Phytochemical and biological studies of Euphorbia mauritanica L. family Euphorbiaceae / b y Ahmed Fathy Mahmoud Ali ; Under the Supervision of Prof. Dr. Seham Salah EL-din El Hawary, Assoc. Prof. Dr. Inas Youssef Younis, Prof. Dr. Ezz EL-din Ahmed Elkhrisy, Prof. Dr. Tahia Kubacy Mohamed.

Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 163-184.

Plants belong to Euphorbia L. genus are thought to be particularly intriguing from a medical
perspective due to their various metabolites and bioactivities. The present study has been
established to explore the chemical profile and the potential bioactivities of Euphorbia
mauritanica L. The essential oil was extracted from the whole plant via hydrodistillation and
analyzed by GC-MS resulting in identification of 41 compounds with an abundance of
terpenoids (91.54%) that were categorized into mono- (30.75%), sesqui- (15.23%), and
diterpenes (45.56%). Interestingly, the results revealed the preponderance of diterpenoid
constituents, mainly (3E)-cembrene A (18.66%) and verticiol (17.05%), although they are
rarely found in the essential oils of the plant kingdom. The oil showed significant allelopathic
activities against the weeds Urospermum picroides and Dactyloctenium aegyptium in a
concentration-dependent manner with IC50 values of 0.79, 0.45, and 0.67 mg/mL and 1.17,
0.55, and 1.08 mg/mL for germination, root, and shoot growth, respectively. The different
chromatographic purification processes of the MeOH–CH2 Cl 2 (1:1) extract of the whole plant
resulted in the isolation of eleven compounds. Using spectroscopic techniques, the
compounds were elucidated as three undescribed diterpenes including two ent-abietanes,
euphomauritanol A, and euphomauritanol B, and one jatrophane, euphomauritanophane A, in
addition to eight previously described metabolites. The cytotoxic effects of the isolated
diterpenes were evaluated against B16-BL6, Hep G2, and Caco-2. Euphomauritanol A,
euphomauritanol B, and euphomauritanophane A significantly inhibited the growth of murine
melanoma B16-BL6 cell lines with IC 50 10.28, 20.22, and 38.81 μM, respectively with no
responses against the other cells. These activities were rationalized by molecular docking of
the active compounds in BRAF V600E and MEK1 active sites. Moreover, the in-silico
pharmacokinetics predictions by Swiss ADME revealed that the active compounds possessed
favorable oral bioavailability and drug-likeness properties. The hydromethanolic extracts of
different parts of the plant were in-vitro screened for anti-SARS-Cov-2 activity where the
leaves extract showed the best inhibitory effect with IC 50 8.231±0.04 μg/mL. Based on
multiplex of LC-MS/MS, molecular network, and NMR, the jatrophane diterpenes were
tentatively annotated as the primary metabolites of the bioactive leaves extract. In silico
studies revealed the potentiality of the jatrophane compounds identified in the most bioactive
extract to 3CLpro protein of SARS-Cov-2

تعتبر نباتات جنس الفربيون من النباتات الجديرة بالإهتمام من الناحية الطبية بسبب تنوع نواتج الأيض والأنشطة الحيوية المختلفة لمكوناتها. لذا تستهدف هذه الدراسة التعرف على التركيب الكيميائي والفاعلية البيولوجية لنبات ايفوربيا ماوريتانيكا ل. حيث تم استخراج الزيت العطري من النبات بأكمله عن طريق التقطير المائي ثم تم تحليله بواسطة جهاز الكروماتوجرافي الغازي المتصل بمطياف الكتلة مما أدى إلى تحديد مبدئي لـ 41 مركبا مع وفرة من التربينويدات (91.54٪) التي تم تصنيفها إلى أحادية (30.75٪) ، سيسكو - (15.23٪) ، و ثنائية (45.56٪). ومن المثير للاهتمام أن النتائج كشفت عن وفرة مكونات ثنائي التربين ، بشكل رئيسي (3 هـ)-سيمبرين أ (18.66٪) وفيرتيسيول (17.05٪) ، على الرغم من ندرة وجودها في الزيوت الطيارة المستخلصة من النباتات. ولقد أظهرت عينة الزيت المستخلصة نشاطا بيولوجيا كبيرا متناسبا مع التركيز ضد نمو عشبي يوروسبيرموم بيكرويدس و داكتيلوكتينيوم إيجيبتيوم حيث بلغ التركيز المستخدم للتثبيط النصفي 0.79 ، 0.45 ، و 0.67 ملجم/مل و 1.17 ، 0.55 ، و 1.08 ملجم/مل للإنبات ، ونمو الجذور والسيقان الصغيرة ، على التوالي.
ولقد أدت عمليات التنقية الكروماتوجرافية المختلفة لمستخلص الكحول الميثيلي وثنائي كلورو الميثان (1: 1) من النبات إلى فصل أحد عشر مركبا. وباستخدام تقنيات التحليل الطيفي ، تم التعرف على المركبات أنها ثلاثة مركبات ثنائية التربين غير موصوفة قبل ذلك هم يوفوموريتانول أ ، ويوفوموريتانول ب ، يوفوموريتانوفان أ ، بالإضافة إلى ثمانية مركبات موصوفة سابقا. وتم تقييم التأثيرات السامة للمركبات ثنائية التربين المعزولة على الخلايا السرطانية للجلد والكبد والقولون (ب 16-ب 6 ، هب جي 2 ، و كاكو-2) ، حيث أظهرت النتائج قدرة كبيرة للمركبات يوفوموريتانول أ ، يوفوموريتانول ب ، و يوفوموريتانوفان أ على منع نمو الخلايا السرطانية للجلد (ب 16-ب 6) وقد بلغ التركيز المستخدم للتثبيط النصفي 10.28 ، 20.22 ، و 38.81 ميكرو مولار ، على التوالي مع انعدام تأثيرها على الخلايا الأخرى. وباستخدام برامج الالتحام الجزيئي تم التعرف النظري على قدرة المركبات النشطة على الارتباط بالمواقع المؤثرة في بروتينات الخلايا السرطانية (ب راف ﭪ600 إي و ميك1). وعلاوة على ذلك ، كشفت التنبؤات الدوائية النظرية باستخدام الخادم الالكتروني المفتوح (أدمي السويسري) أن المركبات النشطة تمتلك اتاحة حيوية جيدة عن طريق الفم مع امتلاكها للخصائص الدوائية للادوية.
ولقد تم فحص مستخلصات الكحول الميثيلي المائي للأجزاء المختلفة من النبات معمليا بحثا عن نشاط مضاد لفيروس سارس-كوف-2 حيث أظهر مستخلص الأوراق أفضل تأثير مثبط مع تركيز 8.23 ميكروجم/مل . وباستخدام استراتيجية تكاملية بين الكروماتوجرافيا عالية الكفاءة المتصلة بمطياف الكتلة والرنين المغناطيسي النووي تم التعرف على مركبات الجاتروفان ثنائي التربين كمكون رئيس لمستخلص الاوراق النشط بيولوجيا. وقد كشفت دراسات برامج الالتحام الجزيئي عن إمكانات المركبات المتعرف عليها في الارتباط الفعال مع بروتين ( 3 س ل برو) من بين غيره من بروتينات فيروس سارس-كوف-2.

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.