Synthesis, spectroscopic studies and biological activity evaluation of derivatives of natural products – monensin A and colchicine

Wydział ChemiiRozprawę doktorską tworzy 5 publikacji oraz polski patent, których przedmiotem jest chemiczna modyfikacja dwóch związków pochodzenia naturalnego o szerokim spektrum aktywności biologicznej. W pracy opisano syntezę i właściwości pochodnych monenzyny A i kolchicyny. Struktura i czystość otrzymanych związków zostały określone za pomocą różnorodnych technik analitycznych: ESI-MS, EA, FT-IR, a także 1H NMR, 13C NMR i 2D NMR. We współpracy z naukowcami z polskich i zagranicznych ośrodków naukowych przeprowadzono badania aktywności biologicznej - wyznaczono cytotoksyczność otrzymanych związków wobec kilku linii komórek nowotworowych, a także określono ich współczynniki selektywności i oporności. Kolchicyna oraz jej najbardziej aktywne pochodne zostały również poddane szczegółowym badaniom hamowania cyklu komórkowego. Dla wybranych pochodnych monenzyny została także określona ich zdolność do hamowania namnażania bakterii z rodzaju Staphylococcus. Pochodne kolchicyny zostały również poddane badaniom dokowania molekularnego. Przeprowadzenie wyżej wymienionych badań pozwoliło na zaobserwowanie zależności pomiędzy strukturą otrzymanych związków a ich aktywnością biologiczną (ang. structure-activity relationship).The doctoral dissertation consists of 5 peer-reviewed scientific publications and a Polish patent, in which the chemical modification of two natural products showing a broad spectrum of biological activity are described. The dissertation describes the synthesis and properties of monensin A and colchicine derivatives. The analytical techniques used to verify the structure and determine the purity of the obtained compounds included ESI-MS, EA, FT-IR as well as 1H NMR, 13C NMR, and 2D NMR. The biological activity of new compounds was examined in cooperation with scientists from the Polish and foreign institutes. The cytotoxicity of the obtained compounds was determined against several cancer cell lines, and their selectivity and resistance index values were determined. Colchicine and its most active derivatives were also studied for their effects on cell death and mitotic arrest. The antibacterial activity of the selected monensin derivatives was tested in vitro against Staphylococcus genus. Colchicine derivatives were also subjected to molecular docking studies. All the above-mentioned studies allowed us to draw some conclusions on the structure-activity relationship of the tested compounds