In silico and in vitro toxicity assessment of ferulic acid and nicotinamide: analysis using admet tools and effects on bacteria, erythrocytes, and sun protection

• Autores: Mayara Karla dos Santos Nunes, Aleson Pereira de Sousa, Abrahão Alves de Oliveira Filho, José Venâncio Chaves Júnior, Fábio Santos de Souza, Margareth de Fátima Formiga Melo Diniz, Hilzeth de Luna Freire Pessôa, Rita de Cássia da Silveira e Sá
• Localización: Observatorio de la Economía Latinoamericana, ISSN-e 1696-8352, Vol. 22, Nº. 12, 2024
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Evaluación in silico e in vitro de la toxicidad del ácido ferúlico y la nicotinamida:: nálisis con herramientas admet y efectos en bacterias, eritrocitos y protección solar
  • Avaliação in silico e in vitro da toxicidade do ácido ferúlico e da nicotinamida:: nálise com ferramentas admet e efeitos em bactérias, hemácias e de proteção solar
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• Resumen
  • español

    El estudio aborda las propiedades del ácido ferúlico (AF) y la nicotinamida (NAM), ampliamente explorados debido a sus efectos antioxidantes y antiinflamatorios, útiles en aplicaciones cosméticas y farmacéuticas. El objetivo fue evaluar la toxicidad de estas sustancias, tanto in silicocomo in vitro, para prever su seguridad y eficacia. Utilizando software como Molinspiration© y admetSAR©, se calcularon propiedades farmacocinéticas, incluyendo absorción y toxicidad. Los análisis in vitroincluyeron ensayos de citotoxicidad en eritrocitos humanos y pruebas de actividad antibacteriana. Los resultados indicaron que ambos compuestos cumplen con la "Regla de 5" de Lipinski, lo que sugiere un potencial de absorción adecuado. En cuanto a la toxicidad, AF y NAM mostraron baja toxicidad humana, aunque el AF presentó una toxicidad ambiental considerable. En las pruebas in vitro, el AF demostró actividad bacteriostática frente a bacterias Gram-positivas y presentó un efecto dependiente de la dosis en eritrocitos humanos, con una mayor hemólisis observada en concentraciones altas. Además, el AF ofreció protección solar eficaz, alcanzando un factor de protección (FPS) de 25,01 en todas las concentraciones probadas. Se concluye que el AF y la NAM poseen perfiles prometedores de seguridad y eficacia, destacándose el AF como un posible agente fotoprotector y antimicrobiano, mientras que la NAM presenta propiedades neuroprotectoras debido a su permeabilidad en la barrera hematoencefálica.

  • English

    The study addresses the properties of ferulic acid (FA) and nicotinamide (NAM), which are widely explored due to their antioxidant and anti-inflammatory effects, beneficial for cosmetic and pharmaceutical applications. The objective was to assess the toxicity of these substances, both in silicoand in vitro, to predict safety and efficacy. Using software such as Molinspiration© and admetSAR©, pharmacokinetic properties, including absorption and toxicity, were calculated. The in vitroanalyses involved cytotoxicity assays in human erythrocytes and antibacterial activity tests. Results indicated that both compounds comply with Lipinski's “Rule of 5,” suggesting potential for adequate absorption. Regarding toxicity, FA and NAM showed low human toxicity, though FA exhibited considerable environmental toxicity. In vitrotests revealed that FA demonstrated bacteriostatic activity against Gram-positive bacteria and a dose-dependent effect on human erythrocytes, with higher hemolysis observed at high concentrations. Additionally, FA provided effective sun protection, reaching a sun protection factor (SPF) of 25.01 at all tested concentrations. It is concluded that FA and NAM have promising safety and efficacy profiles, with FA standing out as a potential photoprotective and antimicrobial agent, while NAM exhibits neuroprotective properties due to its permeability through the blood-brain barrier.

  • português

    O estudo aborda as propriedades do ácido ferúlico (AF) e da nicotinamida (NAM), amplamente explorados devido aos efeitos antioxidantes e anti-inflamatórios que são úteis em aplicações cosméticas e farmacêuticas. O objetivo foi avaliar a toxicidade dessas substâncias, tanto in silicoquanto in vitro, visando prever segurança e eficácia. Utilizando softwares como Molinspiration© e admetSAR©, foram calculadas propriedades farmacocinéticas, incluindo absorção e toxicidade. As análises in vitroenvolveram ensaios de citotoxicidade em hemácias humanas e testes de atividade antibacteriana. Resultados apontaram que ambos os compostos estão em conformidade com a “Regra dos 5” de Lipinski, indicando potencial para absorção adequada. Em relação à toxicidade, AF e NAM apresentaram baixa toxicidade humana, mas o AF mostrou uma toxicidade ambiental considerável. Nos testes in vitro, o AF demonstrou atividade bacteriostática frente a bactérias Gram-positivas e apresentou efeito dose-dependente em hemácias humanas, com maiorhemólise observada em altas concentrações. Além disso, o AF ofereceu proteção solar eficaz, atingindo um fator de proteção (FPS) de 25,01 em todas as concentrações testadas. Conclui-se que o AF e a NAM possuem perfis promissores de segurança e eficácia, com o AF destacando-se como um possível agente fotoprotetor e antimicrobiano, enquanto a NAM apresenta propriedades neuroprotetoras devido à sua permeabilidade à barreira hematoencefálica.