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Bioassay guided fractionation for the isolation of cytotoxic compounds from a Caribbean marine sponge
Heidelinde Fischer
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Brigitte Kopp
DOI
10.25365/thesis.16788
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29414.80950.213665-0
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Meeresschwämme (Porifera) stellen eine reiche Quelle neuartiger pharmakologisch aktiver Verbindungen dar. Ein großer Teil davon zeigt zytotoxische Eigenschaften, weshalb diese Substanzen als potenzielle Antitumor-Wirkstoffe gelten. Ziel dieser Arbeit war, die toxische Komponente eines Meeresschwamm-Extrakts zu isolieren, welcher zuvor aus einem Set von Extrakten mittels Toxizitäts-Screening ausgewählt wurde. Dazu wurden aufgereinigte Ethanol-Extrakte von 40 karibischen Meeresschwämmen, die durch Extraktion mit dem Lösungsmittelgemisch CH2Cl2/MeOH (1:1) gewonnen und mittels Vakuum-Flüssigchromatographie (VLC) aufgereinigt wurden, anhand eines Bioassays (brine shrimp lethality assay, BSLA) auf Zytotoxizität getestet. Mit dem BSLA, welcher in Form eines Mikroplatten-Assays durchgeführt wurde, konnte die Toxizität der Extrakte gegenüber Artemia salina (Salinenkrebs)-Larven bestimmt und LC50 Werte anhand der Probit-Analyse berechnet werden. Der Extrakt mit der stärksten toxischen Aktivität, gewonnen von einem Meeresschwamm der Ordnung Haplosclerida, zeigte einen LC50-Wert von 94 µg/ml und wurde mittels Bioassay-geleiteter Fraktionierung näher untersucht. Die Isolierung der toxischen Komponente des ausgewählten Meeresschwamm-Extrakts erfolgte mit Hilfe verschiedener chromatographischer Methoden. Begonnen wurde mit einer Fraktionierung mittels VLC, und die weitere Auftrennung erfolgte anhand von Hochleistungs-Flüssigchromatographie (HPLC). Die Separation der einzelnen Komponenten wurde schließlich mit Hilfe des präparativen HPLC-Systems BioXplore© (Varian) erreicht. Die mit Hilfe von VLC und HPLC erhaltenen Fraktionen wurden im BSLA auf ihre Toxizität getestet und der Fraktionierungs-Prozess mittels Dünnschicht-chromatographie (TLC) überprüft. Basierend auf den Ergebnissen des BSLA konnte eine spezifische BioXplore©-Fraktion als die toxische Komponente des untersuchten Meeresschwamm-Extrakts identifiziert werden. Diese Arbeit stellte die Grundlage für die Strukturaufklärung der zytotoxischen Verbindung dar, welche an der Bioprospecting Strategic Action Unit von INBio in einer weiteren Studie durchgeführt wird.
Abstract
(Englisch)
Marine sponges (Porifera) comprise a rich source of novel pharmacologically active compounds. A major part of them shows cytotoxic properties, hence, these substances are potential antitumor agents. The aim of this study was the isolation of the toxic component from a selected sponge extract after preliminary screening a potential toxic activity of a set of marine sponges. Therefore, purified ethanol extracts of 40 Caribbean marine sponges, which were obtained by ultrasonic-assisted solvent extraction with CH2Cl2/MeOH (1:1) and purified via vacuum liquid chromatography (VLC), were tested applying the brine shrimp lethality assay (BSLA). The BSLA, which was carried out as a microplate assay, allowed to determine the toxicity of the marine sponge extracts against Artemia salina (brine shrimp) larvae and also, to calculate LC50 values via probit analysis. The extract with the highest toxic activity, which was obtained from a marine sponge of the order Haplosclerida, showed an LC50 value of 94 µg/ml and was further investigated via bioassay guided fractionation. The isolation of the toxic component from the selected sponge extract was performed by various chromatographic methods. VLC was applied for initial fractionation, and further separation was carried out via high-performance liquid chromatography (HPLC). The fractionation of the individual components was finally achieved by means of the preparative HPLC system BioXplore© (Varian). The individual fractions obtained by VLC and HPLC were tested for their toxicity via the BSLA. Further, thin layer chromatography (TLC) was used to monitor the fractionation processes. Based on the results obtained by the BSLA, one specific BioXplore©-fraction was identified as the toxic component of the investigated sponge extract. This study was considered as a highly important basic work for further structural elucidation of the compound of interest, which is being accomplished at the Bioprospecting Strategic Action Unit of INBio.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Fractionation of natural products brine shrimp lethality assay Artemia salina cytotoxic agents marine sponges
Schlagwörter
(Deutsch)
Fraktionierung von Naturprodukten Salinenkrebs-Letalitätsassay Artemia salina zytotoxische Wirkstoffe Meeresschwämme
Autor*innen
Heidelinde Fischer
Haupttitel (Englisch)
Bioassay guided fractionation for the isolation of cytotoxic compounds from a Caribbean marine sponge
Paralleltitel (Deutsch)
Bioassay-geleitete Fraktionierung zur Isolierung zytotoxischer Verbindungen eines karibischen Meeresschwammes
Publikationsjahr
2011
Umfangsangabe
75 S. : Ill.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Brigitte Kopp
AC Nummer
AC08838004
Utheses ID
15044
Studienkennzahl
UA | 449 | | |