Species belonging to the Asteraceae family are an important source of terpenoids with biological activity. Senecio bonariensis Hook. et Arn., popularly known as margarida-do-banhado-de-Buenos Aires is native from South America and can be found in south Brazil, blooming from October to December. This plant is known for contain furanoeremophylanes, steroids and pyrrolizidines alkaloids (PAs) with toxic activities. This work describes the isolation and identification of three compounds present in the CH2Cl2 extract of the aerial parts of Senecio bonariensis Hook at Arn. Leaves of this plant were collected in Eldorado do Sul, RS, Brazil, in April 2004 and identified by Prof. Dr. Nelson Ivo Matzenbacher. Voucher specimen Nº SMDB 9519 is preserved in the Herbarium of the Departamento de Botânica, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, RS, Brazil. The fresh leaves of S. bonariensis (2.3 kg) were extracted by maceration with CH2Cl2. The CH2Cl2 extract was evaporated under vacuum to yield an viscous residue (13.5 g), which gave a yield of 0.64%. The crude extract was fractionated by flash chromatography over silica-gel, using CH2Cl2, and CH2Cl2: EtOH mixture of increasing polarity, (stepwise, 99:1 to 80:20) to yield 15 fractions. The fraction 1 col. 1 (1 g) was chromatographed over silica-gel impregnated with AgNO3 (10%) eluting with hexane-acetone (99:1), to yield 13 news fractions. Fraction 10 col. 2 (253 mg) was chromatographed on silica-gel impregnated with AgNO3 (10%), eluting with hexane: ethyl ether (95:5) and purified to afford 104 mg of CS1 (caryophyllene) and 16 mg of CS2 (caryophyllene oxide). Fraction 11 col. 2 (83.5 mg) was also chromatographed on silica-gel impregnated with AgNO3 (10%), eluting with hexane: ethyl ether (98:2) and purified to afford 5 mg of CS3 (germacrene-D). The compounds obtained were analyzed by GC-EI-MS, IR, 1H and 13C NMR. The antimicrobial activity of CS1 and CS2 were evaluated by the microdilution method based on M27-A2 and M7-A4 (NCCLS). Both compounds sowed no antimicrobial activity at the tested concentrations. / Espécies pertencentes à família Asteraceae, são uma importante fonte de terpenóides com várias atividades biológicas já descritas. Senecio bonariensis Hook. et Arn., popularmente conhecida como margarida-do-banhado-de-Buenos Aires é um arbusto nativo da América do Sul, que pode ser encontrado no sul do Brasil e floresce de outubro a dezembro. Esta planta é conhecida por apresentar furanoeremofilanos, esteróides e alcalóides pirrolizidínicos, com atividades tóxicas. Este trabalho descreve o isolamento e identificação de três constituintes químicos presentes no extrato CH2Cl2 das partes aéreas de Senecio bonariensis Hook. et Arn. As folhas de S. bonariensis foram coletadas em abril de 2004, no município de Eldorado do Sul-RS. A espécie foi localizada e identificada pelo Prof. Dr. Nelson Ivo Matzenbacher, do Programa de Pós Graduação em Botânica da UFRGS. Material testemunha encontra-se depositado no Herbário do Departamento de Biologia da UFSM sob o registro n° SMDB 9519. As folhas frescas de S. bonariensis (2,3 kg) foram extraídas por maceração com CH2Cl2. O extrato bruto foi evaporado sob pressão reduzida, resultando num resíduo pastoso (13,5 g), com rendimento de 0,64%. O extrato bruto foi fracionado por cromatografia em coluna do tipo flash sobre gel de sílica, usando CH2Cl2 e misturas de CH2Cl2 : EtOH, em gradiente, nas proporções de 99:1 até 80:20, sendo obtidas 15 frações (1 a 15 col. 1). A fração 1 col. 1 (1g) foi cromatografada sobre gel de sílica impregnado com AgNO3 (10%), eluída com hexano: acetona (99:1), obtendo-se 13 novas frações (1 a 13 col. 2). A fração 10 col. 2 (253 mg) foi cromatografada sobre gel de sílica impregnado com AgNO3 (10%), eluída com hexano:éter etílico (95:5), obtendo-se 104 mg de CS1(cariofileno) e 16 mg de CS2 (óxido de cariofileno). A fração 11 col. 2 (83,5 mg) também foi cromatografada sobre gel de sílica impregnado com AgNO3 (10%), eluída com hexano:éter etílico (98:2) e forneceu 5 mg de CS (germacreno-D). Os compostos isolados foram analisados por CG-EM-IE, IV, RMN 1H e RMN 13C e seus dados espectroscópicos foram comparados com os obtidos da literatura. Além disso, foi determinada a atividade antimicrobiana do cariofileno e do óxido de cariofileno, através do método de microdiluição em caldo, baseado nos documentos M27-A2/NCCLS para fungos e M7-A4/NCCLS para bactérias. Os compostos não apresentaram atividade antimicrobiana nas concentrações testadas.

O β-cariofileno é um composto presente no óleo de diversas espécies vegetais, como as copaibeiras, e sua atividade frente a cicatrização cutânea ainda não está elucidada. O objetivo deste estudo foi produzir um hidrogel contendo β-cariofileno nanoemulsionado, e avaliar os perfis de liberação/permeação cutânea in vitro e a atividade cicatrizante in vivo. Para a nanoemulsão empregou-se um homogeneizador a alta pressão, e para o hidrogel, dispersão direta com Natrosol®. As formulações foram caracterizadas de acordo com o tamanho de gotícula, PDI, potencial zeta e teor (CG/MS). Nos estudos de liberação/permeação cutânea utilizou-se células tipo Franz. No estudo da atividade cicatrizante, empregou-se o modelo de feridas dorsais em ratos Wistar, avaliando o tamanho das lesões, marcadores de atividades anti-inflamatória, antioxidante e análise histológica, durante 12 dias. Após caracterizadas, as formulações desenvolvidas apresentaram-se estáveis durante 60 dias. No estudo de permeação cutânea, observou-se que o β-cariofileno puro não foi capaz de atravessar o estrato córneo da pele. Não foram observadas diferenças significativas entre as formulações na quantidade de β-cariofileno retido na derme, sugerindo haver uma situação de saturação. O estudo de liberação indicou maior cedência do β-cariofileno a partir da forma nanoemulsionada do que do hidrogel derivado. No estudo da atividade cicatrizante, o fechamento inicial da ferida foi alcançado em menos tempo no grupo tratado com o hidrogel contendo β-cariofileno nanoemulsionado (GHNβ), indicando um efeito anti-inflamatório nesta formulação. Já a análise histológica indicou que o GHNβ apresentou resultados semelhantes ao do grupo controle positivo (Dersani®), mostrando-se eficaz para a reparação tecidual cutânea. / β-caryophyllene is a compound present in the oil of many plant species, such as copaibeiras, and the healing activity is still being studied. The objectives of this study was to produce a hydrogel containing β-caryophyllene nanoemulsified and to evaluate the in vitro release and permeation profile, and the in vivo healing activity, yet unexplored. For the nanoemulsion, a high pressure homogenizer was used, and for the hydrogel, direct dispersion with Natrosol®. The formulations were characterized according to droplet size, PDI, zeta potential and content (GC/MS). In the release/permeation studies, Franz type cells were used. The study of the healing activity, the dorsal wound model was used in Wistar rats, evaluating lesion size, markers of anti-inflammatory and antioxidant activities, and histological analysis, for 12 days. After characterization, the formulations developed were stable for 60 days. In skin permeation study, was observed that the pure β-caryophyllene was not able to cross the stratum corneum. No significant differences were observed between the formulations in the amount of β-caryophyllene retained in the dermis, suggesting a saturation condition. The release study indicated higher yield of β-caryophyllene from the nanoemulsion form than from the derived hydrogel. In the study of healing activity, the initial closure of the wound was achieved in less time in the group treated with the hydrogel containing β-caryophyllene nanoemulsion (GHNβ), indicating an anti-inflammatory effect in this formulation. The histological analysis indicated that GHNβ presented similar results that of the positive control group (Dersani®), proving to be effective for cutaneous tissue repair.

O β-cariofileno é um composto presente no óleo de diversas espécies vegetais, como as copaibeiras, e sua atividade frente a cicatrização cutânea ainda não está elucidada. O objetivo deste estudo foi produzir um hidrogel contendo β-cariofileno nanoemulsionado, e avaliar os perfis de liberação/permeação cutânea in vitro e a atividade cicatrizante in vivo. Para a nanoemulsão empregou-se um homogeneizador a alta pressão, e para o hidrogel, dispersão direta com Natrosol®. As formulações foram caracterizadas de acordo com o tamanho de gotícula, PDI, potencial zeta e teor (CG/MS). Nos estudos de liberação/permeação cutânea utilizou-se células tipo Franz. No estudo da atividade cicatrizante, empregou-se o modelo de feridas dorsais em ratos Wistar, avaliando o tamanho das lesões, marcadores de atividades anti-inflamatória, antioxidante e análise histológica, durante 12 dias. Após caracterizadas, as formulações desenvolvidas apresentaram-se estáveis durante 60 dias. No estudo de permeação cutânea, observou-se que o β-cariofileno puro não foi capaz de atravessar o estrato córneo da pele. Não foram observadas diferenças significativas entre as formulações na quantidade de β-cariofileno retido na derme, sugerindo haver uma situação de saturação. O estudo de liberação indicou maior cedência do β-cariofileno a partir da forma nanoemulsionada do que do hidrogel derivado. No estudo da atividade cicatrizante, o fechamento inicial da ferida foi alcançado em menos tempo no grupo tratado com o hidrogel contendo β-cariofileno nanoemulsionado (GHNβ), indicando um efeito anti-inflamatório nesta formulação. Já a análise histológica indicou que o GHNβ apresentou resultados semelhantes ao do grupo controle positivo (Dersani®), mostrando-se eficaz para a reparação tecidual cutânea. / β-caryophyllene is a compound present in the oil of many plant species, such as copaibeiras, and the healing activity is still being studied. The objectives of this study was to produce a hydrogel containing β-caryophyllene nanoemulsified and to evaluate the in vitro release and permeation profile, and the in vivo healing activity, yet unexplored. For the nanoemulsion, a high pressure homogenizer was used, and for the hydrogel, direct dispersion with Natrosol®. The formulations were characterized according to droplet size, PDI, zeta potential and content (GC/MS). In the release/permeation studies, Franz type cells were used. The study of the healing activity, the dorsal wound model was used in Wistar rats, evaluating lesion size, markers of anti-inflammatory and antioxidant activities, and histological analysis, for 12 days. After characterization, the formulations developed were stable for 60 days. In skin permeation study, was observed that the pure β-caryophyllene was not able to cross the stratum corneum. No significant differences were observed between the formulations in the amount of β-caryophyllene retained in the dermis, suggesting a saturation condition. The release study indicated higher yield of β-caryophyllene from the nanoemulsion form than from the derived hydrogel. In the study of healing activity, the initial closure of the wound was achieved in less time in the group treated with the hydrogel containing β-caryophyllene nanoemulsion (GHNβ), indicating an anti-inflammatory effect in this formulation. The histological analysis indicated that GHNβ presented similar results that of the positive control group (Dersani®), proving to be effective for cutaneous tissue repair.

O β-cariofileno é um composto presente no óleo de diversas espécies vegetais, como as copaibeiras, e sua atividade frente a cicatrização cutânea ainda não está elucidada. O objetivo deste estudo foi produzir um hidrogel contendo β-cariofileno nanoemulsionado, e avaliar os perfis de liberação/permeação cutânea in vitro e a atividade cicatrizante in vivo. Para a nanoemulsão empregou-se um homogeneizador a alta pressão, e para o hidrogel, dispersão direta com Natrosol®. As formulações foram caracterizadas de acordo com o tamanho de gotícula, PDI, potencial zeta e teor (CG/MS). Nos estudos de liberação/permeação cutânea utilizou-se células tipo Franz. No estudo da atividade cicatrizante, empregou-se o modelo de feridas dorsais em ratos Wistar, avaliando o tamanho das lesões, marcadores de atividades anti-inflamatória, antioxidante e análise histológica, durante 12 dias. Após caracterizadas, as formulações desenvolvidas apresentaram-se estáveis durante 60 dias. No estudo de permeação cutânea, observou-se que o β-cariofileno puro não foi capaz de atravessar o estrato córneo da pele. Não foram observadas diferenças significativas entre as formulações na quantidade de β-cariofileno retido na derme, sugerindo haver uma situação de saturação. O estudo de liberação indicou maior cedência do β-cariofileno a partir da forma nanoemulsionada do que do hidrogel derivado. No estudo da atividade cicatrizante, o fechamento inicial da ferida foi alcançado em menos tempo no grupo tratado com o hidrogel contendo β-cariofileno nanoemulsionado (GHNβ), indicando um efeito anti-inflamatório nesta formulação. Já a análise histológica indicou que o GHNβ apresentou resultados semelhantes ao do grupo controle positivo (Dersani®), mostrando-se eficaz para a reparação tecidual cutânea. / β-caryophyllene is a compound present in the oil of many plant species, such as copaibeiras, and the healing activity is still being studied. The objectives of this study was to produce a hydrogel containing β-caryophyllene nanoemulsified and to evaluate the in vitro release and permeation profile, and the in vivo healing activity, yet unexplored. For the nanoemulsion, a high pressure homogenizer was used, and for the hydrogel, direct dispersion with Natrosol®. The formulations were characterized according to droplet size, PDI, zeta potential and content (GC/MS). In the release/permeation studies, Franz type cells were used. The study of the healing activity, the dorsal wound model was used in Wistar rats, evaluating lesion size, markers of anti-inflammatory and antioxidant activities, and histological analysis, for 12 days. After characterization, the formulations developed were stable for 60 days. In skin permeation study, was observed that the pure β-caryophyllene was not able to cross the stratum corneum. No significant differences were observed between the formulations in the amount of β-caryophyllene retained in the dermis, suggesting a saturation condition. The release study indicated higher yield of β-caryophyllene from the nanoemulsion form than from the derived hydrogel. In the study of healing activity, the initial closure of the wound was achieved in less time in the group treated with the hydrogel containing β-caryophyllene nanoemulsion (GHNβ), indicating an anti-inflammatory effect in this formulation. The histological analysis indicated that GHNβ presented similar results that of the positive control group (Dersani®), proving to be effective for cutaneous tissue repair.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work was designed to isolate the active compounds responsible for the central activity detected for the essential oil of Aloysia gratissima (EOA) in silver catfish (Rhamdia quelen). The AChE (acetylcholiesterase) activity under the influence of EOA was also investigated. Silver catfish were submitted to anesthesia bath with EOA (90, 300, 450 or 900 mg L-1), their fractions and isolated compounds to determine time of anesthetic induction and recovery. Eugenol (50 mg L-1) was used as positive control. EOA was effective as anesthetic at concentrations of 300 to 900 mg L-1. However, silver catfish presented involuntary muscle contractions during induction and recovery. AChE activity was not inhibited by EOA. The bio-guided fractionation of EOA furnished E-(-)-pinocamphone, (-)-caryophyllene oxide, (-)- guaiol and (+)-spathulenol, which were identified by mass spectrometry (MS), 1H- and 13CNMR. E-(-)-pinocamphone caused the same side effects observed to the EOA. (-)- Caryophyllene oxide, (-)-guaiol and (+)-spathulenol showed only sedative effects at concentrations proportional to those of the constituents in EOA. (-)-Caryophyllene oxide was also sedative in higher concentration (40 mg L-1) than present in EOA while (+)-spathulenol (51.2 mg L-1) promoted deep anesthesia without side effects. EOA showed anesthetic properties, however, should be used with caution in silver catfish due to observed side effects. A higher concentration of (+)-spathulenol, and lower or absent amounts of E-(-)- pinocamphone could contribute to improve the activity of the EO of A. gratissima. (+)- Spathulenol showed potent sedative and anesthetic activities in silver catfish, and could be considered as a promising anesthetic compound. / Este trabalho foi desenvolvido visando isolar os compostos ativos responsáveis pela atividade anestésica detectada para o óleo essencial de Aloysia gratissima (OEA) em jundiás (Rhamdia quelen). A atividade da acetilcolinesterase (AChE) sob a influência do OEA também foi investigada. Jundiás foram submetidos a banho de anestesia com OEA (90, 300, 450 ou 900 mg L-1), suas frações e compostos isolados, a fim de determinar o tempo de indução e recuperação anestésica. Eugenol (50 mg L-1) foi utilizado como controle positivo. OEA foi eficaz como anestésico nas concentrações de 300 a 900 mg L-1. No entanto, os jundiás apresentaram contrações musculares involuntárias durante a indução e recuperação. Atividade da AChE não foi alterada pelo OEA. O fracionamento bio-guiado do OEA forneceu E-(-)-pinocafona, (-)-óxido de cariofileno, (-)-guaiol e (+)-espatulenol, os quais foram identificados por espectrometria de massas (EM), 1H e 13C-RMN. E-(-)-pinocafona causou os mesmos efeitos adversos observados para o OEA. (-)-Óxido de cariofileno, (-)-guaiol e (+)- espatulenol apresentaram apenas efeitos sedativos em concentrações proporcionais às dos constituintes no OEA. (-)-Óxido de cariofileno também foi sedativo em maior concentração (40 mg L-1) que a presente no OEA, enquanto (+)-espatulenol (51,2 mg L-1) promoveu anestesia profunda, sem efeitos adversos. OEA apresentou propriedades anestésicas, no entanto, deve ser utilizado com cuidado em jundiás devido aos efeitos adversos observados. Uma maior concentração de (+)-espatulenol, e menor quantidade ou ausência de E-(-)- pinocafona poderiam contribuir para melhorar a atividade do OE de A. gratissima. (+)- Espatulenol apresentou potente atividade sedativa e anestésica em jundiás, e pode ser considerado um composto anestésico promissor.

The tree and shrub species belonging to the Myrtaceae family are rich in structurally diverse meroterpenoids which possess anti-cancer, anti-malarial, anti-bacterial, anti-viral, and anti-inflammatory biological activities. Many of the natural products belonging to this family are derived from two common precursors: syncarpic acid and formyl phloroglucinol. The dissertation research described herein is focused on the total synthesis of two subclasses of natural products: syncarpic acid-derived meroterpenoids and formyl phloroglucinol meroterpenoids. The synthetic methodologies disclosed were developed to enrich the chemodiversity of these novel meroterpenoids by providing efficient access to such scaffolds and derivatives. Rhodomyrtusials A–C, the first examples of syncarpic acid-derived sesquiterpene meroterpenoids featuring a unique 6/5/5/9/4 fused pentacyclic ring system, were isolated from Rhodomyrtus tomentosa along with several biogenetically-related dihydropyran isomers. Two bis-furans and one dihydropyran isomer showed acetylcholinesterase (AChE) inhibitory activity. Herein, the bioinspired total syntheses of six isolates were achieved in six steps utilizing a reactive enetrione intermediate generated in situ from a readily available hydroxy-endoperoxide precursor are reported. Further evaluation of alkene reaction partners identified additional modes of reactivity for the enetrione, leading to the production of novel small molecule scaffolds. Furthermore, computational studies have identified a valid asynchronous, concerted pathway leading to the formation of the bis-furan containing natural products. Eucalyptusdimers A−C, three dimeric phellandrene-derived formyl phloroglucinol meroterpenoids featuring an unprecedented, fused skeleton between two phellandrene and two acylphloroglucinol subunits, along with one biogenetically related intermediate eucalyprobusone A, were isolated from the fruits of Eucalyptus robusta. These isolates also showed AChE inhibitory activity. A one-pot, three-component reaction was identified to achieve the synthesis of eucalyprobusone A and subsequent synthetic efforts towards eucalyptusdimers A and B via hetero-Diels Alder (HDA) [4+2] cycloaddition with known terpene, alpha-phellandrene are outlined. Initial efforts failed to promote the desired HDA cycloaddition, which led to alternate exploration of oxidative [4+2] cycloaddition chemistry. Using this revised strategy, the synthesis of several Eucalyptus metabolites including grandinol, euglobal IIc, and euglobal T1 was achieved. Future efforts and synthetic strategies to afford the eucalyptusdimers from these precursors are provided. / 2025-09-20T00:00:00Z

A oleorresina de copaíba é amplamente utilizada em diferentes regiões do país, especialmente na região amazônica. Sua atividade cicatrizante e antiinflamatória são as mais difundidas na medicina popular. Entretanto, são raras na literatura científica as descrições destas atividades, bem como a indicação da composição responsável pela atividade. Os objetivos deste estudo foram a otimização da obtenção da fração volátil da oleoressina de copaíba, por extração com arraste à vapor, sua microencapsulação em goma arábica por atomização e secagem em spray-dryer, avaliação química, morfológica e farmacológica (atividade antiinflamatória in vivo). A fração volátil representou 14,5% da oleorresina, sendo o beta-cariofileno (70%) e o alfa- humuleno (8,7%) seus constituintes majoritários. A eficiência do processo de microencapsulação da fração volátil em goma arábica foi em média de 95%. Os estudos de estabilidade da fração volátil livre e microcapsulada, nas temperaturas de 25oC e 40oC em ambiente de umidade relativa de 50%, mostraram que o beta- cariofileno sofreu oxidação, gerando principalmente óxido de cariofileno, e em menor extensão outros compostos oxigenados. A microencapsulação da fração volátil minimizou, porém não impediu a oxidação e a perda de massa. Os ensaios da atividade farmacológica in vivo mostraram que a fração volátil inibiu expressivamente o processo inflamatório agudo, induzido por carragenina ou zimosan, com ED50 de 32mg/Kg. A fração microencapsulada inibiu a resposta inflamatória na mesma magnitude que a fração volátil livre, mostrando que o processo de microencapsulação não alterou a atividade, possibilitando seu uso como forma farmacêutica ou intermediária na preparação de outras. O beta-cariofileno inibiu a resposta inflamatória na dose de 32 mg/Kg, na mesma magnitude que a fração volátil, o que nos permite atribuir a este, a atividade antiinflamatória observada. / The oilresin of copaiba is extensively used in different regions of Brazil, especially in the Amazon region. Its healing and anti-inflammatory activities are widely known in folk medicine. However, descriptions of these activities and the indication of the compound responsible for these activities are rare in the literature. The objective of the present study was to optimize the derivation of the volatile fraction of the oilresin of copaiba by vapor extraction, its microencapsulation in Arabic gum by atomization and drying with a spray-dryer, and chemical, morphological and pharmacological evaluation (anti-inflammatory activity in vivo). The volatile fraction represented 4.5% of the oilresin, with beta-caryophyllene (70%) and alfa-humulene (8.7%) being its major constituents. The efficiency of the microencapsulation process of the volatile fraction in Arabic gum was on average 95%. The study of stability of the free and microencapsulated volatile fraction at the temperature of 25oC and 40oC in the presence of 50% humidity showed that beta-caryophyllene underwent oxidation, mainly generating caryophyllene oxide and, to a lesser extent, other oxygenated compounds. Microencapsulation of the volatile fraction minimized but did not prevent oxidation and loss of mass. The in vivo assays of pharmacological activity showed that the volatile fraction significantly inhibited the acute inflammatory process induced by carrageenan or zymosan, with an ED50 of 32 mg/kg. The microencapsulated fraction inhibited the inflammatory response to the same extent as did the free volatile fraction, showing that the microencapsulation process did not alter the activity, a fact that permits its use as a pharmaceutical or intermediate form in the preparation of other formulations. beta-Caryophyllene at the dose of 32 mg/kg inhibited the inflammatory response to the same extent as did the volatile fraction, a fact that permits us to attribute to this compound the anti-inflammatory activity observed.

Oleorresinas de espécies de Copaifera sp são amplamente utilizadas na medicina popular brasileira e estudos químicos e biológicos demonstram que diterpenos e sesquiterpenos estão entre os principais compostos bioativos das oleorresinas. Um importante fator para a avaliação da segurança e eficácia de fármacos é o conhecimento sobre o seu metabolismo, o qual pode ser adquirido por meio de estudos de biotransformação utilizando fungos filamentosos e bactérias do trato gastrointestinal. Os fungos filamentosos são organismos eucariotos e o aparato enzimático se assemelha com o dos mamíferos podendo contribuir para a elucidação de rotas metabólicas fornecendo informações sobre a formação de produtos farmacologicamente ativos, inativos ou tóxicos para o organismo. Esses estudos podem ainda contribuir para a obtenção de substâncias inéditas com potencial atividade biológica. O uso de bactérias da microbiota intestinal em estudos de metabolismo também é importante, pois os medicamentos e alimentos, quando ingeridos, podem ser metabolizados por essas bactérias que colonizam o trato gastrointestinal. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial de fungos filamentosos e de bactérias do trato gastrointestinal para biotransformar o ácido 3?-acetoxi-copálico e ?-cariofileno, presentes em oleorresinas de Copaifera, bem como isolar os produtos de biotransformação para avaliação da citotoxidade. Os experimentos de biotransformação foram realizados com 10 linhagens de fungos filamentosos e com 8 linhagens de bactérias do trato gastrointestinal. Os extratos obtidos em acetato de etila das culturas das biotransformações do diterpeno foram analisados por CLAE/DAD/CAD e CLAE-EM e os extratos obtidos em n-hexano e em acetato de etila das culturas das biotransformações do sesquiterpeno, bem como a fração volátil captada das culturas por microextração em fase sólida (SPME) no modo headspace, foram analisados por CG-EM. Todos os micro-organismos testados foram capazes de biotransformar o ácido 3?-acetoxi-copálico e 9 produtos de biotransformação foram isolados, suas estruturas químicas foram identificadas, sendo seis inéditos e todos os produtos foram avaliados quanto a atividade citotóxica frente às linhagens celulares de glândulas mamárias normais (MCF-10A) e de adenocarcinoma mamário (MCF-7). Todos os metabólitos do ácido 3?-acetoxi-copálico apresentaram menor citotoxidade frente as linhagens avaliadas do que o próprio ácido 3?-acetóxi-copálico. Os fungos A. niger, A. brasiliensis e as três linhagens de Cunninghamella foram capazes de biotransformar o ?-cariofileno. Entretanto, como não foram obtidos bons rendimentos nesses processos, não foi possível isolar os produtos de biotransformação. Com os dados obtidos foi possível apenas elaborar uma proposta para a estrutura química de um dos produtos oriundos da biotransformação do ?-cariofileno realizada com C. echinulata ATCC 9245. / Oleoresins from Copaifera sp species are widely used in Brazilian folk medicine and chemical and biological studies showed that diterpenes and sesquiterpenes are among the main bioactive compounds of oleoresins. An important factor for assessing the safety and efficacy of drugs is the knowledge about their metabolism, which can be acquired through biotransformation studies using filamentous fungi and human gut bacteria. Filamentous fungi are eukaryotic organisms and the enzymatic apparatus is similar to those of mammals and may contribute to the elucidation of metabolic pathways providing information on the production of pharmacologically active, inactive or toxic compounds to the organism. These studies may also contribute to provide new compounds with potential biological activity. The use of human gut bacteria in metabolism studies is also important because drugs and foods, when ingested, can be metabolized by bacteria that colonize the gastrointestinal tract. The aim of this study was to evaluate the potential of filamentous fungi and human gut bacteria to biotransform 3?-acetoxy-copalic acid and ?-caryophyllene found in oleoresins from Copaifera as well as to isolate the biotransformation products for evaluation of their cytotoxicity. Biotransformation experiments were carried out with 10 filamentous fungi strains and 8 human gut bacteria strains. The ethyl acetate extracts obtained from the biotransformation processes of diterpene were analyzed by HPLC/DAD/CAD and HPLC-MS and n-hexane and ethyl acetate extracts obtained from the biotransformation processes of sesquiterpene, as well as the volatile fraction collected by solid phase microextraction headspace, were analyzed by GC-MS. All tested microorganisms were able to biotransform the 3?-acetoxy-copalic acid and 9 biotransformation products were isolated, their chemical structures were identified, from which six are new and all the products were evaluated for cytotoxic activity against normal mammary gland (MCF-10A) and breast adenocarcinoma (MCF-7) cell lines. All metabolites of 3?-acetoxy-copalic acid showed lower cytotoxicity against the evaluated cell lines than the 3?-acetoxy-copalic acid. The fungi A. niger, A. brasiliensis and the three Cunninghamella strains were able to biotransform ?-caryophyllene. However, as good yields were not achieved in these processes, it was not possible to isolate the biotransformation products. The obtained data became possible to just make a proposal for the chemical structure of a product from the ?-caryophyllene biotransformation process performed by C. echinulata ATCC 9245.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2016-08-05T20:21:29Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Danillo Ramos de Oliveira - 2016.pdf: 3328781 bytes, checksum: a9a77fd6d62aba93833d8451de1e5f75 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-08-08T14:14:43Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Danillo Ramos de Oliveira - 2016.pdf: 3328781 bytes, checksum: a9a77fd6d62aba93833d8451de1e5f75 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-08T14:14:43Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Danillo Ramos de Oliveira - 2016.pdf: 3328781 bytes, checksum: a9a77fd6d62aba93833d8451de1e5f75 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Spiranthera odoratissima A. St.-Hil., popularly known as “manacá”, is a vegetal specie found in Cerrado regions. The chemical composition of essential oil of “manacá” (OEM) by gas chromatography and mass spectrometry (GC/MS) identified -caryophyllene (BCP) as the majority constituent. Pre-clinical studies indicated the anxiolytic like effect of OEM is associated with serotonergic system. Some data revealed that depression and anxiety disorders often coexist together instead only one in the patient and some drugs are effective for both disturbs. In this context, we created the hypothesis that OEM and BCP should present antidepressant like effect. This study was conducted for evaluate the antidepressant like activity of OEM and the phytoconstituent β-caryophyllene and verified the possible mechanisms involved in this activity. Male Albino Swiss mice were used in the open field (OFT), forced swim (FST) and tail suspension test (TST). The animals were treated with increasing doses of OEM (125, 250 and 500 mg/kg) and of BCP (25, 50, 70, 100 and 140 mg/kg). The treatment with OEM at doses of 250 and 500 mg/kg, BCP at doses of 50, 70 and 100 mg/kg reduced the immobility time of animals in the TST without alteration in the exploratory activity in the OFT. The dose of 500 mg/kg of OEM and dose of 100 mg/kg of BCP showed the best effect and were chosen to continue the study. Possible alterations in the levels of serotonin (5 – HT), noradrenaline (NE) and in the brain derived neurotrophic factor (BDNF) were verified in the mechanisms of action. The anti-immobility time of OEM was reverted by the pre-treatment with NAN- 190 (0,5 mg/kg i.p., 30 minutes before – 5-HT1A antagonist), PCPA (100 mg/kg i.p., during 4 days – inhibitor of serotonin synthesis), AMPT (100 mg/kg i.p., 4 h before – inhibitor of catecholamines), ioimbine (1 mg/kg i.p., 15 minutes before - 2 adrenergic antagonist) and propranolol (2 mg/kg i.p., 15 minutes before -  adrenergic antagonist), but was not reverted by the pretreatment with prazosin (1 mg/kg i.p., 15 minutes before - α1 adrenergic antagonist), suggesting the involvement of serotonergic and catecholaminergic systems in the antidepressive like activity. About the BCP, the pre-treatment with NAN-190, in the conditions described above, did not block the antidepressive like activity of this compound, suggesting the absence of participation of serotonergic system in this activity. The prazosin did not reverse the effect of BCP. However, the previous administration of AMPT, ioimbine and propranolol in the same conditions described above, prevents the antidepressant like activity of BCP in the FST, suggesting the involvement of catecholamines, specifically of NE, in the antidepressive like effect of the BCP. In relation with the capacity to alter the hipocampal levels of BDNF, BCP showed this activity after 14 days of treatment. In this sense we conclude that OEM and the phytoconstituent (BCP) showed antidepressant like effect with involvement of serotonergic system and of the 5-HT1A receptor in the action of OEM, but not of the BCP. Moreover, a activation of α2 and β-adrenergic receptors, but not of 1, are involved in the activity of OEM and of the BCP found in this study. Additionally, the increase in the hippocampal levels of BDNF, can be the responsible, at least in part, with the antidepressant like activity of BCP. / A espécie vegetal Spiranthera odoratissima A. St.-Hil., popularmente conhecida como manacá, é um arbusto encontrado em região de Cerrado. A análise da composição química do óleo essencial das folhas de manacá (OEM) por Cromatografia Gasosa acoplada à espectrometria de Massas (CG/EM) identificou β- cariofileno (BCP) como fitoconstituinte majoritário. Estudos pré-clínicos indicam que o OEM possui atividade tipo ansiolítica, havendo o envolvimento do sistema serotoninérgico nessa ação. Sabendo que os transtornos depressivos e os de ansiedade muitas vezes coexistem juntos, ao invés de afetar o paciente de forma isolada, e que alguns fármacos são eficazes no tratamento de ambos os distúrbios, resolvemos testar a hipótese de que o OEM e o BCP poderiam apresentar efeito tipo antidepressivo. O presente trabalho investigou a atividade do tipo antidepressiva do OEM e do fitoconstituinte BCP, e verificou o envolvimento do sistema monoaminérgico no efeito destes. Adicionalmente, os níveis hipocampais do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) foram quantificados após 14 dias de tratamento com BCP 100 mg/kg. Foram utilizados camundongos albinos Swiss machos nos testes do campo aberto (TCA), nado forçado (TNF) e suspensão pela cauda (TSC). Os animais foram tratados, pela via oral, com doses crescentes do OEM (125, 250 e 500 mg/kg) e de BCP (25, 50, 70, 100 e 140 mg/kg). O tratamento tanto com o OEM nas doses de 250 e 500 mg/kg, quanto com BCP nas doses de 50, 70 e 100 mg/kg reduziram o tempo de imobilidade dos animais no TNF, sem alterar a atividade exploratória no TCA, sendo que a dose de 500 mg/kg do OEM e 100 mg/kg de BCP apresentaram melhor efeito e foram escolhidas para dar continuidade ao estudo. Possíveis alterações nos níveis de serotonina (5-HT), norepinefrina (NE) e do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) foram verificadas no estudo dos mecanismos de ação. O efeito anti-imobilidade do OEM foi revertido pelo pré- tratamento com NAN-190 (0,5 mg/kg i.p., 30 minutos antes – antagonista 5-HT1A), PCPA (100 mg/kg i.p., durante 4 dias – inibidor da síntese de serotonina), AMPT (100 mg/kg i.p., 4 h antes – inibidor da síntese de catecolaminas), ioimbina (1 mg/kg i.p., 15 minutos antes – antagonista α2-adrenérgico) e propranolol (2 mg/kg i.p., 15 minutos antes – antagonista β-adrenérgico), mas não foi revertido pelo pré- tratamento com prazosina (1 mg/kg i.p., 15 minutos antes – antagonista α1- adrenérgico), sugerindo o envolvimento do sistema serotoninérgico e catecolaminérgico na atividade observada. Em relação ao BCP, o pré-tratamento com NAN-190, nas mesmas condições descritas acima, não bloqueou a atividade tipo antidepressiva deste composto, sugerindo a ausência da participação do sistema serotoninérgico nessa ação. A prazosina também não reverteu o efeito de BCP. Entretanto, a administração prévia, de AMPT, ioimbina e propranolol, nas mesmas condições supracitadas, impediu a ação tipo antidepressiva de BCP no TNF, sugerindo o envolvimento de catecolaminas, especificamente de NE, no efeito do fitoconstituinte. Quanto à capacidade de aumentar os níveis hipocampais BDNF, BCP se mostrou ativo após tratamento repetido por 14 dias. Deste modo, concluímos que o OEM e BCP apresentaram efeito do tipo antidepressivo, havendo participação do sistema serotoninérgico e do receptor 5-HT1A na ação do OEM, mas não na de BCP. Além disso, uma ativação de receptores α2 e β-adrenérgicos, mas não de α1, parece estar envolvida nas ações do OEM e de BCP encontradas neste estudo. Adicionalmente, um aumento no nível hipocampal de BDNF, parece ser responsável, ao menos em partes, pela ação do tipo antidepressiva de BCP.

A oleorresina de copaíba é amplamente utilizada em diferentes regiões do país, especialmente na região amazônica. Sua atividade cicatrizante e antiinflamatória são as mais difundidas na medicina popular. Entretanto, são raras na literatura científica as descrições destas atividades, bem como a indicação da composição responsável pela atividade. Os objetivos deste estudo foram a otimização da obtenção da fração volátil da oleoressina de copaíba, por extração com arraste à vapor, sua microencapsulação em goma arábica por atomização e secagem em spray-dryer, avaliação química, morfológica e farmacológica (atividade antiinflamatória in vivo). A fração volátil representou 14,5% da oleorresina, sendo o beta-cariofileno (70%) e o alfa- humuleno (8,7%) seus constituintes majoritários. A eficiência do processo de microencapsulação da fração volátil em goma arábica foi em média de 95%. Os estudos de estabilidade da fração volátil livre e microcapsulada, nas temperaturas de 25oC e 40oC em ambiente de umidade relativa de 50%, mostraram que o beta- cariofileno sofreu oxidação, gerando principalmente óxido de cariofileno, e em menor extensão outros compostos oxigenados. A microencapsulação da fração volátil minimizou, porém não impediu a oxidação e a perda de massa. Os ensaios da atividade farmacológica in vivo mostraram que a fração volátil inibiu expressivamente o processo inflamatório agudo, induzido por carragenina ou zimosan, com ED50 de 32mg/Kg. A fração microencapsulada inibiu a resposta inflamatória na mesma magnitude que a fração volátil livre, mostrando que o processo de microencapsulação não alterou a atividade, possibilitando seu uso como forma farmacêutica ou intermediária na preparação de outras. O beta-cariofileno inibiu a resposta inflamatória na dose de 32 mg/Kg, na mesma magnitude que a fração volátil, o que nos permite atribuir a este, a atividade antiinflamatória observada. / The oilresin of copaiba is extensively used in different regions of Brazil, especially in the Amazon region. Its healing and anti-inflammatory activities are widely known in folk medicine. However, descriptions of these activities and the indication of the compound responsible for these activities are rare in the literature. The objective of the present study was to optimize the derivation of the volatile fraction of the oilresin of copaiba by vapor extraction, its microencapsulation in Arabic gum by atomization and drying with a spray-dryer, and chemical, morphological and pharmacological evaluation (anti-inflammatory activity in vivo). The volatile fraction represented 4.5% of the oilresin, with beta-caryophyllene (70%) and alfa-humulene (8.7%) being its major constituents. The efficiency of the microencapsulation process of the volatile fraction in Arabic gum was on average 95%. The study of stability of the free and microencapsulated volatile fraction at the temperature of 25oC and 40oC in the presence of 50% humidity showed that beta-caryophyllene underwent oxidation, mainly generating caryophyllene oxide and, to a lesser extent, other oxygenated compounds. Microencapsulation of the volatile fraction minimized but did not prevent oxidation and loss of mass. The in vivo assays of pharmacological activity showed that the volatile fraction significantly inhibited the acute inflammatory process induced by carrageenan or zymosan, with an ED50 of 32 mg/kg. The microencapsulated fraction inhibited the inflammatory response to the same extent as did the free volatile fraction, showing that the microencapsulation process did not alter the activity, a fact that permits its use as a pharmaceutical or intermediate form in the preparation of other formulations. beta-Caryophyllene at the dose of 32 mg/kg inhibited the inflammatory response to the same extent as did the volatile fraction, a fact that permits us to attribute to this compound the anti-inflammatory activity observed.