Metabolites from Mediterranean plant: characterization and trasformation. chemotaxonomic assessmentand biological activity

Questo progetto di ricerca ha lo scopo di ampliare le conoscenze di alcune piante appartenenti alla flora Mediterranea. Le piante da studiare sono state scelte in seguito ad un\u2019attenta analisi bibliografica tra specie poco sudiate. La scelta \ue8 quindi ricaduta su nove specie appartenenti al genere Anthemis, due specie appartenenti al genere Pulicaria e sulle specie di Tetraclinis articulata, Salvia argentea, Ajuga tenorei, Ballota hispanica, Moluccella Spinosa e Thapsia garganica. Di esse sono stati preparati ed identificati i componenti degli oli essenziali e successivamente effettuati su di essi i saggi antibatterici. Dagli estratti delle specie di Tetraclinis articulata e Ajuga tenorei sono invece stati isolati e caratterizzati i metaboliti secondari non volatili. Di alcune delle molecole identificate da questi estratti \ue8 stata determinata la loro potenziale attivit\ue0 antitumorale attraverso l\u2019utilizzo di metodi computazionali. Le specie appartenenti al genere Anthemis collezionate in Sicilia rappresentano una grande fonte di dati per la classificazione chemotassonomica e per considerazioni di biodiversit\ue0. I dati di composizione di tre di loro, riconosciute appartenenti alla sezione Hiorthia, quindi strettamente collegate tra loro, sono stati comparati con i dati disponibili in letteratura di tutte le specie appartenenti al genere Anhemis usando l\u2019analisi statistica dei cluster. I risultati ottenuti mostrano che questi taxa appartengono alla stessa sezione sulla base delle classi di composti in esse contenuti, soprattutto sesquiterpeni. Una estensione di questo lavoro, gi\ue0 programmata ed in corso, include tutti i dati di composizione collezionati per le alter specie di Anthemis analizzate. Inoltre, i loro oli essenziali hanno mostrato una moderata attivit\ue0 antibatterica contro batteri gram+ e gram-. Di due specie siciliane di Pulicaria (P. vulgaris var. graeca and P. sicula) \ue8 stata identificata la composizione dell\u2019 olio essenziale. L\u2019analisi della componente principale (PCA) Introdution 7 di P.sicula, rispetto alle altre specie di Pulicaria fino ad ora studiate, mostra una peculiare biodiversit\ue0 di questa pianta siciliana. Il confronto, tra i dati di composizione di P. vulgaris var. graeca e i dati relativi a P. vulgaris Gaertner, mette in evidenza un profilo chimico completamente differente. Quindi i due taxa potrebbero essere considerati due entit\ue0 distinte. L\u2019olio essenziale di P. vulgaris mostra una media attivit\ue0 antimicrobica contro i batteri Bacillus cereus e B. subtilis. L\u2019analisi della composizione dell\u2019olio essenziale di Salvia argentea, collezionata in Sicilia, mostra un profilo chimico differente rispetto a quello di Salvia argentea collezionate in altri paesi. inoltre \ue8 stata studiata la composizione degli estratti ottenuti con solventi a bassa polarit\ue0. Anche la composizione dell\u2019olio essenziale di Ballota hispanica mostra un profilo caratteristico, comparato a quello degli altri taxa. Inoltre il suo olio essenziale mostra una bassa attivit\ue0 antibatterica mentre l\u2019attivit\ue0 antiossidante \ue8 veramente alta, tale che si potrebbe supporre l\u2019uso di B. hispanica come fitoterapico. Lo studio dell\u2019olio essenziale di Moluccella spinosa, una pianta mai investigata in precedenza, ha mostrato differenti marker nella sua composizione rispetto all\u2019olio essenziale di altre specie collezionate in Turchia, tuttavia si \ue8 riscontrata una buona correlazione con l\u2019olio di M. laevis. Anche in questo caso si \ue8 osservata una moderata attivit\ue0 antibatterica dell\u2019olio essenziale. Infine i risultati ottenuti per l\u2019olio essenziale di Thapsia garganica, indicano un profilo chimico completamente differente rispetto a quelli delle altre specie di Thapsia studiate fino ad oggi, indipendentemente dal metodo di estrazione utilizzato (SPME o idrodistillazione). Lo studio dei metaboliti non volatili riguarda Tetraclinis articulata e Ajuga tenorei. Introdution 8 Solo un articolo sull\u2019investigazione di T. articulata collezionata in Marocco \ue8 stato pubblicato. T. ariculata analizzata in questo lavoro \ue8 stata collezionata in Tunisia e ha mostrato un profilo metabolico simile a quello della specie marocchina. Infatti sono stati isolati derivati \u39415-pimaranici dall\u2019estratto esanico di T. articulata; quasi tutti i composti isolati da questa pianta erano gi\ue0 stati in precedenza isolati ad eccezione del composto 5. I tre estratti (esano, diclorometano e metanolo) di T. articulata mostrano una buona attivit\ue0 antiproliferativa contro cellule tumorali. Gli estratti in diclorometano e metanolo sono stati cromatografati, ma non sono state ottenute frazioni pure. L\u2019ottenimento di composti puri rappresenta il passo successivo della ricerca. La possibile attivit\ue0 antitumorale delle molecole 3, 4 e 5 verso differenti target \ue8 stata valutata attraverso metodi computazionali, utilizzando l\u2019 Inverse Virtual Screeneing (IVS). Da un\u2019accurata analisi delle interazioni, le tre molecole sembrano altamente correlate con la proteina fxr (Farnesoid X receptor, Cod. PDB: 1OSV). La purificazione dell\u2019estratto metanolico di Ajuga tenorei ha portato all\u2019isolamento di due iridoidi (arpagide e 8-O-acetilarpagide) e un fitosteroide (ajugalattone), prodotti di cui erano note le loro propriet\ue0 biologiche (antibatterica, anti-infiammatoria e antivirale). Per esplorare nuovi target per l\u2019attivit\ue0 antitumorale, questi composti erano soggetti a IVS. Le molecole 6, 7, 9 e 10 mostravano la migliore correlazione con target differenti, ci\uf2 pu\uf2 essere spiegato dal cambiamento dei pattern di sostituzione nella struttura che porta a una differente interazione con la proteina. Sfortunatamente non sono state possibili modificazioni chimiche dei composti isolati a cause delle basse quantit\ue0 del materiale puro isolato.This research project aims to broaden the knowledge on Mediterranean plants as the genus Anthemis and Pulicaria and as species Tetraclinis articulata, Salvia argentea, Ajuga tenorei, Ballota hispanica, Moluccella Spinosa and Thapsia garganica. These plants are widely used in folk medicine and their extracts will be analyzed for the isolation of metabolites. Appropriate biological target will be selected by computational methods. The biological activity of these molecules and chemically modified derivatives will be evaluated in order to obtain structureactivity relationships