Mebudipine and Dibudipine are two new calcium antagosists used in laboratory animals.

Toxicological testing were evaluated in cultured mouse cells in‐vitro and on growth yeast cells . It is shown that in these two system it is safe and no

toxicological effect has been shown.

Therefore, it is concluded that considering effect of mebudipne on yeast cells, heptocytes cells in‐vitro, and reported effect on salmonella11, it can be

said that is drug is safe and can be used in humans

بهلولی, شهاب

صوفیان, ن.د.

فلاحتی, م.

فیضی, مهرداد

محمودیان, مسعود

English

ArUMS Digital Repository (سامانه اطلاعات زیست پزشکی و سلامت)

Research Article 
TOXICOLOGICAL STUDY OF MEBUDIPINE AND DIBUDINE, TWO NEW CALCIUM­CHANNEL 
BLOCKERS, IN SACCHAROMYCES CERVISES AND ISOLATED RAT HEPATOCYTES CELLS IN­VITRO 
 
M. MAHMOUDIAN1*, M. FALLAHATI2, M. FAIZI1, S. BOHLOOLI1, AND N. D. SOFIAN3 
Dept. Pharmacology. Razi Institute of Drug Research, Tehran, Iran, 2Dept. Mycology, Razi Institute of Drug Research, Tehran, Iran, 3Dept. 
Mycology, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran 
Received: 06 April 2011, Revised and Accepted: 07 May 2011 
ABSTRACT 
Mebudipine and  Dibudipine are two new calcium antagosists used in laboratory animals. 
Toxicological testing were evaluated in cultured mouse cells in‐vitro and on growth yeast cells . It is shown that in these two system it is safe and no 
toxicological effect has been shown. 
Therefore, it is concluded that considering effect of mebudipne on yeast cells, heptocytes cells in‐vitro, and reported effect on salmonella11, it can be 
said that is drug is safe and can be used in humans. 
Keywords: Mebudipine, Dibudipinedihydropyridine, Calcium antagonists, Saccharomyces cerevisiae 
 
INTRODUCTION 
Calcium‐channel blockers have a significant role in the treatment of 
several  cardiovascular  and  non‐cardiovascular  disorders  1  and  2. 
Currently, extensive research is being carried out on the synthesis of 
new compounds of  this class, Synthesis of compounds with greater 
tissue  selectivity,  longer  duration  of  action  and  slower  rate  of 
absorption  is  the  main  aim  of  the  current  efforts.  Such 
improvements in the properties of new drugs will ultimately lead to 
fewer side effects and improved patient compliance. In our previous 
study 3 it was shown that mebudipine and dibudipine, two new 1,4‐
dihydropyridine  derivatives  (fig.  1)  synthesized  in  our  laboratory, 
were  potent  relaxants  of  vascular  and  ileal  smooth  muscles. 
Inhibition  of  calcium‐induced  contraction  of  ileal  smooth muscle  3 
and reduction of calcium spikes of F1 neuronal soma membrane  in 
Helix  aspersa  4  confirmed  its  calcium  channel  blocking  properties. 
Relaxing The KCl‐induced contractions of human internal mammary 
artery confirmed that the results obtained in animal studies  3 could 
be reproduced in human vascular preparations 5  It has been shown 
that these compounds have a longer half life 6 and more active than 
nifedipine  7  and  shows  a  vascular  selectivity  8.  It  has  been  shown 
that  these  drugs,    mebudipine  and  dibudipine  are  not  mutgen  on 
Aimes assay tet on Samonella T102  9. 
It  has  been  shown  that  yeast  cells  (Saccharomyces  cerevisiae)  can 
serve as an excellent alternative model model organism  to  test  the 
toxicity of various compounds and pollutants  10. This assay method 
is easy  and unexpensive.and has been developed to test a number of 
different pollutants and various compounds. 
Therefore  the  present  study  was  carried  out  to  investigate  its 
toxicity  in  Saccharomyces  cerevisiae  as  a model  organism  and  rat 
hepatocytes in‐vitro. 
MATERIAL AND METHODS 
Hepatocyte incubations 
Freshly  isolated  hepatocytes  were  obtained  from  male  Sprague 
Dawley  rats  (190–210  g).  Anaesthesia  was  induced  in  rats  with 
60mgkg 1 intraperitoneal phenobarbital sodium (Sagatal 60mgmL 1; 
Aventis, UK) and hepatocytes were  isolated  from whole  livers by a 
two‐step collagenase perfusion as described previously (Moldeus et 
al  1978).  The  viability  of  the  cells  as  determined  by  Trypan  blue 
exclusion  was  typically  ‡  85%.  Portions  (10  μL)  of  dibudipine, 
mebudipine and nifedipine solutions  (100μM in dimethyl  sulfoxide 
(DMSO))  were  added  to  10mL  of  hepatocyte  suspension  (2.4x106 
cells/mL)  in  Krebs‐Henseleit  buffer  pH  7.6  containing  4‐(2‐
hydroxyethyl)‐1‐piperazineethanesulfonic acid (12.5mM) in rotating 
50mL  round‐bottom  flasks  to produce  a  final  concentration of  100  
μM.  The  flasks  were  maintained  at  37  oC  in  a  water  bath  in  an 
atmosphere  of  O2/CO2  (95:5%v/v)  and  samples  taken  at  specific 
intervals over a 2‐h incubation period. 
Checking cell viability 
 100 μl trypan blue (% 0.1) and 100 μl of cell suspension were added 
to a microtube. Mixed well  and   10μL was put on  the cell  counting 
chamber and their viabilities were calculated as below: 
Viability =(total‐dead)/total*100 
Yest cells toxicity testing 
Haploid  yeast  strain  used  throughout  this  study  was  S,  cerevisiae 
wild  type  PTCC‐5052,  which  was  obtained  from  biotechnological 
centre of the industrial and research organization (Shahriar – Iran).  
Yeast  cells  were  grown  at  30  oC.  Nutritional  requirements 
appropriate for maintenance of the strains were scored on minimal 
media consisting of  0.67% Difco yeat nitrogen base and 2% carbon 
source  (D‐glucose),  supplemented  with  appropriate  amino  acids 
(fulka, Switzerland) and uracil (Sigma, USA).Glucose (40% w/v) and 
100  x  amino  acid  stock  solutions  were  filter  sterilized  and  added 
after autoclaving. The pH of the prepared media was adjusted to 6.4 
for  chemical  testing  with  50 mM  citate  buffer.  The  chemical  were 
dissolve  in  DMSO.  All  components  were  of  analytical  quality. 
Mebudipine  and  Dibudipine  were  synthesized  in  our  lab  as 
described previously 3. 
RESULTS 
Hepatocyte viability 
The results of viability testing are shown in the figs. 2 and 3. These 
results  showed  that  mebudipine  and  dibudipine  do  not  show  any 
toxicity towards rat hepatocytes at its effective concentration. 
Yest cells toxicity testing 
Effect of mebudipin and dibudipine is shown in Figs; 4 and 5. 
DISCUSSION 
It  has been  shown  that mebudipin  and  dibudipineh  are  useful  two 
new  calcium  antagonists  with  considerable  effect  on  various 
laboratory animals  3‐8. The present work was carried out  to  test  its 
toxicological effect on various cells. We tried yeast cells as  a model 
cells.    
International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences 
ISSN- 0975-1491                                                Vol 3, Issue 3, 2011 
Mahmoudian et al. 
Int J Pharm Pharm Sci, Vol 3, Issue 3, 2011, 204­207 
205 
 
 
Fig. 1: Chemical structures of the 1, 4­dihydropyridine analogues mebudipine, dibudipine, and nifedipine 
 
0
25
50
75
100
0 20 40 60 80 100 120
Tim e(m in)
ce
ll 
Vi
ab
ili
ty
(%
)
control-Viability(%)
meb-viability
 
Fig. 2: Viability of isolated rat hepatocytes in the presence of mebudipine (100 μM) in the incubation media containing 2.4x106 cell/ml 
 
0
25
50
75
100
0 20 40 60 80 100 120
Time(min)
C
el
l V
ia
bi
lit
y(
%
)
control-Viability(%)
dib-Viability(%)
 
Fig. 3: Viability of isolated rat hepatocytes in the presence of dibudipine (100 μM) in the incubation media containing 2.4x106 cell/ml 
Mahmoudian et al. 
Int J Pharm Pharm Sci, Vol 3, Issue 3, 2011, 204­207 
206 
 
 
Fig. 4: Effect of of mebudipine on the viability of yeast cells.  Numbers of cells shows in x access   (105 ) 
 
 
Fig. 5: Effect of of dibudipine on the viability of yeast cells. Numbers of cells shows in x access   (105 ) 
 
It  has  n  shown  that mebudipine  and  dibudipine  did  not  effect  the 
viability of hepatocyte in vitro and considering their  lack of effect on 
mtagenicity effect  on Aimes assay test on Samonella T102  9. 
It has been shown that yeast cells is a sensitive and practical model 
system  for  toxicological  risk  assessment  has  been  reported  by 
Schmitt.et al.  12. 
Considering  effet  of mebudipne  on  yeast  cells,  heptocytes  cells  in‐
vitro, and reported effect on salmonella 11, and toxicological study in 
rats13, it can be said that is drug is safe and can be used in humans. 
ACKNWOLEDGEMENT 
This paper is devoted to the memory of late Mrs. Mona Khoshbakhat,  
REFERENCES 
1. Fleckenstein  A.  Specific  Pharmacology  of  calcium  in 
myocardium, cardiac pacemakers and vascular smooth muscle. 
Annu Rev Pharmacol Toxicol 1977;17:149‐166  
2. Weiner  DA.  Calcium‐channel  blockers.  Med  Clin  North  Am 
1988;72:83‐115.  
3. Mahmoudian M, Mirkhani H, Nehardani Z, Ghiaaee S. Synthesis 
and  Biological  activity  of  two  new  calcium‐channel  blockers, 
mebudipine and dibudipine. J Pharm Pharmacol 1997;49:1229‐
1233 
4. Faizi  M,  Janahmadi  H,  Mahmoudian,  M.  The  effect  of 
mebudipine  and  dibudipine,  two  new  Ca  channel  blockers,  in 
comparison with nifedipine on Ca spikes of F1 neuronal doma 
Mahmoudian et al. 
Int J Pharm Pharm Sci, Vol 3, Issue 3, 2011, 204­207 
207 
 
membrane in Helix aspersa. Acta Physiol Hun 2003;90(3):243‐
254.  
5. Mirkhani  H,  Omrani  GR,  Ghiaee  S,  Mahmoudian  M.  Effect  of 
Mebudipine  and  dibudipine,  two  new  calcium‐channel 
blockers,  on  rat  left  atrium,  rat  blood  pressure  and  human 
internternal  mammary  artery.  J  Pharm  Pharmacol 
1999;51:617‐622.  
6. Bohlooli  S, Keyhanfar  F, Mahmoudian M.  Pharmacokinetics  of 
mebudipine, a new calcium antagonist, after single intravenous 
dose  and  oral  administration  in  Rats.  Biopharm  Drug  Dispos 
2004;25: 187‐191. 
7. Mahmoudian M. mebudipine and dibudipine: a  review.  Iran.  J. 
Pharmacol. Ther. 2003; 3: 22‐25. 
8. Mirkhani  H.,  Dirin,  M.,  and  Youssef‐Zayeh,  I.  Mechanism  of 
vasoselective  action  of  mebudipine,  a  new  calcium  channel 
blocker. Vascular Pharmacol. 2005; 42: 23‐29. 
9. S.  Gholami,  F.  Soleimani,  F.  H.  Shirazi,  M.  Touhidpour  and M. 
Mahmoudian. Evaluation of Mutagenicity of Medudiine, a new 
calcium Channel Blocket, Iran. J. Pharm. Res. 2010; 9(1): 49‐53. 
10. Campanella L., Favero G., and Tomassetti M. Immobilised yeast 
cells  biosensor  for  total  Toxicity  testing.  Sci.  Environ.  1995; 
171: 227‐23. 
11. Golan ,S.soleimani, F., Shirazi, F. H, Touhipour. M. Mahmoudian 
M.  Evaluton  of  mutagenicity  of  mebudpine,  a  new  calcium 
channel bocker. Iran. J. Pharmaceut. Res. ; 2010 (9): 49‐53. 
12. Schmitt,  M.,  Gellebrt  G.,  Ludwig  L.,  Lichtenbeberg‐Frate  H. 
Phenotypic  teast  growth  analysis  for  chronic  toxicity  testing. 
Ecotoxicol. Environ Saf., ; 2004 , 59 (2):142‐150. 
13. Faiz  M.  (b)  Ph.D.  thesis  (Iran  University  of  Medical  Scinces 
2003).  
 


Bohlooli mebudipine, dose and oral administration in

Campanella cells biosensor for total

S c h m i t t

The effect of mebudipine comparison

TOXICOLOGICAL STUDY OF MEBUDIPINE AND DIBUDINE, TWO NEW CALCIUMCHANNEL BLOCKERS, IN SACCHAROMYCES CERVISES AND ISOLATED RAT HEPATOCYTES CELLS INVITRO

http://eprints.arums.ac.ir/2860/1/Mebudipine.pdf

TOXICOLOGICAL STUDY OF MEBUDIPINE AND DIBUDINE, TWO NEW CALCIUMCHANNEL BLOCKERS, IN SACCHAROMYCES CERVISES AND ISOLATED RAT HEPATOCYTES CELLS INVITRO

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

ArUMS Digital Repository (سامانه اطلاعات زیست پزشکی و سلامت)