Computational study of the main flavonoids from Chrysobalanus icaco L. against NADPH-oxidase and in vitro Antioxidant Activity

Autor: Lucas Villar Pedrosa da Silva Pantoja, Surianne Samantha Amorim Trindade, Agnaldo da Silva Carneiro, João Paulo Bastos Silva, Thiago Portal da Paixão, Camila Fernanda Rodrigues Romeiro, Cleiane Santana Pinheiro de Moraes, Ana Carla Godinho Pinto, Nádia Rezende Barbosa Raposo, Marcieni Ataíde de Andrade
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2022
Předmět:
Zdroj: Research, Society and Development; Vol. 11 No. 6; e5011628542
Research, Society and Development; Vol. 11 Núm. 6; e5011628542
Research, Society and Development; v. 11 n. 6; e5011628542
Research, Society and Development
Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)
instacron:UNIFEI
ISSN: 2525-3409
Popis: The generation of free radicals is a physiological event resulting mainly from the cellular respiration process and the overactivation of the NOX leads to an excess production of ROS that is associated with oxidative stress. Chrysobalanus icaco, a medicinal plant that belongs to the Chrysobalanaceae family, possesses a high number of polyphenols, including phenolic acids and flavonoids. Due to its phytochemical composition, this study aimed to evaluate the antioxidant potential of the hydroalcoholic extract from the leaves of Chrysobalanus icaco (HECi) and the inhibitory potential of its main flavonoids against NOX. The in silico predictions of absorption, distribution, metabolism, excretion, and toxicity (ADMET), drug-likeness properties, and molecular docking with the enzyme NOX (PDB code 2CDU) were also performed to support the experimental results. The phytochemical screening of the HECi showed the presence of phenols and flavonoids. HECi performed an excellent antioxidant activity (IC50 = 8.1 μg/mL), probably due to its rich phenolic (220.11 ± 0.4 mg GAE/g) and flavonoid (110.98 ± 0.37 mg QE/g) constitution. The ADMET prediction indicated that myricetin and quercetin had the best pharmacokinetic parameters. The molecular docking results showed that myricetin and especially quercetin had strong docking score on NOX (ΔG = –8.1 kcal/mol and ΔG = –8.3 kcal/mol, respectively). Frontier Orbital’s analyzes (HOMO and LUMO) suggested that quercetin has better antioxidant properties than myricetin. Our results demonstrate for the first time the in silico action of quercetin against NOX, as well as reiterate the antioxidant potential of C. icaco. La abundante constitución fenólica de Chrysobalanus icaco despierta interés en su uso como antioxidante, ya que los compuestos fenólicos reducen el daño oxidativo. Este estudio tuvo como objetivo evaluar el potencial antioxidante del extracto hidroalcohólico de las hojas de Chrysobalanus icaco (HECi) y el potencial inhibidor de sus principales flavonoides sobre la NADPH-oxidasa (NOX). Así, se realizaron los siguientes métodos: prospección fitoquímica, perfil cromatográfico, cuantificación de fenoles y flavonoides y ensayo de secuestro de DPPH. Los estudios in silico realizados para los principales flavonoides presentes en C. icaco evaluaron los parámetros ADMET, simulaciones de acoplamiento molecular (código NOX - PDB: 2CDU) y orbitales límite (HOMO y LUMO). El cribado fitoquímico de HECi mostró la presencia de fenoles y flavonoides. HECi mostró una excelente actividad antioxidante (IC50 = 8,1 μg/mL), probablemente debido a su rica constitución fenólica (220,11 ± 0,4 mg GAE/g) y flavonoides (110,98 ± 0,37 mg QE/g). La predicción de ADMET indicó que la miricetina y la quercetina tenían los mejores parámetros farmacocinéticos. Los resultados del acoplamiento molecular mostraron que miricetina y especialmente quercetina se unían fuertemente al NO (ΔG = –8,1 kcal/mol y ΔG = –8,3 kcal/mol, respectivamente). La evaluación de los orbitales límite (HOMO y LUMO) sugirió que la quercetina tiene mejores propiedades antioxidantes que la miricetina. Nuestros resultados demuestran por primera vez la acción in silico de la quercetina contra la NOX, así como reiteran el potencial antioxidante de C. icaco. A geração de radicais livres é um evento fisiológico resultante principalmente do processo de respiração celular e a superativação da NOX leva a um excesso de produção de EROs que está associado ao estresse oxidativo. Chrysobalanus icaco, uma planta medicinal pertencente à família Chrysobalanaceae, possui uma grande quantidade de polifenóis, incluindo ácidos fenólicos e flavonóides. Por isso, este trabalho teve como objetivo avaliar o potencial antioxidante do extrato hidroalcoólico das folhas de Chrysobalanus icaco (HECi) e o potencial inibitório de seus principais flavonoides frente à NOX. As previsões in silico de absorção, distribuição, metabolismo, excreção e toxicidade (ADMET), druglikeness e docagem molecular com a enzima NOX (código PDB 2CDU) também foram realizadas para explicar os resultados experimentais. A triagem fitoquímica do HECi mostrou a presença de fenois e flavonoides. O HECi apresentou excelente atividade antioxidante (IC50 = 8,1 μg/mL), provavelmente devido à sua rica constituição fenólica (220,11 ± 0,4 mg GAE/g) e de flavonoides (110,98 ± 0,37 mg QE/g). A previsão ADMET indicou que a miricetina e a quercetina apresentaram os melhores parâmetros farmacocinéticos. Os resultados de docagem molecular mostraram que a miricetina e especialmente a quercetina ligaram-se fortemente à NOX (ΔG = –8,1 kcal/mol e ΔG = –8,3 kcal/mol, respectivamente). As análises dos orbitais de fronteira (HOMO e LUMO) sugeriram que a quercetina tem melhores propriedades antioxidantes do que a miricetina. Nossos resultados demonstram pela primeira vez a ação in silico da quercetina contra a NOX, bem como reiteram o potencial antioxidante de C. icaco.
Databáze: OpenAIRE
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