İki endemik sideritis türü üzerinde fitokimyasal ve biyoaktivite çalışmaları
Phytochemical and bioactivity studies on two endemic sideritis species
Yazar: RÜMEYSA YÜCER
Danışman: PROF. DR. GÜLAÇTI TOPÇU
Bezm-i Alem Vakıf Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Farmakognozi ve Doğal Ürünler Kimyası Ana Bilim Dalı / Farmakognozi ve Doğal Ürünler Kimyası Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology
Dizin: Bitki özütü = Plant extract ; Dağ çayı = Mountain tea ; Endemikler = Endemics ; Farmakognozi = Pharmacognosy ; Fitokimya = Phytochemical ; Fitokimyasallar = Phytochemicals ; Kromatografi-sıvı = Chromatography-liquid ; Sideritis = Sideritis ; Sitotoksisite = Cytotoxicity

Özet:
Bu çalışmada ülkemiz için yüksek endemizm gösteren Sideritis cinsine ait iki tür olan Sideritis congesta P.H. Davis et Hub.-Mor. ve Sideritis stricta Boiss. & Heldr. apud Bentham için fitokimyasal ve biyoaktivite çalışmaları yürütülmüştür.
İki bitkinin topraküstü kısımlarından maserasyon ile metanol (MeOH) ekstreleri ayrı ayrı hazırlanmış, ardından sıvı-sıvı geri-ekstraksiyon ile petrol eteri (PE), diklorometan (DCM), etilasetat (EtOAc) ve butanol (BuOH) ekstreleri elde edilmiştir. 
Seçilen ekstrelerde (MeOH, PE, DCM ve BuOH) sitotoksik aktivite WST-1 hücre proliferasyon testi ile MCF-7 ve MDA-MB-231 meme kanseri hücre hatları ile MCF-10A fibrokistik meme epitelyal hücre hattında test edilmiştir. Test edilen ekstreler içinde S. congesta için DCM ekstresi, S. stricta için DCM ve PE ekstreleri diğer ekstrelerden daha aktif olarak gözlenmiştir. 
S. stricta BuOH ekstresi, tüm ekstreler içinde en yüksek ekstraksiyon verimine sahip olduğu için ve S. congesta DCM ekstresi diğer ekstrelerden daha aktif bulunduğu için çeşitli kromatografik yöntemlerle saflaştırma işlemine tabi tutulmuştur. S. congesta DCM ekstresinden linearol, 7-epikandikandiol ve foliol; S. stricta BuOH ekstresinden ise  4'-O-metilhipolaetin-7-O-[6'''-O-asetil- β-D- allopiranozil -(1→2)- 6''-O-asetil]- β-D-  glikopiranozit (F1), izoskutellerain-7-O-[6′′′-O-asetil-β-D-allopiranozil-(1→2)-6′′-O-asetil-β-D-glikopiranozit] (F2), 4′-O-metilizoskutellerain-7-O-[6′′′-O-asetil- β-D-allopiranozil -(1→2)-6′′-O-asetil- β-D- glikopiranozit] (F3), 3'-O-metilhipolaetin-7-O-[6'''-O-asetil- β-D- allopiranozil-(1→2)-6''-O-asetil- β-D- glikopiranozit] (F4), saflaştırılmıştır. Saflaştırılan maddelerin yapı tayini 1D ve 2D-NMR ile MS spektroskopik yöntemleri kullanılarak yapılmıştır.
Sıvı-sıvı ekstraksiyonla elde edilmiş PE, DCM, EtOAc ve BuOH ekstrelerinde fenolik maddelerin tespiti ve miktar tayini LC-HRMS ile gerçekleştirilmiştir. Her iki bitkinin alt ekstrelerinin analizi en zengin fenolik madde içeriğinin EtOAc ve müteakiben BuOH ekstrelerinde olduğunu göstermiştir. S.congesta ekstrelerinde p-kumarik asit ve verbaskozit, S. stricta eksrelerinde ise verbaskozit ve klorojenik asit yüksek miktarda saptanmıştır.
S. congesta DCM ekstresinden izole edilen linearol ve 7-epikandikandiol maddeleri için WST-1 testi gerçekleştirilmiş ve ekstrede linearolün yüksek miktarda bulunmasına rağmen aktivite göstermediği, dolayısıyla ekstrenin aktivitesinden sorumlu olmadığı, buna karşın 7-epikandikandiol 72 saat inkübasyon ile MCF-7, MDA-MB-231 ve MCF-10A hücre hatlarında orta-iyi derecede aktivite gösterdiği bulunmuştur (IC50 değerleri sırasıyla 12.39, 31.96 ve 11.90 µM bulunmuştur). 
Saflaştırılmış diterpenler (linearol, foliol ve 7-epikandikandiol) ile F2, F3 ve F4 flavonoid glikozitlerinde sitotoksik aktivite tayini resazurin testi ile CCRF-CEM ve çoklu ilaca dirençli CEM/ADR5000 lösemi hücre hatları kullanılarak da yapılmıştır. Flavonoid glikozitleri seçilen hücre hatları üzerinde aktif bulunmazken test edilen diterpenlerden en aktifi 7-epikandikandiol olarak saptanmıştır (IC50 değeri her iki hücre hattı için sırasıyla 16.83 ± 1.00 µM ve 31.52 ± 3.00 µM).
Tez kapsamında Sideritis congesta, Zingiber officinale (zencefil), Tilia sp. (ıhlamur) ve Cinnamomum sp.  (tarçın) bitkilerinin ekstreleri kullanılarak şurup formülasyonu hazırlanmış ve formülasyona giren bitkilerin geleneksel kullanımları doğrultusunda üst solunum yolları enfeksiyonu ile  ilişkili semptomların azaltılmasında kullanılabileceği belirtilmiştir.

Abstract:
In this thesis study, phytochemical and bioactivity studies were carried out on Sideritis congesta P.H. Davis et Hub-Mor and Sideritis stricta Boiss. & Held. apud Bentham, two species belonging to Sideritis genus, which has a high endemism ratio for our country.
The aerial parts of the two species were first macerated with methanol (MeOH) separately to get the main extracts. Then the main extracts were subjected  to liquid - liquid re-extraction to get the sub-extracts of petroleum ether (PE), dichloromethane (DCM), ethyl acetate (EtOAc) and butanol (BuOH). 
Cytotoxic activity in selected extracts (MeOH, PE, DCM and BuOH) was tested using WST-1 cell proliferation assay on MCF-7 and MDA-MB-231 breast cancer cell lines and MCF-10A fibrocystic breast epithelial cell line. Comparison of IC50 values showed that DCM extract for S. congesta, DCM and PE extracts for S. stricta had more antiproliferative activity than the rest extracts.
Since S. stricta BuOH extract had the highest extraction yield among all extracts and S. congesta DCM extract was found to be more active than other extracts, they were subjected to isolation by column and thin layer chromatography techniques. Linearol, 7-epicandicandiol, and foliol were isolated from S. congesta  dichloromethane extract while four flavonoid glycosides 4′-O-methylhypolaetin 7-O-[6′′′-O-acetyl-β-D-allopyranosyl-(1 → 2)- 6″-O-acetyl-β-D-glucopyranoside] (F1), isoscutellarein 7-O-[6′′′-O-acetyl-β-D-allopyranosyl-(1 → 2)- 6″-O-acetyl-β-D-glucopyranoside] (F2), 4′-O-methylisoscutellarein 7-O-[6′′′-O-acetyl-β-D-allopyranosyl-(1 → 2)- 6″-O-acetyl-β-D-glucopyranoside] (F3), 3′-O-methylhypolaetin 7-O-[6′′′-O-acetyl-β-D-allopyranosyl-(1 → 2)- 6″-O-acetyl-β-D-glucopyranoside] (F4) were isolated from S. stricta butanol extract. Structure elucidation of the isolated compounds was made with 1D- and 2D NMR and MS techniques.
By using LC-HRMS, identification and quantification of phenolic compounds was performed in the PE, DCM, EtOAc and BuOH extracts obtained by liquid-liquid extraction. EtOAc extracts followed by BuOH extracts were found to have high concentrations of phenolic content in both species. While p-coumaric acid and verbacoside were found to be in large quantities in S. congesta extracts, S. stricta extracts were rich in verbascoside and chlorogenic acid, in general.
WST-1 test is also performed for linearol and 7-epicandicandiol isolated from S. congesta DCM extract. Although linearol was present to be high quantities in S. congesta DCM extract, it was not found to be active on the tested cell lines, showing that the activity of DCM extract can not be attributed to linearol. In contrast 7-epicandicandiol showed moderate activity on MCF-7, MDA-MB-231 and MCF-10A cell lines after 72 hours of incubation (IC50 values were found to be 12.39, 31.96 and 11.90 µM, respectively).
Cytotoxic activity assay in purified diterpenes (linearol, 7-epicandicandiol and foliol) and F2, F3 and F4 flavonoid glycosides was performed by means of resazurin assay on CCRF-CEM and multi-drug resistant CEM/ADR5000 leukemia cell lines. The flavonoid glycosides were not found to be active on the selected cell lines, however 7-epicandicandiol among the three kaurene diterpenes was found to be the most active diterpene (IC50 16.83 ± 1.00 µM and 31.52 ± 3.00 µM for two cell lines, respectively).
Within the scope of the thesis by using the extracts of Sideritis congesta, Zingiber officinale (ginger), Tilia sp. (linden) and Cinnamomum sp. (cinnamon) a syrup formulation was prepared. In accordance with the traditional usage of the plants in the formulation the syrup can be used to reduce the symptoms of upper respiratory tract infections.