Molecular Mechanisms and Bioavailability of Polyphenols in Prostate Cancer

K

Comparative pharmacognostical study of three Agaricus species

Universitatea de Medicină şi Farmacie „Carol Davila“, Facultatea de Farmacie, Bucureşti, RomâniaObiective: Scopul acestei cercetări a fost studiul farmacognostic comparativ al ciupercilor Agaricus campester (L.) Fr., ciuperca de bălegar, A. bisporus (Lge) Sing., champignon şi A. blazei Murill., ciuperca lui Dumnezeu. În prezent, în România, A. bisporus şi A. campester sunt folosite numai în scop alimentar, iar A. blazei pentru potenţialul său terapeutic (mai ales ca imunomodulator, în boli neoplazice). Material şi metode: Materialul utilizat pentru cercetare a fost reprezentat de bazidiocarpul celor trei specii comestibile de Agaricus. A. campester a fost recoltată în septembrie 2013, din pajişti aflate în extremitatea nordică a platformei Cotmeana (550 m altitudine, România), iar celelalte două specii au fost procurate din unităţi comerciale. S-au folosit următoarele metode specifice analizei farmacognostice: examinarea microscopică a pulberilor clarificate cu soluţie de cloral hidrat 800 g/L; examenul chimic calitativ al soluţiilor obţinute prin extracţii succesive cu eter, alcool şi apă; cromatografia pe strat subţire pentru separarea şi identificarea unor aminoacizi şi steroli/triterpene; determinarea substanţele solubile conform Farmacopeei Europene ediţia a 7-a şi dozarea gravimetrică a mucilagiilor pentru studiul chimic cantitativ. Rezultate: Microscopic au fost identificate hife cu bazidiospori şi himeniu cu bazidii în diferite stadii de evoluţie. Studiul chimic calitativ a dovedit că cele trei ciuperci comestibile conţin aceleaşi clase de substanţe active (steroli, triterpene, polifenoli, aminoacizi, compuşi azotaţi nealcaloidici, mucilagii, oze şi alţi compuşi reducători). Prin cromatografie pe strat subţire s-au observat spoturi corespunzătoare unor compuşi cu comportament de steroli/ triterpene (culoare violetă şi fluorescenţă galbenă în UV, după revelare cu anhidridă acetică şi acid sulfuric), de aminoacizi (culoare violetă după revelare cu ninhidrină) Aceşti compuşi au fost prezenţi în toate cele trei specii de Agaricus. A. campester şi A. blazei au un conţinut mai mare de mucilagii (4,97 g%, respectiv 3,48 g%) şi substanţe solubile în apă (25,85 g%, respectiv 22,18 g%) comparativ cu A. bisporus (1,89 g% mucilagii şi 19,91 g% substanţe solubile în apă). Concluzii: Rezultatele acestui studiu demonstrează că şi macromiceta indigenă Agaricus campester poate fi considerată o sursă de compuşi biologic activi (steroli/triterpene, mucilagii, aminoacizi)

Arbutin and hidroquinone cuantification in cowberry, bearberry and pear leaves

Universitatea de Medicină şi Farmacie „Carol Davila“, Facultatea de Farmacie, Bucureşti, RomâniaObiective. Pornind de la utilizarea tradiţională a frunzelor de păr în tratamentul infecţiilor urinare, lucrarea prezintă cercetările efectuate în scopul identificării dar şi determinării conţinutului de heterozide fenolice de tip C1 (arbutozidă) comparativ cu două surse vegetale (Vitis idaea folium şi Uvae ursi folium) întrebuinţate în terapeutică şi citate de literatură cu un conţinut apreciabil în aceşti derivaţi. Material şi metode. Materialul utilizat pentru cercetare a fost reprezentat de frunzele de păr (Pyrus communis folium, recoltate la maturitate din zona Olteniei), merişor (Vitis idaeae folium, achiziţionate sub formă de ceai monocomponent din reţeaua unităţilor farmaceutice din România) şi strugurii ursului (Uvae ursi folium, achiziţionat sub formă de ceai monocomponent dintr-o unitate farmaceutică din Serbia). Metoda folosită a fost analiza fitochimică urmărindu- se identificarea constituenţilor chimici activi în soluţiile extractive eterice, alcoolice şi apoase, identificarea hidrochinonei prin microsublimare şi determinarea conţinutului în arbutozidă şi hidrochinonă printr-o metodă volumetrică. Rezultate. Din punct de vedere chimic calitativ s-au identificat steroli, agliconi flavonici, saponozide, flavone, acizi polifenolici, poliholozide mixte de tip mucilag, taninuri, proantociani, intensitatea reacţiilor fiind dependentă de natura materiilor prime vegetale. Prin microsublimare s-a evidenţiat prezenţa cristalelor aciculare de hidrochinonă în cele trei materii prime vegetale; în prezenţa clorurii de fer (III), cristalele capătă un aspect penat. Cantitativ frunzele de strugurii ursului conţin 5,44% arbutozidă şi 2,44% hidrochinonă, cele de merişor 3,44% arbutozidă şi 1,39% hidrochinonă, iar cele de păr 1,22% arbutozidă şi 0,832% hidrochinonă. Concluzii. Pe baza cercetărilor efectuate se poate considera că frunzele recoltate de la specia indigenă Pyrus communis pot fi întrebuinţate singure sau asociate cu alte produse vegetale în tratamentul infecţiilor urinare

Gentianae radix – from tradition to modern phytotherapy

Universitatea de Medicină şi Farmacie „Carol Davila“, Facultatea de Farmacie, Bucureşti, RomâniaObiective: În flora României sunt cunoscute 14 specii ale genului Gentiana, răspândite în zonele montane. O serie de preparate pe bază de rădăcină de ghinţură (Gentianae radix) sunt recomandate în fitoterapie, sau utilizate în mod tradiţional, în anorexie, gastrite hipoacide, disfuncţie biliară, helmintiaze. Lucrarea de faţă îşi propune analiza unei materii vegetale colectată din Munţii Iezer-Păpuşa în vederea stabilirii identităţii acesteia, precum şi caracterizarea fitochimică a 2 extracte vegetale – macerat apos, macerat hidroalcolic (forme farmaceutice de administrare folosite în mod tradiţional în zona Muscel), pentru verificarea corectitudinii posologiei. Material şi metode: Materia primă vegetală studiată a constituit-o o probă de organ subteran colectată din flora spontană (Munţii Iezer-Păpuşa), presupusă a fi rădăcină de ghinţură. Determinarea identităţii s-a realizat pe baza datelor din literatura de specialitate şi a rezultatelor următoarelor teste farmacognostice: examen macroscopic (stabilirea caracterelor morfologice şi organoleptice); examen microscopic (evidenţierea caracterelor anatomice, pe preparate clarificate cu soluţie de cloral hidrat 800 g/L); examen chimic calitativ (identificarea unor principii active, prin reacţii chimice specifice efectuate în soluţii extractive eterică, alcoolică şi apoasă); microsublimare (identificarea compuşilor xantonici, pe baza reacţiei cu hidroxid de sodiu); analiză cromatografică (stabilirea amprentei cromatografice CSS, folosind condiţiile experimentale descrise în monografia ,,Gentianae radix “ din Farmacopeea Europeană ediţia a 7-a); indice de amăreală (stabilirea organoleptică a gradului de amăreală). Extractele vegetale s-au obţinut prin macerare în apă, respectiv în alcool 32o, timp de 14 zile, conform unor reţete tradiţionale aplicate de localnicii din zona Muscel (judeţul Argeş). Acestea au fost caracterizate chimic calitativ (identificarea principiilor active prin reacţii specifice) şi cantitativ (determinarea extractivului, folosind metoda descrisă în Farmacopeea Europeană ediţia a 7-a, capitolul 2.8.16.). Ca referinţe (pentru comparare) s-au folosit probe de ,,Ceai de ghinţură (Gentianae radix)” şi ,,Tinctură de ghinţură”, procurate din reţeaua de distribuţie farmaceutică. Rezultate: Caracterele morfologice şi anatomice, principiile active identificate şi amprenta cromatografică CSS au dovedit că proba analizată este Genţianae radix, provenită de la Gentiana asclepiadea. Comparativ cu referinţa, proba analizată are un conţinut mai mare de principii active (intensitate mai mare a reacţiilor de identificare, gust amar superior). În cele 3 soluţii extractive (macerat apos, macerat hidroalcolic, tinctură de referinţă) s-au identificat oze şi alţi compuşi reducători, flavone, tanin, acizi polifenolcarboxilici şi suplimentar, mucilagii în maceratul apos. S-au determinat următoarele valori pentru totalul de substanţe solubile (extractiv): maceratul apos – 0,49%; maceratul hidroalcoolic – 1,01%; tinctură – 4,48%. Concluzii: Proba analizată este Gentianae radix, provenită de la Gentiana asclepiadea şi este superioară calitativ probei ,,Ceai de ghinţură (Gentianae radix)”, procurată din reţeaua de distribuţie farmaceutică. Pe baza conţinutului de total substanţe extrase, considerăm că se poate administra o lingură macerat hidroalcolic sau 2 linguri macerat apos (obţinute după reţeta tradiţională)

Pharmacognostical analysis and seasonal variation of triterpenic and phenolic compounds from birch (Betula pendula Roth.) leaves

Universitatea de Medicină şi Farmacie ,,Carol Davila”, Facultatea de Farmacie, Bucureşti, România, Universitatea Bucureşti, Facultatea de Biologie, România, Universitatea ,,A.I. Cuza”, Facultatea de Biologie, Iaşi, RomâniaObiective. Scopul studiului constă în analiza farmacognostică şi determinarea dinamicii de acumulare a compuşilor fenolici şi triterpenici din frunzele speciei Betula pendula Roth. (mesteacăn). Material şi metode. Ca material s-au utilizat frunze de mesteacăn recoltate în anul 2011, din localitatea Morăreşti, judeţul Argeş, în diferite stadii de dezvoltare – lunile mai, iunie, iulie şi sfârşitul lunii august. Metodele utilizate au fost: analiza farmacognostică – examen macroscopic (la stereomicroscop), microscopic (pe secţiuni transversale, pulberi clarificate cu chloralhidrat şi prin microscopie electronică), chimic calitativ, cromatografie în strat subţire (CSS) şi determinarea spectrofotometrică (pe baza unor curbe etalon) a conţinutului de derivaţi fenolici (flavone – g% hiperozidă, acizi fenolcarboxilici – g% acid clorogenic, taninuri – g% pirogalol, proantociani – g% clorură de cianidol) şi triterpenici (forme libere, heterozidate şi esterificate – g% acid betulinic). Rezultate. Caracteristicile macroscopice ale produselor vegetale din toate loturile au coincis cu datele din literatura de specialitate consultată. Examenul microscopic efectuat pe secţiuni transversale şi pe pulberi clarificate a evidenţiat prezenţa de elemente specifice produsului vegetal de tip folium (fragmente de epidermă, stomate de tip anomocitic, peri tectori şi glandulari, teşut palisadic, clorofilian şi lacunar). Prin microscopie electronică s-au observat particularităţile formaţiunilor secretoare (glande peltate), dependent de gradul de dezvoltare al frunzelor (în frunzele tinere celulele secretoare sunt complet acoperite de cuticulă, iar spre sfârşitul perioadei de vegetaţie acestea degenerează). Prin analiza CSS s-au identificat următorii constituenţi: hiperozidă, quercitrozidă, quercetol, kaempferol, miricetol, acid clorogenic, acid ursolic/oleanolic şi betulinol. Conţinutul de acizi triterpenici (forme libere, esterificate şi heterozidate) scade odată cu maturizarea frunzelor (de la 11,7818 g%; 10,9276 g%; 4,3568 g% în luna mai la 4,9641 g%; 4,3038 g%; 2,1586 ± g% în luna august). Frunzele tinere (recoltate în luna mai) au cel mai mare conţinut de flavone (5,1885 g%), acizi fenolcarboxilici (3,4667g%) şi taninuri (3,2100 g%). Cantitatea de proantociani creşte odată cu maturizarea frunzelor, probabil datorită condensării cu taninurile. Concluzii. Frunzele de mesteacăn recoltate la începutul perioadei de vegetaţie (luna mai) au un conţinut ridicat de flavone, taninuri, acizi fenolcarboxilici şi derivaţi triterpenici. Scăderea conţinutului de principii active odată cu maturizarea produsului vegetal se corelează cu observaţiile microscopice asupra formaţiunilor secretoare, dependent de gradul de dezvoltare al frunzelor

Dinamica acumulării compuşilor lipofili în frunzele de Urtica dioica L.

University of Medicine and Pharmacy „Carol Davila“, Faculty of Pharmacy, Bucharest, RomaniaObjective: phytochemical characterization of Urtica dioica L. leaves and the selection of the raw materials with the highest content of sterols and carotenoids, in order to obtain pharmacologically active extracts. Material and methods. The leaves were harvested for a period of 7 months (March – September) from Racari Village, Dambovita County, Romania, in 2010. The batches were codified as B1 (March), B2 (April), B3 (May), B4 (June), B5 (July), B6 (August), B7 (September). In order to confirm the identity of the leaves, macroscopic, microscopic and qualitative exams were undertaken. The sterols (free and glycosidic sterols) were assessed spectrophotometrically, based on the formation of dehydration products with multiple conjugated double bonds in the presence of concentrated sulfuric acid and ferric chloride (catalyst). The carotenoids content were determined, before and after their release from esteric forms, by assessing the absorbance at λ = 460 nm. Results. The morphological and anatomical aspects concur with scientific literature. The leaves are thin and complete, with a triangular and pubescent lamina (L=0.5 to 10 cm, l=0.3 to 5 cm).The margin is serate and the apex is acuminate. The upper surface is dark green and the lower surface is light green. In all batches, the microscopic exam shows the following specific anatomical elements: subulate hairs and stinging hairs, secretory trichomes with bicellular heads and unicellular stalks, cluster-crystals of calcium oxalate. The active principles identified in the qualitative examination are: sterols, carotenoids, coumarines, flavonoids (except batch B4), polyphenolcarboxilic acids, tannins, proanthocyanidins, mucilages. The carotenoids determination indicates that the highest content of free and esteric forms are found in leaves harvested in June and July, respectively. Glycosidic sterols are prevailing. The leaves content of glycosidic sterols is increases with maturity of the plant. The highest content of free sterols was determined in samples harvested in May. Conclusions. The leaves of Urtica dioca L. represent a complex source of active principles. The selected batch was B3. The selection of the batch was based on the total amount of carotenoids and sterols

Alleviation of Multidrug Resistance by Flavonoid and Non-Flavonoid Compounds in Breast, Lung, Colorectal and Prostate Cancer

The aim of the manuscript is to discuss the influence of plant polyphenols in overcoming multidrug resistance in four types of solid cancers (breast, colorectal, lung and prostate cancer). Effective treatment requires the use of multiple toxic chemotherapeutic drugs with different properties and targets. However, a major cause of cancer treatment failure and metastasis is the development of multidrug resistance. Potential mechanisms of multidrug resistance include increase of drug efflux, drug inactivation, detoxification mechanisms, modification of drug target, inhibition of cell death, involvement of cancer stem cells, dysregulation of miRNAs activity, epigenetic variations, imbalance of DNA damage/repair processes, tumor heterogeneity, tumor microenvironment, epithelial to mesenchymal transition and modulation of reactive oxygen species. Taking into consideration that synthetic multidrug resistance agents have failed to demonstrate significant survival benefits in patients with different types of cancer, recent research have focused on beneficial effects of natural compounds. Several phenolic compounds (flavones, phenolcarboxylic acids, ellagitannins, stilbens, lignans, curcumin, etc.) act as chemopreventive agents due to their antioxidant capacity, inhibition of proliferation, survival, angiogenesis, and metastasis, modulation of immune and inflammatory responses or inactivation of pro-carcinogens. Moreover, preclinical and clinical studies revealed that these compounds prevent multidrug resistance in cancer by modulating different pathways. Additional research is needed regarding the role of phenolic compounds in the prevention of multidrug resistance in different types of cancer

Chemoprevention of Colorectal Cancer by Dietary Compounds

Colorectal cancer is one of the leading causes of death, and the third most diagnosed type of cancer, worldwide. It is most common amongst men and women over 50 years old. Risk factors include smoking, alcohol, diet, physical inactivity, genetics, alterations in gut microbiota, and associated pathologies (diabetes, obesity, chronic inflammatory bowel diseases). This review will discuss, in detail, the chemopreventive properties of some dietary compounds (phenolic compounds, carotenoids, iridoids, nitrogen compounds, organosulfur compounds, phytosterols, essential oil compounds, polyunsaturated fatty acids and dietary fiber) against colorectal cancer. We present recent data, focusing on in vitro, laboratory animals and clinical trials with the previously mentioned compounds. The chemopreventive properties of the dietary compounds involve multiple molecular and biochemical mechanisms of action, such as inhibition of cell growth, inhibition of tumor initiation, inhibition of adhesion, migration and angiogenesis, apoptosis, interaction with gut microbiota, regulation of cellular signal transduction pathways and xenobiotic metabolizing enzymes, etc. Moreover, this review will also focus on the natural dietary compounds’ bioavailability, their synergistic protective effect, as well as the association with conventional therapy. Dietary natural compounds play a major role in colorectal chemoprevention and continuous research in this field is needed

In Vitro and In Vivo Evaluation of Silver Nanoparticles Phytosynthesized Using Raphanus sativus L. Waste Extracts

The aim of the current paper is the development of phytosynthesized silver nanoparticles mediated by Raphanus sativus L. extracts obtained through two extraction methods (temperature and microwave) and to test their potential application for controlling apple crops pathogens. The phytosynthesized materials were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and transmission electron microscopy. All the materials were evaluated in terms of antioxidant and in vitro antimicrobial activity (against bacteria, molds, and yeast: Escherichia coli ATCC 8738, Staphylococcus aureus ATTC 25923, Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, Salmonella typhimurium ATCC 14028, Candida albicans ATCC 10231, Venturia inaequalis, Podosphaera leucotricha, Fusarium oxysporum ATCC 48112, Penicillium hirsutum ATCC 52323, and Aspergillus niger ATCC 15475). Considering the results obtained in the in vitro assays, formulations based on nanoparticles phytosynthesized using Raphanus sativus L. waste extracts (RS1N) were evaluated as potential antifungal agents for horticultural crops protection, against Venturia inaequalis and Podosphaera leucotricha through in vivo assays. For the DPPH assay, the inhibition (%) varied between 37.06% (for RS1N at 0.8 mg/mL concentration) and 83.72% (for RS1N at 7.2 mg/mL concentration) compared to 19.97% (for RS2N at 0.8 mg/mL) and only 28.91% (for RS2N at 7.2 mg/mL). Similar results were obtained for RS3N (85.42% inhibition at 7.2 mg/mL) compared with RS4N (21.76% inhibition at 7.2 mg/mL). Regarding the ABTS assay, the highest scavenger activity values were recorded for samples RS1N (91.43% at 1.6 mg/mL) and RS3N (96.62% at 1.6 mg/mL)

Insights into the Microbicidal, Antibiofilm, Antioxidant and Toxicity Profile of New O-Aryl-Carbamoyl-Oxymino-Fluorene Derivatives

The unprecedented increase in microbial resistance rates to all current drugs raises an acute need for the design of more effective antimicrobial strategies. Moreover, the importance of oxidative stress due to chronic inflammation in infections with resistant bacteria represents a key factor for the development of new antibacterial agents with potential antioxidant effects. Thus, the purpose of this study was to bioevaluate new O-aryl-carbamoyl-oxymino-fluorene derivatives for their potential use against infectious diseases. With this aim, their antimicrobial effect was evaluated using quantitative assays (minimum inhibitory/bactericidal/biofilms inhibitory concentrations) (MIC/MBC/MBIC), the obtained values being 0.156–10/0.312–10/0.009–1.25 mg/mL), while some of the involved mechanisms (i.e., membrane depolarization) were investigated by flow cytometry. The antioxidant activity was evaluated by studying the scavenger capacity of DPPH and ABTS•+ radicals and the toxicity was tested in vitro on three cell lines and in vivo on the crustacean Artemia franciscana Kellog. The four compounds derived from 9H-fluoren-9-one oxime proved to exhibit promising antimicrobial features and particularly, a significant antibiofilm activity. The presence of chlorine induced an electron-withdrawing effect, favoring the anti-Staphylococcus aureus and that of the methyl group exhibited a +I effect of enhancing the anti-Candida albicans activity. The IC50 values calculated in the two toxicity assays revealed similar values and the potential of these compounds to inhibit the proliferation of tumoral cells. Taken together, all these data demonstrate the potential of the tested compounds to be further used for the development of novel antimicrobial and anticancer agents