Category Archives: Preclinical Research

SNEDDS for oral delivery of Garcinia kola

J Pharm Pharmacogn Res 8(3): 177-190, 2020.

Original Article

Self-nanoemulsifying drug delivery systems (SNEDDS) for oral delivery of Garcinia kola seeds ethanolic extract: formulation and in vivo antimalarial activity

[Sistemas de administración de fármacos auto-nanoemulsificantes (SNEDDS) para administración oral de extracto etanólico de semillas de Garcinia kola: formulación y actividad antipalúdica in vivo]

Grady K. Mukubwa1,a, Christian I. Nkanga2,a, Aristote B. Buya1, Jérémie K. Mbinze3, Rui W.M. Krause2, Patrick B. Memvanga1,*

1University of Kinshasa, Faculty of Pharmaceutical Sciences, Laboratory of Pharmaceutics and Phytopharmaceutical Drug Development, B.P. 212, Kinshasa XI, Democratic Republic of the Congo.
2Rhodes University, Department of Chemistry, Center for Chemico- and Bio-Medicinal Research, PO Box 94, Grahamstown 6140, Eastern Cape, South Africa.
3University of Kinshasa, Faculty of Pharmaceutical Sciences, Laboratory of Drug Analysis, B.P. 212, Kinshasa XI, Democratic Republic of the Congo.
aThese authors have equally contributed to this article.
Abstract

Context: Garcinia kola seeds are widely used in Congolese traditional medicine to treat uncomplicated malaria. While the ethanolic extract of these seeds (GK) is reputed for oral antimalarial activity, some of its constituents have shown poor water solubility, which might compromise further phytopharmaceutical developments.

Aims: To develop a self-nanoemulsifying drug delivery system (SNEDDS) for oral delivery of GK, since SNEDDS are promising vehicles for enhancing drug product solubility.

Methods: GK was loaded into liquid SNEDDS (solution and suspension) and solid SNEDDS (S-SNEDDS), and the resultant formulations were characterized using dynamic light scattering and electron microscopy. The antimalarial activity of SNEDDS (200 mg/kg × 4 days, oral) was evaluated in Plasmodium berghei-infected mice using a conventional four-day suppressive test.

Results: The characterization of SNEDDS formulations revealed the presence of nanosized structures of spherical morphology and negative surface charge. Data from in vivo study showed reduced parasite growth by 77.9, 73.8 and 74.2% for GK-SNEDDS solution, GK-SNEDDS suspension and GK-S-SNEDDS, respectively. The activity of GK-SNEDDS was found to be greater than that of a licensed GK-based syrup (N’sansiphos®) used at the same dose (p<0.05).

Conclusions: These findings demonstrate the potential of SNEDDS formulations as a promising alternative for enhancing the antimalarial efficacy of GK following oral administration. The SNEDDS technology holds the promise of improving the oral delivery of herbal-based products for malaria therapy.

Keywords: antimalarial activity; ethanolic extract; Garcinia kola; liquid SNEDDS; solid SNEDDS.

Resumen

Contexto: Las semillas de Garcinia kola se usan ampliamente en la medicina tradicional congoleña para tratar la malaria no complicada. Si bien el extracto etanólico de estas semillas (GK) tiene fama de actividad antipalúdica oral, algunos de sus componentes han demostrado una baja solubilidad en agua, lo que podría comprometer el desarrollo de fitofármacos.

Objetivos: Desarrollar un sistema de suministro de fármacos auto-nanoemulsionantes (SNEDDS) para el suministro oral de GK, como vehículos para mejorar la solubilidad del producto farmacológico.

Métodos: Se cargó GK en SNEDDS líquido (solución y suspensión) y SNEDDS sólido (S-SNEDDS). Las formulaciones resultantes se caracterizaron usando dispersión dinámica de luz y microscopía electrónica. La actividad antipalúdica de SNEDDS (200 mg/kg × 4 días, oral) se evaluó en ratones infectados con Plasmodium berghei utilizando una prueba de supresión convencional de cuatro días.

Resultados: La caracterización de las formulaciones de SNEDDS reveló la presencia de estructuras nanométricas de morfología esférica y carga superficial negativa. Los datos del estudio in vivo redujeron el crecimiento del parásito en 77,9; 73,8 y 74,2% para la solución GK-SNEDDS, la suspensión GK-SNEDDS y GK-S-SNEDDS, respectivamente. Se descubrió que la actividad de GK-SNEDDS es mayor que la de un jarabe a base de GK con licencia (N’sansiphos®) utilizado en la misma dosis (p<0,05).

Conclusiones: Estos hallazgos demuestran el potencial de las formulaciones de SNEDDS como una alternativa para mejorar la eficacia antipalúdica de GK después de la administración oral. La tecnología SNEDDS promete mejorar la administración oral de productos a base de hierbas para la terapia de la malaria.

Palabras Clave: actividad antipalúdica; extracto etanólico; Garcinia kola; SNEDDS líquido; SNEDDS sólidos.

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Citation Format: Mukubwa GK, Nkanga CI, Buya AB, Mbinze JK, Krause RWM, Memvanga PBSI (2020) Self-nanoemulsifying drug delivery systems (SNEDDS) for oral delivery of Garcinia kola seeds ethanolic extract: formulation and in vivo antimalarial activity. J Pharm Pharmacogn Res 8(3): 177–190.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Achillea biebersteinii essential oil activity

J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 155-166, 2020.

Original Article

Antibacterial and antibiofilm activity of essential oil of Achillea biebersteinii and its mode of action

[Actividad antibacteriana y anti-biopelícula del aceite esencial de Achillea biebersteinii y su modo de acción]

Jehad M. Al-Shuneigat1*, Sameeh A. Al- Sarayreh1, Mahmoud A. Al-Qudah2, Yousef M. Al–Saraireh3

1Faculty of Medicine, Department of Biochemistry and Molecular Biology Mutah University, Mutah, Jordan.
2Faculty of Science, Department of Chemistry Yarmouk University, Irbid, Jordan.
3Faculty of Medicine, Department of Pharmacology Mutah University, Mutah, Jordan.
Abstract

Context: Microbial biofilms and antibiotic-resistant bacterial strains pose a challenge in clinical world as they fail to respond to conventional treatments. This failure of antibiotic treatment led researchers to look for alternatives. A possible alternative is plants derived essential oils. Many studies have reported that certain essential oils succeed where antibiotics fail.

Aims: To test antibacterial and antibiofilm activities of essential oil of Achillea biebersteinii and its mode of action.

Methods: Minimum biofilm inhibitory concentration (MBIC) susceptibility assays were performed using a biofilm inoculator with a 96-well plate with peg led. Minimum inhibitory concentration (MIC) was determined in normal microtitre plates using a twofold dilution series.

Results: Achillea biebersteinii essential oil showed good activity against all tested bacteria. The MIC values were in the range of 0.125 – 1 mg/mL while MBIC values were in the range of 0.125 – 4 mg/mL. The mechanism of action of Achillea biebersteinii essential oil is related to a strong increase in membrane permeability of 260 nm absorbing materials and potassium ions from the cell membrane. Achillea biebersteinii essential oil was able to inhibit initial adherence of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (ATCC 43300) at sub-inhibitory concentrations.

Conclusions: Achillea biebersteinii essential oil has the potential for use as an effective antibacterial and antibiofilm agent that functions by impairing cell membrane permeability resulting in cellular death.

Keywords: Achillea biebersteinii; antibacterial; antibiofilm; mode of action.

Resumen

Contexto: Las biopelículas microbianas y las cepas bacterianas resistentes a los antibióticos representan un desafío en el mundo clínico, ya que no responden a los tratamientos convencionales. Este fracaso del tratamiento con antibióticos llevó a los investigadores a buscar alternativas. Una posible alternativa son los aceites esenciales derivados de plantas. Muchos estudios han informado que ciertos aceites esenciales tienen éxito donde los antibióticos fallan.

Objetivos: Evaluar las actividades antibacteriana y antibiopelícula del aceite esencial de Achillea biebersteinii y su modo de acción.

Métodos: Los ensayos de susceptibilidad de concentración mínima inhibitoria de biopelícula (MBIC) se realizaron utilizando un inoculador de biopelícula con una placa de 96 pocillos con clavija led. La concentración inhibitoria mínima (MIC) se determinó en placas de microtitulación normales usando una serie de dilución doble.

Resultados: El aceite esencial de Achillea biebersteinii mostró buena actividad contra todas las bacterias probadas. Los valores de MIC estuvieron en el rango de 0.125 – 1 mg/mL mientras que los valores de MBIC estuvieron en el rango de 0.125 – 4 mg/mL. El mecanismo de acción del aceite esencial Achillea biebersteinii está relacionado con un fuerte aumento en la permeabilidad de la membrana de los materiales absorbentes de 260 nm y los iones de potasio de la membrana celular. El aceite esencial de Achillea biebersteinii fue capaz de inhibir la adherencia inicial de Staphylococcus aureus resistente a meticilina (ATCC 43300) en concentraciones subinhibitorias.

Conclusiones El aceite esencial de Achillea biebersteinii tiene el potencial de usarse como un agente antibacteriano y antibiopelícula eficaz que funciona al afectar la permeabilidad de la membrana celular y provocar la muerte celular.

Palabras Clave: Achillea biebersteinii; antibacteriano; antibiopelícula; modo de acción.

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Citation Format: Al-Shuneigat JM, Al- Sarayreh SA, Al-Qudah MA, Al–Saraireh YM (2020) Antibacterial and antibiofilm activity of essential oil of Achillea biebersteinii and its mode of action. J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 155–166.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Eremomastax speciosa eradicates H. pylori infection in mice

J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 135-145, 2020.

Original Article

Eremomastax speciosa (Hochst.) Cufod. (Acanthaceae) leaves aqueous extract eradicates Helicobacter pylori infection in mice

[El extracto acuoso de Eremomastax speciosa (Hochst.) Cufod. (Acanthaceae) erradica la infección por Helicobacter pylori en ratones]

Gaël Tchokomeni Siwe1, Rukesh Maharjan2, André Perfusion Amang3, Christophe Mezui4, Ernestine Nkwengoua Zondegoumba5, Syed Shakeel Akhtar6, Muhammad Iqbal Choudhary2,7, Paul Vernyuy Tan1*

1Department of Animal Biology & Physiology, University of Yaoundé I, Yaoundé, Cameroon.
2H.E.J. Research Institute of Chemistry, International Center for Chemical and Biological Sciences, University of Karachi, Karachi, Pakistan.
3Department of Biological Sciences, University of Maroua, Maroua, Cameroon.
4Department of Animal Biology, Higher Teacher Training College, University of Yaoundé I, Yaoundé, Cameroon.
5Department of Organic Chemistry, University of Yaoundé I, Yaoundé, Cameroon.
6Department of Surgery, Civil Hospital, Karachi, Pakistan.
7Department of Biochemistry, King Abdulaziz University, Jeddah, Saudi Arabia.
Abstract

Context: Conventional treatments against Helicobacter pylori (the main cause of gastric ulcers) display some limitations because of resistance to antibiotics. Thus, elaboration of alternative treatments that are effective and with lower toxicity, remains a major challenge. Therefore, Eremomastax speciosa a plant with well-established antiulcer properties has been evaluated for its potential anti-H. pylori action.

Aims: To investigate the possible anti-Helicobacter pylori properties of the aqueous extract of Eremomastax speciosa leaves.

Methods: The air-dried leaves were powdered and infused using boiled distilled water. H. pylori isolates were obtained from gastric biopsies collected in the Civil hospital, Karachi. In vitro susceptibility tests against H. pylori were performed using microplate AlamarBlue® assay. MIC and MBC were then determined. A rapid in vivo H. pylori eradication test was performed on mice.

Results: E. speciosa was found to be active against all H. pylori isolates with MIC at 8 mg/mL, and MBC above 32 mg/mL, indicating this extract as bacteriostatic. Atomic force microscopy and scanning electron microscopy revealed major alterations in H. pylori morphology after exposure to E. speciosa at active doses. H. pylori colonization in mice was eradicated in a dose-dependent manner by E. speciosa with significant differences at the doses of 200, and 400 mg/kg.

Conclusions: These results suggest that aqueous extract of E. speciosa may contain some potent compounds, which could be used alone or in combination with other antibiotics against H. pylori infection, and further reinforce the therapeutic use of this medicinal plant for the management of gastric ulcers.

Keywords: AlamarBlue® assay; Eremomastax speciosa; Helicobacter pylori; NMRI mice.

Resumen

Contexto: Los tratamientos convencionales contra Helicobacter pylori (la principal causa de úlceras gástricas) presentan algunas limitaciones debido a la resistencia a los antibióticos. Por lo tanto, la elaboración de tratamientos alternativos, que sean efectivos y con menor toxicidad, sigue siendo un desafío importante. Por lo tanto, Eremomastax speciosa, una planta con propiedades antiulcerosas bien establecidas, ha sido evaluada por su potencial anti-H. pylori.

Objetivos: Investigar las posibles propiedades anti-Helicobacter pylori del extracto acuoso de hojas de Eremomastax speciosa.

Métodos: Las cepas de H. pylori se aislaron de biopsias gástricas recogidas en el hospital Civil, Karachi. Las pruebas de susceptibilidad in vitro contra H. pylori se realizaron utilizando el ensayo AlamarBlue® en microplaca. Entonces se determinaron MIC y MBC. Se realizó una prueba rápida de erradicación de H. pylori in vivo en ratones.

Resultados: E. speciosa fue activa en todas las cepas de H. pylori con MIC a 8 mg/mL y MBC por encima de 32 mg/mL, lo que indica que este extracto es bacteriostático. La microscopía de fuerza atómica y la microscopía electrónica de barrido revelaron perturbaciones en la morfología de H. pylori después de la exposición a E. speciosa. La colonización por H. pylori en ratones fue erradicado por E. speciosa con diferencias significativas en las dosis de 200 y 400 mg/kg.

Conclusiones: El extracto acuoso de E. speciosa es potente contra la infección por H. pylori y refuerza aún más el uso terapéutico de esta planta medicinal para el tratamiento de las úlceras gástricas.

Palabras Clave: ensayo AlamarBlue®; Eremomastax speciosa; Helicobacter pylori; ratones NMRI.

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Citation Format: Siwe GT, Maharjan R, Amang AP, Mezui C, Zondegoumba EN, Akhtar SS, Choudhary MI, Tan PV (2020) Eremomastax speciosa (Hochst.) Cufod. (Acanthaceae) leaves aqueous extract eradicates Helicobacter pylori infection in mice. J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 135–145.

© 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)

Acute toxicity of Lansium domesticum

J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 105-116, 2020.

Original Article

Acute toxicity of ethanolic extract of Lansium domesticum cv kokossan leaves in female Wistar rats

[Toxicidad aguda del extracto etanólico de hojas de Lansium domesticum cv kokossan en ratas Wistar hembras]

Tri Mayanti1*, Dadan Sumiarsa1, Madihah2, Deden Indra Dinata3, Darwati1, Desi Harneti1, Shabarni Gaffar1, Nurlelasari1, Jamaludin Al Anshori1

1Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Universitas Padjadjaran, Jl. Raya Bandung Sumedang, km.21 Jatinangor West Java 45363, Indonesia.
2Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences Universitas Padjadjaran, Jl. Raya Bandung Sumedang, km. 21 Jatinangor West Java 45363, Indonesia.
3Faculty of Pharmacy, School of Bandung Pharmacy Bhakti Kencana, Jl. Soekarno Hatta No. 754, Cipadung Kidul, Bandung, West Java 40614 Indonesia.
Abstract

ContextLansium domesticum Corrêa is a higher plant belonging to Meliaceae family and widely distributed in South East Asia. The leave extract of Lansium domesticum cv kokossan contains 9,19-cyclolanost-24-en-3-one,21,23-epoxy-21,22-dihydroxy (21R, 22S, 23S), which has shown a strong cytotoxic activity (IC50 = 1.13 ppm) against MCF-7 breast cancer cells.

Aims: To evaluate the acute toxicity of ethanol extract of L. domesticum cv kokossan leaves in female Wistar rats.

Methods: Acute oral toxicity test was done based on OECD 425:2006 guidelines, consisting of a limit and main tests. The limit test was conducted at a dose of 5000 mg/kg, whereas the main test consisted of ten treatments, including control, with five replications each.

Results: The results showed a strong negative correlation between dose of the extract and the weight gain of tested animals (r = -0.93). The administration of the extract increased the relative weight of organs, i.e. liver and brain, only at a high dose. Histopathological examination showed an increasing of necrotic cells as well as disruption of tissue architectural of all organs in a dose-dependent manner. However, the toxic signs and organ damage did not show significantly different compared to control. The LD50 value estimated by Probit analysis was 16538.49 mg/kg BW for ethanol extract, which categorized as relatively harmless.

Conclusions: The data obtained from this study revealed that the ethanolic extract of L. domesticum cv kokossan leaves was relatively harmless to female Wistar rats. However moderate histopathological toxicity sign appeared in all examined organs. Thus, further study is needed to evaluate the effect of long-term exposure.

Keywords: acute toxicity; ethanol extract; female Wistar rats; Lansium domesticum.

Resumen

Contexto: Lansium domesticum Corrêa es una planta superior perteneciente a la familia Meliaceae y ampliamente distribuida en el sudeste asiático. El extracto de hojas de Lansium domesticum cv kokossan contiene 9,19-ciclolanost-24-en-3-ona, 21,23-epoxi-21,22-dihidroxi (21R, 22S, 23S), que ha mostrado una fuerte actividad citotóxica (IC50 = 1,13 ppm) contra células de cáncer de mama MCF-7.

Objetivos: Evaluar la toxicidad aguda del extracto etanólico de hojas de L. domesticum cv kokossan en ratas Wistar hembra.

Métodos: La prueba de toxicidad oral aguda se realizó en base a las pautas de la OCDE 425: 2006. La prueba de límite se realizó a una dosis de 5000 mg/kg, mientras que la prueba principal consistió en diez tratamientos, incluido el control, con cinco repeticiones cada uno.

Resultados: Los resultados mostraron una fuerte correlación negativa (r = -0,93) entre la dosis del extracto y el aumento de peso de los animales. La administración del extracto aumentó el peso relativo de los órganos, es decir, el hígado y el cerebro, solo a una dosis alta. El examen histopatológico mostró un aumento de las células necróticas, así como la interrupción de la arquitectura del tejido de todos los órganos de una manera dependiente de la dosis. Sin embargo, los signos tóxicos y el daño a los órganos no mostraron diferencias significativas en comparación con el control. El valor LD50 estimado por el análisis Probit fue de 16538,49 mg/kg de peso corporal para el extracto de etanol, que se clasificó como relativamente inofensivo.

Conclusiones: El extracto etanólico de las hojas de L. domesticum cv kokossan fue relativamente inofensivo para las ratas Wistar hembras. Sin embargo, el signo de toxicidad histopatológica moderada apareció en todos los órganos examinados. Por lo tanto, se necesitan más estudios para evaluar el efecto de la exposición a largo plazo.

Palabras Clave: extracto etanólico; Lansium domesticum; ratas hembras Wistar; toxicidad aguda.

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Citation Format: Mayanti T, Sumiarsa D, Madihah, Dinata DI, Darwati, Harneti D, Gaffar S, Nurlelasari, Al Anshori J (2020) Acute toxicity of ethanolic extract of Lansium domesticum cv kokossan leaves in female Wistar rats. J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 105–116.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Omphalocarpum procerum inhibits uterine contraction

J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 92-104, 2020.

Original Article

Ex-vivo inhibition of uterine contractility by the stem bark extracts of Omphalocarpum procerum P.Beauv. (Sapotaceae) in mouse models

[Inhibición ex vivo de la contractilidad uterina por los extractos de corteza de tallo de Omphalocarpum procerum P. Beauv. (Sapotaceae) en modelos de ratón]

Enitome Bafor1*, Tosan Eyegbagharen2*, Ejiro Ochoyama1, MacDonald Idu2

1Department of Pharmacology and Toxicology, Faculty of Pharmacy, University of Benin, Benin City, Nigeria.
2Department of Plant Biology and Biotechnology, Faculty of Science, University of Benin, Benin City, Nigeria.
Abstract

Context: The plant Omphalocarpum procerum is used traditionally in Africa to manage female reproductive health issues such as infertility and menstrual cycle regulation. In the search for new therapies for the management of female reproductive issues, the plant O. procerum was investigated in this study.

Aims: To determine the activity of the methanol extract of O. procerum stem bark (MOPS) on uterine contractility, as a measure to determine its usefulness in uterine contractility associated disorders.

Methods: MOPS’ activity on spontaneous, oxytocin, KCl-induced contractions and in calcium-free solution was determined on the isolated uterus. Possible mechanisms of activity were determined using receptor and channel blockers.

Results: MOPS inhibited spontaneous and oxytocin-induced contractions. MOPS also inhibited oxytocin-induced contractions in calcium-free solution. MOPS was also found to exert its inhibitory effect through interaction with β-adrenoceptors in the uterus.

Conclusions: MOPS has been shown to inhibit uterine contractility in the non-pregnant and pregnant uterus primarily through the activation of β-adrenoceptors in the uterus.

Keywords: labor; oxytocin; plant extract; propranolol; uterus.

Resumen

Contexto: La planta Omphalocarpum procerum se usa tradicionalmente en África para controlar problemas de salud reproductiva femenina, como la infertilidad y la regulación del ciclo menstrual. En la búsqueda de nuevas terapias para el manejo de los problemas reproductivos femeninos, se investigó la planta O. procerum en este estudio.

Objetivos: Determinar la actividad del extracto de metanol de la corteza del tallo de O. procerum (MOPS) sobre la contractilidad uterina, como una medida para determinar su utilidad en los trastornos asociados a la contractilidad uterina.

Métodos: Se determinó la actividad de MOPS sobre las contracciones espontáneas y las inducidas por oxitocina, por KCl y en solución libre de calcio en el útero aislado. Los posibles mecanismos de actividad se determinaron utilizando receptores y bloqueadores de canales.

Resultados: MOPS inhibió las contracciones espontáneas e inducidas por oxitocina. MOPS también inhibió las contracciones inducidas por oxitocina en solución libre de calcio. También se descubrió que MOPS ejerce su efecto inhibitorio a través de la interacción con los adrenoceptores β en el útero.

Conclusiones: Se ha demostrado que MOPS inhibe la contractilidad uterina en el útero no embarazado y en gestante principalmente a través de la activación de los adrenoceptores β en el útero.

Palabras Clave: extracto de planta; oxitocina; parto; propranolol; útero.

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Citation Format: Bafor E, Eyegbagharen T, Ochoyama E, Idu M (2020) Ex-vivo inhibition of uterine contractility by the stem bark extracts of Omphalocarpum procerum P.Beauv. (Sapotaceae) in mouse models. J Pharm Pharmacogn Res 8(2): 92–104.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Salvadora persica protects cigarette smoke-induced behavior

J Pharm Pharmacogn Res 7(6): 433-440, 2019.

Original Article | Artículo Original

Effect of Salvadora persica on reproductive behavior in rats exposed to cigarette smoke

[Efecto de Salvadora persica sobre el comportamiento reproductivo en ratas expuestas al humo del cigarrillo]

Syed Imam Rabbani

Department of Pharmacology, College of Pharmacy, Qassim University, Buraidah, Kingdom of Saudi Arabia.
Abstract

Context: The components of cigarette smoke are known to adversely affect the reproductive behavior in men and women. Salvadora persica commonly used in oral hygiene, was found to exhibit lipid lowering, hypoglycemic, anti-ulcer, anti-depressant activities.

Aims: To evaluate the effect of Salvadora persica on reproductive behavior in rats exposed to cigarette smoke.

Methods: The lyophilized decoction of S. persica was administered daily for four weeks by oral route at three doses (50, 100 and 200 mg/kg) to eight-weeks’ cigarette smoke-exposed rats. Reproductive behavior in male rats was recorded by the number of approaches, mounts and intromission while in the female it was done by the number of approaches and escape frequency to male approach. Relative weights of testis and ovaries were determined. Ginseng at 100 mg/kg was used as a standard aphrodisiac. The results were analyzed statistically by one-way ANOVA followed by Tukey test. p<0.05 was considered to indicate the significance of results.

Results: The results indicated that tobacco smoke exposure adversely affected the reproductive behavior in both male and female rats, besides increasing the relative weights of testis/ovaries. Among the tested doses, only the highest dose of S. persica (200 mg/kg) produced significant (p<0.05) increase in number of approach, frequency of mounts and latency of intromission but also significantly (p<0.05) enhanced the relative weight of testis and reduced the relative weight of ovaries in cigarette smoked animals. The marginal improvement in the reproductive behavior could be related to the phytoconstituents of the decoction. Ginseng, on the other hand, produced significant aphrodisiac activity and reversed the changes in the relative weights of the reproductive organs induced by cigarette smoke.

Conclusions: The observation suggests that decoction of S. persica improved some of the parameters of male reproductive behavior but the role of the drug on the reproductive organs needs further investigation.

Keywords: cigarette smoke; Salvadora persica; reproductive behavior; reproductive organs.

Resumen

Contexto: Se sabe que los componentes del humo del cigarrillo afectan negativamente el comportamiento reproductivo en hombres y mujeres. Se descubrió que Salvadora persica, comúnmente utilizada en la higiene bucal, exhibe actividades hipolipemiantes, hipoglucemiantes, anti-úlceras y antidepresivas.

Objetivos: Evaluar el efecto de Salvadora persica sobre el comportamiento reproductivo en ratas expuestas al humo del cigarrillo.

Métodos: La decocción liofilizada de S. persica se administró diariamente durante cuatro semanas por vía oral a tres dosis (50, 100 y 200 mg/kg) a ratas expuestas a humo de cigarrillo durante ocho semanas. El comportamiento reproductivo en ratas macho se registró por número de abordajes, monturas e intromisiones, mientras que en las hembras se realizó por número de abordajes y frecuencia de escape al enfoque macho. Se determinaron los pesos relativos de los testículos y los ovarios. Se usó ginseng a 100 mg/kg como afrodisíaco estándar. Los resultados fueron analizados estadísticamente por ANOVA unidireccional seguido por la prueba de Tukey. Se consideró que p<0,05 para la significancia estadística de los resultados.

Resultados: Los resultados indicaron que la exposición al humo del tabaco afectó negativamente el comportamiento reproductivo en ratas macho y hembra, además de aumentar el peso relativo de los testículos/ ovarios. Entre las dosis probadas, solo la dosis más alta de S. persica (200 mg/kg) produjo un aumento significativo (p<0,05) en el número de abordaje, frecuencia de monturas y latencia de intromisión, pero también significativamente (p<0.05) mejoró el relativo peso de los testículos y redujo el peso relativo de los ovarios en animales con cigarrillos fumados. La mejora marginal en el comportamiento reproductivo podría estar relacionada con los fitoconstituyentes de la decocción. El ginseng, por otro lado, produjo una actividad afrodisíaca significativa y revirtió los cambios en los pesos relativos de los órganos reproductores inducidos por el humo del cigarrillo.

Conclusiones: La decocción de S. persica mejoró algunos de los parámetros del comportamiento reproductivo masculino, pero el papel de la droga en los órganos reproductivos necesita más investigación.

Palabras Clave: comportamiento reproductivo; humo de cigarro; órganos reproductivos; Salvadora persica.

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Citation Format: Rabbani SI (2019) Effect of Salvadora persica on reproductive behavior in rats exposed to cigarette smoke. J Pharm Pharmacogn Res 7(6): 433–440.

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Determination of rubraxanthone in human plasma

J Pharm Pharmacogn Res 7(5): 381-388, 2019.

Original Article | Artículo Original

Development and validation of UPLC-UV method for the determination of rubraxanthone in human plasma

[Desarrollo y validación del método UPLC-UV para la determinación de rubraxantona en plasma humano]

Meri Susanti1,2, Yahdiana Harahap2, Afrizal Itam3, Dachriyanus1*

1Faculty of Pharmacy, Andalas University, Padang, West Sumatra, 25163, Indonesia.
2Faculty of Pharmacy, Universitas Indonesia, Depok, West Java, Indonesia.
3Department of Chemistry, FMIPA, Andalas University, Padang, West Sumatra, 25163, Indonesia.
Abstract

Context: Rubraxanthone has potential health benefits, such as antioxidant, anti-bacterial and cytotoxic agent. A sensitive method is required to quantify plasma concentrations to assess its efficacy.

Aims: To develop and validate an analytical method for the determination rubraxanthone in human plasma using ultra-performance liquid chromatography (UPLC-UV) for pharmacokinetic application.

Methods: Chromatographic separation was performed aced using a C18 column (100 mm × 3.0 mm, particle size 1.8 μm) with a mobile phase consisting of acetonitrile – 0.4% formic acid (75:25, v/v). The isocratic flow rate was 0.3 mL/min with elution time for rubraxanthone was approximately 3 min and UV detection were at 243 nm. Biological sample preparation involved protein precipitation method with acetonitrile. The developed method was validated as EMEA guidelines for its selectivity, linearity, sensitivity, precision, accuracy, recovery and stability.

Results: The method was proven to be linear over a plasma rubraxanthone concentration range of 206 to 6180 ng/mL with a mean correlation coefficient of 0.999. The within-run and between-run precision (coefficient of variation) were less than 4.7%. The mean recovery of rubraxanthone from human plasma was found to be greater than 95%. The lower limits of quantitation of the method was determined to be 206 ng/mL. The samples remained stable during the processing and analysis times and also during the three freeze/thaw cycles.

Conclusions: The UPLC-UV method was validated for all of the criteria that were necessary for a bioanalytical method and could reliably quantitate rubraxanthone in human plasma for future clinical pharmacokinetic study.

Keywords: bioanalysis; rubraxanthone; UPLC; validation.

Resumen

Contexto: Rubraxanthone tiene beneficios potenciales para la salud, como agente antioxidante, antibacteriano y citotóxico. Se requiere un método sensible para cuantificar las concentraciones plasmáticas para evaluar su eficacia.

Objetivos: Desarrollar y validar un método analítico para la determinación de rubraxantona en plasma humano utilizando cromatografía líquida de ultra alto rendimiento (UPLC-UV) para aplicación farmacocinética.

Métodos: La separación cromatográfica se realizó con una columna C18 (100 mm x 3,0 mm, tamaño de partícula 1,8 μm) con una fase móvil de acetonitrilo – 0,4% de ácido fórmico (75:25, v/v). La velocidad de flujo isocrático fue de 0,3 mL/min con un tiempo de elución para rubraxantona de aproximadamente 3 minutos y la detección UV fue a 243 nm. La preparación de la muestra biológica incluyó el método de precipitación de proteínas con acetonitrilo. El método desarrollado fue validado mediante pautas EMEA por su selectividad, linealidad, sensibilidad, precisión, exactitud, recuperación y estabilidad.

Resultados: Se demostró que el método fue lineal en un rango de concentración de rubraxantona en plasma de 206 a 6180 ng/mL con un coeficiente de correlación medio de 0,999. La precisión dentro del ciclo y entre ciclos (coeficiente de variación) fue inferior al 4,7%. Se encontró que la recuperación media de rubraxantona del plasma humano fue superior al 95%. Se determinó que los límites inferiores de cuantificación del método eran 206 ng/mL. Las muestras permanecieron estables durante los tiempos de procesamiento y análisis y también durante los tres ciclos de congelación/descongelación.

Conclusiones: El método UPLC-UV fue validado para todos los criterios necesarios para un método bioanalítico y podría cuantificar de manera confiable la rubraxantona en plasma humano para futuros estudios clínicos farmacocinéticos.

Palabras Clave: bioanálisis; rubraxantona; UPLC; validación.

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Citation Format: Susanti M, Harahap Y, Itam A, Dachriyanus (2019) Development and validation of UPLC-UV method for the determination of rubraxanthone in human plasma. J Pharm Pharmacogn Res 7(5): 381–388.

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Pharmacological activities of Iceberg lettuce

J Pharm Pharmacogn Res 7(5): 343-355, 2019.

Original Article | Artículo Original

Antioxidant, analgesic and anti-inflammatory activities of in vitro and field-grown Iceberg lettuce extracts

[Actividades antioxidante, antiinflamatoria y analgésica de extractos de lechuga Iceberg cultivada in vitro y en el campo]

Iqra Younus1, Hammad Ismail2, Chahat Batool Rizvi1, Erum Dilshad3, Kiran Saba1, Bushra Mirza1, Mohammad Tahir Waheed1*

1Department of Biochemistry, Faculty of Biological Sciences, Quaid-i-Azam University, 45320, Islamabad, Pakistan.
2Department of Biochemistry and Biotechnology, University of Gujrat, 50700, Gujrat, Pakistan.
3Department of Bioinformatics and Biosciences, Faculty of Health and Life Sciences, Capital University of Science and Technology (CUST), Islamabad, Pakistan.
Abstract

Context: Iceberg lettuce is a nutrient rich edible crop containing vitamin B6, thiamin and folate. The increasing demand of natural products is moving the focus towards in vitro plant sources as factories for producing important secondary metabolites.

Aims: To evaluate the activities of in vitro propagated callus culture and field-grown of Iceberg lettuce, which can act as an alternate source of bioactive secondary metabolites.

Methods: The extracts were made with methanol, n-hexane, ethyl acetate and water for field-grown as well as in vitro cultured Iceberg lettuce plants and evaluated for their medicinal potential both in vitro and in vivo in rats.

Results: Total flavonoid and phenolic contents of plant extracts showed strong positive correlation with their antioxidant activities. The highest contents of flavonoids and phenolics were present in the methanolic extract of field-grown leaves. The antioxidant, anti-inflammatory and analgesic activities of examined samples in rats were observed as field-grown leaves extracts > callus extracts > regenerated shoots extracts. However, all of these activities in the extracts of callus culture were comparable to that of field-grown plant extracts.

Conclusions: This study showed that field-grown plants are comparably rich source of secondary metabolites, which showed multiple pharmacological activities in a significant way.

Keywords: analgesic; anti-inflammatory; antioxidant; callus; Iceberg lettuce; Lactuca sativa.

Resumen

Contexto: La lechuga iceberg es un cultivo comestible rico en nutrientes que contiene vitamina B6, tiamina y ácido fólico. La creciente demanda de productos naturales está moviendo el foco hacia fuentes de plantas in vitro como fábricas para producir importantes metabolitos secundarios.

Objetivos: Evaluar las actividades del cultivo de callos propagados in vitro y en el campo de la lechuga iceberg, que pueden actuar como una fuente alternativa de metabolitos secundarios bioactivos.

Métodos: Los extractos se hicieron con metanol, n-hexano, acetato de etilo y agua para plantas de lechuga Iceberg cultivadas in vitro y en el campo y se evaluaron para determinar su potencial medicinal tanto in vitro como in vivo en ratas.

Resultados: El contenido total de flavonoides y fenoles de los extractos de plantas mostró una fuerte correlación positiva con sus actividades antioxidantes. Los contenidos más altos de flavonoides y fenoles se encontraron en el extracto metanólico de hojas cultivadas en el campo. Las actividades antioxidantes, analgésicas y antiinflamatorias de las muestras examinadas en ratas se observaron como extractos de hojas cultivadas en el campo > extractos de callos > extractos de brotes regenerados. Sin embargo, todas estas actividades en los extractos de cultivos de callos fueron comparables a las de los extractos de plantas cultivadas en el campo.

Conclusiones: Este estudio demostró que las plantas cultivadas en el campo son una fuente comparable de metabolitos secundarios que muestra múltiples actividades de manera significativa.

Palabras Clave: analgésico; antiinflamatorio; antioxidante; callo; lechuga iceberg; Lactuca sativa.

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Citation Format: Younus I, Ismail H, Rizvi CB, Dilshad E, Saba K, Mirza B, Waheed MT (2019) Antioxidant, analgesic and anti-inflammatory activities of in vitro and field-grown Iceberg lettuce extracts. J Pharm Pharmacogn Res 7(5): 343–355.

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Philippines Equisetum hyemale as potential hair grower

J Pharm Pharmacogn Res 7(5): 323-330, 2019.

Original Article | Artículo Original

Hair regenerative activities of flavonoid-rich extract of Equisetum hyemale L. (Equisetaceae) in chemically-induced alopecia in Sprague Dawley rats

[Actividad regeneradora del cabello de extracto rico en flavonoides de Equisetum hyemale L. (Equisetaceae) en alopecia inducida químicamente en ratas Sprague Dawley]

Penuel P. David1,2*, Cecilia D. Santiago1,3, Anges L. Castillo4, Gerard Q. De Guzman1,3,5,6,7

1Graduate School, Centro Escolar University, Manila, Philippines.
2Department of Pharmacy, Centro Escolar University, Malolos, Philippines.
3School of Pharmacy, Centro Escolar University, Manila, Philippines.
4Faculty of Pharmacy and the Graduate School, University of Santo Tomas, Manila, Philippines.
5College of Pharmacy and Graduate School, Adamson University, Manila, Philippines.
6Francisco Q. Duque Medical Foundation, College of Medicine, Lyceum Northwestern University, Dagupan, Pangasinan, Philippines.
 7The Graduate School, Virgen Milagrosa University Foundation, San Carlos, Pangasinan, Philippines.
Abstract

Context: The prevalence of alopecia around the world is high and awareness continuously increased due to social stigma. There are limited commercially-available medications for the management of different forms of baldness, most of which are prohibitively expensive and presents with various adverse effects.

Aims: To evaluate the flavonoid-rich ethyl acetate extract of Equisetum hyemale stem for its hair-regenerative properties in chemically-induced alopecia in Sprague Dawley rats.

Methods: Various concentrations of the flavonoid-rich extract of E. hyemale were applied in depilated areas in dorsal rat skin after chemical induction of alopecia. Evidence of hair growth was observed for 28 days in a weekly basis. Histopathological analysis of rat skin was performed to demonstrate evidence of follicular hair growth.

Results: The abundance of flavonoids in the ethyl acetate extract was established by total flavonoid contents and LC-MS analyses. The 2.5% E. hyemale extract exhibited hair-regenerative properties with high tensile strengths, combined masses and follicular growth, which was comparable to the positive control, 5% minoxidil (p>0.05). The highest rate of hair follicular development was observed in the telogen phase in rat skin after 28 days of treatment.

Conclusions: The flavonoid-rich ethyl acetate extract of E. hyemale exhibits in situ hair-regenerative properties in chemically-induced alopecia in rats at 2.5% w/v concentration.

Keywords: alopecia; Equisetum hyemale; flavonoids; hair-regenerative; horsetail.

Resumen

Contexto: La prevalencia de alopecia en todo el mundo es alta y la conciencia aumenta continuamente debido al estigma social. Existen medicamentos disponibles pero limitados para el tratamiento de diferentes formas de calvicie, la mayoría de ellos son muy caros y presentan diversos efectos adversos.

Objetivos: Evaluar el extracto de acetato de etilo, rico en flavonoides, del tallo de Equisetum hyemale por sus propiedades regenerativas del cabello en la alopecia inducida químicamente en ratas Sprague Dawley.

Métodos: Se aplicaron diversas concentraciones del extracto rico en flavonoides de E. hyemale en áreas depiladas en la piel dorsal de rata después de la inducción de la alopecia. La evidencia de crecimiento del pelo se observó semanalmente durante 28 días. El análisis histopatológico de la piel de rata se realizó para demostrar la evidencia de crecimiento folicular del pelo.

Resultados: La abundancia de flavonoides en el extracto de acetato de etilo se estableció mediante el contenido total de estos y el análisis LC-MS. El extracto de E. hyemale al 2,5% mostró propiedades de regeneración del cabello con altas resistencias a la tracción, masas combinadas y crecimiento folicular, que fue comparable al control positivo, 5% de minoxidil (p> 0.05). La mayor tasa de desarrollo folicular del cabello se observó en la fase telógena en la piel de rata después de 28 días de tratamiento.

Conclusiones: El extracto de acetato de etilo, rico en flavonoides, de E. hyemale exhibe propiedades regenerativas del cabello in situ en la alopecia inducida en ratas a una concentración de 2,5% p/v.

Palabras Clave: alopecia; cola de caballo; Equisetum hyemale; flavonoides; regenerador del cabello.

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Citation Format: David PP, Santiago CD, Castillo AL, De Guzman GQ (2019) Hair regenerative activities of flavonoid-rich extract of Equisetum hyemale L. (Equisetaceae) in chemically-induced alopecia in Sprague Dawley rats. J Pharm Pharmacogn Res 7(5): 323–330.

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