Türkiye'de yetişen bazı bitkilerin HMG (3-hidroksi-3-metil-glutaril) koa redüktaz enzim inhibitör etkisi yönünden incelenmesi
Investigation of some plants grown in Turkey for their HMG(3-hydroxy-3-methyl-glutaryl) coa reductase inhibitory effect
Yazar: SERKAN YİĞİTKAN
Danışman: PROF. DR. İLKAY ERDOĞAN ORHAN
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakognozi Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Bitkiler = Plants ; Enzimler = Enzymes ; Farmakognozi = Pharmacognosy ; HMG-CoA = HMG-CoA ; Hidroksimetilglutaril Coa redüktaz =   ; Hiperkolesterolemi = Hypercholesterolemia ; Lamiaceae = Lamiaceae ; Origanum = Origanum ; Salvia = Salvia ; Tıbbi bitkiler = Plants-medicinal

Özet:
Bu tez çalışmasında, Lamiaceae familyasından Salvia, Satureja, Origanum ve Nepeta cinsine ait 37 türün etanol ekstreleri 3-hidroksi-3-metil-glutaril Koenzim A (HMG-KoA) redüktaz enzimine karşı in vitro inhibitör aktiviteleri yönünden ELISA yöntemiyle test edilmiş ve en yüksek inhibitör aktiviteyi Salvia multicaulis Vahl. göstermiştir. Daha sonra bu türün değişik polaritede kök ve topraküstü ekstreleri hazırlanarak tekrar HMG-KoA redüktaza karşı inhibisyon kapasiteleri test edilmiş olup, bitkinin diklorometan:aseton (1:1) kök ekstresinin en yüksek inhibisyon (% 71,97) gösterdiği saptanmıştır. Daha sonra aktivite-yönlendirmeli fraksiyonlama (AYF) yöntemiyle etkiden sorumlu bileşiğin veya bileşiklerin tespit edilmesi amacıyla ekstre üzerinde fitokimyasal çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Bu kapsamda ekstre önce kolon kromatografisi ile fraksiyonlanmış olup, elde edilen fraksiyonlar ince tabaka kromatografisi ile takip edilmiştir. Birbirine benzer olan fraksiyonlar birleştirilmiş ve toplam 15 adet fraksiyon elde edilmiştir. Bunlardan 5 tanesi (M-3, M-6, M-7, M-8 ve M-10) HMG-KoA redüktaza karşı %50'nin üzerinde inhibitör aktivite göstermiştir. Daha ileri kromatografik çalışmalar aktif fraksiyonlar üzerinde yürütülmüştür. Bu fraksiyonlardan hareketle 10 adet bileşik (biri 1:1 karışım olmak üzere) izole edilmiştir. İzole edilen ve yapıları aydınlatılan bileşiklerin, referans ilaç olarak atorvastatin kullanılarak yapılan HMG-KoA redüktaz inhibitör aktivite sonuçlarına göre; 7-asetoksihorminon (SY-20) % 84,15 ± 0,10;  horminon ve 7-asetoksihorminon (1:1) karışımı (SY17) % 76,26 ± 0,14 değerleri ile en yüksek inhibitör aktiviteyi göstermiştir. En aktif bileşik olarak aktiviteden sorumlu olduğu düşünülen iki bileşik olan 7-asetoksihorminon ile horminon ve 7-asetoksihorminon karışımının enzimin aktif bölgesindeki aminoasitlerle etkileşimi moleküler kenetlenme modeli ile incelenmiştir. Bu çalışma ülkemizde yetişen bazı Salvia, Satureja, Origanum ve Nepeta türlerinin HMG-KoA  redüktaz enzim inhibitör aktivitesinin ve Salvia multicaulis'in inhibitör aktiviteden sorumlu olduğu bileşiklerin incelendiği ilk çalışmadır.

Abstract:
In this thesis study, the ethanolic extracts of 37 plants belonging to the genus Salvia, Satureja, Origanum, and Nepeta from the Lamiaceae family were tested in vitro by ELISA method for their inhibitory activity against 3-hydroxy-3-methyl-glutaryl Coenzyme A (HMG-CoA) reductase. Salvia multicaulis Vahl. showed the highest inhibitory activity among these plants. Afterwards, the extracts in different polarity of this species were prepared and their inhibition capacity against HMG-CoA reductase was tested again, and it was found that the dichloromethane:acetone (1:1) root extract of the plant exhibited the highest inhibition (71.97%). Later on, phytochemical studies were run on the extract in order to determine the compound(s) responsible for the inhibitory effect by the activity-guided fractionation method. In this context, the extract was firstly fractionated over column chromatography and the obtained fractions were monitored by thin layer chromatography. The fractions that were similar to each other were combined and a total of 15 fractions were obtained. 5 of them (M-3, M-6, M-7, M-8, and M-10) displayed over 50% inhibitory activity against HMG-CoA reductase. Further chromatographic studies were conducted on the active fractions, which led to isolation of 10 compounds, one of which is a mixture of two compounds (1:1). According to our HMG-CoA reductase inhibitory activity results which atorvastatin was employed as the reference drug, chemical structures of the isolated compounds were elucidated as follows; 7-acetoxyhorminone (SY-20) and horminone and 7-acetoxyhorminone (1:1) mixture (SY17) which showed the highest inhibitory activity with 84.15 ± 0.10% and 76.26 ± 0.14% inhibition values, respectively. The interactions of 7-acetoxyhorminone as well as horminone and 7-acetoxyhorminone, considered to be responsible for the activity as the most active compounds, with amino acids in the active site of the enzyme were investigated by molecular docking simulations. This is the first study to examine the HMG-CoA reductase enzyme inhibitory activity and compounds responsible for the inhibitory activity of Salvia, Satureja, Origanum ve Nepeta species as well as Salvia multicaulis grown in our country.