Published January 22, 2024 | Version v1
Publication Open

GC–MS analysis, molecular docking, and pharmacokinetic studies of Multidentia crassa extracts' compounds for analgesic and anti-inflammatory activities in dentistry

Creators

  • 1. Kamuzu Central Hospital
  • 2. University of Malawi
  • 3. Africa Health Research Institute
  • 4. University of Ha'il

Description

Plant extracts have been useful for oral health or dentistry. However, only a few evidence-based justifications exist. This study evaluated Multidentia crassa (Hiern) Bridson & Verdc, one of the oral health-used plants in Malawi. Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and Fourier transform infrared (FT-IR) identified the extracts' compounds. The pharmacokinetics of the identified compounds were studied using pkCSM and SwissADME, and molecular docking studies were used to identify potential drug candidates for oral health by predicting the binding affinity of the compounds to cyclooxygenases, interleukin-1 beta receptors, odontoblast cold sensor proteins, and purinergic receptor P2X3. FT-IR analysis showed characteristic peaks of phenols, carboxylic acids, alkenes, alkyl halides, amines, esters, ethers, aromatics, and lipids. GC-MS results showed the presence of 58 bioactive phytocompounds, some of which have various pharmacological activities relevant to oral health. Molecular docking further validated stigmastan-3,5-diene's potency for analgesic and anti-inflammatory purposes. Based on a literature review, this is the first report on the bioactive compounds of M. crassa extracts showing analgesic and anti-inflammatory effects. This study's results can lead to new herbal and conventional medicines. Therefore, we recommend in vivo and in vitro studies to elucidate the pharmacological effects of the plant extracts.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

كانت المستخلصات النباتية مفيدة لصحة الفم أو طب الأسنان. ومع ذلك، لا يوجد سوى عدد قليل من المبررات القائمة على الأدلة. قيمت هذه الدراسة Multidentia crassa (Hiern) Bridson & Verdc، أحد النباتات المستخدمة في صحة الفم في ملاوي. حدد مطياف الكتلة اللوني للغاز (GC - MS) وتحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء (FT - IR) مركبات المستخلصات. تمت دراسة الحرائك الدوائية للمركبات المحددة باستخدام pkCSM و SwissADME، واستخدمت دراسات الالتحام الجزيئي لتحديد الأدوية المرشحة المحتملة لصحة الفم عن طريق التنبؤ بالتقارب الملزم للمركبات مع إنزيمات الأكسجة الحلقية، ومستقبلات إنترلوكين -1 بيتا، وبروتينات المستشعر البارد للأرومة السنية، ومستقبلات البورينيرجي P2X3. أظهر تحليل FT - IR قمم مميزة للفينولات والأحماض الكربوكسيلية والألكينات وهاليد الألكيل والأمينات والاسترات والإثيرات والعطريات والدهون. أظهرت نتائج GC - MS وجود 58 مركبًا نباتيًا نشطًا بيولوجيًا، بعضها له أنشطة دوائية مختلفة ذات صلة بصحة الفم. كما أكد الالتحام الجزيئي على فعالية ستيجماستان-3، 5 -دين للأغراض المسكنة والمضادة للالتهابات. استنادًا إلى مراجعة الأدبيات، هذا هو التقرير الأول عن المركبات النشطة بيولوجيًا لمستخلصات M. crassa التي تظهر تأثيرات مسكنة ومضادة للالتهابات. يمكن أن تؤدي نتائج هذه الدراسة إلى أدوية عشبية وتقليدية جديدة. لذلك، نوصي بالدراسات في الجسم الحي وفي المختبر لتوضيح الآثار الدوائية للمستخلصات النباتية.

Translated Description (French)

Les extraits de plantes ont été utiles pour la santé bucco-dentaire ou la dentisterie. Cependant, seules quelques justifications fondées sur des preuves existent. Cette étude a évalué Multidentia crassa (Hiern) Bridson & Verdc, l'une des plantes utilisées pour la santé bucco-dentaire au Malawi. La chromatographie en phase gazeuse, la spectrométrie de masse (GC-MS) et l'infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR) ont identifié les composés des extraits. La pharmacocinétique des composés identifiés a été étudiée à l'aide de pkCSM et SwissADME, et des études d'amarrage moléculaire ont été utilisées pour identifier les candidats-médicaments potentiels pour la santé bucco-dentaire en prédisant l'affinité de liaison des composés aux cyclooxygénases, aux récepteurs bêta de l'interleukine-1, aux protéines de détection du froid des odontoblastes et au récepteur purinergique P2X3. L'analyse FT-IR a montré des pics caractéristiques de phénols, d'acides carboxyliques, d'alcènes, d'halogénures d'alkyle, d'amines, d'esters, d'éthers, d'aromatiques et de lipides. Les résultats de GC-MS ont montré la présence de 58 phytocomposés bioactifs, dont certains ont diverses activités pharmacologiques pertinentes pour la santé bucco-dentaire. L'amarrage moléculaire a en outre validé la puissance du stigmastan-3,5-diène à des fins analgésiques et anti-inflammatoires. Basé sur une revue de la littérature, il s'agit du premier rapport sur les composés bioactifs des extraits de M. crassa montrant des effets analgésiques et anti-inflammatoires. Les résultats de cette étude peuvent conduire à de nouveaux médicaments à base de plantes et conventionnels. Par conséquent, nous recommandons des études in vivo et in vitro pour élucider les effets pharmacologiques des extraits de plantes.

Translated Description (Spanish)

Los extractos de plantas han sido útiles para la salud bucal o la odontología. Sin embargo, solo existen unas pocas justificaciones basadas en la evidencia. Este estudio evaluó Multidentia crassa (Hiern) Bridson & Verdc, una de las plantas utilizadas para la salud bucal en Malawi. La cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS) y la transformada de Fourier infrarroja (FT-IR) identificaron los compuestos de los extractos. La farmacocinética de los compuestos identificados se estudió utilizando pkCSM y SwissADME, y se utilizaron estudios de acoplamiento molecular para identificar posibles candidatos a fármacos para la salud oral mediante la predicción de la afinidad de unión de los compuestos a ciclooxigenasas, receptores beta de interleucina-1, proteínas sensoras de frío de odontoblastos y receptor purinérgico P2X3. El análisis FT-IR mostró picos característicos de fenoles, ácidos carboxílicos, alquenos, haluros de alquilo, aminas, ésteres, éteres, aromáticos y lípidos. Los resultados de GC-MS mostraron la presencia de 58 fitocompuestos bioactivos, algunos de los cuales tienen diversas actividades farmacológicas relevantes para la salud bucal. El acoplamiento molecular validó aún más la potencia del estigmastán-3,5-dieno para fines analgésicos y antiinflamatorios. Basado en una revisión de la literatura, este es el primer informe sobre los compuestos bioactivos de los extractos de M. crassa que muestran efectos analgésicos y antiinflamatorios. Los resultados de este estudio pueden conducir a nuevas medicinas herbales y convencionales. Por lo tanto, recomendamos estudios in vivo e in vitro para dilucidar los efectos farmacológicos de los extractos vegetales.

Files

s41598-023-47737-x.pdf.pdf

Files (3.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5363b1b2075bf01857efbd823f0aab83
3.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحليل GC - MS، والالتحام الجزيئي، والدراسات الدوائية لمركبات مستخلصات Multidentia crassa للأنشطة المسكنة والمضادة للالتهابات في طب الأسنان
Translated title (French)
Analyse GC–MS, amarrage moléculaire et études pharmacocinétiques des composés d'extraits de Multidentia crassa pour les activités analgésiques et anti-inflammatoires en dentisterie
Translated title (Spanish)
Análisis GC–MS, acoplamiento molecular y estudios farmacocinéticos de compuestos de extractos de Multidentia crassa para actividades analgésicas y antiinflamatorias en odontología

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4391103378
DOI
10.1038/s41598-023-47737-x

Is supplement to
https://openalex.org/W4364376666 (Other)
https://openalex.org/W3204374287 (Other)
https://openalex.org/W3043458966 (Other)
https://openalex.org/W3000713184 (Other)
https://openalex.org/W2960553615 (Other)
https://openalex.org/W2361550375 (Other)
https://openalex.org/W2356245138 (Other)
https://openalex.org/W2162491061 (Other)
https://openalex.org/W2141289501 (Other)
https://openalex.org/W2051720021 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Malawi

References

  • https://openalex.org/W1724044724
  • https://openalex.org/W1843157140
  • https://openalex.org/W1965637793
  • https://openalex.org/W1970039641
  • https://openalex.org/W1977650235
  • https://openalex.org/W1982939658
  • https://openalex.org/W2001881179
  • https://openalex.org/W2002469816
  • https://openalex.org/W2009867031
  • https://openalex.org/W2015261201
  • https://openalex.org/W2020301468
  • https://openalex.org/W2028533496
  • https://openalex.org/W2039003986
  • https://openalex.org/W2039187492
  • https://openalex.org/W2078020313
  • https://openalex.org/W2078767376
  • https://openalex.org/W2093153626
  • https://openalex.org/W2108373994
  • https://openalex.org/W2121172064
  • https://openalex.org/W2135732933
  • https://openalex.org/W2137919845
  • https://openalex.org/W2158180245
  • https://openalex.org/W2164656365
  • https://openalex.org/W2192073311
  • https://openalex.org/W2276718041
  • https://openalex.org/W2295657757
  • https://openalex.org/W2302375082
  • https://openalex.org/W2586050934
  • https://openalex.org/W2593436234
  • https://openalex.org/W2593566979
  • https://openalex.org/W2735437072
  • https://openalex.org/W2738826094
  • https://openalex.org/W2738952941
  • https://openalex.org/W2750933800
  • https://openalex.org/W2766810820
  • https://openalex.org/W2775199569
  • https://openalex.org/W2784748026
  • https://openalex.org/W2809458634
  • https://openalex.org/W2883861839
  • https://openalex.org/W2888168036
  • https://openalex.org/W2892846700
  • https://openalex.org/W2920337578
  • https://openalex.org/W2928160201
  • https://openalex.org/W2948410175
  • https://openalex.org/W2952789520
  • https://openalex.org/W2955341169
  • https://openalex.org/W2967569291
  • https://openalex.org/W2969687746
  • https://openalex.org/W2979438119
  • https://openalex.org/W2991233497
  • https://openalex.org/W3005843206
  • https://openalex.org/W3013085729
  • https://openalex.org/W3015580158
  • https://openalex.org/W3041741240
  • https://openalex.org/W3095703932
  • https://openalex.org/W3112675328
  • https://openalex.org/W3127643869
  • https://openalex.org/W3134231677
  • https://openalex.org/W3139115773
  • https://openalex.org/W3146480840
  • https://openalex.org/W3158687105
  • https://openalex.org/W3163999902
  • https://openalex.org/W3169116377
  • https://openalex.org/W3179436785
  • https://openalex.org/W3183743918
  • https://openalex.org/W3192314007
  • https://openalex.org/W3196609471
  • https://openalex.org/W3212318086
  • https://openalex.org/W4210411499
  • https://openalex.org/W4211174507
  • https://openalex.org/W4214593764
  • https://openalex.org/W4225674228
  • https://openalex.org/W4235749563
  • https://openalex.org/W4242372416
  • https://openalex.org/W4255119774
  • https://openalex.org/W4298149268
  • https://openalex.org/W4312155199
  • https://openalex.org/W4316039957