Investigation of monoamine oxidase inhibitory activities of new chalcone derivatives

Purpose: In the present study, it is aimed to investigate monoamine oxidase (MAO) enzyme inhibition potencies of some new chalcone derivatives. 

Materials and Methods: Nine novel chalcone derivatives were synthesized and structures of the synthesized compounds (2a-2i) were confirmed by spectroscopic methods. Inhibitory activities of the compounds against MAO-A and MAO-B enzymes have been determined via in-vitro fluorometric method. Effects of the compounds on substrate level were measured by an LC-MS/MS method. Enzyme kinetics studies were carried out for the most active compound 2i using Lineweaver–Burk plots.

Results: Compounds 2c, 2e and 2i displayed notable inhibition against hMAO-B with lower IC50 values than 1 µM. The most active compound 2i displayed significant inhibition by IC50 of 0.13 µM. Results of substrate level quantification study were in an agreement with fluorometric enzyme inhibition assay. Competitive type of inhibition was determined for compound 2i as a result of enzyme kinetic studies. 

Conclusion: Synthesized compounds displayed more selectivity towards hMAO-B. In this study, the results of inhibitor effects of compounds 2c, 2f and 2i are promising for the synthesis of similar derivatives with enhanced MAO inhibitory activity and therefore for the development of new molecules which may be drug candidates against Parkinson's disease.

Amaç: Bu çalışmada, bazı yeni şalkon bileşiklerinin monoamin oksidaz (MAO) etkinliklerinin değerlendirilmesi amaçlanmıştır.

Gereç ve Yöntem: Dokuz adet yeni şalkon türevi sentezlenmiş ve sentezlenen bileşiklerin (2a-2i) yapıları spektroskopik yöntemler ile aydınlatılmıştır. Bileşiklerin MAO-A ve MAO-B enzimleri üzerine inhibitör etkileri, in-vitro florimetrik yöntem ile belirlenmiştir. Bileşiklerin substrat seviyesindeki etkileri bir LC-MS/MS yöntemi ile ölçülmüştür. Enzim kinetik çalışmaları en etkili bileşik olan 2b için Lineweaver–Burk grafiği kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

Bulgular: 2c, 2e ve 2i kodlu bileşikler hMAO-B'yi 1 µM'den daha düşük IC50 değerlerinde etkin biçimde inhibe etmişlerdir. En aktif bileşik olan 2i, 0.13 µM IC50 değeri ile anlamlı bir inhibisyona neden olmuştur. Substrat seviyesi niceleme çalışmasının sonuçları, florimetrik enzim inhibisyonu testi ile uyumlu bulunmuştur. Enzim kinetik çalışmaları sonucunda 2i kodlu bileşiğin kompetitif tip inhibisyon gösterdiği tespit edilmiştir.

Sonuç: Sentezlenmiş bileşiklerin hMAO-B’ye seçiciliği daha yüksektir. Bu çalışmada, 2c, 2f ve 2i kodlu bileşiklerin inhibitör etkilerine ilişkin elde edilen sonuçlar, MAO inhibitörü etkinliği yüksek benzer türevlerin sentezi ve dolayısıyla Parkinson hastalığına karşı ilaç adayı olabilecek yeni moleküllerin geliştirilmesi için umut verici niteliktedir.