Pridobivanje raškoga ugljena u Istri (SZ Hrvatska) trajalo je gotovo 400 godina, sve do 1999. godine. Raški ugljen poznat je po iznimno visokim koncentracijama organskoga sumpora te visokim razinama ...selena, urana, vanadija i molibdena. Otprije je poznata toksičnost selena na primjerima goveda i ovaca. Za ljudsko zdravlje selen je od presudne važnosti, ali u povišenim je količinama štetan. Procjenjuje se da je još 4,4 milijuna tona raškoga ugljena ostalo pod površinom, unutar marinskih karbonatnih stijena. Područje istraživanja pripada obalnome krškom pojasu Jadranskoga mora. Na nekoliko mjesta nalaze se ispusti podzemne vode iz napuštenih rudnika ugljena (engl. CMD), gdje ta voda desetljećima izbija van na površinu te se izravno ulijeva u lokalne vodotoke i na kraju u Raški zaljev. Stoga su uzeti uzorci vode prirodnoga krškog izvora, morske vode Raškoga zaljeva, komunalne otpadne vode te CMD. U uzorcima su izmjerene koncentracije sumpora, odabranih metala i polumetala (glavnih, sporednih i u tragovima), radioaktivnost te citotoksičnost. Izvorska voda, koja nije u dodiru s CMD-om, poslužila je u referentne svrhe. Njezine odgovarajuće vrijednosti Se, U, V i Mo (μg/L) bile su sljedeće: 1,09, 0,75, 1,37 i 2,04. Međutim, odgovarajuće razine tih četiriju elemenata (μg/L) bile su povišene u ostatku uzoraka vode: 10,9, 10,8, 4,60 i 33,1. Razina sumpora u vodi bila je niska. Ukupne beta aktivnosti CMD-a i vode Raškoga zaljeva iznosile su 235 i 1320 Bq/m3, čime nije bila premašena dopuštena vrijednost od 2000 Bq/m3. Citotoksičnost nekoliko odabranih uzoraka vode nije se pokazala statistički značajnom. Velike količine vode podrazumijevaju transport prilično velikih količina Se i U te njihovo taloženje u Jadranskome podmorju. Zbog složenosti krške hidrogeologije nužno je istražiti obrasce cirkuliranja selena i urana na spomenutome području.
The borate (C6 and C9,5) and citrate (C17 and C30) capped gold nanoparticles
of different average core sizes and properties, were characterized by
transmission electron microscopy (TEM), ...ultraviolet-visible spectroscopy
(UV-Vis), fluorescence spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy
(FTIR), dynamic light scattering (DLS) and zeta potential measurements, in
the absence and presence of cyanine dye, sodium
(Z)-3-(5-chloro-2-((5-chloro-3-(3-sulfonatopropyl) benzothiazol-2(3H)-
ylidene)methyl)benzothiazol-3-ium-3-yl)propane-1-sulfonate (TC) in water
conditions, and the obtained results confirmed that TC was adsorbed on the
surface of these nanoparticles. The measurements of fluorescence of the
particle–dye assembly, corrected for inner filter effects, clearly indicated
that the fluorescence of TC was quenched by gold nanoparticles on the
concentration dependent manner. This process was found to be quantitatively
related to the surface coverage of the Au nanoparticle by TC dye molecules.
Significant increase of quenching efficiency was noticed when nanoparticle
size increased, keeping the concentration of nanoparticles of different size
constant. The experimental results of fluorescence quenching were compared
with those obtained by theoretical calculations, in which we assumed that the
maximum quenching of TC dye fluorescence was restricted to full monolayer
coverage of TC on the nanoparticle surface. In case of C17 and C30
nanoparticles, the experimentally obtained values for nanoparticle
concentration needed to completely quench TC dye fluorescence were lower than
the calculated ones, while higher experimental values in comparision with
calculated ones of quenched TC dye at constant nanoparticle concentration
were obtained. These findings leaded to the conclusion that the most probable
orientation of TC dye molecules on the surface of these nanoparticle was
slanted. On the other hand, in case of C6 and C9,5 nanoparticles, the
obtained calculated values for TC concentration needed to cover the
nanoparticle surface and be completely quenched, for all three possible
orientations of TC dye, were lower in comparision with the experimental
values. The experimentally obtained value of C9,5 concentration needed to
completely quench TC dye fluorescence most closely corresponds to vertical TC
dye orientation along the short side, while the experimentally obtained
results in case of C6 nanoparticles were much lower than theoretically
calculated values for all three possible TC dye orientations. These findings
indicated that on the surface of C6 nanoparticles the dye was accommodated in
more than one layer. In addition, from the fluorescence quenching
experiments, the equilibrium constants for the sorption of TC on the surface
of all mentioned nanoparticles were calculated. TC dye J-aggregate formation,
obtained only in the presence of C6 colloidal nanoparticles, as well as
kinetics and mechanism of this process were investigated. Thereby, the
kinetic and activation parameters of this reaction were determined, and the
influence of mono- (Li+, Na+, K+, Cs+), di- (Mg2+) i trivalent (Al3+) metal
cations on TC J-aggregation was estimated. Kinetic studies of this hybrid
dye/metal nanoparticle Jaggregate formation have shown a two-step process, a
fast initial formation of the surface layer, followed by the slower, growth
of J-aggregates on the initial TC layer. The adsorption of this negatively
charged dye on the surface of negatively charged gold nanoparticles is only
possible if the dye molecules are oriented toward the surface of
nanoparticles via thiazole sulfur, which carries partial positive charge.
This hypothesis is supported by the activation parameters estimated from
kinetic data. The presence of Jaggregates was noticed in the prescence of
metal ions in TC dye solution, and also after the addition of C6
nanoparticles and in the presence of all mentioned cations except Al3+. The
rate constants for faster and slower process of J-aggregate formation
decreased with increasing the size of monovalent cations. With increasing
temperature, in the presence of Cs+ ions, the values of rate constants for
both processes increased, while the obtained calculated lower values of
activation energies in comparison with values obtained without their presence
indicated that in this case the energy barrier was reduced and the
J-aggregate formation was promoted. Two more colloidal dispersions of gold
nanoparticles prepared by citrate reduction, namely C15 i C47, were
sintetized, and their cytotoxic properties were examined using two in vitro
human cells model systems: proliferating lymphocytes and connective tissue
fibroblasts. The obtained results indicated the concentration dependent
effects in both cases, as well as size dependence, although lymphocytes
turned to be more sensitive to gold nanoparticles. Treatment of lymphocyte
cultures with these gold nanoparticles caused cytotoxic effects as revealed
by significant enhancement of incidence of micronuclei but non significant
increase of cell proliferation potential when compared to the control, still
suggesting disturbed function of cell-cycle checkpoints. In a fibroblast cell
line, the same doses of gold nanoparticles induced the slightly higher level
of γ- H2AX foci than in a control.
Primenom više eksperimentalnih metoda (TEM, UV-Vis spektrofotometrija, fluorescentna spektroskopija, FTIR, DLS, merenja zeta potencijala) ispitane su nanočestice zlata različitih svojstava i veličina sa adsorbovanim boratnim (C6 i C9,5) i citratnim (C17 i C30) jonima na površini, u odsustvu i prisustvu TC boje (natrijum-(Z)-3- (5-hlor-2-((5-hlor-3-(3-sulfonatopropil)benzotiazol-2(3H)-iliden)metil)benzotiazol-3- ium-3-il)propan-1-sulfonata) u vodenoj sredini, i potvrđena je adsorpcija TC na površini ovih nanočestica. Merenje fluorescencije agregata čestica-boja, korigovane za efekat unutrašnjeg filtera, je ukazalo da nanočestice zlata, u zavisnosti od koncentracije, gase fluorescenciju TC boje. Nađeno je da je ovaj proces kvantitativno povezan sa stepenom pokrivenosti površine nanočestica zlata molekulima TC boje. Pritom je efikasnost gašenja rasla sa povećanjem veličine čestica, pri čemu je koncentracija nanočestica zlata u rastvoru održavana konstantnom. Uz pretpostavku da je maksimalno gašenje fluorescencije TC boje ograničeno na potpunu monoslojnu pokrivenost površine nanočestica TC bojom (zavisno od orijentacije boje), eksperimentalno dobijene vrednosti koncentracije nanočestica C17 i C30 potrebne za potpuno gašenje fluorescencije TC boje su bile niže od teorijski izračunatih, dok su za gašenje fluorecencije TC boje pri konstantnoj koncentraciji nanočestica dobijene više eksperimentalne vrednosti u poređenju sa teorijski izračunatim, iz čega je zaključeno da je najverovatnija orijentacija molekula TC boje na površini ovih nanočestica kosa. S druge strane, u slučaju nanočestica C6 i C9,5 teorijski dobijene vrednosti za koncentraciju TC boje potrebnu da pokrije površinu nanočestice i da fluorescencija boje bude potpuno ugašena, u slučaju sve tri orijentacije, su niže u poređenju sa dobijenim eksperimentalnim vrednostima. Koncentracija nanočestica C9,5, potrebna da bi došlo do potpunog gašenja fluorescencije TC boje, po vrednosti najpribližnije odgovara vertikalnoj orijentaciji boje duž kraće strane, dok je u slučaju C6 eksperimentalno dobijen rezultat dosta niži od teorijski izračunatih vrednosti za sve tri moguće orijentacije boje, iz čega je zaključeno da je na površini ovih nanočestica boja smeštena u više od jednog sloja. Iz eksperimenata u kojima je ispitivano gašenja fluorescencije, izračunate su i konstante ravnoteže za proces adsorpcije TC na površini svih ispitivanih nanočestica. Ispitano je formiranje J-agregata, dobijenih samo u prisustvu koloida C6, kao i kinetika i
mehanizam J-agregacije. Pritom su određeni kinetički i aktivacioni parametri ove
reakcije, kao i uticaj jednovalentnih (Li+, Na+, K+, Cs+), dvovalentnih (Mg2+) i
trovalentnih (Al3+) metalnih jona na reakciju J-agregacije. Kinetička ispitivanja formiranja
hibridnih J-agregata boje u prisustvu ovih nanočestica zlata su pokazala da se reakcija
odvija kroz dva koraka, brzo inicijalno formiranje površinskog sloja, koje je praćeno
sporijim rastom J-agregata na inicijalnom sloju J-agregata. Adsorpcija ove negativno
naelektrisane boje na površini negativno naelektrisanih nanočestica zlata je moguća kada
su molekuli boje prema površini nanočestica orijentisani preko tiazolnog sumpora, koji
nosi parcijalno pozitivno naelektrisanje, što je u skladu sa aktivacionim parametrima
određenim iz kinetičkih podataka. J-agregacija je primećena po dodatku metalnih jona u
rastvor boje, a nakon dodatka nanočestica u rastvor boje i u prisustvu svih navedenih
jona, osim Al3+, takođe je došlo do formiranja J-agregata. Pritom, sa porastom veličine
jednovalentnih katjona dolazi do smanjenja vrednosti konstante brzine i brzog i sporijeg
procesa J-agregacije. Sa povišenjem temperature, u prisustvu Cs+, vrednosti konstanti
brzina za oba procesa rastu, pri čemu su izračunate niže vrednosti aktivacionih energija u
poređenju sa vrednostima dobijenim bez njihovog prisustva ukazale da je u ovom slučaju
smanjena energetska barijera i pospešena reakcija J-agregacije.
Ispitana su citotoksična svojstva još dve različite koloidne disperzije zlata, C15 i C47,
sintetizovane sa citratom kao redukcionim sredstvom, korišćenjem dva in vitro model
sistema humanih ćelija: limfocita i fibroblasta. Dobijeni rezultati su pokazali da u oba
slučaja postoji koncentraciona zavisnost za različite efekte, kao i zavisnost od veličine
čestica, ali je u slučaju limfocita dobijena veća osetljivost na nanočestice zlata. Tretiranje
kultura limfocita sa nanočesticama zlata je izazvalo citotoksične efekte koji su pokazani
značajnim uvećanjem učestalosti mikronukleusa ali zanemarljivo malim povećanjem
ćelijskog proliferativnog potencijala u poređenju sa kontrolom, što ipak ukazuje na
Introduction: Finding agents with potential anticancer effect is imperative
in modern oncology. It is increasingly noted that certain chemical structures
have specific toxic effect on cancer cells. ...Artemisinin discovery marked the
beginning of peroxide research as a potential replacement for traditional
antimalarial drugs, and the structurally simple class of peroxides that
emerged from these studies was the 1,2,4,5-tetraoxanes, which was soon shown
that in addition to antimalarial show strong antiproliferative activity .
Malignant cells have a disruption in the regulatory mechanisms that govern
cellular proliferation and homeostasis. The ability of tumor cell populations
to increase the number of cells is determined not only by the intensity of
cell proliferation, but also with rate of the removal of cells. Programmed
cell death - apoptosis, is the main source of this removal. The aim of this
study was to determine the level of the cytotoxic effect of six mixed
tetraoxanes to various human malignant cells, as well as to determine the
coefficient of selectivity in their activity in comparison to healthy
immunocompetent cells. In order to gain insight into the mechanism of action
of investigated compounds the type of cell death induced by tetraoxanes will
be examined, as well as production of reactive oxygen species in HeLa cells.
The goal of 3D QSAR studies on antiproliferative activities of thirty three
1,2,4,5-tetraoxane derivatives against HeLa and Fem-x tumor cell lines has
been to determine which are most important pharmacophore of steroid
tetraoxanes that affect the potency of the compounds against HeLa and Fem
x-tumor cell lines. Material and Methods: The cytotoxic effect of tetraoxanes
DO-122 - DO-124 and DO-126 - DO-128, against five tumor cell lines were
examined with a standard MTT assay. In order to determine the mode of HeLa
cell death induced by the investigated compounds, morphological analysis by
microscopic examination of acridine orange and ethidium bromide stained cells
was performed. Analysis to determine the cell cycle phase distribution of
HeLa cells stained with propidium iodide was performed on the flow cytometer.
Intracellular production of reactive oxygen species (ROS) was measured using
the fluorescent color 2,7-Dichlorodihydrofluorescein diacetate. The
dependence of the structure and function of the thirty-three
1,2,4,5-tetraoxane derivatives against HeLa and Fem-x cell lines was
demonstrated with a 3D QSAR study. Results: The tested tetraoxanes show
dose-dependent antiproliferative activity in micromolar concentrations to
target tumor cells with good selectivity in activities to tumor cells,
compared to normal immunocompetent cells. treatment of HeLa cells for 24-hour
with all tested tetraoxanes induce the typical morphological features of late
apoptosis (condensed and/or fragmented nuclei). After 24 and 48 hours of
incubation with tetraoxanes, the number of HeLa cells in G1 phase was
significantly increased. After treatment of HeLa cells with examined
tetraoxanes, the level of reactive oxygen species increased significantly
indicating a possible oxidative stress. Using GRIND methodology revealed that
the pharmacophore which may account for the most significant effect was amide
NH of primary or secondary amides and acetoxy fragments at positions 7 and 12
of the steroid nucleus, which together with the tetraoxane ring moiety is
common to all compounds. Conclusions: The tested tetraoxanes show
dose-dependent antiproliferative activity in micromolar concentrations to the
target tumor cells. The results show that the tested tetraoxanes induce
apoptosis in HeLa cells, stop cell cycle in the G1 phase, and potently
generate ROS pointing to possible oxidative stress. 3D QSAR study revealed
that the pharmacophore of steroid tetraoxanes which may account for the most
significant effect is amide NH of primary or secondary amides and acetoxy
fragments at positions 7 and 12 of the steroid nucleus, which together with
the tetraoxane ring moiety is common to all compounds.
Uvod: Pronalaženje agenasa sa potencijalnim antitumorskim dejstvom je
imperativ u modernoj onkologiji. Pri tome se sve više zapaža da određene
hemijske strukture imaju specifičnije toksično dejstvo na maligne ćelije.
Otkriće artemizinina je označilo početak istraživanja peroksida kao
potencijalne zamene za tradicionalne antimalarijske lekove, a iz ovih
istraživanja nastala je i strukturno jednostavna klasa peroksida -
1,2,4,5-tetraoksani, za koje je ubrzo pokazano da pored antimalarijskog
pokazuju i snažan antiproliferativni efekat. Maligne ćelije imaju poremećaje
u regulatornim mehanizmima koji upravljaju ćelijskom proliferacijom i
homeostazom. Sposobnost tumorskih ćelijskih populacija da povećaju broj
ćelija je određena ne samo intenzitetom ćelijske proliferacije, već i brzinom
uklanjanja ćelija. Programirana ćelijska smrt - apoptoza, predstavlja glavni
izvor ovog uklanjanja. Cilj rada je bio da se odredi nivo citotoksičnog
dejstva grupe mešovitih tetraoksana prema različitim humanim malignim
ćelijama, kao i da se odredi koeficijenat selektivnosti u njihovom dejstvu u
odnosu na zdrave imunokompetentne ćelije. U cilju dobijanja uvida u mehanizam
dejstva ispitivanih jedinjenja odrediće se tip ćelijske smrti koju indukuju
ispitivani tetraoksani, kao i produkcija reaktivnih kiseoničnih vrsta u Hela
ćelijama. Cilj 3D QSAR studije o antiproliferativoj aktivnosti trideset tri
1,2,4,5-tetraoksanska derivata prema Hela i Fem-x tumorskim ćelijskim
linijama, je bio da se utvrdi koje su najvažnije farmakofore steroidnih
tetraoksana koje utiču na potenciju ispitivanih jedinjenja prema HeLa i Fem-x
tumorskim ćelijskim linijama. Materijal i metode: Citotoksično dejstvo
tetraoksana DO-122 - DO-124 i DO-126 - DO-128, prema pet tumorskih ćelijskih
linija je ispitivano standardnim MTT testom. U cilju određivanja tipa
ćelijske smrti indukovane tretmanom ispitivanim tetraoksanima načinjena je
morfološka analiza HeLa ćelija obojenih smešom akridin oranža i etidijum
bromida. Analiza određivanja distribucije faza ćelijskog ciklusa HeLa ćelija
obojenih propidijum jodidom, urađena je na protočnom citometru. Produkcija
intraćelijskih reaktivnih vrsta kiseonika (ROS) je merena fluorometrijski
pomoću fluorescentne boje 2’,7’-dihlorodihidrofluorescein diacetata.
Zavisnost strukture i funkcije trideset tri 1,2,4,5-tetraoksanskih derivata
prema HeLa i Fem-x ćelijskim linijama pokazana je 3D QSAR studijom.
Rezultati: Ispitivani tetraoksani pokazuju dozno-zavisnu antiproliferativnu
aktivnost u mikromolarnim koncentracijama prema ciljnim tumorskim ćelijama,
uz dobru selektivnost u aktivnosti prema tumorskim ćelijama, u odnosu na
normalne imunokompetentne ćelije. 24-časovni tretman HeLa ćelija sa svim
ispitivanim tetraoksanima indukuju tipične morfološke karakteristike kasne
apoptoze (kondenzovana i/ili fragmentisana jedra). Posle 24 i 48 časova
inkubacije sa tetraoksanima, broj HeLa ćelija u G1 fazi se značajno uvećava.
Nakon tretmana HeLa ćelija ispitivanim tetraoksanima, nivo reaktivnih
kiseoničnih vrsta je značajno porastao ukazujući na mogući oksidativni stres.
Korišćenjem GRIND metodologije utvrđeno je da su farmakofore kojima se može
pripisati najzna?ajnije dejstvo, amidni NH primarnih ili sekundarnih amida i
acetoksi fragmenti na pozicijama 7 i 12 steroidnog jezgra, koji su zajedno sa
tetraoksanskim prstenom, zajednički za sva ispitivana jedinjenja. Zaključci:
Ispitivani tetraoksani pokazuju dozno-zavisnu antiproliferativnu aktivnost u
mikromolarnim koncentracijama prema ciljnim tumorskim ćelijama. Rezultati
pokazuju i da ispitivani tetraoksani indukuju apoptozu i zaustavljaju HeLa
ćelije u G1 fazi ćelijskog ciklusa i potentno generišu ROS ukazujući na
mogući oksidativni stres. U 3D QSAR studiji utvrđeno je da su farmakofore
steroidnih tetraoksana kojima se može pripisati najznačajnije dejstvo, amidni
NH primarnih ili sekundarnih amida i acetoksi fragmenti na pozicijama 7 i 12
steroidnog jezgra, koji su zajedno sa tetraoksanskim prstenom, zajednički za
sva ispitivana jedinjenja.
The aim of this thesis was the development of a synthetic route for
protoberberine derivatives, polycyclic compounds containing the isoquinoline
skeleton. The protoberberines are widespread, ...important group of isoquinoline
alkaloids. Due to the potent pharmacological properties they have attracted
an attention from medicinal chemist and drug researchers. Our proposed
synthetic route enabling access to different classes of protoberberines is
based on a common intermediate, an isoquinolinic 1,3-diene. The incorporation
of ring C in various oxidative states, as well as the incorporation of
additional substituents necessary for the functionalisation of ring D of
protoberberines was achieved through Diels-Alder reactions with different
dienophiles and the subsequent oxidation of the resulting cycloadducts. Two
types of natural products' skeletons, tetrahydroprotoberberines and
oxoprotoberberines were efficiently synthesised using this approach. This
synthetic methodology proved to be applicable in the preparation of
dihydro-β-carbolines and pyridines. Alkaloids derived of β-carboline are
important compounds with a broad spectrum of biological activities. Starting
with dihydro-β-carboline, through the corresponding intermediary 1,3- diene,
ketoyobirines and dihydrogambirtanines were obtained. Pyridine had also shown
amenable to these types of annulations, giving benzoquinolizine structures.
In vitro cytotoxic activity of some synthetised isoquinolines and
β-carbolines was investigated (FemX, HeLa, K562). Cycloadduct 2.17 shows the
greatest cytotoxic activity of the compounds tested, with IC50 value of 24,7
μM towards K562 cells. In addition to this, the possibility of
functionalization of 1,3-diene system in Pdcatalysed reaction was also
explored, enabling access to different allylic acetates with isoquinoline and
β-carboline structure. A synthetic route to benzazepine derivatives of
isoquinoline, β-carboline and pyridine was also developed and some of the
compounds obtained have shown a substantial protective effect on the DNA of
human lymphocites, surpassing that of a commercial radioprotective agent
amifostine. In vitro cytotoxic activity against cancer cell lines some
synthetised benzazepine was tested (FemX, HeLa, K562). IC50 Values of
benzazepine derivatives range of 17,49-74,70 μM.
Cilj ove doktorske teze bio je razvoj nove sinteze protoberberinskih
derivata, policikličnih jedinjenja koja sadrže izohinolinski skelet.
Protoberberini predstavljaju široko rasprostranjenu, važnu grupu
izohinolinskih alkaloida. Zahvaljujući njihovim izraženim farmakološkim
osobinama interes za ovu grupu jedinjenja je u stalnom porastu. Novi
sintetski put koji omogućuje pristup različitim klasama protoberberina
baziran je na dobijanju zajedničkog intermedijera, 1,3-diena izohinolinske
strukture. Diels-Alderovom reakcijom sa različitim dienofilima i oksidacijom
nastalih cikloadukata omogućena je instalacija prstena C u različitim
oksidacionim stanjima kao i dodatnih supstituenata potrebnih za
funkcionalizaciju prstena D protoberberina. Na ovaj način dobijene su dve
vrste skeleta prirodnih proizvoda, tetrahidroprotoberberinski i
oksoprotoberberinski. Ova sintetska metodologija pokazala se primenljivom i
na dihidro-β-karbolin i piridin. Alkaloidi koji su derivati β-karbolina su
jedinjenja koja pokazuju veoma širok spektar bioloških aktivnosti, tako da
postoji interes za razvoj metodologije za funkcionalizaciju ovog
heterocikličnog jedinjenja. Polazeći od dihidro-β-karbolina, preko
odgovarajućeg intermedijernog 1,3- diena, dobijene su dve klase jedinjenja,
ketojobirinska i dihidrogambirtaninska. Piridin se takone pokazao pogodnim za
ovu vrstu anelacija, pri čemu su dobijene benzohinolizinske strukture, slične
nekim biološki aktivnim jedinjenjima. Ispitivano je in vitro citotoksično
dejstvo nekih sintetisanih izohinolinskih i β- karbolinskih derivata na
maligne ćelijske linije (FemX, HeLa, K562). Najznačajniju citotoksičnu
aktivnost od ispitivanih jedinjenja pokazao je izohinolinski cikloadukt 2.17
prema K562 ćelijama (IC50=24,7 μM) Pored ovoga, ispitivana je
funkcionalizacija 1,3-dienskog sistema paladijumom katalizovanim reakcijama,
što je omogućilo dobijanje alilnih acetata sa izohinolinskom i β-karbolinskom
strukturom. Razvijen je i sintetski put za dobijanje različitih
benzazepinskih derivata izohinolina, β-karbolina i piridina, a neka od
dobijenih jedinjenja su pokazala značajni protektivni efekat na DNK humanih
limfocita, veći nego komercijalni radioprotektivni agens amifostin. Pored
toga, ispitano je in vitro citotoksično dejstvo nekih sintetisanih
benzazepinskih derivata na tri maligne ćelijske linije (FemX, HeLa, K562).
Vrednosti IC50 sintetisanih benzazepina prema navedenim ćelijskim linijama
kreću se od 17,49- 74,70 μM.
Svrha: Svrha rada bila je ispitati citotoksičnost dvaju svjetlosno stvrdnjavajućih kompozitnih materijala nakon zagrijavanja na različitim temperaturama te osvjetljivanja izravno i preko CAD/CAM ...overleja. Materijali i postupci: Kompozitni materijali (Gradia Direct Posterior i Beautifill II) zagrijani su u uređaju za zagrijavanje Calset na tri različite temperature (T1: 37 °C, T2: 54 °C, T3: 68 °C). Zatim je mala količina postavljena na okrugli kalup (promjera 6 mm; debljine 0,65 mm), prekrivena Mylar folijom, te sprešana i polimerizirana LED uređajem Bluephase. Jedna skupina uzoraka polimerizirana je izravno, a ostale preko CAD/CAM polimera pojačanog keramikom (CRP) i CAD/CAM litijeva disilikatnog keramičkog onleja debljine 2 mm u trajanju 20 i 40 sekunda. Polimerizirani uzorci postavljeni su odmah nakon osvjetljivanja u staničnu kulturu limfocita izoliranih iz periferne krvi. Preživljenje limfocita određivalo se postupkom dvojnog bojenja etidijevim bromidom
i akridinskom narančastom bojom. Kvantitativna procjena učinjena je određivanjem postotka živih, apoptotičnih i mrtvih stanica. Za statističku analizu korišten je Pearsonov hi-kvadrat test. Rezultati: Tijekom 20-sekundne polimerizacije najveći broj živih stanica zabilježen je pri zagrijavanju materijala na 37 °C (T1), a za polimerizaciju od 40 sekunda najveći broj živih stanica zabilježen je pri zagrijavanju materijala na 54 °C (T2). Uzorci polimerizirani preko CAD/CAM overleja pokazali su manju citotoksičnost negoli oni izravno polimerizirani. Zaključak: Osim sastavom kompozitnog materijala, citotoksičnost je uvjetovana načinom polimerizacije i vremenom osvjetljivanja te temperaturom prethodnog zagrijavanja kompozitnog materijala.
Valerijana (odoljen) česta je biljna vrsta koja se zbog svojih ljekovitih svojstava od davnina rabi u narodnoj medicini. U ovome se istraživanju utvrdio fitokemijski profil te antioksidacijsko, ...citotoksično i insekticidno djelovanje tradicionalne vrste koja se za liječenje rabi u Turskoj – Valeriana alliariifolia Adams. Za analizu je maceracijom pripremljeno šest ekstrakata njezina korijena pomoću heksana (HM1), kloroforma (CM1), etanola (EM1, EM2) i vode (WM1, WM2). Jedan je uzorak pripremljen infuzijom vodom (WI) prema tradicionalnom turskom receptu za ljekovite pripravke. Testovima antioksidacijskoga djelovanja pomoću 2,2-difenil-1-pikrilhidrazila (DPPH) i 2,2’-azino-bis(3-etilbenzotiazolin-6-sulfonične kiseline (ABTS) izdvojeni su sljedeći ekstrakti s najjačim antioksidacijskim djelovanjem: EM1 (IC50 – DPPH: 17,694 μg/mL; ABTS: 23,8 μg/mL) i EM2 (IC50 – DPPH: 20 μg/mL; ABTS: 21,5 μg/mL). Ekstrakt s heksanom, HM1, iskazao je najveću citotoksičnost (IC50<10 μg/mL protiv tumorskih stanica HepG2 i HUVEC), a EM2 snažnu citotoksičnost (IC50<10 μg/mL protiv HepG2 stanica te IC50 11,96 μg/mL protiv HUVEC stanica). Ekstrakte s najsnažnijim citotoksičnim djelovanjem također smo analizirali za insekticidno djelovanje protiv odraslih ženki komarca vrste Aedes aegypti te njihovih ličinki. U skladu sa svojom citotoksičnosti, HM1 se pokazao najdjelotvornijim (smrtnost 90±10 %). Zbog snažnog antioksidacijskog, citotoksičnog i insekticidnog djelovanja, napravili smo i fitokemijsku analizu ekstrakata HM1, EM1
i EM2 služeći se metodama GC-MS (za HM1) i LC-MS/MS (za EM1 i EM2). Također smo analizirali sastav esencijalnoga ulja dobivenoga mikrodestilacijom korijena V. alliariifolia kako bismo ga usporedili sa sastavom HM1, koji je sadržavao hlapljive sastojke. Fitokemijska je analiza pokazala da je glavni sastojak HM1 izovalerijanska kiselina (16 %), a esencijalnoga ulja 1,8-cineol (2,9 %). Glavni sastojci ekstrakata EM1 i EM2 bili su 5-O-kafeoilkvinska kiselina (klorogena kiselina), verbakozid (akteozid) i 3,5-dikafeoilkvinska kiselina. U svjetlu ovih rezultata i dostupne literature, možemo zaključiti da V. alliariifolia ima dobar bioaktivni potencijal, koji se može iskoristiti za različite svrhe poput razvoja novih tvari za liječenje bolesti. Razlika u sadržaju između esencijalnoga ulja i ekstrakta HM1 pokazala se golemom te upućuje na to da su razlike u aktivnosti između uzoraka rezultat sastava, zbog čega primjena/liječenje trebaju uvjetovati koja će se vrsta pripravka odabrati. Dodatna je vrijednost ovoga istraživanja što su se u ekstraktima valerijane prvi put otkrili verbaskozid i metilkvercetin rutinozid.
Svrha rada: Usporediti citotoksičnost/genotoksičnost zagrijanih kompozita polimeriziranih preko CAD/CAM overleja na kulturi izoliranih ljudskih limfocita. Materijali i postupci: Mikrohibridni (Z100, ...3M ESPE) i nanopunjeni kompozit (Filtek Supreme Ultra, 3M ESPE) zagrijani su u uređaju za zagrijavanje kompozita (Calset, AdDent Inc.) na temperaturama od 37 °C (T1), 54 °C (T2) i 68 °C (T3). Mala količina zagrijanog kompozita stavljena je u cilindrični kalup (promjera 6 mm, debljine 0.65 mm), prekrivena Mylar folijom, sprešana, te osvjetljena izravno, preko CAD/CAM keramički pojačanog polimera (CRP) (LAVA Ultimate, 3M ESPE) ili CAD/CAM litij disilikatnog keramičkog overlaja (LDC)(e.max, Ivoclar/Vivadent) debljine 2 mm. Odmah nakon osvjetljavanja uzorci su stavljeni u staničnu kulturu limfocita izoliranih iz periferne krvi. Citotoksičnost je izmjerena metodom dvojnog bojenja etidijevim bromidom i akridinskom narančastom bojom koja omogućuje određivanje postotka živih stanica te stanica u apoptozi i nekrozi na osnovi njihovih morfoloških obilježja. Genotoksičnost je procijenjena
uporabom komet-testa u alkalnim uvjetima. Rezultati: Za Z100, najveći postotak živih stanica zabilježen je na T1 (93,7 %) nakon izravnog osvjetljavanja; slijedi osvjetljavanje preko CRP-a (92,3 %) te LDC-a (91,7 % T1, T3). Za Filtek Supreme Ultra najveći postotak živih stranica zabilježen je nakon osvjetljavanja preko CRP-a (91,2 % T2), LDC-a (90 % T1, T3) te pri izravnom osvjetljavanju (88,7 % T2). Zaključak: Za oba ispitivana materijala, zagrijavanje na T1 i T2 postupak je izbora. S obzirom na genotoksičnost, ne preporučuje se zagrijavanje na T3.
Izloženost alkilnim anilinima može uzrokovati rak mokraćnoga mjehura, koji je drugi po redu po učestalosti raka mokraćnospolnog sustava. 3,5-dimetilanilin često se rabi u industrijskoj proizvodnji, a ...istraživanja njegova primarnog metabolita, 3,5-dimetilaminofenola (3,5-DMAP), pokazuju da on uzrokuje oksidacijski stres i promjene u aktivnosti antioksidacijskih enzima te u konačnici dovodi do smrti raznih stanica u sisavaca. Dosad, međutim, nije provedeno nijedno istraživanje njegovih izravnih učinaka na epitelne stanice mokraćnoga mjehura i bubrega u ljudi. Za spojeve selenija smatra se da smanjuju oksidacijski stres različitih kemikalija te da dopuna prehrane selenijem smanjuje rizik od raka mokraćnoga mjehura. Primarni je cilj ovoga istraživanja bio utvrditi može li organski spoj selenija selenometionin (SM, 10 μmol/L), odnosno anorganski spoj natrijev selenit (SS, 30 nmol/L, smanjiti oksidacijski stres, oštećenje DNA i apoptozu u UROtsa stanicama izloženima 3,5-dimetilaminofenolu. Jednosatna izloženost stanica 3,5-DMAP-u dovela je do povećanja razina reaktivnih kisikovih spojeva (ROS), lipidne peroksidacije, oksidacije bjelančevina te do promjena u aktivnosti antioksidacijskih enzima u staničnoj citoplazmi i jezgri, ovisno o primijenjenoj dozi. Osim toga, komet-testom su utvrđeni
jednolančani, ali ne i dvolančani lomovi DNA. Također, 3,5-DMAP uzrokovao je apoptozu stanica. Oba su spoja selenija pružila djelomičnu zaštitu od njegova toksičnoga djelovanja. Nedostatak selenija pri izloženosti alkilnim anilinskim spojevima stoga može odigrati značajnu ulogu u nastanku raka mokraćnog mjehura. Potrebna su daljnja istraživanja mehanizama djelovanja selenija u njegovu sprječavanju.
This works describes synthesis, characterization and potential cytotoxity of O,O'- -dialkyl-(S,S)-ethylenediamine-N,N'-di-2-(4-methyl)-pentanoic acid, (S,S)-H4eddlCl2, as well as their corresponding ...palladium(II), platinum(II) and platinum(IV) complexes. Esters (S,S)-R2eddl•2HCl (R = ethyl, n-propyl, n-butyl and n-pentyl) were obtained by instillation of thionyl chloride in an appropriate absolute alcohol, and then refluxing with addition of (S,S)-ethylenediamine-N,N'-di-2-(4-methyl)-pentanoic acid. All of the esters were obtained as dihydrochlorides: (S,S)-Et2eddl•2HCl, (S,S)-Pr2eddl•2HCl, (S,S)-Bu2eddl•2HCl, (S,S)-Pe2eddl•2HCl. Esters were characterized by elemental analysis, IR and NMR spectroscopy, and in the case of (S,S)-Pr2eddl•2HCl the structure was confirmed by X-ray structural analysis. Complexes of palladium(II): PdCl2{(S,S)-Et2eddl}, PdCl2{(S,S)-Pr2eddl}, PdCl2{(S,S)-Bu2eddl} and PdCl2{(S,S)-Pe2eddl} were obtained by reaction of potassium- -tetrachloridopalladate(II) with synthesized esters and characterized by elemental analysis, IR and NMR spectroscopy. Complexes of platinum(II): PtCl2{(S,S)-Et2eddl}, PtCl2{(S,S)-Pr2eddl}, PtCl2{(S,S)-Bu2eddl} and PtCl2{(S,S)-Pe2eddl} were obtained by reaction of potassium- -tetrachloridoplatinate(II) with these esters and characterized by elemental analysis, IR and NMR spectroscopy. Complexes of platinum(IV): PtCl4{(S,S)-Et2eddl}, PtCl4{(S,S)-Pr2eddl}, PtCl4{(S,S)-Bu2eddl} and PtCl4{(S,S)-Pe2eddl} were obtained by reaction of potassium- -tetrachloridoplatinate(II) with mentioned esters and characterized by elemental analysis, IR and NMR spectroscopy. DFT calculations were performed for the synthesized complexes of platinum(II) and platinum(IV) and it was found that the (R,R)-N,N’-configuration isomer is with the lowest energy and formation of only this isomer should be expected, which is consistent with NMR spectroscopy. Cytotoxic activity of synthesized compounds was determined against chronic lymphocyte leukemia cells (CLL) and human cell lines: SW480 colorectal cancer, breast MDA-MB-361 and MDA-MB-453, Jurkat T leukemia and K562 chronic myelogenous leukemia compared with activity of cisplatin, as a reference anticancer drug. All compounds showed higher antitumoral activity then activity cisplatin against CLL calls. It was found that the most active complexes is complexes platinum(II) with n-Bu group in the ester chain. Complexes of the platinum(IV) have an exellent citotoxic activity in the inhibition of Jurkat and K562 cell lines, with is very similar to that shown by activity of cisplatin.
U ovoj doktorskoj disertaciji opisana je sinteza, karakterizacija i potencijalna citotoksičnost O,O'-dialkil estara (S,S)-etilendiamin-N,N'-di-2-(4- -metil)-pentanske kiseline, (S,S)-H4eddlCl2, kao i odgovarajućih paladijum(II), platina(II) i platina(IV) kompleksa. Estri (S,S)-R2eddl•2HCl (R = etil, n-propil, n-butil i n-pentil) su dobijeni ukapavanjem tionil-hlorida u odgovarajući apsolutni alkohol, a potom refluktovani uz dodatak (S,S)-etilendiamin-N,N'-di-2-(4-metil)-pentanske kiseline. Svi estri su dobijeni u obliku dihidrohlorida: (S,S)-Et2eddl•2HCl, (S,S)-Pr2eddl•2HCl, (S,S)-Bu2eddl•2HCl, (S,S)-Pe2eddl•2HCl. Estri su okarakterisani elementalnom analizom, IR i NMR spektroskopijom, a u slučaju (S,S)-Pr2eddl•2HCl struktura je potvrđena i rendgenskom strukturnom analizom. Kompleksi paladijuma(II): PdCl2{(S,S)-Et2eddl}, PdCl2{(S,S)-Pr2eddl}, PdCl2{(S,S)-Bu2eddl} i PdCl2{(S,S)-Pe2eddl} dobijeni su u reakciji kalijum- -tetrahloridopaladata(II) sa navedenim estrima i okarakterisani elementalnom analizom, IR i NMR spektroskopijom. Kompleksi platine(II): PtCl2{(S,S)-Et2eddl}, PtCl2{(S,S)-Pr2eddl}, PtCl2{(S,S)-Bu2eddl} i PtCl2{(S,S)-Pe2eddl} dobijeni su u reakciji kalijum- -tetrahloridoplatinata(II) sa navedenim estrima i okarakterisani elementalnom analizom, IR i NMR spektroskopijom. Kompleksi platine(IV): PtCl4{(S,S)-Et2eddl}, PtCl4{(S,S)-Pr2eddl}, PtCl4{(S,S)-Bu2eddl} i PtCl4{(S,S)-Pe2eddl} dobijeni su u reakciji kalijum- -heksahloridoplatinata(IV) sa navedenim estrima i okarakterisani elementalnom analizom, IR i NMR spektroskopijom. DFT proračuni rađeni su za sintetisane komplekse platine(II) i platine(IV) i ustanovljeno je da je (R,R)-N,N’-konfiguracioni izomer najniže energije, pri čemu je formiranje samo jednog izomera očekivano jer je u saglasnosti sa NMR spektroskopijom. Citotoksična aktivnost sintetisanih jedinjenja određena je na ćelijama hronične limfocitne leukemije (CLL) i humanim ćelijskim linijama: kolorektalnog karcinoma SW480, karcinoma dojki (MDA-MB-361 i MDA-MB-453), akutnoj T limfocitnoj leukemiji Jurkat i hroničnoj mijeloidnoj leukemiji K562 u poređenju sa aktivnošću cisplatine, kao referentnim antikancerogenim lekom. Sva jedinjenja pokazuju aktivnost veću od cisplatine prema CLL ćelijama. Nađeno je da najaktivnije jedinjenje kompleks platine(II) sa n-Bu grupom u estarskom lancu. Kompleksi platine(IV) imaju odličnu citotoksičnu aktivnost u inhibiciji Jurkat i K562 ćelijskih linija koja je veoma slična onoj koju pokazuje aktivnost cisplatine. Ključne reči: (S,S)-etilendiamin-N,N'-di-2-(4-metil)pentanska kiselina, (S,S)-R2eddl ligandi, R2edda ligandi, platina(IV) kompleksi, platina(II) kompleksi, paladijum(II) kompleksi, kristalna struktura, DFT proračuni, citotoksičnost
T-2 toksin - pojavnost i toksičnost u peradi Sokolović, Marijana; Garaj-Vrhovac, Verica; Šimpraga, Borka
Arhiv za higijenu rada i toksikologiju,
03/2008, Letnik:
59, Številka:
1
Journal Article
Recenzirano
Odprti dostop
T-2 toksin je najtoksičniji predstavnik trikotecenskih mikotoksina tipa A. On je sekundarni produkt metabolizma plijesni roda Fusarium i često je prisutan u žitaricama i hrani za životinje. Štetni ...učinci uočeni su u eksperimentalnih životinja i životinja u uzgoju. On se povezuje s pojavom bolesti ljudi od mikotoksikoza. Učinci toksina u peradi su višestruki: inhibicija sinteze proteina, DNA i RNA, citotoksični učinak, imunomodulatorni učinak, oštećenje stanica probavnog sustava, organa i kože, živčani poremećaji te pad proizvodnih karakteristika u uzgoju peradi (slabiji prirast, pad nesivosti i valivosti). Koncentracije T-2 toksina u hrani redovito su vrlo malene, a zbog imunosupresivnog djelovanja toksina te istodobne sekundarne infekcije bolest se često teško dijagnosticira. Pri pojavi bolesti promjenom hrane može doći do poboljšanja zdravstvenog stanja, što tako|er upućuje na moguće trovanje mikotoksinima. Redovita kontrola uzoraka žitarica i hrane za životinje jedna je od preventivnih mjera, a detekcija mikotoksina u žitaricama i hrani pouzdana je samo ako se ispituje reprezentativan uzorak. U radu su opisani učestalost i toksični učinci T-2 toksina u peradi.
PDF
