Este trabalho descreve a preparação, a caracterização e o uso de um biossensor de pasta de carbono modificado com a enzima acetilcolinesterase para a quantificação de carbamatos em alimentos, bem como o estudo das constantes de velocidade para a reação enzima/substrato (iodeto de acetiltiocolina) em solução. Inicialmente foram realizados testes de estabilidade, tanto para o substrato quanto para a enzima. Nestes testes, a absorção na região do UV-vis do substrato não apresentou diminuição significativa em 11 dias de análises, já a enzima apresentou uma grande perda de sua atividade com apenas três dias de preparo da solução. Na preparação do eletrodo de trabalho alguns parâmetros foram otimizados, tais como: quantidade de enzima e de ftalocianina de cobalto (CoPC) no eletrodo, bem como a porcentagem de glutaraldeído utilizada. A melhor resposta ocorreu para adição de 2,40x10-3g de enzima, 0,90x10-3g de CoPC (referentes à massa de 0,017g de pasta de carbono) e solução de glutaraldeido 1%. A seguir, realizou-se um experimento baseado na inibição da atividade da enzima, causada pela imersão do eletrodo na solução contendo o pesticida carbaril nas concentrações 5,00x10-5 e 1,00x10-4 mol L-1. Notou-se que, com o aumento da concentração do carbaril, houve aumento na inibição da atividade enzimática. Desta forma o eletrodo apresentou-se apto para determinação analítica de pesticidas. Estas medidas foram realizadas em meio de tampão fosfato 0,1 mol L-1, pH 7,4 e com tempo de incubação para o carbaril, metomil e aldicarbe foram de 8, 12 e 15 minutos, respectivamente. Os limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) obtidos utilizando-se o biossensor amperométrico para o carbaril foram de 2,00x10-6 mol L-1 (0,40 mg L-1) e 6,70 x 10-6 mol L-1 (1,30 mg L-1), para o metomil de 1,88 x 10-7mol L-1 (30,45 micro g L-1) e 6,26 x 10-7 mol L-1 (0,10 mg / L-1) e para o aldicarbe de 1,10x10-6 mol L-1 (0,20 mg L-1) e 3,60x10-6 mol L-1 (0,70 mg L-1). Para a formulação comercial Lannate (metomil) os LD e LQ foram 2,13x10-7 mol L-1 (34,50 micro g L-1) e 7,09x10-7 mol L-1(0,12 mg L-1), respectivamente. As medidas de HPLC apresentaram LD e LQ de 1,58 x 10-8 mol L-1 (3,18 micro g L-1) e 5,27x10-8 mol L-1 (10,60 micro g L-1) para o carbaril e de 9,02 x 10-10 mol L-1 (0,15 micro g L-1) e 3,00 x 10-9 mol L-1 (48,60 micro g L-1) para o metomil. Testes de recuperação foram realizados usando ambas as técnicas para o carbaril e Lannate. As recuperações utilizando-se o biossensor mostraram-se eficientes, variando de 76,83 a 106,67% para o carbaril e de 78,00 a 96,50% para a Lannate, enquanto que nas medidas de HPLC, as recuperações foram de 78,00 a 108,33% para o carbaril e de 57,00 a 99,50% para o Lannate. A recuperação para o aldicarbe no tomate foi de 62,40 %. As análises da enzima em solução mostraram que a metodologia empregada neste estudo é adequada para a determinação das constantes de velocidade para a etapa lenta da reação AchE/AchI. Observou-se que os valores destas constantes são dependentes da concentração dos pesticidas fenitrothion (organofosforado) e carbaril (carbamato), em baixa concentração ambos apresentaram constantes de velocidade similares, mas com o aumento dessa concentração, o fenitrothion apresentou menor constante de velocidade em relação ao carbaril, sugerindo que este apresenta maior inibição da enzima e por conseqüência maior toxicidade no organismo. Esses resultados mostraram uma possível metodologia analítica para a quantificação destes pesticidas, obtendo-se os valores das constantes de velocidade enzimática e suas dependências com as concentrações dos pesticidas em solução. / This work describes the development, characterization and utilization of a carbon paste biosensor based in the acetylcholinesterase enzyme for carbamates determinations in foodstuff, as well as the study of rate constants for enzyme/substrate reaction in solution. Stability tests were initially performed for both the substrate and the enzyme. In these tests, the signal for UV-vis adsorption for the substrate shows no inhibition during 11 days while for the enzyme it has been demonstrated that a considerable loss of activity occurs after three days from the solution preparation. In the electrode preparation, some experimental parameters were optimized, such as the amount of enzyme and the content of cobalt ftalocyanine (CoPC) in the electrode, as well as the employed percentage of glutaraldehide. The highest analytical signals were obtained for the addition of 2.40x10-3 g enzyme, 0.90x10-3 g CoPC (related to the massa of 0,017g of carbon paste) and a 1% glutaraldehide solution. The next step was to carry out an experiment based in the inhibition of enzyme activity by the pesticide. For this, the biosensor was immersed in 5.00x10-5 e 1.00x10-4 mol L-1 carbaryl solutions. It was observed that, by increasing the carbaryl concentration, the electrochemical signal of the sensor was inhibited proportionally. This was indicative that the sensor was adequate to be used in carbaryl monitoring and analytical determinations. The analytical determinations of carbamate pesticides were performed in 0.1 mol L-1 phosphate buffer, pH 7,4, with incubation time of 8, 12 and 15 minutes for carbaryl, metomil and aldicarb, respectively. The detection (LD) and quantification (LQ) limits obtained with the biosensor were 2.00x10-6 mol L-1 (0.40 mg L-1) and 6.70 x 10-6 mol L-1 (1.30 mg L-1) for carbaryl, 1.88x10-7mol L-1 (30.45 micro g L-1) and 6.26x10-7 mol L-1 (0.10 mg / L-1) for metomil and 1.10x10-6 mol L-1 (0.20 mg L-1) and 3.60x10-6 mol L-1 (0.70 mg L-1) for aldicarb. For the commercial formulation of metomil, Lannate, LD and LQ obtained were 2.13x10-7 mol L-1 (34.50 microg L-1) and 7.09x10-7 mol L-1(0.12 mg L-1), respectively. The HPLC measurements showed LD and LQ of 1.58x10-8 mol L-1 (3.18micro g L-1) and 5.27x10-8 mol L-1 (10.60 micro g L-1) for carbaryl and 9.02x10-10 mol L-1 (0.15 micro g L-1) and 3.00x10-9 mol L-1 (48.60 micro g L-1) for metomil. Recovering tests were also done with both analytical techniques for carbaryl and Lannate. The obtained recoveries using the biosensor were in the range of 76.83 to 106.67% for carbaryl and 78.00 to 96.50% for Lannate, while using the HPLC, the recoverings were 78.00 a 108.33% for carbaryl and 57.00 to 99.50% for Lannate. The recovering of aldicarb in tomatoes, with HPLC, were 62.40 %. The study of the enzymatic reaction in solution showed that the employed methodology allows to obtain the rate constant values for the rate determining step of the AchE/AchI reaction. It was observed that these rate constant values were strongly dependent in the pesticide concentrations for fenitrothion (organofosforous) and carbaryl (carbamate). At low concentration levels of the pesticide in the electrolyte, all the rate constants showed similar values but, when the pesticide concentration was raised, fenitrothion was found to exert a more powerful inhibition action for the enzyme activity than carbaryl, thus suggesting its higher toxic character. These results showed the development of a possible analytical methodology for quantification of these pesticides, by calculating the rate constant value and its dependence to the pesticide concentration in solution.

A doença de Alzheimer é uma afecção crônica degenerativa que não possui tratamento até o momento. O uso de alimentos funcionais como a romã na prevenção e/ou tratamento de doenças neurodegenerativas têm sido amplamente pesquisados. Diante disto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a quantidade de compostos bioativos (antocianinas, compostos fenólicos e flavonoides), atividade anticolinesterásica e a capacidade antioxidante in vitro e on line dos extratos de polpa e casca de romã e posteriormente estudar o possível efeito neuroprotetor de micropartículas obtidas a partir do extrato da casca de romã em um animal submetido a infusão crônica de peptídeo β-amilóide. O extrato de casca de romã apresentou maior teor de antocianinas, compostos fenólicos, flavonoides e atividade antioxidante in vitro e on line do que o extrato da polpa. Na análise de compostos não voláteis pela técnica de GC-MS foram identificados 38 compostos no extrato da casca e 37 da polpa de romã, sendo o ácido gálico a principal substância detectada. Foram encontrados no total 13 compostos no extrato de casca e 8 no extrato de polpa de romã que apresentaram atividade antioxidante pelo método HPLC-ABTS on line. A punicalagina, epicatequina e ácido gálico foram os compostos determinantes para a atividade antioxidante em ambos os extratos. O extrato da casca de romã apresentou atividade anticolinesterásica superior ao da polpa. Estes resultados, em conjunto, indicaram um possível potencial da casca de romã como um agente neuroprotetor na doença de Alzheimer. Para estudar o possível efeito neuroprotetor do extrato da casca de romã foram utilizados camundongos C57BL/6 cronicamente infundidos com peptídeo βA1-42 e/ou veículo através de mini-bombas osmóticas durante 35 dias e foram avaliados biomarcadores e alterações comportamentais. Micropartículas de extrato de casca de romã, produzidas em spray dryer, foram diluídas em água e administradas na dose de 800 mg de casca de romã/kg de animal/dia. A memória espacial foi avaliada em labirinto de Barnes e uma redução no número de erros para encontrar a caixa de escape foi verificada nos animais tratados com micropartículas de casca de romã e nos animais do grupo controle, mas não nos animais do grupo βA. A atividade da acetilcolinesterase, neurotrofina BDNF, TNF-α e a enzima SOD foram avaliadas no hipocampo, córtex e soro dos animais. A peroxidação lipídica foi avaliada no fígado dos animais. Como a casca de romã não é comumente consumida foram dosados marcadores de dano isquêmico hepático. O consumo de micropartículas de casca de romã promoveu uma redução do acumulo de placas amiloides, aumento da expressão de neurotrofinas, redução da atividade da enzima acetilcolinesterase, redução da peroxidação lipídica e da citocina pró-inflamatória TNF-α em animais infundidos com peptídeo β-amilóide. O consumo das microcáspulas de casca de romã não acarretou nenhum tipo de lesão hepática. No geral, verificou-se que os compostos presentes na casca de romã podem apresentar um efeito neuroprotetor em animais submetidos a infusão crônica de peptídeo β-amilóide. / Alzheimer\'s disease is a chronic and degenerative condition that have no treatment until now. The research of functional foods such as pomegranate for the prevention and/or treatment of many conditions, including neurodegenerative diseases, is increasing year after year. The amount of bioactive compounds (anthocyanins, phenolic compounds and flavonoids), acetylcholinesterase activity and antioxidant capacity in vitro and on line of pomegranate peel and pulp extracts were evaluated. Pomegranate peel extract has higher content of anthocyanins, phenolic compounds, flavonoids and antioxidant activity in vitro and on line than pulp. The analyses of the profile of non-volatile compounds identified 38 compounds in the peel and 37 in the pulp. The gallic acid was main compound detected. Pomegranate peel showed 13 compounds with antioxidant activity by the HPLC-ABTS method online and pulp showed eight compounds. Punicalagin, Gallic acid and epicatechin were determinants for the antioxidant capacity of the aqueous-alcoholic extract of pomegranate. Pomegranate peel extract had greater anticholinesterase activity than pulp. These results together indicated a possible potential of pomegranate peel as a neuroprotective agent in Alzheimer\'s disease. This research had as objective to study the possible neuroprotective effect of pomegranate peel on an animal model of the Alzheimer\'s disease. For that purpose, mice model of Alzheimer\'s disease were used and biomarkers and behavioral changes were evaluated. C57BL/6 mice were chronically infused with βA1-42 peptide and/or vehicle by mini - osmotic pumps during 35 days. Microparticles of pomegranate peel extract, produced by spray drying, were diluted in water and administered at a dose of 800 mg of pomegranate peel/ kg animal/day. The spatial memory was evaluated in the Barnes maze and a reduction of the errors to find the scape box was verified in animals treated with the PPE, as observed in the Control group, but not in th Aβ group. The activity of acetylcholinesterase, neurotrophin BDNF, TNF-α and SOD were measured in the hippocampus, cortex and serum. Lipid peroxidation was evaluated in the liver. As the pomegranate peel is not commonly consumed, biomarkers of liver ischemic damage were measured. Pomegranate peel consumption promoted a reduction of amyloid plaques, increasing neurotrophin expression, reduction in a AChE activity, reduced lipid peroxidation and reduced TNF-α in animal models of Alzheimer\'s disease. The consumption of pomegranate peel did not cause liver injury. In general, pomegranate peel showed a neuroprotective effect on animal models of the Alzheimer\'s disease.

O desenvolvimento na área agroquímica associado as novas técnicas de plantio, asseguram ao país recordes anuais na produção agrícola. Entretanto, os defensivos agrícolas e fertilizantes utilizados para aumentar a produção das lavouras não são inertes a saúde humana. Exposições contínuas e inadequadas a esses compostos químicos podem causar sua absorção e resultar em intoxicações agudas ou crônicas. Com o objetivo de avaliar essas exposições, dosamos a atividade da enzima acetilcolinesterase, assim como, avaliamos os hemogramas e dosamos os níveis sanguíneos dos metais arsênio (As), cádmio (Cd), chumbo (Pb), manganês (Mn), zinco (Zn), cobre (Cu) e o não metal selênio (Se) em trabalhadores rurais e moradores da área urbana da região de Rio Verde-GO e comparamos esses resultados. A atividade média da enzima colinesterase eritrocitária nos trabalhadores rurais apresentou uma depressão significativa indicando uma exposição inadequada aos inseticidas inibidores das colinesterases. As concentrações sanguíneas médias dos metais As, Cd, Mn, e Zn nos trabalhadores rurais são maiores do que na população urbana, indicando que as exposições inadequadas aos fertilizantes e defensivos agrícolas podem causar absorção desses metais. A concentração sanguínea média de Se na população urbana é maior do que nos trabalhadores agrícolas. Esse fato pode estar ligado a alimentação, sendo que, uma provável causa seria o baixo consumo de alimentos ricos em selênio (castanha-do-pará, salmão, farelo de trigo, ostras e fígado bovino). Os hemogramas não apresentaram alterações, indicando que, sua utilização isolada na monitorização das exposições ocupacionais aos defensivos agrícolas e fertilizantes é inadequada. / Advancements in the agrochemical industry associated with new seeding techniques make it possible for the country to reach annual crop records in production. However, the chemicals and fertilizers used for increasing productions are by no means harmless to human health. Repeated and inadequate exposures to such chemicals may result in their absorption and cause acute and chronic poisoning. In order to assess these exposures, we measured the activity of the acetylcholinesterase enzyme and evaluated hemograms. In addition, we measured blood levels of metals such as arsine (As), cadmium (Cd), lead (Pb), manganese (Mn), zinc (Zn), copper (Cu), and the non metallic selenium in farm workers and urban residents in a region of Rio Verde- GO- Brazil and compared the results. Mean activity of the erythrocyte cholinesterase enzyme in the rural workers presented a significant decrease, indicative of inadequate exposure to cholinesterase inhibiting insecticides. Mean concentrations of the metals As, Cd, Mn, and Zn were higher in rural workers compared to urban residents, which suggests that inadequate exposure to fertilizers and agricultural chemicals may result in their absorption. Mean blood concentration of Se in urban residents was higher compared to rural workers. That can be associated with diet and a possible cause may be a low consumption of high Se foods (Brazils nuts, salmon, oysters, wheat bran, and bovine liver). The hemograms did not present any changes, indicating that its use for monitoring occupational exposures to fertilizers and agricultural chemicals is inadequate.

Orientador: Wanda Pereira Almeida / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-24T01:24:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_GiseleSilvestreda_M.pdf: 8524593 bytes, checksum: e3f6789232b8b6dc82852428db406fbf (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A Doença de Alzheimer (DA) é uma doença neurodegenerativa, que compromete as funções cognitivas. A acetilcolinesterase (AChE), enzima responsável pela hidrólise da acetilcolina (ACh), é um importante alvo para o desenvolvimento de candidatos a fármacos para tratar a DA. A AChE possui dois sítios ligantes: o catalítico e o periférico, envolvidos com a hidrólise da AChE e com o processo de formação de fibrilas do peptídeo b-amilóide, respectivamente. Neste trabalho propusemos a síntese e avaliação biológica de dois híbridos, ambos contendo porção tetraidroacridina baseado na estrutura da tacrina O hibrido I contem uma subunidade indanona baseado na donepezila e o híbrido II contém uma porção anti-inflamatória do ibuprofeno. O híbrido I e o híbrido II comportaram-se como um simples ligante e um híbrido molecular multipotente, respectivamente. Em ambos os casos foram escolhidos híbridos contendo duas unidades metilênicas. Um intermediário tetraidroacridínico contendo um grupo aminoálcool (6), que também se liga ao sítio catalítico da AChE, foi sintetizado a partir do ácido antranílico em uma sequência de três etapas. Todas as tentativas de acoplar este intermediário ao ibuprofeno fracassaram. Face a estes resultados, voltamos nossa atenção para as quinolonas, compostos planares que como a tacrina poderiam interagir com o sítio catalítico da AChE. Assim, nós sintetizamos quatro derivados da 4-quinolona. A síntese envolveu a ciclização catalisada por TFA do aduto de Morita-Baylis-Hillman, derivado do 2-nitrobenzaldeído, levando ao correspondente N-óxido (32). Em seguida, ele foi tratado com hexacarbonilmolibdato para fornecer a 3- carboetoxi-4-quinolona (38) em 33 % de rendimento global. O ácido carboxílico correspondente e derivados N-etilados também foram preparados. O efeito de três destes derivados quinolônicos sobre a atividade da acetilcolinesterase foi estudado. A N-alquil-3- carboetoxi-4-quinolona (40) foi o mais ativo dos derivados (IC50 ~84mmol/L). Estudo de docking molecular corroboraram nossas observações / Abstract: AlzheimerLs disease (AD) is a neurodegenerative pathology, which compromises the cognitive functions. Acetylcholinesterase (AChE) is the enzyme involved in the hydrolysis of neurotransmitter acetylcholine (ACh) and has been highlighted as an important target for the design of drugs to treat AD. AChE has two binding sites: a catalytic site and the peripheral one, which are involved in the acetylcholine hydrolysis and the formation of Ab42 peptide fibrils, respectively. In this work we proposed the synthesis and biological evaluation of two hybrids based on the tacrine structure, both containing portion tetrahydroacridine based on the structure of tacrine. The hybrid I has donepezil moieties and the hybrid II has anti-inflammatory portion. The hybrid I and hybrid II behave as a simple ligand and molecular hybrid, respectively. We have found that linkers with two and three methylene units generate suitable hybrids to bind to the catalytic site of the AChE. A key tetrahydroacridine bearing an amino alcohol function (6) also binds to the catalytic site of the AChE. It was synthesized from anthranilic acid in three steps sequence. All attempts to couple 6 and ibuprofen failed. In view of these results, we turn our attention to other planar structures which could interact with the catalytic site of the AChE. Thus, we synthesized four 4-quinolone derivatives. The synthesis involved a TFA mediated cyclization of the Morita-Baylis-Hillman adduct, derived from 2-nitrobenzaldehyde, leading to the corresponding N-Oxide (32). Then, it was treated with hexacarbonyl molibdate to afford 3-carboethoxy-4-quinolone (38) in 33% overall yield. We have also prepared: the corresponding carboxylic acid and the N-ethyl derivatives. The effect of three of them on the acetylcholinesterase activity was evaluated. The N-alkyl-3-carboethoxy-4- quinolone (40) was the most active (IC50 ~84mmol/L). Molecular docking studies corroborated our observations / Mestrado / Quimica Organica / Mestra em Química

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / This work reports a simple and versatile new strategy for the regiosselective synthesis of N3-substituted 6-alkyl(aryl or heteroaryl)-4-trifluoromethyl-2-(methylthio)-3,4-dihydropyrimidin-4-ols, which enabled to establish the regiochemistry of the cyclocondensation reaction between trifluoromethylated enones and N-substituted 2-methylisothioureas. The N3-substituted 6-alkyl(aryl or heteroaryl)-4-trifluoromethyl-2-(methylthio)-3,4-dihydropyrimidin-4-ols were obtained from the cyclocondensation reaction of 4-alkoxy-1,1,1-trifluoromethyl-3-alken-2-ones (enones) of general formula CF3C(O)CHCR(OCH3), where R = Me, Et, Pr, C6H5, 4-MeC6H4, 4-OMeC6H4, 4-FC6H4, 4-BrC6H4 and fur-2-yl, with different N-substituted 2-methylisothiourea sulfates of general formula [R1NHC(SCH3)NH]2.H2SO4, where R1 = Me, Et, Allyl and C6H5 in basic medium. The methodology used provided the synthesis of 18 novel dihydropyrimidinols in excellent yields (85-98%) and with high regioselectivity, because only the N3-substituted compounds were obtained. The inhibitory effect of the obtained products on the activity of the enzymes acetylcholinesterase, NTPDase and 5 -nucleotidase were evaluated, showing promising results, mainly for acetylcholinesterase. For this last study was carried out molecular modeling compound that showed a higher inhibitory effect on AChE. / Este trabalho apresenta uma nova estratégia simples e versátil para a síntese regiosseletiva de 6-alquil(aril ou heteroaril)-4-trifluormetil-2-(metiltio)-3,4-diidro pirimidin-4-óis N3-substituídos, a qual possibilitou a comprovação da regioquímica da reação de ciclocondensação entre enonas trifluormetiladas e 2-metilisotioureias N-substituídas. As 6-alquil(aril ou heteroaril)-4-trifluormetil-2-metiltio-3,4-diidropirimidin-4-óis N3-substituídos foram obtidos a partir da reação de ciclocondensação das 4-alcóxi-1,1,1-trifluormetil-3-alquen-2-onas (enonas) de fórmula geral CF3C(O)CHCR(OCH3), onde R= Me, Et, Pr, C6H5, 4-MeC6H4, 4-OMeC6H4, 4-FC6H4, 4-BrC6H4 e fur-2-il, com diferentes sulfatos de 2-metilisotioureias N-substituídas, de fórmula geral [R1NHC(SCH3)NH]2.H2SO4, onde R1= Me, Et, Alil e C6H5 em meio básico. A metodologia empregada proporcionou a síntese de 18 diidropirimidinóis inéditos em excelentes rendimentos (85-98%) e com alta regiosseletividade, pois apenas os compostos N3-substituídos foram obtidos. O efeito inibitório dos produtos obtidos sobre a atividade das enzimas acetilcolinesterase (AChE), NTPDases e 5 -nucleotidase foram avaliados, demonstrando resultados promissores, principalmente para a acetilcolinesterase. Para essa última foi realizado o estudo de modelagem molecular com composto que apresentou maior efeito inibitório sobre a AChE.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A composiÃÃo quÃmica do Ãleo essencial das folhas e frutos de Triphasia trifolia (Rutaceae) foi analisada por CG- DIC e CG-MS. Os constituintes majoritÃrios identificados para os Ãleos obtidos das folhas foram sabineno (39,2 e 33,8%) e mirceno (21,9 e 33,6%), enquanto os compostos majoritÃrios para o Ãleo dos frutos foram sabineno (35,5 e 22,8%), -pineno (21,2 e 29,9%) e -terpineno (18,4 e 12,9%). Os Ãleos das folhas apresentaram moderada atividade antimicrobiana. O decocto dos frutos tambÃm foi investigado levando ao isolamento das cumarinas isopimpinelina, (R)-biakangelicina e (S)-mexoticina. Das folhas foram isoladas as cumarinas (R)-biakangelicina, aurapteno, (S)-mexoticina, isosibiricina, isomerazina e coumurraina e, o flavonÃide vitexina. Todas cumarinas em CCD, mostraram atividade frente à enzima acetilcolinesterase. De Cordia piauhiensis Fresen (Boraginaceae), cinco saponinas triterpÃnicas foram isoladas. Suas estruturas foram caracterizadas como Ãcido 3-O-[-L-ramnopiranosil- (12)--D-glicopiranosil] pomÃlico, pomolato de 3-O-[-L-ramnopiranosil-(12)--Dglicopiranosil] 28-O--D-glicopiranosil-(16)--D-glicopiranosila, ursolato de 3-O-[- L-ramnopiranosil-(12)--D-glicopiranosil] 28-O--D-xilopiranosil-(12)- -Dglicopiranosil-( 16)--D-glicopiranosila, pomolato de 3-O-[-L-ramnopiranosil-(12)- -D-glicopiranosil] 28-O--D-glicopiranosila e oleanolato de 3-O-[-L-ramnopiranosil- (12)--D-glicopiranosil] 28-O--D-glicopiranosil-(16)--D-glicopiranosila. As estruturas foram estabelecidas usando uma combinaÃÃo das tÃcnicas de RMN 1D e 2D (1H- 1H-COSY, HMQC, HMBC, TOCSY e NOESY), ESIMS, alÃm de evidÃncias quÃmicas. / The chemical composition of the essential oils from leaves and fruits of Triphasia trifolia were analyzed by GC-FID and GC-MS. The major constituents identified for oils obtained from leaves were sabinene (39.2 and 33.8%) and myrcene (21.9 and 33.6%), while the prevalent compounds detected in fruit oils were sabinene (35.5 and 22.8%), -pinene (21.2 and 29.9) and -terpinene (18.4 and 12.9%). The leaf oils showed moderate antimicrobial activity. The fruit decoction was also investigated leading to the isolation of the coumarins isopimpinelin, (R)-byakangelicin and (S)-mexoticin. From the leaves the coumarins (R)-byakangelicin, aurapten, (S)-mexoticin, isosibiricin, isomerazin and coumurrayin and, the flavonoid vitexina were isolated. All coumarins showed cholinesterase inhibition on TLC test. From Cordia piauhiensis Fresen (Boraginaceae), five triterpenoid saponins were isolated. Their structures were characterized as 3-O--L-rhamnopyranosyl-(1_2)--Dglucopyranosyl pomolic acid, 3-O-[-L-rhamnopyranosyl-(12)--D-glucopyranosyl] pomolic acid 28-O-[-D-glucopyanosyl-(16)--D-glucopyranosyl] ester, 3-O-[-Lrhamnopyranosyl-( 12)--D-glucopyranosyl] ursolic acid 28-O-[-D-xilopyranosyl- (1_2)--D-glucopyanosyl-(16)--D-glucopyranosyl] ester, 3-O--L-rhamnopyranosyl- (12)--D-glucopyranosyl pomolic acid 28-O--D-glucopyranosyl ester and 3-O--Lrhamnopyranosyl-( 12)--D-glucopyranosyl oleanolic acid 28-O--D-glucopyranosyl- (16)--D-glucopyranosyl ester. The structures were established using a combination of 1D and 2D (1H-1H-COSY, HMQC, HMBC, TOCSY and NOESY) NMR techniques, ESIMS and chemical evidences.

O Mal de Alzheimer é a causa mais importante de demência em idosos. A progressão dos sintomas da doença está associada com modificações estruturais nas sinapses colinérgicas em determinadas regiões cerebrais e, consequentemente, à diminuição do potencial de neurotransmissão colinérgica. Desta forma, o aumento da capacidade de neurotransmissão colinérgica constitui o mecanismo fundamental dos fármacos utilizados para o tratamento do Mal de Alzheimer. Atualmente, o único tratamento clínico eficaz para o Mal de Alzheimer (MA) é a utilização de inibidores da acetilcolinesterase (AChE). Os anticolinesterásicos são os fármacos mais promissores desenvolvidos até hoje, pois é a única classe terapêutica que mostrou melhora nos sintomas cognitivos do MA. Para esse projeto, foram utilizadas diferentes técnicas de modelagem molecular como estratégia de planejamento racional de fármacos, tendo como base os inibidores de Acetilcolinesterase (AChE) descritos na literatura além dos que possuem estruturas depositadas no PDB, incluindo alguns que já vêm sendo utilizados no tratamento do Mal de Alzheimer. O objetivo foi planejar e testar novos potenciais inibidores desse alvo terapêutico, na tentativa de obter e futuramente otimizar novos protótipos como futuros candidatos a fármacos em Mal de Alzheimer. Os objetivos estendem-se a propostas de novos potenciais protótipos, selecionados de bases de dados de compostos comerciais contendo propriedades de fármacos. Os screenings virtuais foram tendenciados às estruturas dos inibidores já reportados da literatura bem como ao padrão farmacofórico comum a eles, a ser modelado. / Alzheimer\'s disease is the leading cause of dementia in the elderly. The progression of symptoms is associated with structural changes in cholinergic synapses in specific brain regions and consequentely to decrease the potential of cholinergic neurotransmission. Thus, the increased capacity of cholinergic neurotransmission is the fundamental mechanism of the drugs used to treat Alzheimer\'s disease. Currently, the only effective clinical treatment for Alzheimer\'s (MA) is the use of inhibitors of acetylcholinesterase (AChE). Cholinesterase inhibitors are the most promising drugs developed so far, it is the only therapeutic class that showed improvement in cognitive symptoms of MA. For this project, we used different techniques of molecular modeling as a strategy for rational design of drugs based on inhibitors of acetylcholinesterase (AChE) in the literature than those which have structures deposited in the PDB, including some that have already been used in the treatment Alzheimer\'s disease.The objective was to design and test new potential inhibitors of therapeutic target in attempts to obtain and optimize future new prototypes as future drug candidates in Alzheimer\'s disease. The goals extend to proposals from potential new prototypes, selected from databases of commercial compounds containing properties of drugs. The virtual screenings were trends to structures of the inhibitors already reported in the literature as well as the pharmacophoric pattern common to them, to be modeled.

A acetilcolinesterase (AChE) é uma enzima essencial que encerra a transmissão colinérgica através de uma rápida hidrólise do neurotransmissor, acetilcolina (ACh). Uma ampla série de evidências mostraram que os inibidores da AChE podem interferir com a progressão da doença de Alzheimer (DA). O desenvolvimento bem sucedido de compostos inibidores da AChE foi baseado na teoria de que o declínio nas funções cognitivas e mentais associadas a DA está relacionado com a perda da neurotransmissão cortical colinérgica, sendo assim, esses compostos podem ser usados para tratar as deficiências colinérgicas. Uma coleção de moléculas orgânicas foi escaneada para ser avaliada a capacidade dessas moléculas em inibir a atividade enzimática da AChE com o objetivo de se encontrar compostos líderes para posteriores otimizações, conduzindo a fármacos com aumento da eficácia e/ou menores efeitos adversos. As estratégias aplicadas incluem o screening ou triagem virtual baseado na estrutura e também no ligante, modelagem farmacofórica, docking molecular e buscas por similaridade (forma e eletrostática). Os estudos foram também concentrados na descoberta de novas classes de inibidores da AChE, tendo como molécula de referência o fármaco donepezil, o qual inaugurou uma nova classe de inibidores da AChE com a ação mais longa e mais seletiva com efeitos adversos manejáveis. Do total de compostos triados, 50 foram selecionados com adequadas propriedades físico-químicas e ADME/Tox. Em geral, esses compostos possuem substancial interação com o sítio periférico aniônico (PAS) da AChE e a maioria deles faz interações adicionais com o sítio catalítico (CAS) e com outros resíduos de aminoácidos importantes ao longo da enzima. Destes 50 compostos, oito foram comercialmente adquiridos e os ensaios enzimáticos revelaram que estes compostos exibem uma alta afinidade pela AChE. Os resultados apontam, ainda, que o composto entitulado ZINC30019441 exibiu a mais potente atividade inibitória para a AChE, com 1,8 micromolar de concentração, e os demais ficaram ainda situados em baixo micromolar, de 2 a 3 micromolar de concentração. Estes resultados, além das modificações químicas ora propostas in silico para estes inibidores protótipos, apontam para o desenvolvimento de uma nova e promissora série de potentes anticolinesterásicos, contendo propriedades de fármacos, as quais são ainda apropriadas para atuarem no Sistema Nervoso Central e interagirem com o peptídeo beta-amiloide, com vistas ao tratamento quimioterápico da doença de Alzheimer. A perspectiva imediata inclui os ensaios de anti-agregação do peptídeo com os oito inibidores já testados com a Acetilcolinesterase. / Acetylcholinesterase (AChE) is an essential enzyme that terminates cholinergic transmission by rapid hydrolysis of the neurotransmitter acetylcholine (ACh). A wide range of evidence shows that AChE inhibitors may interfere with the progression of Alzheimer\'s disease (AD). The successful development of AChE inhibitor compounds was based on the theory that the decline in cognitive and mental functions associated with AD is related to the loss of cortical cholinergic neurotransmission, thus, these compounds can be used for treating cholinergic deficiencies. A collection of organic molecules has been scanned to evaluate the ability of these molecules to inhibit the enzymatic activity of AChE in order to find lead compounds for further optimization, leading to drugs with increased efficacy and/or fewer adverse effects. The strategies applied include structure-based virtual screening and also in ligand-based virtual screening, pharmacophoric modeling, molecular docking and similarity searches (shape and electrostatic). Studies have also focused on the discovery of new classes of AChE inhibitors, having as a reference molecule the drug donepezil, which has opened a new class of AChE inhibitors with longer and more selective action with manageable side effects. 50 of the compounds screened, were selected with appropriate physical and chemical properties and ADME/Tox. In general, these compounds possess substantial interaction with the peripheral anionic site (PAS) of AChE and most of them make further interact with the catalytic site (CAS) and other key amino acid residues throughout the enzyme. Out of these 50 compounds, eight were commercially purchased and the enzyme assays have shown that these compounds exhibit a high affinity for AChE. The results show also that the compound titled ZINC30019441 exhibited the most potent inhibitory activity for AChE, with 1.8 micromolar concentration, and the rest were still located in low micromolar, 2-3 micromolar concentration. These results as well as chemical modifications herein proposed for these prototypes, indicate the development of a new and promising series of potent anticholinesterase containing drug properties, which are still suitable to act on the central nervous system and interact with the ?-amyloid peptide, for chemotherapy treatment of Alzheimer\'s disease. The immediate prospect includes the peptide anti-aggregation assays with the eight inhibitors already tested against acetylcholinesterase

Submitted by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-06-30T18:09:29Z No. of bitstreams: 1 TES_STEFANI_ALTENHOFEN_PARCIAL.pdf: 820184 bytes, checksum: 93540eb7fece868ec872a31e8f894852 (MD5) / Approved for entry into archive by Caroline Xavier (caroline.xavier@pucrs.br) on 2017-06-30T18:09:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TES_STEFANI_ALTENHOFEN_PARCIAL.pdf: 820184 bytes, checksum: 93540eb7fece868ec872a31e8f894852 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-30T18:09:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TES_STEFANI_ALTENHOFEN_PARCIAL.pdf: 820184 bytes, checksum: 93540eb7fece868ec872a31e8f894852 (MD5) Previous issue date: 2017-03-06 / Neurotoxic agents, such as pesticides, organic solvents and metals, are capable to alter normal CNS activity. Manganese (Mn) is a metal found in the environment, which when in excess, accumulates in the CNS making it a potential hazard to health. In addition to Mn, other neurotoxic agents can cause changes, leading to deficits in neurotransmission systems. The growth of crop pests has exponentially increased the use of agrochemicals to maintain plantations. The fungicide tebuconazole is a triazole used in crops, such as barley, wheat, peanuts and orchard fruits and related to behavioral and oxidative changes. The insecticide dichlorvos, belongs to organophosphate family, acts through the acetylcholinesterase (AChE) inhibition, leading to hyperstimulation of cholinergic receptors. Cholinergic system is characterized by the action of acetylcholine (ACh) on muscarinic and nicotinic receptors. The level of this molecule is regulated by acetylcholinesterase (AChE), which catalyzes degradation of ACh into choline and acetate. Purinergic system is characterized by the action of ATP and adenosine on purinoreceptor P2 and P1, respectively. The levels of these molecules are regulated by ectonucleotidases, which constitute the extracellular cascade for ATP hydrolysis to adenosine. Adenosine can be subsequently deaminated to inosine by action of adenosine deaminase (ADA). Dopamine (DA), synthesized from L-DOPA, is the neurotransmitter of the dopaminergic system and it acts through its D1-D5 receptors, controlling the start and execution of movement. This study aims to evaluate the effects of exposure to manganese and pesticides, such as dichlorvos and tebuconazole, on behavioral parameters in larval and adult zebrafish, as well as its effects on purinergic, cholinergic and dopaminergic signaling. Exposure to MnCl2 in the early stages of development (1 hpf - 5 dpf) was able to reduce the distance traveled, absolute turn angle and mobile time of the larvae at 5, 7 and 10 dpf. In addition, it caused an increase in TH levels at 5 and 7 dpf, followed by a reduction at 10 dpf. There was also an increase in markers of cell death. In adult animals, exposure during 96 hours caused a reduction in distance traveled, number of line crossings and absolute turn angle, and an inhibition on memory acquisition through the inhibitory avoidance task. In addition, adult animals exposed to MnCl2 showed increased levels of markers of cell death, TH and DOPAC (3,4-dihydroxyphenylacetic acid) in the brain. The 96-hour exposure to this metal was also able to inhibit the NTPDases and ecto-ADA activities and to reduce ADA2.1-mRNA transcripts, besides for increasing ADP levels and reducing the amount of AMP, ADO and INO in the incubation medium. Tebuconazole was able to increase the ocular distance of larvae at 5 dpf and reduce the exploratory behavior of these animals, and still decrease the locomotor activity of 96 hours exposed adult zebrafish. Moreover, this fungicide decreased AChE activity in both 5 dpf larvae and brains of adult animals. Exposure to dichlorvos (1 hpf - 7 dpf) reduced body length, heartbeat rate and larval surface at 7 dpf as well as affected the escape capacity of larvae at 7 and 14 dpf. Further, it reduced exploratory behavior at 7 and 14 dpf, maintaining this pattern when animals became young adults at 30 dpf, and adults at 70 dpf. However, the analysis performed at 120 dpf showed a recovery of behavioral activity equal to the control. In addition, the analysis of exposure to dichlorvos in the early stages of development at 120 dpf on the enzymes of the purinergic system, showed that this insecticide is able to elevate the ecto-5'-nucleotidase activity and reduce the ecto-ADA activity. The results showed that neurotoxic agents, such as Mn, dichlorvos and tebuconazole, play a role in the larval and adult behavior of zebrafish, and affect different neurotransmission systems. Such behavioral changes may be associated with the deficits observed in neurochemical and molecular mechanisms investigated. / Agentes neurot?xicos, tais como pesticidas, solventes org?nicos e metais, s?o capazes de alterar a atividade normal do Sistema Nervoso Central (SNC). O mangan?s (Mn) ? um metal encontrado no ambiente que, quando em excesso, acumula-se no SNC, tornando-se um perigo potencial para a sa?de. Al?m do Mn, outros agentes neurot?xicos podem causar altera??es, levando a d?ficits em sistemas de neurotransmiss?o. O crescimento de pragas de lavoura tem aumentado exponencialmente o uso de agrot?xicos para manuten??o de planta??es. O fungicida tebuconazol ? um triazol utilizado em culturas como a cevada, trigo, amendoim e frutas do pomar e relacionado com altera??es comportamentais e oxidativas. O inseticida dicl?rvos, pertence a fam?lia dos organofosforados atuando atrav?s da inibi??o da acetilcolinesterase (AChE), que leva ? hiperestimula??o dos receptores colin?rgicos. O sistema colin?rgico ? caracterizado pela a??o da acetilcolina (ACh) nos receptores muscar?nicos e nicot?nicos. O n?vel dessa mol?cula ? regulado pela acetilcolinesterase (AChE), que catalisa a degrada??o da ACh em colina e acetato. O sistema purin?rgico ? caracterizado pela a??o do ATP e adenosina (ADO) nos purinoreceptores P2 e P1, respectivamente. Os n?veis dessas mol?culas s?o regulados pela a??o das ectonucleotidases que catalisam a hidr?lise do ATP a adenosina (ADO). A ADO pode ser desaminada a inosina (INO) pela a??o da adenosina desaminase (ADA). A dopamina (DA), sintetizada a partir da L-DOPA, ? o neurotransmissor do sistema dopamin?rgico e age atrav?s dos seus receptores D1-D5, controlando o in?cio e execu??o do movimento. Portanto, este estudo visa avaliar os efeitos da exposi??o ao mangan?s e agrot?xicos, tais como dicl?rvos e tebuconazol, sobre par?metros comportamentais em peixe-zebra nos est?gios larval e adulto, bem como os seus efeitos sobre a sinaliza??o purin?rgica, colin?rgica e dopamin?rgica. A exposi??o ao MnCl2 nos est?gios iniciais de desenvolvimento (1 hpf - 5 dpf) foi capaz de reduzir a dist?ncia percorrida, o ?ngulo de giro absoluto e o tempo de mobilidade das larvas aos 5, 7 e 10 dpf. Al?m disso, causou um aumento nos n?veis de TH aos 5 e 7 dpf, seguido por uma redu??o em 10 dpf. Tamb?m foi observado um aumento dos marcadores de morte celular. Em animais adultos, a exposi??o ao longo de 96 horas causou redu??o na dist?ncia percorrida, n?mero de cruzamentos e ?ngulo de giro absoluto, e ainda uma redu??o na aquisi??o de mem?ria atrav?s da tarefa de esquiva inibit?ria. Al?m disso, os animais adultos expostos a MnCl2 apresentaram aumento nos n?veis de marcadores de morte celular, al?m de TH e DOPAC (?cido 3,4-di-hidroxifenilac?tico) no enc?falo. A exposi??o por 96 horas a este metal tamb?m foi capaz de inibir a atividade das NTPDases e da ecto-ADA e reduzir os transcritos de RNAm do gene ADA2.1, al?m de aumentar os n?veis de ADP e reduzir a quantidade de AMP, ADO e INO no meio. O tebuconazol foi capaz de aumentar a dist?ncia ocular de larvas aos 5 dpf e reduzir a capacidade explorat?ria desses animais, e ainda diminuir a atividade locomotora de peixe-zebra adultos expostos por 96 horas. Al?m disso, este fungicida diminuiu a atividade da AChE tanto em larvas de 5 dpf, quanto em enc?falo de animais adultos. Al?m do mais, o tebuconacol aumentou a express?o relativa de mRNA da AChE em larvas, no entanto, n?o alterou em adultos. A exposi??o ao dicl?rvos, nas fases iniciais do desenvolvimento (1 hpf - 7 dpf), reduziu o tamanho corporal, a taxa de batimentos card?acos e a superf?cie dos olhos de larvas de 7 dpf, bem como afetou a capacidade de escape de larvas aos 7 e 14 dpf. Al?m disso, reduziu a capacidade explorat?ria aos 7 e 14 dpf, padr?o mantido quando os animais tornaram-se adultos jovens aos 30 dpf, e adultos aos 70 dpf. No entanto, as an?lises realizadas aos 120 dpf mostraram recupera??o da atividade comportamental similar ao grupo controle. A an?lise aos 120 dpf da exposi??o ao dicl?rvos nas fases iniciais do desenvolvimento sobre as enzimas do sistema purin?rgico mostrou que este inseticida ? capaz de elevar a atividade da ecto-5?-nucleotidase e reduzir a atividade da ecto-ADA. Os resultados mostram que os agentes neurot?xicos, tais como Mn, dicl?rvos e tebuconazol t?m atua??o significativa sobre o comportamento do peixe-zebra em est?gio larval e adulto, al?m de afetar diferentes sistemas de neurotransmiss?o. Tais altera??es comportamentais podem estar associadas aos d?ficits observados nos mecanismos neuroqu?micos e moleculares investigados.

Submitted by Verena Pereira (verenagoncalves@uefs.br) on 2018-07-12T21:46:04Z No. of bitstreams: 1 JORGE LUIZ PEIXOTO BISPO.pdf: 1928389 bytes, checksum: 3d95674032c8b830a0db8b942fc740ae (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-12T21:46:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JORGE LUIZ PEIXOTO BISPO.pdf: 1928389 bytes, checksum: 3d95674032c8b830a0db8b942fc740ae (MD5) Previous issue date: 2018-04-27 / The aim of this study was to analyze the in vitro efficacy of crude extracts of agroindustrial residues obtained from fruits against engorged females of Rhipicephalus microplus, using the adult immersion test. The first chapter gathers studies about the fruits used in this study and the bovine ectoparasites of economic importance. In the second chapter, the fruit residues of Spondias mombin, Tamarindus indica, Genipa americana and Citrus latifolia were submitted to maceration with ethanol to obtain the extracts. Engorged females were collected for acaricidal evaluation. The treatments consisted of six groups with extracts at 50 mg mL-1 concentration and two control groups (positive: fipronil and negative: 70 % ethanol). The extract of S. mombin fruit peel showed an acaricidal efficiency of 96.37 %. In order to investigate the mechanism of acaricide action, the in vitro effect of the extracts against acetylcholinesterase was evaluated and only the extract of the bagasse of C. latifolia showed a correlation with the acaricide effect. The extracts were monitored by high performance liquid chromatography and identified derivatives of phenolic compounds. In the third chapter, the fruit extract of S. mombin presented an acaricidal efficacy of 98.4 % at a concentration of 12.5 mg mL-1 and larvicidal efficacy of 84.8 % at a concentration of 25 mg mL-1. After fractionation of the S. mombin extract, the fraction with the major inhibition potential of the acetylcholinesterase enzyme was identified. The active fraction was analyzed by gas chromatography and a mixture of unsaturated fatty acids and terpenoids were identified, which act synergistically in the acaricidal action / O presente trabalho teve como objetivo analisar a efic?cia in vitro dos extratos bruto de res?duos agroindustriais contra f?meas ingurgitadas de Rhipicephalus microplus, utilizando o teste de imers?o de adultos. O primeiro cap?tulo re?ne estudos sobre os frutos utilizados neste trabalho e os ectoparasitos bovinos de import?ncia econ?mica. No segundo cap?tulo, os res?duos dos frutos de Spondias mombin, Tamarindus indica, Genipa americana e Citrus latifolia foram submetidos a macera??o com etanol para obten??o dos extratos. F?meas ingurgitadas foram coletadas para avalia??o acaricida. Os tratamentos foram constitu?dos por seis grupos com extratos na concentra??o 50 mg mL-1 e dois grupos controles (positivo: fipronil; e negativo: etanol 70 %). O extrato da casca do fruto de S. mombin apresentou efic?cia de 96,37 %. Com o intuito de investigar o mecanismo de a??o acaricida, foi avaliado o efeito in vitro dos extratos frente a acetilcolinesterase e apenas o extrato do baga?o de C. latifolia apresentou correla??o com o efeito acaricida. Os extratos foram monitorados por cromatografia l?quida de alta efici?ncia e identificado derivados de compostos fen?licos. No terceiro cap?tulo o extrato da casca do fruto de S. mombin apresentou uma efic?cia acaricida de 98,4 % a uma concentra??o de 12,5 mg mL-1 e efic?cia larvicida de 84,8 % a uma concentra??o 25 mg mL-1. Ap?s o fracionamento do extrato de S. mombin, foi identificada a fra??o com maior potencial de inibi??o da enzima acetilcolinesterase. A fra??o ativa foi analisada por cromatografia gasosa e identificou-se mistura de ?cidos graxos insaturados e terpen?ides, que agem sinergicamente na a??o acaricida