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Quantification of sanggenons from white mulberry root bark extracts and murine biomatrices after oral administration
Sabrina Lag
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Pharmazie
Betreuer*in
Judith Maria Rollinger
DOI
10.25365/thesis.71425
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-17416.49098.787922-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Das Influenzvirus ist weltweit für zahlreiche schwere Atemwegserkrankungen und Todesfälle jedes Jahr verantwortlich. Im Falle einer Sekundärinfektion, z. B. mit Streptococcus pneumoniae, führt der Synergismus von Virus und Bakterien zu schweren gesundheitlichen Komplikationen. Daher könnte ein dualer Mechanismus, der sowohl antivirale als auch antibakterielle Eigenschaften aufweist, die Morbiditäts- und Mortalitätsrate senken. Prenylierte Flavonoide, insbesondere die in der Wurzelrinde von Morus alba L. enthaltenen komplexen Diels-Alder-Addukte, haben sich in in vitro Studien als duale Inhibitoren erwiesen und sind vielversprechende Kandidaten, um den tödlichen Synergismus von Influenzavirus und S. pneumoniae auch in vivo zu unterbrechen. Die vorliegende Masterarbeit befasst sich mit zwei Projekten. Das erste Projekt konzentriert sich auf die Quantifizierung von Diels-Alder-Addukten, insbesondere Kuwanon L130A [1], Sanggenon D [2], Sanggenon B [3], Sanggenon G [4], Sanggenon O [5], Sanggenon E [6], Sanggenon C [7] mit Hilfe der Ultra-Hochleistungsflüssig-Chromatographie (UPLC) in Spezialextrakten der weißen Maulbeerwurzelrinde, die mittels „accelerated solvent extraction“ (ASE) oder mit überkritischen Lösungsmitteln (SFE) hergestellt wurden. Insgesamt wurde gezeigt, dass die SFE Extrakte bis zu 20% Diels-Alder-Addukte enthalten, während in ASE Extrakten ein Gesamtgehalt von mehr als 30% erreicht wurde. Weitere SFE Extrakte wurden mit lebensmittelgeeigneten Lösungsmitteln wie Ethanol-Wasser-Gemischen in unterschiedlichen Verhältnissen hergestellt. Hierbei konnte der Sanggenongehalt aber nicht weiter als bis ca 20% gesteigert werden. Im zweiten Projekt wurden Gewebeanalysen eines oral verabreichten ASE Spezialextrakts (MAC130LS), der stark mit Diels-Alder-Addukten aus der Maulbeere angereichert ist, mit einem UHPLC/DAD-ESI-MS/MS-System durchgeführt. Ein Extraktionsprotokoll für die beiden Hauptbestandteile [2] und [7] mittels methanolischer Fällung (-70°C, insgesamt 2 Stunden Inkubation) wurde entwickelt und validiert. Um das Vorhandensein von [2] und [7] in Gewebeproben (Leber, Lunge und Milz) zu bestätigen, wurde ein Vergleich mit den Fragmentierungsmustern der Reinsubstanzen mittels MS/MS durchgeführt. Zusammenfassend zeigen die analytischen Ergebnisse, dass die orale Bioverfügbarkeit des weißen Maulbeerbaumwurzelrindenextraktes, der 30% Diels-Alder-Addukte enthält, zu gering für eine ausreichende antivirale Wirkung ist. Weitere Untersuchungen zu alternativen Applikationswegen im Hinblick auf die beste antivirale und antibakterielle Wirksamkeit sind Thema zukünftiger Studien.
Abstract
(Englisch)
The influenza virus is responsible for numerous severe respiratory illnesses and deaths worldwide every year. In case of a secondary infection, e.g. with Streptococcus pneumoniae, the synergism of the virus and bacteria leads to severe health complications. Therefore, a dual mechanism of both antiviral and antibacterial properties could decrease morbidity and mortality rates. Prenylated flavonoids, particularly the complex Diels-Alder-type adducts contained in the root bark of Morus alba L., have been shown previously to act as dual inhibitors in in vitro studies and are promising candidates to disrupt the lethal synergism of influenza virus and S. pneumoniae in vivo. This master thesis deals with two research projects. The first focuses on the quantification of Diels-Alder-type adducts, in particular kuwanon L130A [1], sanggenon D [2], sanggenon B [3], sanggenon G [4], sanggenon O [5], sanggenon E [6], sanggenon C [7] by using ultra-performance liquid chromatography (UPLC) in specialized accelerated solvent extracts (ASE) and in supercritical fluid extracts (SFE) of the white mulberry root bark. Overall, the SFE extracts were shown to contain up to 20% Diels-Alder-type adducts, whereas in the ASE extracts a total content of more than 30% was obtained. Further SFE extracts were prepared using food grade solvents such as ethanol-water mixtures in different ratios. However, the aim of obtaining an even higher sanggenon enrichment could not be achieved (total sanggenon content >20%). In the second research project, tissue analyses of an orally applied specialized ASE extract (MAC130LS) highly enriched in mulberry Diels-Alder-type adducts, were carried out using an UHPLC/DAD-ESI-MS/MS system. An extraction protocol for the two major constituents [2] and [7] using methanolic precipitation (-70°C, incubated for 2 h in total) was developed and validated. Finally, to confirm the presence of [2] and [7] in tissue samples (liver, lung and spleen), a comparison with the fragmentation patterns of the pure substances by MS/MS was performed. To summarize, the analytical results show that the oral bioavailability of a white mulberry root bark extract containing 30% Diels-Alder-type adducts, is insufficient for reaching an antiviral effect. Further research on alternative application routes with respect to the best antiviral and antibacterial efficacy is subject of future studies.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
antiviral antibakteriell prenylierte Flavonoide Diels-Alder Addukte in vivo weiße Maulbeerbaumwurzelrinde orale Applikation Gewebeanalysen
Schlagwörter
(Englisch)
antiviral antibacterial prenylated flavonoids Diels-Alder adducts in vivo white mulberry root bark oral administration tissue analyses
Autor*innen
Sabrina Lag
Haupttitel (Englisch)
Quantification of sanggenons from white mulberry root bark extracts and murine biomatrices after oral administration
Paralleltitel (Deutsch)
Quantifizierung von Sanggenonen aus Extrakten der weißen Maulbeerbaumwurzelrinde und murinen Biomatrices nach oraler Verabreichung
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
66 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Judith Maria Rollinger
Klassifikation
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.00 Naturwissenschaften allgemein: Allgemeines
AC Nummer
AC16559631
Utheses ID
62873
Studienkennzahl
UA | 066 | 605 | |