Phytochemical study and some activities of plants from the genera Pulicaria (Asteraseae family )

Abstract

The plants of the Asteraceae family (Compositae) have always arousedresearchers' interest in the differentiation of their secondary metabolites, as they are considered the largest bank of lactone sesquiterpenes and polyacetylenes, along with flavonoids and other terpenes, or in terms of their various biological effects. In our research, we relied on selecting the Pulicaria. laciniataplant, which belongs to this family, because it is known for its use in traditional medicine, and there are minimal studies on this plant. Different extracts of P. laciniata were obtained after maceration and then liquid-liquid extraction using increasingly polar solvents.The obtained phases were tested for their contents of phenolic compounds, flavonoids and tannins using colourimetricmethods.Six methods evaluated the antioxidant activity of the extracts: DPPH, ABTS and FRAP And Fe 2+ chelating, superoxide anion and phosphomolybdate, and some biological activities such as Alzheimer's, obesity and diabetes were also evaluated by using some enzymes such as acetylcholine esterase lipase, alpha-amylase and alpha-glucosidase. The results indicate that this plant contains moderate amounts of total flavonoids in the n-butanol and ethyl acetate extracts with the following values (2.416 ± 497.92 and 437.66 ± 1.82) mg QE/g, respectively,and total phenols (231.67 ± 20.051 and (221.59) ± 12.918 mg GAE/g, respectively. On the other hand, the results showed significant antioxidant activity where the n-butanol extract was the best in antioxidant activity against DPPH and ABTS radicals with IC 50 equal to (500.8 ± 8,16 and 469.93 ± 2.14) micrograms, respectively. As well as the results of the evaluation of biological activities showed that the n-butanol extract showed the best activity against the enzyme alpha-amylase with IC50 equal to (414 ± 0.34) micrograms. In contrast, the chloroform extract was the best against three enzymes cholinesterase, lipase and alpha-amylase with different values of IC50. On the other hand, we concluded in this research to separate about 14 compounds using different chromatographic techniques. Now we have reached to identify the structures of six compounds, including five flavonoid compounds separated for the first time from the specie P. laciniataand a new sesquiterpene lactone compound for the genera Pulicaria. Also, nine compounds were identified from the chloroform extract by gas chromatography coupled with mass spectrometry. Also, the antioxidant activity of these pure compounds was evaluated using DPPH and ABTS radicals and their effectiveness in inhibiting the enzymes acetylcholine-esterase and amylase. The results showed significant activity, especially the sesquiterpene lactone compound, which showed the best inhibition against acetylcholine-esterase with IC 50 equal to 19,68. ± 0.89 µg. All these results strongly demonstrate that P. laciniataaerial part extract and the isolated pure compounds, a very effective therapeutic property, could be a new and promising candidate for treating many diseases with natural sources.

لطالما أثارت نباتات الفصيلة النجمية )المركبة( اهتمام الباحثين من حيث تمايز منتوجات أيضها الثانوي إذ تعد البنك الأكبر : لسيسكوتربيناتالاكتونية و عديدات الاسيتيلينات إلى جانب الفلافونيدات و التربيناتالأخرى،أو من حيث تاثيراتها البيولوجية المتنوعة. اعتمدنا في بحثنا على اختيار نبات Pulicarialaciniataالمنتمي لهذه الفصيلة لما لها من استخدام واسع في التطبيب التقليدي. إلى جانب كون الاعمال المنجزة حوله قليلة وهو الدافع الذي جعلنا نوليه عناية خاصة في بحثنا الكيميائي على مستخلص أسيتاتالايثل والكلوروفورم لنبتة P. laciniataلانحصار الدراسات النباتية حولها. نجحنا فيالحصول على مستخلصات مختلفة من P. laciniata بعد النقع ثم استخلاص سائل-سائل باستخدام مذيبات متزايدة القطبية حيث قمنا باختبار محتوياتها من المركبات الفينولية ، الفلافونويديةوالتانينات باستخدام طرق قياس الألوان، بالإضافة الى قيامنابتقييم الفعالية المضاد للأكسدة باستخدام ستة طرق: DPPH و ABTS و FRAP و Fe2 + chelating و superoxide anion و phosphomolybdate ، هذا وقد وفقنا في تقييم بعض الفعاليات البيولوجية كالزهايمر والسمنة ومرض السكري بابستخدام بعض الانزيمات مثل أستيل كولين استيرازوالليباز وألفا أميلاز وألفا جلوكوزيداز. تشير النتائج التي انتهينا إلى الحصول عليها أيضا إلى أن هذا النبات يحتوي على كميات معتدلة من إجمالي الفلافونيدات في المستخلص البيتانوليواسيتاتالإيثيل بالقيم التالية: 2.416)±497.92و1.82±437.6437.6mg QE/g ( على التوالي . والفينزلات: )231.67 ± 20.051وmg GAE/g (221.59 ± 12.918على التوالي. من ناحية أخرى، فقد أظهرت النتائج أيضا نشاطًا مهمًا مضادا للأكسدة حيث كان المستخلص البيتانول الأفضل في النشاط مضاد للأكسدة ضد جذور DPPHو ABTS مع IC 50 يساوي: (8،16±500.8و 2،14± 469.93) ميكروغرام على التوالي. وكذلك أظهرت نتائج تقييم الفعاليات البيولوجية أن مستخلص البوتانولي أفضل فعالية ضد إنزيم ألفا أميلاز مع IC50 يساوي (414 ± 0.34) ميكروغرام، هذا دون أن نغفل فاعلية مستخلص الكلوروفورم إذ اظهرت النتائج أنه كان الأفضل ضد ثلاثة إنزيمات كولين استيرازوالليباز وألفا أميلاز بقيم مختلفة لـ IC50. من جهة اخرى خلصنا في بحثنا هذا إلى فصل ما يقارب 14 مركب باستخدام التقنيات الكروماتوجرافيةالمختلفة، في حين توصلنا لحد الساعة لتعيين بنى ستة مركبات منها خمس مركبات فلافونيدية تفصل لأول مرة من هدا النوع P. laciniata و مركب سيسكوتربينيلاكتوني جديدا بالنسبة لجنس Pulicaria ،كما وفقنا أيضا إلى التعرف على تسع مركبات في مستخلص الكلوروفوم من خلال تقنية الكروماتوغرافيا الغازية المقرنة بمطيافية الكتلة. كذلك تم تقييم الفعالية المضادة للأكسدة لهذه المركبات النقية بالاستعمال جذر DPPHو ABTS و فعاليتها في تثبيط انزيم الاسيتيل كولين استيراز و أميلاز، بحيث اضهرت النتائج نشاطا معتبرا، خاصةًمع المركب التربيني الذي أعطى أفضل تثبيط ضد أستيل-إستراز مع IC 50 يساوي0.89 ± 19،68 ميكروغرام. كل هذه النتائج تثبت بقوة أن مستخلص الجزء الهوائي من P.laciniata والمركبات النقية المعزولة ذو خاصية علاجية فعالة للغاية ، يمكن أن تكون مرشحًا جديدًا وواعدًا لعلاج العديد من الأمراض بمصادر طبيعية.