Revista de la Sociedad Química del Perú

Characterization of the essential oil of clinopodium revolutum and computational study of its bioactive compounds against cancer

RESUMEN El cáncer es una de las principales causas de muerte en todo el mundo. La búsqueda de compuestos bioactivos contra el cáncer se potencia con el uso de herramientas computacionales y las bases de datos moleculares. Clinopodium Revolutum (CR) es una planta empleada con fines medicinales en diferentes males, sin embargo, hacen falta mayores estudios científicos que respalden su bioactividad. En este trabajo se analizan 55 componentes en el aceite esencial de CR, identificados por GC-MS, con potencial actividad anticancerígena mediante estudios in silico. Se seleccionaron los receptores de fármacos anticancerígenos, como la quinasa dependiente de ciclina 2 (CDK-2), la quinasa dependiente de ciclina 6 (CDK-6), la topoisomerasa-I (Topo I), la topoisomerasa-II (Topo II), el linfoma B de células (Bcl-2) y el receptor 2 del factor crecimiento endotelial vascular (VEGFR-2). Todas estas estructuras fueron obtenidas del banco de datos de proteina PDB RCSB. Según las simulaciones de docking molecular se encontró que los compuestos perilaldehído y calamenene del aceite esencial presentaron mayor afinidad de interacción con las dianas farmacológicas CDK-2, CDK-6, Topo I y VEGFR. Los complejos de perilaldehido-receptor se simularon mediante dinámica molecular por 50 nanosegundos, identificando predominantemente interacciones hidrofóbicas y enlaces de hidrógeno intermediados por agua del solvente. Nuestros hallazgos muestran que los compuestos en el aceite esencial de CR presentan potencial actividad anticancerígena.

ABSTRACT Cancer is one of the main causes of death worldwide. The search for bioactive compounds against cancer is enhanced by the use of computational tools and molecular databases. Clinopodium Revolutum (CR) is a plant used for medicinal purposes in various ailments; however, further scientific studies are needed to support its bioactivity. In this work, 55 components in the essential oil of CR are analyzed, identified by GC-MS, with potential anticancer activity through in silico studies. Anticancer drug receptors were selected, such as cyclin-dependent kinase 2 (CDK-2), cyclin-dependent kinase 6 (CDK-6), topoisomerase-I (Topo I), topoisomerase-II (Topo II), B-cell lymphoma 2 (Bcl-2), and vascular endothelial growth factor receptor 2 (VEGFR-2). All these structures were obtained from the Protein Data Bank RCSB. According to molecular docking simulations, it was found that perilaldehyde from the essential oil showed higher interaction affinity with the pharmacological targets CDK-2, CDK-6, Topo I, and VEGFR. Perilaldehyde-receptor complexes were simulated by molecular dynamics for 50 nanoseconds, identifying predominantly hydrophobic interactions and hydrogen bonds mediated by solvent water in their stabilization. Our findings demonstrate that the compounds in the essential oil of CR present potential anticancer activity.

Lichenochemical study of the Lichen Hypotrachyna Cirrhata

RESUMEN El Perú es uno de los países más diversos del mundo, ya que contiene innumerables riquezas naturales esto es debido a una gran variedad de ecosistemas que lo hacen propicio para el desarrollo de ciertas especies entre ellas los líquenes; por ello es nuestro interés estudiar químicamente a los líquenes (liquenoquímica). En el presente trabajo se estudió el liquen Hypotrachyna cirrhata, recolectado en el distrito de Churín-Lima-Perú. Se realizaron las extracciones sucesivas fueron con metanol a partir de 150 g de muestra previamente acondicionada; los procesos de separación y purificación se realizaron mediante técnicas cromatográficas clásicas tales como Sephadex LH-20, cromatografía de columna, cromatografía en capa delgada con el fin de obtener los metabolitos secundarios puros, finalmente, elucidar sus estructuras químicas por RMN-1H. en esta investigación, a partir del extracto metanólico del liquen Hypotrachyna cirrhata fueron elucidados los compuestos: ácido protoliquesterínico, peróxido de ergosterol y 2,4- dihidroxi-3-hidroxymetil-6metilbenzaldehido.

ABSTRACT Peru is one of the most diverse countries in the world, since it contains innumerable natural resources, this is due to a great variety of ecosystems that make it conducive to the development of certain species, including lichens; For this reason, it is our interest to study lichens chemically (lichenochemistry). In the present work, the lichen Hypotrachyna cirrhata, collected in the district of Churín-Lima-Peru, was studied. Successive extractions were made with methanol from 150 g of previously conditioned sample; the separation and purification processes were carried out using classical chromatographic techniques such as Sephadex LH-20, column chromatography, thin layer chromatography in order to obtain the pure secondary metabolites, and finally, to elucidate their chemical structures by 1H-NMR. In this investigation, from the methanolic extract of the lichen Hypotrachyna cirrhata, the following compounds were elucidated: protoliquesterinic acid, ergosterol peroxide and 2,4-dihydroxy-3-hydroxymethyl-6- methylbenzaldehyde.

Hydrogeochemical analysis of surface water quality in a mining area on the western flank of the andes western range

ABSTRACT This study used the hydrogeochemical properties of surface waters surrounding a mining project in Peru to compare them with the environmental quality standards established in Supreme Decree 004-2017-MINAM, focusing on category 3 for vegetable irrigation and animal drinking. Physical-chemical, inorganic, microbiological and parasitic parameters were evaluated in lagoons and springs. The results determined the presence of slightly alkaline deposits with a pH of 9.59 and slightly acidic deposits with a pH of 5.33, as well as deposits with high content of iron, manganese, and zinc. To ensure the reliability of the chemical analysis, an ionic balance of the main dissolved cations and anions was performed. The Piper diagram determined the predominant calcic sulfate waters, as well as the presence of a calcic bicarbonate water deposit. On the other hand, the Stiff diagram determined sulfate (SO4 2-) as the predominant ion. This study concludes that the different stations comply with the environmental quality standards, although deposits with high levels of iron, manganese, and zinc were found in surface waters. Different treatments were determined to control pH levels and to decrease the amount of such ions present.

RESUMEN Este estudio utilizó las propiedades hidrogeoquímicas de las aguas superficiales que rodean un proyecto minero en Perú, para compararlas con los estándares de calidad ambiental establecidos en el Decreto Supremo 004-2017-MINAM, centrándose en la categoría 3 para riego de vegetales y bebida para animales. Se evaluaron parámetros físico-químicos, inorgánicos, microbiológicos y parasitarios en lagunas y manantiales. Los resultados determinaron la presencia de depósitos ligeramente alcalinos con un pH de 9.59 y depósitos ligeramente ácidos con un pH de 5.33, así como depósitos con alto contenido de hierro, manganeso y zinc. Para garantizar la fiabilidad del análisis químico, se realizó un balance iónico de los principales cationes y aniones disueltos. El diagrama de Piper determinó la predominancia de aguas sulfatadas cálcicas, así como la presencia de un depósito de agua bicarbonatada cálcica. Por otro lado, el diagrama de Stiff determinó que el ion sulfato (SO 2-) era predominante. Este estudio concluye que las diferentes estaciones cumplen con los estándares de calidad ambiental, aunque se encontraron depósitos con altos niveles de hierro, manganeso y zinc en las aguas superficiales. Se determinaron diferentes tratamientos para controlar los niveles de pH y disminuir la cantidad de dichos iones presentes.

Polyphenols and antioxidant activity of the hydroalcoholic extract of petroselinum crispum (MILL) fuss leaves and its application in a dermocosmetic cream

RESUMEN El Petroselinum crispum (Mill) Fuss es una hierba aromática que contiene diversos compuestos fitoquímicos, entre los que se destaca los polifenoles; asimismo, se le atribuye propiedad antioxidante. El objetivo fue evaluar el contenido de compuestos fenólicos, la actividad antioxidante del extracto hidroalcohólico del Petroselinum crispum (Mill) Fuss y la elaboración de una crema dermocosmética. La determinación de polifenoles se realizó aplicando el método in vitro de Folin Ciocalteu y; la captación de radicales libres, por los métodos DPPH• y ABTS•+. El extracto hidroalcohólico obtuvo un rendimiento de 3,94 % y mediante un screening fitoquímico se confirmó la presencia de compuestos fenólicos, flavonoides, terpenos, lactonas y antraquinonas. Se obtuvieron como resultados: 4,33 ± 0,0162 mg EAG/g de compuestos fenólicos y valores TEAC- DPPH• y ABTS•+ de 6,4322 mg Trolox®/g y 40,8511 mg Trolox®/g de extracto, respectivamente. Los valores de IC50 fueron 396,27 y 111,53 μg/ml, (p < 0,05). El extracto presentó actividad antioxidante baja en comparación con el estándar Trolox®. Se elaboraron cremas dermocosméticas con el extracto hidroalcohólico del Petroselinum crispum (Mill) Fuss a concentraciones del 1%, 2% y 4%. Se confirmó que la actividad antioxidante se mantuvo para la crema de concentración intermedia (2%), con un TEAC = 1,05 mg Trolox®/g crema 2%. Presentando diferencias significativas entre las cremas de concentraciones 1%, 2% y 4%., aplicando el método de Tukey con un nivel de confianza del 95% (p ≤ 0,05).

ABSTRACT Petroselinum crispum (Mill) Fuss is an aromatic herb that contains various phytochemical compounds in its aerial parts, among which polyphenols stand out; likewise, it is attributed antioxidant property. The objective was to evaluate the content of phenolic compounds, the antioxidant activity of the hydroalcoholic extract of Petroselinum crispum (Mill) Fuss and the preparation of a dermocosmetic cream. The determination of polyphenols was carried out applying the in vitro method of Folin Ciocalteu and; the uptake of free radicals, by the DPPH• and ABTS•+ methods. The hydroalcoholic extract obtained a yield of 3.94 % and through a phytochemical screening the presence of phenolic compounds, flavonoids, terpenes, lactones and anthraquinones was confirmed. The following results were obtained: 4.33 ± 0.0162 mg EAG/g of phenolic compounds and TEAC-DPPH• and ABTS•+ values of 6.4322 mg Trolox®/g and 40.8511 mg Trolox®/g of extract, respectively. The IC50 values were 396.27 and 111.53 μg/ml, (p < 0.05). The extract presented low antioxidant activity compared to the Trolox® standard. Dermocosmetic creams were made with the hydroalcoholic extract of Petroselinum crispum (Mill) Fuss at concentrations of 1%, 2% and 4%. It was confirmed that the antioxidant activity was maintained for the intermediate concentration cream (2%), with a TEAC = 1.05 mg Trolox®/g 2% cream. Presenting significant differences between the 1%, 2% and 4% concentration creams, applying the Tukey method with a confidence level of 95% (p ≤ 0.05).

Molecular recognition of deferoxamine complexes with aluminum, gallium, and iron in the fhue receptor: an in silico study

RESUMEN La Organización Mundial de la Salud a categorizado a Acinetobacter baumannii en la categoría de alta prioridad, debido a que urgen estrategias farmacológicas para combatir su resistencia a los antibióticos. La maquinaria bacteriana de adquisición de hierro ha sido empleada exitosamente en estudios previos con diferentes bacterias Gram-negativas, para internalizar metales abiogénicos coordinados a sideróforos mediante el efecto caballo de Troya, sin embargo, aún no hay reportes con A. baumannii. En este trabajo se realizó un estudio in silico para conocer las posibilidades de aplicación de este efecto en A. baumannii, específicamente analizando su receptor de hierro-sideróforo de tipo hidroxamato (FhuE), y el reconocimiento molecular de los complejos de aluminio- desferrioxamina (Al-DFO) y galio-desferrioxamina (Ga-DFO). Se realizó un análisis estructural y energético de los complejos, incluyendo al control hierro-desferrioxamina (Fe-DFO). Encontramos importantes diferencias en la reactividad química de Fe-DFO, que parecen no influir en el reconocimiento molecular en FhuE. La energía de afinidad y las interacciones intermoleculares fueron prácticamente replicadas al intercambiar el metal, según el análisis de acoplamiento. Sin embargo, según las simulaciones de dinámica molecular, Al-DFO se estabilizó principalmente mediante enlaces de hidrógeno, mientras que Ga-DFO lo hizo en menor medida, asemejándose más a Fe-DFO. Estos resultados nos permiten confirmar que FhuE presenta un reconocimiento molecular de Al-DFO y GaDFO análogo al Fe-DFO, por ello, el diseño de nuevos complejos metal- sideróforo podrían ser una vía exitosa para la aplicación del efecto caballo de Troya en A. baumannii.

ABSTRACT The World Health Organization has categorized Acinetobacter baumannii in the high- priority category, due to the urgent need for pharmacological strategies to combat its antibiotic resistance. The bacterial machinery for iron acquisition has been successfully employed in previous studies with different Gram-negative bacteria to internalize abiotic metals coordinated to siderophores through the Trojan horse effect. However, there are no reports yet with A. baumannii. In this work, an in silico study was conducted to explore the possibilities of applying this effect in A. baumannii, specifically by analyzing its hydroxamate-type iron-siderophore receptor (FhuE), and the molecular recognition of aluminum-desferrioxamine (Al-DFO) and gallium-desferrioxamine (Ga-DFO) complexes. A structural and energetic analysis of the complexes was carried out, including the control iron-desferrioxamine (Fe-DFO). We found significant differences in the chemical reactivity of Fe-DFO, which seemed not to influence the molecular recognition in FhuE. The affinity energy and intermolecular interactions were largely replicated when exchanging the metal, as per the docking analysis. However, molecular dynamics simulations showed that Al-DFO was primarily stabilized by hydrogen bonds, while Ga-DFO did so to a lesser extent, resembling Fe-DFO more closely. These results confirm that FhuE exhibits a molecular recognition of Al-DFO and Ga-DFO analogous to Fe-DFO. Therefore, the design of new metal-siderophore complexes could be a successful via for applying the Trojan horse effect in A. baumannii.