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The Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes) is an international, specialized and peer-reviewed open access journal, which publishes studies in the pharmaceutical and herbal fields concerned with the physical, botanical, chemical, biological, toxicological properties and clinical applications of molecular entities, active pharmaceutical ingredients, devices and delivery systems for drugs, vaccines and biologicals, including their design, manufacture, evaluation and marketing. This journal publishes research papers, reviews, commentaries and letters to the editor as well as special issues and review of pre-and post-graduate thesis from pharmacists or professionals involved in Pharmaceutical Sciences or Pharmacognosy.

Caesalpinia sappan and Ochna integerrima: Time-kill kinetic and mechanism of action



J Pharm Pharmacogn Res 9(6): 813-823, 2021.

Original article

Time-kill kinetics and mechanism of action of Caesalpinia sappan L. and Ochna integerrima (Lour.) Merr. water extractsagainst pathogenic bacteria

[Cinética de tiempo de muerte y mecanismo de acción de extractos acuosos de Caesalpinia sappan L. y Ochna integerrima (Lour.) Merr. contra bacterias patógenas]

Prapairat Seephonkai1*, Sutthira Sedlak2, Komgrit Wongpakam2, Kusavadee Sangdee3, Aphidech Sangdee3

1Nanotechnology Research Unit, Department of Chemistry, Faculty of Science, Mahasarakham University, Khamriang, Kantarawichai, Maha Sarakham, 44150, Thailand and Center of Excellence for Innovation in Chemistry (PERCH-CIC).

2Walairukhavej Botanical Research Institute, Mahasarakham University, Thailand.

3Microbiology Group, Biomedical Sciences Research Unit, Faculty of Medicine, Mahasarakham University, Thailand.

4Microbiology and Applied Microbiology Research Unit, Department of Biology, Faculty of Science, Mahasarakham University, Thailand.

*E-mail: prapairat.s@msu.ac.th

Abstract

Context: Caesalpinia sappan and Ochna integerrima are two native plants of Thailand and distributed widely throughout the country. Recently, water extracts from the stem bark of C. sappan and O. integerrima were found to exhibit potently antibacterial property but the antibacterial mechanism of action toward target bacteria has not been investigated yet.

Aims: To study time-kill kinetic and the mechanism of action of C. sappan and O. integerrima waterextracts toward target bacteria.

Methods: The time-kill kinetic study of bacteriostatic or bactericidal activity against Gram-positive and Gram-negative pathogenic bacteria within 24 h experiment was conducted and the mechanism of action on cell morphology of the target bacteria by using scanning electron microscopy (SEM) were investigated.

Results: Both of the C. sappan and O. integerrima water extracts possessed bacteriostatic or bactericidal activity toward six tested pathogenic bacteria. The bacteriostatic or bactericidal activity depending on bacterial strains and the test concentrations (0.5, 1 and 2 × MIC) of these two extracts to the tested bacteria were observed. The bactericidal activity against all of the tested bacterial was evinced at 2 × MIC. The morphological alterations of the target bacterial cells of changing the cell size (decreased and increased), cell lysis and having cell cavity were detected by SEM after the treatment with C. sappan and O. integerrima water extracts.

Conclusions: The water extracts from the stem bark of C. sappan and O. integerrima exhibited bactericidal activity by changing the cell size, cell lysis and cell cavity of the tested bacteria cell morphology.

Keywords: antibacterial activity; Caesalpinia sappan; mechanism of action; Ochna integerrima; time-kill kinetic.

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Resumen

Contexto: Caesalpinia sappan y Ochna integerrima son dos plantas nativas de Tailandia y se distribuyen ampliamente por todo el país. Recientemente, se descubrió que los extractos de agua de la corteza del tallo de C. sappan y O. integerrima exhiben propiedades antibacterianas potentes, pero aún no se ha investigado el mecanismo de acción antibacteriano hacia las bacterias diana.

Objetivos: Estudiar la cinética de tiempo de muerte y el mecanismo de acción de los extractos de agua de C. sappan y O. integerrima sobre las bacterias objetivo.

Métodos: Se realizó el estudio cinético de tiempo de muerte de la actividad bacteriostática o bactericida contra bacterias patógenas Gram-positivas y Gram-negativas dentro de las 24 horas del experimento y se investigó el mecanismo de acción sobre la morfología celular de las bacterias diana mediante el uso de microscopio electrónico de barrido (SEM).

Resultados: Los extractos acuosos de C. sappan y O. integerrima exhibieron actividad bacteriostática o bactericida hacia seis bacterias patógenas probadas. Se observó la actividad bacteriostática o bactericida dependiendo de las cepas bacterianas y las concentraciones de prueba (0,5; 1 y 2 × MIC) de estos dos extractos en las bacterias probadas, mientras que la actividad bactericida contra todas las bacterias probadas se evidenció a 2 × MIC. Las alteraciones morfológicas de las células bacterianas diana de cambio de tamaño celular (disminución y aumento), lisis celular y cavidad celular fueron detectadas por SEM después del tratamiento con extractos de agua de C. sappan y O. integerrima.

Conclusiones: Los extractos acuosos de la corteza del tallo de C. sappan y O. integerrima exhibieron actividad bactericida al cambiar el tamaño celular, la lisis celular y la cavidad celular de la morfología celular de las bacterias probadas.

Palabras Clave: actividad antibacteriana; Caesalpinia sappan; cinética de tiempo de muerte; mecanismo de acción; Ochna integerrima.

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Citation Format: Seephonkai P, Sedlak S, Wongpakam K, Sangdee K, Sangdee A (2021) Time-kill kinetics and mechanism of action of Caesalpinia sappan L. and Ochna integerrima (Lour.) Merr. water extracts against pathogenic bacteria. J Pharm Pharmacogn Res 9(6): 813–823.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

HPLC/MS analysis of glutathione and ascorbic acid



J Pharm Pharmacogn Res 9(6): 803-812, 2021.

Original article

Rapid qualitative and quantitative HPLC/MS analysis of an antioxidant couple consisted of glutathione and ascorbic acid in a pharmaceutical product

[Análisis cualitativo y cuantitativo rápido por HPLC/MS del par antioxidante glutatión y ácido ascórbico en un producto farmacéutico]

Stanislav V. Yefimov*

Pharmetric Laboratory, 11880 28th St N #210, 33716, St. Petersburg, FL, USA.

*E-mail: stanislav@pharmetriclab.com

Abstract

Context: In pharmacy products, glutathione and vitamin C are often present together. Both components not only enhance each other’s action but also protect each other from oxidation, forming an antioxidant couple. The work is devoted to the development of an HPLC method for determining the activity of pharmaceutical preparations containing the antioxidant couple as an active substance.

Aims: Develop and validate an HPLC/MS method for the determination of an antioxidant couple of glutathione and ascorbic acid in pharmaceutical products. The method should be fast and simple, that is, analyze both components in one run without derivatization and any preliminary sample preparation.

Methods: The Agilent 6125 C SQ LS/DAD/MS instrument was used to detect the two active components simultaneously. MSD was used to detect glutathione; DAD was used to detect ascorbic acid.

Results: The run time was 2.0 min. Glutathione was eluted with a retention time of 1.48 min. Its limit of detection was 0.03 μg. Ascorbic acid was eluted with a retention time of 1.02 min. Its limit of detection was 0.01 μg. Recovery of glutathione varied from 92 to 105%, and the recovery of ascorbic acid varied from 99 to 100%. In positive electrospray ionization mode, the spectra of glutathione (Glut.) showed the predominant signals at m/z+ of 308.2, which corresponds to cation (Glut.-H+). Ascorbic acid(AA) is converted into several cations, including AA-H+ and 2AA-Na+, m/z+= 177 and 375.

Conclusions: The developed HPLC/MS method for the determination of antioxidant couple consisted of glutathione and ascorbic acid in nasal spray and injection solution was validated for accuracy/recovery, precision, and selectivity.  The use of a tandem of a mass spectrometric detector and a diode-array detector is substantiated. The method is fast, simple, sensitive and reproducible, and is suitable for the determination of the antioxidant couple in pharmaceutical products without derivatization or any preliminary sample preparation.

Keywords: antioxidant couple; ascorbic acid; glutathione; LC/MS; potency; RP-HPLC; validation.

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Resumen

Contexto: En los productos farmacéuticos, el glutatión y la vitamina C suelen estar presentes juntos. Ambos componentes no solo mejoran la acción del otro, sino que también se protegen entre sí de la oxidación formando una pareja antioxidante. El trabajo está dedicado al desarrollo de un método HPLC para determinar la potencia de los productos farmacéuticos que contienen el par de antioxidantes como componente activo.

Objetivos: Desarrollar y validar un método HPLC/MS para la determinación del par antioxidante compuesto por glutatión y ácido ascórbico en productos farmacéuticos. El método es rápido y simple, pues analiza ambos componentes en una sola ejecución sin derivatización y sin preparación preliminar de la muestra.

Métodos: Se utilizó el instrumento Agilent 6125 C SQ LS/DAD/MS para detectar los dos componentes activos simultáneamente. Se utilizó un detector de espectrometría de masas para detectar el glutatión. Se utilizó un detector de arreglo de diodos para detectar el ácido ascórbico.

Resultados: El tiempo de ejecución fue de 2,0 min El glutatión se eluyó con un tiempo de retención de 1,48 min, su límite de detección fue de 0,03 μg. El ácido ascórbico se eluyó con un tiempo de retención de 1,02 min, su límite de detección fue de 0,01 μg. La recuperación de glutatión varió de 92 a 105% y la recuperación de ácido ascórbico varió de 99 a 100%. En el modo de ionización por electropulverización positiva, los espectros de glutatión (Glut) mostraron las señales predominantes en m/z+ de 308,2 que corresponde al catión (Glut.-H+). El ácido ascórbico (AA) se convierte en varios cationes, incluidos AA-H+ y 2AA-Na+, m/z+ = 177 y 375.

Conclusiones: El método HPLC/MS desarrollado para la determinación del par de antioxidantes glutatión y ácido ascórbico en aerosol nasal y solución de inyección fue validado por exactitud/recuperación, precisión y selectividad, así como bajo límite de detección y cuantificación. Se comprobó la validez del uso de detectores de arreglo de diodos y espectrometría de masas. El método es rápido, simple, sensible y reproducible, y es adecuado para la determinación del par antioxidante en productos farmacéuticos sin derivatización ni preparación previa de muestras.

Palabras Clave: ácido ascórbico; glutatión; LC/MS; par antioxidante; potencia; RP-HPLC; validación.

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Citation Format: Yefimov SV (2021) Rapid qualitative and quantitative HPLC/MS analysis of an antioxidant couple consisted of glutathione and ascorbic acid in a pharmaceutical product. J Pharm Pharmacogn Res 9(6): 803–812.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Pharmacological properties of Centaurea tougourensis



J Pharm Pharmacogn Res 9(6): 790-802, 2021.

Original article

In vitro assessment of antioxidant, anti-inflammatory, neuroprotective and antimicrobial activities of Centaurea tougourensis Boiss. & Reut.

[Evaluación in vitro de las actividades antioxidantes, antiinflamatorias, neuroprotectoras y antimicrobianas de Centaurea tougourensis Boiss. & Reut.]

Mohamed Sabri Bensaad1,2, Saliha Dassamiour2*, Leila Hambaba2, Chawki Bensouici3, Hamada Haba4

1Laboratoire de Physio-Toxicologie, Pathologie Cellulaires et Moléculaires-Biomolécules (LPTPCMB), Département de Biologie des Organismes, Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie, Université de Batna-2, Batna, Algeria.

2Laboratoire de Biotechnologie des Molécules Bioactives et de la Physiopathologie Cellulaire (LBMBPC), Département de Microbiologie et de Biochimie, Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie, Université de Batna-2, Batna, Algeria.

3Centre de Recherche en Biotechnologie, Ali Mendjli nouvelle ville UV 03, Constantine, Algeria.

4Laboratoire de Chimie et Chimie de l’Environnement (LCCE), Département de Chimie, Faculté des Sciences de la Matière, Université de Batna-1, Batna, Algeria.

*E-mail: s.dassamiour@univ-batna2.dz

Abstract

Context: More than 500 Centaurea species compose the Asteraceae family, and most of the recent studies made on the species of this genus proved their pharmacological potential, especially to treat chronic illnesses.

Aims: To evaluate for the first time the antioxidant, anti-inflammatory, neuroprotective and anti-microbial properties of the n-butanol (n-BuOH) and ethyl acetate (EA) extracts of the aerial part of Centaurea tougourensis.

Methods: The antioxidant activity was determined by ABTS, galvinoxyl radical, phenanthroline, and reducing power assays, while the anti-inflammatory effects were assessed by heat-induced hemolysis and egg albumin denaturation assays. The neuroprotective activity was assessed against acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BChE) and the anti-microbial activity by the agar disk diffusion method.

Results: Both extracts possess a great antioxidant capacity, but it was considered higher in the n-BuOH extract with respective IC50 values of 8.04 ± 0.21 μg/mL in ABTS assay and 4.25 ± 0.6 μg/mL in GOR assay, while the A0.50 values were 4.46 ± 0.55 μg/mL in phenanthroline assay and 11.16 ± 0.64 μg/mL in reducing power assay. The n-BuOH extract also showed a remarkable anti-inflammatory activity with an EC50 of 120.81 ± 0.2 μg/mL in egg albumin denaturation assay and 154.15 ± 0.14 μg/mL in heat-induced hemolysis assay. The neuroprotective activity of the n-BuOH extract was very strong in both AChE and BChE inhibitory assays with respective IC50 values of 9.8 ± 0.62 μg/mL and 173.53 ± 0.04 μg/mL. EA extract was more active on microbial strains.

Conclusions: These encouraging results showed once again the pharmacological potential of Centaurea species.

Keywords: anti-inflammatory; antimicrobial; antioxidant; Centaurea tougourensis; neuroprotective.

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Resumen

Contexto: Más de 500 especies de Centaurea componen la familia Asteraceae y la mayoría de los estudios de las especies de este género demostraron su potencial farmacológico, especialmente para el tratamiento de enfermedades crónicas.

Objetivos: Evaluar por primera vez las propiedades antioxidantes, antiinflamatorias, neuroprotectoras y antimicrobianas de los extractos de n-butanol (n-BuOH) y acetato de etilo (EA) de la parte aérea de Centaurea tougourensis.

Métodos: La actividad antioxidante se determinó mediante ensayos de ABTS, radical galvinoxilo, fenantrolina y poder reductor, mientras que los efectos antiinflamatorios se evaluaron mediante ensayos de hemólisis inducida por calor y desnaturalización de albúmina de huevo. La actividad neuroprotectora se evaluó frente a acetilcolinesterasa (AChE) y butirilcolinesterasa (BChE) y la actividad antimicrobiana mediante el método de difusión en disco de agar.

Resultados: Ambos extractos poseen un gran efecto antioxidante, pero se consideró más alto en el extracto de n-BuOH con valores de IC50 respectivos de 8,04 ± 0,21 μg/mL en el ensayo ABTS y 4,25 ± 0,6 μg/mL en el ensayo GOR, mientras que los valores de A0,50 fueron 4,46 ± 0,55 μg/mL en el ensayo de fenantrolina y 11,16 ± 0,64 μg/mL en el ensayo de potencia reductora. El extracto de n-BuOH mostró también una notable actividad antiinflamatoria con una CE50 de 120,81 ± 0,2 μg/mL en el ensayo de desnaturalización de albúmina de huevo y 154,15 ± 0,14 μg/mL en el ensayo de hemólisis inducida por calor. La neuroprotección del extracto de n-BuOH se manifestó mediante la actividad inhibidora sobre AChE y BChE, con valores de IC50 respectivos de 9,8 ± 0,62 μg/mL y 173,53 ± 0,04 μg mL. El extracto de EA fue más activo contra las cepas microbianas.

Conclusiones: Estos alentadores resultados demostraron una vez más el potencial farmacológico de la especie Centaurea.

Palabras Clave: anti-inflamatorio; antimicrobiano; antioxidante; Centaurea tougourensis; neuroprotector.

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Citation Format: Bensaad MS, Dassamiour S, Hambaba L, Haba H (2021) In vitro assessment of antioxidant, anti-inflammatory, neuroprotective and antimicrobial activities of Centaurea tougourensis Boiss. & Reut. J Pharm Pharmacogn Res 9(6): 790–802.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Benchmarking clinical pharmacy services



J Pharm Pharmacogn Res 9(6): 780-789, 2021.

Original article

Benchmarking clinical pharmacy services in the United Arab Emirates with United States of America and Sweden

[Evaluación comparativa de los servicios de farmacia clínica en los Emiratos Árabes Unidos con los Estados Unidos de América y Suecia]

Rand Haider Al Zahawi1, Mirza R. Baig1, Dixon Thomas2, Ahmad Z. Al Meslamani3

1Dubai Pharmacy College for Girls, Dubai, United Arab Emirates.

2College of Pharmacy, Gulf Medical University, United Arab Emirates.

3College of Pharmacy, Al Ain University of Science and Technology, Abu Dhabi, United Arab Emirates.

*E-mail: ahmad.almeslamani@aau.ac.ae

Abstract

Context: Clinical Pharmacy services in the United Arab Emirates (UAE) are evolving, mostly with reference to the advancements in the United States of America (USA). American and Swedish healthcare agencies are operating healthcare facilities in the UAE. Benchmarking the advancements from observations of Clinical Pharmacists or Pharmacists in these regions is valuable.

Aims: To benchmark key characteristics of clinical pharmacy services in the UAE with the USA and Sweden.

Methods: Cross-sectional surveys were carried out, closed-ended questions to assess the association of pharmacist-physician relationship, patients’ demand for the clinical pharmacy services, and the importance of clinical pharmacy with various factors. The pharmacists’ perception and opinions towards clinical pharmacy roles using open-ended questions were investigated. Data were analyzed using SPSS® V26.

Results: Out of 250 pharmacists approached, 190 completed the questionnaire (76% response rate); most of them, 88.4%, were clinical pharmacists and had more than 2 years in practice. Pharmacists or Clinical Pharmacists from the UAE did rate clinical pharmacy services lower compared to their counterparts in Sweden and the USA, for example, “do patients demand clinical pharmacy services in your country”; [Sweden: (60/64, 93.75%), vs. UAE (17/63, 27.0%), p<0.005] and [USA: (50/63, 79.4%), vs. UAE (17/63, 27.0%), p<0.005]. In addition, physicians’ support, time efficiency of clinical pharmacy services, value for money to the payers (p<0.05) were other examples that UAE respondents rated low (p<0.05).

Conclusions: This study suggests that clinical pharmacy services in the UAE need significant improvements to be on par with practices in the USA and Sweden.

Keywords: clinical pharmacy; pharmaceutical health services; United Arab Emirates.

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Resumen

Contexto: Los servicios de farmacia clínica en los Emiratos Árabes Unidos (EAU) están evolucionando, principalmente con referencia a los avances en los Estados Unidos de América (EE. UU.). Las agencias de salud estadounidenses y suecas están operando instalaciones de atención médica en los Emiratos Árabes Unidos. Es valioso comparar los avances de las observaciones de los farmacéuticos clínicos o farmacéuticos en estas regiones.

Objetivos: Comparar las características clave de los servicios de farmacia clínica en los EAU con los de EE. UU. y Suecia.

Métodos: Se realizaron encuestas transversales, preguntas cerradas para evaluar la asociación de la relación farmacéutico-médico, la demanda de los pacientes por los servicios de farmacia clínica y la importancia de la farmacia clínica con diversos factores. La percepción y las opiniones de los farmacéuticos sobre los roles de la farmacia clínica mediante preguntas abiertas fueron investigados. Los datos se analizaron con SPSS® V26.

Resultados: De los 250 farmacéuticos abordados, 190 completaron el cuestionario (tasa de respuesta del 76%); la mayoría, el 88,4%, eran farmacéuticos clínicos y tenían más de 2 años de ejercicio. Los farmacéuticos o los farmacéuticos clínicos de los Emiratos Árabes Unidos calificaron los servicios de farmacia clínica más bajos en comparación con sus contrapartes en Suecia y los EE. UU., Por ejemplo, “¿los pacientes exigen servicios de farmacia clínica en su país”; [Suecia: (60/64; 93,75%), vs. Emiratos Árabes Unidos (17/63; 27,0%), p<0,005] y {EE. UU.: (50/63; 79,4%), vs. Emiratos Árabes Unidos (17/63; 27,0%), p<0,005]. Además, el apoyo de los médicos, la eficiencia en el tiempo de los servicios de farmacia clínica, la relación calidad-precio para los pagadores (p<0,05) fueron otros ejemplos que los encuestados de los EAU calificaron como bajos (p<0,05).

Conclusiones: Este estudio sugiere que los servicios de farmacia clínica en los EAU necesitan mejoras significativas para estar a la par con las prácticas en los EE. UU. y Suecia.

Palabras Clave: Emiratos Árabes Unidos; farmacia clínica; servicios de salud farmacéutica.

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Citation Format: Al Zahawi RH, Baig MR, Thomas D, Al Meslamani AA (2021) Benchmarking clinical pharmacy services in the United Arab Emirates with United States of America and Sweden. J Pharm Pharmacogn Res 9(6): 780–789.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

B-cell epitope of SARS-CoV-2 and COVID-19 vaccine candidate



J Pharm Pharmacogn Res 9(6): 766-779, 2021.

Original article

Viroinformatics investigation of B-cell epitope conserved region in SARS-CoV-2 lineage B.1.1.7 isolates originated from Indonesia to develop vaccine candidate against COVID-19

[Investigación viroinformática de la región conservada del epítopo de células B en el linaje SARS-CoV-2 B.1.1.7 aislamientos originados en Indonesia para desarrollar una vacuna candidata contra COVID-19]

Arif N. M. Ansori1,2#, Reviany V. Nidom1,3*#, Muhammad K. J. Kusala1,2, Setyarina Indrasari1,3, Irine Normalina1,4, Astria N. Nidom1,3, Balqis Afifah1,3, Kartika B. Sari1,5, Nor L. Ramadhaniyah1,5, Mohammad Y. Alamudi1,3, Umi Cahyaningsih6, Kuncoro P. Santoso1,2, Heri Kuswanto5, Chairul A. Nidom1,2,3*

1Coronavirus and Vaccine Formulation Research Group, Professor Nidom Foundation, Surabaya, Indonesia.

2Faculty of Veterinary Medicine, Universitas Airlangga, Surabaya, Indonesia.

3Riset AIRC Indonesia, Surabaya, Indonesia.

4Faculty of Medicine, Universitas Airlangga, Surabaya, Indonesia.

5Faculty of Science and Data Analytics, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia.

6Faculty of Veterinary Medicine, IPB University, Bogor, Indonesia.

#Both authors contributed equally.

*E-mail: reviany@pnfinstitute.org, nidomca@pnfinstitute.org, nidomca@fkh.unair.ac.id

Abstract

Context: SARS-CoV-2, a member of family Coronaviridae and the causative agent of COVID-19, is a virus which is transmitted to human and other mammals.

Aims: To analyze the B-cell epitope conserved region and viroinformatics-based study of the SARS-CoV-2 lineage from Indonesian B.1.1.7 isolates to invent a vaccine nominee for overcoming COVID-19.

Methods: The sequences of seven Indonesian B.1.1.7 isolates, Wuhan-Hu-1 isolate, and WIV04 isolate were extracted from the GISAID EpiCoV and GenBank, NCBI. MEGA X was employed to understand the transformations of amino acid in the S protein and to develop a molecular phylogenetic tree. The IEDB was implemented to reveal the linear B-cell epitopes. In addition, PEP-FOLD3 web server was utilized to perform peptide modeling, while docking was performed using PatchDock, FireDock, and the PyMOL software. Moreover, in silico cloning was developed by using SnapGene v.3.2.1 software.

Results: In this study, the changes of amino acid in all seven Indonesian B.1.1.7 isolates were uncovered. Furthermore, various peptides based on the B-cell epitope prediction, allergenicity prediction, toxicity prediction from S protein to generate a vaccine contrary to SARS-CoV-2 were identified. Furthermore, the development of in silico cloning using pET plasmid was successfully achieved.

Conclusions: This study exhibits the transformations of amino acid in Indonesian B.1.1.7 isolates, and proposes four peptides (“LTPGDSSSGWTAG”, “VRQIAPGQTGKIAD”, “ILPDPSKPSKRS”, and “KNHTSPDVDLG”) from S protein as the candidate for a peptide-based vaccine. However, further advance trials such as in vitro and in vivo testing are involved for validation.

Keywords: COVID-19; SARS-CoV-2; vaccine design; viroinformatics.

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Resumen

Contexto: SARS-CoV-2, un miembro de la familia Coronaviridae y el agente causante de COVID-19, es un virus que se transmite a humanos y otros mamíferos.

Objetivos: Analizar la región conservada del epítopo de células B y el estudio basado en viroinformática del linaje SARS-CoV-2 de los aislados B.1.1.7 de Indonesia para inventar una vacuna candidata para superar COVID-19.

Métodos: Las secuencias de siete aislamientos B.1.1.7 indonesios, el aislado Wuhan-Hu-1 y el aislado WIV04 se extrajeron de GISAID EpiCoV y GenBank, NCBI. Se empleó MEGA X para comprender las transformaciones de aminoácidos en la proteína S y para desarrollar un árbol filogenético molecular. El IEDB se implementó para revelar los epítopos de células B lineales. Además, se utilizó el servidor web PEP-FOLD3 para realizar el modelado de péptidos, mientras que el acoplamiento se realizó mediante PatchDock, FireDock y el software PyMOL. Además, la clonación in silico se desarrolló utilizando el software SnapGene v.3.2.1.

Resultados: En este estudio, se descubrieron los cambios de aminoácidos en los siete aislamientos de B.1.1.7 de Indonesia. Además, se identificaron varios péptidos basados en la predicción del epítopo de células B, la predicción de la alergenicidad, la predicción de la toxicidad de la proteína S para generar una vacuna contraria al SARS-CoV-2. Además, se logró con éxito el desarrollo de la clonación in silico utilizando el plásmido pET.

Conclusiones: Este estudio exhibe las transformaciones de aminoácidos en aislados B.1.1.7 de Indonesiay propone cuatro péptidos (“LTPGDSSSGWTAG”, “VRQIAPGQTGKIAD”, “ILPDPSKPSKRS” y “KNHTSPDVDLG”) de la proteína S como candidato para una vacuna basada en péptidos. Sin embargo, para la validación se requieren más ensayos in vitro e in vivo.

Palabras Clave: COVID-19; SARS-CoV-2; vaccine design; viroinformatics.

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Citation Format: Ansori ANM, Nidom RV, Kusala MKJ, Indrasari S, Normalina I, Nidom AN, Afifah B, Sari KB, Ramadhaniyah NL, Alamudi MY, Cahyaningsih U, Santoso KP, Kuswanto H, Nidom CA (2021) Viroinformatics investigation of B-cell epitope conserved region in SARS-CoV-2 lineage B.1.1.7 isolates originated from Indonesia to develop vaccine candidate against COVID-19. J Pharm Pharmacogn Res 9(6): 766–779.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Bioactivity of the endophytic fungus Fusarium sp.



J Pharm Pharmacogn Res 9(6): 755-765, 2021.

Original article

Antibacterial, antioxidant and neuroprotective activities of crude extract from the endophytic fungus Fusarium sp. isolate OQ-Fus-2-F from Euphorbia sp. plant

[Actividades antibacterianas, antioxidantes y neuroprotectoras del extracto crudo del hongo endofítico Fusarium sp. aislado OQ-Fus-2-F de Euphorbia sp. planta]

Omar S. Al-Qaralleh, Wael A. Al-Zereini*, Ahmed H. Al-Mustafa

Department of Biological Sciences, Faculty of Science, Mutah University, 61710 Al-Karak, Jordan.

*E-mail: wzereini@mutah.edu.jo

Abstract

Context: Human life is contested with the emergence of new infectious diseases and antibiotic-resistant pathogens, cellular deterioration due to oxidative stress, and age-related neurodegenerative disorders.

Aims: To evaluate the antibacterial, antioxidant, and acetylcholinesterase inhibitory activities of crude extract from the endophytic fungus Fusarium sp. isolate OQ-Fus-2-F as a basis for medical application.

Methods: Fusarium sp. isolate OQ-Fus-2-F was isolated from the stem of Euphorbia sp. plant. It was identified morphologically and based on 18S rRNA gene partial sequence. The isolated was cultivated in a malt extract glucose medium. Cell filtrate was extracted with ethyl acetate, and the crude extract was dried in vacuum. The crude extract was assessed for its antimicrobial activity through agar diffusion and micro-broth dilution assays; antioxidant activity was measured using DPPH and ABTS methods, and the anticholinergic activity was evaluated in terms of inhibition in acetylcholinesterase (AChE) activity.

Results: Crude extract of Fusarium sp. isolate OQ-Fus-2-F was more potent in inhibiting the growth of B. subtilis with a MIC value of 125 µg/mL. Its antioxidant activity was highly detected in ABTS than DPPH assay with IC50 values 37.5 ± 3.5 µg/mL and 191.3 ± 17.6 µg/mL, respectively. Moreover, the extract inhibited the AChE activity with IC50 177.0 ± 13.7 µg/mL.

Conclusions: Crude extract of Fusarium sp. isolate OQ-Fus-2-F has potential biomedical applications as it contains secondary metabolites with antimicrobial, antioxidant, and neuroprotective activates.

Keywords: acetylcholinesterase inhibition; Alzheimer’s disease; antibacterial activity; antioxidant activity; Fusarium sp.

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Resumen

Contexto: La vida humana se enfrenta a la aparición de nuevas enfermedades infecciosas y patógenos resistentes a los antibióticos, el deterioro celular debido al estrés oxidativo y los trastornos neurodegenerativos relacionados con la edad.

Objetivos: Evaluar las actividades antibacterianas, antioxidantes e inhibidoras de la acetilcolinesterasa del extracto crudo del hongo endofítico Fusarium sp. aislado OQ-Fus-2-F como base para aplicaciones médicas.

Métodos: Fusarium sp. el aislado OQ-Fus-2-F se aisló del tallo de Euphorbia sp. planta. Se identificó morfológicamente y se basó en la secuencia parcial del gen ARNr 18S. El aislado se cultivó en medio de glucosa con extracto de malta. El filtrado celular se extrajo con acetato de etilo y el extracto crudo se secó al vacío. Se evaluó la actividad antimicrobiana del extracto crudo mediante ensayos de difusión en agar y dilución en microcaldo; La actividad antioxidante se midió utilizando métodos DPPH y ABTS y la actividad anticolinérgica se evaluó en términos de inhibición de la actividad acetilcolinesterasa (AChE).

Resultados: Extracto crudo de Fusarium sp. aislado OQ-Fus-2-F fue más potente para inhibir el crecimiento de B. subtilis con un valor de MIC de 125 µg/mL. Su actividad antioxidante fue altamente detectada en ABTS que en el ensayo DPPH con valores de CI50 de 37,5 ± 3,5 µg/mL y 191,3 ± 17,6 µg/mL, respectivamente. Además, el extracto inhibió la actividad de AChE con IC50 177,0 ± 13,7 µg/mL.

Conclusiones: Extracto crudo de Fusarium sp. aislado OQ-Fus-2-F tiene aplicaciones biomédicas potenciales ya que contiene metabolitos secundarios con activos antimicrobianos, antioxidantes y neuroprotectores.

Palabras Clave: acetilcolinesterasa inhibición; actividad antibacterial; actividad antioxidante; enfermedad de Alzheimer; Fusarium sp.

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Citation Format: Al-Zereini W, Al-Mustafa A, Al-Qaralleh O (2021) Antibacterial, antioxidant and neuroprotective activities of crude extract from the endophytic fungus Fusarium sp. isolate OQ-Fus-2-F from Euphorbia sp. plant. J Pharm Pharmacogn Res 9(6): 755–765.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Hydroxyapatite-polymethylmethacrylate dental implant in silico


J Pharm Pharmacogn Res 9(5): 746-754, 2021.

Original article

A bioinformatic approach of hydroxyapatite and polymethylmethacrylate composite exploration as dental implant biomaterial

[Un enfoque bioinformático de la exploración con compuestos de hidroxiapatita y polimetilmetacrilato como biomaterial de implantes dentales]

Chiquita Prahasanti1, Alexander Patera Nugraha1,2*, Viol Dhea Kharisma3, Arif Nur Muhammad Ansori4, Rini Devijanti Ridwan1, Tansza Permata Setiana Putri1, Nastiti Faradilla Ramadhani5, Ida Bagus Narmada1,2, I Gusti Aju Wahju Ardani1,2, Tengku Natasha Eleena Binti Ahmad Noor6

1Dental Implant Research Group, Faculty of Dental Medicine, Universitas Airlangga, Surabaya, Indonesia.

2Department of Orthodontic, Faculty of Dental Medicine, Universitas Airlangga, Surabaya, Indonesia.

3Department of Biology, Faculty of Mathematic and Natural Science, Brawijaya University, Malang Indonesia.

4Department of Biology, Faculty of Science and Technology, Universitas Airlangga, Surabaya, Indonesia.

5Graduate Student of Dental Health Science, Universitas Airlangga, Surabaya, Indonesia.

6Dental Officer of 609 Armed Forces Dental Clinic, Kuching, Sarawak, Malaysia.

*E-mail: alexander.patera.nugraha@fkg.unair.ac.id

Abstract

Context: The most common biomaterial used for dental implants is titanium. However, the release of metal ions and the risk of allergic reactions to metals that may occur in some patients cannot be avoided. Hydroxyapatite-polymethylmethacrylate (HA-PMMA) composite biomaterials are proposed to have potential as dental implant biomaterials due to their mechanical, chemical, and biological properties. HA-PMMA may induce osseointegration, biocompatible, less allergic reactions, and no metal ions released. In addition, HA-PMMA can be obtained from Indonesia’s abundant natural resources.

Aims: To explore HA-PMMA composites through molecular docking as a biomaterial candidate for dental implants in silico.

Methods: Structure data format (sdf), molecular weight, and identity number (CID) of HA-PMMA ligand samples were obtained from PubChem database and minimized through OpenBabel. 3D structure, selection method, resolution, atom count, weight, sequence length, and ID protein BMP2, BMP4, BMP7, alkaline phosphatase (AP), osteonectin, osteopontin, and osteocalcin on RCSB-PDB native ligand and water sterilization on PyMol were carried out with the aim of to maximize the formation of binding affinity during molecular docking simulations.

Results: HA-PMMA composites can enhance the activity of proteins associated with osseointegration such as BMP-2/4/7, AP, osteocalcin, osteonectin, and osteopontin in silico. HA-PMMA composites have the strongest binding to osteonectin and are predicted to enhance the AP activity in silico.

Conclusions: HA-PMMA composites are potential candidates for dental implant biomaterials with the osteointegration ability through binding with BMP-2/4/7, AP, osteocalcin, osteonectin, and osteopontin in silico.

Keywords: biomaterials; composite; human well-being; hydroxyapatite-polymethylmethacrylate; in silico; osseointegration.

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Resumen

Contexto: El biomaterial más común utilizado para implantes dentales es el titanio. Con este no se evita la liberación de iones metálicos y el riesgo de reacciones alérgicas a los metales que pueden ocurrir en algunos pacientes. Se propone que los biomateriales compuestos de hidroxiapatita-polimetilmetacrilato (HA-PMMA) tienen un potencial como biomateriales de implantes dentales debido a sus propiedades mecánicas, químicas y biológicas. HA-PMMA puede inducir osteointegración, reacciones biocompatibles, menos alérgicas y sin liberación de iones metálicos.

Objetivos: Explorar los implantes HA-PMMA a través del acoplamiento molecular como biomaterial candidato para implante dental in silico.

Métodos: Formato de datos de estructura (sdf), peso molecular y número de identidad (CID) de muestras de ligando HA-PMMA se obtuvieron de PubChem y se minimizaron a través de OpenBabel. Estructura 3D, método de selección, resolución, recuento de átomos, peso, longitud de secuencia e identificación de proteínas BMP2, BMP4, BMP7, fosfatasa alcalina (AP), osteonectina, ostepontina y osteocalcina en ligando nativo RCSB-PDB y esterilización de agua en PyMol fueron desarrollados con el objetivo de maximizar la formación de afinidad de unión durante las simulaciones de acoplamiento molecular.

Resultados: Los implantes de HA-PMMA pueden potenciar la actividad de proteínas asociadas con la osteointegración como BMP-2/4/7, AP, osteocalcina, osteonectina y osteopontina in silico. Los implantes de HA-PMMA se unen fuertemente a la osteonectina y podrían mejorar la actividad AP in silico.

Conclusiones: Los implantes de HA-PMMA son candidatos potenciales para implantes dentales con capacidad de osteointegración por la unión con BMP-2/4/7, AP, osteocalcina, osteonectina y osteopontina in silico.

Palabras Clave: bienestar humano; biomateriales; hidroxiapatita-polimetilmetacrilato; implante; in silico; osteointegración.

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Citation Format: Prahasanti C, Nugraha AP, Kharisma VD, Ansori ANM, Ridwan RD, Putri TPS, Narmada IB, Ardani IGAW, Ramadhani NF, Noor TNEBA (2021) A bioinformatic approach of hydroxyapatite and polymethylmethacrylate composite exploration as dental implant biomaterial. J Pharm Pharmacogn Res 9(5): 746–754.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Antidiarrheal activity of Euphorbia hirta


J Pharm Pharmacogn Res 9(5): 716-729, 2021.

Original article

Antidiarrheal activity of aqueous extract of leaves of Euphorbia hirta L.

[Actividad antidiarreica del extracto acuoso de hojas de Euphorbia hirta L.]

Rushabh S. Shah, Jeet Ravat, Misbah A. Momin, Alka P. Mukne*

Department of Pharmacognosy & Phytochemistry, Bombay College of Pharmacy, Mumbai, Maharashtra, India.

*E-mail: alka.mukne@bcp.edu.in; alka.mukne@gmail.com

Abstract

Context: Euphorbia hirta L. is widely distributed in the Indian subcontinent and has many ethnomedicinal uses. Traditionally, the leaves of E. hirta have been used as antidiarrheal agents, for bronchial and respiratory diseases and against conjunctivitis.

Aims: To evaluate the antidiarrheal activity of the aqueous extract of leaves of Euphorbia hirta.

Methods: Steam and aqueous extracts of leaves of E. hirta were evaluated for their antidiarrheal activity by in vitro antiprotozoal and antimicrobial activity testing, in vivo evaluation of % protection against diarrhea in castor-oil induced rat diarrhea model, gastrointestinal transit and enteropooling assays in rat model and ex vivo tissue contractility studies.

Results: Steam and aqueous extracts of leaves of E. hirta demonstrated antiprotozoal activity against Entamoeba histolytica and Giardia lamblia with MICs ranging from 31.25-62.5 µg/mL to 125-250 µg/mL. Both the extracts showed antibacterial activity against Salmonella abony, Escherichia coli and Shigella boydii. In vivo antidiarrheal activity evaluation in castor-oil induced diarrhea model in rats revealed that the steam extract at a dose of 1621 mg/kg body weight (b.w.) produced % inhibition in defecation comparable to loperamide (4 mg/kg b.w.). Aqueous extract produced significant reduction in fecal output when compared to the untreated control group (p<0.05). However, the extracts failed to have any significant effect on the gastrointestinal transit of charcoal meal in rats. Also, gastric fluid accumulation was significantly reduced by steam extract at 2162 mg/kg b.w. and aqueous extract at 100 mg/kg b.w. (p<0.05) when compared to the untreated group. The smooth muscle relaxation produced by the steam extract on the isolated rat ileum was comparable to that produced by atropine (0.05-0.4 µg/mL).

Conclusions: The results of this study provide support for the traditional use of Euphorbia hirta leaves as an antidiarrheal agent.

Keywords: castor-oil induced diarrhea; enteropooling; Euphorbia hirta; gastrointestinal transit; isolated rat ileum; protozoa.

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Resumen

Contexto: Euphorbia hirta L. se distribuye ampliamente en el subcontinente indio y tiene muchos usos etnomedicinales. Tradicionalmente, las hojas de E. hirta se han utilizado como agentes antidiarreicos, para enfermedades bronquiales, respiratorias y contra conjuntivitis.

Objetivos: Evaluar la actividad antidiarreica del extracto acuoso de hojas de Euphorbia hirta.

Métodos: Los extractos de vapor y acuosos de hojas de E. hirta se evaluaron para determinar su actividad antidiarreica mediante pruebas in vitro de actividad antiprotozoaria y antimicrobiana, evaluación in vivo del % de protección contra la diarrea en el modelo de diarrea en ratas inducida por aceite de ricino, tránsito gastrointestinal y ensayos de enteropooling en modelo de rata y estudios de contractilidad tisular ex vivo.

Resultados: Los extractos de vapor y acuosos de hojas de E. hirta demostraron actividad antiprotozoaria contra Entamoeba histolytica y Giardia lamblia con MICs que varían de 31,25-62,5 µg/mL a 125-250 µg/mL. Ambos extractos mostraron actividad antibacteriana contra Salmonella abony, Escherichia coli y Shigella boydii. La evaluación de la actividad antidiarreica in vivo en un modelo de diarrea inducida por aceite de ricino en ratas reveló que el extracto de vapor a una dosis de 1621 mg/kg de peso corporal (p.c.) produjo un % de inhibición en la defecación comparable a la loperamida (4 mg/kg p.c.). El extracto acuoso produjo una reducción significativa en la producción de heces en comparación con el grupo de control no tratado (p<0,05). Sin embargo, los extractos no tuvieron ningún efecto significativo sobre el tránsito gastrointestinal de la harina de carbón en ratas. Además, la acumulación de líquido gástrico se redujo significativamente con el extracto de vapor a 2162 mg/kg p.c. y extracto acuoso a 100 mg/kg p.c. (p<0,05) en comparación con el grupo no tratado. La relajación del músculo liso producida por el extracto de vapor en el íleon de rata aislado fue comparable a la producida por la atropina (0,05-0,4 µg/mL).

Conclusiones: Los resultados de este estudio apoyan el uso tradicional de hojas de Euphorbia hirta como agente antidiarreico.

Palabras Clave: agrupación enteral; diarrea inducida por aceite de ricino; Euphorbia hirta; íleon de rata aislado; protozoos; tránsito gastrointestinal.

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Citation Format: Shah R, Ravat J, Momin M, Mukne A (2021) Antidiarrheal activity of aqueous extract of leaves of Euphorbia hirta L. J Pharm Pharmacogn Res 9(5): 716–729.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

TLC-based fingerprinting for Curcuma longa


J Pharm Pharmacogn Res 9(5): 704-715, 2021.

Original article

Validating and developing TLC-based fingerprinting for Curcuma longa L.

[Validación y desarrollo de huellas dactilares basadas en TLC para Curcuma longa L.]

Kartini Kartini1*, Yunita A. Andriani1, Widho Priambodo1, Nikmatul I.E. Jayani1, Mochammad A. Hadiyat2

1Department of Pharmaceutical Biology, Faculty of Pharmacy, University of Surabaya, Surabaya, Indonesia.

2Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, University of Surabaya, Surabaya, Indonesia.

*E-mail: kartini@staff.ubaya.ac.id

Abstract

Context: Curcuma longa (turmeric) is extensively cultivated as spices and herbal medicines in tropical and sub-tropical countries. Geographical origin is known to significantly determine the quality of the herbs used and, consequently, the safety and efficacy of their products.

Aims: To validate and develop TLC-fingerprint combined with chemometrics to differentiate C. longa collected from various origins.

Methods: Thin Layer Chromatography (TLC) was employed together with chemometric methods, i.e., Principal Component Analysis (PCA) and Cluster Analysis (CA), to evaluate the quality of C. longa rhizomes collected from nine origins in Indonesia.

Results: Chloroform, dichloromethane, and ethanol (64:64:1) were a suitable mobile phase for C. longa. The method used met the requirements for a stable and precise TLC system. As analyzed by the chemometric techniques, the TLC-fingerprints could discriminate C. longa from various origins. The PCA score plot of the first two principal components (PCs) and CA clearly distinguished two clusters of simples.

Conclusions: When combined with PCA and CA, TLC-fingerprinting can discern the rhizomes of C. longa sourcedfrom various locations. TLC-fingerprints that are analyzed with chemometrics can be used as an alternative marker-oriented method for evaluating the quality of C. longa.

Keywords: cluster analysis; geographical origin; herbal medicine; principal component analysis; quality.

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Resumen

Contexto: Curcuma longa (cúrcuma) se cultiva ampliamente como especias y hierbas medicinales en países tropicales y subtropicales. Se sabe que el origen geográfico determina significativamente la calidad de las hierbas utilizadas y, en consecuencia, la seguridad y eficacia de sus productos.

Objetivos: Validar y desarrollar TLC-huella dactilar combinada con quimiometría para diferenciar C. longa recolectada de diversos orígenes.

Métodos: Se empleó cromatografía de capa fina (TLC) junto con métodos quimiométricos, es decir, análisis de componentes principales (PCA) y análisis de conglomerados (CA), para evaluar la calidad de los rizomas de C. longa recolectados de nueve orígenes en Indonesia.

Resultados: El cloroformo, el diclorometano y el etanol (64: 64: 1) fueron una fase móvil adecuada para C. longa. El método utilizado cumplió con los requisitos para un sistema de TLC estable y preciso. Según lo analizado por las técnicas quimiométricas, las huellas dactilares de TLC podrían discriminar C. longa de varios orígenes. La gráfica de puntuación de PCA de los dos primeros componentes principales (PC) y CA distinguió claramente dos grupos de simples.

Conclusiones: Cuando se combina con PCA y CA, las huellas dactilares de TLC pueden discernir los rizomas de C. longa procedentes de varios lugares. Las huellas dactilares de TLC que se analizan con quimiometría se pueden utilizar como un método alternativo orientado a marcadores para evaluar la calidad de C. longa.

Palabras Clave: análisis de componentes principales; análisis de conglomerados; calidad; medicina herbaria; origen geográfico.

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Citation Format: Kartini K, Andriani YA, Priambodo W, Jayani NIE, Hadiyat MA (2021) Validating and developing TLC-based fingerprinting for Curcuma longa L. J Pharm Pharmacogn Res 9(5): 704–715.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)