Category Archives: Analytical Chemistry

HPLC/MS analysis of ethylenediaminetetraacetic acid

J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 299-307, 2020.

Original Article

Rapid qualitative and quantitative HPLC/MS analysis of ethylenediaminetetraacetic acid in a pharmaceutical product without prior sample preparation

[Rápido análisis cualitativo y cuantitativo por HPLC/MS del ácido etilendiaminotetraacético en un producto farmacéutico sin preparación previa de la muestra]

Stanislav V. Yefimov*

Pharmetric Laboratory, 11880 28th St N #210, 33716, St. Petersburg, FL, United States of America.
Abstract

Context: Sodium calcium ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) is used to bind metal ions in the practice of chelation therapy, such as treating mercury and lead poisoning. This therapy is used to treat the complication of repeated blood transfusions, as would be applied to treat thalassemia. The work is devoted to the analysis of EDTA in pharmaceutical products.

Aims: To develop and validate a fast method for qualitative and quantitative estimation of EDTA in pharmaceutical products without derivatization.

Methods: The Agilent 6125 C SQ LS/MS instrument was used. Mass Spectrometer was chosen to detect EDTA directly without derivatization and any preliminary sample preparation.

Results: The method was validated in accordance with International Conference on Harmonization guidelines. Total run time was 1.0 min. EDTA was eluted with a retention time of 0.23 ± 0.01 min. The limit of detection was 0.09 μg EDTA. Recovery varied from 100 to 113% and the relative standard deviation varied from 0 to 6%. In positive Electrospray ionization mode, the spectra showed the predominant signals at m/z of 293.2 which corresponds to cation (EDTAH+) and 315.2, which corresponds to cation (EDTANa+).

Conclusions: The developed HPLC/MS method for the determination of EDTA in pharmaceutical preparations containing various other ingredients, including excipients (NaOH and benzyl alcohol), was validated for linearity, accuracy/recovery, precision and selectivity, as well as low detection limit and quantification. The method provides a fast, simple, sensitive and reproducible means of determining the pharmaceutical compositions of EDTA without derivatization and prior sample preparation.

Keywords: EDTA disodium; LC/MS; RP-HPLC; validation.

Resumen

Contexto: El ácido etilendiaminotetraacético de sodio y calcio (EDTA) se usa para unir iones metálicos en la práctica de la terapia de quelación, como el tratamiento del envenenamiento por mercurio y plomo. Esta terapia se usa para tratar las complicaciones de las transfusiones de sangre repetidas, como se aplicaría para tratar la talasemia. El trabajo está dedicado al análisis de EDTA en productos farmacéuticos.

Objetivos: Desarrollar y validar un método rápido para la estimación cualitativa y cuantitativa del ácido etilendiaminotetraacético en productos farmacéuticos sin derivatización.

Métodos: Se utilizó el instrumento Agilent 6125 C SQ LS/MS. Se eligió el espectrómetro de masas para detectar EDTA directamente sin derivatización y cualquier preparación de muestra preliminar.

Resultados: El método fue validado de acuerdo con las pautas de la Conferencia Internacional sobre Armonización. El tiempo total de ejecución fue de 1,0 min. El EDTA se eluyó con un tiempo de retención de 0,23 ± 0,01 min. El límite de detección fue de 0,09 μg de EDTA. La recuperación varió del 100 al 113% y la desviación estándar relativa varió del 0 al 6%. En el modo positivo de ionización por Electrospray, los espectros mostraron las señales predominantes a m/z de 293,2 que corresponde al catión (EDTAH+) y 315,2, que corresponde al catión (EDTANa+).

Conclusiones: El método desarrollado por HPLC/MS para la determinación de EDTA en preparaciones farmacéuticas que contienen varios otros ingredientes, incluidos los excipientes (NaOH y alcohol bencílico), fue validado para linealidad, precisión/recuperación, precisión y selectividad, así como bajo límite de detección y cuantificación. El método proporciona un medio rápido, simple, sensible y reproducible para determinar las composiciones farmacéuticas de EDTA sin derivatización y preparación previa de la muestra.

Palabras Clave: EDTA disódico; LC/MS; RP-HPLC; validación.

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Citation Format: Yefimov SV (2020) Rapid qualitative and quantitative HPLC/MS analysis of ethylenediaminetetraacetic acid in a pharmaceutical product without prior sample preparation. J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 299–307.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Methanolic extract of green tea increases RUNX2 and Osterix

J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 290-298, 2020.

Original Article

East Java green tea methanolic extract can enhance RUNX2 and Osterix expression during orthodontic tooth movement in vivo

[Extracto metanólico de té verde de Java Oriental puede mejorar la expresión de RUNX2 y Osterix durante el movimiento de diente de ortodoncia in vivo]

Putri I. Sitasari, Ida B. Narmada*, Thalca Hamid, Ari Triwardhani, Alexander Patera Nugraha, Dwi Rahmawati

Department of Orthodontics, Faculty of Dental Medicine, Airlangga University, Surabaya, Indonesia.
Abstract

Context: Alveolar bone remodeling is important to achieve an optimal Orthodontic Tooth Movement (OTM). Runt-related transcription factor 2 (RUNX2) and Osterix (OSX) expression are important for bone remodeling. Green tea (Camelia sinensis) can enhancing bone remodeling.

Aims: To investigate the effect of a methanolic extract of green tea (MEGT) on the OSX and RUNX2 expression during OTM in Wistar rats.

Methods: The experiment with post-test only and simple random sampling was conducted. The samples consisted of twenty-eight Wistar rats, which were then divided into 4 groups (n=7), negative control (CN) group, positive control (CP) group with OTM but without MEGT administration, group with OTM for 14 days and MEGT administration from day 7 to day 14 (T1), group with OTM with MEGT administration for 14 days (T2). Nickle-titanium coil spring with 10 g/mm2 force was placed between the incisors and the maxillary molars. MEGT was collected from East Java and identified its principal metabolite by HPLC analysis. RUNX2 and OSX expression were analyzed by utilizing Immunohistochemical analysis. Analysis of Variance (ANOVA) was performed and then continued with least significant difference (p<0.05).

Results: The highest RUNX2 and OSX expression were found in the tension side of group T2 with significant difference between groups (p<0.05). The principal metabolite of the extract was identified as epigallocatechin-3-gallate (EGCG).

Conclusions: Post administration of a MEGT could increase RUNX2 and OSX expression in alveolar bone of OTM Wistar rats. Part of this action could be attributed to the presence of EGCG in the extract.

Keywords: alveolar bone remodeling; epigallocatechin-3-gallate; orthodontic tooth movement; Osterix; RUNX2.

[SUPPLEMENTARY DATA]

Resumen

Contexto: La remodelación ósea alveolar es importante para lograr un movimiento óptimo de los dientes de ortodoncia (OTM). La expresión del factor de transcripción 2 relacionada con Runt (RUNX2) y Osterix (OSX) es importante para la remodelación ósea. El té verde (Camelia sinensis) puede mejorar la remodelación ósea.

Objetivos: Investigar el efecto de un extracto metanólico de té verde (MEGT) sobre la expresión de OSX y RUNX2 durante OTM en ratas Wistar.

Métodos: Se realizó el experimento con un muestreo aleatorio simple y una prueba a posteriori. Las muestras consistieron en veintiocho ratas Wistar que luego se dividieron en 4 grupos (n = 7), grupo de control negativo (CN), grupo de control positivo (CP) con OTM pero sin administración de MEGT, grupo con OTM durante 14 días y MEGT administración del día 7 al día 14 (T1), grupo con OTM con administración de MEGT durante 14 días (T2). Se colocó un resorte helicoidal de níquel-titanio con una fuerza de 10 g/mm2 entre los incisivos y los molares maxilares. El té verde fue colectado en Java Oriental e identificado su metabolito principal por análisis de HPLC. La expresión de RUNX2 y OSX se analizó utilizando análisis inmunohistoquímico. El análisis de varianza (ANOVA) se realizó y luego continuó con diferencia significativa (p<0,05).

Resultados: La mayor expresión de RUNX2 y OSX se encontró en el lado de tensión del grupo T2 con una diferencia significativa entre los grupos (p<0,05). El metabolito principal en el extracto fue identificado como 3-galato de epigalocatequina (EGCG).

Conclusiones: La administración posterior de MEGT podría aumentar la expresión de RUNX2 y OSX en OTM del hueso alveolar de ratas Wistar. Parte de esta acción podría ser atribuida a la presencia de EGCG en el extracto.

Palabras Clave: epigalocatequina-3-galato; movimiento de dientes de ortodoncia; Osterix; remodelación ósea alveolar; RUNX2.

[SUPPLEMENTARY DATA]

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Citation Format: Sitasari PI, Narmada IB, Hamid T, Triwardhani A, Nugraha AP, Rahmawati D (2020) East Java green tea methanolic extract can enhance RUNX2 and Osterix expression during orthodontic tooth movement in vivo. J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 290–298.

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Antimicrobials produced by C. amboinicus endophytic fungus

J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 280-289, 2020.

Original Article

Antimicrobial activities of isoprene compounds produced by an endophytic fungus isolated from the leaves of Coleus amboinicus Lour.

[Actividades antimicrobianas de compuestos de isopreno producidos por un hongo endofítico aislado de las hojas de Coleus amboinicus Lour.]

Puji Astuti1*, Rollando Rollando2, Subagus Wahyuono1, Arief Nurrochmad3

1Pharmaceutical Biology Department, Faculty of Pharmacy, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta 55281, Indonesia.
2Program of Pharmacy, Faculty of Science and Technology, Ma Chung University, Malang, Indonesia.
3Pharmacology and Clinical Pharmacy Department, Faculty of Pharmacy, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Indonesia.
Abstract

Context: Medicinal plants have been reported to produce various bioactive molecules. In this study an endophytic fungus was isolated from the leaves of Coleus amboinicus Lour., a medicinal plant used in Jamu and the fungus was identified as Athelia rolfsii.

Aims: To isolate, identify and characterize bioactive compound present in ethyl acetate extract of fermentation broth and determine its antimicrobial activities.

Methods: The compound was isolated and purified by Preparative Thin Layer Chromatography. Antimicrobial activities were conducted by determining its IC50 and MBC (Minimum Bactericidal Concentration) values against Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, Salmonella typhi and Staphylococcus mutans. The structure of the bioactive compound was deduced by spectroscopic data.

Results: The bioactive compound displayed antimicrobial activities with IC50 of 0.86, 1.35, 1.33, 2.69, 1.9, 0.24 µg/mL and MBC values of 40, 40, 40, 40, 20, 20 µg/mL against S. aureus, E. coli, P. aeruginosa, B. subtilis, S. typhi, S. mutans, respectively. Based on IR, LC-MS, 13C-NMR, 1H-NMR data, the bioactive compound was suggested to consist of two compounds, methyl hemiterpenoate as a major compound and methyl, 2,3 diene-butanoate as the minor one.

Conclusions: The endophytic fungus isolated from the leaves of C. amboinicus produced antimicrobial agents which could be potential for further development.

Keywords: antimicrobial; Athelia rolfsii; Coleus amboinicus; endophyte; fungus.

Resumen

Contexto: Se ha informado que las plantas medicinales producen diversas moléculas bioactivas. En este estudio, se aisló un hongo endofítico de las hojas de Coleus amboinicus Lour., una planta medicinal utilizada en Jamu y el hongo se identificó como Athelia rolfsii.

Objetivos: Aislar, identificar y caracterizar el compuesto bioactivo presente en el extracto de acetato de etilo del caldo de fermentación y determinar sus actividades antimicrobianas.

Métodos: El compuesto se aisló y purificó por cromatografía preparativa de capa fina. Las actividades antimicrobianas se llevaron a cabo determinando sus valores de IC50 y MBC (concentración bactericida mínima) contra Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Bacillus subtilis, Salmonella typhi y Staphylococcus mutans. La estructura del compuesto bioactivo se dedujo por datos espectroscópicos.

Resultados: El compuesto bioactivo mostró actividades antimicrobianas con IC50 de 0.86, 1.35, 1.33, 2.69, 1.9, 0.24 µg/mL y valores de MBC de 40, 40, 40, 40, 20, 20 µg/mL contra S. aureus, E. coli, P. aeruginosa, B. subtilis, S. typhi, S. mutans, respectivamente. Basado en datos de IR, LC-MS, 13C-NMR, 1H-NMR, se sugirió que el compuesto bioactivo consistiera en dos compuestos, metil hemiterpenoate como compuesto principal y metil, 2,3 diene-butanoate como el menor.

Conclusiones: El hongo endofítico aislado de las hojas de C. amboinicus produjo agentes antimicrobianos que pudieran ser potenciales para un mayor desarrollo.

Palabras Clave: antimicrobiano; Athelia rolfsii; Coleus amboinicus; endófito; hongo.

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Citation Format: Astuti P, Rollando R, Wahyuono S, Nurrochmad A (2020) Antimicrobial activities of isoprene compounds produced by an endophytic fungus isolated from the leaves of Coleus amboinicus Lour. J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 280–289.

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Protective effect of Erythrina senegalensis extracts

J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 247-259, 2020.

Original Article

Protective effect of Erythrina senegalensis sequential extracts against oxidative stress in SC-1 fibroblasts and THP-1 macrophages

[Efecto protector de los extractos secuenciales de Erythrina senegalensis contra el estrés oxidativo en fibroblastos SC-1 y macrófagos THP-1]

Ewura S. Yahaya1,2*, Werner Cordier1, Paul A. Steenkamp3, Vanessa Steenkamp1

1Department of Pharmacology, School of Medicine, Faculty of Health Sciences, University of Pretoria, Pretoria, South Africa.
2Department of Pharmacology, School of Medical Sciences, University of Cape Coast, Cape Coast, Ghana.
3Centre for Plant Metabolomics Research, Department of Biochemistry, University of Johannesburg, Auckland Park, South Africa.
Abstract

Context: Erythrina senegalensis (ES) DC. is used traditionally in the management of various free radical-related diseases, including wound healing.

Aims: To evaluate sequentially prepared leaf extracts of ES for the ability to protect against oxidative stress in fibroblasts and macrophages.

Methods: Sequential extracts were prepared using hexane, ethyl acetate, methanol and water in increasing polarity. Chemical profiling was done with ultra-performance liquid chromatography coupled with mass spectrometry (UPLC-MS). Cytotoxic potential was determined using the sulforhodamine B staining assay, phase contrast, PlasDIC, and live/dead staining microscopy. The ability to scavenge the ABTS and DPPH free radicals was assessed, while the effect on AAPH-induced oxidative stress was evaluated by measuring reactive oxygen species (ROS) release.

Results: A previously reported compound (neobavaisoflavone), and three others (kaempferol, rutin, and rotenone) were tentatively detected. With regards to cytotoxicity, no IC50 could be determined up to the highest concentration tested (100 µg/mL) in both THP-1 and SC-1 cells. The methanol extract displayed the greatest antioxidant activity against the free radicals (IC50 = 44.86 µg/mL [ABTS]; 291.1 µg/mL [DPPH]) and AAPH-induced intracellular ROS in macrophages (1.0-fold reduction at 100 µg/mL). The protective effect of the extracts (1 – 100 µg/mL) was comparable to the positive control (Trolox), which decreased ROS by 1.30-fold at 5 µg/mL.

Conclusions: A significant ability to protect against oxidative stress was exhibited by extracts from ES, with no observed cytotoxicity. Secondary metabolites from the plant may have potential for use as alternative medicines in ROS-induced diseases such as chronic wounds.

Keywords: antioxidant activity; cytotoxicity; oxidative stress; wounds.

Resumen

Contexto: Erythrina senegalensis (ES) DC. se usa tradicionalmente en el tratamiento de diversas enfermedades relacionadas con los radicales libres, incluida la curación de heridas.

Objetivos: Evaluar extractos de hojas de ES preparados secuencialmente para la capacidad de proteger contra el estrés oxidativo en fibroblastos y macrófagos.

Métodos: Los extractos se prepararon usando hexano, acetato de etilo, metanol y agua en polaridad creciente. La elaboración de perfiles químicos se realizó con cromatografía líquida de ultra alto rendimiento junto con espectrometría de masas (UPLC-MS). El potencial citotóxico se determinó usando el ensayo de tinción con sulforodamina B, contraste de fase, PlasDIC y microscopía de tinción viva/muerta. Se evaluó la capacidad de eliminar los radicales libres ABTS y DPPH, mientras que el efecto sobre el estrés oxidativo inducido por AAPH midiendo la liberación de especies reactivas de oxígeno (ROS).

Resultados: Un compuesto previamente informado (neobavaisoflavona) y otros tres (kaempferol, rutina y rotenona) fueron detectados tentativamente. Con respecto a la citotoxicidad, no se pudo determinar la CI50 hasta la concentración más alta probada (100 µg/mL) en las células THP-1 y SC-1. El extracto de metanol mostró la mayor actividad antioxidante contra los radicales libres [IC50 = 44,86 µg/mL (ABTS); 291,1 µg/mL (DPPH)] y ROS intracelular inducida por AAPH en macrófagos (reducción de 1,0 vez a 100 µg/mL). El efecto protector de los extractos (1 – 100 µg/mL) fue comparable al control positivo (Trolox), que disminuyó las ROS en 1,30 veces a 5 µg/mL.

Conclusiones: Los extractos de ES exhibieron una capacidad significativa para proteger contra el estrés oxidativo, sin citotoxicidad observada. Los metabolitos secundarios de la planta pueden tener potencial para su uso como medicamentos alternativos en enfermedades inducidas por ROS tales como heridas crónicas.

Palabras Clave: actividad antioxidante; citotoxicidad; estrés oxidativo; heridas.

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Citation Format: Yahaya ES, Cordier W, Steenkamp PA, Steenkamp V (2020) Protective effect of Erythrina senegalensis sequential extracts against oxidative stress in SC-1 fibroblasts and THP-1 macrophages. J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 247–259.

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Transfersome of Parkia speciosa extract

J Pharm Pharmacogn Res 8(3): 167-176, 2020.

Original Article

Ethanol extract of Parkia speciosa Hassk. loaded transfersome: Characterization and optimization

[Transfersoma cargado con extracto etanólico de Parkia speciosa Hassk.: caracterización y optimización]

Fitrya Fitrya1*, Najma Annuria Fithri1, Mesri Winda1, Muharni Muharni2

1Pharmacy Department, Sriwijaya University, Palembang, Indonesia.
2Chemical Department, Sriwijaya University, Palembang, Indonesia.
Abstract

Context: Parkia speciosa is a species which contains hydrophilic compounds such as flavonoids and phenolics. These compounds are difficult to penetrate lipophilic biological membranes. Transfersome is a targeted dosage form that can overcome the limitations of phytomedicine.

Aims: To improve the ability of extracts to penetrate biological membranes.

Methods: Transfersome was formulated with soya lecithin and Tween-80 as independent variables using factorial design 32. The influence of factor compositions and factor interactions on transfersome characteristics was observed based on efficiency absorption percentage (%EE), polydispersity index (PDI), stability, and pH.

Results: Analysis with DX® 10 produced optimum formula with 0.85 g of lecithin and 0.15 g of tween-80. The optimum formula characteristics’ results analysis was as follows: %EE (91.6884 ± 0.0261%), particle size (495.6 nm), PDI (0.484), and zeta potential (-21.4 mV) and spherical vesicle shape. Stability testing showed that transfersome was more stable compared to the pure extracts. Diffused transfersome percentage (6.6253 ± 0.5817 %) on the minute 360 was better than the pure extracts (1.8800 ± 0.0187 %). Compartmental transfersome analysis with WinSAAMsoftware followed lag compartment model (p<0.05). Interaction test using FTIR showed that there was no chemical interaction between extract and excipients.

Conclusions: The finding result in this investigation shows that transfersome loaded with ethanol extract of Parkia speciosa is more stable and more easily diffused compare to the pure extract.

Keywords: factorial design; Parkia speciosa Hassk; soya lecithin; transfersome; Tween-80.

Resumen

Contexto: Parkia speciosa es una especie que contiene compuestos hidrofílicos como flavonoides y fenoles. Estos compuestos son difíciles de penetrar en las membranas biofilofílicas. Transfersoma es una forma de dosificación dirigida que puede superar las limitaciones de la fitomedicina.

Objetivos: Mejorar la capacidad de los extractos para penetrar las membranas biológicas.

Métodos: Transfersoma se formuló con lecitina de soja y Tween-80 como variables independientes utilizando el diseño factorial 32. La influencia de las composiciones de factores y las interacciones de los factores en las características de los transfersomas se observó en función del porcentaje de absorción de eficiencia (%EE), índice de polidispersidad (PDI), estabilidad y pH.

Resultados: El análisis con DX® 10 produjo una fórmula óptima con 0,85 g de lecitina y 0,15 g de Tween-80. El análisis de resultados de las características óptimas de la fórmula fue el siguiente: %EE (91,6884 ± 0,0261%),  tamaño  de  partícula (495,6 nm), PDI (0,484) y potencial zeta (-21,4 mV) y forma de vesícula esférica. Las pruebas de estabilidad mostraron que el transfersoma era más estable en comparación con los extractos puros. El porcentaje transferido difuso (6,6253 ± 0,5817%) en el minuto 360 fue mejor que los extractos puros (1,8800 ± 0,0187%). El análisis de transferencia de compartimentos con el software WinSAAM ™ siguió el modelo de compartimiento de retraso (p<0,05). La prueba de interacción con FTIR mostró que no había interacción química entre el extracto y los excipientes.

Conclusiones El resultado del hallazgo en esta investigación muestra que el transfersoma cargado con extracto etanólico de Parkia speciosa es más estable y se difunde más fácilmente en comparación con el extracto puro.

Palabras Clave: diseño factorial; lecitina de soya; Parkia spaciosa; transfersoma; Tween-80.

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Citation Format: Fitrya F, Fithri NA, Winda M, Muharni M (2020) Ethanol extract of Parkia speciosa Hassk. loaded transfersome: Characterization and optimization. J Pharm Pharmacogn Res 8(3): 167–176.

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Purity of cocaine in Chile

J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 146-154, 2020.

Original Article

A decade of analysis of illicit street cocaine in Chile

[Una década de análisis de cocaína callejera incautada en Chile]

Boris E. Duffau1, Sonia A. Rojas1, Salvador A. Ayala2

1Sección Análisis de Ilícitos, Instituto de Salud Pública de Chile, Santiago, Chile.
2Departamento de asuntos científicos, Instituto de Salud Pública de Chile, Santiago, Chile.
Abstract

Context: Cocaine is one of the most worldwide consumed drugs of abuse. Determinate purity and adulteration profile of cocaine is very useful from the point of view of toxicology, public health, trends of misuse and for police enforcement, in order to establish the routes of drugs dealers.

Aims: To evaluate the purity profile of cocaine hydrochloride in Chile over 10 years; classify main adulterants and diluents added to cocaine, for this purpose we used collected data from all tested samples since 2006 to 2016.

Methods: In this study were used several analytical methods based in different techniques. For quantitative analysis samples were tested by Gas Chromatography with Flame Ionization Detector and High-Performance Thin Layer Chromatography. In order to confirm doubtful or extensively adulterated samples a confirmatory analysis by GC/MS was carried out.

Results: Results of this study are very alarming due to cocaine purity decreased since 2009 this fact corresponds with that cocaine has been progressively adulterated and diluted with compounds such as levamisol, caffeine, local anaesthetics, and carbonates. These events make very important this type of studies of composition of the street drug.

Conclusions: Cocaine is extensively adulterated, with substances that enhance the harm to the health of users, as in other countries in the region. According to our knowledge this is the first report in Chile about purity profile of cocaine hydrochloride in such a long period and with this large number of samples studied.

Keywords: adulterants; cocaine; diluents; purity.

Resumen

Contexto: La cocaína es una de las drogas de abuso más consumida mundialmente, la determinación de la pureza y adulteración es muy útil desde el punto de vista toxicológico, de salud pública, tendencias de abuso y para las policías, con el fin de establecer rutas de los traficantes. Por estas razones evaluamos la composición de la cocaína clorhidrato en Chile para establecer los principales adulterantes, diluyentes y compuestos tóxicos agregados intencionalmente por traficantes a la cocaína callejera.

Objetivos: Evaluar la pureza de la cocaína clorhidrato durante 10 años, categorizar los principales adulterantes y diluyentes agregados, para esto empleamos datos obtenidos de todas las muestras analizadas desde 2006 a 2016.

Métodos: Se emplearon diversos métodos analíticos; para ensayos cuantitativos se aplicaron cromatografía de gases con detector de ionización de llama y cromatografía planar de alta eficiencia. Para confirmar muestras dudosas o muy adulteradas se desarrollaron análisis confirmatorios por GC/MS.

Resultados: Los resultados son alarmantes debido a que la pureza de cocaína ha disminuido desde 2009, este hecho se corresponde con que ha sido progresivamente adulterada y diluida con componentes como levamisol, cafeína, anestésicos locales y carbonatos. Estos eventos hacen muy importante este tipo de estudios de composición de la droga callejera.

Conclusiones: La cocaína está ampliamente adulterada, con sustancias que aumentan el daño a la salud de los usuarios, según nuestro conocimiento es el primer reporte en Chile acerca de la adulteración en cocaína clorhidrato en un período de tiempo tan prolongado y con un número tan amplio de muestras.

Palabras Clave: adulterantes; cocaína; diluyentes; pureza.

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Citation Format: Duffau BE, Rojas SA, Ayala SA (2020) A decade of analysis of street cocaine seized in Chile. J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 146–154.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Quercetin-PVP K30 spray dried solid dispersion

J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 127-134, 2020.

Original Article

Preparation and characterization of quercetin-polyvinylpyrrolidone K-30 spray dried solid dispersion

[Preparación y caracterización de dispersión sólida de quercetina-polivinilpirrolidona K-30 secada por rociado]

Febriyenti, Peki Indra, Erizal Zaini, Friardi Ismed, Henny Lucida*

Faculty of Pharmacy, Andalas University, Padang, 25163, Indonesia.
Abstract

Context: The use of quercetin as a potential active pharmaceutical ingredient is limited by low aqueous solubility leading to low bioavailability. A spray-dried solid dispersion technique is used to increase the solubility and dissolution profiles of quercetin.

Aims: To prepare and characterize quercetin solid dispersion using polyvinylpyrrolidone (PVP) K-30.

Methods: Solid dispersions (SDs) were prepared by spray drying technique at quercetin/PVP K-30 ratios of 10/90, 20/80, 30/70, 40/60 and 50/50. A physical mixture of quercetin/PVP K-30 (50/50) and pure quercetin were used as comparisons. The SDs were characterized by powder X-Ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), Fourier-transform IR (FTIR) spectroscopy, solubility and dissolution studies. The effect of the drug/polymer ratio on the solubility of quercetin was also studied.

Results: Quercetin SDs appeared as amorphous form as confirmed by XRD. Quercetin was better dispersed as the drug/polymer ratio decreased. SD with ratio 10/90 showed regular spherical particles in the size range of 0-35 µm. The solubility of quercetin increased with decreasing drug/polymer ratio. Preparation of SDs influence the solubility significantly (p<0.01). The increase in solubility is probably due to a hydrogen bond between quercetin and PVP K30 as confirmed by FTIR spectra. SD with ratio 10/90 showed a high dissolution rate (95.12 ± 1.83%) within 120 min in comparison to pure quercetin (19.37 ± 0.58%) or physical mixture (37.85 ± 0.85%).

Conclusions: Preparation of quercetin SDs with PVP K30 by spray drying technique results in amorphous spherical particles. There was an increase in solubility and percent dissolved with a decrease in drug/polymer ratio.

Keywords: dissolution profile; polyvinylpyrrolidone; quercetin; solid dispersion; solubility.

Resumen

Contexto: El uso de quercetina como un ingrediente farmacéutico activo potencial está limitado por una baja solubilidad acuosa que conduce a una baja biodisponibilidad. Se utiliza una técnica de dispersión sólida secada por pulverización para aumentar los perfiles de solubilidad y disolución de la quercetina.

Objetivos: Preparar y caracterizar la dispersión sólida de quercetina usando polivinilpirrolidona (PVP) K-30.

Métodos: Las dispersiones sólidas (SD) se prepararon mediante una técnica de secado por pulverización en proporciones de quercetina/PVP K-30 de 10/90, 20/80, 30/70, 40/60 y 50/50. Una mezcla física de quercetina/PVP K-30 (50/50) y quercetina pura se utilizaron como comparaciones. Las SD se caracterizaron por difracción de rayos X en polvo (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía IR de transformada de Fourier (FTIR), estudios de solubilidad y disolución. También se estudió el efecto de la relación fármaco/polímero sobre la solubilidad de la quercetina.

Resultados: Las SD de quercetina aparecieron como una forma amorfa según lo confirmado por XRD. La quercetina se dispersó mejor a medida que disminuyó la relación fármaco/polímero. SD con relación 10/90 mostró partículas esféricas regulares en el rango de tamaño de 0-35 μm. La solubilidad de la quercetina aumentó al disminuir la relación fármaco/polímero. La preparación de SD influye significativamente en la solubilidad (p<0,01). El aumento en la solubilidad probablemente se deba a un enlace de hidrógeno entre la quercetina y PVP K30 según lo confirmado por los espectros FTIR. La SD con una relación 10/90 mostró una alta velocidad de disolución (95,12 ± 1,83%) en 120 minutos en comparación con la quercetina pura (19,37 ± 0,58%) o la mezcla física (37,85 ± 0,85%).

Conclusiones: La preparación de SD de quercetina con PVP K30 mediante la técnica de secado por pulverización da como resultado partículas esféricas amorfas. Hubo un aumento en la solubilidad y porcentaje disuelto con una disminución en la relación fármaco/polímero.

Palabras Clave: dispersión sólida, perfil de disolución; polivinilpirrolidona, quercetina, solubilidad.

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Citation Format: Febriyenti, Indra P, Zaini E, Ismed F, Lucida H (2020) Preparation and characterization of quercetin-polyvinylpyrrolidone K-30 spray dried solid dispersion. J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 127–134.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Solubilidad de JM-20: molécula con acción neuroprotectora

J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 117-126, 2020.

Original Article

Solubilidad de equilibrio usando el método de agitación de matraces saturados de JM-20: molécula sintética con acción neuroprotectora

[Equilibrium solubility using shake-flask method of JM-20: a synthetic molecule with neuroprotective action]

Luis O. Martínez Álvarez1*, Pedro L. Alejo Cisneros1, Rionaldo Forte Mesa1, Livania Quiñones Hinojosa1, Abel Mondelo Rodríguez1, Lisandra García Borges1, Hugo Guerra Menéndez1, Ángela Tuero Iglesias1, Estael Ochoa Rodríguez2, Miguel A. Cabrera Pérez3

1Centro de Investigación y Desarrollo de Medicamentos. Ave 26, No. 1605, entre Boyeros y Puentes Grandes, C.P. 10600, La Habana, Cuba.
2Facultad de Química, Universidad de La Habana. Zapata s/n entre G y Carlitos Aguirre, C.P. 10400, La Habana, Cuba.
3Centro de Bioactivos Químicos, Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, Carretera a Camajuaní Km 5 ½ , Santa Clara, Villa Clara, C.P.54830, Cuba.
Abstract

Context: Drug solubility is one of the most important physicochemical properties for the development of new pharmaceutical products, which, in our study, is a new synthetic molecule, which has been shown to have a potential neuroprotective effect in rat.

Aims: To evaluate the equilibrium solubility of JM-20 within the physiological pH range and aqueous chemical stability.

Methods: It was performed at pH 1.2, 4.5 and 6.8 at 37 ± 0.5°C for 27 h by the method of the saturated flasks. HPLC and FTIR were used for the study of aqueous stability and to evaluate the molecular structure of the non-ionized fraction by DSC/TGA.

Results: Concentrations calculated at pH 1.2 were higher than at pH 4.5 and pH 6.8. A retention time greater than pH 4.5 and 6.8 after 24 h was detected in the aqueous stability study at pH 1.2, in addition to other peaks in these chromatograms. Analyses by FT-IR and DSC/TGA demonstrated the absence of polymorphism in the dissociated fraction of saturated solutions.

Conclusions: The JM-20 presented at 6 hours its maximum steady state of solubility, being inferior to pH 4.5 and 6.8. It is corroborated by the qualitative analysis by HPLC, that the compound is chemically unstable from 24 h to pH 4.5 and 6.8. By FT-IR and DSC/TG it was elucidated that the fractions of the molecule not dissociated, did not undergo structural changes in it, and it is inferred that there is no polymorphism.

Keywords: polymorphs; saturation shake-flask method; solubility.

Resumen

Contexto: La solubilidad en fármacos es una de las propiedades fisicoquímicos más importantes para el desarrollo de nuevos productos farmacéuticos que, en nuestro estudio, se trata de una nueva molécula sintética que ha demostrado tener un efecto neuroprotector potencial en ratas.

Objetivos: Evaluar la solubilidad de equilibrio de JM-20 dentro del rango de pH fisiológico y la estabilidad química acuosa.

Métodos: Se realizó a pH 1,2; 4,5 y 6,8 a 37 ± 0,5°C por 27 h por el método de los matraces saturados. Para el estudio de la estabilidad acuosa se empleó HPLC y FTIR y para evaluar la estructura molecular de la fracción no ionizada DSC/TGA.

Resultados: Las concentraciones calculadas a pH 1,2 fueron mayores que a pH 4,5 y pH 6,8. En el estudio de estabilidad acuosa a pH 1.2 se detectó un tiempo de retención mayor que a pH 4,5 y 6,8 después de las 24 h, además de detectarse otros picos en dichos cromatogramas. Los análisis por FT-IR y DSC/TGA demostraron la ausencia de polimorfismo en las fracciones no disociadas de las soluciones saturadas.

Conclusiones: El JM-20 presentó a las 6 horas su máximo estado estacionario de solubilidad, siendo inferiores a pH 4,5 y 6,8. Se corroboró por el análisis cualitativo por HPLC, que la molécula es inestable químicamente a partir de las 24 h a pH 4,5 y 6,8. Por FT-IR y DSC/TG se elucidó que las fracciones de la molécula no disociada no sufrieron cambios estructurales en ella, y se infiere que no hay polimorfismo.

Palabras Clave: matraces saturados; polimorfismos; solubilidad.

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Citation Format: Martínez LO    , Alejo P, Forte R, Quiñones L, Mondelo A, García L, Guevara H, Tuero A, Ochoa E, Cabrera MA (2020) Solubilidad de equilibrio usando el método de agitación de matraces saturados de JM-20: molécula sintética con acción neuroprotectora. [Equilibrium solubility using shake-flask method of JM-20: a synthetic molecule with neuroprotective action]. J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 117–126.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Antioxidant and phytochemical characterization of Eryngium kotschyi

J Pharm Pharmacogn Res 8(1): 18-31, 2020.

Review

In vitro antioxidant capacity and phytochemical characterization of Eryngium kotschyi Boiss.

[Capacidad antioxidante in vitro y caracterización fitoquímica de Eryngium kotschyi Boiss.]

Leyla Paşayeva1*, Esra Köngül Şafak1, Tunahan Arıgün1, Hanifa Fatullayev2, Osman Tugay3

1Department of Pharmacognosy, Faculty of Pharmacy, Erciyes University, Turkey.
2Department of Pharmaceutical Chemistry, Faculty of Pharmacy, Erciyes University, Turkey.
3Department of Pharmaceutical Botany, Faculty of Pharmacy, Selçuk University, Turkey.
Abstract

Context: Eryngium kotschyi is one of the species of Eryngium genus and was endemic to Turkey. It was known, that traditionally uses of this plant in the South-Western part of Turkey for the treatment of various diseases.

Aims: To evaluate the antioxidant capacities of methanol extract and ethyl acetate, n-butanol and water sub-extracts as well as to determine the phytochemical composition and to quantify the major antioxidant compounds in the active sub-extract.

Methods: Besides the total phenolic compounds and total flavonoid compounds, the antioxidant capacity of E. kotschyi was evaluated by DPPH, ABTS+● and FRAP methods and qualitative and quantitative determination of phytochemical constituents in active sub-extract by LC-MS/MS.

Results: The highest total phenolic (173.710 ± 1.088 mg gallic acid equivalent/gextract) and total flavonoid content (86.978 ± 0.650 mg catechin equivalent/gextract) was found in ethyl acetate sub-extract of E. kotschyi (EKE) and this sub-extract showed the highest antioxidant capacity on DPPH (IC50 = 0.264 ± 0.040 mg/mL), ABTS+● (at a concentration of 0.125 mg/mL equivalent to 0.497 µM Trolox) and FRAP (at a concentration of 1 mg/mL equivalent to 1476 ± 5.292 mmol Fe2+) tests. Preliminary examination of the mass spectrums revealed the presence of 24 phytochemical compounds in this sub-extract and 7 of them was quantified. According to quantitative analyses the main compounds of EKE sub-extract were rosmarinic acid (490.820 ± 0.703 µg/mgextract), chlorogenic acid (80.405 ± 0.170 µg/mgextract), isorhamnetin 3-O-rutinoside (72.280 ± 0.33 µg/mgextract), rutin (63.020 ± 0.052 µg/mgextract) and caffeic acid (55.153 ± 0.523 µg/mgextract).

Conclusions: The data suggest that EKE possess utilizable antioxidant properties in vitro. The antioxidant capacity of this sub-extract could be due to high content of phenolic and flavonoid contents.

Keywords: ABTS+●; antioxidant DPPH; Eryngium kotschyi; FRAP; LC-MS/MS.

Resumen

Contexto: Eryngium kotschyi es una de las especies del género Eryngium y era endémica de Turquía. Se sabía que tradicionalmente utiliza esta planta en la parte suroeste de Turquía para el tratamiento de diversas enfermedades.

Objetivos: Evaluar la capacidad antioxidante de extracto de metanol y los sub-extractos en acetato de etilo, n-butanol y agua, así como determinar la composición fitoquímica y cuantificar los principales compuestos antioxidantes en el sub-extracto activo.

Métodos: Además de los compuestos fenólicos totales y los compuestos flavonoides totales, la capacidad antioxidante de E. kotschyi se evaluó mediante los métodos DPPH●, ABTS+● y FRAP y la determinación cualitativa y cuantitativa de los componentes fitoquímicos en el sub-extracto activo por LC-MS / MS.

Resultados: Los contenidos más altos de fenoles totales (173.710 ± 1.088 mg equivalente de ácido gálico/g de extracto) y flavonoides totales (86.978 ± 0.650 mg equivalente de catequina/g de extracto) se encontraron en el sub-extracto de acetato de etilo de E. kotschyi (EKE) y este sub-extracto mostró la mayor capacidad antioxidante en las pruebas de DPPH● (IC50 = 0,264 ± 0,040 mg/mL), ABTS+● (a una concentración de 0,125 mg/mL equivalente a 0,497 µM Trolox) y FRAP (a una concentración de 1 mg/mL equivalente a 1476 ± 5.292 mmol Fe2+) . El examen preliminar de los espectros de masas reveló la presencia de 24 compuestos fitoquímicos en este sub-extracto y 7 de ellos se cuantificaron. De acuerdo con los análisis cuantitativos, los compuestos principales del sub-extracto EKE fueron ácido rosmarínico (490,820 ± 0,703 µg/mg de extracto), ácido clorogénico (80,405 ± 0,170 µg/mg de extracto), isorhamnetin 3-O-rutinoside (72,280 ± 0,33 µg/mg de extracto), rutina (63,020 ± 0,052 µg/mg de extracto) y ácido cafeico (55,153 ± 0,523 µg/mg de extracto).

Conclusiones: Los datos sugieren que EKE posee propiedades antioxidantes utilizables in vitro. La capacidad antioxidante de este sub-extracto podría deberse al alto contenido de contenido fenólico y flavonoide.

Palabras Clave: ABTS+●; antioxidante DPPH; Eryngium kotschyi; FRAP; LC-MS/MS.

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Citation Format: Paşayeva L, Köngül Şafak E, Arıgün T, Fatullayev H, Tugay O (2020) In vitro antioxidant capacity and phytochemical characterization of Eryngium kotschyi Boiss. J Pharm Pharmacogn Res 8(1): 18–31.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Liquid crystal system for cervical cancer

J Pharm Pharmacogn Res 7(6): 441-453, 2019.

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Development and evaluation of liquid crystal systems of combination of 5-fluorouracil and curcumin for cervical cancer cell line

[Desarrollo y evaluación de sistemas de cristal líquido de una combinación de 5-fluorouracilo y curcumina en una línea celular de cáncer cervical]

Sheba R David1, Syahira Abdul Refai2, Koh Rhun Yian2, Chun-Wai Mai2, Sanjoy Kumar Das3, Rajan Rajabalaya1*

1PAPRSB Institute of Health Sciences, Universiti Brunei Darussalam, Jalan Tungku Link BE1410, Bandar Seri Begawan, Brunei Darussalam.
2School of Pharmacy, International Medical University, No. 126, Jalan Jalil Perkasa 19, Bukit Jalil, 57000 Kuala Lumpur, Malaysia.
3Institute of Pharmacy, Jalpaiguri, Pin 735101, West Bengal, India.
Abstract

Context: Liquid crystalline gel, self-assembled vesicular systems covered with nonionic surfactants, are promising for use in drug delivery.

Aims: To develop and evaluate the liquid crystal (LC) systems of a combination of 5-fluorouracil and curcumin for a cervical cancer cell line.

Methods: The LC was formulated using water, surfactant, and glycerin. Optimization was carried out by using different surfactants. The formulations were chosen for various studies, such as pH determination, environmental scanning electron microscopy (eSEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and dissolution study. The synergism of the combination of 5-FU and curcumin on cervical cancer HeLa cell line was then analyzed using CompuSyn software.

Results: The formulations with 60% surfactant, the average particle size was in the ranges from 15.68 – 26.35 nm whereas with 40% surfactant, were 11.27 – 21.35 nm. The percentage of dissolution of 5-FU at pH 7 (PBS) A2: 40.23 > B2: 47.39 > X2: 50.36 > Y2: 56.36 compared to at pH 4 (vaginal simulated fluid, VSF) were A2: 36.23 > B2: 43.64 > X2: 45.67 > Y2: 49.01. The percentage of dissolution of curcumin of different formulations were at pH 7 (PBS) A2: 44.85 > B2: 51.36 > X2: 58.61 > Y2: 64.38 compared to at pH 4 (VSF) were A2: 41.03 > B2: 49.37 > X2: 57.85 > Y2: 68.75.

Conclusions: The combination of the drugs showed that there was a synergistic effect when it was being administered together. The combination of drugs in LC system had a sustained release as well as it was effective against cervical cancer HeLa cell line.

Keywords: cervical cancer; curcumin; 5-fluorouracil; HeLa cell line; liquid crystal.

Resumen

Contexto: El gel cristalino líquido, los sistemas vesiculares autoensamblados cubiertos con tensioactivos no iónicos, son prometedores para su uso en la administración de fármacos.

Objetivos: Desarrollar y evaluar los sistemas de cristal líquido (LC) de una combinación de 5-fluorouracilo y curcumina para una línea celular de cáncer cervical.

Métodos: El LC se formuló usando agua, tensioactivo y glicerina. La optimización se llevó a cabo utilizando diferentes tensioactivos. Las formulaciones se eligieron para diversos estudios, como la determinación del pH, la microscopía electrónica de barrido ambiental (eSEM), la espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y el estudio de disolución. Luego se analizó la sinergia de la combinación de 5-FU y curcumina en la línea celular HeLa de cáncer de cuello uterino utilizando el software CompuSyn.

Resultados: Para las formulaciones con 60% de tensioactivo, el tamaño de partícula promedio estuvo en el rango de 15,68 – 26,35 nm mientras que con 40% de tensioactivo, fueron 11,27 – 21,35 nm. El porcentaje de disolución de 5-FU a pH 7 (PBS) A2: 40,23 > B2: 47,39 > X2: 50,36 > Y2: 56,36 en comparación con pH 4 (fluido simulado vaginal, VSF) fueron A2: 36,23 > B2: 43,64 > X2: 45,67 > Y2: 49,01. El porcentaje de disolución de curcumina de diferentes formulaciones fue a pH 7 (PBS) A2: 44,85 > B2: 51,36 > X2: 58,61 > Y2: 64,38 en comparación con pH 4 (VSF) fueron A2: 41,03 > B2: 49,37 > X2: 57,85 > Y2: 68,75.

Conclusiones: La combinación de los compuestos mostró que había un efecto sinérgico cuando se administraba en conjunto. La combinación de fármacos en el sistema LC tuvo una liberación sostenida y fue eficaz contra la línea celular HeLa del cáncer de cuello uterino.

Palabras Clave: cáncer de cuello uterino; cristal líquido; curcumina; 5-fluorouracilo; línea celular HeLa.

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Citation Format: David SR, Refai SA, Yain KR, Mai C-W, Das SK, Rajabalaya R (2019) Development and evaluation of liquid crystal systems of combination of 5-fluorouracil and curcumin for cervical cancer cell line. J Pharm Pharmacogn Res 7(6): 441–453.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)