In silico study of the pharmacological, toxicological activities of the secondary compounds of Zingiber officinale Roscoe and analysis of their possible interactions with targets of the inflammatory process

Authors

  • Isadora Paz Lima Centro Universitário Santo Agostinho, UNIFSA https://orcid.org/0009-0008-9172-9222
  • Huana Mônica Primo Cardoso da Silva Centro Universitário Santo Agostinho, UNIFSA
  • Herika Wergilla Araujo Lima Centro Universitário Santo Agostinho, UNIFSA
  • Aurélio Hamurabe de Carvalho Becker Centro Universitário Santo Agostinho, UNIFSA https://orcid.org/0009-0003-2858-6568
  • Clailson da Silva Pinheiro Universidade Federal do Piauí, UFPI https://orcid.org/0000-0002-2858-5536
  • Joubert Aires de Sousa Centro Universitário Santo Agostinho, Teresina, Piauí, Brasil e Universidade Estadual do Piauí, Centro de Ciências da Saúde, Teresina, Piauí, Brasil https://orcid.org/0000-0002-3830-4988

DOI:

https://doi.org/10.47456/hb.v5i2.44631

Keywords:

Zingiber officinale, inflammation, mutagenicity, carcinogenicity

Abstract

Data obtained in 195 countries in 2017 revealed that asthma reached 43.12 million new cases/year and that anti-inflammatory medications, antihistamines and sometimes medicinal plants, such as ginger (Zingiber officinale Roscoe), are used to treat this pathology. The objective of this study was to analyze the pharmacological and toxicological profile, in silico, of the main secondary compounds of Zingiber officinale Roscoe and the molecular interactions with pharmacological targets of importance in the inflammatory process. To this end, we searched for chemical structures and activities of the compounds with scientific evidence, pharmacokinetic and toxicological evaluations, in silico, on online servers, as well as molecular docking. Twelve molecules were used, with emphasis on gingerols, paradol and shogaols, as they are the main compounds of the rhizome in quantity and pharmacological action, which presented a relevant percentage of affinity for 5LOX, according to the SwissTarget Prediction platform. The preADMET platform also showed favorable ability to cross the blood-brain barrier and intestinal absorption, as well as high binding to plasma proteins. In addition, the main secondary compounds did not inhibit CYP3A4, did not show mutagenic potential in the Ames Test, presented moderate and low LD50 and low arrhythmogenic index, in addition to a moderate probability of carcinogenicity, mutagenicity, nephrotoxicity and toxicity in the respiratory system by ProTox III. The secondary compounds 6-shogaol and 6-paradol showed a higher probability of binding to the 5LOX target and demonstrated, statistically, similar docking to zileuton, favorable physicochemical and pharmacokinetic properties for oral use, in addition to the less toxic profile when compared to the other compounds, although they have immunotoxic potential and carcinogenic potential in mice.

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Author Biographies

Isadora Paz Lima, Centro Universitário Santo Agostinho, UNIFSA

Possui Ensino Médio 2 grau pelo Colégio Objetivo - Unidade Centro-sul, Teresina -PI (2017). Acadêmica de Farmácia pelo Centro Universitário Santo Agostinho (UNIFSA), Teresina - PI desde 2020.

Herika Wergilla Araujo Lima, Centro Universitário Santo Agostinho, UNIFSA

Acadêmica de Farmácia pela (UNIFSA) desde 2019, atualmente egresso no 9 período, monitora da disciplina (DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS FARMACÊUTICOS II).

Aurélio Hamurabe de Carvalho Becker, Centro Universitário Santo Agostinho, UNIFSA

Estudante de Farmácia do Centro Universitário Santo Agostinho , Brasil.

Clailson da Silva Pinheiro, Universidade Federal do Piauí, UFPI

Graduado em Farmácia pelo Centro Universitário Santo Agostinho - Unifsa (2016-2020). Mestre em Farmacologia pela Universidade Federal do Piauí (2021-2023). 

Joubert Aires de Sousa, Centro Universitário Santo Agostinho, Teresina, Piauí, Brasil e Universidade Estadual do Piauí, Centro de Ciências da Saúde, Teresina, Piauí, Brasil

Farmacêutico Bioquímico (UFPI), Mestre em Farmacologia (UFPI), Especialista em Farmacologia (UFLA-MG), Doutor em Biologia Molecular e Celular na área Farmacológica e Toxicológica (ULBRA-RS). Professor Titular da Universidade Estadual do Piauí.  

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Published

31-08-2024

Issue

Section

Ciências Farmacêuticas