Revista Cubana de Plantas Medicinales

Contribution of the Subprogram x of Fine Pharmaceutical Chemistry -CYTED - to the research on natural products in Latin America

Cicatrizing effect of the cream of ethanolic extract from sugar cane wax

Objetivo: evaluar la actividad cicatrizante de formulaciones semisólidas elaboradas con diferentes concentraciones de extracto etanólico de cera de caña (2,5, 5, 10, 20, 30 y 40 %) en ratones con heridas en el área dorsal escapular. Se utilizó la crema de pantenol al 5 % como control positivo. Métodos: se realizaron heridas de 2 cm2 en el área dorsal escapular de ratones de 30 g de peso corporal. La aplicación de la sustancia a evaluar se realizó diariamente durante un período de 21 días, y se observó, también en este período, el tiempo de aparición, caída de la costra y cicatrización del área. Al finalizar el tratamiento, los animales fueron sacrificados para la toma de fragmentos de piel regenerada y su posterior procesamiento y evaluación histológica, con lo cual se hizo una clasificación de la maduración de la dermis en 3 grados y 7 estadios a partir de la presencia de fibroblastos de mayor a menor grado relacionada con las fibras colágenas, vasos de neoformación, presencia o no de folículos pilosebáceos e infiltrado de células redondas. Los animales que alcanzaron clasificaciones de estadios 6 ó 7 fueron considerados como respuesta positiva para el cálculo de la dosis efectiva cincuenta. Resultados: se encontró una relación dosis-efecto cicatrizante en el rango de concentraciones desde 2,5 hasta el 10 % del extracto etanólico de cera de caña en la formulación, no así para las cremas que contenían de 20 a 40 % donde la acción fue disminuyendo a medida que se incrementaba el extracto. La dosis efectiva cincuenta de la formulación fue de 5,1 %. Conclusiones: las formulaciones de cremas que contenían 5 y 10 % de extracto etanólico de cera de caña mostraron los mejores efectos cicatrizantes de heridas en ratones, comparables a los alcanzados con la crema de pantenol al 5 %.

Objective: To evaluate the cicatrizing activity of semisolid formulations prepared with different concentrations of ethanolic extract from sugar cane wax (2, 5, 10, 20, 30 and 40 %) in mice with wounds in the dorsal scapular area. Panternol cream 5 % was used as positive control. Methods: wounds of 2 cm2 were made in the scapular dorsal area of mice of 30 g of body weight. The substance to be evaluated was applied for 21 days. The time of appearance, the falling of the crust and the cicatrization of the area were also observed during that period. At the end of the treatment, the animals were sacrificed for taking fragments of regenerated skin and for its further processing and histological evaluation. Dermis maturation was classified into 3 degrees and 7 stages, starting from the presence of fibroblasts of greater or lesser degree related to the collagen fibers, neoformation vessels, presence or not of pilosebaceous follicles and round cell infiltrates. The animals that were given classfications of stages 6 or 7 , were considered as a positive response for the calculation of the fiftieth effective dose. Results: it was found a dose-cicatrizing effect relation in the range of concentrations from 2.4 to 10 % of the ethanolic extract from sugar cane wax in the formulation. It was not so for the creams containing from 20 to 40 %, where the action decreased as the extract increased. The fiftieth effective dose of the formulation was 5.1 %. Conclusions: the formulations of creams containing 5 and 10 % of ethanolic extract of sugar cane wax showed the best cicatrizing effects of wounds in mice, comparable with the attained with the cream pantenol 5 %.

Antibacterial activity of Boldoa purpurascens Cav.

Las hojas de Boldoa purpurascens Cav. (nitro) se emplean en medicina tradicional en Cuba en forma de decocciones acuosas para el tratamiento de afecciones renales con buenos resultados. Estudios recientes mostraron que los extractos de esta planta poseen elevada actividad diurética. En el presente trabajo se evalúa la presencia de actividad antibacteriana de un extracto acuoso al 20 % de las hojas de Boldoa purpurascens frente a cepas de bacterias Gram positivas y negativas. Se empleó el método de difusión radial en medio agarizado con cortes cilíndricos. No se detectó actividad inhibitoria sobre ninguno de los 22 cultivos bacterianos probados. Se concluyó que el efecto beneficioso obtenido en las enfermedades renales se debe a la propiedad diurética de los extractos y no a una acción directa sobre los microorganismos.

The leaves of Boldoa purpurascens Cav. (nitro) are used in traditional medicine in Cuba in form of aqueous decoctions to treat kidney affections with good results. Recent studies showed that the extracts from this plant have a high diuretic activity. In the present paper it is evaluated the presence of antibacterial activity of an aqueous extract 20 % from the leaves of Boldoa purpurascens against strains of Gram positive and Gram negative bacteria. It was used the method of radial diffusion in agar medium with cilindrical cuts. No inhibitory activity was detected on any of the 22 bacterial cultures tested. It was concluded that the benefitial effect obtained in kidney diseases is due to the diuretic property of the extracts and not to a direct action on the microorganisms.

Evaluation of the frozen-dried aqueous extract from Boerhavia erecta L. on the cholinegic and histaminergic transmission

Se evaluó el extracto acuoso liofilizado de Boerhavia erecta L. sobre la transmisión colinérgica e histaminérgica, se emplearon cobayos Hartley para la extracción de porciones de íleon que fueron estimulados con histamina y acetilcolina con y sin la presencia del extracto, también se provocó un previo bloqueo de los receptores histaminérgicos y colinérgicos presentes en el órgano para después estimular el mismo con el extracto de B. erecta. En todos los casos se determinó la amplitud de las contracciones del órgano; los registros se realizaron mediante un transductor isotónico acoplado a un polígrafo Nihon Kodhen. El extracto acuoso liofilizado de B. erecta a concentraciones entre 0,1 mg/mL y 1 mg/mL no presentó actividad antimuscarínica y si mostró efecto antihistamínico in vitro. El extracto de B. erecta a concentraciones entre 1 y 10 mg/mL administrada de forma conjunta con acetilcolina 3x10-3 M provocó una contracción mayor que las inducidas por la B. erecta administrada de forma independiente y menor que la provocada por la acetilcolina, un comportamiento similar se obtuvo tras la administración conjunta de B. erecta e histamina 10-5 M. Cuando los receptores muscarínicos e histamínicos fueron bloqueados con atropina y difenhidramina respectivamente y posteriormente se añadió B. erecta, las contracciones provocadas por esta última fueron menores que las provocadas por el extracto sin previo bloqueo de los receptores. Estos resultados indicaron que el extracto acuoso de B. erecta. tiene tanto efecto agonista como antagonista para la histamina en dependencia de la concentración a la que se utilice y no presenta actividad antimuscarínica.

The aqueous frozen-dried extract of Boerhavia erecta L. was evaluated as regards the cholinergic and histaminergic transmission. Hartley Guinea pigs were used to extract ileum portions that were estimulated with histamine and cetylcholine with or without the presence of the extract. A previous block of the histaminergic and cholinergic receptors present in the organ was provoked to further estimulate it with the B. erecta extract. The amplitude of the organ's contractions was determined in every case. Registers were made by an isotonic transductor coupled to a Nihon Kodhen polygrapher. The aqueous frozen-dried extract of B. erecta at concentrations between 0,1 mg/mL and 1 mg/mL did not present antimuscarine activity, but it did show in vitro antihistamine effect. The B. erecta extract at concentrations from 1 to 10 mg/mL administered together with acetylcholine 3x10-3 M caused a higher contraction than the induced by B. erecta administered in an independent way and lower than the produced by acetylcholine. A similar behavior was observed after the joint administration of B. erecta and histamine 10-5 M. When the muscarine and histamine receptors were blocked with atropine and diphenhydramine, respectively, and B. erecta was added later, the contractions provoked by the latter were lower than the caused by the extract without previous block of the receptors. These results showed that the aqueous extract of B. erecta L. has both agonist and antagonist effect for histamine, depending on the concentration at which it is used, and that it has no antimuscarine activity

Antimicrobial activity of essential oil and cream of Cymbopogon citratus (DC). Stapf

Se evaluó la actividad antimicrobiana in vitro del aceite esencial de Cymbopogon citratus (DC). Stapf (caña santa o hierba de limón), especie medicinal cultivada en Cuba, así como de una crema elaborada a partir del mismo. Se empleó el método de diluciones en medio líquido. Se determinó la concentración mínima inhibitoria y mínima microbicida frente a microorganismos de interés clínico humano. Considerando el uso propuesto a la formulación fue necesario conocer su potencial irritante. En este caso, se procedió según las Normas ISO descritas al efecto. La caracterización del aceite esencial reveló la presencia de citral como componente mayoritario. El aceite mostró una notable actividad antifúngica, superior a la que se observó con la crema, lo que justifica el uso tradicional de esta planta en Cuba. La formulación desarrollada resultó no irritante y se propuso usar como antidermatofítica. La especie microbiana más sensible resultó ser Trichophyton rubrum.

The in vitro antimicrobial activity of the essential oil of Cymbopogon citratus (DC). Stapf (lemon grass), a medicinal species cultivated in Cuba, as well as of an ointment prepared from it, was evaluated. The dilution method in liquid medium was used. The minimum inhibitory and the minimum microbicidal concentration against microorganisms of human clinical interest was determined. Taking into account the use proposed for the formulation, it was necessary to know its irritating potential. In this case, it was proceeded according to the ISO Norms described to this end. The characterization of the essential oil reveals the presence of citral as the most abundant component. The oil showed a significant antifungal activity, higher than the observed with the ointment, which justify the traditional use of this plant in Cuba. The formulation developed proved to be non irritating and it was suggested to use it as antidermatophytic. The most sensitive microbial species was Trichophyton rubrum

Stimulating efffects of the growth of aqueous extracts of medicinal plants and Aloe vera (L.) N. L. Burm. gel

El presente estudio se realizó con el montaje de 6 experimentos, (replicados 3 veces cada uno), en el laboratorio de Cultivo de Tejidos de la Estación Experimental de Plantas Medicinales "Dr. Juan Tomás Roig". Cada experimento correspondió a una especie determinada. Se utilizó un diseño experimental completamente aleatorizado, con 10 tratamientos y 10 repeticiones. Los tratamientos empleados correspondieron a cada uno de los extractos de las plantas medicinales estudiadas y gel de Aloe vera (L.) N. L. Burm. y un tratamiento control que utiliza reguladores de crecimiento sintéticos, para la brotación y enraizamiento. Cada repetición consistió en un tubo de ensayo con el medio nutritivo adecuado para cada especie, donde se sembró un explante por cada tubo. Se encontraron efectos estimulantes del crecimiento en los extractos estudiados y correspondió al gel de A. vera el mejor comportamiento, superior a los reguladores usados tradicionalmente, en la formación de raíces. Este hecho demostró la posible presencia de actividad auxínica en el mismo. El extracto de sauce (Salix humboldtiana Wild), tuvo también un comportamiento satisfactorio en este aspecto, lo que corroboró resultados anteriormente obtenidos. Sin embargo, ambos extractos no mostraron indicios importantes de contar con actividad citoquinínica. En este caso, los extractos de Plantago lanceolata L. y Plantago major L. tuvieron un mejor comportamiento.

The present study was conducted by assembling 6 experiments (each one replicated 3 times) at the tissue culture laboratory of "Dr. Juan Tomás Roig" Experimental Station of Medicinal Plants. Every experiment corresponded to a specific species. A completely randomized experimental design was used with 10 treatments and 10 repetitions. The treatments applied corresponded to every extract of of the studied medicinal plants and the Aloe vera (L.) N.L. Burm. gel and a control treatment that uses synthetic growth regulators for budding and rooting. Each repetition consisted in an assay tube with the adecuate nutritional medium for every species, where an explant was planted for every tube. Stimulating effects of the growth were demonstrated in the studied extracts. The best behavior corresponded to the A. vera gel, which was superior to the regulators traditionally used in the root formation. This event showed the possible presence of auxin activity in it. The extract of willow (Salix humboldtiana Wild) also had a satisfactory behavior on this regard, which corroborated the previously obtained results. However, both extracts did not show important signs of having cytoquinine activity. In this case, the extracts from Plantago lanceolata L. and Plantago major L. had a better behavior.

Pharmacologial study of the leaves of Pluchea carolinensis (Jacq.) G. Don (salvia from the copuntry)

La Pluchea carolinensis (Jacq.) G. Don conocida como salvia del país ha sido muy poco estudiada. En este trabajo se presenta el estudio farmacognóstico que abarcó: macromorfología, micromorfología, secado, determinación de humedad residual y la determinación del perfil cromatográfico de las hojas. El largo y ancho de las hojas de P. carolinensis obtenidos en el estudio se correspondieron con los informados en el FITOMED. En el corte transversal de la hoja se observaron numerosos tricomas y se destacó el parénquima clorofílico en empalizada. El secado en estufa a 33 ºC fue el más eficiente pues eliminó la mayor cantidad de agua en menor tiempo y la droga quedó con un 10 % de humedad residual. Mediante cromatografía de capa delgada del extracto metanólico de la hoja se obtuvo un cromatograma con 10 manchas y muy buena resolución el cual constituyó un perfil cromatográfico útil para caracterizar la droga cruda.

La Pluchea carolinensis (Jacq) G. Don, known as salvia from the country has been little studied. In this paper, it is presented the pharmacognostic study that included macromorphology, micromorphology, drying, determination of residual humidity and of the chromatographic profile of the leaves. The length and width of the leaves of P. carolinensis obtained in the study corresponded with the reported in FITOMED. In the cross-sectional cut of the leave numerous trichomas were observed and the chlorophyllous parenchyma in palisade was stressed. Drying in a stove at 33° C was the most effective on erradicating the greatest amount of water in less time. The drug had a 10 % of residual humidity. By thin layer chromatography of the methanolic extract of the leave, it was obtained a chromatogram with 10 stains and a very good resolution that was a useful chromatographic profile to characterize the raw drug.

Phytochemical evaluation of 3 species of Erythroxylum

Se seleccionó al género Erythroxylum como uno de los más promisorios para estudios de procesos antivirales. Las especies de este género fueron colectadas en diferentes épocas de los años 2000 y 2001 en varias localidades de la provincia de Pinar del Río, Cuba. Se estudió la composición fitoquímica de las hojas y extractos de las especies Erythroxylum confusum Britt, Erythroxylum alaternifolium var. alaternifolium y Erythroxylum minutifolium Griseb var. minutifolium, estos 2 últimos endémicos de Cuba. Tanto para las hojas como para los extractos, se encontró correspondencia en la composición de metabolitos presentes: flavonoides, alcaloides, triterpenos y/o esteroides y fenoles y/o taninos, entre las especies tamizadas y lo informado en la literatura para el género.

The Erythroxylum genus was selected as one of the most promising for studying antiviral processes. The species of this genus were collected in different periods of 2000 and 2001 in various localities of Pinar del Río province, Cuba. The phytochemical composition of the leaves and extracts of the species Erythroxylum confusum Britt, Erythroxylum alaternifolium var. alaternifolium and Erythroxylum minutifolium Griseb var. minutifolium, was studied. The two latter are endemic of Cuba. For both, the leaves and the extracts, it was found correspondance between the screened species and what is reported in literature on this genus as regards the composition of the present metabolites: flavonoids, alkaloids, triterpenes and/or steroids and phenols and/or tanins,

Specific bioassays with selected plants of Bangladesh

Summary Bangladesh is an Asian country where only 20 per cent of the people are provided with modern healthcare services while the rest 80 per cent are dependent on traditional plant-based systems. Moreover, it is estimated that only 500 medicinal plant species had been recorded in Bangladesh out of 1,900 species regarded as having medicinal value. Purpose: Sixteen collections of medicinal plants of different families were extracted with several solvents (Ethanol 95%, water, chloroform, ethyl ether). The resulting extracts were subjected to five different specific bioassays: 1. Brine shrimp lethality test; 2. Antioxidant activity; 3. Inhibition of xanthine oxidase (XO); 4. Inhibition of ß-glucosidase, and 5. Inhibition of acetylcholinesterase. Methods. 1.The brine shrimp lethality test (BSLT) was conducted in 96-well microplates using serial dilutions. This examination uses the crustacean Artemia salina Leach and is predictive for cytotoxicity, as well as insecticidal, antifungal, and pesticidal activities. 2. A spectrometric method where the DPPH reagent (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl), is mixed with serial dilutions of the extracts, was utilized to determine the antioxidant potential. 3. The xanthine oxidase inhibitory activity was measured using a spectrometric procedure. XO is the enzyme that acts as a catalytic agent in the conversion of xanthine to uric acid. Inhibition of this enzyme will decrease the blood levels of uric acid and result in antihyperuricemic effect. 4. The inhibition of ß-glucosidase was determined measuring spectrometrically the amount of liberated p-nitrophenol from the substrate p-nitrophenyl-ß-D-glucopyranoside. ß-glucosidase inhibitors such as castanospermine and 1-deoxynojirimycin interfere with the infectivity of HIV in vitro, as well as with syncytium formation. 5. The acetylcholinesterase inhibition activity was established with a spectrometric method. Inhibitors of this enzyme are valuable in the treatment of Alzheimer's disease and other disorders. Results: In the BSLT bioassay, Aphanamixis polystachya L. showed best activity with LD50 75.0 ppm, suggesting the presence of bioactive compounds in this extract. In the antioxidant bioassay, the same extract obtained an ED50 54.24 ppm. Other extracts that showed excellent free radical scavenging activity were Emblica officinalis Gaertn. (Syn. Phyllanthus emblica L.), ED50 132.16 ppm and Shorea robusta Gaertn., ED50 151.62 ppm. The XO inhibition produced several interesting results: best activity was shown by Shorea robusta Gaertn.: 60 % of inhibition, whereas Emblica officinalis Gaertn. displayed 48 % inhibition. Inhibition of the ß-glucosidase enzyme generated acceptable results: 63 % and 45 % with the extracts of S. robusta and E. officinalis, respectively. Finally, in the acetylcholinesterase inhibition, none of the plant extracts showed positive results. Conclusions. As demonstrated by the data, there are some extracts that presented several biological activities. It will be necessary to pursue further investigation to bring about the identification of the responsible metabolites for these activities.

Antecedentes: Bangladesh es un país de Asia en donde sólo al 20 % de su población se le provee con servicios modernos de cuidado de la salud, mientras que el 80 % restante depende de sistemas tradicionales basados en plantas medicinales. Además, se estima que solamente 500 plantas medicinales han sido estudiadas de un total de 1 900 que se cree tienen valor medicinal. Propósito: 16 especies de plantas medicinales pertenecientes a diversas familias se extrajeron con diferentes solventes (etanol 95 %, agua, cloroformo, éter etílico). Los extractos se sometieron a 5 bioensayos específicos diferentes: 1. Examen de mortalidad de los camarones salinos, 2. Actividad antioxidante, 3. Inhibición de la xantina oxidasa, 4. Inhibición de la ß-glucosidasa e 5. Inhibición de la acetilcolinesterasa. Métodos: 1. El examen de mortalidad de los camarones salinos fue realizado en microplatos de 96 pozos con diluciones seriadas. Este bioensayo usa el crustáceo Artemia salina Leach y sus resultados correlacionan con la citotoxicidad, así como también con actividades insecticidas, antifúngicas y pesticidas. 2. La actividad antioxidante se determinó con un método espectrofotométrico en donde diluciones seriadas de los extractos se mezclaron con el reactivo 2,2-diphenyl-1-picrilhydrazilo. 3. La actividad inhibitoria de la xantina oxidasa se midió usando un procedimiento espectrofotométrico. Xantina oxidasa es la enzima que actúa como agente catalítico en la conversión de xantina a ácido úrico. La inhibición de esta enzima disminuye los niveles sanguíneos de ácido úrico resultando en un efecto antihiperuricémico. 4. La inhibición de ß-glucosidasa se estableció midiendo espectrofotométricamente la cantidad de p-nitrofenol liberado del sustrato p-nitrofenil-ß-D-glucopiranósido. Inhibidores de ß-glucosidasa tales como castanospermina y 1-desoxinojirimicina intefieren con la infectividad de HIV in vitro, así como también con la formación del sincitio. 5. La actividad de inhibición de acetilcolinesterasa fue establecida con un método espectrométrico. Los inhibidores de esta enzima son valiosos en el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer y otros desórdenes. Resultados: En el bioensayo de mortalidad de los camarones salinos , Aphanamixis polystachya L. exhibió la mejor actividad con un LD50 75,0 ppm, sugiriendo la presencia de compuestos bioactivos en el extracto. En el procedimiento antioxidante, el mismo extracto obtuvo un ED50 54,24 ppm. Otros extractos mostraron excelente actividad de eliminación de radicales libres: Emblica officinalis Gaertn. (Syn. Phyllanthus emblica L.), ED50 132,16 ppm y Shorea robusta Gaertn., ED50 151,62 ppm. La inhibición de xantina oxidasa produjo algunos resultados interesantes: Shorea robusta Gaertn. demostró la mejor actividad: 60 % de inhibición, mientras que Emblica officinalis Gaertn. exhibió 48 % inhibición. La inhibición de la enzima ß-glucosidasa generó resultados aceptables: 63 y 45 % con los extractos de S. robusta y E. officinalis, respectivamente. Finalmente, en la inhibición de acetilcolinesterasa, ninguno de los extractos de plantas presentó resultados positivos. Conclusiones. De acuerdo a los resultados, algunos de los extractos mostraron actividades biológicas. Sería importante continuar con la investigación para identificar a los metabolitos responsables de estas actividades.

Supporting documents for the management of the research-development activity in medicinal plants

Se presenta una propuesta de un sistema que contiene documentos reguladores y registros que pueden viabilizar el aseguramiento de la calidad del proceso de investigación-desarrollo necesario para la obtención de nuevos fármacos a partir de plantas medicinales. Se aplicó el método de expertos de Delphy para valorar 3 características del sistema: su ajuste a las exigencias nacionales e internacionales, si es aplicable a todas las etapas de la investigación y si logra un buen control de las etapas críticas de la misma. Se obtuvieron coeficientes de concordancia mayor o igual a 0,80 lo que permitió decir que las 3 características fueron aceptadas por los expertos, quienes a su vez hicieron sugerencias para perfeccionar el sistema. Los resultados indicaron que es posible generalizar la propuesta de la documentación soporte como herramienta para garantizar una alta calidad en todas las etapas del proceso de investigación-desarrollo en plantas medicinales.

A proposal of the regulating and register documents that should exist in the research-development activity in medicinal plants is presented. 3 characteristics of the proposed system were assessed by Delphy's expert method: its adjustment to the national and international demands, wether it is applicable to all the research stages, and wether a control of the critical stages of research is attained. Concordance coefficients equal or higher than 0.80 were obtained, which allowed to say that the 3 characteristics were approved by the experts and that another round was not necessary. The results showed that it is possible to generalize the proposal of the support document as a tool to assure quality in those centers where research-development work is carried out.