vegyület valamint további ritkán előforduló galantamin-típusú, fenantrén-, benzpiranoindol-, akonitán-, atidán-, hetizán-, napellinvázas alkaloidok találhatók. Az izolált Amaryllidaceae alkaloidok farmakológiai vizsgálata több vegyület magas citotoxikus és antiproliferatív aktivitását mutatta L5178 limfóma, HeLa, MCF7 és A431 tumorsejteken. Kísérletes eredményeink szerint ez a hatás tRNS-sel történő komplexképzés eredményeként jön létre. Vizsgáltuk néhány alkaloid HIV-1 replikációt gátló hatását p24 antigén, RT és HIV-1 proteáz teszten, és elsőként mutattuk ki Amaryllidaceae alkaloidok antiretovirális aktivitását. A Ranunculaceae alkaloidok elektrofiziológiai, neurokémiai vizsgálata ez év februárjában kezdődött meg.
Results in English
In the course of our research program 50 compounds, including 43 structurally different alkaloids were isolated from Hymenocallis×festalis, Sprekelia formossissima, Leucojum vernum, Lycoris squamigera, belonging to Amaryllidaceae family, and from Consolida orientalis, Aconitum vulparia, A. anthora és A. toxicum belonging to Ranunculaceae family. These compounds were obtained using different extraction methods (percolation, pH-gradient solvent-solvent partition) and chromatographic techniques (VLC, PLC, CPC, gelfiltration). Structure elucidation was performed by UV-, IR-, MS and 1D and 2D NMR experiments (1H-, 13C-NMR, JMOD, 1H-1H COSY, HMQC, HMBC, NOESY). Seven new natural compounds and other rarely occurring alkaloids with galanthamine core, phenanthrene-, benzopyranoindol-, aconitane-, atidane-, hetizane-, and napelline skeletons were found among the identified compounds. Pharmacological investigation of the isolated Amaryllidaceae alkaloids demonstrated pronounced cytotoxic and antiproliferative activities against L5178 lymphoma, HeLa, MCF7 and A431 tumour cells. The assays indicated that these activities are the result of the complex formation with tRNA. The HIV-1 replication inhibitory activity of some alkaloids were tested by p24 antigen, RT and HIV-1 protease assays, and the antiretoviral activity of Amaryllidaceae alkaloids were detected for the first time. Electrophysiological and neurochemical investigation of Ranunculaceae alkaloids was started in February 2006.
Csupor D; Forgo P; Máthé I; Csedő K; Hohmann J: Investigation of norditerpene alkaloids of Aconitum species native to Carpathian Basin, in: Future Trends in Phytochemistry - A Young Scientists Symp,, 2004
Forgo P; Hohmann J; Dombi G; Zupkó I; Réthy B; Falkay G: Isolation, structure determination and cytotoxic activity of Amaryllidaceae alkaloids, In: Second International Joint Symposium - Chemistry, Biological and Pharmacological Properties of Medicinal Plants from the Americas, Sao Pedro: 2004. CP-10, 2004
Csupor D; Forgo P; Szabó P; Hohmann J: Diterpene alakloids from Aconitum toxicum, Helv. Chim. Acta (közlésre előkészítve), 2006
Hohmann J; Forgo P; Hajdú Z; Varga E; Máthé I: Norditerpenoid alkaloids from Consolida orientalis and complete 1H and 13C NMR signal assignments of some lycoctonine-type alkaloids, J Nat Prod 65: 1069-1072, 2002
Forgo P; Hohmann J: Leucovernine and acetylleucovernine, alkaloids from Leucojum vernum, J Nat Prod 68: 1588-1591, 2005
Hajdú Z; Hohmann J; Forgo P; Varga E; Máthé I: Isolation and structure elucidation of alkaloids from Consolida orientalis, Revista de Fitoterapia 2Supl I: 278, 2002
Hohmann J; Forgo P; Szabó P:: A new phenanthridine alkaloid from Hymenocallis x festalis, Fitoterapia 73: 749-751, 2002
Hohmann J; Forgo P; Molnár J; Wolfard K; Molnár A; Thalhammer T; Máthé I; Sharples D: Antiproliferative Amaryllidaceae alkaloids isolated from the bulbs of Sprekelia formosissima and Hymenocallis x festalis, Planta Med 68: 454-457, 2002
Gyuris Á; Szlávik L; Hohmann J; Molnár J; Minárovits J: Antiretroviral activity of alkaloids isolated from Leucojum vernum, in: 1st Central European Forum for Microbiology, Keszthely, 2005, VP-9, 2005
Szlávik L; Gyuris Á; Hohmann J; Molnár J; Minárovits J: HIV-1 proteinase inhibition activity of alkaloids isolated from Hymenocallis x festalis, Sprekelia formosissima and Leucojum vernum, in: 1st Central European Forum for Microbiology, Keszthely, 2005, VP-25, 2005
Borcsa B; Csupor D; Forgó P; Csedő K; Máthé I; Hohmann J: Kárpát-medencében honosAconitum fajok vizsgálata – Diterpénalkaloidok az A. anthora-ból és az A. toxicum-ból, in: Gyógynövények napjaink gyógyszerészetében – Tradíciók és újdonságok, XI. Magyar Gyógynövény Konferencia, Dobogókő, 2005, p. 43, 2005
Hohmann J, Forgo P; Gyuris Á; Szlávik L; Minárovits J: Alkaloids from Leucojum vernum and anti-HIV-1 effect of some Amaryllidaceae alkaloids, in: 53rd Annual Congress of the Society for Medicinal Plant Research, Firenze, 2005, p 359, 2005
Forgo P; Kövér EK; Hohmann J; Dombi G: The application of modern two-dimensional nmr experiments in the structure elucidation of natural alkaloids, in: The 2003 New Zealand Institute of Chemistry Conference, Nelson, 2003, p. 107, 2003
Csupor D; Löffler B; Hajdú Z; Forgo P; Hohmann J: Alkaloids from Hungarian Ranunculaceae species, in: 3rd International Symposium on Natural Drugs, Nápoly, 2003, p. 180, 2003
Dombi Gy; Hohmann J; Kövér EK; Forgó P.: Térgradiensek által érzékenységnövelt NMR kísérletek alkalmazása a diterpénalkaloidok szerkezetvizsgálatában, MTA Alkaloidkémiai Munkabizottság Ülése, Balatonfüred, 2003. április 23-24., 2003
Forgo P; Kövér EK; Hohmann J: Structure Elucidation of Norditerpene Alkaloids from Ranunculaceae Species, Natural Products - Essential Resource for Human Survival (eds. YZ. Zhu, CH Liu, BH Bay, Benny KH Tan) World Scientific, 2006
