Effect of an anxiolytic botanical containing Souroubea sympetala and Platanus occidentalis on in-vitro diazepam human cytochrome P450-mediated metabolism

Abstract

Objectives A novel anxiolytic natural health product (NHP) containing Souroubea sympetala and Platanus occidentalis is available for the companion animal market and is currently being developed for clinical evaluation. Addressing the risk of potential NHP–drug interactions, this study investigated S. sympetala and P. occidentalis plant extracts, and their identified bioactive compounds, for effects on the activity of cytochrome P450 (CYP) isozymes and the metabolism of the conventional anti-anxiety medication diazepam. ethods Souroubea sympetala and P. occidentalis extracts, a 1 : 1 blend of the two extracts, and five triterpenes were tested for inhibitory effects on human recombinant CYP3A4, YP2D6, CYP2C9 and CYP2C19 activity using a fluorometric plate assay. Direct effects on the metabolism of diazepam were evaluated using human liver microsomes with drug and metabolite quantification by ultrahigh-pressure liquid chromatography and mass pectroscopy. Key findings The active substances betulinic acid (BA) and ursolic acid (UA) strongly inhibited CYP3A4 activity while UA and lupeol moderately inhibitedCYP2C19. All extracts exhibited strong activity against the tested isozymes at 50– 100 lg/ml. BA and all plant extracts blocked the formation of major diazepam metabolites. Conclusions Betulinic acid, UA and both the extracts and blended product are expected to affect the metabolism of diazepam when given in high dose.Objetivos: Un nuevo producto natural para la salud (PNS) con propiedades ansiolíticas, que contiene Souroubea sympetala y Platanus occidentalis, está disponible en el mercado de los animales de compañía y actualmente se encuentra en fase de desarrollo para su evaluación clínica. Abordando el riesgo de posibles interacciones entre los NHP y los medicamentos, este estudio investigó los extractos de las plantas S. sympetala y P. occidentalis, así como sus compuestos bioactivos identificados, para determinar sus efectos sobre la actividad de las isoenzimas del citocromo P450 (CYP) y el metabolismo del medicamento ansiolítico convencional diazepam. Métodos: Se evaluaron los extractos de S. sympetala y P. occidentalis, una mezcla 1:1 de los dos extractos y cinco triterpenos para determinar sus efectos inhibidores sobre la actividad de las enzimas CYP3A4, CYP2D6, CYP2C9 y CYP2C19 recombinantes humanas mediante un ensayo fluorométrico en placa. Se evaluaron los efectos directos sobre el metabolismo del diazepam utilizando microsomas hepáticos humanos, con cuantificación del fármaco y los metabolitos mediante cromatografía líquida de ultra alta presión y espectroscopia de masas. Hallazgos clave: Las sustancias activas ácido betulínico (BA) y ácido ursólico (UA) inhibieron fuertemente la actividad del CYP3A4, mientras que el UA y el lupeol inhibieron moderadamente el CYP2C19. Todos los extractos mostraron una fuerte actividad contra las isoenzimas analizadas a concentraciones de 50– 100 µg/ml. El BA y todos los extractos vegetales bloquearon la formación de los principales metabolitos del diazepam. Conclusiones: Se espera que el ácido betulínico, el UA y tanto los extractos como el producto mezclado afecten al metabolismo del diazepam cuando se administran en dosis altas.