Anadolu'da yayılış gösteren endemik prangos heyniae H.duman & M.F. watson ve prangos uechtritzii boiss. & hausskn. türlerinin fitokimyasal ve biyoaktivite yönünden araştırılması
Investigation on phytochemistry and bioactivity of endemic prangos heyniae H. Duman & M. F. watson and prangos uechtritzii boiss. & hausskn. Species naturally distributed in anatolia
Yazar: GÖKAY ALBAYRAK
Danışman: PROF. DR. ŞÜRA BAYKAN
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmasötik Botanik Ana Bilim Dalı / Farmasötik Botanik Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2020
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Anadolu = Anatolia ; Asetilkolinesteraz = Acetylcholinesterase ; Butirilkolinesteraz = Butyrylcholinesterase ; Endemikler = Endemics ; Ereksiyon = Erection ; Erektil disfonksiyon = Erectile dysfunction ; Kolinesterazlar = Cholinesterases ; Kumarinler = Coumarins ; Prangos heyniae = Prangos heyniae ; Prangos uechtritzii = Prangos uechtritzii

Özet:
Prangos Lindl. cinsi (Apiaceae) dünyada 45, Türkiye florasında ise 13 tanesi endemik olmak üzere 21 takson ile temsil edilmektedir. Geleneksel halk tıbbında bitkinin topraküstü kısımları gaz söktürücü ve uyarıcı olarak kullanılırken; köklerinden ise afrodizyak, hemoroide karşı ve antispazmodik olarak faydalanılmaktadır. Kumarinler fitokimyasal çalışmalarda cinsin majör bileşenleri olarak dikkat çekmektedir. Biyoaktivite çalışmalarında ise bu taksonların antibakteriyel, antioksidan, vazodilatör, sitotoksik ve santral sinir sistemindeki etkileri öne çıkmaktadır.
Bu çalışmada; endemik Prangos uechtritzii Boiss. & Hausskn. ve endemik Prangos heyniae H.Duman & M.F. Watson türlerinin köklerinden elde edilen n-hekzan, kloroform ve metanol ekstrelerinin sekonder metabolit içerikleri araştırılmıştır. Açık kolon, vakum sıvı, ince tabaka ve preparatif ince tabaka kromatografileri ile çöktürme yöntemi kullanılarak izole edilen bileşiklerin yapıları spektroskopik metotlarla (1D ve 2D NMR, MS vb.) aydınlatılmıştır. İzolasyon süreci sonunda, P. uechtritzii'den 6 basit kumarin, 7 furanokumarin, 1 piranokumarin, 1 kumarin glikoziti ve 2 poliasetilenik bileşik olmak üzere toplamda 17 molekül; P. heyniae'den ise 2 yeni kumarin glikoziti, 1 basit kumarin, 2 furanokumarin, 1 furanokumarin glukoziti, 1 benzofuran glukoziti ve 1 izopropil glikoziti olmak üzere toplamda 8 molekül elde edilmiştir. İzole edilen kumarin glikozitlerinden 2 tanesi (7-metoksi izoarnottinin 4'-O-β-ᴅ-glukopiranozit ve 7-metoksi izoarnottinin 4'-O-β-ᴅ-rutinozit) yeni moleküller olarak bilim dünyasına ilk defa bu çalışmayla kazandırılmıştır. Ayrıca panaksinol, falkarindiol, 6-formil umbelliferon, dekursinol, adikardin, 1-Metiletil 6-O-ᴅ-apio-β-ᴅ-furanozil-β-ᴅ-glukopiranozit ve sinidiozit A bileşikleri Prangos cinsinden ilk defa elde edilmiştir.
Bitkilerin ekstrelerinin ve ostolün fare penil dokusunu gevşetici etkileri izole organ banyosu deneyleriyle araştırılmıştır. Tüm ekstreler (10-7-10-4 g/mL) konsantrasyona bağlı gevşeme oluşturmuştur. Ekstreler arasında kloroform ekstreleri en etkili bulunmuştur. P. heyniae kloroform ekstresi P. uechtritzii'den daha fazla gevşeme
IV
göstermiştir. P. heyniae kloroform ekstresi, penil dokuyu NO ve H2S üretimini artırarak gevşetirken; P. uechtritzii kloroform ekstresinin ise bu etkiyi kalsiyum girişini azaltarak gösterdiği belirlenmiştir. P. heyniae'nin majör bileşiklerinden olan ostol (10-7-10-4 M) fare penil dokusunu konsantrasyona bağlı olarak gevşetmiştir. Bitki ekstreleri ve izole bileşikler ile ayrıca in vitro tirozinaz, asetilkolinesteraz-bütirilkolinesteraz inhibisyonu ve sitotoksisite deneyleri gerçekleştirilmiştir. P. heyniae metanol ekstresi tirozinaz inhibitör etki, P. heyniae kloroform ekstresi asetilkolinesteraz inhibitör etki göstermiştir. P. uechtritzii kloroform ekstresi test edilen ekstreler arasında bütirilkolinesterazı en güçlü inhibe eden ekstre olarak tespit edilmiştir. İzole bileşikler arasında ise imperatorin ve falkarindiol en etkili bütirilkolinesteraz inhibitör aktivite göstermiştir. WST-1 yardımıyla 5 farklı hücre hattı üzerinde çalışılan örneklerin sitotoksisite değerlendirmeleri sonucunda sitotoksik etki gösteren örnekler arasında sadece 7-metoksi izoarnottinin 4'-O-β-ᴅ-glukopiranozit bileşiğinin etkisi selektif bulunmuştur.

Abstract:
The genus Prangos Lindl. (Apiaceae) is represented by 45 taxa in the world, and by 21 taxa in the flora of Turkey, 13 of which are endemic. In traditional folk medicine, aerial parts of the plant are used as carminative and stimulant whereas the roots are benefitted as aphrodisiac, antihemorrhoid and antispasmodic. Coumarins draw the attention as the major components of the genus in the phytochemical studies. In bioactivity studies, the antibacterial, antioxidant, vasodilator, cytotoxic and central nervous system effects of these taxa become prominent.
In this study, the secondary metabolites contents of n-hexane, chloroform and methanol extracts from the roots of endemic Prangos uechtritzii Boiss. & Hausskn. and endemic Prangos heyniae H.Duman & M.F. Watson are investigated. Structures of isolated compounds by open column, vacuum liquid, thin layer, preparative thin layer chromatographies and by precipitation are established using spectroscopic methods (1D and 2D NMR, MS etc.). As a result of isolation process, 17 molecules in total, 6 simple coumarins, 7 furanocoumarins, 1 pyranocoumarin, 1 coumarin glycoside and 2 polyacetylenic compounds were isolated from P. uechtritzii; 8 molecules in total, 2 new coumarin glycosides, 1 simple coumarin, 2 furanocoumarin, 1 furanocoumarin glucoside, 1 benzofuran glucoside and 1 isopropyl glycoside were obtained from P. heyniae. Two of isolated coumarin glycosides (7-methoxy isoarnottinin 4'-O-β-ᴅ-glucopyranoside and 7-methoxy isoarnottinin 4'-O-β-ᴅ-rutinoside) are brought in to the science world as new compounds through this study. Also panaxynol, falcarindiol, 6-formyl umbelliferon, decursinol, adicardin, 1-Methylethyl 6-O-D-apio-β-ᴅ-furanosyl-β-ᴅ-glucopyranoside and cnidioside A have been obtained from the genus Prangos for the first time.
The relaxant effects of the plant extracts and osthole were investigated by isolated organ bath experiments. All the extracts (10-7-10-4 g/mL) provide relaxation in a dose-dependent manner. Among the extracts, the chloroform extracts have been found as the most active ones. P. heyniae chloroform extract has shown more relaxation than P. uechtritzii chloroform extract. P. heyniae chloroform extract
VI
relaxed penile tissue by increasing NO and H2S production, while P. uechtritzii chloroform extract has shown this effect by decreasing calcium intake. Osthole (10-7-10-4 M), one of the major components of P. heyniae, relaxed mice penile tissue in a dose-dependent manner. In addition, in vitro tyrosinase, acetylcholinesterase-butyrylcholinesterase inhibition and cytotoxicity experiments were carried out with plant extracts and their isolated compounds. P. heyniae methanol extract had tyrosinase inhibitor effect, P. heyniae chloroform extract had acetylcholinesterase inhibitor effect. Among the extracts tested, P. uechtritzii chloroform extract was found to be the strongest inhibitor of butyrylcholinesterase. Among the isolated compounds, imperatorin and falcarindiol showed the most effective butyrylcholinesterase inhibitor activity. As a result of the cytotoxicity evaluations of the samples performed on 5 different cell lines by WST-1 method, among the samples showing cytotoxic effects, the effect of 7-methoxy isoarnottinin 4'-O-β-ᴅ-glucopyranoside was only selective.