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Antisickling compounds from Cnidoscolus acontifolius leaf extract

Analytical Chemistry, Cellular Pharmacology, Herbal Medicine, Medicinal Plants, Natural Products

 

J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 580-590, 2020.

Original Article

Bioactivity-directed isolation of antisickling compounds from Cnidoscolus acontifolius (Mill.) I.M. Johnst leaf extract

[Aislamiento dirigido por bioactividad de compuestos anti-sicklémicos de extracto de hoja de Cnidoscolus acontifolius (Mill.) I.M. Johnst]

Mojisola C. Cyril-Olutayo*, Temitope A. Adeyemo, Ayodeji O. Oriola, Joseph M. Agbedahunsi

Drug Research and Production Unit, Faculty of Pharmacy, Obafemi Awolowo University, Ile-Ife, Nigeria.
Abstract

Context: There is continuous search for therapeutic agents from indigenous plants that can be employed in the treatment of sickle cell anemia.

Aims: To evaluate the antisickling potential of Cnidoscolus aconitifolius leaf extract, determine the most active fraction, and isolate the putative compounds.

Methods: Oven dried leaves of C. aconitifolius (CA) were extracted by maceration in ethanol for 72 h. The extract was fractionated into n-hexane, dichloromethane, ethyl acetate and methanol using vacuum liquid chromatography (VLC). The crude CA extract and fractions were subjected to inhibitory and reversal antisickling assays at 0.25-4.00 mg/mL concentration range. Bioactivity-directed fractionation of the most active fraction was done on repeated silica gel column chromatography, followed by preparative thin-layer chromatography, and their analyses on thin-layer chromatography. The isolated compounds were characterized using spectroscopic methods of 1H- and 13C- Nuclear Magnetic Resonance, COSY, HMBC, HSQC, and LC-MS.

Results: The results showed that CA had 80.4 ± 0.15% inhibitory and 56.0 ± 2.90% reversal effects at 4 mg/mL. The ethyl acetate fraction gave significantly higher (p<0.05) inhibitory (68.0 ± 4.32%) and reversal (61.4 ± 6.2%) activities at 4 mg/mL than the other VLC fractions. The positive control Ciklavit® had 59.8 ± 0.3% inhibitory and 56.6 ± 0.2% reversal properties. Two compounds, T1 and T2 were isolated from the ethyl acetate fraction and identified as tetramethyl bicosahydropicen-3-ol and 5β-pregnane, respectively. Compound T1 demonstrated an inhibitory effect of 83.6 ± 0.11%.

Conclusions: The study concluded that the ethyl acetate fraction of the ethanol extract of C. aconitifolius has the highest antisickling property and identified tetramethylbicosahydropicen-3-ol as a potential antisickling agent.

Keywords: antisickling; Cnidoscolus aconitifolius; 5β-pregnane; sickle cell anemia; tetramethyl bicosahydropicen-3-ol.

[SUPPLEMENTARY DATA]

Resumen

Contexto: Existe una búsqueda continua de agentes terapéuticos a partir de plantas autóctonas que puedan emplearse en el tratamiento de la anemia de células falciformes.

Objetivos: Evaluar el potencial anti-sicklémico del extracto de hoja de Cnidoscolus aconitifolius, determinar la fracción más activa y aislar los compuestos putativos.

Métodos: Se extrajeron hojas secadas al horno de C. aconitifolius (CA) mediante maceración en etanol durante 72 h. El extracto se fraccionó en n-hexano, diclorometano, acetato de etilo y metanol usando cromatografía líquida de vacío (VLC). El extracto crudo de CA y las fracciones se sometieron a ensayos anti-sicklémicos inhibidores y de reversión en un intervalo de concentración de 0,25-4,00 mg/mL. El fraccionamiento dirigido por bioactividad de la fracción más activa se realizó mediante cromatografía en columna de gel de sílice repetida, seguido de cromatografía en capa fina preparativa y sus análisis en cromatografía en capa fina. Los compuestos aislados se caracterizaron utilizando métodos espectroscópicos de resonancia magnética nuclear 1H y 13C, COSY, HMBC, HSQC y LC-MS.

Resultados: Los resultados mostraron que CA tuvo 80,4 ± 0,15% de inhibición y 56,0 ± 2.90% de reversión a 4 mg/mL. La fracción de acetato de etilo proporcionó actividades inhibidoras (68,0 ± 4,32%) y de inversión (61,4 ± 6,2%) a 4 mg/mL mayores que las otras fracciones de VLC (p <0,05). El control positivo Ciklavit® tuvo 59,8 ± 0,3% de inhibición y 56,6 ± 0,2% de reversión. Se aislaron dos compuestos, T1 y T2 de la fracción de acetato de etilo, y se identificaron como tetrametil bicosahidropicen-3-ol y 5β-pregnane, respectivamente. El compuesto T1 demostró un efecto inhibidor del 83,6 ± 0.11%.

Conclusiones: El estudio concluyó que la fracción de acetato de etilo del extracto etanólico de C. aconitifolius tiene la mayor propiedad anti-sicklémica e identificó al tetrametilbicosahidropicen-3-ol como un potencial agente anti-sicklémico.

Palabras Clave: anti-sicklémico; Cnidoscolus aconitifolius; 5β-pregnano; anemia falciforme; tetrametil bicosahidropicen-3-ol.

[SUPPLEMENTARY DATA]

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Citation Format: Cyril-Olutayo MC, Adeyemo TA, Oriola AO, Agbedahunsi JM (2020) Bioactivity-directed isolation of antisickling compounds from Cnidoscolus acontifolius (Mill.) I.M. Johnst leaf extract. J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 580–590.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Cytotoxic and antioxidant capacity of Lotus species

Analytical Chemistry, Antioxidant capacity, Cancer, Cellular Pharmacology, Cytotoxicity, Flavonoids, Phytochemistry
J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 537-548, 2020.

Original Article

Comparative study of two Lotus species: Phytochemistry, cytotoxicity and antioxidant capacity

[Estudio comparativo de dos especies de Lotus: Fitoquímica, citotoxicidad y capacidad antioxidante]

Ahmed M. M. Youssef1*, Zeinb A. S. EL-Swaify2, Doaa A. M. Maaty2, Mohamed M. Youssef2

1Department of Pharmacology, Faculty of Pharmacy, Mutah University, Mutah, Karak, Jordan.
2Department of Botany, Faculty of Science, Al-Azhar, University, Girl Branch, Cairo, Egypt.
Abstract

Context: Phenolic and flavonoid compounds present in Lotus arabicus and L. glaber have not been identified yet. Also, no reports are demonstrating the cytotoxic and antioxidant activities of both lotus species. Therefore, it is interesting to study the anticancer effects and antioxidant capacity of them.

Aims: To identify and evaluate the potential cytotoxic and antioxidant activities of phenolic and flavonoid compounds of methanol extracts of two Lotus species.

Methods: High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) was used to identify and quantify the potential compounds of the methanol extracts of both Lotus species. The cytotoxic activity of each methanol extract of the Lotus arabicus and L. glaber was investigated against seven cancer cell lines and one normal cell line. The cell viability was quantitated by 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay, and the half-maximal inhibitory concentration (IC50) was estimated and compared with doxorubicin. Moreover, the antioxidant capacity of them was evaluated by 2, 2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl-hydrate (DPHH) assay, and the scavenging percentage was calculated and compared with ascorbic acid.

Results: The identified and quantitated phenolic compounds of the methanol extracts of both Lotus species were 17 phenolic acids and 16 flavonoids. The results showed that the active constituents of L. arabicus had cytotoxic activities against prostate cancer (IC50 = 401 ± 5 µg/mL), colon cancer (IC50 = 511 ± 181 µg/mL) and breast cancer (IC50 = 978 ± 54 µg/mL) greater than L. glaber which showed cytotoxic activities against prostate cancer (IC50 = 5094 ± 531 µg/mL), colon cancer (IC50 = 6522 ± 272 µg/mL) and breast cancer (IC50 = 2964 ± 404 µg/mL) in comparison with doxorubicin.

Conclusions: L. arabicus may have active constituents that could be used for the treatment of prostate, colon or lung cancer. Therefore, isolation of phenolic and flavonoid compounds exist in L. arabicus may be required in the future.

Keywords: cancer; flavonoid; HPLC; Lotus arabicus; Lotus glaber; phenolic compound.

Resumen

Contexto: Aún no se han identificado compuestos fenólicos y flavonoides presentes en Lotus arabicus y L. glaber. Además, no hay informes que demuestren las actividades citotóxicas y antioxidantes de ambas especies de loto. Por tanto, es interesante estudiar los efectos anticancerígenos y la capacidad antioxidante de los mismos.

Objetivos: Identificar y evaluar las potenciales actividades citotóxicas y antioxidantes de compuestos fenólicos y flavonoides de extractos metanólicos de dos especies de Lotus.

Métodos: Se utilizó cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) para identificar y cuantificar los compuestos potenciales de los extractos de metanol de ambas especies de Lotus. Se investigó la actividad citotóxica de cada extracto metanólico de Lotus arabicus y L. glaber frente a siete líneas celulares cancerosas y una línea celular normal. La viabilidad celular se cuantificó mediante el ensayo de bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolio (MTT), y se estimó la concentración inhibidora cincuenta (IC50) y se comparó con la doxorrubicina. Además, se evaluó la capacidad antioxidante de los mismos mediante ensayo de 2,2-difenil-1-picril-hidrazil-hidrato (DPHH), y se calculó el porcentaje de captación y se comparó con el ácido ascórbico.

Resultados: Los compuestos fenólicos identificados y cuantificados de los extractos de metanol de ambas especies de Lotus fueron 17 ácidos fenólicos y 16 flavonoides. Los resultados mostraron que los componentes activos de L. arabicus tenían actividades citotóxicas contra el cáncer de próstata (IC50 = 401 ± 5 µg/mL), cáncer de colon (IC50 = 511 ± 181 µg/mL) y cáncer de mama (IC50 = 978 ± 54 µg/mL) mayor que L. glaber que mostró actividades citotóxicas contra cáncer de próstata (IC50 = 5094 ± 531 µg/mL), cáncer de colon (IC50 = 6522 ± 272 µg/mL) y cáncer de mama (IC50 = 2964 ± 404 µg/mL) en comparación con la doxorrubicina.

Conclusiones: L. arabicus puede tener componentes activos que podrían usarse para el tratamiento del cáncer de próstata, colon o pulmón. Por lo tanto, es posible que en el futuro sea necesario aislar los compuestos fenólicos y flavonoides existentes en L. arabicus.

Palabras Clave: cáncer; compuesto fenólico; flavonoide; HPLC; Lotus arabicus; Lotus glaber.

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Citation Format: Youssef AM, EL-Swaify ZA, Maaty DA, Youssef MM (2020) Comparative study of two Lotus species: Phytochemistry, cytotoxicity and antioxidant capacity. J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 537–548.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Potassium bromide in the control of canine epilepsy

Analytical Chemistry, Anticonvulsant, Clinical Pharmacology, Validation
J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 515-524, 2020.

Original Article

Validation and clinical application of a spectrophotometric technique for the determination of potassium bromide in canine serum for the control of epilepsy

[Validación y aplicación clínica de una técnica espectrofotométrica para la determinación de bromuro de potasio en suero canino para el control de la epilepsia]

Diego Robaina1, Victoria Bentancur1, Gimena Feijóo1, Juan Pablo Damián2, Gonzalo Suárez1*

1Departamento de Clínicas y Hospital Veterinario, Unidad de Farmacología y Terapéutica, Facultad de Veterinaria, Universidad de la República. Alberto Lasplaces 1620, Montevideo, Uruguay.
2Departamento de Biociencias Veterinarias, Unidad de Bioquímica, Facultad de Veterinaria, Universidad de la República. Alberto Lasplaces 1620, Montevideo, Uruguay.
Abstract

Context: In canine patients with epilepsy, for therapeutic monitoring of seizure control by administration of potassium bromide (KBr), a validated analytical methodology is required for the quantification of serum bromide concentrations (Br–).

Aims: To validate a spectrophotometric technique for the determination of serum Br– concentrations and test the applicability in the therapeutic monitoring of epilepsy in canines.

Methods: We started from a serum matrix of 6 companion canines, clinically healthy and with no history of having been medicated with KBr or another drug in the last 6 months. The samples were quantified by spectrophotometry (wavelength 440 nm) at concentrations of 0, 150, 250, 500, 1000, 2000, 3000 and 4000 µg/mL of KBr, in three independent repetitions. The analytical method evaluated the parameters of linearity, accuracy, precision, limit of detection, limit of quantification and absolute recovery.

Results: Linearity was checked for the range of 150 to 3000 µg/mL (R2 > 0.99), with accuracy and precision values of 97.3% and 9.4%, respectively. The detection limit was established at 96 µg/mL and the quantification limit at 150 µg/mL of KBr. The absolute recovery of the test reached 98.4%. The values obtained for the different parameters analyzed validate the technique in the concentration range of 150 µg/mL to 3000 µg/mL, which meet the internationally established acceptance criteria.

Conclusions: The paraclinical results obtained by applying the technique in KBr-medicated epileptic canines support the validation of the technique and the therapeutic monitoring in the control of epilepsy.

Keywords: anticonvulsant; dog; epileptic; monitoring.

Resumen

Contexto: En pacientes caninos con epilepsia, para la monitorización terapéutica del control de las convulsiones mediante la administración de bromuro de potasio (KBr), se requiere una metodología analítica validada para la cuantificación de las concentraciones de bromuro en suero (Br–).

Objetivos: Validar una técnica espectrofotométrica para la determinación de concentraciones séricas de Br– y probar la aplicabilidad en la monitorización terapéutica de la epilepsia en caninos.

Métodos: Partimos de una matriz sérica de 6 caninos de compañía, clínicamente sanos y sin antecedentes de haber sido medicados con KBr u otro medicamento en los últimos 6 meses. Las muestras se cuantificaron por espectrofotometría (longitud de onda 440 nm) a concentraciones de 0, 150, 250, 500, 1000, 2000, 3000 y 4000 µg/mL de KBr, en tres repeticiones independientes. El método analítico evaluó los parámetros de linealidad, exactitud, precisión, límite de detección, límite de cuantificación y recuperación absoluta.

Resultados: Se verificó la linealidad para el rango de 150 a 3000 µg/mL (R2 > 0,99), con valores de exactitud y precisión de 97,3% y 9,4%, respectivamente. El límite de detección se estableció a 96 µg/mL y el límite de cuantificación a 150 µg/mL de KBr. La recuperación absoluta de la prueba alcanzó el 98,4%. Los valores obtenidos para los diferentes parámetros analizados validan la técnica en el rango de concentración de 150 µg/mL a 3000 µg/mL, que cumplen con los criterios de aceptación establecidos internacionalmente.

Conclusiones: Los resultados paraclínicos obtenidos al aplicar la técnica en caninos epilépticos medicados con KBr apoyan la validación de la técnica y el monitoreo terapéutico en el control de la epilepsia.

Palabras Clave: anticonvulsivante; epiléptico; monitoreo; perro.

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Citation Format: Robaina D, Bentancur V, Feijóo G, Damian JP, Suárez G (2020) Validation and clinical application of a spectrophotometric technique for the determination of potassium bromide in canine serum for the control of epilepsy. J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 515–524.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Standardization and pharmacological evidence of Acid Uric 3x Tablet

Analytical Chemistry, biochemical markers, Biochemistry, Complementary Medicine, Enzymes, Homeopathy, Inflammation
J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 501-514, 2020.

Original Article

Acid Uric 3× Tablet: Standardization and pharmacological evidence of uric acid use as anti-gout medicine

[Acid Uric 3× Tablet: estandarización y evidencia farmacológica del uso de ácido úrico como medicamento contra la gota]

Ayisha Shaukat*, Khalid Hussain, Nadeem Irfan Bukhari, Naureen Shehzadi

Punjab University College of Pharmacy, University of the Punjab, Allama Iqbal Campus Lahore-54000, Pakistan.
Abstract

Context: Despite being a causative agent of gout, uric acid is used as an anti-gout medicine in homeopathy without reported scientific evidence, and such highly diluted medicines lack the exact amount of active ingredient per dose, which is mandatory for pharmacological evaluation.

Aims: To determine active contents per tablet and evaluate anti-gout and anti-inflammatory activities of Acid Uric 3× Tablet, a homeopathic anti-gout medicine.

Methods: A simple RP-HPLC method was developed and validated for the determination of uric acid in Acid Uric 3× Tablet. The standardized tablet was then investigated for anti-gout activity using xanthine oxidase inhibition and potassium oxonate-induced hyperuricemia in rats models. The tablet was also investigated for anti-inflammatory activity employing both in vitro and in vivo models.

Results: The developed HPLC method was found to be simple, sensitive and precise. Acid Uric 3× Tablet was found to contain 250 µg uric acid/tablet. This medicine inhibited xanthine oxidase activity (IC50 = 12.42 μg/mL) and lowered the serum uric acid in tablet-treated rats (1.02 mg/dL) as compared to toxic group (4.87 mg/dL). The tablet also showed anti-inflammatory activity in heat-induced protein denaturation (IC50 = 4.6 ± 1.0 µg/mL), anti-proteinase (IC50 = 4.64 ± 1.0 µg/mL), heat-induced RBC hemolysis (IC50 = 12.39 ± 1.5 µg/mL) and hypotonicity-induced hemolysis (IC50 = 11.31 ± 1.0 µg/mL). Moreover, significant anti-inflammatory activity was found in the carrageenan-induced rat-paw edema model at a dose of 0.132 mg/kg.

Conclusions: The findings of the study indicate that the developed HPLC method may be used to standardize Acid Uric 3× Tablet and provide scientific evidence of lowering uric acid level.

Keywords: alternative medicine; biological fluids; homeopathy; RP-HPLC; uric acid.

Resumen

Contexto: A pesar de ser un agente causal de la gota, el ácido úrico se usa como un medicamento contra la gota en la homeopatía sin evidencia científica reportada, y tales medicamentos altamente diluidos carecen de la cantidad exacta de ingrediente activo por dosis, lo cual es obligatorio para la evaluación farmacológica.

Objetivos: Determinar los contenidos activos por tableta y evaluar las actividades anti-gota y anti-inflamatorias de Acid Uric 3× Tablet, un medicamento homeopático contra la gota.

Métodos: Se desarrolló y validó un método RP-HPLC simple para la determinación de ácido úrico en Acid Uric 3× Tablet. Luego se investigó la tableta estandarizada para determinar la actividad antigota usando la inhibición de la xantina oxidasa y la hiperuricemia inducida por oxonato de potasio en modelos de ratas. La tableta también se investigó para determinar la actividad anti-inflamatoria empleando modelos in vitro e in vivo.

Resultados: El método HPLC desarrollado fue simple, sensible y preciso. Acid Uric 3× Tablet contenía 250 µg de ácido úrico/tableta. Esta inhibió la actividad de la xantina oxidasa (IC50 = 12,42 μg/mL) y redujo el ácido úrico en suero de ratas tratadas con tabletas (1,02 mg/dL) en comparación con el grupo tóxico (4,87 mg/dL). La tableta también mostró actividad anti-inflamatoria en la desnaturalización de proteínas inducida por calor (IC50 = 4,6 ± 1,0 µg/mL), antiproteinasa (IC50 = 4,64 ± 1,0 µg/mL), hemólisis de glóbulos rojos inducida por calor (IC50 = 12,39 ± 1,5 µg/mL) y hemólisis inducida por hipotonicidad (IC50 = 11,31 ± 1,0 µg/mL). Además, se encontró una actividad anti-inflamatoria significativa en el modelo de edema plantal en rata inducido por carragenano a una dosis de 0,132 mg/kg.

Conclusiones: Los resultados del estudio indican que el método de HPLC desarrollado puede usarse para estandarizar la tableta de ácido úrico y proporcionar evidencia científica de la reducción del nivel de ácido úrico.

Palabras Clave: medicina alternativa; fluidos biológicos; homeopatía; inflammation; RP-HPLC; ácido úrico.

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Citation Format: Shaukat A, Hussain K, Bukhari NI, Shehzadi N (2020) Acid Uric 3× Tablet: Standardization and pharmacological evidence of uric acid use as anti-gout medicine. J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 501–514.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Phenolic-rich green tea extract increases the amoxicillin antibacterial activity

Analytical Chemistry, Antibiotics, Flavonoids, Medicinal Plants, Microbiology, MRSA
J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 491-500, 2020.

Original Article

Phenolic-rich green tea extract increases the antibacterial activity of amoxicillin against Staphylococcus aureus by in vitro and ex vivo studies

[Extracto de té verde rico en fenoles aumenta la actividad antibacteriana de la amoxicilina contra Staphylococcus aureus mediante estudios in vitro y ex vivo]

Sartini Sartini1, M. Natsir Djide1, Muhammad Nur Amir2, Andi Dian Permana3

1Department of Pharmaceutical Microbiology, Faculty of Pharmacy, Hasanuddin University, 90245, Indonesia.
2Department of Biopharmacy Faculty of Pharmacy, Hasanuddin University,90245, Indonesia.
3Department of Pharmaceutical Technology Faculty of Pharmacy, Hasanuddin University,90245, Indonesia.
Abstract

Context: Methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) has been a significant challenge in health problems.

Aims: To investigate synergistic properties of green tea extract that can potentially enhance the antibacterial activity of amoxicillin against methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in vitro and ex vivo.

Methods: Green tea coarse powder was extracted by distilled water using high-pressure extraction. The total of phenolic and tannin contents was determined using spectrophotometry, and epigallocatechin gallate (EGCG) content was analyzed using Ultra-Fast Liquid Chromatography. Minimum Inhibitory Concentration (MIC) against MRSA was determined using a microdilution assay. Antibacterial assay of the combination of the extract and amoxicillin was performed using employing-checkerboard microdilution and agar diffusion assays.

Results: The results exhibited that the green tea extract (GTE) contained total phenolic content of 545.6 ± 4.7 mg GAE/g extract; total tannin content of 356.6 ± 4.1 mg EGCG equivalent /g extract and EGCG of 221.1 ± 11.6 mg/g extract. The MICs combinatorial of GTE and ¼ MIC of amoxicillin was 75 µg/mL. Fractional Inhibitory Concentration Index value was 0.28, indicating that there was a synergy effect between amoxicillin and green tea extract. Essentially, the inhibitory zone diameter obtained by amoxicillin combined with ¼ MIC of GTE was two-fold than the zone produced by only amoxicillin. Although not significant, in ex vivo study, this combination was able to enhance the antibacterial activity of rat’s plasma against MRSA in vivo after the oral administration of GTE and amoxicillin.

Conclusions: The results presented here serve as proof of concept for the enhancement of the antimicrobial activity of synthetic antibiotics when combined with a natural product.

Keywords: amoxicillin; antibacterial; Camelia sinensis; green tea; methicillin-resistant Staphylococcus aureus.

Resumen

Contexto: Staphylococcus aureus resistente a meticilina (MRSA) ha sido un desafío importante en problemas de salud.

Objetivos: Investigar las propiedades sinérgicas del extracto de té verde que potencialmente pueden mejorar la actividad antibacteriana de la amoxicilina contra Staphylococcus aureus resistente a la meticilina (MRSA) in vitro y ex vivo.

Métodos: El polvo de té verde se extrajo mediante agua destilada usando extracción a alta presión. El total de contenido fenólico y de tanino se determinó mediante espectrofotometría, y el contenido de galato de epigalocatequina (EGCG) se analizó mediante cromatografía líquida ultrarrápida. La concentración inhibitoria mínima (MIC) contra MRSA se determinó usando un ensayo de microdilución. El ensayo antibacteriano de la combinación del extracto y la amoxicilina se realizó utilizando ensayos de microdilución de tablero de ajedrez y difusión de agar.

Resultados: Los resultados mostraron que el extracto de té verde (GTE) tuvo un contenido fenólico total de 545,6 ± 4,7 mg de extracto de GAE/g; contenido total de taninos de 356,6 ± 4,1 mg de equivalente de EGCG/g de extracto y EGCG de 221,1 ± 11,6 mg/g de extracto. La MIC combinatoria de GTE y ¼ MIC de amoxicilina fue de 75 µg/mL. El valor del índice de concentración inhibitoria fraccional fue de 0,28, lo que indica que hubo un efecto de sinergia entre la amoxicilina y el extracto de té verde. Esencialmente, el diámetro de la zona inhibidora obtenida por amoxicilina combinada con ¼ MIC de GTE fue dos veces mayor que la zona producida por solo amoxicilina. Aunque no es significativo, en el estudio ex vivo, esta combinación fue capaz de mejorar la actividad antibacteriana del plasma de rata contra MRSA in vivo después de la administración oral de GTE y amoxicilina.

Conclusiones: Los resultados presentados aquí sirven como prueba de concepto para mejorar la actividad antimicrobiana de los antibióticos sintéticos cuando se combinan con un producto natural.

Palabras Clave: amoxicilina; antibacteriano; Camelia sinensis; té verde; Staphylococcus aureus meticilina resistente.

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Citation Format: Sartini S, Djide MN, Amir MN, Permana AD (2020) Phenolic-rich green tea extract increases the antibacterial activity of amoxicillin against Staphylococcus aureus by in vitro and ex vivo studies. J Pharm Pharmacogn Res 8(6): 491–500.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

GC-MS/antihypertensive evaluations of P. dactylifera L.

Analytical Chemistry, Enzymes, Extraction methods, Fatty acid, Hypertension, Medicinal Plants
J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 475-490, 2020.

Original Article

Gas chromatography-mass spectrometry analysis and in vitro inhibitory effects of Phoenix dactylifera L. on key enzymes implicated in hypertension

[Análisis de cromatografía de gases-espectrometría de masas y efectos inhibitorios in vitro de Phoenix dactylifera L. sobre enzimas clave implicadas en la hipertensión]

Okukwe C. Obode1,2, Abiodun H. Adebayo1*, Chunyang Li3

1Department of Biochemistry, College of Science and Technology, Covenant University Ota, Ogun State, Nigeria.
2Nutrition and Toxicology Division, Food Technology Department, Federal Institute of Industrial Research Oshodi, Lagos, Nigeria.
3Institute of Agro-Products Processing, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing, Jiangsu, China.
Abstract

Context: Phoenix dactylifera (PD) is a medicinal plant reportedly used in folklore for hypertension management. Scientific validation for its use as an antihypertensive agent is scanty.

Aims: To investigate the bioactive compounds present in extract and differential solvent fractions, and the in vitro inhibitory effect of PD on the activities of key enzymes associated with hypertension.

Methods: Ethanol and differential solvent (ethyl acetate, butanol and water) fractions of PD were prepared using established methods and were thereafter used for the enzyme inhibition assays, which includes: angiotensin-converting enzyme (ACE), acetylcholinesterase (AChE), phosphodiesterase-5 (PDE-5), adenosine deaminase (ADA) and arginase. Gas chromatography-mass spectrometry was used to evaluate bioactive compounds present in the extracts and fractions.

Results: Preliminary phytochemical evaluations revealed the presence of tannins, flavonoids, betacyanins and phenols in all solvent fractions. Some of the compounds detected in P. dactylifera that have been implicated in hypertension management include squalene, lauric acid, palmitic acid, caprate, stearate, vitamin E, β-sitosterol, phytol, linolenic acid, isosorbide, coumarins and taurine. Furthermore, all except the aqueous fraction exerted significantly (p<0.05) higher ACE inhibition than the control drug (lisinopril). Also, the ethanol, butanol, and aqueous fractions exerted significantly (p<0.05) higher inhibition of PDE-5 than the control drug (sildenafil). However, the aqueous fraction exhibited the highest PDE-5 and AChE inhibition at 86.99 ± 0.10 and 91.81 ± 1.20%, respectively. Also, the aqueous fraction had the highest inhibitory effect on ADA (82.87 ± 4.32%).

Conclusions: These findings, therefore, justify the use of P. dactylifera as an antihypertensive agent in the folklore medicine.

Keywords: angiotensin-converting enzyme; arginase; hypertension; Phoenix dactylifera; phosphodiesterase-5; phytochemicals.

Resumen

Contexto: Phoenix dactylifera (PD) es una planta medicinal utilizada en el folklore para el manejo de la hipertensión. La validación científica para su uso como agente antihipertensivo es escasa.

Objetivos: Investigar los compuestos bioactivos presentes en el extracto y las fracciones de solvente diferencial, y el efecto inhibidor in vitro de la PD sobre las actividades de las enzimas clave asociadas con la hipertensión.

Métodos: Las fracciones de etanol y disolvente diferencial (acetato de etilo, butanol y agua) de PD se prepararon utilizando métodos establecidos y posteriormente se usaron para los ensayos de inhibición enzimática que incluyeron: enzima convertidora de angiotensina (ACE), acetilcolinesterasa (AChE), fosfodiesterasa-5 (PDE-5), adenosina desaminasa (ADA) y arginasa. La cromatografía de gases-espectrometría de masas se utilizó para evaluar los compuestos bioactivos presentes en los extractos y fracciones.

Resultados: Las evaluaciones fitoquímicas preliminares revelaron la presencia de taninos, flavonoides, betacianinas y fenoles en todas las fracciones de solventes. Algunos de los compuestos detectados en P. dactylifera que han sido implicados en el manejo de la hipertensión incluyen escualeno, ácido láurico, ácido palmítico, caprato, estearato, vitamina E, β-sitosterol, fitol, ácido linolénico, isosorbida, cumarinas y taurina. Además, todos excepto la fracción acuosa ejerció una inhibición de la ECA significativamente mayor (p<0.05) que el fármaco de control (lisinopril). Además, las fracciones etanólica, butanólica y acuosa ejercieron una inhibición significativamente mayor (p<0.05) sobre PDE-5 que el fármaco control (sildenafil). Sin embargo, la fracción acuosa exhibió la inhibición más alta de PDE-5 y AChE a 86.99 ± 0.10 y 91.81 ± 1.20%, respectivamente. Además, la fracción acuosa tuvo el mayor efecto inhibidor sobre ADA (82.87 ± 4.32%).

Conclusiones: Estos hallazgos, por lo tanto, justifican el uso de P. dactylifera como agente antihipertensivo en la medicina popular.

Palabras Clave: arginasa; enzima convertidora de angiotensina; fitoquímicos; fosfodiesterasa-5; hipertensión; Phoenix dactylifera.

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Citation Format: Obode OC, Adebayo AH, Li C (2020) Gas chromatography-mass spectrometry analysis and in vitro inhibitory effects of Phoenix dactylifera L. on key enzymes implicated in hypertension. J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 475–490.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Cytotoxic saponins of Chamaecostus subsessilis

Analytical Chemistry, Cancer, Cellular Pharmacology, Cytotoxic activity, Cytotoxicity, Extraction methods, Natural Products
J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 466-474, 2020.

Original Article

Saponins from the rhizomes of Chamaecostus subsessilis and their cytotoxic activity against HL60 human promyelocytic leukemia cells

[Saponinas de los rizomas de Chamaecostus subsessilis y su actividad citotóxica contra las células de leucemia promielocítica humana HL60]

Ezequias Pessoa de Siqueira1, Ana Carolina Soares Braga1, Fernando Galligani2, Elaine Maria de Souza-Fagundes2, Betania Barros Cota1*

1Laboratory of Chemistry of Bioactive Natural Products, Rene Rachou Institute, Oswaldo Cruz Fundation, Belo Horizonte, 30.190-009, Brazil.
2Department of Physiology and Biophysics, Federal University of Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270901, Brazil.
Abstract

Context: Species of the Costaceae family have been traditionally used for the treatment of infections, tumors and inflammatory diseases. Chamaecostus subsessilis (Nees & Mart.) C. D. Specht & D.W. Stev. (Costaceae) is a native medicinal plant with distribution in the Cerrado forest ecosystem of Central Brazil. In our previous work, the antitumor potential of the chloroform fraction (CHCl3 Fr) from rhizomes ethanol extract (REEX) of C. subsessilis was determined against a series of tumor cell lines (HL60, Jurkat, MDA-MB231, MCF-7, HTC-116 and THP-1) using 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) colorimetric assay.

Aims: To isolate and identify the cytotoxic compounds present in CHCl3 Fr from REEX of C. subsessilis.

Methods: The bio-guided chromatographic fractionation of the CHCl3 Fr was performed by High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) and preparative Thin Layer Chromatography (prep-TLC). The cytotoxicity of the isolated compounds was evaluated against human promyelocytic leukemia cells (HL60) and human embryonic renal non-tumor cell lineage (HEK-293) by MTT assay.

Results: Dioscin and gracillin were identified as active compounds from CHCl3 Fr from REEX of C. subsessilis. They showed IC50 values of 5.3 µM and 14.0 µM, respectively, against HL60 cells, but they did not demonstrate selectivity compared to HEK-293 cells.

Conclusions: These results corroborate with the popular use of species of the Costaceae family as a source of antitumor agents. To the best of our knowledge, this is the first time that these saponins are isolated from this species.

Keywords: Chamaecostus subsessilis; Costaceae; cytotoxic activity; saponins; tumor cell line.

Resumen

Contexto: Las especies de la familia Costaceae se han utilizado tradicionalmente para el tratamiento de infecciones, tumores y enfermedades inflamatorias. Chamaecostus subsessilis (Nees y Mart.) C. D. Specht y D.W. Stev. (Costaceae) es una planta medicinal nativa con distribución en el ecosistema forestal Cerrado del centro de Brasil. En nuestro trabajo anterior, el potencial antitumoral de la fracción de cloroformo (CHCl3 Fr) del extracto de etanol de rizomas (REEX) de C. subsessilis se determinó frente a una serie de líneas celulares tumorales (HL60, Jurkat, MDA-MB231, MCF-7, HTC -116 y THP-1) utilizando el ensayo colorimétrico baseado en bromuro de 3-(4, 5-dimetiltiazol-2-il) -2, 5-difeniltetrazolio (MTT).

Objetivos: Aislar e identificar los compuestos citotóxicos presentes en CHCl3 Fr de REEX de C. subsessilis.

Métodos: El fraccionamiento cromatográfico bioguiado del CHCl3 Fr se realizó mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) y cromatografía preparativa de capa fina (prep-CCF). La citotoxicidad de los compuestos aislados se evaluó frente a las células de leucemia promielocítica humana (HL60) y el linaje de células no tumorales renales embrionarias humanas (HEK-293) mediante el ensayo MTT.

Resultados: Dioscina y gracillin se identificaron como compuestos activos de CHCl3 Fr de REEX de C. subsessilis. Ellos mostraron valores de CI50 de 5,3 µM y 14,0 µM, respectivamente, contra células HL60, pero no demostraron selectividad en comparación con las células HEK-293.

Conclusiones: Estos resultados corroboran con el uso popular de especies de la familia Costaceae como fuente de agentes antitumorales. Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que estas saponinas se aíslan de esta especie.

Palabras Clave: actividad citotóxica; Chamaecostus subsessilis; Costaceae; línea celular tumoral; saponinas.

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Citation Format: Siqueira EP, Galligani F, Braga ACS, Souza-Fagundes EM, Cota BB (2020) Saponins from the rhizomes of Chamaecostus subsessilis and their cytotoxic activity against HL60 human promyelocytic leukemia cells. J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 466–474.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Catechin in avocado seed as a skin lightening agent

Analytical Chemistry, Biochemistry, Cosmetics, Dermatology and Cosmetic Science, Enzymes, Flavonoids, Natural Products
J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 449-456, 2020.

Original Article

The activity of avocado (Persea americana Mill.) seed extract containing catechin as a skin lightening agent

[Actividad del extracto de semilla de aguacate (Persea americana Mill.) conteniendo catequina como agente aclarante de la piel]

Ni Putu Linda Laksmiani*, I Komang N. Sanjaya, Ni Putu E. Leliqia

Department of Pharmacy, Mathematics and Natural Science Faculty, Udayana University, Indonesia.
Abstract

Context: Indonesia is a tropical country with high UV rays. UV rays can increase melanin synthesis in the skin and cause the skin to become darker and hyperpigmented. One way to overcome this problem is the use of skin lightening agents through the mechanism of tyrosinase inhibition. Flavonoids have antioxidant activity and inhibit the process of melanogenesis.  Also, avocado seeds contain secondary metabolites of flavonoids in the form of catechin.

Aims: To determine the potential and activity of catechin as skin lightening agent against the target protein, tyrosinase, by in silico test using molecular docking method and in vitro test compared to kojic acid.

Methods: In silico assay was carry out using a computational method with autodock 4.2 program to demonstrate the affinity of active compound (catechin) with tyrosinase as the target protein by evaluating the binding energy value. Inhibition of tyrosinase is one way to inhibit the formation of melanin, so the skin becomes brighter. Spectrophotometry method was conducted to measure the absorbance of dopachrome and calculate the percentage of tyrosinase inhibition to be altered as IC50.

Results: The energy values ​​of catechin and kojic acid in tyrosinase enzymes were -7.64 kcal/mol and -5.03 kcal/mol, respectively. The energy value of the catechin bond was smaller than kojic acid in the tyrosinase. The bond energy value showed that catechin had greater potential than kojic acid as a skin lightening agent by inhibiting tyrosinase in silico using the molecular docking method. The IC50 value from ethyl acetate extract of avocado seeds disrupt the tyrosinase using the in vitro test was 93.02 ± 1.98 mg/mL, while IC50 kojic acid was 48.67 ± 0.1 mg/mL.

Conclusions: Avocado seeds extract containing catechin has a potential activity as a lightening agent by inhibiting the tyrosinase. Further research must be done to fractionation the extract to get a significant effect.

Keywords: avocado seed; in silico; in vitro; tyrosinase inhibitor.

Resumen

Contexto: Indonesia es un país tropical con altos rayos UV. Los rayos UV pueden aumentar la síntesis de melanina en la piel y hacer que la piel se vuelva más oscura e hiperpigmentada. Una forma de superar este problema es el uso de agentes para aclarar la piel a través del mecanismo de inhibición de la tirosinasa. Los flavonoides tienen actividad antioxidante e inhiben el proceso de melanogénesis. Además, las semillas de aguacate contienen metabolitos secundarios de flavonoides en forma de catequina.

Objetivos: Determinar el potencial y la actividad de la catequina como agente para aclarar la piel contra la proteína objetivo, tirosinasa, mediante prueba in silico utilizando el método de acoplamiento molecular y la prueba in vitro en comparación con el ácido kójico.

Métodos: El ensayo in silico se llevó a cabo utilizando un método computacional con el programa Autodock 4.2 para demostrar la afinidad del compuesto activo (catequina) con la tirosinasa como la proteína diana mediante la evaluación del valor de energía de unión. La inhibición de la tirosinasa es una forma de inhibir la formación de melanina, por lo que la piel se vuelve más brillante. El método de espectrofotometría se realizó para medir la absorbancia del dopacromo y calcular el porcentaje de inhibición de la tirosinasa que se alterará como IC50.

Resultados: Los valores de energía de catequina y ácido kójico en las enzimas tirosinasa fueron -7,64 kcal/mol y -5,03 kcal/mol, respectivamente. El valor energético del enlace de catequina fue menor que el ácido kójico en la tirosinasa. El valor de la energía de enlace mostró que la catequina tuvo un mayor potencial que el ácido kójico como agente para aclarar la piel al inhibir la tirosinasa in silico utilizando el método de acoplamiento molecular. El valor IC50 del extracto de acetato de etilo de las semillas de aguacate alteró la tirosinasa usando la prueba in vitro que fue 93,02 ± 1,98 mg/mL, mientras que para el ácido kójico fue 48,67 ± 0,1 mg/mL.

Conclusiones: El extracto de semillas de aguacate que contiene catequina tiene una actividad potencial como agente aclarante al inhibir la tirosinasa. Se deben realizar más investigaciones para fraccionar el extracto para obtener un efecto significativo.

Palabras Clave: in silico; in vitro; semilla de aguacate; tirosinasa inhibidor.

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Citation Format: Laksmiani NPLL, Sanjaya IKN, Leliqia NPE (2020) The activity of avocado (Persea americana Mill.) seed  extract containing catechin as a skin lightening agent. J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 449–456.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Nephroprotection of Cupressus macrocarpa and Dioon edule

Analytical Chemistry, biochemical markers, Medicinal Plants, Nephroprotection, Nephrotoxicity, Phytochemistry, renoprotective
J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 434-448, 2020.

Original Article

Protective effect of Cupressus macrocarpa and Dioon edule against gentamicin-induced nephrotoxicity in rats

[Efecto protector de Cupressus macrocarpa y Dioon edule contra la nefrotoxicidad inducida por gentamicina en ratas]

Ghada Mohammad Al-Ashmawy1, Suzy Abd El-Hakeem El-Sherbeni2*

1Biochemistry Department, Faculty of Pharmacy, Tanta University. El-Gharbia, Tanta 31527, Egypt.
2Pharmacognosy Department, Faculty of Pharmacy, Tanta University. El-Gharbia, Tanta 31527, Egypt.
Abstract

Context: It has been reported that Cupressus macrocarpa Hartw. ex Gordon (Cupressaceae) and Dioon edule Lindl. (Zamiaceae) contain compounds with antioxidant and anti-inflammatory effects; therefore, they may exert a nephroprotective effect.

Aims: To explore the renoprotective effect of C. macrocarpa and D. edule and the underlying molecular mechanisms.

Methods: Ten male Wister rats were used for each group of control (1% CMC in saline), gentamicin (GM, 40 mg/kg), D. edule leaves methanol extract (DLM), C. macrocarpa leaves combined petroleum ether and methanol extract (CLEM) and C. macrocarpa roots methanol extract (CRM). Rats were orally administered the extracts (250 mg/kg) daily concomitantly for 9 days with GM. Evaluation of kidney function, histopathology and measuring renal AMPK-α1, NF-κB and iNOS genes expression were carried out. There were no symptoms of systemic adverse effects in any treated group.

Results: Blood urea nitrogen (mg/dL) was significantly reduced by CLEM (24.0 ± 1.205) and CRM (22.889 ± 1.250). Creatinine (mg/dL) was significantly decreased by CLEM (0.59 ± 0.022) and CRM (0.580 ± 0.029). Gene expression of AMPK-α1 enhanced by CLEM (16.717 ± 0.430), CRM (19.18 ± 0.871), DLM (0.417 ± 0.020). iNOS was downregulated by CLEM (0.9 ± 0.056), CRM (1.53 ± 0.044), and DLM (1.642 ± 0.050). NF-κB was decreased by CLEM (1.148 ± 0.076), CRM (0.918 ± 0.065), and DLM (1.783 ± 0.071). CRM and CLEM exhibited normal to mild renal degeneration and mild to moderate expression of iNOS.

Conclusions: C. macrocarpa extracts exhibited significant renoprotective effect and could be considered as a new promising strategy against renal complications.

Keywords: AMPK-α1; blood urea nitrogen; creatinine; iNOS; NF-κB.

Resumen

Contexto: Se ha informado que Cupressus macrocarpa Hartw. ex Gordon (Cupressaceae) y Dioon edule Lindl. (Zamiaceae) contienen compuestos con efectos antioxidantes y antiinflamatorios; por lo tanto, pueden ejercer un efecto nefroprotector.

Objetivos: Explorar el efecto renoprotector de C. macrocarpa y D. edule y los mecanismos moleculares subyacentes.

Métodos: Se utilizaron diez ratas Wister macho para cada grupo de control (1% de CMC en solución salina), gentamicina (GM, 40 mg / kg), extracto metanólico de hojas de D. edule (DLM), extracto combinado de éter de petróleo y metanol de hojas de C. macrocarpa (CLEM) y extracto metanólico de raíces de C. macrocarpa (CRM). A las ratas se les administraron por vía oral los extractos (250 mg/kg) diariamente, de forma concomitante con GM, durante 9 días. Se evaluaron función renal, histopatología y medición de la expresión de genes AMPK-α1, NF-κB e iNOS renales. No hubo síntomas de efectos adversos sistémicos en ningún grupo tratado.

Resultados: El nitrógeno ureico en sangre (mg/dL) se redujo significativamente por CLEM (24,0 ± 1,205) y CRM (22,889 ± 1,250). La creatinina (mg/dL) disminuyó significativamente en CLEM (0,59 ± 0,022) y CRM (0,580 ± 0,029). Expresión génica de AMPK-α1 aumentó para CLEM (16,717 ± 0,430), CRM (19,18 ± 0,871) y DLM (0,417 ± 0,020). iNOS fue regulado negativamente por CLEM (0,9 ± 0,056), CRM (1,53 ± 0,044) y DLM (1,642 ± 0,050). NF-κB se redujo en CLEM (1,148 ± 0,076), CRM (0,918 ± 0,065) y DLM (1,783 ± 0,071). CRM y CLEM exhibieron degeneración renal normal a leve y una expresión leve a moderada de iNOS.

Conclusiones: Los extractos de C. macrocarpa exhibieron un efecto renoprotector significativo y podrían considerarse como una nueva estrategia prometedora contra las complicaciones renales.

Palabras Clave: AMPK-α1; creatinine; iNOS; NF-κB; nitrógeno ureico sanguíneo.

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Citation Format: Al-Ashmawy GM, El-Sherbeni SA (2020) Protective effect of Cupressus macrocarpa and Dioon edule against gentamicin-induced nephrotoxicity in rats. J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 434–448.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Metal bioaccesibility from Spirulina supplements

Alternative Methods, Analytical Chemistry, Biopharmacy, Contamination, Extraction methods, Nutrition, Optimization
J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 422-433, 2020.

Original Article

Bioaccessibility studies of Fe, Cu and Zn from Spirulina dietary supplements with different excipient composition and dosage form

[Estudios de bioaccesibilidad de Fe, Cu y Zn de suplementos dietarios de espirulina con diferente composición de excipiente y forma de dosificación]

María V. Principe1,2, Isis S. Permigiani1, María C. Della Vedova1, Elisa Petenatti2,3, Pablo Pacheco1*, Raúl A. Gil1

1Laboratorio de Espectrometría de Masas – Instituto de Química de San Luis (CCT-San Luis) – Universidad Nacional de San Luis. Av. Ejército de los Andes 950, Ciudad de San Luis (5700). Argentina.
2Área de Farmacognosia, Departamento de Farmacia, Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia – Universidad Nacional de San Luis. Av. Ejército de los Andes 950, Ciudad de San Luis (5700). Argentina.
3Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas – IMIBIO – Av. Ejército de los Andes 950, Ciudad de San Luis (5700). Argentina.
Abstract

Context: The cyanobacteria Spirulina is a food supplement according to its high nutritional value. However, the bioaccesibility (Bac) of nutrients like Fe, Cu and Zn from Spirulina can be affected by excipients and formulations of supplements.

Aims: To evaluate the Bac of Fe, Cu and Zn from different commercial presentations of Spirulina-based dietary supplements according to excipients and formulations.

Methods: Microscopic studies were performed to study Spirulina content in dietary supplements. Total Fe, Cu and Zn concentrations were determined by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). Bac was calculated as the ratio between total metal concentration and the metal concentration after in vitro gastrointestinal digestion.

Results: The Spirulina fragments concentration in the analyzed dietary supplements were different, corresponding to 2.21 × 109 – 4.46 × 109 cell fragments/g (p = 0.021; 95% confidence).  Fe, Cu and Zn concentrations in Spirulina dietary supplements ranged from 63 ± 1 – 1066 ± 7 µg/g, 1.8 ± 0.1 – 187.9 ± 1.9 µg/g and 3.0 ± 0.3 – 57.3 ± 0.6 µg/g, respectively. Fe, Cu and Zn Bac were higher in the intestinal digestion stage in samples with high Spirulina count. Fe Bac was lower in tablets. Cu Bac was higher in the oral phase rather than the intestinal phase when Cu is present in excipients and not in Spirulina. Zn Bac decreases when Mg stearate is introduced as an excipient.

Conclusions: The Bac of Fe, Cu, and Zn from Spirulina dietary supplements showed to be affected by excipients composition and by the solid dosage form. The different commercial presentations of Spirulina affect their nutritional value.

Keywords: bioaccessibility; dietary supplements; excipients; metal accumulation; ICP-DRC-MS; in vitro digestion; Spirulina.

Resumen

Contexto: La cianobacteria espirulina es un complemento alimenticio según su alto valor nutricional. Sin embargo, la bioaccesibilidad (Bac) de nutrientes como Fe, Cu y Zn de la espirulina puede verse afectada por los excipientes y las formulaciones de suplementos.

Objetivos: Evaluar la Bac de Fe, Cu y Zn de diferentes presentaciones comerciales de suplementos dietéticos basados en espirulina de acuerdo con excipientes y formulaciones.

Métodos: Se realizaron estudios microscópicos para estudiar el contenido de espirulina en suplementos dietéticos. Las concentraciones totales de Fe, Cu y Zn se determinaron por espectrometría de masas de plasma acoplado inductivamente (ICP-MS). Bac se calculó como la relación entre la concentración de metal total y la concentración de metal después de la digestión gastrointestinal in vitro.

Resultados: La concentración de fragmentos de espirulina en los suplementos dietéticos analizados fue diferente, correspondiendo a 2.21 × 109 – 4.46 × 109 fragmentos de células/g (p = 0.021; 95% de confianza). Las concentraciones de Fe, Cu y Zn en los suplementos dietéticos de espirulina variaron entre 63 ± 1 – 1066 ± 7 µg/g, 1.8 ± 0.1 – 187.9 ± 1.9 µg/g y 3.0 ± 0.3 – 57.3 ± 0.6 µg/g, respectivamente. Bac de Fe, Cu y Zn fueron mayores en la etapa de digestión intestinal en muestras con un alto recuento de espirulina. Bac de Fe fue menor en tabletas. Bac de Cu fue mayor en la fase oral que en la fase intestinal cuando Cu está presente en los excipientes y no en la espirulina. Bac de Zn disminuye cuando se introduce estearato de Mg como excipiente.

Conclusiones: La Bac de Fe, Cu y Zn de los suplementos dietéticos de espirulina se vio afectado por la composición de los excipientes y por la forma de dosificación sólida. Las diferentes presentaciones comerciales de espirulina afectan su valor nutricional.

Palabras Clave: acumulación de metales; bioaccesibilidad; digestión in vitro; espirulina; excipientes; ICP-DRC-MS; suplementos dietarios.

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Citation Format: Principe MV, Permigiani IS, Della Vedova MC, Petenatti E, Pacheco P, Gil RA (2020) Bioaccessibility studies of Fe, Cu and Zn from Spirulina dietary supplements with different excipient composition and dosage form. J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 422–433.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)