Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / In this study, methanolic and acid methanolic extracts were prepared from the aerial parts of Leonurus sibiricus L. and six secondary metabolites were isolated: the triterpene squalene (28), the labdane-type diterpenoid leojaponin (29), the phytosterols β-sitosterol (30) and β-sitosterol glycosylated (32), the bis phthalate (2-ethylhexyl) (31) and the alkaloid leunurina (1), which are unprecedented in this species with the exception of alkaloid 1. These isolated compounds were tested to determine their antimicrobial activity and enzyme inhibition against to acetylcholinesterase (AChE) and proliloligopeptidase (POP) enzymes. The obtained results indicated moderate antimicrobial potential of the tested samples. The leojaponin diterpene (29) showed better results in the POP inhibition assay, with 72%. Regarding the assay of AChE enzyme, the metabolites tested demonstrated inhibition potential with percentages between 10-17%. Furthermore, in order to evaluate different methods of obtaining the methanolic and acid methanolic extracts, a serie of L. sibiricus extracts were prepared to compare yields, chromatographic profile and biological activities thereof. According to the observed results, the highest yield was obtained by hot extraction using reflux method and MeOH/HCl 1% as an extraction solvent (EB q-MeOH +, 21% yield). All acid extracts showed greater potential for enzyme inhibition, with the highest percentage obtained for the extracts from extraction assisted by ultrasound EB CHII-MeOH+ and CHI-MeOH+ (sonoreator like cup horn) and EB USII-MeOH+ (ultrasonic bath), with 91, 80 and 84% inhibition of POP enzyme, respectively. Considering the AChE, the highest percentages of inhibition were also obtained with extracts prepared by ultrasound technology (EB USI-MeOH and USI-MeOH+ with 34 and 38% of AChE inhibition, respectively). Moreover, it was carried out the extraction of essential oil from the fresh aerial parts of L. sibiricus to determine their chemical composition and biological activity. Three main constituents of the oil were identified: trans-caryophyllene (31.7%), α-humulene (18.53%) and γ-muuruleno (19.12%). The oil did not show satisfactory results for its biological activity in all performed tests. / No presente trabalho foram preparados os extratos metanólico e metanólico ácido das partes aéreas de Leonurus sibiricus L. e isolados seis metabólitos secundários: o triterpeno esqualeno (28), o diterpeno do tipo labdano leojaponina (29), os fitoesteróis β-sitosterol (30) e β-sitosterol glicosilado (32), o ftalato de bis (2-etilexila) (31) e o alcaloide leonurina (1), inéditos nesta espécie com excessão do alcaloide 1. Estes compostos isolados foram testados a fim de se determinar suas atividades antimicrobiana e de inibição enzimática frente às enzimas acetilcolinesterase (AChE) e prolil oligopeptidase (POP). Os resultados obtidos indicaram moderado potencial antimicrobiano das amostras testadas. O diterpeno leojaponina (29) apresentou melhor resultado no ensaio de inibição da POP, com 72%. Com relação ao ensaio de inibição da enzima AChE, os metabólitos testados demonstraram um potencial de inibição com percentuais entre 10-17%. Além disso, objetivando-se avaliar diferentes métodos de obtenção dos extratos brutos metanólico e metanólico ácido foram preparados uma série de extratos de L. sibiricus a pequena escala a fim de se comparar rendimentos, perfis cromatográficos e atividades biológicas dos mesmos. De acordo com os resultados observados, o maior rendimento foi obtido através da extração a quente utilizando refluxo e MeOH/HCl 1% como solvente de extração (EB q-MeOH+; com 21% de rendimento). Todos os extratos ácidos apresentaram maior potencial de inibição enzimática, sendo os maiores percentuais obtidos para os extratos provenientes de extrações asistidas por ultrassom EB CHII-MeOH+ e CHI-MeOH+ (sonoreator do tipo cup horn ) e USII-MeOH+(banho ultrassonico), com 91, 80 e 84% de inibição da enzima POP, respectivamente. Em relação a AChE, os maiores percentuais de inibição também foram obtidos com os extratos preparados por tecnologia de ultrassom (EB USI-MeOH e USI-MeOH+ com 34 e 38% de inibição da AChE, respectivamente). Realizou-se ainda a extração do óleo essencial das partes aéreas frescas de L. sibiricus a fim de determinar sua composição química e atividade biológica. Foram identificados três constituintes principais do óleo: trans-cariofileno (31,7%), α-humuleno (18,53%) e γ-muuruleno (19,12%). O óleo não apresentou resultados satisfatórios quando a sua atividade biológica, em todos os testes realizados.

This thesis discussed the cardiovascular effects of the aqueous leaf extract and a fraction of the methanol extract of Leonotis leonurus, a plant commonly used in traditional medicine in South Africa for the treatment of hypertension and other cardiac problems. The cardiovascular effects was tested on anaesthetized normotensive male Wistar rats and isolated perfused rat hearts.

Die Pflanze Leonurus cardiaca wird seit Jahrhunderten in der Volksmedizin als Tee bei nervösen Herzbeschwerden angewendet. Bislang konnten wissenschaftlich keine eindeutigen Beweise erbracht werden, ob das Leonurus-Kraut kardial wirksam ist oder nur einen Placeboeffekt aufweist. In der hier vorliegenden Arbeit wurden aus dem Leonurus-Kraut drei verschiedene Extrakte unterschiedlicher Polarität hergestellt: ein wässriger Soxhlet-Extrakt, ein alkalisierter Chloroformextrakt und ein Ethanol/Wasser-Extrakt. Diese wurden am isolierten Kaninchenherzen an der Langendorff-Apparatur hinsichtlich kardialer Effekte getestet. Mittels eines Multi-Elektroden-Verfahrens konnte mit 256 Elektroden das extrazelluläre epikardiale Potential auf der Herzoberfläche abgegriffen und somit eine Aussage über Erregungsausbreitungsmuster und –geschwindigkeiten getroffen werden. Die weitere Fraktionierung eines kardial wirksamen und therapeutisch möglicherweise einsetzbaren Extrakts richtete sich nach dem Prinzip der Bioassay-guided-Fraktionierung unter Verwendung verschiedener organischer Lösungsmittel. Der Soxhlet-Extrakt zeigte Natrium-, Kalium- und Kalzium-Kanal-blockierende Tendenzen sowie eine potentiell antiarrhythmische Eigenschaft. Die Fraktionen beeinflussten die gleichen elektrophysiologischen und funktionellen Parameter wie der Ausgangsextrakt, zeigten jedoch eine deutlich stärkere Ausprägung auf das Herz. Die Präzipitation der wässrigen Fraktion kann als Schritt zur Trennung von Wirkprinzipien gesehen werden, wobei das Präzipitat alle Parameter irreversibel veränderte und zum Versagen des Herzens führte. Die Methanol-lösliche Fraktion charakterisierte sich dagegen durch eine massive Verlängerung der frequenzkorrigierten Potentialdauer (QTc) bis teilweise zum Herzstillstand, eine Reduktion der linksventrikulären Kontraktionskraft (LVP) sowie eine Erhöhung des Koronarflusses (CF). Auch eine deutliche Verlängerung der PQ-Zeit, des QRS-Komplexes sowie der Gesamtaktivierungszeit wurden festgestellt. Während des wash outs zeigte sich die vollständige Reversibilität der funktionellen und elektrophysiologischen Parameter mit der Wiederherstellung eines stabilen Sinusrhythmus. Zur Abschätzung antiarrhythmischer Wirkungen und zur Erstellung eines mutmaßlichen Wirkprofils wurde die Methanol-lösliche Fraktion in drei Arrhythmiemodellen getestet. β-blockierende Eigenschaften konnten nicht nachgewiesen werden. Mittels elektrischer Stimulation konnte eine Reizschwellenverschiebung um das 10-fache festgestellt werden. Eine Aconitin-bedingte monomorphe ventrikuläre Arryhthmie wurde durch die Methanol-lösliche Fraktion antagonisiert. Damit kann auf eine Natrium-Kanal-blockierende Eigenschaft der Fraktion geschlossen werden. Die Blockade von Gap Junctions wurde nicht festgestellt. In vivo wurden an leicht narkotisierten Kaninchen mögliche zentralnervöse und sedative Eigenschaften mittels EEG untersucht. Dabei wurde ein hoher Kaliumgehalt des Extrakts festgestellt, der in vivo letal war. Zum Ausschluss rein Kalium-bedingter Extraktwirkungen wurde der Kaliumgehalt reduziert und erneut in vivo getestet. Der Übergang von Alpha- zu Deltawellen (Tiefschlaf) im EEG wurde dokumentiert, wodurch eine zentralnervöse Wirkung der Kalium-reduzierten Methanol-löslichen Fraktion vermuten werden kann. Um ausschließlich kardiale Effekt zu untersuchen, wurde die Kalium-reduzierte Methanol-lösliche Fraktion zusätzlich am isolierten Kaninchenherzen geprüft. Die geschwin-digkeitsbestimmenden, kardialen Parameter (BCL, TAT, PQ, QRS) wurden durch die Kalium-reduzierte Methanol-lösliche Fraktion nicht beeinflusst und auch kein Herzstillstand ausgelöst. Die Effekte basieren vermutlich auf einer Kalium- und Kalzium-Kanal-Blockade mit einem hohen antiarrhythmischen Potential. Die Beeinflussung geschwindigkeits-bestimmender Parameter, die Verzögerung der longitudinalen Ausbreitungsgeschwindigkeit bei elektrischer Stimulation und der Aconitin-Antagonismus wurden somit überwiegend durch die hohen Kaliumkonzentrationen der Methanol-löslichen Fraktion bedingt. Die in dieser Arbeit beschriebenen kardialen Wirkungen und antiarrhythmischen Effekte beweisen, dass Leonurus cardiaca tatsächlich herzwirksam ist. Ein Einsatz von Leonurus cardiaca bei Herzrhythmusstörungen bedarf jedoch weiterer Untersuchungen.

This thesis discussed the cardiovascular effects of the aqueous leaf extract and a fraction of the methanol extract of Leonotis leonurus, a plant commonly used in traditional medicine in South Africa for the treatment of hypertension and other cardiac problems. The cardiovascular effects was tested on anaesthetized normotensive male Wistar rats and isolated perfused rat hearts.

Magister Pharmaceuticae - MPharm / This thesis discussed the cardiovascular effects of the aqueous leaf extract and a fraction of the methanol extract of Leonotis leonurus, a plant commonly used in traditional medicine in South Africa for the treatment of hypertension and other cardiac problems. The cardiovascular effects was tested on anaesthetized normotensive male Wistar rats and isolated perfused rat hearts. / South Africa

The rising costs of prescription drugs in the maintenance of personal health and wellbeing have increased the interest in medicinal plants. The World Health Organization estimates that 65 percent-80 percent of the world’s population use traditional medicine as their primary form of health care. In this project the focus has been on the use of Leonotis leonurus extracts as a traditional medicine. The major chemical constituent of this plant is marrubiin, which is a diterpenoid labdane lactone formed from a precursor called premarrubiin. Aqueous and acetone extract (AL and OL extract, respectively) of this plant has been found to have an antithrombotic effect, with IC50 values of 3mg/ml and 6mg/ml, respectively. The extracts also have an effect on fibrinolysis, where the lysis time was decreased by more than 50 percent by the organic extract and standard marrubiin. In whole blood ADP-induced platelet aggregation, the organic extract inhibited aggregation by 68 percent at a final concentration of 138μg/ml (equivalent to 7.2μg/ml marrubiin). Marrubiin has also been screened for antithrombotic/anticoagulant activity; no antithrombotic activity has been observed but it increased the rate of fibrinolysis, by decreasing lysis time by 64 percent and also decreasing fibrin formation. From these findings it can be concluded that marrubiin has a fibrinolytic effect and antiplatelet aggregation effect. In the diabetic studies, in hyperglycemic condition, the OL (10μg/ml) extract and standard marrubiin significantly increased insulin secretion by 200 percent (2-fold) and 400 percent (4-fold), respectively, with respect to the control. The OL extract and standard marrubiin stimulated the release of insulin, the stimulatory index was significantly increased by 450 percent (4.5-fold) and 500 percent (5-fold), respectively, with respect to the control. In the apoptotic studies, in the normoglycemic and hyperglycemic conditions, the OL extract decreased the occurrence of apoptosis, in a dose-dependent manner, with the lower concentrations inducing apoptosis significantly higher than the relevant controls. Standard marrubiin did not have an effect on apoptosis in hyperglycemic condition, but it decreased the occurrence of apoptosis by 200 percent (2-fold) under normoglycemic conditions. The OL extract increased proliferation by 148 percent (1.48- fold) and 155 percent (1.55-fold) in normoglycemic and hyperglycemic conditions, respectively. The same effect was observed for standard marrubiin, where, proliferation was increased by 180 percent (1.8-fold) and 200 percent (2.0-fold) in normoglycemic and hyperglycemic conditions, respectively. RT-PCR displayed that standard marrubiin inhibited the expression of insulin by 50 percent under normoglycemic conditions.

Die Pflanze Leonurus cardiaca wird seit Jahrhunderten in der Volksmedizin als Tee bei nervösen Herzbeschwerden angewendet. Bislang konnten wissenschaftlich keine eindeutigen Beweise erbracht werden, ob das Leonurus-Kraut kardial wirksam ist oder nur einen Placeboeffekt aufweist. In der hier vorliegenden Arbeit wurden aus dem Leonurus-Kraut drei verschiedene Extrakte unterschiedlicher Polarität hergestellt: ein wässriger Soxhlet-Extrakt, ein alkalisierter Chloroformextrakt und ein Ethanol/Wasser-Extrakt. Diese wurden am isolierten Kaninchenherzen an der Langendorff-Apparatur hinsichtlich kardialer Effekte getestet. Mittels eines Multi-Elektroden-Verfahrens konnte mit 256 Elektroden das extrazelluläre epikardiale Potential auf der Herzoberfläche abgegriffen und somit eine Aussage über Erregungsausbreitungsmuster und –geschwindigkeiten getroffen werden. Die weitere Fraktionierung eines kardial wirksamen und therapeutisch möglicherweise einsetzbaren Extrakts richtete sich nach dem Prinzip der Bioassay-guided-Fraktionierung unter Verwendung verschiedener organischer Lösungsmittel. Der Soxhlet-Extrakt zeigte Natrium-, Kalium- und Kalzium-Kanal-blockierende Tendenzen sowie eine potentiell antiarrhythmische Eigenschaft. Die Fraktionen beeinflussten die gleichen elektrophysiologischen und funktionellen Parameter wie der Ausgangsextrakt, zeigten jedoch eine deutlich stärkere Ausprägung auf das Herz. Die Präzipitation der wässrigen Fraktion kann als Schritt zur Trennung von Wirkprinzipien gesehen werden, wobei das Präzipitat alle Parameter irreversibel veränderte und zum Versagen des Herzens führte. Die Methanol-lösliche Fraktion charakterisierte sich dagegen durch eine massive Verlängerung der frequenzkorrigierten Potentialdauer (QTc) bis teilweise zum Herzstillstand, eine Reduktion der linksventrikulären Kontraktionskraft (LVP) sowie eine Erhöhung des Koronarflusses (CF). Auch eine deutliche Verlängerung der PQ-Zeit, des QRS-Komplexes sowie der Gesamtaktivierungszeit wurden festgestellt. Während des wash outs zeigte sich die vollständige Reversibilität der funktionellen und elektrophysiologischen Parameter mit der Wiederherstellung eines stabilen Sinusrhythmus. Zur Abschätzung antiarrhythmischer Wirkungen und zur Erstellung eines mutmaßlichen Wirkprofils wurde die Methanol-lösliche Fraktion in drei Arrhythmiemodellen getestet. β-blockierende Eigenschaften konnten nicht nachgewiesen werden. Mittels elektrischer Stimulation konnte eine Reizschwellenverschiebung um das 10-fache festgestellt werden. Eine Aconitin-bedingte monomorphe ventrikuläre Arryhthmie wurde durch die Methanol-lösliche Fraktion antagonisiert. Damit kann auf eine Natrium-Kanal-blockierende Eigenschaft der Fraktion geschlossen werden. Die Blockade von Gap Junctions wurde nicht festgestellt. In vivo wurden an leicht narkotisierten Kaninchen mögliche zentralnervöse und sedative Eigenschaften mittels EEG untersucht. Dabei wurde ein hoher Kaliumgehalt des Extrakts festgestellt, der in vivo letal war. Zum Ausschluss rein Kalium-bedingter Extraktwirkungen wurde der Kaliumgehalt reduziert und erneut in vivo getestet. Der Übergang von Alpha- zu Deltawellen (Tiefschlaf) im EEG wurde dokumentiert, wodurch eine zentralnervöse Wirkung der Kalium-reduzierten Methanol-löslichen Fraktion vermuten werden kann. Um ausschließlich kardiale Effekt zu untersuchen, wurde die Kalium-reduzierte Methanol-lösliche Fraktion zusätzlich am isolierten Kaninchenherzen geprüft. Die geschwin-digkeitsbestimmenden, kardialen Parameter (BCL, TAT, PQ, QRS) wurden durch die Kalium-reduzierte Methanol-lösliche Fraktion nicht beeinflusst und auch kein Herzstillstand ausgelöst. Die Effekte basieren vermutlich auf einer Kalium- und Kalzium-Kanal-Blockade mit einem hohen antiarrhythmischen Potential. Die Beeinflussung geschwindigkeits-bestimmender Parameter, die Verzögerung der longitudinalen Ausbreitungsgeschwindigkeit bei elektrischer Stimulation und der Aconitin-Antagonismus wurden somit überwiegend durch die hohen Kaliumkonzentrationen der Methanol-löslichen Fraktion bedingt. Die in dieser Arbeit beschriebenen kardialen Wirkungen und antiarrhythmischen Effekte beweisen, dass Leonurus cardiaca tatsächlich herzwirksam ist. Ein Einsatz von Leonurus cardiaca bei Herzrhythmusstörungen bedarf jedoch weiterer Untersuchungen.

En Si Wang. / Thesis (Ph.D.)--Chinese University of Hong Kong, 1994. / Includes bibliographical references (leaves 126-140 (2nd gp.)). / Acknowledgements --- p.i / Contents --- p.ii / Abstract --- p.iv / List of Acronyms and Abbreviations --- p.vi / introduction --- p.1 / Chapter I. --- "Platelet Activating Factor (PAF)´ؤPast, Present, and Future" --- p.1 / Chapter I-1. --- What is PAF? --- p.1 / Chapter I-2. --- Biochemistry of PAF --- p.2 / Chapter I-2-1. --- Metabolic Cycle of PAF --- p.3 / Chapter I-2-1-A. --- Biosynthesis of PAF --- p.4 / Chapter I-2-1 -B. --- Inactivation of PAF --- p.6 / Chapter I-2-2. --- Role of Endogenous PAF in Cell --- p.7 / Chapter I-3. --- Chemistry of PAF --- p.8 / Chapter I-4. --- Pathobiology of PAF --- p.9 / Chapter II. --- PAF Receptor --- p.10 / Chapter II-1. --- Presence and Characteristics of PAF Receptor --- p.10 / Chapter II-l-l. --- Solubilization of PAF Receptor --- p.10 / Chapter II-1-2. --- G-Protein Involvement --- p.11 / Chapter II-1-3. --- Species Differences --- p.11 / Chapter II-1-4. --- Multiple Conformational States of PAF Receptor --- p.12 / Chapter II-1-5. --- PAF Receptor Heterogeneity --- p.12 / Chapter II-2. --- Putative Conformation of PAF Membrane Binding Sites --- p.13 / Chapter II-3. --- Recent Progress in PAF Receptor Research --- p.15 / Chapter III. --- PAF Receptor Antagonist --- p.18 / Chapter III-1. --- Classification of PAF Antagonists --- p.18 / Chapter III-2. --- Inhibition Types of PAF Receptor Antagonists --- p.19 / Chapter III-2-1. --- Nonspecific Inhibition of the Effects of PAF --- p.21 / Chapter III-2-2. --- Specific Inhibition of PAF --- p.22 / Chapter III-3. --- Recent Progress in PAF Receptor Antagonist Research --- p.22 / Chapter IV. --- Pharmacology and Syntheses of Spiro-Ether Structural Units --- p.26 / Chapter IV-1. --- Natural Products Containing Spiro-Ether and Related Structural Units --- p.30 / Chapter IV-1-1. --- Labdane Diterpenoids Containing Spiro-Ether Structural Units --- p.30 / Chapter IV-1-2. --- Leucodrin and Related Derivatives --- p.32 / Chapter IV-2. --- Synthetic Methods of Spiro-Ethers and Related Derivatives --- p.34 / Chapter V. --- Aim of the Present Work --- p.45 / RESULTS AND DISCUSSION --- p.47 / Chapter I. --- Isolation and Structure Elucidation of Prehispanolone (1) and Preleoheterin (3) --- p.47 / Chapter I-1. --- Material and Isolation --- p.47 / Chapter I-2. --- Structure Elucidation of Prehispanolone (1) and Preleoheterin (3) --- p.47 / Chapter II. --- Synthesis of Model Compounds --- p.53 / Chapter II-l. --- "Synthesis of 2-Methyl-1,7-dioxaspiro[4.4]nonane (137)" --- p.53 / Chapter II-2. --- "Synthesis of 2,2-Dimethyl-l,7-dioxaspiro[4.4]nonane (139)" --- p.68 / Chapter II-3. --- "Synthesis of 2,2-Diphenyl-1,7-dioxaspiro[4.4]nonane (141) and 2,2-Diphenyl-l,7-dioxaspiro[4.4]non-8-ene (142)" --- p.72 / Chapter III. --- "Partial Synthesis of 13R, 14,15-Dihydroprehispanolone (5)，13S,14,15-Di- hydroprehispanolone (135) and prehispanolone (1)" --- p.76 / CONCLUSION --- p.89 / EXPERIMENTAL SECTION --- p.91 / REFERENCES --- p.126 / APPENDIX --- p.141

Philosophiae Doctor - PhD / Plants used in traditional medicines have served as sources of some of the drug compounds used in medicines today, and could still serve as leads for then development of new drugs to treat existing chronic diseases such as hypertension. This study was aimed at the isolation and identification of a cardio-active compound from L. leonurus, a plant commonly used in traditional medicines in South Africa for the treatment of hypertension and other cardiac problems. The possible mechanisms by which the isolated compound produced its effect on the cardiovascular system were explored using the anaesthetized normotensive rat model.Fractionation of the organic extracts of the leaves led to the isolation of a novel diterpene,(13S)-9 , 13 -epoxylabda-6 (19),15(14)diol dilactone (EDD) whose structure was elucidated using infra red (IR), nuclear magnetic resonance (NMR), mass spectroscopy(MS), and X-ray diffraction analysis. In anaesthetized normotensive male Wistar rats, EDD(0.5 mg/kg – 5.0 mg/kg; IV) produced slight non-significant decreases in systolic pressure(SP), diastolic pressure (DP), and mean arterial pressure (MAP) with the lower (0.5 mg/kg– 2.0 mg/kg) doses, while significant increases in SP, DP and MAP occurred with the higher (3.0 mg/kg – 5.0 mg/kg) doses. All doses of EDD administered also produced significant decreases in heart rate (HR).Prazosin and reserpine pre-treatment abolished the vasoconstrictive effect of EDD,suggesting an indirect vasoconstrictive effect for EDD via the release of catecholamines.Atenolol pre-treatment led to increases in the negative chronotropic effect of EDD, while the positive chronotropic effect of dobutamine was significantly decreased by EDD,suggesting the involvement of the 1 adrenoceptor in the negative chronotropic effect of EDD. In animals pre-treated with verapamil, a cardio-selective Ca2+ channel blocker, no significant changes in HR occurred with all EDD doses, but HR values were significantly lower than those obtained with EDD in non pre-treated animals.The results of this study indicate that (13S)-9 , 13 -epoxylabda-6 (19),15(14)diol dilactone, a novel dilactone diterpene isolated from the leaves of L. leonurus has an effect on the cardiovascular system. EDD exhibits a dual effect on the cardiovascular system by producing a vasoconstrictive effect accompanied by bradycardia. The vasoconstrictive effect of EDD is probably due to the release of catecholamines, while the negative chronotropic effect is probably due to 1 adrenoceptor antagonism. Further studies are however required to fully determine the mechanism by which EDD produces its cardiovascular effects.

Commercial marrubiin, aqueous and organic extracts of Leonotis leonurus were tested in vitro for their anticoagulant and antiplatelet activities. The aqueous extract inhibited platelet aggregation by 69.5 percent (100 μg/mL), while the organic extract (100 μg/mL) and marrubiin (5 μg/mL) showed 92.5 percent and 91.6 percent inhibition, respectively, by inhibiting the binding of fibrinogen to glycoprotein IIb/IIIa receptor in a concentration dependent manner. The extracts significantly prolonged activated partial thromboplastin time compared to untreated plasma controls. Fibrin and D-Dimer formation were drastically decreased. The extracts and marrubiin concentration-dependently inhibited calcium mobilization induced by collagen and thrombin. The formation of thromboxane A2 was also significantly reduced by both the extracts and marrubiin. Protein secretion and platelet adhesion were significantly reduced by both the extracts and marrubiin. The organic extract and marrubiin showed a more pronounced effect than the aqueous extracts in all the in vitro assays. The ex-vivo animal model confirmed the results obtained in vitro. Similar to the in vitro studies, activated partial thromboplastin time clotting time was prolonged by marrubiin and the number of aggregated platelets were significantly reduced relative to aspirin. The findings reflect that marrubiin largely contributes to the organic extract's anticoagulant and antiplatelet effect in vitro. INS-1 cells were cultured under normo- and hyperglycaemic conditions. Marrubiin and the two Leonotis leonurus extracts were screened for anti-diabetic activity in vitro. The stimulatory index of INS-1 cells cultured under hyperglycaemic conditions was significantly increased by 60 percent and 61 percent (p<0.01; n=5) in cells exposed to the organic extract (10 μg/mL) and marrubiin (500 ng/mL), respectively, relative to the normoglycaemic conditions. The gene expression of insulin was significantly increased by 76.5 and 71 percent, and of glucose transporter-2 by 93 and 92.5 percent for marrubiin and the organic extract, respectively, under the same conditions stipulated above (p<0.01; n=4). The extract and marrubiin similarly showed an increase in respiratory rate under hyperglycaemic conditions. Marrubiin increased insulin secretion, HDL-cholesterol, while it decreased total cholesterol, LDL-cholesterol and the atherogenic index in the in vivo rat model.