Bioassay-guided isolation of antiproliferative compounds from plants and biotechnological sources and their in vitro/in vivo studies  Page description

Help  Print 
Back »

 

Details of project

 
Identifier
83487
Type PD
Principal investigator Móricz, Ágnes
Title in Hungarian Antiploriferatív anyagok biológiai vizsgálattal irányított izolálása növényekből és biotechnológiai forrásokból és azok in vitro/in vivo tanulmányozása
Title in English Bioassay-guided isolation of antiproliferative compounds from plants and biotechnological sources and their in vitro/in vivo studies
Keywords in Hungarian növényi drogok, rétegkromatográfia, bioautográfia, BioAréna, in vivo üvegházi kísérletek, műszeres analízis
Keywords in English plant drugs, layer chromatography, bioautography, BioArena, in vivo greenhouse experiments, instrumental analysis
Discipline
Horticulture (Council of Complex Environmental Sciences)50 %
Analytical Chemistry (Council of Physical Sciences)50 %
Ortelius classification: Instrumental analysis
Panel Plant and animal breeding
Department or equivalent Plant Protection Institute (Centre for Agricultural Research, Hungarian Academy of Sciences)
Starting date 2011-03-01
Closing date 2015-02-28
Funding (in million HUF) 19.643
FTE (full time equivalent) 3.19
state closed project
Summary in Hungarian
A munka célja a kiemelt növénycsaládok egyes fajainak különböző részeiben található aktív alkotóelemek biológiai értékelés irányította izolálása, azt követő meghatározása, és további in-vitro és in-vivo biológiai vizsgálata. Az izolálást bioautográfia (bioaktivitás teszt) irányításával TLC, preparative TLC és off-line/on-line OPLC vagy oszlopkromatográfiás elválasztási módszerek segítségével végzem el. Az aktív komponenseket spektroszkópiás és spektrometriás technikákkal azonosítom. Az antimikrobiális hatás mechanizmusának a vizsgálatára BioAréna in-vitro rendszert alkalmazok. Az in-vivo kísérleteket üvegházban végzem el bab-babrozsda (Uromyces phaseoli) kapcsolat rendszerben. A munka fő célja természetes eredetű komponensek keresése, melyek ígéretes vegyületek lehetnek növényi patogénekkel vagy másokkal szemben.
Summary
The objectives of this project are the bioassay-guided isolation of the active components of different parts of plants from highlighted families, their subsequent identification, additional in-vitro and in-vivo biological investigation. The isolation is performed by TLC, preparative TLC and off-line/on-line OPLC or column chromatographic separation methods guided with bioautography as bioactivity test. The active components are identified using spectroscopic, and spectrometric techniques. BioArena in-vitro assay is applied for the study of mechanism of antimicrobial action. The in-vivo experiments are performed in the greenhouse conditions with the use of bean and bean rust (Uromyces phaseoli) relationship system. The main aim of this work is to find naturel components, which are promising substances against plant pathogens or others.





 

Final report

 
Results in Hungarian
A projekt során a kimutatott növényi antibakteriális hatású anyagokat kinyertük, jellemeztük, azonosítottuk s hatásukat in vitro/in vivo teszteltük. Izolálásukhoz analitikai és/vagy preparatív TLC, OPLC, flash kromatográfia és HPLC elválasztástechnikai módszereket fejlesztettünk ki, s módszertani újításokat vezettünk be. A különféle növény és humán kórokozókkal szembeni antibakteriális hatás kimutatásához és az aktív anyagok tisztításának monitorozásához direkt bioautográfiát (rétegkromatográfiához csatolt antimikrobiális teszt) alkalmaztunk. Az előzetes kísérletek alapján kiválasztott növények kivonataiban (kamilla, napraforgó, szamárbogáncs, gilisztaűző varádics, vérehulló fecskefű és közönséges orbáncfű), illetve több illóolajban antibakteriális hatású anyagokat mutattunk ki, melyek többségét azonosítottuk is. Az oregánó illóolaj, a kamilla és a szamárbogáncs aktív anyagainak hatásmechanizmusát BioAréna rendszerben vizsgáltuk, illetve közülük a kamilla két kumarin származékát valamint a szamárbogáncs gyökerének fő hatóanyagpárosát in vivo bab-babrozsda rendszerben is sikeresen teszteltük.
Results in English
During the project the plant antibacterial compounds were detected, isolated, characterized, identified and their activity was in vitro/in vivo tested. For their isolation analytical and/or preparative TLC, OPLC, flash chromatography and HPLC methods were developed, and methodological innovations were introduced. The detection of antibacterial activity against various plant and human pathogens and the monitoring of the isolation process of active components were performed by direct bioautography (layer chromatography coupled with biological detection). Antibacterial components were found in extracts of plants chosen according to pre-investigations (chamomile, sunflower, scotch thistle, tansy, greater celandine and St John's-wort), as well as in some essential oils; and most of them were identified. The action mechanism of compounds of oregano essential oils, chamomile and scotch thistle extracts were investigated in BioArena system and the two coumarins from chamomile and the major active component pair of scotch thistle were tested with success also in vivo in a bean-bean pathogen system.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=83487
Decision
Yes





 

List of publications

 
Ágnes M. Móricz, Emil Mincsovics and Péter G. Ott: Conventional and modern bioassays - detection, isolation, identification, E. Tyihák: Forced Flow Layer Chromatography; Elsevier; after revision, 2015
ERNŐ TYIHÁK, ÁGNES M. MÓRICZ: BioArena System for Studying Key Molecules as well as Ingredients in Biological Samples, E. Tyihák: Forced Flow Layer Chromatography; Elsevier; after revision, 2015
Ágnes M. Móricz and Péter G. Ott: Direct bioautography as a high-throughput screening method for the detection of antibacterial components from plant sources, J AOAC Int; submitted, 2015
W. Jesionek, Á.M. Móricz, Á. Alberti, P.G. Ott, B. Kocsis, Gy. Horváth and I.M. Choma: TLC-DB as a bio-assay guided method for investigation of antibacterial compounds in Hypericum perforatum L., J AOAC INT, in press, 2015
Ágnes M Móricz, Emilia Fornal, Wioleta Jesionek, Barbara Majer-Dziedzic, Irena M Choma: Effect-Directed Isolation and Identification of Antibacterial Chelidonium majus L. Alkaloids, CHROMATOGRAPHIA in press: , 2015
Móricz Á M, Horváth Gy, Ott P G: Direct Bioautographic Detection of Antibacterial Components of Clary Sage and Spearmint Essential Oils, J PLANAR CHROMATOGR MOD TLC 28: (2) 173-177, 2015
EMIL MINCSOVICS, ÁGNES M. MÓRICZ, ERNŐ TYIHÁK: Forced-Flow Development in Overpressured Layer Chromatography, C.F. Poole: Instrumental Thin-layer Chromatography; Elsevier, 2015
W. Jesionek, , Á.M. Móricz, P.G. Ott, E. Fornal, I.M. Choma, B. Kocsis, and Gy. Horváth: DETERMINATION OF BIOLOGICALLY ACTIVE COMPOUNDS IN ASTERACEACE TINCTURES BY TLC-DB AND LC-MS METHODS, HPTLC 2014, Lyon, 2014.07.02-04. book of abstracts, 2014
W. Jesionek, E. Fornal, I.M. Choma, B. Majer-Dziedzic, Á.M. Móricz: LC‐MS determination of the composition and biological activity of the drug Ukrain® based on Chelidonium majus L. alkaloids, HPTLC 2014, Lyon, 2014.07.02-04. Book of abstracts, 2014
Ágnes M. Móricz, Péter G. Ott, Gertrud E. Morlock: HPTLC-bioassay-MS, a rapid tool to search and analyse bioactive plant products, HPTLC 2014, Lyon, 2014.07.02-04. Book of abstracts, 2014
Ágnes M. Móricz, Tim Häbe, Andrea Böszörményi, Péter G. Ott, Gertrud E. Morlock: Identification of antibacterial Tanacetum vulgare L. essential oil components by the use of HPTLC-bioautography-MS, HPTLC 2014, Lyon, folyóiratcikk készülőben JCA, 2014
Moricz AM, Ott PG: Bioassay-guided isolation of plant antibiotics, CAMAG BIBLIOGR SERV 112: (March) 2-4, 2014
Móricz Ágnes M, Ott Péter G, Alberti Ágnes, Böszörményi Andrea, Lemberkovics Éva, Szőke Éva, Kéry Ágnes, Mincsovics Emil: Applicability of Preparative Overpressured Layer Chromatography and Direct Bioautography in Search of Antibacterial Chamomile Compounds, J AOAC INT 96: (6) 1214-1221, 2013
Altintas Ayhan, Tabanca Nurhayat, Tyihák Erno, Ott Péter G, Móricz Ágnes M, Mincsovics Emil, Wedge David E: Characterization of Volatile Constituents from Origanum onites and Their Antifungal and Antibacterial Activity, J AOAC INT 96: (6) 1200-1208, 2013
Ágnes M. Móricz, Emilia Fornal, Wioleta Jesionek, Barbara Majer-Dziedzic, Irena M. Choma: Effect-directed isolation and identification of antibacterial Chelidonium majus L. components, HPLC2013 39th International Symposium on High Performance Liquid Phase Separations and Related Techniques, 2013
Ágnes M. Móricz, Péter G. Ott, Emil Mincsovics, Ernő Tyihák: Effect-directed isolation of plant antibacterials, The XXXVIth Symposium on Chromatographic Methods of Investigating the organic compounds, 2013
Mincsovics, E., Móricz, Á. M., Ott, P. G., Tyihák E: Quest for Bioactive Minor Components by Off-line OPLC Separation Combined with Bilateral Band Compression and Direct Bioautography, 9th Balaton Symposium on High-Performance Separation Methods, 2013
Móricz, Á. M., Ott, P. G., Alberti, Á., Böszörményi, A., Kéry, Á., Lemberkovics, É., Tyihák, E.: Effect-Directed Isolation and Characterization of Antibacterial Components of Onopordum acanthium, 9th Balaton Symposium on High-Performance Separation Methods, 2013
Jesionek, W., Móricz, Á. M., Ott, P. G., Kocsis, B., Choma, I. M., Horváth, Gy.: Determination of Biological Active Compounds in Hypericum perforatum L. Tincture by TLC-DB and LC-MS Methods, 9th Balaton Symposium on High-Performance Separation Methods, 2013
Horváth Gy, Móricz ÁM, Péter O, Kira E, Bencsik T, Böszörményi A, Lemberkovics É, Kocsis B: Application of TLC-bioautography for detecting the antibacterial activity of essential oils, 44th International Symposium on Essential Oils, 2013
Móricz ÁM, Horváth Gy, Ott PG: Direct bioautographic detection of antibacterial components of some essential oils, 44th International Symposium on Essential Oils, 2013
Móricz ÁM; Szarka Sz; Ott PG; Héthelyi ÉB; Szőke É; Tyihák E: Separation and Identification of Antibacterial Chamomile Components Using OPLC, Bioautography and GC-MS, Med Chem, 2012
Tyihák E; Mincsovics E; Móricz ÁM: Overpressured layer chromatography: From the pressurized ultramicro chamber to BioArena system, J Chromatogr A, 2012
Móricz ÁM; Ott PG; Mincsovics E; Tyihák E: Bioassay-guided isolation and characterization of antimicrobial compounds from plant extracts by means of OPLC and BioArena, XVII. ISSS, előadás, 2011
Móricz ÁM; Ott PG; Mincsovics E; Tyihák E: Bioassay-guided isolation of antibacterial plant products using overpressured layer chromatography coupled with direct bioautography (OPLC-DB), 8th ISCNP konferencia book of abstracts, előadás, 2012
Ágnes M. Móricz, Szabolcs Szarka, Dóra Kertesy, Éva Szőke, Ernő Tyihák: The antibacterial ingredients of chamomile (Matricaria recutita L.) plant extracts, ISE 13 konferencia book of abstracts, poszter, 2012
Móricz M. Ágnes, Mincsovics Emil, Ott G. Péter, Tyihák Ernő: Az OPLC alkalmazása antibakteriális hatású növényi anyagok biológiai aktivitás irányította izolálására, Elválasztástudományi Vándorgyűlés, előadás, 2012
Móricz AM, Ott PG, Böszörményi A, Lemberkovics E, Mincsovics E, Tyihák E: Bioassay-Guided Isolation and Identification of Antimicrobial Compounds from Thyme Essential Oil by Means of Overpressured Layer Chromatography, Bioautography and GC-MS, CHROMATOGRAPHIA 75: pp. 1-9., 2012
Móricz ÁM, Szarka S, Ott P, Kertesy D, Héthelyi ÉB, Szoke ÉB, Tyihák E: Application of direct bioautography and SPME-GC-MS for the study of antibacterial chamomile ingredients, JPC - JOURNAL OF PLANAR CHROMATOGRAPHY - MODERN TLC 25:(3) pp. 220-224., 2012
Györgyi Horváth, Béla Kocsis, Éva Lemberkovics, Andrea Böszörményi, Péter G. Ott, and Ágnes M. Móricz: Detection of antibacterial activity of essential oil components by TLC-bioautography using luminescent bacteria, PC - JOURNAL OF PLANAR CHROMATOGRAPHY - MODERN TLC 26:(2) pp. 114-118, 2013
Emil Mincsovics, Péter G. Ott, Ágnes Alberti, Andrea Böszörményi, Éva B. Héthelyi, Éva Szőke, Ágnes Kéry, Éva Lemberkovics, and Ágnes M. Móricz: In-situ Clean-up and OPLC Fractionation of Chamomile Flower Extract Searching Active Components by Bioautography in Fractions and on the Layer Remained Uneluted, JPC - JOURNAL OF PLANAR CHROMATOGRAPHY - MODERN TLC 26:(2) pp. 172-179, 2013
Altintas Ayhan, Tabanca Nurhayat, Tyihák Erno, Ott Péter G, Móricz Ágnes M, Mincsovics Emil, Wedge David E: Characterization of Volatile Constituents from Origanum onites and Their Antifungal and Antibacterial Activity, J AOAC INT 96: (6) 1200-1208, 2013
Móricz Ágnes M, Ott Péter G, Alberti Ágnes, Böszörményi Andrea, Lemberkovics Éva, Szőke Éva, Kéry Ágnes, Mincsovics Emil: Applicability of Preparative Overpressured Layer Chromatography and Direct Bioautography in Search of Antibacterial Chamomile Compounds, J AOAC INT 96: (6) 1214-1221, 2013
Györgyi Horváth, Béla Kocsis, Éva Lemberkovics, Andrea Böszörményi, Péter G Ott, Ágnes M Móricz: Detection of antibacterial activity of essential oil components by TLC-bioautography using luminescent bacteria, J PLANAR CHROMATOGR MOD TLC 26: (2) 114-118, 2013
Mincsovics E, Ott PG, Alberti A, Böszörményi A, Héthelyi EB, Szoke E, Kéry A, Lemberkovics E, Moricz AM: In-situ clean-up and oplc fractionation of chamomile flower extract to search active components by bioautography, J PLANAR CHROMATOGR MOD TLC 26: (2) 172-179, 2013
Móricz ÁM, Szarka S, Ott P, Kertesy D, Héthelyi ÉB, Szőke É, Tyihák E: Application of direct bioautography and SPME-GC-MS for the study of antibacterial chamomile ingredients, J PLANAR CHROMATOGR MOD TLC 25: (3) 220-224, 2012
Tyihák Ernő, Mincsovics Emil, Móricz Ágnes M: Overpressured layer chromatography: From the pressurized ultramicro chamber to BioArena system, J CHROMATOGR A 1232: 3-18, 2012




Back »