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Anti-inflammatory molecular docking of Magnolia champaca flavonoids


J Pharm Pharmacogn Res 9(5): 584-597, 2021.

Original article

Ethnopharmacological study of flavonoid compounds in Magnolia champaca (L.) Baill. ex Pierre as anti-inflammatory agents by molecular docking

[Estudio etnofarmacológico de compuestos flavonoides en Magnolia champaca (L.) Baill. ex Pierre como agentes antiinflamatorios por acoplamiento molecular]

Khoirin Maghfiroh1,2, Sri Widyarti1, Jati Batoro1, Sutiman B. Sumitro1*

1Department of Biology, Faculty Mathematics and Natural Science, Brawijaya University, Malang 65145, East Java, Indonesia.

2Department ofFood Science and Technology, Faculty of Agriculture, Yudharta University, Pasuruan 67162, East Java, Indonesia.

*E-mail: sutiman@ub.ac.id

Abstract

Context: Magnolia champaca (L.) Baill. ex Pierre has traditionally been used by the culture to prevent and cure the inflammatory disease.

Aims: To determine the benefit of M. champaca in the local community, especially in the treatment of tuberculosis, and investigate the potency of the flavonoid content of M. champaca as an anti-inflammatory agent through in silico analysis.

Methods: An ethnobotanical survey was conducted by structured interviews and responses in the Pamekasan district. The identification of flavonoid in selected plant was carried out from literature. Then, quercetin, (-)-epicatechin, and kaempferol were docked with protein targets including cyclooxygenase-2 (COX-2), mitogen-activated protein kinases (p38 MAPK), nuclear factor kappa B (NF-κB), and phosphoinositide 3 kinases (PI3k). The ability of complex compounds was considered dependent on energy binding and the ability to bind native ligand to proteins.

Results: M. champaca exhibited the highest RFI value, indicated that this plant mainly used to treat tuberculosis symptoms in the local community. The compounds of quercetin and (-)-epicatechin can only be bound to a native ligand COX-2, NAG. The compounds quercetin, rutin, kaempferol, and (-)-epicatechin can then be bound to both the native proteins NF-κB and PI3K. Nevertheless, native ligand-protein p38 MAP-kinases cannot be bound by complex compounds like quercetin, rutin, kaempferol, and (-)-epicatechin.

Conclusions: The research offers proof for considering the flavonoid compound in M. champaca as a beneficial ligand complex throughout the treatment and prevention of inflammatory diseases. Further in vitro and in vivo studies could prove its therapeutic potential.

Keywords: anti-inflammatory candidate; ethnopharmacological study; Magnolia champaca; molecular docking.

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Resumen

Contexto: Magnolia champaca (L.) Baill. ex Pierre ha sido utilizado tradicionalmente por la cultura para prevenir y curar enfermedades inflamatorias.

Objetivos: Determinar el beneficio de M. champaca en la comunidad local, especialmente en el tratamiento de la tuberculosis, e investigar la potencia del contenido de flavonoides de M. champaca como agente antiinflamatorio mediante análisis in silico.

Métodos: Se realizó una encuesta etnobotánica mediante entrevistas estructuradas y respuestas en el distrito de Pamekasan. La identificación de flavonoides en plantas seleccionadas se realizó a partir de la literatura. Luego, quercetina, (-) – epicatequina y kaempferol se acoplaron a proteínas dianas que incluían ciclooxigenasa-2 (COX-2), proteína quinasas activadas por mitógenos (p38 MAPK), factor nuclear kappa B (NF-κB) y fosfoinositida 3. quinasas (PI3k). Se consideró que la capacidad de los compuestos complejos dependía de la unión de energía y la capacidad de unir ligando nativo a proteínas.

Resultados: M. champaca exhibió el valor de RFI más alto, indicando que esta planta se usa principalmente para tratar síntomas de tuberculosis en la comunidad local. Los compuestos de quercetina y (-)-epicatequina solo pueden unirse a un ligando nativo COX-2, NAG. Los compuestos quercetina, rutina, kaempferol y (-)-epicatequina pueden unirse a las proteínas nativas NF-κB y PI3K. Sin embargo, las MAP-quinasas p38 ligando-proteína nativas no pueden unirse a compuestos complejos como quercetina, rutina, kaempferol y (-)-epicatequina.

Conclusiones: La investigación ofrece pruebas para considerar el compuesto flavonoide de M. champaca como un complejo ligando beneficioso en el tratamiento y prevención de enfermedades inflamatorias. Otros estudios in vitro e in vivo podrían demostrar su potencial terapéutico.

Palabras Clave: acoplamiento molecular; candidato antiinflamatorio; estudio etnofarmacológico; Magnolia champaca.

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Citation Format: Maghfiroh K, Widyarti S, Batoro J, Sumitro SB (2021) Ethnopharmacological study of flavonoid compounds in Magnolia champaca (L.) Baill. ex Pierre as anti-inflammatory agents by molecular docking. J Pharm Pharmacogn Res 9(5): 584–597.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)