BR102012019426A2 - composition and use of aspidosperma nitidum ethanolic extract as antiplasmodic agent - Google Patents
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Abstract
composição e uso de extrato etanólico de aspidosperma nitidum como agente antiplasmódico. a presente invenção refere-se ao uso de extrato etanólico de aspidosperma nitidum como agente antiplasmódico, composição obtida das cascas de a. nitidum e das frações de neutros e de alcaloides. estas amostras foram caracterizadas pelos seus perfis cromatográficos por clae-dad e cgem e foram ensaiadas pela técnica hrp-ii tendo mostrado potente atividade antiplasmódica, com concentração inibitória média (c150) variando de 2,32 a 3,65 µg/ml frente ao clone w2 de plasmodium falciparumcomposition and use of aspidosperma nitidum ethanolic extract as antiplasmodic agent. The present invention relates to the use of aspidosperma nitidum ethanolic extract as an antiplasmodic agent, composition obtained from the peels of α. nitidum and the fractions of neutrals and alkaloids. These samples were characterized by their clae-dad and cgem chromatographic profiles and were tested by the hrp-ii technique and showed potent antiplasmic activity, with mean inhibitory concentration (c150) ranging from 2.32 to 3.65 µg / ml compared to the clone. plasmodium falciparum w2
Description
COMPOSIÇÃO E USO DE EXTRATO ETANÓLICO DE ASPIDOSPERMA NITIDUM COMO AGENTE ANTIPLÁSMÓDICO.COMPOSITION AND USE OF ASPIDOSPERMA NITIDUM ETHANOLIC EXTRACT AS ANTIPLASMODIC AGENT.
CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção descreve o uso de extrato etanólico de Aspidosperma nitidum como agente antiplasmódico através da fração alcaloídica obtida a partir do extrato etanólico das cascas de Aspidosperma nitidum, popularmente conhecida como “carapanaúba”. Esta fração foi ensaiada e mostrou potente atividade antiplasmódica, frente ao clone resistente a cloroquina (W2) do Plasmodium falciparum.FIELD OF THE INVENTION The present invention describes the use of Aspidosperma nitidum ethanolic extract as an antiplasmodic agent through the alkaloid fraction obtained from the Aspidosperma nitidum ethanolic shell extract, popularly known as "carapanaúba". This fraction was tested and showed potent antiplasmodic activity against the chloroquine resistant (W2) clone of Plasmodium falciparum.
ESTADO DA TÉCNICATECHNICAL STATE
Historicamente as plantas medicinais tem contribuído para a descoberta de antimaláricos. A quimioterapia da malária iniciou-se no século XVII quando os jesuítas, que vieram para a América do Sul, observaram que os índios do Perú utilizavam plantas do gênero Cinchona spp (família Rubiaceae), conhecidas popularmente por quinas, para o tratamento de doenças febris. Estudos fitoquimicos realizados com espécies de Cinchona spp, na Europa, levaram ao isolamento da quinina, que apresentou potente atividade antimalárica. Outro fármaco de origem vegetal com atividade antimalárica é a artemisinina que foi isolada da Artemisia annua, uma planta de uso milenar na China. Em síntese, as plantas têm dado importante contribuição para a quimioterapia da malária.Historically medicinal plants have contributed to the discovery of antimalarials. Malaria chemotherapy began in the 17th century when Jesuits, who came to South America, observed that Peruvian Indians used plants of the genus Cinchona spp (family Rubiaceae), popularly known as quinines, to treat febrile diseases. . Phytochemical studies conducted with Cinchona spp species in Europe led to the isolation of quinine, which showed potent antimalarial activity. Another drug of plant origin with antimalarial activity is artemisinin which has been isolated from Artemisia annua, a millenium plant in China. In summary, plants have made an important contribution to malaria chemotherapy.
Dentre os metabólitos secundários vegetais, a classe dos alcalóides tem se mostrado a mais promissora, visto que diferentes alcalóides tem se mostrado ativos em diferentes clones de Plasmodium (Saxena S, Pant N, Jain DC, Bhakuni RS. Antimalarial agents from plant sources. Current Sei, v. 85, p. 1314-1329, 2003). A família Apocynaceae e o gênero Aspidosperma, pertencente a esta família, sâo caracterizados pela presença de alcalóides. Espécies deste gênero ocorrem em regiões tropicais e subtropicais, desde o México até a Argentina, encontrando-se em diferentes habitats, como nos cerrados da região centro sul do Brasil, áreas imundadas nas margens de rios da Amazônia, Paraguai, Argentina, México e regiões em elevação do Perú e Bolívia (Woodson RS. Studies in the Apocynaceae VMI. An ínterim revísion of the genus Aspidosperma Mart & Zucc. Ann. Missouri Botanical Garden. v.38, p.119, 1951).Among the plant secondary metabolites, the alkaloid class has been the most promising, as different alkaloids have been active in different Plasmodium clones (Saxena S, Pant N, Jain DC, Bhakuni RS. Antimalarial agents from plant sources. I know, v. 85, pp. 1314-1329, 2003). The Apocynaceae family and the genus Aspidosperma, belonging to this family, are characterized by the presence of alkaloids. Species of this genus occur in tropical and subtropical regions, from Mexico to Argentina, and are found in different habitats, such as in the savannahs of central southern Brazil, swampy areas on the banks of the Amazon, Paraguay, Argentina, Mexico and in elevation of Peru and Bolivia (Woodson RS. Studies in the Apocynaceae VMI. An interim review of the genus Aspidosperma Mart & Zucc. Ann. Missouri Botanical Garden. v.38, p.119, 1951).
De modo geral, na Amazônia, algumas espécies de Aspidosperma são utilizadas pelas populações indígenas e caboclas, para vários fins medicinais, como o tratamento de inflamações de útero e ovário, diabetes, câncer, como contraceplivo e tratamento da malária (Milliken W. Plants for malaria or fever; medicinal species in Latin America - a bibliography survey. Kew: the Royal Botanic Gardens. Monografia. The Royal Botanic Gardens, 27, 1997). As espécies mais utilizadas são A. nitidum, A. marcgravianum, A. carapanauba e A. desmantun (Brandão MGL, Grandi T, Rocha E, Sawyer D, Krettli AU. Survey of medicinal plants used as antimalarials in the Amazon. Journal of Ethnopharmacology, v.36, p.175—182, 1992).Generally, in the Amazon, some species of Aspidosperma are used by indigenous and cabocla populations for various medicinal purposes, such as the treatment of uterus and ovarian inflammation, diabetes, cancer, as a contraceptive and treatment of malaria (Milliken W. Plants for malaria or fever; medicinal species in Latin America - a bibliography survey (Kew: The Royal Botanic Gardens. Monograph. The Royal Botanic Gardens, 27, 1997). The most commonly used species are A. nitidum, A. marcgravianum, A. carapanauba and A. desmantun (Brandão MGL, Grandi T, Rock E, Sawyer D, Krettli, AU. Survey of medicinal plants used as antimalarials in the Amazon. Journal of Ethnopharmacology , v.36, p.175-182, 1992).
Aspidosperma nitidum é popularmente conhecida como carapanauba. A. partir de extratos das cascas de A. nitidum já foram isolados os alcalóides braznitidumina (Pereira MMC, Alcantara AF, Pilo-Veloso D, Raslan DS. NMR Structural Analysis of Braznitidumine: A New índole Alkaioid with 1,2,9-Triazabicyclo[7.2.1] System, Isolated from A. nitidum (Apocynaceae). J. Braz. Chem. Soc., v17, n.7, p 1274-1280, 2006), o ácido harmanocarboxílico (Pereira MM, Souza-Júnior SN, Alcântara AFC, Pilo-Veloso D, Alves RB, Machado PO, Azevedo AO, Moreira FH, Castro MAS, Raslan DS. Constituintes químicos e estudo biológico de Aspidosperma nitidum (Apocinaceae) Rev. Bras. Plantas Med., V. 8, p. 1-8, 2006 ), o 3a.20p-10-Metoxi-18,19-diidro- corinanteol (Arndt, R. R.; Brown, S. H.; Ling, N. C.; Roller, P.; Djerassi, C.; Ferreira- Filho, J. M.; Gilbert, B.; Miranda, E. C.; Flores, S. E.; Duarte, A. P.; Carrazzoni, E. P. Alkaioids studies. LVlll : The alkaloids of six Aspidosperma species Phytochem. 1967, 6, 1653), sendo que até o presente momento nenhum destes foi testado para a atividade antiplasmódica. A patente FR2865652 relata a utilização de extratos de plantas ou ingredientes ativos isolados a partir destes, na preparação de composições farmacêuticas, de cosméticos e nutracêuticos, como agentes lipolíticos e anticelulites. Os extratos são selecionados a partir de plantas do gênero;Aspidosperma nitidum is popularly known as carapanauba. A. Braznitidum alkaloids have been isolated from bark extracts of A. nitidum (Pereira MMC, Alcantara AF, Pilo-Veloso D, Raslan DS. NMR Structural Analysis of Braznitidumine: A New Indole Alkaioid with 1,2,9-Triazabicyclo [7.2.1] System, Isolated from A. nitidum (Apocynaceae), J. Braz. Chem. Soc., V17, n.7, p 1274-1280, 2006), harmanocarboxylic acid (Pereira MM, Souza-Junior SN , Alcantara AFC, Pilo-Veloso D, Alves RB, Machado PO, Azevedo AO, Moreira FH, Castro MAS, Raslan DS Chemical constituents and biological study of Aspidosperma nitidum (Apocinaceae) Rev. Bras. 1-8, 2006), 3a.20p-10-Methoxy-18,19-dihydro-corinanteol (Arndt, RR; Brown, SH; Ling, NC; Roller, P.; Djerassi, C .; Ferreira- Filho, JM; Gilbert, B.; Miranda, EC; Flores, SE; Duarte, AP; Carrazzoni, EP Alkaioids studies (Lllll: The alkaloids of six Aspidosperma species Phytochem. 1967, 6, 1653), and to date none of these were you for antiplasmodic activity. FR2865652 discloses the use of plant extracts or active ingredients isolated therefrom in the preparation of pharmaceutical, cosmetic and nutraceutical compositions, such as lipolytic and anticellulite agents. The extracts are selected from plants of the genus;
Aspidosperma; Catharanthus; Eschscholzia; Bocconia; Vismia; Orbignya; Terminalia; Entada; Hyperícum; Ginkgo; Viburnum; Papaver e Butea. A patente US3225053 relata o isolamento de quebranchidina e derivados a partir do extrato de Aspidosperma quebracho-blanco e sua utilização como sedativos e bloqueadores β adrenérgicos. A patente PI0905584-3 A2 relata o processo para obtenção de extrato e fração padronizados de Aspidosperma parvifoUum, além do isolamento e purificação do alcalóide indólico uleína. A invenção compreende, ainda, a obtenção de composições farmacêuticas contendo o extrato, fração derivada e/ou uleina, bem como sua utilização para o tratamento da malária. O extrato, fração e uleina apresentados foram ensaiados e mostraram atividade antiplasmódica, particularmente contra Plasmodium falciparum.Aspidosperm; Catharanthus; Eschscholzia; Bocconia; Vismia; Orbignya; Terminalia; Entada; Hypericum; Ginkgo; Viburnum; Papaver and Butea. US3225053 discloses the isolation of quebranchidine and derivatives from Aspidosperma quebracho-blanco extract and their use as sedatives and β-adrenergic blockers. PI0905584-3 A2 discloses the process for obtaining standardized extract and fraction of Aspidosperma parvifoUum, as well as isolation and purification of the uleine indolic alkaloid. The invention further comprises obtaining pharmaceutical compositions containing the extract, derived fraction and / or ulein as well as their use for treating malaria. The extract, fraction and ulein presented were tested and showed antiplasmodic activity, particularly against Plasmodium falciparum.
PROBLEMAS DO ESTADO DA TÉCNICATECHNICAL STATE PROBLEMS
Os fármacos disponíveis para o tratamento da malária nem sempre apresentam resultados satisfatórios, isto é o Plasmodium falciparum vem se tornando cada vez mais resistente a terapêutica disponível. Diante disso, toma-se necessário a busca de novos fármacos, sendo que as plantas medicinais tem dado valiosa contribuição. Estes novos agentes antimaláricos devem ser eficazes contra cepas do P. falciparum resistentes a cloroquina, promovendo a cura em tempo razoável para garantir adesão ao tratamento, sejam seguros e de baixo custo (Fidock DA, Rosenthal PJ, Croft SL, Brun S e Nwaka S. Antimalarial drug discovery; efficacy models for compound screening. Nat. Ver. Drug, Discov.; 3(6): 509-20, 2004).Drugs available for malaria treatment do not always yield satisfactory results, ie Plasmodium falciparum is becoming increasingly resistant to available therapy. Therefore, it is necessary to search for new drugs, and medicinal plants have made a valuable contribution. These new antimalarial agents should be effective against chloroquine-resistant P. falciparum strains, promoting a timely cure to ensure safe, low-cost adherence to treatment (Fidock DA, Rosenthal PJ, Croft SL, Brun S and Nwaka S Antimalarial drug discovery, efficacy models for compound screening, Nat. Ver. Drug, Discov. 3 (6): 509-20, 2004).
VANTAGENS DA TECNOLOGIATECHNOLOGY ADVANTAGES
Embora exista no mercado composições farmacêuticas para o tratamento de malária, nenhuma destas contém fração alcaloídica obtida a partir do extrato etanólico das cascas de A. nitidum com potente atividade antiplasmódica. Vale ressaltar que estudo anterior de outra espécie de Aspidosperma, a A. parvifoUum, forneceu alcalóide, forneceu a uleina que se mostrou muito ativo em P. falciparum e com baixa toxicidade. Estudos preliminares de toxicidade de A. nitidum também sinalizam a baixa toxicidade em Artemia salina.Although pharmaceutical compositions for the treatment of malaria are available on the market, none of them contain alkaloid fraction obtained from the ethanolic extract of A. nitidum barks with potent antiplasmodic activity. It is noteworthy that previous study of another species of Aspidosperma, A. parvifoUum, provided alkaloid, provided ulein which was very active in P. falciparum and with low toxicity. Preliminary toxicity studies of A. nitidum also signal the low toxicity in brine shrimp.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA TECNOLOGIA A presente invenção descreve o processo para obtenção da fração alcaloídica de A. nitidum, popularmente conhecida como “carapanaúba", bem como sua utilização para o tratamento da malária. A presente invenção pode ser mais bem entendida através dos seguintes exemplos, não limitantes de tecnologia: Obtenção do extrato e fração alcaloídica das cascas de Aspidosperma nitidum O extrato etanólico das cascas de A. nitidum foi preparado pelo processo de maceração em temperatura ambiente, durante 7 dias, ao abrigo da luz, com etanol a 96“GL (2,5 litros / 500 gramas). Em seguida, a solução etanólica foi filtrada e concentrada em evaporador rotatório sob pressão reduzida, e após evaporação do solvente, o concentrado foi para a estufa a 45“C até completa evaporação do solvente e novamente pesado, fornecendo 10,33g (rendimento= 2,1%) de extrato etanólico bruto de A. nitidum.DETAILED DESCRIPTION OF THE TECHNOLOGY The present invention describes the process for obtaining the A. nitidum alkaloid moiety, popularly known as "carapanauba", as well as its use for treating malaria. The present invention may be better understood by the following examples, Technology Limitations: Obtaining the Extract and Alkaloid Fraction of Aspidosperma nitidum Peels The ethanolic extract of A. nitidum peels was prepared by maceration at room temperature for 7 days, protected from light, with 96 “GL ethanol (2.5 liters / 500 grams) Then the ethanolic solution was filtered and concentrated on a rotary evaporator under reduced pressure, and after evaporation of the solvent, the concentrate went to the oven at 45 ° C until complete evaporation of the solvent and again. heavy, yielding 10.33g (yield = 2.1%) of crude ethanolic extract of A. nitidum.
Para a obtenção da fração alcaloídica adidonou-se a uma alíquota do extrato etanólico de cascas de A. nitidum (2g) pequeno volume de etanol (~2 mL) e solução de HCI a 3% (250 mL). A solução aquosa ácida foi extraída com diclorometano (3 x 250 mL), obtendo-se uma camada aquosa ácida e uma camada de diclorometano (fração neutra). À camada aquosa ácida adicionou-se NH4OH até pH 9 e extraiu-se com diclorometano (3 x 250 mL), obtendo-se uma camada aquosa alcalina e uma camada orgânica (fração alcaloídica). As frações neutra e alcaloídica foram submetidas à cromatografia de camada delgada de sílica gel e comparadas com o extrato etanólico das cascas. Alcalóides foram detectados no extrato e apenas na fração alcaloídica.In order to obtain the alkaloid fraction, an aliquot of the ethanol extract of A. nitidum bark (2g) was added with a small volume of ethanol (~ 2 mL) and 3% HCI solution (250 mL). The acidic aqueous solution was extracted with dichloromethane (3 x 250 mL) to give an acidic aqueous layer and a dichloromethane layer (neutral fraction). To the acidic aqueous layer was added NH 4 OH to pH 9 and extracted with dichloromethane (3 x 250 mL), yielding an alkaline aqueous layer and an organic layer (alkaloid fraction). The neutral and alkaloid fractions were subjected to silica gel thin layer chromatography and compared with the ethanolic extract of the peels. Alkaloids were detected in the extract and only in the alkaloid fraction.
Visando conhecer o perfil cromatográfico de forma mais detalhada, a fração alcaloídica foi submetida a análises por CLAE-DAD e Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massa (CG-EM). O perfil cromatográfico por CLAE-DAD do extrato etanólico apresenta sete picos com percentual de área superior a 5%, sendo aqueles com tempos de retenção (Tr) (5,003 min. (38,39%), 9,078 min. (14,94%) e 13,478 min. (17,11%). O pico mais intenso pode ser considerado o marcador químico para este extrato.Os espectros no UV correspondentes a estes picos sugerem tratar-se de alcalóides indólicos. Já no perfil cromatográfico por CLAE-DAD da fração de alcalóides, o marcador químico deve corresponder ao pico mais intenso (TR = 14,264min., % área = 24,18%) e é. também, um alcalóide indólico, como indica o espectro no UV (CLAE da fração de alcalóides e UV do pico com TR 14,264min). A análise por CG-EM da fração de alcalóides mostra 67 picos. O pico mais intenso é aquele de número 37, com TR = 105,497min. (% área = 12,36%), o qual deve, portanto, corresponder ao marcador químico para esta fração (Figura 5). O espectro de massas correspondente (Figura 6) mostra o pico molecular em m/z 342 uma e são os seguintes os principais picos de íons fragmentários e suas respectivas abundâncias relativas 297(100), 298(37), 225(21), 183(16), 168(47), 156(21). A presença de uma carboxila na estrutura deste alcalóide é evidenciada pela perda de 45 pelo íon molecular originando o pico base do espectro (m/z 297). Vale ressaltar que não se encontrou nenhum relato sobre o isolamento deste alcalóide em estudos anteriores de Aspidosperma nitidum. A presente invenção pode ser mais bem entendida através do seguinte exemplo: Avaliação da atividade antiplasmódica A atividade antiplasmódica da fração alcaloídica de A. nitidum foi testada pela técnica HRP-II (NoedI H, Wernsdorfer WH, Miller RS, Wongsrichanalai C. Histidine rich protein II, a novel approach to antimalarial drug susceptibility testing. Antim. Ag. Chemother. 46, 1658—1664, 2002). Para o desenvolvimento desta técnica, foram primeiramente preparadas placas de amostras estoques diluídas em dimetilsufoxido (concentração inicial de 50 mg/mL). Posteriormente, foram realizadas diluições seriadas (partindo-se da concentração de 50pg/mL até 1,56pg/mL). Como controle positivo foi utilizada a doroquina nas concentrações de 500 ng/mL e 250 ng/mL. Para realização do ensaio utilizou-se cultura de P. falciparum resistente à doroquina (W2) com parasitemia de 0,05% e hematócrito de 1,5% (> 80% de anel). Foram realizadas todas as etapas do presente ensaio, sendo obtidos os seguintes resultados; o extrato etanólico e as frações obtidas a partir deste por extrações ácido-base apresentaram elevada atividade antiplasmódica. As concentrações inibitórias médias (Ciso) das amostras foram; Extrato etanólico= 3,65 pg/mL, fração de neutros= 2,35pg/mL e fração de alcaloides= 2,32pg/mL. A menor Ciso é da fração alcaloídica (FA). justamente aquela que contem o maior teor de alcalóides, sugerindo que a atividade deva estar relacionada a estes metabòlitos. No entanto, a fração de neutros (FN) e o próprio extrato etanólico, são. também, bastante ativos deduzindo-se que outras substâncias presentes nas cascas de A. nitidum apresentam atividade antímalárica significativa. Estes experimentos, ainda que preliminares justificam o uso tradicional desta espécie no tratamento da malária humana.In order to know the chromatographic profile in more detail, the alkaloid fraction was submitted to HPLC-DAD analysis and Mass Spectrometry Gas Chromatography (GC-MS). The HPLC-DAD chromatographic profile of the ethanolic extract has seven peaks with an area percentage greater than 5%, and those with retention times (Tr) (5.003 min. (38.39%), 9.078 min. (14.94%). ) and 13,478 min (17.11%), the most intense peak can be considered the chemical marker for this extract.The UV spectra corresponding to these peaks suggest that they are indole alkaloids, while in the HPLC-DAD chromatographic profile. of the alkaloid fraction, the chemical marker should correspond to the most intense peak (RT = 14.264min., area% = 24.18%) and is also an indolic alkaloid, as indicated by the UV spectrum (HPLC of the alkaloid fraction and peak UV with TR 14.264min) GC-MS analysis of the alkaloid fraction shows 67 peaks.The most intense peak is that number 37, with TR = 105.497min (% area = 12.36%), which must therefore correspond to the chemical marker for this fraction (Figure 5) .The corresponding mass spectrum (Figure 6) shows the pi molecular weight at m / z 342 µm and the following are the major fragmentary ion peaks and their relative abundances 297 (100), 298 (37), 225 (21), 183 (16), 168 (47), 156 ( 21). The presence of a carboxyl in the structure of this alkaloid is evidenced by the loss of 45 by the molecular ion giving rise to the base peak of the spectrum (m / z 297). It is noteworthy that there was no report on the isolation of this alkaloid in previous studies of Aspidosperma nitidum. The present invention may be better understood by the following example: Evaluation of antiplasmodic activity The antiplasmodic activity of the A. nitidum alkaloid fraction was tested by the HRP-II technique (NoedI H, Wernsdorfer WH, Miller RS, Wongsrichanalai C. Histidine rich protein. II, the novel approach to antimalarial drug susceptibility testing (Antim. Ag. Chemother. 46, 1658-1664, 2002). For the development of this technique, stock plates diluted in dimethylsufoxide (initial concentration 50 mg / mL) were first prepared. Subsequently, serial dilutions were performed (from 50 pg / mL to 1.56 pg / mL). As a positive control, doroquine was used at concentrations of 500 ng / mL and 250 ng / mL. Doroquine-resistant P. falciparum (W2) culture with 0.05% parasitemia and 1.5% hematocrit (> 80% annulus) was used to perform the assay. All steps of the present test were performed and the following results were obtained; ethanolic extract and fractions obtained from it by acid-base extractions showed high antiplasmodic activity. The mean inhibitory concentrations (Ciso) of the samples were; Ethanolic extract = 3.65 pg / mL, neutral fraction = 2.35pg / mL and alkaloid fraction = 2.32pg / mL. The smallest Ciso is from the alkaloid fraction (AF). precisely the one with the highest alkaloid content, suggesting that the activity should be related to these metabolites. However, the neutral fraction (NF) and the ethanolic extract itself are. Also very active, it can be deduced that other substances present in the shells of A. nitidum have significant anti-malarial activity. These experiments, although preliminary, justify the traditional use of this species in the treatment of human malaria.
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B09B | Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette] | ||
B09B | Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette] |
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