Ahmed Mohammed Mohy Eldin Abdelhamied Abo Sekkien,
A phytochemical and biological study of Tecoma stans (L.) Juss. ex Kunthcultivated in Egypt /
دراسة فيتوكيميائية وبيولوجية لنبات تيكوما ستانس (ل.) جس. اكس كنث المزروع في مصر
by Ahmed Mohammed Mohy Eldin Abdelhamied Abo Sekkien ; Supervision Prof. Meselhy Ragab Meselhy, Prof. Mohamed Mohey El Mazar, Prof. Dalia Adel M. Al-Mahdy, Prof. Noha Fouad Swilam.
- 162 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.
Bibliography: pages 149-162.
Tecoma stans is an ornamental plant known for its diverse pharmacological activities, including notable cytotoxic activity. This study integrates mechanistic cytotoxic assessment with LC–MS/MS guided biochemometric analysis to elucidate the bioactive constituents of T. stans leaves. The hydroalcoholic extract was fractionated into n-hexane, dichloromethane (DCM), and ethyl acetate fractions, and each was evaluated for in-vitro cytotoxicity against human lung adenocarcinoma (A549) and ovarian carcinoma (SKOV-3) cell lines using the MTT assay. Among all fractions, the DCM fraction demonstrated the highest potency, exhibiting an IC₅₀ of 18.50 µg/mL against SKOV-3 cells. Comprehensive LC–MS/MS metabolomic profiling coupled with biochemometric analysis enabled the tentative identification of 108 metabolites, primarily representing alkaloids, flavonoids, fatty acids, and terpenoids. Correlation analysis highlighted several major and differential metabolites correlated with cytotoxicity, including chrysoeriol, α-sulfoquinovosylmonoacylglyceride (α-SQMG), tecomanine, and hydroxyskytanthine. Chrysoeriol, one of the key discriminatory metabolites, was subsequently isolated from the DCM fraction and subjected together to mechanistic elucidation of their cytotoxic activity against SKOV-3 cells. Flow cytometric analysis revealed that DCM and chrysoeriol induced apoptosis associated cell cycle disruption. DCM caused marked sub-G₁ accumulation (71.42%, P < 0.0005) and increased late apoptosis to 23.32% (P < 0.0005), whereas chrysoeriol elevated sub-G₁ to 48.02% and late apoptosis to 12.22% (P < 0.0005). Both treatments also significantly inhibited SKOV-3 cell migration, showing minimal scratch closure over 120 h compared with control. ELISA quantification revealed marked caspase-3 activation, reaching 364.95 pg/mL with the DCM fraction and 192.06 pg/mL with chrysoeriol. Phosphorylated STAT3 levels were significantly reduced to 22.20 ng/mL and 39.35 ng/mL, respectively. Bcl-2 expression decreased to 3.37 ng/mL with DCM and 10.96 ng/mL with chrysoeriol, while MMP-2 levels were similarly suppressed to 104.65 pg/mL and 261.69 pg/mL, confirming robust modulation of apoptotic and metastatic pathways. These findings demonstrate that T. stans DCM fraction and chrysoeriol exerted their cytotoxic effects against SKOV-3 cells through apoptosis induction, migration inhibition, and modulation of key oncogenic proteins, supporting their potential as anticancer candidates. يعد نبات تيكوما ستانس نبات زينة معروف بتعدد أنشطته الدوائية، بما في ذلك نشاطه السام للخلايا. تهدف هذه الدراسة إلى دمج تحديد الآلية الخلويةللنشاط السام للخلايا مع التحليل البيوكيمومتري المستند إلى تقنيةالكروماتوغرافيا السائلة المقترنة بمطياف الكتلة المزدوج لتعريف المكوّنات الحيوية الفعّالة في أوراق تيكوما ستانس تم تقسيم المستخلص الهيدروكحولي إلى خلاصات من الهكسان، والديكلوروميثان، وأسيتات الإيثيل، وتم تقييم كل خلاصة منها من حيث السمية الخلوية ضد خطّي خلايا سرطان الرئة (A549) وسرطان المبيض (SKOV-3) أظهرتخلاصة االديكلوروميثانأعلى فعاليةضد خلايا SKOV-3.. أتاح التحليل الشامل للكروماتوغرافيا السائلة المقترنة بمطياف الكتلة المزدوج المقترن بالتحليل البيوكيمومتري التعريف المبدئي لـ 108 مركب،و التي تنقسم إلى مجموعات القلويدات، والفلافونويدات، والأحماض الدهنية، والتربينويدات. أظهرت تحاليل الارتباط عدة مركبات رئيسية ومميّزة مرتبطة بالنشاط السام للخلايا، بما في ذلك الكريزويريول، و α-سلفوكوينوفوزيل مونوأسيل غليسيريد، والتيكومانين، والهيدروكسي سكيتانثين. وقد تم لاحقاً فصل الكريزويريول من خلاصةالديكلوروميثانوتقييمهما معاً لدراسة آلية نشاطهما السام ضد خلايا SKOV-3. أظهرت تحاليل التدفق الخلوي أن كلاً من خلاصةالديكلوروميثانوالكريزويريول حفّزا حدوث الموت المبرمجالمصحوب باضطراب في دورة الخلية. حيث تسببت خلاصة الديكلوروميثانفي تراكم واضح في الطور Sub-G₁ بنسبة 71.42% وزيادة مرحلة الموت المبرمج المتأخر إلى 23.32% أما الكريزويريول فرفع نسبة Sub-G₁ إلى 48.02% والموت المبرمج المتأخر المتأخر إلى 12.22% كما أدّى كلاهما إلى تثبيط كبير لهجرة خلايا SKOV-3، أظهركلمنخلاصةثانيكلوريدالميثانوكريسويريولتثبيطًاقويًاللهجرةالخلوية،حيثلميحدثالتئامللجروحخلال 120 ساعة. وأظهرت الإختبارات الجزيئية زيادة ملحوظة في نشاط caspase 3، حيث بلغ 364.95 بيكوغرام/مل مع خلاصةالديكلوروميثانو192.06 بيكوغرام/مل مع الكريزويريول. كما انخفضت مستويات STAT3 المُفسفر إلى 22.20 نانوغرام/مل و39.35 نانوغرام/مل على التوالي. وانخفض التعبير عن بروتين Bcl-2 إلى 3.37 نانوغرام/مل مع الديكلوروميثانو10.96 نانوغرام/مل مع الكريزويريول، بينما تم تثبيط MMP-2 إلى 104.65 بيكوغرام/مل و261.69 بيكوغرام/مل على التوالي، مؤكداً التأثير القوي على مسارات الأبوبتوز والانتشار السرطاني.تُظهر هذه النتائج أن ثانيكلوريدالميثانوالكريزويريول. يمارسان تأثيرهما السام لخلايا SKOV-3 من خلال تحفيز الموت المبرمج، وتثبيط الهجرة، وتنظيم عدد من البروتينات المسرطنة الرئيسة، مما يدعم إمكاناتهما كمرشحين واعدين كمضادات للسرطان