scholarly journals Τεχνολογική βελτιστοποίηση βιοδραστικών ναφθοκινονών

2014 ◽  
Author(s):  
Στυλιανή Τσερμεντσελή
Keyword(s):  

Η αλκαννίνη (Α), η σικονίνη (Σ) και τα παράγωγά τους αποτελούν φαρμακευτικές ουσίες με πολλαπλές και σημαντικές βιολογικές δράσεις. Στα πλαίσια της παρούσας διδακτορικής διατριβής μελετήθηκαν τρεις πυλώνες των ουσιών αυτών, η Χημεία, η Βιολογία καθώς και η ανάπτυξη νέων Τεχνολογικών εφαρμογών αυτών. Έτσι, πραγματοποιήθηκε για πρώτη φορά συγκριτική μελέτη πέντε τεχνικών εκχύλισης (εκχύλιση με διάταξη Soxhlet, υπερήχους, υποκρίσιμη, υπερκρίσιμη και εκχύλιση με μικροκύματα) ριζών του φυτού Alkanna tinctoria, χρησιμοποιώντας δύο δείγματα ριζών και διαφορετικές συνθήκες εκχύλισης, αξιολογώντας την απόδοση του προκαταρκτικού εκχυλίσματος και τις συνολικές ποσότητες σε δραστικές ύλες (μονομερείς και διμερείς Α/Σ). Τα αποτελέσματα που προέκυψαν απέδειξαν διαφορετικά πλεονεκτήματα/μειονεκτήματα για την κάθε μέθοδο, οδηγώντας στο συμπέρασμα ότι η επιλογή της κατάλληλης τεχνικής εκχύλισης εξαρτάται κυρίως από την τελική εφαρμογή του προκαταρκτικού εκχυλίσματος. Στη συνέχεια οι Α/Σ και τα παράγωγά τους αξιολογήθηκαν ως προς την αντιοξειδωτική τους δράση, με χρήση δύο in vitro πειραματικών πρωτόκολλων, τη Δοκιμή Αποχρωματισμού της Κροκίνης (CBA) και τη δοκιμή δέσμευσης της DPPH● κατάλληλα τροποποιημένη για την αξιολόγηση έγχρωμων ενώσεων. Τα αποτελέσματα που προέκυψαν, συνέβαλλαν στην αξιολόγηση των δομικών χαρακτηριστικών των μορίων που συνεισφέρουν στην ικανότητα δέσμευσης ελευθέρων ριζών (σχέση δομής-δραστικότητας, SAR). Ισχυρότερη δράση εμφάνισε η ναφθαζαρίνη, ακολούθησαν οι Α/Σ με παρόμοια μεταξύ τους δραστικότητα. Η απουσία του –ΟΗ στην πλευρική αλυσίδα οδήγησε σε σημαντική μείωση της δραστικότητας (δεοξυ-σικονίνη). Τέλος, η εστεροποίηση του πλευρικού –ΟΗ φάνηκε να εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, όπως φαινόμενα στερεοχημικής παρεμπόδισης και πολικότητας. Επιπρόσθετα, σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η τεχνολογική αξιοποίηση και η βελτιστοποίηση ήδη υπαρχουσών τεχνολογιών για τις ενώσεις αυτές. Έτσι, παρασκευάστηκαν και χαρακτηρίστηκαν Μοριακά Αποτυπωμένα Πολυμερή (MIPs) σικονίνης, με χρήση βασικού και όξινου μονομερούς. Τα αποτελέσματα έδειξαν την επιτυχή αποτύπωση της ουσίας αυτής και τη λειτουργία των MIPs ως εκλεκτικά προσροφητικά για τον καθαρισμό και την απομόνωση της σικονίνης από εμπορικά δείγματα, εκχυλίσματα και πολύπλοκα μίγματα. Επίσης παρατηρήθηκε καλύτερη συμπεριφορά του MIP με όξινο λειτουργικό μονομερές (MAA; MIP1) σε πολικές συνθήκες και αποδοτικότερη συμπεριφορά του MIP με βασικό λειτουργικό μονομερές (DEAEMA; MIP2) σε μη-πολικές συνθήκες με ανακτήσεις κατά την εφαρμογή της SPE έως και πάνω από 72%. Τέλος, παρασκευάστηκαν και χαρακτηρίστηκαν συμβατικά και σταθεροποιημένα λιποσώματα σικονίνης με χρήση του λιπιδίου DOPC καθώς και μίγματα λιπιδίων με το αρνητικά φορτισμένο λιπίδιο DSPG. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η σικονίνη εγκλείστηκε με επιτυχία τόσο στα συμβατικά όσο και στα σταθεροποιημένα λιποσωμιακά συστήματα, εμφανίζοντας αρκετά υψηλά ποσοστά εγκλεισμού αυτής, μικρά μέσα μεγέθη σωματιδίων, καθώς και ικανοποιητικές τιμές ζ-δυναμικού και προφίλ αποδέσμευσης. Τέλος πραγματοποιήθηκε μελέτη σταθερότητας αυτών για 28 μέρες στους 4οC, αποδεικνύοντας ικανοποιητική σταθερότητα των λιποσωμάτων στα πλαίσια όλων των παραμέτρων. Η προσθήκη του φορτισμένου λιπιδίου DSPG, στις περισσότερες περιπτώσεις, βελτίωσε τα φυσικοχημικά και φαρμακευτικά χαρακτηριστικά των λιποσωμάτων, παρατηρήθηκε όμως ότι εξαρτάται από τον τύπο του λιπιδίου στο οποίο προστίθεται.

2010 ◽  
Author(s):  
Αιμίλιος Λάλλας
Keyword(s):  

Εισαγωγή: Η χημειοπροφύλαξη του καρκίνου του δέρματος αποτελεί αντικείμενο ιδιαίτερου ερευνητικού ενδιαφέροντος, καθώς πολλές ουσίες έχουν μελετηθεί αναφορικά με την πιθανή χημειοπροστατευτική τους δράση. Η σικονίνη είναι μία ναφθοκινόνη που παράγεται από τις ρίζες του φυτού alkanna tinctoria και άλλων φυτών της ίδιας οικογένειας. Η σικονίνη διαθέτει επουλωτικές, αντιμικροβιακές, αντιφλεγμονώδεις, αντιοξειδωτικές και κυτταροτοξικές ιδιότητες που έχουν μελετηθεί σε in vitro και in vivo συστήματα. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν να διερευνηθεί ή πιθανή χημειοπροφυλακτική δράση της σικονίνης στην χημική καρκινογένεση του δέρματος πειραματοζώων. Υλικά και μέθοδοι: Τα πειραματόζωα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν μύες του είδους CD1 Swiss Albino. Για την πρόκληση της καρκινογένεσης χρησιμοποιήθηκε το δισταδιακό μοντέλο με ένα καρκινογόνο (9,10-διμέθυλοβενζο[α]ανθρακένιο) και έναν προαγωγέα της καρκινογένεσης (κρωτονέλαιο). Η σικονίνη χορηγήθηκε με τη μορφή ακετονικού διαλύματος και με τη μέθοδο της τοπικής επάλειψης. Τα πειραματόζωα χωρίστηκαν σε τρεις ομάδες. Στην πρώτη ομάδα εφαρμόστηκε μόνο το πρωτόκολλο καρκινογένεσης. Στη δεύτερη ομάδα εφαρμόστηκαν επιπλέον επαλείψεις του διαλύματος της σικονίνης, ενώ στην τρίτη ομάδα η δόση της σικονίνης ήταν διπλάσια. Για την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων πραγματοποιήθηκε μακροσκοπική εξέταση και καταγραφή των εμφανιζόμενων όγκων και στο τέλος του πειράματος ιστολογική εξέταση των όγκων και βιοχημικός υπολογισμός της μαλονικής διαλδεύδης (MDA), η οποία αποτελεί δείκτη της υπεροξείδωσης των λιπιδίων. Αποτελέσματα: Ο αριθμός των όγκων που εμφανίστηκαν στις ομάδες πειραματοζώων που εφαρμόστηκε η σικονίνη ήταν σημαντικά μικρότερος. Το ποσοστό των πειραματοζώων με όγκο ήταν για την πρώτη ομάδα 100%, ενώ για τις ομάδες που εφαρμόστηκε η σικονίνη 60% και 40% αντίστοιχα. Ο αριθμός των όγκων ανά πειραματόζωο ήταν 4,9, 1,2 και 0,5 αντίστοιχα για τις τρεις ομάδες. Επίσης, στις ομάδες στις οποίες εφαρμόστηκε η σικονίνη αναπτύχθηκαν λιγότεροι κακοήθεις όγκοι και ο βαθμός της δυσπλασίας των θηλωμάτων ήταν σημαντικά χαμηλότερος. Τέλος, η υπεροξείδωση των λιπιδίων ήταν μικρότερη στις ομάδες που εφαρμόστηκε η σικονίνη, τόσο στην περιοχή του όγκου, όσο και στην πέριξ του όγκου μακροσκοπικά υγιή περιοχή. Συμπεράσματα: Η σικονίνη έχει χημειοπροστατευτική δράση στην καρκινογένεση του δέρματος στο συγκεκριμένο μοντέλο. Η δράση αυτή είναι δοσοεξαρτώμενη. Η μείωση της οξειδωτικής δραστηριότητας που παρατηρήθηκε σε συνδυασμό με τις αντιφλεγμονώδεις ιδιότητες της σικονίνης μπορούν να εξηγήσουν το χημειοπροστατευτικό αποτέλεσμα.


1994 ◽  
Vol 13 (7) ◽  
pp. 406-410 ◽  
Author(s):  
Giovanni Mita ◽  
Carmela Gerardi ◽  
Antonio Miceli ◽  
Roberto Bollini ◽  
Pietro De Leo

2011 ◽  
Author(s):  
Κωνσταντίνος Κοντογιαννόπουλος

Η παρούσα διδακτορική διατριβή μελετά το σχεδιασμό, την ανάπτυξη και τον χαρακτηρισμό καινοτόμων συστημάτων μεταφοράς και αποδέσμευσης για τη βιοδραστική ουσία σικονίνη, αλκαννίνη και τα παράγωγά της, οι οποίες εμφανίζουν ισχυρή επουλωτική, αντιμικροβιακή, αντιφλεγμονώδη και αντικαρκινική δράση. Στόχος ήταν να συνδυαστούν οι βιολογικές ιδιότητες της φυσικών αυτών προϊόντων με τα πλεονεκτήματα που προσφέρουν τα συστήματα μεταφοράς φάρμακου, επιτυγχάνοντας ελεγχόμενη αποδέσμευση στην επιθυμητή περιοχή δράσης. Για το σκοπό αυτό, παρασκευάσθηκαν συμβατικά και σταθεροποιημένα λιποσωμιακά συστήματα, δενδριτικά συστήματα, καθώς και χιμαιρικά λιποσωμιακά συστήματα (συνδυάζοντας την δενδριτική με την λιποσωμιακή τεχνολογία) μεταφοράς και αποδέσμευσης για τη σικονίνη. Τέλος, παρασκευάσθηκαν νανοΐνες ηλεκτροστατικής ινοποίησης από διάφορα βιοαποκοδομήσιμα πολυμερή με δραστική ουσία σικονίνη ή μίγμα αλκαννίνης/σικονίνης και εστέρων τους, που απομονώθηκε από τις ρίζες του φυτού Alkanna tinctoria, ως σκεύασμα εξωτερικής χρήσης με επουλωτική και αντιμικροβιακή δράση. Για την παρασκευή των συμβατικών λιποσωμιακών σκευασμάτων χρησιμοποιήθηκαν δύο τύποι λιπιδίων (Egg-PC και DPPC) και διάφορες αρχικές συγκεντρώσεις σικονίνης. Το μέσο μέγεθος των σωματιδίων κυμαίνεται μεταξύ 120 και 280 nm, ενώ οι τιμές ζ-δυναμικού τους μεταξύ -4 mV έως -17 mV. Τα ποσοστά εγκλεισμού τους βρέθηκαν μεγαλύτερα από 60%, ενώ επιβεβαιώθηκε η επιθυμητή ελεγχόμενη αποδέσμευση της δραστικής ουσίας. Τέλος, τα παρασκευασθέντα δείγματα εμφάνισαν ικανοποιητική in vitro κυτταροτοξική δράση σε δύο καρκινικές σειρές (MCF7-καρκίνος του μαστού και SF268-γλοίωμα). Τα στερεοχημικά σταθεροποιημένα λιποσωμιακά συστήματα σικονίνης παρασκευάσθηκαν με τρεις τύπους λιπιδίων (Egg-PC, DSPC, DPPC) και με σταθεροποιητικό παράγοντα DSPE-mPEG2000. Εμφανίζουν βελτιωμένα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά (μικρότερο μέσο μέγεθος, υψηλότερες τιμές ζ-δυναμικού), υψηλότερα ποσοστά εγκλεισμού, καθώς και αυξημένη σταθερότητα σε σύγκριση με τα αντίστοιχα συμβατικά λιποσώματα σικονίνης. Τέλος, χαρακτηρίζονται από παρατεταμένη αποδέσμευση δραστικής ουσίας που φτάνει μέχρι τις 72 ώρες. Τρεις γενιές υπερδιακλαδισμένων πολυμερών (ΥΠ) (PFH-16-OH, PFH-32-OH και PFH-64-OH) χρησιμοποιήθηκαν για την παρασκευή δενδριτικών συστημάτων μεταφοράς και αποδέσμευσης σικονίνης, με το υπερδιακλαδισμένο πολυμερές 4ης γενιάς (PFH–64–OH) να εμφανίζει πάντοτε το υψηλότερο ποσοστό εγκλεισμού. H χρήση μεθανόλης κατά τη διεργασία της συμπλοκοποίησης αυξάνει την αποτελεσματικότητα του εγκλεισμού. Τέλος, τα δείγματα εμφάνισαν μέτρια σταθερότητα κατά την παραμονή τους στους 4°C. Τα χιμαιρικά λιποσωμιακά συστήματα σικονίνης (chi-aDDnSs), παρασκευάσθηκαν με εγκλωβισμό των συμπλόκων σικονίνης/ΥΠ σε λιποσώματα με λιπίδιο Egg-PC. Το μέσο μέγεθός τους βρέθηκε ανάλογο με των αντίστοιχων συμβατικών λιποσωμάτων, ενώ η αποτελεσματικότητα του εγκλεισμού φάνηκε να εξαρτάται από τη μέθοδο παρασκευής που χρησιμοποιήθηκε. Τα χιμαιρικά λιποσωμιακά συστήματα, αύξησαν την σταθερότητα των συμπλόκων σικονίνης/ΥΠ, ενώ χαρακτηρίζονται και από ικανοποιητικό προφίλ αποδέσμευσης. Για την παρασκευή νανοϊνών ηλεκτροϊνοποίησης χρησιμοποιήθηκαν τέσσερα βιοποικοδομήσιμα πολυμερή (CA, PLLA, PLGA 50:50 και PLGA 75:25), καθώς και διαφορετικές αρχικές συγκεντρώσεις σικονίνης και μίγματος εστέρων αλκαννίνης/σικονίνης. Οι παρασκευασθείσες νανοΐνες παρουσιάζουν ιδιαίτερα ικανοποιητική μορφολογία (με μεγέθη στην κλίμακα των νανομέτρων) και υψηλά ποσοστά εγκλεισμού που εξαρτώνται από τον τύπο του χρησιμοποιούμενου πολυμερούς και την αρχική συγκέντρωση φαρμακευτικής ουσίας. Το προφίλ αποδέσμευσης της δραστικής ουσίας είναι ικανοποιητικό, ενώ σε όλες τις περιπτώσεις παρατηρήθηκε έντονη αρχική αποδέσμευσή της (burst release) κατά τα πρώτα 60 λεπτά του πειράματος. Τα συστήματα μεταφοράς και αποδέσμευσης που αναπτύχθηκαν στα πλαίσια της παρούσας διδακτορικής διατριβής εμφανίζουν ιδιαίτερα πλεονεκτήματα και μπορούν να χρησιμοποιηθούν ώστε να αυξηθεί ο θεραπευτικός δείκτης των δραστικών ουσιών που εγκλείστηκαν.


2021 ◽  
Vol 12 ◽  
Author(s):  
Angélique Rat ◽  
Henry D. Naranjo ◽  
Nikos Krigas ◽  
Katerina Grigoriadou ◽  
Eleni Maloupa ◽  
...  

Alkannin and shikonin (A/S) are enantiomeric naphthoquinones produced in the roots of certain plants from the Boraginaceae family such as Lithospermum spp. and Alkanna spp. They possess antimicrobial, anti-tumoral and wound healing properties. The production of secondary metabolites by Alkanna tinctoria might be influenced by its endomicrobiome. To study the interaction between this medicinal plant and its bacterial endophytes, we isolated bacteria from the roots of wild growing Alkanna tinctoria collected near to Athens and Thessaloniki in Greece. Representative strains selected by MALDI-TOF mass spectrometry were identified by partial 16S rRNA gene sequence analysis. In total, 197 distinct phylotypes of endophytic bacteria were detected. The most abundant genera recovered were Pseudomonas, Xanthomonas, Variovorax, Bacillus, Inquilinus, Pantoea, and Stenotrophomonas. Several bacteria were then tested in vitro for their plant growth promoting activity and the production of cell-wall degrading enzymes. Strains of Pseudomonas, Pantoea, Bacillus and Inquilinus showed positive plant growth properties whereas those of Bacteroidetes and Rhizobiaceae showed pectinase and cellulase activity in vitro. In addition, bacterial responses to alkannin and shikonin were investigated through resistance assays. Gram negative bacteria were found to be resistant to the antimicrobial properties of A/S, whereas the Gram positives were sensitive. A selection of bacteria was then tested for the ability to induce A/S production in hairy roots culture of A. tinctoria. Four strains belonging to Chitinophaga sp., Allorhizobium sp., Duganella sp., and Micromonospora sp., resulted in significantly more A/S in the hairy roots than the uninoculated control. As these bacteria can produce cell-wall degrading enzymes, we hypothesize that the A/S induction may be related with the plant-bacteria interaction during colonization.


Author(s):  
P.L. Moore

Previous freeze fracture results on the intact giant, amoeba Chaos carolinensis indicated the presence of a fibrillar arrangement of filaments within the cytoplasm. A complete interpretation of the three dimensional ultrastructure of these structures, and their possible role in amoeboid movement was not possible, since comparable results could not be obtained with conventional fixation of intact amoebae. Progress in interpreting the freeze fracture images of amoebae required a more thorough understanding of the different types of filaments present in amoebae, and of the ways in which they could be organized while remaining functional.The recent development of a calcium sensitive, demembranated, amoeboid model of Chaos carolinensis has made it possible to achieve a better understanding of such functional arrangements of amoeboid filaments. In these models the motility of demembranated cytoplasm can be controlled in vitro, and the chemical conditions necessary for contractility, and cytoplasmic streaming can be investigated. It is clear from these studies that “fibrils” exist in amoeboid models, and that they are capable of contracting along their length under conditions similar to those which cause contraction in vertebrate muscles.


Author(s):  
John J. Wolosewick ◽  
John H. D. Bryan

Early in spermiogenesis the manchette is rapidly assembled in a distal direction from the nuclear-ring-densities. The association of vesicles of smooth endoplasmic reticulum (SER) and the manchette microtubules (MTS) has been reported. In the mouse, osmophilic densities at the distal ends of the manchette are the organizing centers (MTOCS), and are associated with the SER. Rapid MT assembly and the lack of rough ER suggests that there is an existing pool of MT protein. Colcemid potentiates the reaction of vinblastine with tubulin and was used in this investigation to detect this protein.


Author(s):  
E. J. Kollar

The differentiation and maintenance of many specialized epithelial structures are dependent on the underlying connective tissue stroma and on an intact basal lamina. These requirements are especially stringent in the development and maintenance of the skin and oral mucosa. The keratinization patterns of thin or thick cornified layers as well as the appearance of specialized functional derivatives such as hair and teeth can be correlated with the specific source of stroma which supports these differentiated expressions.


Author(s):  
M. Kraemer ◽  
J. Foucrier ◽  
J. Vassy ◽  
M.T. Chalumeau

Some authors using immunofluorescent techniques had already suggested that some hepatocytes are able to synthetize several plasma proteins. In vitro studies on normal cells or on cells issued of murine hepatomas raise the same conclusion. These works could be indications of an hepatocyte functionnal non-specialization, meanwhile the authors never give direct topographic proofs suitable with this hypothesis.The use of immunoenzymatic techniques after obtention of monospecific antisera had seemed to us useful to bring forward a better knowledge of this problem. We have studied three carrier proteins (transferrin = Tf, hemopexin = Hx, albumin = Alb) operating at different levels in iron metabolism by demonstrating and localizing the adult rat hepatocytes involved in their synthesis.Immunological, histological and ultrastructural methods have been described in a previous work.


Author(s):  
Ann Chidester Van Orden ◽  
John L. Chidester ◽  
Anna C. Fraker ◽  
Pei Sung

The influence of small variations in the composition on the corrosion behavior of Co-Cr-Mo alloys has been studied using scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive x-ray analysis (EDX), and electrochemical measurements. SEM and EDX data were correlated with data from in vitro corrosion measurements involving repassivation and also potentiostatic anodic polarization measurements. Specimens studied included the four alloys shown in Table 1. Corrosion tests were conducted in Hanks' physiological saline solution which has a pH of 7.4 and was held at a temperature of 37°C. Specimens were mechanically polished to a surface finish with 0.05 µm A1203, then exposed to the solution and anodically polarized at a rate of 0.006 v/min. All voltages were measured vs. the saturated calomel electrode (s.c.e.).. Specimens had breakdown potentials near 0.47V vs. s.c.e.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document