Antiproliferative, antioxidant and anti-inflammatory activity of quinones, terpenoids and their derivatives

Abstract

Plant compounds play an important role in human medicine. They are a source of new drugs or serve as an inspiration for drugs' development. This thesis presents a study about syntheses of derivatives and biological activities of two groups of natural products, quinones and terpenoids. Terpenoids are plant secondary metabolites which are known for their antimicrobial, anti-inflammatory and anti-tumoral activities. We have focused on two representatives, paclitaxel and carvacrol. GnRH-paclitaxel anti-tumor conjugates potentially suitable for targeted delivery to cancer cells were prepared. Their antiproliferative activities in vitro were evaluated on MCF-7 cancer cell line and cytotoxicity in rat hepatocytes. Carvacrol and its derivative were tested for its possible anti- inflammatory effect, which was assessed in vitro as their potential to inhibit prostaglandin E2 biosynthesis via cyclooxygenase pathway. Quinones, other targets of the thesis, are well-known for biological activities similar to terpenoids. Thymoquinone, juglone and their derivatives were tested in vitro as inhibitors of cyclooxygenases and 5-lipoxygenase. Derivatives of juglone were prepared to help us to suggest structure-activity relationship of this compound. Thymoquinone and its derivatives were evaluated for their antioxidant capacity...

Přírodní látky hrají v medicíně důležitou roli. Jsou zdrojem nových léčiv nebo slouží jako inspirace pro jejich vývoj. Tato práce se zabývá přípravou derivátů a studiem biologických aktivit dvou skupin přírodních látek, chinonů a terpenoidů. Terpenoidy jsou rostlinné sekundární metabolity, které jsou známé pro antimikrobiální, protizánětlivou a protinádorovou aktivitu. Zaměřili jsme se na dva zástupce, paklitaxel a karvakrol. Byly připraveny konjugáty paklitaxelu s analogy hormonu GnRH, potenciálně vhodné pro cílené směrování cytostatika do nádorových buněk. Jejich antiproliferativní účinek in vitro byl vyhodnocen na nádorové buněčné linii MCF-7 a cytotoxicita v potkanních hepatocytech. U karvakrolu a jeho derivátu byla testována protizánětlivá aktivita in vitro jako schopnost těchto látek inhibovat syntézu prostaglandinu E2 cyklooxygenázovou cestou. Chinony, které byly dalším cílem disertační práce, jsou známé pro podobné biologické účinky jako terpenoidy. Thymochinon, juglon a jejich deriváty byly testovány in vitro jako inhibitory cyklooxygenáz a 5-lipoxygenázy. Byly připraveny deriváty juglonu, které pomohly objasnit vztah mezi protizánětlivou aktivitou in vitro a strukturou této látky. U thymochinonu a jeho derivátů byla sledována antioxidační kapacita DPPH a ORAC testem, jako schopnost těchto látek...