Antidiarrheal activity of extracts from Maytenus gonoclada and inhibition of Dengue virus by lupeol

ABSTRACT Diarrhea is an infectious disease caused by bacterial, virus, or protozoan, and dengue is caused by virus, included among the neglected diseases in several underdeveloped and developing countries, with an urgent demand for new drugs. Considering the antidiarrheal potential of species of Maytenus genus, a phytochemical investigation followed by antibacterial activity test with extracts of branches and heartwood and bark of roots from Maytenus gonoclada were conducted. Moreover, due the frequency of isolation of lupeol from Maytenus genus the antiviral activity against Dengue virus and cytotoxicity of lupeol and its complex with β-cyclodextrins were also tested. The results indicated the bioactivity of ethyl acetate extract from branches and ethanol extract from heartwood of roots of M. gonoclada against diarrheagenic bacteria. The lupeol showed potent activity against Dengue virus and low cytotoxicity in LLC-MK2 cells, but its complex with β-cyclodextrin was inactive. Considering the importance of novel and selective antiviral drug candidates the results seem to be promising.

Antioxidant and genotoxic properties of Maytenus dasyclada: a comparative study in relation to Maytenus reference species / Propriedades antioxidantes e genotóxicas de Maytenus dasyclada: um estudo comparativo em relação às espécies de referência de Maytenus

In these work the in vitro antioxidant activity and the in vivo genotoxicity of M. dasyclada was compared to the reference species M. aquifolium and M. ilicifolia. M. dasyclada showed in vitro antioxidant activity comparable to M. aquifolium but lower than M. ilicifolia, being that a inverse Pearson correlation between DPPH IC50 values and total phenolic content was detected (–0.932). The carbonyl content of M. dasyclada and M. aquifolium extracts promoted a similar increase in protein oxidation in vivo, while M. ilicifolia no altered the carbonyl levels. The comet assay demonstrated that the three analyzed species promoted a low and similar level of genotoxicity; which is compatible with DNA damage induced by other medicinal plants and is partially recovered by a co-treatment with vitamin C. The data showed M. dasyclada as antioxidant activity in vitro, and that its genotoxic and pro-oxidant effects in vivo are comparable to the Maytenus reference species.

No presente trabalho a atividade antioxidante in vitro e a genotoxicidade in vivo de M. dasyclada foi comparada com as espécies de referência M.aquifolium e M. ilicifolia. M. dasyclada mostrou atividade antioxidante in vitro comparável a de M. aquifolium mas inferior a M. ilicifolia, sendo que foi detectada uma correlação de Pearson inversa entre os valores de IC50 por DPPH e o conteúdo fenólico total (–0,932). Em relação ao teor de carbonila, os extratos de M. dasyclada e M. aquifolium promoveram um aumento semelhante na oxidação das proteínas in vivo, ao passo que Maytenus ilicifolia não alterou os níveis de carbonila. O ensaio do cometa demonstrou que as três espécies analisadas promoveram um nível baixo e semelhante de genotoxicidade, o que é compatível com os danos no DNA induzidos por outras plantas medicinais e é parcialmente recuperada por um co-tratamento com a vitamina C. Os dados mostraram M. dasyclada com atividade antioxidante in vitro, e que os seus efeitos genotóxicos e pró-oxidantes in vivo são comparáveis às espécies de referência de Maytenus.

Development and physical evaluation of Maytenus ilicifolia effervescent granules using factorial design

The medicinal plant Maytenus ilicifolia is a commonly used phytomedicine for the treatment of gastritis. The high dose required and low density of these extracts make necessary a daily intake of several capsules, hindering adherence to the medication. The purpose of this work was to develop a suitable dosage form for the administration of Maytenus ilicifolia using effervescent granules. A 23 factorial design was used to study the physical characteristics of the granules (particle size distribution, repose angle, Carr index, scanning electron microscopy and disintegration time). Moisture stability was also determined. According to the experimental design, granule size is the most important factor in determining the flow characteristics of effervescent granules. In turn, the disintegration time is controlled by the content of sodium bicarbonate present in the effervescent mixture as well as the granule size. The stability of formulations when exposed to moisture is strongly influenced by the percentage of effervescent mixture present in the vegetal granules. Precautions in handling and storage should be taken to ensure the stability of these preparations. The effervescent granules produced from Maytenus ilicifolia met the pharmacopoeial quality parameters, with appropriate mechanical and physical characteristics and proved to be a promising vehicle for plant extracts.

A planta medicinal Maytenus ilicifolia é comumente empregada como fitoterápico no tratamento da gastrite. As elevadas doses requeridas e a baixa densidade dos extratos dessa planta levam à ingestão diária de várias cápsulas do medicamento, dificultando a adesão ao tratamento. A proposta desse trabalho foi desenvolver uma forma farmacêutica adequada para administração de Maytenus ilicifolia usando granulados efervescentes. Um desenho fatorial 23 foi empregado para estudar as características físicas dos granulados (distribuição dos tamanhos de partícula, ângulo de repouso, índice de Carr, microscopia eletrônica de varredura e tempo de desintegração). A higroscopicidade das preparações também foi estudada. De acordo com o desenho experimental, o tamanho de partícula é o fator mais importante para a determinação das características de fluxo dos granulados efervescentes. Em contrapartida, o tempo de desintegração é controlado pelo conteúdo de bicarbonato de sódio presente na mistura efervescente, assim como pelo tamanho do granulado. A estabilidade das formulações quando expostas à umidade é fortemente influenciada pelo percentual de mistura efervescente presente nos granulados. Precauções de manipulação e armazenamento devem ser tomadas para garantir a estabilidade dessas preparações. Os granulados efervescentes produzidos com Maytenus ilicifolia cumprem os requisitos farmacopeicos de qualidade, com adequadas características físicas e mecânicas, provando ser um veículo promissor para extratos vegetais.

Genetic diversity and conservation of native populations of Maytenus Ilicifolia Mart. ex Reiss / Diversidade genética de conservação em populações nativas de Maytenus ilicifolia Mart. ex Reiss

The aim of this work was to analyze genetic variability in 18 populations of Maytenus ilicifolia, and representatives of Maytenus aquifolia and Maytenus evonymoidis, collected in the states of Mato Grosso do Sul, Paraná, Santa Catarina and Rio Grande do Sul, using RAPD molecular markers. Considering total samples of the three species, 263 amplified fragments were identified, of which 72.2% showed to be polymorphous. The index of similarity (Jaccard coefficient) was on average 0.64 between M. ilicifolia and M. aquifolia; 0.47 between M. ilicifolia and M. evonymoidis; and 0.44 between M. aquifolia and M. evonymoidis. The analysis of groupings by the UPGMA algorithm allowed to clearly separate the three analyzed species. In determining the variability in M. ilicifolia, 222 bands were identified, on average 11.1 bands per primer, being 43.2% polymorphous. The index of similarity (Jaccard coefficient) in the bulks of each population in M. ilicifolia was, on average, 0.92 and the index of similarities among the populations was 0.83. The analysis of groupings with the UPGMA algorithm and the analysis of the main coordination (PCO), allowed the separation of the analyzed populations into three groups, the populations from the south of Rio Grande do Sul and the population from Mato Grosso do Sul standing out. A relation between the groupings found and the edaphoclimatic conditions of the collecting places was observed.

O objetivo deste trabalho foi analisar a variabilidade genética em dezoito populações de Maytenus ilicifolia, e representantes de Maytenus aquifolia e Maytenus evonymoidis, coletadas nos Estados do Mato Grosso do Sul, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul, utilizando marcadores moleculares RAPD. Considerados todos os representantes das três espécies, foram identificados 263 fragmentos amplificados, dos quais 72,2% mostraram-se polimórficos. O índice de similaridade (coeficiente de Jaccard) foi em média de 0,64 entre M. ilicifolia e M. aquifolia, de 0,47 entre M. ilicifolia e M. evonymoidis e de 0,44 entre M. aquifolia e M. evonymoidis. A análise de agrupamentos através do algoritmo UPGMA permitiu separar claramente as três espécies analisadas. Na determinação da variabilidade dentro de M. ilicifolia foram identificadas 222 bandas, em média de 11,1 bandas por primer, sendo 43,2% polimórficas. O índice de similaridade (coeficiente de Jaccard) dentro dos bulks de cada população em M. ilicifolia foi em média de 0,92, e índices de similaridade entre as populações de 0,83. A análise de agrupamentos através do algoritmo UPGMA e análise de coordenadas principais (PCO), permitiram separar as populações analisadas em três grupos, destacando as populações do sul do RS e a de MS das outras avaliadas. Foi observada uma relação entre os agrupamentos encontrados e as características edafoclimáticas dos locais de coleta.

Chemical variation of tannins and triterpenes in Brazilian populations of Maytenus ilicifolia Mart. Ex Reiss / Variabilidade química de taninos e triterpenos em diferentes populações naturais de Maytenus ilicifolia Mart. Ex Reiss

Maytenus ilicifolia and Maytenus aquifolia species are widely used as a cicatrisation agent, an anti-spasmodic, contraceptive, antiulcerogenic, diuretic and analgesic. Considering the importance of these species in popular medicine, this work is focused on the determination of the chemical content of tannins and the triterpenes friedelan-3-one, friedelan-3-ol and friedelin in 15 native populations of Maytenus ilicifolia distributed in the south and mind-west regions of Brazil. Correlation of the concentration of these compounds with the environmental parameters such as average annual temperature, climate, vegetation, geomorphology, latitude and altitude was determined using Pearson's coefficient. Results showed that average annual temperature and climate have significant effect on tannin content at a 95% confidence level. The highest tannin concentration was found in Ponta Porã population, and for the triterpenes investigated, a significant correlation between their concentrations with the environmental variables studied was not verified.

As espécies de Maytenus ilicifolia e Maytenus aquifolia são utilizadas como antiespasmódico, contraceptivo, antiulcerogênico, diurético, cicatrizante e analgésico. A ação antiulcerogênica dos extratos de Maytenus ilicifolia possuem relação com a presença de taninos e com os triterpenos friedelan-3-ona, friedelan-3-ol e friedelin. Este trabalho está focado na determinação do teor de taninos e dos triterpenos friedelan-3-ona, friedelan-3-ol e friedelin em 15 populações nativas de Maytenus ilicifolia distribuídas nas regiões Sul e Centro-Oeste do Brasil. A correlação entre a concentração destes compostos com variáveis ambientais, tais como temperatura média anual (TMA), clima segundo Koeppen, vegetação, geomorfologia, latitude e altitude foi determinada através do emprego da correlação de Pearson. Os resultados mostraram que as variáveis temperatura média anual e clima apresentaram influência significativa ao nível de confiança de 95% sobre a concentração de taninos. O maior teor de taninos foi encontrado na população de Ponta Porã, a qual possui uma temperatura média anual de 23 °C. Para os triterpenos estudados, friedelan-3-ona, friedelan-3-ol e friedelin, não foi evidenciada correlação significativa entre a concentração destes compostos com as variáveis ambientais estudadas.