Integrated Experimental, Molecular Docking, and Dynamics Simulations Studies of Propolis Extracts as Promisin g Anti inflammatory and Anti diabetic Agents - BEN ZERROUK, EL OUAHMA; BIA, ASSIL (Université of eloued جامعة الوادي, 2025)
Propolis is a bee-created natural resinous material, commonly known to possess potential biological activity, especially anti-inflammatory and anti-diabetic action. The present work seeks to scientifically establish these actions through several extraction methods: maceration (ME), Soxhlet extraction (SE), and ultrasound-assisted extraction (UAE). Yields varied from 19.58% to 28%, with the best one achieved by the combination of maceration and UAE (UAE-M) after 24 hours. Chemical composition was also assessed by LC-MS, showing the principal bioactive compounds such as quercetin, caffeic acid, curcumin, and oleanolic acid. Qualitative as well as electrochemical analysis identified polyphenols and flavonoids. Quantitative assessments via spectrophotometry and voltammetry revealed that the 24-hour UAE-M extract contained the highest levels of total phenolics (148.1 mg GAE/g) and flavonoids (270.3 mg QE/g). In vitro assays revealed strong anti-inflammatory activity (IC₅₀ = 0.187 mg/mL, comparable to diclofenac at 0.190 mg/mL) and strong anti-diabetic activity by inhibiting alpha-amylase (IC₅₀ = 0.227 mg/mL against acarbose at 0.221 mg/mL). Molecular docking and dynamics simulation also confirmed the safe binding of lead compounds against inflammation and glucose metabolic target proteins. These findings point to propolis extracts—more specifically UAE-M extract—as potential leads to the discovery of natural therapeutic agents against inflammation and diabetes. La propolis est une substance résineuse naturelle produite par les abeilles, qui suscite un grand intérêt en raison de ses potentielles propriétés anti-inflammatoires et anti-diabétiques. Cette étude vise à vérifier scientifiquement les activités biologiques des extraits de propolis. Les échantillons ont été extraits en utilisant méthodes différentes : macération (ME), extraction Soxhlet(SE) et extraction assistée par ultrasons (UAE). L'analyse a été réalisée en utilisant la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse (LC-MS). Il a pu identifier les principaux bicomposés actifs, tels que la quercétine, l'acide caféique, la curcumine et l'acide oléanolique. De plus, la valeur de l'étude réside dans la teneur en polyphénols et flavonoïdes dans la propolis de deux manières. L'analyse qualitative a montré que les flavonoïdes et les polyphénols étaient présents, et la voltamétrie cyclique a testé comment ils réagissent lors de l'oxydation et de la réduction. L'analyse quantitative utilisant la spectrophotométrie et la voltamétrie a montré que l'extrait UAE-M sur 24 heures présentait les niveaux les plus élevés de phénols totaux (148,1 mg GAE/g) et de flavonoïdes (270,3 mg QE/g). Les effets anti-inflammatoires et antidiabétiques ont également été testés en laboratoire. L'extrait a montré une activité anti-inflammatoire significative avec un IC50 de 0,187 mg/mL (comparé au diclofénac à 0,190 mg/mL) dans l'inhibition de l'albumine sérique bovine (BSA) et une activité anti-diabétique avec inhibition de l'alpha-amylase (IC50 = 0,227 mg/mL comparé à l'acarbose à 0,221 mg/mL). De plus, des études de docking moléculaire ont été menées pour évaluer l'affinité de liaison des composés sélectionnés avec des protéines clés impliquées dans l'inflammation et le métabolisme du glucose, suivies de simulations de dynamique moléculaire pour examiner la stabilité et les interactions des meilleurs complexes ligand-protéine. Dans l'ensemble, les résultats intégrés mettent en évidence le potentiel des extraits de propolis comme une source naturelle prometteuse pour le développement d'agents thérapeutiques contre l'inflammation et le diabète.
Master's Degree in:Organic Chemistry
Keywords: Propolis; Polyphenols; Flavonoids; Anti-inflammatory Activity; Activity; Molecular Docking; Molecular Dynamic.; Polyphénols; Flavonoïdes; Anti-inflammatoire Activité; Antidiabétique Activité; Docking moléculaire; Dynamique moléculaire.