In vitro screening of Amazonian plants for hemolytic activity and inhibition of platelet aggregation in human blood

In the present study, different aerial parts from twelve Amazonian plant species found in the National Institute for Amazon Research's (INPA's) Adolpho Ducke Forest Reserve (in Manaus, Amazonas, Brazil) were collected. Separate portions of dried, ground plant materials were extracted with water (by infusion), methanol and chloroform (by continuous liquid-solid extraction) and solvents were removed first by rotary evaporation, and finally by freeze-drying which yielded a total of seventy-one freeze-dried extracts for evaluation. These extracts were evaluated initially at concentrations of 500 and 100 µg/mL for in vitro hemolytic activity and in vitro inhibition of platelet aggregation in human blood, respectively. Sixteen extracts (23 % of all extracts tested, 42 % of all plant species), representing the following plants: Chaunochiton kappleri (Olacaceae), Diclinanona calycina (Annonaceae), Paypayrola grandiflora (Violaceae), Pleurisanthes parviflora (Icacinaceae), Sarcaulus brasiliensis (Sapotaceae), exhibited significant inhibitory activity towards human platelet aggregation. A group of extracts with antiplatelet aggregation activity having no in vitro hemolytic activity has therefore been identified. Three extracts (4 %), all derived from Elaeoluma nuda (Sapotaceae), exhibited hemolytic activity. None of the plant species in this study has known use in traditional medicine. So, these data serve as a baseline or minimum of antiplatelet and hemolytic activities (and potential usefulness) of non-medicinal plants from the Amazon forest. Finally, in general, these are the first data on hemolytic and inhibitory activity on platelet aggregation for the genera which these plant species represent.

No presente estudo, partes aéreas obtidas de doze (12) espécies vegetais da Amazônia encontradas na Reserva Florestal Adolpho Ducke (localizada na cidade de Manaus, Estado do Amazonas, Brasil) do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia foram coletadas, secadas e moídas. Porções dos materiais vegetais em pó foram extraídas com água (por infusão), metanol e clorofórmio (por extração líquido-sólido contínua) e os solventes foram removidos por evaporação rotatória e finalmente liofilização, forneceram um total de setenta e one (71) extratos liofilizados. Esses extratos foram avaliados inicialmente para atividade hemolítica in vitro e atividade inibitória da agregação plaquetária em sangue humano in vitro em concentrações de 500 e 100 µg/mL, respectivamente. Dezesseis (16) extratos (23 % dos extratos testados, 42 % das espécies vegetais) representando as seguintes plantas, apresentaram inibição significativa frente a agregação de plaquetas humanas in vitro: Chaunochiton kappleri (Olacaceae), Diclinanona calycina (Annonaceae), Paypayrola grandiflora (Violaceae), Pleurisanthes parviflora (Icacinaceae), Sarcaulus brasiliensis (Sapotaceae). Como principal resultado, um grupo de extratos apresentando atividade inibitória da agregação plaquetária e em que não há atividade hemolítica in vitro foi identificado. Três (3) extratos (4 % do total de extratos testados), todos obtidos a partir de Elaeoluma nuda (Sapotaceae), apresentaram atividade hemolítica. Nenhuma das espécies vegetais nesse estudo tem uso medicinal conhecido. Assim, esses dados servem de linha base ou mínimas das atividades antiplaquetária e hemolítica (e utilidade potencial) de plantas da floresta Amazônica. Finalmente, em geral, esses dados são os primeiros disponíveis sobre ação hemolítica e inibição da agregação plaquetária dos gêneros representados por essas espécies de plantas.

In vitro screening of Amazonian plants for hemolytic activity and inhibition of platelet aggregation in human blood

In the present study, different aerial parts from twelve Amazonian plant species found in the National Institute for Amazon Research's (INPA's) Adolpho Ducke Forest Reserve (in Manaus, Amazonas, Brazil) were collected. Separate portions of dried, ground plant materials were extracted with water (by infusion), methanol and chloroform (by continuous liquid-solid extraction) and solvents were removed first by rotary evaporation, and finally by freeze-drying which yielded a total of seventy-one freeze-dried extracts for evaluation. These extracts were evaluated initially at concentrations of 500 and 100 µg/mL for in vitro hemolytic activity and in vitro inhibition of platelet aggregation in human blood, respectively. Sixteen extracts (23 % of all extracts tested, 42 % of all plant species), representing the following plants: Chaunochiton kappleri (Olacaceae), Diclinanona calycina (Annonaceae), Paypayrola grandiflora (Violaceae), Pleurisanthes parviflora (Icacinaceae), Sarcaulus brasiliensis (Sapotaceae), exhibited significant inhibitory activity towards human platelet aggregation. A group of extracts with antiplatelet aggregation activity having no in vitro hemolytic activity has therefore been identified. Three extracts (4 %), all derived from Elaeoluma nuda (Sapotaceae), exhibited hemolytic activity. None of the plant species in this study has known use in traditional medicine. So, these data serve as a baseline or minimum of antiplatelet and hemolytic activities (and potential usefulness) of non-medicinal plants from the Amazon forest. Finally, in general, these are the first data on hemolytic and inhibitory activity on platelet aggregation for the genera which these plant species represent.

No presente estudo, partes aéreas obtidas de doze (12) espécies vegetais da Amazônia encontradas na Reserva Florestal Adolpho Ducke (localizada na cidade de Manaus, Estado do Amazonas, Brasil) do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia foram coletadas, secadas e moídas. Porções dos materiais vegetais em pó foram extraídas com água (por infusão), metanol e clorofórmio (por extração líquido-sólido contínua) e os solventes foram removidos por evaporação rotatória e finalmente liofilização, forneceram um total de setenta e one (71) extratos liofilizados. Esses extratos foram avaliados inicialmente para atividade hemolítica in vitro e atividade inibitória da agregação plaquetária em sangue humano in vitro em concentrações de 500 e 100 µg/mL, respectivamente. Dezesseis (16) extratos (23 % dos extratos testados, 42 % das espécies vegetais) representando as seguintes plantas, apresentaram inibição significativa frente a agregação de plaquetas humanas in vitro: Chaunochiton kappleri (Olacaceae), Diclinanona calycina (Annonaceae), Paypayrola grandiflora (Violaceae), Pleurisanthes parviflora (Icacinaceae), Sarcaulus brasiliensis (Sapotaceae). Como principal resultado, um grupo de extratos apresentando atividade inibitória da agregação plaquetária e em que não há atividade hemolítica in vitro foi identificado. Três (3) extratos (4 % do total de extratos testados), todos obtidos a partir de Elaeoluma nuda (Sapotaceae), apresentaram atividade hemolítica. Nenhuma das espécies vegetais nesse estudo tem uso medicinal conhecido. Assim, esses dados servem de linha base ou mínimas das atividades antiplaquetária e hemolítica (e utilidade potencial) de plantas da floresta Amazônica. Finalmente, em geral, esses dados são os primeiros disponíveis sobre ação hemolítica e inibição da agregação plaquetária dos gêneros representados por essas espécies de plantas.

Gram-scale isolation of isobrucein B and neosergeolide from Picrolemma sprucei Hook. f.

Quassinoids neosergeolide and isobrucein B, obtained from Picrolemma sprucei, have proven in vitro antitumor, antimalarial, anthelminthic, cytotoxic, insecticide and leishmanicidal activities. There is interest in the in vivo pharmacological study of these natural compounds and their semi-synthetic derivatives, however, the quantities obtained in previous extraction processes have been shown to be a limiting factor for continuation of these studies. Herein, we describe a method for obtaining grams of these quassinoids whose purification relies only on recrystallization.

Os quassinóides neosergeolida e isobruceína B, obtidos de Picrolemma sprucei, possuem atividades antitumoral, antimalárica, anti-helmíntica, citotóxica, inseticida e anti-leishmania comprovadas em estudos in vitro. Há interesse no estudo farmacológico in vivo dessas substâncias naturais e de seus derivados semi-sintéticos, porém a quantidade obtida nos processos de extração tem se mostrado um fator limitante à continuação desses estudos. No presente trabalho, descrevemos um método para obtenção de gramas desses quassinóides cuja purificação depende apenas de cristalização fracionada.

Bioactive dihydroxyfuranonaphthoquinones from the bark of Tabebuia incana A.H. Gentry (Bignoniaceae) and HPLC analysis of commercial pau d'arco and certified T.incana bark infusions

Tabebuia incana A.H. Gentry (Bignoniaceae) is a tree from the Brazilian Amazon having medicinal uses and is one several Tabebuia spp. known as pau d'arco or palo de arco in this region. Fractionation of the bark ethanolic extract afforded a mixture of 5 and 8-hydroxy-2-(1-hydroxyethyl)naphtho[2,3-b]furan-4,9-diones (1 and 2, respectively) identified on the basis of nuclear magnetic resonance (NMR), infrared (IR) and mass (MS) spectra, whose in vitro antimalarial and antitumor activity have been shown previously. This is the first study on T. incana bark, and 2 are described in this species for the first time. Also, high performance liquid chromatography (HPLC) analysis of T. incana bark tea revealed the presence of the 1 + 2 mixture peak corresponding to a concentration in the range 10-6-10-5 M. The chromatograms of teas prepared from commercial pau d' arco and T. incana bark were also studied and the presence of the 1 + 2 peak has potential for quality control of commercial plant materials.

Tabebuia incana A.H. Gentry (Bignoniaceae) é uma árvore da Amazônia brasileira com usos medicinais. É uma de várias espécies de Tabebuia conhecidas como pau d'arco ou palo de arco nesta região. O fracionamento do extrato etanólico das cascas resultou no isolamento da mistura de 5 e 8-hidróxi-2-(1-hidroxietil)nafto[2,3-b]furano-4,9-dionas (1 e 2, respectivamente), identificadas com base em seus espectros de ressonância magnética nuclear (RMN), infravermelho (IV) e massa (EM), e cujas atividades antimalárica e antitumoral in vitro foram mostradas previamente. Este é o primeiro estudo das cascas de T. incana e a primeira vez que o composto 2 é descrito nesta espécie. Análises por cromatografia liquida de alto empenho (CLAE) do chá das cascas de T. incana revelaram a presença de um pico correspondente à mistura de 1 + 2, permitindo inferir uma concentração na faixa de 10-6-10-5 M desses componentes no chá. Os cromatogramas de chás (infusões) preparados a partir das cascas de pau d' arco commercial and T. incana certificada também foram estudados. A verficação da presença do pico das substâncias 1 + 2 nos cromatogramas tem potencial contribuição para o controle de qualidade de material vegetal comercial.

Antioxidant, cytotoxic and UVB-absorbing activity of Maytenus guyanensis Klotzch. (Celastraceae) bark extracts

Maytenus guyanensis Klotzch. is an Amazonian medicinal tree species known in Brazil by the common name chichuá and in Peru and Colombia by the name chuchuhuasi. It is used in traditional medicine as stimulant, tonic, and muscle relaxant, for the relief of arthritis, rheumatism, hemorrhoids, swollen kidney, skin eruptions, and skin cancer prevention, among others. Initially, different extraction solvents and methods were applied to dried, ground bark which made possible the preparation of extracts having both significant lethality to brine shrimp larvae (Artemia franciscana Leach) as well as antioxidant activity in vitro based on tests involving reactions with 2,2,-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH). Analysis of fractions from serial extractions with solvents of increasing polarity supports the notion that antioxidant activity is associated with compounds of intermediate polarity and cytotoxicity is associated with compounds of low to intermediate polarity. Variation of extraction time and conditions revealed that hot, continuous ethanol extraction provided good yields of bark extract in several hours. Hot extraction also provided ethanol extracts having greater lethality to brine shrimp and antioxidant activity (compared to the flavonoid rutin in semi-quantitative methods based on DPPH) than extracts obtained from maceration at room temperature. Freeze-dried ethanol extracts were prepared by: 1) maceration at room temperature and 2) hot extraction (eight hours) on several hundred gram scales and the latter extract was shown to have partial screening effects on UVB light. In this work, cytotoxic, antioxidant and potential sun-screening activity are shown for the first time in M. guyanensis.

Maytenus guyanensisKlotzch. é uma árvore medicinal proveniente da Amazônia conhecida comochichuá (xixuá)e no Peru e Colombia porchuchuhuasi. É utilizada medicinalmente como estimulante, tônico e relaxante muscular, para o alívio de artrite, reumatismo, hemorróidas, rim inchado, erupções de pele, prevenção do câncer de pele, entre outros. Vários solventes e métodos de extração foram aplicados a cascas secas pulverizadas, possibilitando a preparação de extratos que apresentam letalidade às larvas de Artemia franciscana Leach, bem como atividade antioxidante em testesin vitrobaseados em 2,2,-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH). Análise das frações provenientes de extrações em série por solventes de polaridade crescente levou à conclusão que atividades antioxidante e citotóxica estão associadas a compostos de polaridade baixa e média. A variação do tempo e outras condições de extração revelou que extração continua a quente forneceu bons rendimentos de extrato de casca em poucas horas. Extração a quente também forneceu extratos etanólicos apresentando maior citotoxicidade para A. franciscanae atividade antioxidante (comparado ao flavonóide rutina em métodos semi-quantitativos baseados em DPPH) quando comparado com extrato etanólico obtido da maceração a temperatura ambiente. Extratos etanólicos liofilizados foram preparados através de maceração e extração a quente (oito horas) em escalas de centenas de gramas sendo que o extrato obtido a quente apresentou efeito protetor solar parcial na região da luz UVB. É o primeiro trabalho que demonstra a citotoxicidade, efeito antioxidante e potencial atividade de proteção solar de M. guyanensis.

In vitro studies of the anthelmintic activity of Picrolemma sprucei Hook. f. (Simaroubaceae)

1300 ppm (1.3 g / L), water and ethanol extracts prepared from stems or roots of Picrolemma sprucei Hook. f. were lethal (85-90 % mortality) in vitro to Haemonchus contortus (Barber Pole Worm) larvae, a gastrointestinal nematode parasite found in domestic and wild ruminants. Neosergeolide and isobrucein B were isolated in 0.0083 and 0.0070 % yield from dry, ground P. sprucei stems (0.89 kg). Neosergeolide, isobrucein B and the anthelmintic drug standard levamisole all caused comparable mortality rates (68-77 %) in vitro to H. contortus at similar concentrations (81-86 ppm). The anthelmintic activity of P. sprucei infusions (teas), alcohol extracts, and neosergeolide and isobrucein B, has therefore been demonstrated for the first time.

Na concentração de 1300 ppm (1.3 g / L), extratos aquosos e etanólicos preparados a partir dos caules ou raízes de Picrolemma sprucei Hook. f. apresentaram letalidade (85-90 % de mortalidade) in vitro para Haemonchus contortus, um nematóide parasítico do aparelho gastrointestinal de ruminantes domesticos e silvestres. Neosergeolida e isobruceina B foram isoladas dos caules em rendimentos de 0.0083 and 0.0070 %, respectivamente. Essas últimas e a droga anti-helmíntica levamisole provocaram mortalidade semelhante in vitro (68-77 %) em H. contortus em concentrações semelhantes (81-86 ppm). A atividade anti-helmíntica in vitro de infusões e extratos alcoólicos dos caules, bem como da neosergeolida e isobruceina B isoladas de P. sprucei, foi demonstrada pela primeira vez.

Screening of plants found in the State of Amazonas, Brazil for activity against Aedes aegypti larvae

Ethanol, methanol and water extracts representing mostly native plant species found in the Amazon region were prepared, respectively, by maceration, continuous liquid-solid extraction and infusion, followed by evaporation and freeze-drying. The freeze-dried extracts were tested for lethality toward Aedes aegypti larvae at test concentrations of 500 mg / mL. In general, methanol extracts exhibited the greatest larvicidal activity. The following 7 methanol extracts of (the parts of) the indicated plant species were the most active, resulting in 100% mortality in A. aegypti larvae: Tapura amazonica Poepp. (root), Piper aduncum L. (leaf and root), P. tuberculatum Jacq. (leaf, fruit and branch). and Simaba polyphylla (Cavalcante) W.W. Thomas (branch).

Extratos aquosos, etanólicos e metanólicos, representando principalmente espécies vegetais nativas encontradas na região Amazônica, foram preparados, respectivamente, por infusão, maceração e extração contínua líquido-sólido, seguida de evaporação e liofilização. Os extratos liofilizados foram testados para atividade contra larvas de Aedes aegypti, na concentração única de 500 mg / mL. Os extratos metanólicos foram, em geral, os que apresentaram maior atividade larvicida. Os seguintes 7 extratos metanólicos das (partes das) espécies vegetais indicadas foram os mais ativos, provocando 100% de mortalidade em larvas de A. aegypti: Tapura amazonica Poepp. (raiz), Piper aduncum L. (folha e raiz), P. tuberculatum Jacq. (folha, fruto e galho) e Simaba polyphylla (Cavalcante) W.W. Thomas (galho).

Screening of plants found in the State of Amazonas, Brazil for activity against Aedes aegypti larvae

Ethanol, methanol and water extracts representing mostly native plant species found in the Amazon region were prepared, respectively, by maceration, continuous liquid-solid extraction and infusion, followed by evaporation and freeze-drying. The freeze-dried extracts were tested for lethality toward Aedes aegypti larvae at test concentrations of 500 mg / mL. In general, methanol extracts exhibited the greatest larvicidal activity. The following 7 methanol extracts of (the parts of) the indicated plant species were the most active, resulting in 100% mortality in A. aegypti larvae: Tapura amazonica Poepp. (root), Piper aduncum L. (leaf and root), P. tuberculatum Jacq. (leaf, fruit and branch). and Simaba polyphylla (Cavalcante) W.W. Thomas (branch).

Extratos aquosos, etanólicos e metanólicos, representando principalmente espécies vegetais nativas encontradas na região Amazônica, foram preparados, respectivamente, por infusão, maceração e extração contínua líquido-sólido, seguida de evaporação e liofilização. Os extratos liofilizados foram testados para atividade contra larvas de Aedes aegypti, na concentração única de 500 mg / mL. Os extratos metanólicos foram, em geral, os que apresentaram maior atividade larvicida. Os seguintes 7 extratos metanólicos das (partes das) espécies vegetais indicadas foram os mais ativos, provocando 100% de mortalidade em larvas de A. aegypti: Tapura amazonica Poepp. (raiz), Piper aduncum L. (folha e raiz), P. tuberculatum Jacq. (folha, fruto e galho) e Simaba polyphylla (Cavalcante) W.W. Thomas (galho).

Anatomia Foliar e Caulinar de Picrolemma sprucei Hook (Simaroubaceae)

Anatomical studies of the leaves and stems of Picrolemma sprucei revealed that the epidermes of the leaves are glabrous, with undulating cell walls and anomocytic stomata. The mesophyll is dorsiventral with a layer of cells in palisade and a spongy parenchyma. The vascular bundles are bicollateral and have a dark tannin containing idioblast. The stem possesses a developed cortical parenchyma with schlerenchymatous thick walled cells. These are either isolated or gathered in small groups. Internally the vascular region exhibits xylematic vessels some isolated and some in groups submerged in fibrous tissue. The stem possesses a paratracheal, vasicentric parenchyma with central pith. Histochemical tests (sudan III and ferric chloride) made on the central section of the midrib and on the petiole showed the presence, respectively, of tannin or oleoresin in some cells.

Os estudos anatômicos das folhas e caules de Picrolemma sprucei revelaram que as epidermes das folhas são glabras, apresentam células de paredes onduladas e estômatos anomocíticos. O mesofilo é dorsiventral com uma camada de células em paliçada e um parênquima lacunoso. Os feixes vasculares são bicolaterais e apresentam idioblastos escuros de conteúdo tânico. No caule evidencia-se um parênquima cortical desenvolvido, com células de natureza esclerenquimática, isoladas ou reunidas em pequenos grupos, de paredes espessas. Internamente observa-se a região vascular com vasos xilemáticos isolados ou em grupos imersos em tecido fibroso, sendo o parênquima do tipo paratraqueal, vasicêntrico. Na região central encontra-se uma medula desenvolvida. Testes histoquímicos (sudam III e cloreto férrico) realizados na nervura mediana do terço médio do limbo foliar e no pecíolo revelaram respectivamente, a presença de um conteúdo tânico e óleo-resinoso em algumas de suas células.

Anatomia Foliar e Caulinar de Picrolemma sprucei Hook (Simaroubaceae)

Anatomical studies of the leaves and stems of Picrolemma sprucei revealed that the epidermes of the leaves are glabrous, with undulating cell walls and anomocytic stomata. The mesophyll is dorsiventral with a layer of cells in palisade and a spongy parenchyma. The vascular bundles are bicollateral and have a dark tannin containing idioblast. The stem possesses a developed cortical parenchyma with schlerenchymatous thick walled cells. These are either isolated or gathered in small groups. Internally the vascular region exhibits xylematic vessels some isolated and some in groups submerged in fibrous tissue. The stem possesses a paratracheal, vasicentric parenchyma with central pith. Histochemical tests (sudan III and ferric chloride) made on the central section of the midrib and on the petiole showed the presence, respectively, of tannin or oleoresin in some cells.

Os estudos anatômicos das folhas e caules de Picrolemma sprucei revelaram que as epidermes das folhas são glabras, apresentam células de paredes onduladas e estômatos anomocíticos. O mesofilo é dorsiventral com uma camada de células em paliçada e um parênquima lacunoso. Os feixes vasculares são bicolaterais e apresentam idioblastos escuros de conteúdo tânico. No caule evidencia-se um parênquima cortical desenvolvido, com células de natureza esclerenquimática, isoladas ou reunidas em pequenos grupos, de paredes espessas. Internamente observa-se a região vascular com vasos xilemáticos isolados ou em grupos imersos em tecido fibroso, sendo o parênquima do tipo paratraqueal, vasicêntrico. Na região central encontra-se uma medula desenvolvida. Testes histoquímicos (sudam III e cloreto férrico) realizados na nervura mediana do terço médio do limbo foliar e no pecíolo revelaram respectivamente, a presença de um conteúdo tânico e óleo-resinoso em algumas de suas células.

Screening of plants found in Amazonas State for lethality towards brine shrimp

226 methanol and water extracts representing 74 mainly native plant species found in Amazonas State, Brazil, were tested at a standard concentration of 500 g/mL for lethality towards larvae of the brine shrimp species Artemia franciscana. Several cytotoxic plant species were identified in this work: Aspidosperma marcgravianum, A. nitidum, Croton cajucara, Citrus limetta, Geissospermum argenteum, Minquartia guianensis, Piper aduncum, P. amapense, P. capitarianum, P. tuberculatum and Protium aracouchini. The results were analyzed within the context of the available traditional knowledge and uses for these plants.

Foram testados 226 extratos metanólicos e aquosos de 74 espécies vegetais (a maioria nativas) encontradas no Estado do Amazonas, Brasil, para letalidade às larvas da espécie microcrustácea Artemia franciscana na concentração teste de 500 g/mL. Várias espécies citotóxicas foram identificadas nesse estudo: Aspidosperma marcgravianum, A. nitidum, Citrus limetta, Croton cajucara, Geissospermum argenteum, Minquartia guianensis, Piper aduncum, P. amapense, P. capitarianum, P. tuberculatum e Protium aracouchini. Os resultados foram analisados levando em consideração as informações populares, quando disponíveis.

Screening of plants found in Amazonas State for lethality towards brine shrimp

226 methanol and water extracts representing 74 mainly native plant species found in Amazonas State, Brazil, were tested at a standard concentration of 500 g/mL for lethality towards larvae of the brine shrimp species Artemia franciscana. Several cytotoxic plant species were identified in this work: Aspidosperma marcgravianum, A. nitidum, Croton cajucara, Citrus limetta, Geissospermum argenteum, Minquartia guianensis, Piper aduncum, P. amapense, P. capitarianum, P. tuberculatum and Protium aracouchini. The results were analyzed within the context of the available traditional knowledge and uses for these plants.

Foram testados 226 extratos metanólicos e aquosos de 74 espécies vegetais (a maioria nativas) encontradas no Estado do Amazonas, Brasil, para letalidade às larvas da espécie microcrustácea Artemia franciscana na concentração teste de 500 g/mL. Várias espécies citotóxicas foram identificadas nesse estudo: Aspidosperma marcgravianum, A. nitidum, Citrus limetta, Croton cajucara, Geissospermum argenteum, Minquartia guianensis, Piper aduncum, P. amapense, P. capitarianum, P. tuberculatum e Protium aracouchini. Os resultados foram analisados levando em consideração as informações populares, quando disponíveis.