Gender differences in biochemical markers and oxidative stress of rats after 28 days oral exposure to a mixture used for weight loss containing p-synephrine, ephedrine, salicin, and caffeine

ABSTRACT The association of p-synephrine, ephedrine, salicin, and caffeine in dietary supplements and weight loss products is very common worldwide, even though ephedrine has been prohibited in many countries. The aim of this study was to evaluate a 28-day oral exposure toxicity profile of p-synephrine, ephedrine, salicin, and caffeine mixture (10:4:6:80 w/w respectively) in male and female Wistar rats. Body weight and signs of toxicity, morbidity, and mortality were observed daily. After 28 days, animals were euthanized and blood collected for hematological, biochemical, and oxidative stress evaluation. No clinical signs of toxicity, significant weight loss or deaths occurred, nor were there any significant alterations in hematological parameters. Biochemical and oxidative stress biomarkers showed lipid peroxidation, and hepatic and renal damage (p < 0.05; ANOVA/Bonferroni) in male rats (100 and 150 mg/kg) and a reduction (p < 0.05; ANOVA/Bonferroni) in glutathione (GSH) levels in all male groups. Female groups displayed no indications of oxidative stress or biochemical alterations. The different toxicity profile displayed by male and female rats suggests a hormonal influence on mixture effects. Results demonstrated that the tested mixture can alter oxidative status and promote renal and hepatic damages.

RESUMO A associação de p-sinefrina, efedrina, salicina, e cafeína em suplementos alimentares e produtos para perda de peso é muito utilizada em todo o mundo, embora a efedrina tenha sido proibida em muitos países. O objetivo deste estudo foi avaliar o perfil de toxicidade à exposição oral de 28 dias à associação de p-sinefrina, efedrina, salicina e cafeína (na proporção de 10:4:6:80 m/m respectivamente) em ratos Wistar machos e fêmeas. Diariamente, os animais foram observados quanto ao peso corporal, sinais de toxicidade, morbidade e mortalidade. Após 28 dias, os animais foram sacrificados e o sangue coletado para avaliações hematológicas, bioquímicas e de estresse oxidativo. Não se observaram sinais clínicos de toxicidade, tampouco perda significativa de peso, mortes, ou quaisquer alterações significativas nos parâmetros hematológicos. Biomarcadores do estresse oxidativo e bioquímicos mostraram peroxidação lipídica, danos renais e hepáticos (p < 0,05; ANOVA/Bonferroni) em ratos machos (100 e 150 mg/kg) e a redução (p < 0,05; ANOVA/Bonferroni) nos níveis de glutationa reduzida (GSH) em todos os grupos de machos tratados. Nas fêmeas, não houve indícios de estresse oxidativo, nem alterações bioquímicas. O diferente perfil de toxicidade entre os gêneros sugere influência hormonal nos efeitos de mistura administrada. A associação testada pode alterar o estado oxidativo e promover danos renais e hepáticos.

Chemical constituents and pharmacological profile of Gunnera manicata L. extracts

Gunnera perpensa L. (Gunneraceae) is a native South African plant widely used in traditional medicine as an antibacterial and antifungal. In southern Brazil there is the native species called Gunnera manicata L. that also belongs to the Gunneraceae. Nevertheless, there is no information about chemical and pharmacological properties of South American Gunnera species. Therefore this study aimed at assessing the phytochemical and pharmacological profiles of aqueous and methanol Brazilian G. manicata extracts. The results showed that antimicrobial activity in an agar diffusion assay was effective against Staphylococcus aureus and Candida albicans . Phenolic compounds were investigated by liquid chromatography coupled with a tandem mass spectrometer (LC-MS/MS) and all extracts presented gallic acid and only the methanol extract obtained from the leaves exhibited hyperoside. Rutin, quercetin and chlorogenic acid were not found in the samples analysed. Total phenolic content was higher in methanol extract and total flavonoid content was low in all extracts. Antioxidant activity was evaluated by the 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl (DPPH) radical test, and all samples presented good to moderate antioxidant activity. These results encourage complementary studies on the chemical composition of the plant extracts focusing on isolation and structure elucidation of their active compounds.

Gunnera perpensa L. (Gunneraceae) é uma planta nativa do sul da África utilizada na medicina tradicional como antibiótico e antifúngico. Gunnera manicata L. é uma planta nativa do sul do Brasil também da família Gunneraceae e, apesar disso, não há informações sobre suas propriedades químicas e farmacológicas. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o perfil fitoquímico e farmacológico dos extratos aquoso e metanólico de G. manicata. Os resultados do ensaio microbiológico de difusão em ágar demonstraram que os extratos testados foram ativos contra Staphylococcus aureus e Candida albicans. A presença de compostos fenólicos foi investigada pela técnica de Cromatografia Líquida acoplada a espectrômetro de massas em Tandem (CL-EM/EM). Em todas as amostras analisadas verificou-se a presença de ácido gálico e somente o extrato metanólico das folhas apresentou hiperosídeo. Rutina, quercetina e ácido clorogênico não foram encontrados. O conteúdo total de compostos fenólicos foi maior nos extratos metanólicos e o conteúdo de flavonóides totais foi baixo em todos os extratos. A atividade antioxidante foi avaliada pelo teste da atividade do radical 2,2-diphenyl-1-picril-hidrazil (DPPH) e todas as amostras apresentaram boa a moderada atividade antioxidante. Esses resultados encorajam estudos complementares da composição química dos extratos com foco no isolamento e na elucidação estrutural dos compostos ativos.

Physical profile of counterfeit tablets Viagra® and Cialis®

The profile of tablets containing an active pharmacological ingredient can be obtained using different sets of properties, including physical and chemical aspects. The first measurements carried out on tablets are the physical characteristics also called post-tabletting batch (post-TB) characteristics. These data may be valuable to assist in the detection of pharmaceutical product forgery and may also be used in a forensic intelligence perspective when inserted into databases. This work is focused on the physical characteristics of Cialis® and Viagra® tablets seized by the Brazilian Federal Police in the Rio Grande do Sul state. Using the F-test (ANOVA), all samples of counterfeit Viagra® (n = 28) and Cialis® (n = 40) were well distinguished from authentic samples by the following post-TB characteristics: length (major and minor), thickness, and mass. Using the exploratory statistical technique of Hierarchical Cluster Analysis (HCA), tablets with similar physical profiles were grouped. This result may indicate a common illicit production. We observed the validity of using post-TB properties to generate - in a fast and reliable manner and with no sample preparation - a technological profile that joins itself to the other analytical methods assisting in routine forensic detection of counterfeit Viagra® and Cialis®.

Perfil para medicamentos na forma farmacêutica comprimidos contendo uma substância ativa pode ser obtido usando diferentes conjuntos de propriedades, incluindo aspectos físicos e químicos. As primeiras medições realizadas em comprimidos são de características físicas, também chamadas características pós-compressão. Tais dados podem ser valiosos para auxiliar na detecção de falsificações de medicamentos e ser utilizados em uma perspectiva de inteligência forense, quando inseridos em bancos de dados. Este trabalho está focado nas características físicas dos comprimidos de Cialis® e Viagra® apreendidos pela Polícia Federal no Estado brasileiro do Rio Grande do Sul. Com o emprego do Teste de Fisher (ANOVA), todas as amostras falsificadas de Viagra® (n = 28) e de Cialis® (n = 40) foram diferenciadas das amostras autênticas pelas seguintes características pós-compressão: comprimento (maior e menor), espessura e massa. Utilizando-se a Análise Hierárquica de Cluster (AHC), os comprimidos com perfis físicos semelhantes foram agrupados, o que pode indicar uma produção ilícita em comum. Observou-se a validade da utilização das características pós-compressão para gerar, de um modo rápido, confiável e sem preparo de amostra, um perfil tecnológico que se una aos demais métodos analíticos utilizados na rotina forense de detecção de falsificações de Cialis® e de Viagra®.

Evaluation of anti-estrogenic or estrogenic activities of aqueous root extracts of Gunnera manicata L / Avaliação das atividades anti-estrogênicos ou estrogênica de raiz aquosa extraida de Gunnera manicata L

Gunnera perpensa (Gunneraceae) is an African plant widely used in traditional medicine. This species is known for its activity involving the female reproductive system, such as inducing or increasing labor, treating female infertility, expelling the placenta and/or preventing post-partum hemorrhage. These properties are probably due to (z)-venusol, a majoritary compound, and its action in conjunction with substances in the whole extract and other natural products. In southern Brazil, a native species Gunnera manicata L. that also belongs to Gunneraceae can be found. In spite of the traditional use of G. perpensa, there is no pharmacological and phytochemical information regarding the South American Gunnera species. Therefore, the aim of this study was to investigate the activity of Brazilian G. manicata aqueous extracts on the reproductive system of immature female Wistar rats through a uterotrophic assay and to verify the presence of (z)-venusol by liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Data were analyzed by analysis of variance (ANOVA) and Bonferroni´s post-hoc test (p< 0.01). Results obtained shown that G. manicata extracts did not present in vivo anti or estrogenic activity. Furthermore, (z)-venusol compound was not found. This study represents the first preliminary screening done on the South American G. manicata species.

Gunnera perpensa (Gunneraceae) é uma planta de origem africana extensamente utilizada na medicina tradicional do país. Esta espécie é conhecida por suas atividades no sistema reprodutor feminino, como indução ou aumento do trabalho de parto, tratamento da infertilidade em mulheres, expulsão da placenta e/ou impedimento de hemorragia pós-parto. Tais atividades devem-se, provavelmente, ao sinergismo existente entre o (z)-venusol, composto majoritário, e outros compostos presentes na planta. No sul do Brasil, encontra-se uma espécie nativa, Gunnera manicata L., pertencente à família Gunneraceae. Apesar do uso tradicional de G. perpensa, não há informações farmacológicas e fitoquímicas a respeito da espécie sul Americana de Gunnera. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar a atividade de extratos aquosos da espécie brasileira G. manicata no sistema reprodutor de ratas Wistar imaturas através de ensaio uterotrófico e verificar a presença do composto (z)-venusol utilizando-se cromatografia líquida acoplada a espectrômetro de massas em tandem (CL-EM/EM). Para a análise estatística, utilizou-se ANOVA/Bonferroni (p<0,01). Os resultados obtidos demonstraram que os extratos de G. manicata testados não apresentaram atividade anti ou estrogênica in vivo. Na análise química não foi verificada a presença do composto (z)-venusol. Este estudo representa o primeiro screening realizado com a espécie sul-americana G. manicata.

Study of acute toxicity and investigation of the presence of β-N-methylamino-L-alanine in the Gunnera manicata L. a species native to Southern Brazil / Estudo da toxicidade aguda e investigação da presença de β -N-metilamino-L-alanina no manicata Gunnera L. uma espécie nativa sul do Brasil

Gunnera (Gunneraceae) forms a complex association with the cyanobacterium Nostoc puctiforme L. Gunnera-Nostoc symbiosis is the only one reported involving a flowering plant, and results in the formation of the neurotoxic amino acid β-N-methylamino-L-alanine (BMAA). The species Gunnera manicata L., for which phytochemical, pharmacological and toxicological studies are lacking, is found in Southern Brazil. Therefore, acute toxicity and the presence of neurotoxic amino acid were investigated in aqueous extracts of G. manicata. The acute toxicity test was conducted by administering aqueous root extract of G. manicata at a concentration of 2000 mg/kg in a single dose orally to Wistar rats. Lethality was monitored daily for 14 days after treatment. The relative mass of organs was analyzed by one-way ANOVA and macroscopic changes were investigated. The analysis of BMAA, a procedure performed by GC/MS, involved a preliminary derivatization step. The ESI-MS/MS analysis was done by direct infusion. The present study demonstrated absence of neurotoxin in the samples of G. manicata analyzed and absence of acute toxicity in aqueous root extracts. These data confirm that extracts from the roots of G. manicata have a high margin of drug safety.

Gunnera (Gunneraceae) forma uma complexa associação com a cianobactéria Nostoc puctiforme L. A simbiose Gunnera-Nostoc é a única relatada envolvendo uma angiosperma e, em decorrência desta, ocorre a formação da neurotoxina β-N-metilamino-L-alanina (BMAA). No sul do Brasil, encontra-se a espécie G. manicata L., da qual não constam, na literatura científica, estudos fitoquímicos, farmacológicos e toxicológicos. Assim, o presente estudo avaliou a toxicidade aguda e a presença da neurotoxina BMAA em extratos aquosos de G. manicata. O ensaio de toxicidade aguda foi realizado com extrato aquoso das raízes de G. manicata na concentração de 2000 mg/kg, administrado em dose única via oral em ratos Wistar. Letalidade foi observada diariamente durante 14 dias pós-tratamento. Após a eutanásia, a massa relativa dos órgãos foi analisada por ANOVA de uma via e investigou-se a presença de alterações macroscópicas. A análise do BMAA por CG/EM envolveu uma etapa preliminar de derivatização, já a análise por ESI-EM/EM foi realizada por infusão direta. O presente estudo demonstrou a ausência da neurotoxina nas amostras de G. manicata analisadas bem como a ausência de toxicidade aguda no extrato aquoso das raízes. Esses dados demonstram alta margem de segurança dos extratos testados.