Anti-inflammatory potential of photoprotective compounds: a molecular docking analysis against COX-2 and 5-LOX

Anti-inflammatory potential of photoprotective compounds: a molecular docking analysis against COX-2 and 5-LOX

Authors

DOI:

https://doi.org/10.47456/hb.73.52408

Keywords:

in silico method, cyclooxygenase, lipoxygenase, anti-inflammatory agents, sunscreen filters

Abstract

Ultraviolet (UV) radiation can trigger cutaneous inflammatory processes associated with the production of arachidonic acid-derived mediators through the enzymes cyclooxygenase-2 (COX-2) and 5-lipoxygenase (5-LOX). In this preliminary study, the anti-inflammatory potential of 11 compounds with known photoprotective activity and four polyphenols was evaluated against both enzymatic targets using molecular docking. Based on the fitness scores, the ligands showing the best relative performance within the series were prioritized. Against COX-2, only iscotrizinol (87.86) and DHHB (71.64) exhibited scores higher than that of the natural substrate, arachidonic acid (AA), which achieved a score of 70.53. For 5-LOX, iscotrizinol (70.59) showed a profile similar to that observed for COX-2, whereas a distinct behavior was revealed by the tendency of bulky and lipophilic compounds to achieve higher fitness scores. Bemotrizinol (72.07) and bisoctrizole (70.01) reached scores close to or higher than that of AA (70.95). This study highlighted that high fitness scores do not always correspond to structurally favorable binding modes, enabling the identification of false positives associated with molecular size effects or inadequate accommodation within the binding site, as observed for iscotrizinol, bisoctrizole, bemotrizinol, and DHHB. In contrast, (R)-octocrylene exhibited consistent interactions with COX-2, whereas octyl salicylate was the only ligand to display a structurally coherent interaction profile against both enzymes. The data suggest that some compounds with photoprotective activity may interact with enzymatic targets involved in inflammation; however, this potential should be confirmed through experimental studies and additional simulations.

Author Biographies

  • Marcia Helena Rodrigues Velloso, Federal University of Espírito Santo

    Possui graduação em Química Industrial pela Universidade Federal Fluminense (1994), mestrado em Química pelo Instituto Militar de Engenharia (1997) e doutorado em Química pelo Instituto Militar de Engenharia (2004). Atualmente é professor associado da Universidade Federal do Espírito Santo. Tem experiência na área de Química, com ênfase em Espectroscopia (Ressonância Magnética Nuclear), atuando principalmente nos seguintes temas: Programação e implementação de sequencias de pulsos, estudos de interações inter e intramoleculares por RMN, estudos relacionados a relação estrutura-atividade por RMN, estudos de interações de drogas-receptores por RMN, estudos de interação drogas-micelas por RMN. Além da área de modelagem e dinâmica molecular, atua em estudos de desenvolvimento de fármacos para tratamento de diversas doenças, como as neurodegenerativas.

  • Eduardo Andrade Vitorino, Federal University of Espírito Santo

    Estudante de Iniciação Científica. Graduado em Farmácia pela Universidade Federal do Espírito Santo, com desenvolvimento de projetos durante a formação, buscando a descoberta de fármacos inovadores utilizando abordagem in silico, e também projetos de ensino em monitorias envolvendo química farmacêutica e orgânica. 

  • Fabiana Vieira Lima Solino Pessoa, Federal University of Espírito Santo

    Farmacêutica e Bioquímica (1996), mestre em Química Orgânica (2001), e doutora em Ciências Farmacêuticas (2017) pela Universidade Federal de Santa Catarina. Realizou pós-doutoramento (2020) na Faculdade de Ciências Farmacêuticas da Universidade de São Paulo e na Universidade Lusófona de Humanidades e Tecnologias sobre o tema: "Mapeamento das propriedades quimiopreventivas de filtros solares'' e ''Fotoisomerização do ácido urocânico: fotoproteção e mecanismos fotobiológicos envolvidos'', respectivamente. É professora do Curso de Farmácia da UFES nas disciplinas de farmacotécnica, gestão de negócios farmacêuticos, tecnologia de cosméticos e homeopatia. Colaboradora do Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas da UFES. Possui experiência de atuação profissional em Farmácia de Manipulação Alopática e Homeopática e Indústria de Produtos para Saúde com ênfase em produtos odontológicos. Atuou em gestão de empresas da área farmacêutica e na Universidade como coordenadora de cursos de graduação e especialização. Possui experiência em pesquisa e desenvolvimento de produtos odontológicos, onde desenvolveu produtos clareadores e com nanotecnologia, e é autora de duas patentes relacionadas ao tema. Na área de cosméticos desenvolve pesquisa para desenvolvimento de produtos, avaliação de eficácia e determinação de biomarcador em pele. Foi contemplada com auxílio financeiro em vários projetos de pesquisa/extensão por diferentes agências de fomento (RHAE/Cnpq, Fundação de Amparo a Pesquisa e Inovação de Santa Catarina/FAPESC, Fundação de Amparo a Pesquisa e Inovação do Espírito Santo/FAPES). Ganhadora dos prêmios: Stemmer de Inovação Catarinense (FAPESC) e 1o. Lugar na categoria E-Pôster (COLAMIQC, ABC/FELASCC). Bolsista Pesquisador Capixaba pela FAPES e bolsista de inovação pelo SEBRAE (Catalisa ICT).

  • PAOLA ROCHA GONCALVES, Federal University of Espírito Santo

    Professora Titular da Universidade Federal do Espírito Santo, campus de São Mateus/ES (CEUNES/UFES). É farmacêutica pela Faculdade de Farmácia e Bioquímica do Espírito Santo (FAFABES) e Doutora em Biologia Funcional e Molecular - em Bioquímica, com ênfase em Toxicologia Celular e Molecular, pela Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). É Docente Permanente no Mestrado Profissional em Ensino de Biologia em Rede Nacional (PROFBIO-UFES), orientando trabalhos para a produção de recursos educacionais envolvendo a aplicação do ensino de Bioquímica no ensino Médio.Tem Pós-doutorado na área de sinalização de mecanismos celulares induzidos por moléculas com potencial ação antitumoral. Na UFES, realiza estudos envolvendo avaliação pré-clínica de compostos químicos de interesse farmacêutico, por meio de ensaios in vitro para análise do potencial anti-inflamatório e antioxidante, e avaliação da toxicidade em bioensaios, com organismos-modelo vivos.

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Published

2026-08-30

Issue

Vol. 7 No. 3 (2026): Health and Biosciences

Section

Ciências Farmacêuticas

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Copyright (c) 2026 Profa. Dra. Marcia Helena R. Velloso, Eduardo Andrade Vitorino, Profa. Dra. Fabiana Vieira Lima Solino Pessoa, Profa. Dra. Paola Rocha Gonçalves

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How to Cite

Anti-inflammatory potential of photoprotective compounds: a molecular docking analysis against COX-2 and 5-LOX: Anti-inflammatory potential of photoprotective compounds: a molecular docking analysis against COX-2 and 5-LOX. (2026). Health and Biosciences, 7(3), 36-61. https://doi.org/10.47456/hb.73.52408