Etude chimique de deux plantes : Euphorbia atlantica (Euphorbiaceae) et Erinacea anthyllis (Fabaceae)

Abstract

Ce travail de recherche a porté sur l'investigation phytochimique de deux plantes médicinales Erinacea anthyllis Link et Euphorbia atlantica Coss. appartenant aux familles Fabaceae et Euphorbiaceae respectivement, ainsi que l’évaluation des activités biologiques : antibactérienne et anti-oxydante des extraits végétaux, fractions et biomolécules isolées. Ces deux espèces n’ont pas fait l’objet d’étude phytochimique et d’évaluation biologique antérieures. L’étude chimique réalisée sur les deux plantes entières Erinacea anthyllis et Euphorbia atlantica a abouti à l’isolement de 29 métabolites secondaires. Ces composés ont été obtenus à l’état pur par l’utilisation en alternance des différentes méthodes chromatographiques à savoir : la chromatographie sur colonne de gel de silice normale et sur plaques préparatives de silice normale et greffée en C18 et la chromatographie d’exclusion stérique sur Sephadex. L’élucidation structurale des composés isolés est rendue possible grâce à l’utilisation combinée des différentes méthodes d’analyse spectroscopiques modernes particulièrement la RMN 1D et 2D, la spectrométrie de masse à haute résolution HR-ESI-MS, UV-Vis, la mesure du pouvoir rotatoire [α]D 20 et par la comparaison avec les données de la littérature. 21 composés ont été isolés à partir des extraits AcOEt et n-BuOH de la plante Erinacea anthyllis dont 2 isoflavonoïdes prénylés ont de nouvelles structures Erinasone A (Ea1) et Erinasone B (Ea2). Les autres composés connus se répartissent en 10 isoflavonoïdes, 3 flavonoïdes, 1 polyphénol, 2 monoterpènes à squelette ionone et 3 stéroïdes. A partir des extraits éther de pétrole et AcOEt de la plante Euphorbia atlantica 8 métabolites secondaires ont été identifiés. Il s’agit de 4 triterpènes cycloartaniques, 2 polyphénols et 2 stéroïdes de type phytostérol. Les résultats du dosage des polyphénols totaux et flavonoïdes des extraits EP, AcOEt et n-BuOH des plantes E. anthyllis et E. atlantica, obtenus par les méthodes de Folin- Ciocalteu et de trichlorure d’aluminium (AlCl3) respectivement, révèlent que les extraits AcOEt et n-BuOH de l’espèce E. anthyllis sont les plus riches en polyphénols totaux et flavonoïdes par rapport aux extraits EP et AcOEt issus de l’espèce Euphorbia atlantica. L’évaluation de l’activité anti-oxydante in vitro des extraits, et de certains fractions et composés isolés à partir des deux plantes est réalisée par trois méthodes incluant: le piégeage du radical libre DPPH, le test de pouvoir réducteur du fer FRAP et le test de phosphomolybdate PPM. Les résultats des différents tests de l'activité anti-oxydante montrent que tous les extraits issus des deux espèces, les fractions (F-7, F-12 et F-14) ainsi que les produits isolés méthyl gallate (MS1), phloroacétophénone 4-O-β-D-glucopyranoside (MS2), (±)-erythrinine F (Ea7), Daidzeine (Ea9), Génistéine (Ea10) et Génisteine-8-C-glucoside (Ea11) ont réagi comme des anti-oxydants. L’activité antibactérienne des extraits AcOEt et n-BuOH de la plante Erinacea anthyllis et les extraits EP, CH2Cl2, AcOEt et n-BuOH de l’espèce Euphorbia atlantica a été évaluée contre quatre souches bactériennes à savoir Staphylococcus albus, Staphylococcus aureus, Escherichia coli et enterobacter sp par la méthode de diffusion en milieu gélosé. La pénicilline est utilisée comme control positif. Les résultats révèlent que les extraits AcOEt et n-BuOH de la plante Erinacea anthyllis et les l’extraits CH2Cl2 et n-BuOH de l’espèce Euphorbia atlantica manifestent une activité antibactérienne modérée contre la plupart des souches testées. This research is focused on the phytochemical investigation of two medicinal plants Erinacea anthyllis Link and Euphorbia atlantica Coss. belonging to the families Fabaceae and Euphorbiaceae respectively, and the evaluation of the antibacterial and anti-oxidant activities of crude extracts, fractions and isolated compounds. These two species have not been the subject of any previous phytochemical and biological investigations. The chemical study of the whole plants Erinacea anthyllis and Euphorbia atlantica led to the isolation of 29 secondary metabolites. These compounds were obtained in the pure state by the alternating use of different chromatographic methods such us VLC, CC and TLC. Structural elucidation of the isolated compounds was done on the basis of the combined use of different spectroscopic methods particularly 1D and 2D NMR, high resolution mass spectrometry HR-ESI MS, UV-Vis, measurement of the optical rotation [α]D 20 and by comparison with the literature data. 21 compounds have been isolated from the EtOAc and n-BuOH extracts of the plant Erinacea anthyllis including 2 new prenylated isoflavonoids Erinasone A (Ea1) and Erinasone B (Ea2), the other known compounds are divided into 10 isoflavonoids, 3 flavonoids, 1 polyphenol, 2 monoterpenes with ionone skeleton and 3 steroids. 8 secondary metabolites have been identified from the petroleum ether and EtOAc extracts of the species Euphorbia atlantica. These compounds consisted of four cycloartane triterpenes, two polyphenols and two steroids. The results of total phenolic and flavonoid contents of the EtOAc and n-BuOH extracts from Erinacea anthyllis and PE and EtOAc extracts from the species Euphorbia atlantica obtained by the Folin-Ciocalteu and AlCl3 methods revealed that EtOAc and n- BuOH extracts of E. anthyllis contain a great amount of polyphenols and flavonoids compared to the PE and EtOAc extracts of Euphorbia atlantica. The evaluation of anti-oxidant activity of the extracts, fractions as well as isolated compounds from both plants was carried out by three methods including DPPH free radicalscavenging assay, ferric reducing anti-oxidant power (FRAP) and total anti-oxidant capacity by phosphomolybdate assay (PPM). The results of the anti-oxidant activity show that all extracts of both species, fractions (F-7, F-12 and F-14) and isolated products methyl gallate (MS1), phloroacetophenone 4-O-β-D-glucopyranoside (MS2), (±)-erythrinin F (Ea7), Daidzein (Ea9), Genistein (Ea10) et Genistein-8-C-glucoside (Ea11), act as anti-oxidants. The antibacterial activity of the EtOAc and n-BuOH extracts of the plant Erinacea anthyllis and PE, CH2Cl2, EtOAc and n-BuOH extracts of Euphorbia atlantica was estimated by the agar disk diffusion assay against four bacterial strains, including two Gram-positive (Staphylococcus albus and Staphylococcus aureus) and two Gram-negative (Escherichia coli and Enterobacter sp). Penicillin was used as a positive control. The results indicate that EtOAc and n-BuOH extracts of E. anthyllis and CH2Cl2 and n-BuOH extracts of E. atlantica exhibit a moderate antibacterial activity against the most tested strains. هذا العمل يعتمد على الدراسة الفيتو كيميائية للنبتتين الطبيتين Euphorbia و Erinacea anthyllis اللتان تنتميان إلى عائلتي البقوليات والفربيونات على التوالي، وكذلك تقييم النشاط المضاد للبكتيريا ومضادات atlantica الأكسدة في المستخلصات، الكسور والمركبات المعزولة من خلال هذين النوعين. من المهم الذكر أن هذين النوعين لم يخضعا لأي دراسة فيتوكيميائية أو بيولوجية سابقة . أدت الدراسة الكيميائية لهاتين النبتتين إلى عزل و تحديد بنية 29 مركب طبيعي و التي تم الحصول عليها من و كذلك بواسطة استخدام طرق التحليل (VLC, TLC, LH- و 20 CC) خلال استعمال مختلف الطرق الكروماتوغرافية UV-Vis الطيفي كمطيافية الرنين النووي المغناطسيسي بجميع أنواعها، مطيافية الكتلة، مطيافية الأشعة فوق البنفسجية حساب زاوية التدوير النوعي 20 و المقارنة مع الدراسات السابقة . [α]D تم عزل 21 مركب و التي Erinacea anthyllis انطلاقا من مستخلصي الاستات الايثيلي و البوتانول لنبات ، Erinasone B (Ea و ( 2 Erinasone A (Ea تشمل اثنان من الايزوفلافونويدات البرينيلية التي لديها هياكل جديدة ( 1 وتنقسم المركبات الأخرى المعروفة إلى 10 ايزوفلافونويد، 3 فلافونويدات، 1 متعددات الفينول، 2 من مركبات أحادية فقد تم Euphorbia atlantica التربينات و 3 ستيرويدات. بالنسبة لمستخلصي الأثير البترولي و الاستات الايثيلي لنبات فصل 8 مركبات ثانوية منها اربعة ثلاثية التربينات، اثنان من متعددات الفينول واثنان من الستيرويدات من نوع فيتوستيرولات. تكشف نتائج المحتوى الإجمالي لمتعددات الفينول و الفلافونويدات لمستخلصي الاستات الايثيلي و البوتانول لنبات بواسطة Euphorbia atlantica و مستخلصات الأثير البترولي و الاستات الايثيلي لنبات Erinacea anthyllis هي E. anthyllis على التوالي أن مستخلصات نبات (AlCl و ثلاثي كلور الألمنيوم ( 3 Ciocalteu -Folin طريقتي E. atlantica أغنى بالمواد البوليفينولية و الفلافونويدية مقارنة مع نبات تم تقييم النشاط المضاد للأكسدة للمستخلصات، الكسور وكذلك المركبات المعزولة لكلتا النبتتين باستعمال ثلاث وإجمالي القدرة المضادة (FRAP) القوة المضادة لأكسدة الحديد ،DPPH طرق مختلفة : النشاط الازاحي للجذر الحر تظهر نتائج النشاط المضاد للأكسدة أن جميع المستخلصات لكلا النوعين، .(PPM) للأكسدة عن طريق الفوسفوموليبدات قد تفاعلت كلها كمضادات (Ea و 11 Ea10 ،Ea9 ،Ea7 ،MS2 ،MS والمركبات (1 (F-14 ،F-12 ،F- الكسور (7 للأكسدة. لقد تم تقدير النشاط المضاد للبكتيريا لمستخلصات الاستات الايثيلي، اثير البترولي، ثنائي كلور الميثان و البوتانول ضد أربعة أنواع من البكتريا، من بينهم اثنان من الجرام Euphorbia atlantica و Erinacea anthyllis لنباتي الإيجابية (العنقودية البيضاء والمكورات العنقودية الذهبية) واثنين سالبة الجرام (الاشريكية القولونية والبكتيريا المعوية). و كذا مستخلصات ثنائي كلور Erinacea anthyllis وأظهرت النتائج أن مستخلصات الاستات الايثيلي و البوتانول لنبات لها فعالية ضد معظم السلالات التي تم اختبارها. Euphorbia atlantica الميثان و البوتانول لنبات