Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 171-172.

Euphorbia grantii is an African plant which is a species of succulent plant belongs to the family Despite being known for its toxicity and irritancy, it is a popular exotic ornamental plant with various ethnopharmacological uses. These include the treatment of gonorrhea, leprosy, poliomyelitis, bilharzia, and diabetes. In recent studies, it has been proved that the plant has antiviral effects against picornaviruses. Euphorbia genus are known to have diterpenes and triterpenes in their chemical constituents which have wide range of pharmacological activities including anti-cancer, anti-inflammatory, antioxidants, and immunosuppressive activities. The phytochemical study of E. grantii aerial parts was achieved by several chromatographic methods. The bioguided isolation of compounds from the active fraction resulted in the isolation of eight compounds. Current study evaluated the antiproliferative activity of the total extract, its respective fractions, and the isolated compounds by cytotoxic assessment using the sulforhodamine B against naïve and resistant breast cancer cell lines (MCF-7 and MCF-7ADR). Moreover, in vitro anti- inflammatory assays were investigated for the total methanol extract (TME) and dichloromethane fraction (DCMF) on COX-1 and COX-2. In addition to the assessment of anti-LOX activity. To identify the metabolites responsible for the activity, LC-mass DAD-QTOF analysis of TME and active DCMF was performed. The LPS-induced inflammatory model of Acute lung injury (ALI) was employed to evaluate the anti-inflammatory potential of the active DCMF in vivo at dose of 200 mg/kg and 300 mg/kg compared to dexamethasone (5 mg/kg i.p). Furthermore, the possible effect of E. grantii methanol extract and its isolated DCMF on cancer and doxorubicin-induced cardiotoxicity using Ehrlich carcinoma bearing mice in vitro model was evaluated. The TME and its DCMF of the plant was standardized with respect to its friedelin content using High Performance Thin Layer Chromatography (HPTLC) and its recovery in TME and DCMF was estimated. The DCMF exhibited promising cytotoxic activity against breast cancer cell lines (MCF-7 and MCF-7ADR), with an IC50 of 10.31 and 10.41 μg/mL, respectively. Euphylbenzoate (EB), among the isolated compounds, demonstrated a promising cytotoxicity of IC50 of 6.07 and
6.54 μM against MCF-7 and MCF-7ADR, respectively. Euphol, cycloartenyl acetate, cycloartenol,
and epifriedelinyl acetate showed moderate activity (33.27−40.44 μM).

Euphylbenzoate has smartly tackled both apoptosis and autophagy programmed cell death mechanisms. Biological guided anti-inflammatory assays in vitro revealed that the DCMF showed the highest activity (IC50 6.9±0.2 μg/mL and 0.29±0.01μg/mL) vs. celecoxib (IC50 of 88.0±1 μg/mL and 0.30±0.01μg/mL) on COX-1 and COX-2, respectively. Additionally, the anti-LOX activity was found to have an IC50=24.0±2.5μg/mL compared to zileuton which had an IC50 of 40.0±0.5 μg/mL. LC-DAD-QToF analysis of TME and the active DCMF resulted in the tentative identification and characterization of 56 phytochemical compounds, where the diterpenes were the dominating metabolites. DCMF treatment effectively lowered pro-inflammatory cytokines (TNF- α, IL-1, IL-6, and MPO) in the in vivo LPS-induced inflammatory model of ALI. Further, DCMF increased the activity of antioxidant enzymes (SOD, CAT, and GSH), decreased the activity of oxidative stress marker (MDA), and reduced the expression of inflammatory genes (p38.MAPK14 and CY450P2E1). After taking DCMF orally, western blotting of NF-κB p65 in lung tissues was suppressed. The study involved a histopathological examination of lung samples, including scoring and immunohistochemistry analysis of transforming growth factor-beta 1 (TGF-β1). Results showed that DCMF of E. grantii provided protection against subsequent lung damage and reduced the adverse effects of LPS on acute lung tissue injury for both dose regimens. HPTLC analysis of TME, and its bioactive DCMF was applied for the determination of friedelin. A good linearity relationship was found to be with correlation coefficient (r2) value of 0.9924 for the isolated friedelin. Limit of detection (LOD) and limit of quantitation (LOQ) were found to be 0.00179, and 0.000537 ng/band respectively for friedelin. The amount of friedelin in the TME and DCMF were determined by using calibration curve of standard as 106.32±5.62μg, and 159.2±4.24 μg friedelin/mg extract. In Ehrlich model, it was found out that co-administration of DCMF with doxorubicin (DOX) ameliorated the alteration in the serum creatine kinase-myocardial band (CKMB) and lactate dehydrogenase (LDH) levels. As revealed from histopathological study, DOX impairs viability of cardiac myocytes, while DCMF could effectively and extensively counteract this action of DOX and potentially protect the heart from severe toxicity of DOX. Finally, our results indicated that E. grantii Oliv. would be a promising candidate to reduce DOX adverse effects.

ايفوربيا جرانتي هو نبات أفريقي من النباتات العصارية و الذي ينتمي إلى عائلة الفربيون ، وهو معروف بسميته و التهيج السطحي الذي يسببه. ايفوربيا جرانتي من نباتات الزينة جميلة الشكل وله استخدامات عرقية كثيرة مثل استخدامه لعلاج السيلان والجذام وشلل الأطفال والبلهارسيا والسكري. في الدراسات البحثية ثبت أن النبات له بالفعل تأثيرات مضادة للفيروسات ضد الفيروسات البيكورناوية. من المعروف أن جنس الفربيون من مكوناته الكيميائية مجموعة التربينات مثل ثنائي التربينات و ثلالثي التربينات و التي لها فعالية واسعة من الأنشطة الدوائية بما في ذلك فعاليتهم كمضادات للسرطان ومضادات للالتهاب ومضادات الأكسدة والنشاط المثبط للمناعة.
تم دراسة الكيمياء النباتية للأجزاء الهوائية (الأوراق و الجذوع) لنبات الايفوربيا جرانتي باستخدام عدة طرق كروماتوجرافية. أدى الفصل الموجّه حيوياً من الجزء النشط و هو مستخلص ثنائي كلورو ميثان من فصل ثمانية مركبات.
قيمت دراستنا النشاط المضاد للتكاثر(للخلايا السرطانية) لمستخلص الميثانول الكلي ، وأجزاءه المفصوله و هما مستخلص ثنائي كلوروميثان و مستخلص المحلول الأم وايضا كل المركبات المعزولة عن طريق التقييم السام للخلايا باستخدام اختبار سلفوروودامين ب ضد الخطوط الخلوية الخاصة بسرطان الثدي MCF7و الخطوط الخلوية الخاصة بسرطان الثدي المقاوم لعقار الدوكسوروبيسين MCF7ADR.
كما تم فحص الاختبارات المضادة للالتهابات في المختبر لمستخلص الميثانول الكلي ومستخلص ثنائي كلوروميثان على انزيمات الأكسدة الحلقية 1 المعروفة بكوكس-1 و انزيمات الأكسدة الحلقية -2 المعروفة بكوكس-2 بالإضافة إلى تقييم نشاط مضاد اللوكوترين.
لتحديد نوع المركبات المسؤولة عن النشاط المضاد للاتهابات للمستخلصات، تم إجراء تحليل كروماتوغرافي بالاستشراب السائل المزود بمقياس طيف الكتلة- كاشف الصفيف الضوئي- مطياف كتلي رباعي الأقطاب لمستخلص الميثانول الكلي و مستخلص ثنائيا لكلوروميثان النشط.
تم استخدام النموذج الالتهابي الناجم عن عديد السكاريد الشحمي و ذلك لإصابة الرئة بالتهاب حاد لتقييم امكانية مستخلص ثنائي الكلوروميثان في فعاليته كمضاد للالتهابات لـي الجسم الحي للفئران بجرعة 200 مجم / كجم و 300 مجم / كجم مقارنة بالديكساميثازون (5 مجم / كجم )علاوة على ذلك ، قمنا بالتحقيق في التأثير المحتمل لمستخلص الميثانول ومستخلص ثنائي الكلوروميثان المفصول على السرطان والسمية القلبية التي يسببها الدواء المسجل لعلاج السرطان الدوكسوروبيسين باستخدام الفئران الحاملة لسرطان إيرليش في نموذج المختبر.وقد تم قياس مادة فريدلين المركب الرئيسي المفصول من الايفوربيا جرانتي باستخدام كروماتوغرافيا استشراب الطبقة الرقيقة بالضغط العالي . كما تم تقدير كمية المركب في مستخلص الميثانول الكلي و مستخلص ثنائي الكلوروميثان.
فريدلين مركب رئيسي مفصول من الايفوربيا جرانتي تم قياسه باستخدام كروماتوغرافيا استشراب الطبقة الرقيقة بالضغط العالي . كما تم تقدير كمية المركب في مستخلص الميثانول الكلي و مستخلص ثنائي الكلوروميثان.
أظهر مستخلص ثنائي الكلوروميثان نشاطًا واعدًا سامًا للخطوط الخلوية الخاصة بسرطان الثدي و بسرطان الثدي المقاوم للدوكسروبيسن MCF7 و MCF7ADRعلى التوالي. بتركيز النصف مثبط الأقصى يبلغ 10.31 و 10.41 ميكروغرام / مل ، على التوالي.
وجد أن مركب ايوفيل بنزوات من بين المركبات المفصولة ، له سمية خلوية واعدة بتركيز النصف مثبط الأقصى يبلغ 6.07 و 6.54 ميكرومتر على خلايا MCF-7 و MCF-7ADR على التوالي. بينما أظهر مركب الايوفول و مركب سيكلوارتينايل اسيتات و مركب سيكلوارتينول و مركب ايبفريدلينايل اسيتات نشاطًا معتدلًا (33.27-40.44 ميكرومتر). لم تنتج من المركبات الأخرى أي نشاط. في استكشاف آلية فعالية ايوفيل بنزوات وجد انه عالج بذكاء كل من آليات موت الخلايا المبرمج والالتهام الذاتي المبرمج.
كشفت الاختبارات الموجهة بيولوجيا المضادة للالتهابات في المختبر أن مستخلص ثنائي الكلوروميثان أظهر أعلى نشاط بتركيز النصف مثبط الأقصى يبلغ6.9 ± 0.2 ميكروغرام / مل و 0.29 ± 0.01 ميكروغرام / مل مقابل سيليكوكسيب الذي يستحوذ على تركيز النصف مثبط الأقصى من 88.0 ± 1 ميكروغرام / مل و 0.30 ± 0.01 ميكروغرام / مل على انزيمات الأكسدة كوكس-1 و كوكس-2 على التوالي. بالإضافة إلى ذلك ، نشاط مضاد اللوكوترين بتركيز النصف مثبط الأقصى يبلغ 24.0 ± 2.5 ميكروغرام / مل مقابل عقار الزيليتون الذي يستحوذ على تركيز النصف مثبط الأقصى من 40.0 ± 0.5 ميكروغرام / مل.
أدى التحليل الكروماتوغرافي بالاستشراب السائل المزود بمقياس طيف الكتلة- كاشف الصفيف الضوئي- مطياف كتلي رباعي الأقطاب لمستخلص الميثانول الكلي و مستخلص ثنائي ا لكلوروميثان النشط ، إلى تحديد وتوصيف تقريبي لـ 56 مركبًا كيميائيًا نباتيًا ، حيث كانت ثنائي التربينات هي المركبات الرئيسية. خفض العلاج بمستخلص ثنائي الكلوروميثان بشكل فعال السيتوكينات المؤيدة للالتهابات: عامل نخر الورم ألفا و بروتين إنترلوكين-1 و بروتين إنترلوكين-6 و في النموذج الالتهابي الناجم عن عديد السكاريد الشحمي في الجسم الحي. أيضا، زاد مستخلص ثنائي الكلوروميثان من نشاط الإنزيمات المضادة للأكسدة: سوبر أكسيد ديسميوتاز ، كاتالاز ، و جلوتاثيون ، وقلل من نشاط إنزيم الإجهاد التأكسدي المالونديالدهيد ، وقلل من تعبير الجينات الالتهابية: بروتين كيناز المحفز بالميتوجين 14 و سيتوكروم بي 450-2-اي-1
بعد أخذ ثنائي الكلوروميثان عن طريق الفم ، تم تحليل لطخة ويسترن لعامل نووي كابا-خفيف-السلسلة-محسن خلايا ب النشطة بي 65 في أنسجة الرئة.
كما تم إجراء فحص كيمياء نسيجية مناعية لعينات من الرئة وجمع النقاط لها. كما فحصت الكيمياء النسيجية المناعية لعامل النمو المحول- بيتا.وجدت النتائج ان مستخلص ثنائي الكلوروميثان من نبات ايفوربيا جرانتي يحمي تلف الرئة اللاحق ويقلل الآثار الضارة الناجمة عن عديد السكاريد الشحمي على الإصابة بالألتهاب الحاد لأنسجة الرئة في كل من انظمة الجرعات.
تم تطبيق تحليل كروماتوغرافيا استشراب الطبقة الرقيقة بالضغط العالي لمستخلص الميثانول الكلي و مستخلص ثنائي الكلوروميثان النشط بيولوجيًا لتقديرنسبة المركب فريدلين. تم العثور على علاقة خطية جيدة مع معامل الارتباط (تربيع آر) بقيمة 0.9924 للمركب. تم العثور على حد الكشف وحد الكم ليكون 0.00179 ، و 0.000537 نانوغرام / نطاق على التوالي .تم تم تحديد كمية فريدلين في مسنخلص الميثانول الكلي و مستخلص ثنائي الكلوروميثان باستخدام منحنى المعايرة القياسي ليكون 159.2±4.24 ميكروجرام و 5.69 ±106.32 ميكروجرام/مجم للخلاصة .
في نموذج ايرلش، وجد أن تناول مستخلص ثنائي الكلوروميثان مع غقار الدوكسوروبيسين خفف التغيير في مستويات كيناز الكرياتين الموجود في عضلة القلب و نازع هيدروجين اللاكتات في الدم. كما اتضح من دراسة التشريح للأنسجة المرضية أن عقار الدوكسوربيسين يضعف قدرة الخلايا العضلية القلبية و كشف أن مستخلص ثنائي الكلوروميثان بشكل فعال وواسع ساعد على تخفيف هذا الأثرمن دواء الدوكسوروبيسين و من المحتمل أن يحمي القلب من السمية الشديدة للعقار. أخيرًا ، أشارت نتائجنا إلى أن نبات ايفوربيا جرانتي. سيكون الخيار الأفضل لتقليل الأثار الضارة على القلب من عقار الدوكسوروبيسين.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.