In silico study of phenolic compounds isolated from Inga laurina
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v11i2.25592Keywords:
Inga laurina; Phenolic compounds; Biological activity.Abstract
Inga laurina Willd, belongs to the Fabaceae family, popularly used against fungal infections, several flavonic compounds have already been isolated from all its parts, but there are few studies that evaluate the pharmacokinetic, toxicological properties and their biological activities of these, due to this, this This article aims to evaluate such properties of flavonic compounds isolated from Inga laurina leaves. ChemSketch software, PreADMET, PASS online and Mcule databases were used. The results showed that Gallocatechin-(4α-8)-4-O-methylgallocatechin, Gallocatechin-(2®0®7,4®8)-4-O-methyl-gallocatechin, Gallocatechin-3-O-galoyl-2-O-7,4(8)-4-O-methylgallocatechin, Myricetin-O-(O-galoyl)-hexoside, Myricetin-3-O-galactoside, Myricetin-galoyl-rhamnoside, Quercetin-3-O-(2-galoyl)-rhamnoside, Myricetin-3-O-acetyl-rhamnoside, Myricetin-3-O-rhamnose-3-O-rhamnoside, (Epi)gallocatechin-3-O-(3,5-O-dimethyl)-gallate, and 4-methyl-(epi)gallocatechin-3-O-)-gallate, none of these substances follow the Lipinski rules, they showed strong hydrophilicity, which may occur due to high degrees of acceptors and low degrees of hydrogen donors, all of which have a polar surface area greater than 140 A² and low logP, this is still correlated with low intestinal absorption and low permeability for Caco2 and MDCK cells, which corroborate their low oral bioavailability. The compounds showed greater toxicity in more complex organisms (Medaka and Minnow fish), but in simpler organisms they did not show toxicity (algae and Daphnia). All substances have strong antioxidant activity, are free radical scavengers, chemopreventive, anticarcinogenic and antineoplastic, this activity may be correlated with the reduction of reactive oxygen species, preventing them from causing DNA damage and, consequently, carcinogenesis. The substances seem to be promising for anticancer activity, and studies are needed to elucidate the mechanism of action of these substances.
References
Ajay, A., Bermis, G.W. & Murkco, M.A. (1999). Designing libraries with CNS activity. J Med Chem, 42, 4942-4951.
Alves, N. C. (2015). Penetração de ativos na pele: revisão bibliográfica. Amazônia: science & health, 3(4), 36-43.
Ames, B. N., Mccann, J. & Yamasaki, E. (1975). Methods for detecting carcinogens and mutagens with the Salmonella/Mammalian-microsome mutagenicity test. Mutation Research(31), 347-364.
Antoun, M. D., Ramos, Z., Vazques, J., Oquendo, I., Proctor, G. R., Gerena, L. & Franzblau. S. G. (2001). Evaluation of the Flora of Puerto Rico for in vitro Antiplasmodial and Antimycobacterial Activities. Phytotherapy Research, 15, 638-642.
Azevedo, A. de O., Campos, J. J., de Souza, G. G., de Carvalho Veloso, C., Duarte, I. D. G., Braga, F. C., & Perez, A. de C. (2015). Antinociceptive and anti-inflammatory effects of myricetin 3-O-β-galactoside isolated from Davilla elliptica: involvement of the nitrergic system. Journal of natural medicines, 69(4), 487-493.
Balimane, P. V. & Chong, S. (2005). Cell culture-based models for intestinal permeability: a critique. Drug Discovery Today, 10 (5), 335-343.
Barreiros, A. L B.S. de, David, J. M, David, J. P. & Queiroz, L. P. (2000). New proantocianidine of type A2 and flavonoids from leaves of Dioclea lasiophylla. Chemical Society 2, 65.
Braz, C. D. L., Figueiredo, T. P. D., Barroso, S. C. C., & Reis, A. M. M. (2018). Medicamentos com atividade sobre o citocromo P450 utilizados por idosos em domicílio. Rev Med Minas Gerais, 28, 1-9.
Bentes, H. M. M. (2016). Desenho De Fármacos Assistido Por Computador: Aplicação À Permeação Através Da Barreira Hematoencefálica. Dissertação de Mestrado, Coimbra, Portugal. Disponível em: http://hdl.handle.net/10316/48311.
Chen, E. C., Broccatelli, F., Plise, E., Chen, B., Liu, L., Cheong, J., Zhang, S., Jorski, J., Gaffney, K., Umemoto, K. K. & Salphati. (2018). Evaluating the Utility of Canine Mdr1 Knockout Madin-Darby Canine Kidney I Cells in Permeability Screening and Efflux Substrate Determination. Mol Pharm, 5 (11), 5103-5113.
Costa, C. R., Olivi, P., Botta, C. M. R. & Espindola, E. L. G. (2008). A toxicidade em ambientes aquáticos: discussão e métodos de avaliação. Quim Nova. 3(7), 1820-1830.
Dezani, A. B. (2017). Avaliação dos mecanismos envolvidos na permeabilidade de fármacos antirretrovirais por meio dos modelos ex vivo (células de Franz) e in vitro (PAMPA). Tese de Doutorado, Universidade de São Paulo, São Paulo, São Paulo, Brasil. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9139/tde-24042017-144959/en.php
Dornas, W. C., Oliveira, T. T., Rodrigues-Das-Dores, R. G., Santos, A. F., Nagem, T. J. (2007). Flavonóides:potencial terapêutico no estress oxidativo. Revista de Ciências Farmacêuticas Básica e Aplicada, 28 (3), 241-249.
Farabegoli, F., Barbi, C., Lambertini, E., & Piva, R. (2007). (−)-Epigallocatechin-3-gallate downregulates estrogen receptor alpha function in MCF-7 breast carcinoma cells. Cancer detection and prevention, 31(6), 499-504.
Ferreira, E. P. dos R. (2017). Planejamento e avaliação in sílica de análogos de lapachol em enzima alvo de Leishmania (Leishmania) amazonensis. Dissertação de Mestrado em Ciências Farmacêuticas. Universidade Federal do Pará, Belém, Pará, Brasil. Disponível em: http://repositorio.ufpa.br:8080/jspui/handle/2011/10728.
Filimonov, D. A., Poroikov, V. V., Karaicheva, E. I., Kazarian, R. K., Budunova, A. P. & Mikhailovskii, E. M. (1995). The Computerized Prediction of the spectrum of Biological Activity of Chemical Compounds by their structural formula: the PASS system: Prediction of activity Spectra for substance. Eksp Klin Farmakol; 58 (2), 56-62.
Friedman, M. (2007). Overview of antibacterial, antitoxin, antiviral, and antifungal activities of tea flavonoids and teas. Molecular nutrition & food research, 51(1), 116-134.
Furtado, F. B. (2014). Estudo químico, análise do óleo essencial e atividades biológicas de Inga laurina (Sw.) Willd. Dissertação de Mestrado, Universidade de Uberlândia, Uberlândia, Uberlândia, São Paulo, Brasil. Disponível em: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/17408.
Furtado, F. F., Aquino, F. J. T., Nascimento, E. A., Martins, C. M., Morais. S. A. L, Chang, R., Cunha, L. C. S, Leandro, Martins, C. H. G. Martins, M. M, Silva, C. V. & Machado, F. C. (2014). Oliveira, A. Seasonal Variation of the Chemical Composition and Antimicrobial and Cytotoxic Activities of the Essential Oils from Inga laurina (Sw.) Willd. Molecules, 19, 4560-4577.
Garcia, F.C.P. & Bonadeu, F. (2020). Inga in Flora do Brasil. Jardim Botânico do Rio de Janeiro. Recuperado em 29 de outubro de 2021 de: http://floradobrasil.jbrj.gov.br/reflora/floradobrasil/FB23007.
Guerra, L. R. (2016). Avaliação da capacidade preditiva de carcinogenicidade e mutagenicidade de modelos in silico gratuitos para compostos orgânicos voláteis. Ciências e Biotecnologia. Dissertação de Doutorado, Universidade Federal Fluminense, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil. Disponível em: https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=3611788.
Guilhermino, L., Diamantino, T., Silva, M. C. & Soares, A. M. V. M. (2000). Acute toicity test with Daphnia magna: Na alternative to mammals in the Prescreening of Chemical Toxicity? Ecotoxicol Environ Saf, 46 (3), 357-362.
Hayder, N., Bouhlel, I., Skandrani, I., Kadri, M., Steiman, R., Guiraud, P., Mariotte, A.-M., Ghedira, K., Franca, M.-G. & Ghedira, L. (2008). In vitro antioxidant and antigenotoxic potentials of myricetin-3-o-galactoside and myricetin-3-o-rhamnoside from Myrtus communis: modulation of expression of genes involved in cell defence system using cDNA microarray. Toxicology in vitro, 22(3), 567-581.
Herni, K., Subarnas, A., Diantini, A., & Iskandar, Y. (2021). Cytotoxicity of Quercetin and Quercetin-3-O-rhamnoside of Etlingera elatior (Jack) RM Sm. leaves against HeLa Cervical Cancer Cells. Journal of Applied Pharmaceutical Science, 11(05), 085-090.
Horta, S. S. D. (2018). Interações medicamento-alimento: caracterização do conhecimento dos profissionais de saúde. Tese de Doutorado. Instituto Politécnico de Lisboa, Lisboa. Portugal. Disponível em: http://hdl.handle.net/10400.21/9338.
Irvine, J. D., Takahashi, L., Lockhart, K., Cheong, J., Tolan, J. W., Selick, H. E., & Grove, R. (1998). MDCK (Madin−Darby Canine Kidney) Cells: A Tool for Membrane Permeability Screening. Journal of Pharmaceutical Sciences, 88 (1), 28-33.
Kozikowski, A. P., Tückmantel, W., Böttcher, G., & Romanczyk, L. J. (2003). Studies in Polyphenol Chemistry and Bioactivity. 4.1 Synthesis of Trimeric, Tetrameric, Pentameric, and Higher Oligomeric Epicatechin-Derived Procyanidins Having All-4β, 8-Interflavan Connectivity and Their Inhibition of Cancer Cell Growth through Cell Cycle Arrest1. The Journal of organic chemistry, 68(5), 1641-1658.
Kuo, P. L. (2005). Myricetin inhibits the induction of anti-Fas IgM-, tumor necrosis factor-α-and interleukin-1β-mediated apoptosis by Fas pathway inhibition in human osteoblastic cell line MG-63. Life sciences, 77(23), 2964-2976.
Kuo, P. L., Hsu, Y. L., Lin, T. C., & Lin, C. C. (2005). The antiproliferative activity of prodelphinidin B-2 3′-O-gallate from green tea leaf is through cell cycle arrest and Fas-mediated apoptotic pathway in A549 cells. Food and chemical toxicology, 43(2), 315-323.
Lee, K. W., Lee, H. J., Surh, Y. J. & Lee, C. Y. (2003). Vitamin C and Cancer: Chemoprevention Reappraisal. Am J Clin Nutri, 78, 1074-1078.
Lima, N. M., Santos, V. N. C. & Porta, L. (2018). Quimiodiversidade, bioatividade e quimiossistemática do gênero Inga (Fabaceae): uma breve revisão. Revista Virtual Química, 10, 459-473.
Lipinski, C. A. (2004). Lead-and drug-like compounds: the rule of five revolution. Drug Discov Today Technol, 1 (4), 337-341.
Lokvam, J., Clausen, T. P., Grapov, D., Coley, P. D. & Kursar, T. A. (2007). Galloyl Depsides of Tyrosine from Young Leaves of Inga laurina. Journal of Natural Products, 70, 134-136.
Lopes, A. A., Oliveira, A. M., & Prado, C. B. (2002). Principais genes que participam da formação de tumores. Revista de biologia e ciências da terra, 2(2).
Martins, C. M. (2017). Prospecção fitoquímica e caracterização dos compostos bioativos de Inga laurina (Sw.) Willd (Fabaceae). Tese de Doutorado, Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, São Paulo, Brasil. Disponível em: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/19563
Martins, C. de M., de Morais, S. A., Martins, M. M., Cunha, L. C., da Silva, C. V., Teixeira, T. L., Santiago, M. B., Aquino, F. J. T. de, Nascimento, E. A., Chang, R., Martins, C. H. G. & Oliveira, A. de. (2020). Antifungal and cytotoxicity activities and new proanthocyanidins isolated from the barks of Inga laurina (Sw.) Willd. Phytochemistry Letters, 40, 109-120.
Martins, D. F. B. (2015). Efeitos dos fármacos enquanto xenobióticos presentes no ambiente aquático ao nível das alterações tecidulares reportadas em peixes por vários estudos de toxicologia ambiental. Dissertação de Mestrado. Universidade Fernando Pessoa, Porto, Portugal. Disponível em: http://hdl.handle.net/10284/5330.
Martins, J. (2019). Estudos de metabolismo e inibição enzimática in vitro de moléculas hidrofóbicas: avaliação de um produto natural e um complexo de rutênio. Tese de Doutorado, Universidade de São Paulo, São Paulo, São Paulo, Brasil. Disponível em: https://doi.org/10.11606/T.60.2019.tde-20092021-194834.
Matsuda, M., Rambert, J., Malvy, D., Lejoly-Boisseau, H., Daulouede, S., Thiolat, D., Coves, S., Vincendeau, P. & Mossalayi, M. D. (2004). Quercetin induces apoptosis of Trypanosoma brucei gambiense and decreases the proinflammatory response of human macrophages. Antimicrobial agents and chemotherapy, 48(3), 924-929.
Milton, K. & Jeness, R. (1987). Ascorbic acid contente of neotropical planta parts avaliable to wild monkeys and bats. Experientia, 43, 339-342.
Mochiutti, E., Carvalho, A. L. S., Nascimento, A. E. S., Brasil, D. S. B. & Martelli, C. (2019, julho). Estudo in silico do potencial farmacológico do óleo essencial dos componentes majoritários do cipó d’alho (adenocalymma alliaceum). Anais do Congresso Brasileiro de Engenharia Química em Iniciação Cientifica. Uberlândia, Minas Gerais, Brasil, 1.
Mutoh, M., Takahashi, M., Fukuda, K., Matsushima-Hibiya, Y., Mutoh, H., Sugimura, T., & Wakabayashi, K. (2000). Suppression of cyclooxygenase-2 promoter-dependent transcriptional activity in colon cancer cells by chemopreventive agents with a resorcin-type structure. Carcinogenesis, 21(5), 959-963.
Possette, R. F. D. S. & Rodrigues, W. A. (2010). O gênero Inga Mill. (Leguminosae - Mimosoideae) no estado do Paraná, Brasil. Acta Botanica Brasilica, 24, 354-368.
Rao, B. V., Ramanjaneyulu, K., Rambabu, T. & Devi, C. B. T. S. (2011). Synthesis and antioxidant activity of Galloyltyrosine, derivatives from young leaves of Inga laurina. International Journal of Pharma and Bio Sciences, 2, 39-44.
Rabelo, R. L. (2018). Atividade antimicrobiana e antibiofilme de flavonois como agentes para aplicação endodôntica. Trabalho de Conclusão de Curso. Universidade Estadual Paulista, Araçatuba, São Paulo, Brasil. Disponível em: http://hdl.handle.net/11449/203978.
Raso, G. M., Meli, R., Di Carlo, G., Pacilio, M., & Di Carlo, R. (2001). Inhibition of inducible nitric oxide synthase and cyclooxygenase-2 expression by flavonoids in macrophage J774A. 1. Life sciences, 68(8), 921-931.
Rocha, G.V. (2015). Cálculos de Potenciais de Superfície para Análise de Drogabilidade. Dissertação (Mestrado em Biologia Computacional e Sistemas). Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil. Disponível em: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/26318.
Rodrigues, G. S., Avelino, J. A., Siqueira., A. L. N., Ramos, L. F. P & Santos, G. B. (2021). O Uso De Softwares Livres Em Aula Prática Sobre Filtros Moleculares De Biodisponibilidade Oral De Fármacos. Quim. Nova, 44 (8), 1036-1044.
Sá, P. G. S. de, Guimarães, A. L., Oliveira, A. P. de, Filho, J. A. de S., Fontana, A. P., Damasceno, P. K. F., Branco, C. R. C., Branco, A. & Almeida, J. R. G. da S. (2012). Fenóis totais, flavonoides totais e atividade antioxidante de Selaginella convoluta (Arn.) Spring (Selaginellaceae). Rev Ciên Farm Básica Apli, 33 (4), 561-566.
Santos, R. da. C. dos, Daniel, I. C., Próspero, D. F. A., & Costa, C. L. S. da. (2018). Modificação molecular incremental: análise de parâmetros físico-químicos, farmacocinéticos e toxicológicos in silico de fármacos inibidores seletivos da recaptação de serotonina (ISRSs). Boletim Informativo Geum, 9 (2), 31-38.
Silva, C da. (2021). Atividade antioxidante e citotóxica do extrato e frações das folhas de Syzygium malaccense em células de melanoma cutâneo. Dissertação de Mestrado. Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Pato Branco, Paraná, Brasil. Disponível em: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/26506.
Silva, E. M., Souza, J. N. S., Rogez, H.; Rees, J. F., Larondelle, Y. (2007). Antioxidant activities and polyphenolic contents of fifteen selected plant species from the Amazonian region. Food Chemistry, Barking, 101, 1012-1018.
Silva, F. C. da. (2015). Desenvolvimento de modelos de QSAR para identificação de substratos e inibidores de CYP3A4. Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Goiás, Goiânia, Goiás, Brasil. Disponível em: http://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/5266.
Sousa, J. D. S. D., Bastos, M. D. N. D. C & Gurgel, E. S. C. (2011). O gênero Inga (Leguminosae-Mimosoideae) na Província Petrolífera de Urucu, Coari, Amazonas, Brasil. Rodriguésia(62), 283-297.
Tlili, H., Marino, A., Ginestra, G., Cacciola, F., Mondello, L., Miceli, N., Taviano, M. F., Najjaa, H. & Nostro, A. (2019). Polyphenolic profile, antibacterial activity and brine shrimp toxicity of leaf extracts from six Tunisian spontaneous species. Natural product research, 35(6), 1057-1063.
Ushirobira, T. M. A. (2003). Estudo químico, avaliação microbiológica e toxicológica pré-clínica (aguda e subcrônica) de extratos de sementes de Paullinia cupana HBK var. sorbilis (Mart.) Duche (GUARANÁ). Disponível em: https://pesquisa.bvsalud.org/portal/resource/pt/lil-444422.
Vasconcelos, D. N. (2019). Estudo e aplicação de sondas moleculares baseadas em dicroísmo circular induzido para determinação de sítios de ligação em albumina e caracterização de agregados amilóides. Tese de doutorado. Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho, Bauru., São Paulo, Brasil. Disponível em: http://hdl.handle.net/11449/181077.
Veber. D. F., Johnson, S. R., Cheng, H.-Y., Smith, B. R., Ward, K. W. & Kopple, K. D. (2002). Molecular properties that influence the oral bioavailability of drug candidates. Journal of Medicinal Chemistry, 45 (12), 2615-2623.
Verruck, S., Prudencio, E. S. & Silveira, S. M. da. (2018). Compostos Bioativos Com Capacidade Antioxidante E Antimicrobiana Em Frutas. Revista CSBEA, 4 (1), 111-124.
Vilar, J. A. (2021). Desenvolvimento galénico teórico de uma emulsão cutânea óleo em água contendo Artemisia campestris L.Dissertação (Mestrado em Tecnologia do Medicamento e de Produtos da Saúde). Escola Superior de Saúde do Instituto Politécnico do Porto, Cidade do Porto, Portugal. Disponível em: http://hdl.handle.net/10400.22/17542.
Vivot, E., Munoz, J. D., Cruanes, M. D., Cruanes, M. J., Tapia, A., Hirschmann, G. S., Martinez, E., Disapio, O. & Gattuso, M., Zacchino. (2001). S. Inhibitory activity of xanthine-oxidase and superoxide scavenger properties of Inga verna subsp affinis. Its morphological and micrographic characteristics. Journal of Ethnopharmacology, 76(1), 65-71.
Vrijsen, R., Everaert, L., & Boeyé, A. (1988). Antiviral activity of flavones and potentiation by ascorbate. Journal of General Virology, 69(7), 1749-1751.
Waterbeemd, H. V. de & Gifford, E. (2003). ADMET in silico modelling: towards prediction paradise?. Nature reviews Drug discovery, 2(3), 192-204.
Yazdanian, M., Glynn, S.L., Wright, J. L. & Hawi, A. (1998). Correlating partitioning and Caco-2 cell permeability of structurally diverse small molecular weight compounds. Pharm Res, 15 (9), 1490-1494.
Yee, S. (1997). In vitro permeability across Caco-2 cells (colonic) can predict in vivo (small intestinal) absorption in man – fact or myth. Pharm Res, 14 (6), 763-766.
Zhang, C., Ma, Y., Zhao, Y., Hong, Y., Cai, S., & Pang, M. (2017). Phenolic composition, antioxidant and pancreatic lipase inhibitory activities of Chinese sumac (Rhus chinensis Mill.) fruits extracted by different solvents and interaction between myricetin‐3‐O‐rhamnoside and quercetin‐3‐O‐rhamnoside. International Journal of Food Science & Technology, 53(4), 1045-1053.
Zucker, E. (1985). Hazard Evaluation Division Standard Evaluation Procedure: Acute toxicity test for freshwater Fish. Washington, USA: USEPA. Disponível de: https://ntrl.ntis.gov/NTRL/dashboard/searchResults/titleDetail/PB86129277.xhtml.
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