Biyolojik aktif doğal bileşiklerin ege denizi'nden toplanmış denizhıyarı türü holothurıa tubulosa'dan izolasyonu, saflandırılması ve yapı tayini
Isolation, purification and structural determination of biologically active natural compounds from sea cucumber holothuria tubulosa from aegean sea
Yazar: GÜLCE GUCUR
Danışman: DOÇ. DR. NAZLI SARIKAHYA
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Denizhıyarları ya da diğer ismiyle denizpatlıcanları omurgasız deniz hayvanlarıdır. Dünya denizlerinde 1200'e yakın denizhıyarı türü bulunmaktadır. Holothuroidea sınıfına dâhil olan bu canlılardan, Ege Denizi ve Akdeniz'de 37 tür dağılım göstermektedir. Ülkemizde denizhıyarlarının yetiştirilmesi ile ilgili pek çok yeni çalışma olmasına rağmen, detaylı bir izolasyon, saflandırma ve yapı tayini çalışması yapılmamıştır. Tüm dünyada ise son yıllarda deniz hıyarları üzerinde çok sayıda izolasyon, saflandırma ve yapı tayini çalışmaları yapılmış ve farklı yapıda yeni bileşikler özellikle biyolojik aktif saponinler literatüre kazandırılmıştır. 
Bu amaçla, ülkemizde Ege Denizi'nde yaygın olarak bulunan denizhıyarı türü Holothuria tubulosa üzerinde ileri kimyasal ve biyolojik çalışmalar amaçlanmıştır.  Çeşme-Ildır lokasyonundan tür tayini yapıldıktan sonra, toplanan H. tubulosa türü uygun ortamda kurutularak, öğütülmüş ve ardından sekonder metabolitlerce zengin olan n-butanol ekstresi hazırlanmıştır. Daha sonra bu ekstre üzerinde yürütülen bir seri kimyasal ve kromatografik işlemler sonrası 1'i glikozit olan 2 sterol bileşik, 2 serebrosit ve 3 adet saponin bileşiği izole edilip, saflandırılmıştır. Elde edilen saf bileşiklerin yapıları 1 ve 2 boyutlu NMR analizi gibi ileri spektroskopik  yöntemler ile belirlenmiştir. Saflandırılan sekonder metabolitlerin sitotoksik ve apoptoz etkileri in vitro ortamda insan akciğer fibroblast (CCD-34LU), insan prostat adenokarsinomu (PC-3), insan pankreas epitelioid karsinoma (PANC-1), insan alveoler adenokarsinoma (A549) ve glioblastoma (U87MG) hücre hatlarında MTT yöntemi ile incelenmiştir. Saflandırılıp yapısı kesinleştirilen holothurin B  isimli saponinin Panc-1 ve PC3 hücrelerinde sitotoksik aktiviteyle çok güçlü apoptozu indüklediği görülmüştür. Bu sonuçlar dikkate alındığında; kanser tedavisinde kullanılabilecek aday bir saponin olarak ileri çalışmaların planlanması için madde büyük bir potansiyele sahiptir. Bu tez çalışması ile ülkemiz denizlerinde yaşayan deniz canlısından izole edilmiş tamamen yerli ve yüzde yüz doğal saponini içeren ilaç formülasyonu prostat ve pankreas kanseri ilaç formülasyonlarında ilk kez kullanılabilecektir.

Abstract:
Sea cucumbers are invertebrate marine animals. There are close to 1200 species of sea cucumbers in the world's seas. These creatures, which are included in the Holothuroidea class, 37 species are distributed in the Aegean Sea and the Mediterranean. Although there are many new studies on the cultivation of sea cucumbers in our country, a detailed isolation, purification and structural elucidation study has not been carried out. In recent years, many isolation, purification and structure determination studies have been carried out on sea cucumbers all over the world, and new compounds with different structures, especially biologically active saponins, have been brought to the literature.
For this purpose, advanced chemical and biological studies were aimed on the sea cucumber species Holothuria tubulosa, which is common in the Aegean Sea in our country. After the species determination was made from Çeşme-Ildır location, the collected H. tubulosa species was dried in the appropriate environment, ground, and then n-butanol extract, which is rich in secondary metabolites, was prepared. Then, after a series of chemical and chromatographic processes on this extract, 2 sterol compounds 1 of which is a glycoside, 2 cerebrosides and 3 saponins, were isolated and purified. The structures of the pure compounds were determined by advanced spectroscopic methods such as 1D and 2D NMR analysis. Cytotoxic and apoptotic effects of purified secondary metabolites were examined in vitro on human lung fibroblast (CCD-34LU), human prostate adenocarcinoma (PC-3), human pancreatic epithelioid carcinoma (PANC-1), human alveolar adenocarcinoma (A549) and glioblastoma (U87MG) cells by MTT. It was observed that the saponin named holothurin B, which was purified and structured, induced very strong apoptosis with cytotoxic activity in Panc-1 and PC3 cells. Considering these results; the substance has great potential for planning further studies as a candidate saponin for use in cancer therapy. With this thesis, a drug formulation containing completely native and 100% natural saponin isolated from sea creatures living in the seas of our country will be used for the first time in prostate and pancreatic cancer drug formulations.