Phytochemical investigation of traditional medicinal plants of Oleaceae family using modern analytical approaches

Abstract

The main goal of this doctoral thesis is the phytochemical investigation of significant medicinal species of the Oleaceae family through modern scientific approaches both in terms of methodology and the application of specialized techniques. Olive (Olea europaea) is the most abundant tree in the Mediterranean basin. Its importance is not observed only in nutritional and economic field but also in the promotion of human health, through its biologically active molecules. The development of effective methodologies using "green" techniques for the isolation of bioactive metabolites in large quantities and high purity from olive products will be the initial goal of this study. The decryption of the chemical composition of olive oil, as well as the correlation of various metabolites with its quality is of great importance. Despite the plethora of scientific studies, there is a class of secondary metabolites in olive oil, the acidified secoiridoid derivatives that remain relatively unknown. Within the framework of this proposal, integrated protocols will be formulated for the semi-synthesis of these derivatives and the correlation of these molecules with quality parameters of olive oil will be evaluated. On the other hand, the high complexity of the active mixtures of both olive products and herbal extracts makes difficult the attempt to discover new active molecules through traditional methods. Thus, the purpose of the thesis will be the development of an appropriate method, using modern metabolic tools, for the identification of active metabolites of both the phenolic fraction of olive oil and its oxidized form. Finally, endemic plants of genus Fraxinus have a similar phytochemical content with olive and have been widely used in traditional and modern medicine. These species will be further studied in order to exploit them more effectively.

Αντικείμενο της παρούσας διδακτορικής διατριβής αποτελεί η φαρμακογνωστική μελέτη σημαντικών φαρμακευτικών ειδών της οικογένειας Oleaceae μέσω σύγχρονων επιστημονικών προσεγγίσεων τόσο σε επίπεδο μεθοδολογίας όσο και στη χρήση εξειδικευμένων τεχνολογιών. Η ελιά (Olea europaea) αποτελεί τον πλέον άφθονο φυτικό είδος στη λεκάνη της Μεσογείου. Η σημαντικότητα της δεν εντοπίζεται μόνο στον διατροφικό και οικονομικό τομέα αλλά και στην προαγωγή της ανθρώπινης υγείας, μέσω των βιολογικά ενεργών χημικών μορίων που περιέχει. Η ανάπτυξη αποτελεσματικών μεθοδολογιών με χρήση «πράσινων» τεχνικών για την παραλαβή βιοδραστικών μεταβολιτών σε μεγάλη ποσότητα και υψηλή καθαρότητα από προϊόντα ελιάς, θα αποτελέσει τον αρχικό στόχο της παρούσας μελέτης. Μεγάλο ενδιαφέρον παρουσιάζει και η αποκρυπτογράφηση της χημικής σύστασης του ελαιόλαδου, καθώς και η συσχέτιση διαφόρων μεταβολιτών με την ποιότητα του. Πάρα την πληθώρα των επιστημονικών μελετών, υπάρχει μια κατηγορία δευτερογενών μεταβολιτών στο ελαιόλαδο, τα οξειδωμένα παράγωγα σεκοϊριδοειδών, που παραμένουν σχετικά άγνωστα. Στα πλαίσια της διατριβής, θα αναπτυχθούν ολοκληρωμένα πρωτοκόλλα για την ημισύνθεση των παραγώγων αυτών και θα γίνει προσπάθεια συσχέτισης τους με χαρακτηριστικά ποιότητας του ελαιόλαδου. Από την άλλη, η πολυπλοκότητα των δραστικών μιγμάτων τόσο των προϊόντων ελιάς όσο και γενικότερα των φυτικών εκχυλισμάτων καθιστούν δύσκολη την ανακάλυψη νέων δραστικών μορίων μέσω των παραδοσιακών μεθόδων. Έτσι, αντικείμενο της διατριβής θα αποτελέσει η ανάπτυξη κατάλληλης μεθόδου, με χρήση σύγχρονων μεταβολομικών εργαλείων, για την ταυτοποίηση δραστικών μεταβολιτών τόσο του φαινολικού κλάσματος του ελαιόλαδου όσο και της οξειδωμένης μορφής του. Τέλος, ενδημικά είδη του γένους Fraxinus παρουσιάζουν παρόμοιο φυτοχημικό προφίλ με την ελιά και έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στη λαϊκή και σύγχρονη θεραπευτική. Τα είδη αυτά θα μελετηθούν περαιτέρω με σκοπό την αποτελεσματικότερη εκμετάλλευση τους.