Phytochemical and Biological Investigation of some Endemic Plants of Egypt with Development of a New HPTLC-β- Glucuronidase Inhibition Assay

St. Catherine region is located in Sinai Peninsula of Egypt, where two continents, Asia and Africa, are geographically connected. The area has a characteristic floristic diversity, within which a number of endemic plant species grow. So far, the biological and/or chemical analysis of many of these e...

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Main Author: Mahran, Ehab
Contributors: Keusgen, Michael (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Doctoral Thesis
Language:English
Published: Philipps-Universität Marburg 2019
Subjects:
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Die Region St. Katharina liegt auf der ägyptischen Sinai-Halbinsel, wo zwei Kontinente, Asien und Afrika, geographisch miteinander verbunden sind. Das Gebiet besitzt eine charakteristische floristische Vielfalt, in der eine Reihe von endemischen Pflanzenarten wachsen. Bisher wurde nur wenig über die biologische und/oder chemische Analyse vieler dieser Arten berichtet. Die vorhandene Studie zielt auf die biologische und chemische Untersuchung von zwei Pflanzenarten, die endemisch in der Region St. Katharina wachsen, P. boveana und A. pubescens. Die antibakterielle Aktivität sowie die Inhibierung der ChE von Extrakten der P. boveana (Blatt) sowie P. veris (Blüte) wurde durch HPTLC-EDA Kupplung ausgewertet. Die Identifizierung der aktiven Metaboliten basierte auf Untersuchungsmethoden wie HPTLC-MS und NMR-Analyse. Die aktiven Metaboliten wurden als Linol- und Linolensäure (in P. veris) sowie nicht substituiertes Flavon, 2'-Methoxy-, 2'-Hydroxy- und 5,6,2',6'-Tetramethoxyflavon (in P. boveana) identifiziert. Das HPTLC-AChE Assay (Enzyminhibierung) des 80%igen alkoholischen Extrakts der Pflanze A. pubescens führte zur Bestimmung von drei aktiven Metaboliten. Ihre Charakterisierung basiert auf der Analyse der gesammelten Massen- und NMR-Daten. Zwei dieser Metaboliten wurden als neu isolierte Naturstoffe definiert. Sie wurden mit 6-O-, 6'-O-Di-trans-Cinnamoyl-antirrhinosid und 5-O-, 6-O-Difoliamenthoyl-antirrhinosid identifiziert, während die zuvor bekannte Verbindung als 6-O-Foliamenthoyl-(6ꞌ-O-cinnamoyl)-antirrhinosid bestimmt wurde. Im dritten Teil der Studie wurde ein neuartiger HPTLC-β-Glucuronidase-Inhibitor-Assay entwickelt. Die Methode wurde optimiert und mit zwei Materialien botanischer Art verifiziert. Die neu etablierte Trennung ermöglichte erstmals die direkte Bestimmung der in komplexen Gemischen vorhandenen β-Glukuronidase-Inhibitoren. Der vierte Teil der Studie befasst sich mit der HPLC-HRMS(/MS) Analyse des 80%igen alkoholischen Extrakts von P. boveana. Insgesamt 25 Metaboliten wurden vorläufig als Flavonoidverbindungen identifiziert. Zu den Metaboliten gehören glykokonjugierte Flavonoide und Flavonoid-Aglykone. Zusammenfassend die hier vorgestellten Methoden leisten einen wichtigen Beitrag zur Phytomedizin, da in den untersuchten Pflanzen neue Bioaktivitäten beschrieben werden konnten. An mehreren Beispielen konnte gezeigt werden, dass eine Kombination aus Chromatographie und Aktivitätstestung dazu geeignet ist, biologische Materialien, die nur in geringen Mengen verfgbar sind, aussagekräftig zu untersuchen.