Publication: Enrichment of novel antimicrobial compound from stereospermum fimbriatum using supercritical carbon dioxide extraction
dc.contributor.affiliation | #PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE# | en_US |
dc.contributor.author | Anis Fadhlina Izyani Awang | en_US |
dc.contributor.supervisor | Sarker, Md. Zaidul Islam, PhD | en_US |
dc.contributor.supervisor | Ahmed, Qamar Uddin, PhD | en_US |
dc.contributor.supervisor | Juliana Md. Jaffri, PhD | en_US |
dc.contributor.supervisor | Muhammad Nor Omar, PhD | en_US |
dc.date.accessioned | 2024-10-09T07:19:43Z | |
dc.date.available | 2024-10-09T07:19:43Z | |
dc.date.issued | 2019-07 | |
dc.description.abstract | Stereospermum fimbriatum or “Chicha” (S. fimbriatum) is an undiscovered medicinal plant that is traditionally used for itchy skin, earache, stomachache and postpartum treatment. The present study was designed to evaluate antimicrobial properties of flowers, leaves, stem bark and twig of S. fimbriatum against eleven skin-associated pathogens as well as to isolate the bioactive compound from the active extract of S. fimbriatum and investigate its structure activity relationship by molecular docking. Supercritical carbon dioxide (sc-CO2) extraction was also carried out in order to obtain an enriched extract containing the isolated compound. The phytochemicals screening was done to determine the presence of alkaloids, terpenoids, flavonoids, steroids, saponins and tannins. Successive soxhlet extraction was conducted using n-hexane, dichloromethane (DCM) and methanol. Disc diffusion, minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) assays were done to examine the antimicrobial activity of the crude extracts. Bioassay-guided isolation of active compound was conducted by column and thin layer chromatographies. Molecular docking studies were done on five main targets for anti-MRSA activity, namely, penicillin binding proteins 2a, β-lactamase, DNA topoisomerase IV, dehydrosqualene synthase and sortase A. The binding sites and docking scores between a known inhibitor (positive controls) and an isolated compound were compared. Phytochemical screening revealed the presence of terpenoid, steroid, flavonoid, saponin and tannin in different parts of S. fimbriatum. The DCM extract of stem bark (DS) was found to be the most potent extract followed by n-hexane extract of the stem bark (NS) against Staphylococcus epidermidis, methicillin-resistant S. aureus (MRSA) and S. aureus with inhibition zones ranged from 13 to 16 mm. MIC values for NS and DS ranged between 400-800 µg/mL against S. epidermidis, MRSA and S. aureus. The bioassay-guided isolation of S. fimbriatum’s stem bark led to the discovery of a novel compound of Angucycline family, coded as C1 (11-hydroxy-8-methoxy-4,5-dimethyltetraphene-1,7,12(2H,4aH,12bH)-trione) with molecular formula of C21H18O5. MIC values of C1 were as low as 3.13 µg/mL to 6.25 µg/mL, against S. epidermidis, MRSA and S. aureus. Molecular docking of C1 indicated that it can be a good candidate for the development of a new anti-MRSA drug. The optimum condition for an enriched extract of sc-CO2 to have maximum recovery of C1 at targeted MIC value of 400 µg/mL was suggested to be operated at 40 °C and pressure at 30 Mpa, with addition of 6 % co-solvent (ethanol). Sc-CO2 extraction provided a low operational cost with less time and solvents consumption as compared to soxhlet extraction. Overall, the present study has accomplished to highlight the selectivity of sc-CO2 extraction for targeted bioactive compound as well as reveal the potential of S. fimbriatum as a candidate of antimicrobial agents for skin infections treatment, specifically, MRSA. | en_US |
dc.description.abstractarabic | Stereospermum fimbriatum أو “Chicha”هو نبات طبي غير مستغل إستخدم تقليديا لعلاج حكة الجلد، ألام الأذن والمعدة وعلاج أعراض ما بعد الولادة. تم تصميم الدراسة الحالية لدراسة محتوى المواد الكيميائية النباتية والخصائص المضادة للميكروبات في الزهور والأوراق واللحاء الجذعية وأغصان S. fimbriatum ضد أحد عشر ميكروب مسبب لعدوات جلدية مختلفة وكذلك لعزل مركب نشط بيولوجيا من أحد مستخلصات S. fimbriatum ومن إيجاد علاقة بين هيكله المركب ونشاطه باستخدام الالتحام الجزيئي. كما تم تحسين مستخلص ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج من أجل الحصول على مستخلص غني بالمركب المعزول. تم فحص محتوى المواد الكيميائية النباتية لتحديد وجود القلويدات ، تيربينويدس ، الفلافونويد ، الستيرويدات، الصابونين والتانينات ثم تم إجراء إستخلاص soxhlet المتتالي باستخدام n-hexane و dichloromethane والميثانول. ثم تم إجراء فحص إنتشار القرص، والحد الأدنى من التركيز المثبط (MIC) والحد الأدنى من التركيز القاتل (MBC) لفحص نشاط المستخلصات الخامه ضد الميكروبات. تم إجراء العزل الموجه حيويا لمركب نشط بواسطة العمود الكروماتغرافي. ثم تم إجراء دراسات الالتحام الجزيئي على خمسة أهداف رئيسية للنشاط المضاد للجرثومة العنقودية الذهبية MRSA، بالتحديد:Binding Proteins 2a ، β-lactamase،DNA topoisomerase IV، Dehydrosqualene synthase و . Sortase A وتمت مقارنة مواقع الربط ودرجات الالتحام بين مثبط معروف (السيطرة الإيجابية) ومركب C1. كشف الفحص الكيميائي النباتي عن وجود مركبات من أنواع التريبويد ، الستيرويد ، الفلافونويد، السابونين والتانين في أجزاء مختلفة من. S. fimbriatum تم أيضا إكتشاف أن مستخلص DCM للحاء الجذع ( (DSهو المستخلص الأكثر فعالية يليه مستخلص n-hexane للحاء الجذ لحشرة الجذع (NS) ضد Staphylococcus epidermidis و MRSA، و S. aureus مع مناطق تثبيط تتراوح من 13 إلى 16 ملم .تراوحت قيم MIC لـ NS و DS بين 400-800 ميكروغرام / مل. أدت العزلة الموجهة بيولوجياً لحاء الجذعية S. fimbriatum إلى اكتشاف مركب جديد لعائلة الأنجوسكلين ، تم ترميزه C1 مع الصيغة الكيميائية. C21H18O5 كانت قيم MIC ل C1 منخفضة مثل 3.13 ميكروغرام/مل إلى 6.25 ميكروغرام/مل، ضد MRSA، S. epidermidis، و. S. aureus أشار الالتحام الجزيئي لـ C1 إلى أنه يمكن أن يكون مرشحًا جيدًا لتطوير دواء جديد مضاد لـ. MRSA وجد أيضا أن لإستخلاص أكبر كميه من C1 والحصول على قيمة MIC تساوي 400 ميكروغرام/مل باسخدام Sc-CO2 يجب إستخدام 40 درجة حرارة مئوية وضغط يساوي 30 ميجا باسكال، مع إضافة 6٪ من المذيب. عموما، نجحت هذه الدراسة في تسليط الضوء على إنتقائية الإستخراج باستخدام Sc-CO2 للمركبات النشطة بيولوجيا والمستهدفة وكذلك كشف عن إمكانية استخدامS. Fimbriatum لإسخلاص مركبات مضادة للجراثيم لعلاج العدوات الجلدية، وعلى وجه التحديد تلك اللتي يسببها .MRSA | en_US |
dc.description.callnumber | t RS 164 S74 A599E 2019 | en_US |
dc.description.degreelevel | Doctoral | en_US |
dc.description.identifier | Thesis : Enrichment of novel antimicrobial compound from stereospermum fimbriatum using supercritical carbon dioxide extraction /by Anis Fadhlina Izyani binti Awang | en_US |
dc.description.identity | t11100418033AnisFadhlinaIzyaniAwang | en_US |
dc.description.kulliyah | Kulliyyah of Pharmacy | en_US |
dc.description.nationality | Malaysian | en_US |
dc.description.notes | Thesis (Ph.D)--International Islamic University Malaysia, 2019. | en_US |
dc.description.physicaldescription | xx, 171 leaves : colour illustrations ; 30cm. | en_US |
dc.description.programme | Doctor of Philosophy in Pharmaceutical Sciences (Pharmaceutical Technology | en_US |
dc.identifier.uri | https://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/11038 | |
dc.language.iso | en | en_US |
dc.publisher | Kuantan, Pahang : Kulliyyah of Pharmacy, International Islamic University Malaysia, 2019 | en_US |
dc.subject.lcsh | Materia medica, Vegetable | en_US |
dc.subject.lcsh | Medicinal plants -- Therapeutic use | en_US |
dc.subject.lcsh | Skin -- Infections -- Treatment | en_US |
dc.subject.lcsh | Stereospermum fimbriatum -- Therapeutic use | en_US |
dc.title | Enrichment of novel antimicrobial compound from stereospermum fimbriatum using supercritical carbon dioxide extraction | en_US |
dc.type | Doctoral Thesis | en_US |
dspace.entity.type | Publication |
Files
Original bundle
1 - 2 of 2
Loading...
- Name:
- t11100418033AnisFadhlinaIzyaniAwang_24.pdf
- Size:
- 593.85 KB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- 24 pages file
Loading...
- Name:
- t11100418033AnisFadhlinaIzyaniAwang_SEC.pdf
- Size:
- 8.66 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
- Description:
- Full text secured file