Resumo: O presente trabalho objetivou o estudo fitoquímico dos frutos de Senna spectabilis e o estudo comparativo do perfil alcaloídico entre S. spectabilis e Cassia leptophylla, outra espécie vegetal relatada como fonte de alcalóides piperidínicos. O estudo fitoquímico dos frutos de S. spectabilis forneceu 4 alcalóides piperidínicos: cassina (1), 3-O-acetil-cassina (20), 3-O-feruloil-cassina (18) e um estereoisômero da cassina (19), cujas configurações, ralativa e absoluta, ainda não foram determinadas. Dentre estes, somente a cassina (1) já era conhecida e foi isolada, em nosso grupo de pesquisa, como o alcalóide majoritário das flores da mesma espécie. Estes alcalóides foram avaliados quanto às atividades seqüestradora de radicais livres (DPPH) e inibidora da enzima acetilcolinesterase. As substâncias 1, 2 e 4 apresentaram forte atividade anticolinesterásica, com concentração inibitória mínima semelhante à galantamina, utilizada como padrão positivo. Quanto à atividade seqüestradora de radicais livres, o único que apresentou leve estabilização do radical foi o derivado feruloil piperidínico (18), quando comparado com a rutina, utilizada como padrão positivo. Entretanto, a maior concentração do alcalóide não atingiu a concentração inibitória de 50% (IC50), observada para a rutina. O estudo do perfil químico entre as espécies S. spectabilis e C. leptophylla foi inicialmente baseado em experimentos comparativos de cromatografia em camada delgada e ressonância magnética nuclear de hidrogênio. Os resultados obtidos demonstraram que somente os extratos das flores e frutos de S. spectabilis apresentavam substâncias alcaloídicas como metabólitos detectáveis. Por outro lado, a análise por espectrometria de massas permitiu evidenciar metabólitos alcaloídicos piperidínicos em ambas as espécies estudadas, levando-nos a concluir sobre a importância desta técnica na bioprospecção de metabólitos minoritários. / Abstract: The present work aimed the phytochemical study of the fruits of Senna spectabilis and a comparative analysis of the alkaloid profile between S. spectabilis and Cassia leptophylla, another species reported as a source of piperidine alkaloids. The phytochemical study of the fruits of S. spectabilis furnished 4 piperidine alkaloids: cassine (1), 3-O-acetyl-cassine (20), 3-O-feruloyl-cassine (18) and a stereoisomer of cassine (19), whose absolute and relative configurations were not stablished yet. Among these, only cassine (1) was already known and it had been previously isolated as the major alkaloid of the flowers in the same species. These alkaloids were evaluated for their potential as free radical scavengers towards DPPH and acetylcholinesterase inhibitors. Substances 1, 2 and 4 showed strong activity in inhibition of acetylcholinesterase, with a minimum inhibitory concentration similar to galantamina, used as a reference compound. In the free radical scavenger assay, compound 18 was the only active, showing a slightly radical stabilization, when compared with the rutina, used as a reference compound. However, the largest concentration of the alkaloid didn't reach the inhibitory concentration for 50% (IC50), obtained by rutina. The chemical profile study between S. spectabilis and C. leptophylla species was initially based on comparative experiments using thin layer chromatography, and proton nuclear magnetic resonance. The results indicated that alkaloidal metabolites were present only in the S.spectabilis extracts. On the other hand, analysis by tandem mass spectrometry revealed the presence of piperidine alkaloids in both species, leading us to conclude the relevance of this technique in bioprospecting of minority metabolites. / Orientador: Vanderlan da Silva Bolzani / Coorientador: Ian Castro-Gamboa / Banca: Dulce Helena Siqueira Silva / Banca: Norberto Peporine Lopes / Mestre

Orientador: Vanderlan da Silva Bolzani / Banca: Jairo Kenupp Bastos / Banca: Patrícia Sartorelli / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo o estudo químico da fração diclorometânica das folhas de Senna multijuga, visando o isolamento, purificação e elucidação estrutural de alcalóides piridínicos com potencial farmacológico. Inicialmente foi preparado o extrato hidroalcóolico das folhas, o qual foi submetido à partição líquido/líquido com hexano, diclorometano e acetato de etila. As quatro frações obtidas foram avaliadas por CCD, sendo a fração diclorometânica a de maior concentração alcaloídica. Essa fração foi submetida à extração ácido/base e a fração alcaloídica submetida à CCD preparativa de sílica, que foi desenvolvida com uma mistura dos solventes hexano:CHCl3:AcOEt (1,5:2:6,5), de onde foram isolados cinco alcalóides que apresentaram absorção na região do ultravioleta a 254 e 286 nm. Desta separação obteve-se dois alcalóides puros, 7'-multijuguinona (5), 12'-hidroxi-7'-multijuguinona (2), e os demais foram purificados por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE): 4'-multijuguinato de metila (3), 7'- multijuguinol (4a e 4b) e 12'-hidroxi-7'-multijuguinol (1a e 1b). Estas substâncias tiveram suas estruturas elucidadas pelo uso dos experimentos de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) e Espectrometria de Massas com ionização por eletrospray (EM). A partir destas análises foi possível determinar a estrutura de sete substâncias, sendo todas inéditas na literatura. As substâncias apresentaram atividade anticolinesterásica moderada, o que justifica a importância de estudos com metabólitos secundários. Os pares 1a e 1b e 4a e 4b isolados apresentam isomeria que ainda não determinada. Pelas análises do perfil alcaloídico determinado no estudo sobre a espécie, pode-se constatar que os demais órgãos também acumulam alcalóides, porém, em concentrações diferentes, prevalencendo um ou dois deles. / Abstract: This present work deals with the chemical study of the dichloromethane fraction of the Senna multijuga leaves, aiming the isolation, purification and structural elucidation of the new bioactive pyridine alkaloids, which can be useful for further pharmacological evaluation. The leaves ethanol extract was subjected a liquid/liquid partitions with hexane, dichloromethane and ethyl acetate, resulting in four fractions, which were evaluated for TLC, being the dichloromethane the fraction with the highest concentration of alkaloids. This fraction was subjected to acid/basic extraction, and the alkaloidal fraction (1.42 g) was subjected to silica preparative TLC, and eluted with a solvent system: n-hexane:CHCl3:AcOEt (1.5:6.5:2), which were isolated five alkaloids. From this procedures were obtained alkaloids, 7'-multijuguinone (5), 12'-hydroxyl-7'- multijuguinone (2) and the resulting mixture was further purified by HPLC yielding methyl 4'-multijuguinate (3), 7'-multijuguinol (4a e 4b) and 12'-hydroxyl-7'- multijuguinol (1a e 1b). The structure of all alkaloids were determined by RMN and mass spectral data analysis resulting in seven new moderate acetylcholinesterase inhibitor derivatives. The alkaloids pairs, 1a;1b and 4a;4b, are isomeric mixtures, not identified yet. Through the alkaloid profile has been established after several data accumulated from this plant, it was observed that others organs also accumulate the same alkaloids, but in different concentration prevailing one or two alkaloids. / Mestre

Resumo: O presente trabalho teve como objetivo o estudo das vias biossintéticas dos alcalóides piperidínicos presentes em Senna spectabilis, motivado pela potente atividade anticolinesterásica e baixa toxicidade observada no derivado (-)-3-O-acetil-espectalina (15), eleito como composto líder para o desenvolvimento de fármacos anti-Alzheimer que estão em fase de estudos pré-clínicos. Por outro lado, o interesse acadêmico no conhecimento das vias metabólicas, pode levar a estudos futuros de engenharia genética para potencializar a produção desses metabólitos uma vez que a síntese é extremamente complexa em função da presença de três centros estereogênicos. Tendo isso em vista, foram selecionadas seis espécies de Senna e Cassia para avaliar a presença dos alcalóides e selecionar aquela que os produz em maior quantidade. Foram estudadas as flores de S. spectabilis, S. multijuga, S. macranthera, S. velutina, C. fistula, C. leptophylla, sendo que só foram detectados alcalóides piperidínicos e piridínicos em S. spectabilis e S. multijuga, respectivamente, utilizando a espectrometria de massas tandem. Embora sejam de classes diferentes, esses metabólitos têm padrão de substituição similar, porém, apresentaram atividade anticolinesterásica diferenciada. De S. spectabilis foram isolados os alcalóides piperidínicos: (-)-cassina (1), (-)-espectalina (9), (-)-3-O-acetil-espectalina (15), (-)-3-O-acetil-cassina (16) e identificados 7-hidroxi-carnavalina (71), 7-hidroxi-cassina (18) e/ou espicigerina (42) utilizando a EM. De S. multijuga foram isolados os alcalóides piridínicos: 7'-multijuguinona (67) e 12'-hidroxi-7'-multijuguinona (69) e identificados 7'-multijuguinol (68) e 12'-hidroxi-7'- multijuguinol (70). Para os estudos biossintéticos dos alcalóides piperidínicos foi inicialmente proposta a biogênese onde lisina e acetato foram eleitos potenciais... (resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The following work encompass as main goal the study of biosynthetic pathways to produce piperidine alkaloids using Senna spectabilis as natural matrix. Such research was instigated due to the high acetylcholinesterase activity and low toxicity showed by the derivative (-)-3-O-acetyl-spectaline (15), selected as a lead compound against Alzheimer's disease and currently under pre-clinical trials. Still yet, the academic interest on researching metabolic pathways that may lead to further genetic engineering studies to enhance the production of these metabolites is of extremely importance, due to the inability of producing any commercially viable synthetic strategy for their stereogenic centers. We selected six Senna and Cassia species to evaluate the presence of these metabolites aiming to select which matrix will produce them the most. We studied flowers from S. spectabilis, S. multijuga, S. macranthera, S. velutina, C. fistula and C. leptophylla. From those, we were able to detect piperidine and pyridine alkaloids only in S. spectabilis and S. multijuga, respectively, using tandem mass spectrometry. Regardless of the different structural nature towards 15, those metabolites have similar substitution patterns and showed differential acetylcholinesterase activity. From S. spectabilis were isolated the piperidine alkaloids: (-)-cassine (1), (-)-spectaline (9), (-)-3-O-acetyl-spectaline (15), (-)-3-O-acetyl-cassine (16), and identified 7-hidroxy- carnavaline (71), 7-hidroxy-cassine (18) and/or spicigerine (42) by tandem mass spectrometry and from S. multijuga were isolated the pyridine alkaloids: 7'-multijuguinone (67), 12'-hydroxy-7'-multijuguinone (69) and, identified by MS: 7'-multijuguinol (68) and 12'-hydroxy-7'-multijuguinol (70). We initially proposed the incorporation of lysine and acetate as main precursors of the piperidine alkaloids biosynthetic pathway and thus... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Vanderlan da Silva Bolzani / Coorientador: Maysa Furlan / Banca: Ian Castro-Gamboa / Banca: Frederico Guaré Cruz / Banca: Márcia Nasser Lopes / Banca: Maria Claudia Marx Young / Doutor

Orientador: Christiane Pienna Soares / Banca: Christiane Pienna Soares / Banca: Haroldo Wilson Moreira / Banca: Ana Marisa Fusco Almedia / Banca: Raquel Alves dos Santos / Banca: Maria Regina Torqueti Toloi / Resumo: O câncer de mama é a maior causa de morbidade e mortalidade entre as mulheres no mundo. Pesquisas revelam vários fatores prognósticos e preditivos para a identificação de pacientes com alto risco de agressividade, metastases e doença recorrente na condição de combater estas estatísticas. Por esta razão, é evidente a necessidade do desenvolvimento de estratégias de tratamento mais eficazes. Estudos prévios com Pterogyne nitens Tul. (Fabaceae-Caesalpinioideae), uma planta nativa do Brasil resultou o isolamento de dois alcalóides guanidínicos. Exibiram atividade seletiva direcionada a DNA deficiente de reparo, sugerindo potencial atividade anticâncer. Objetivo: O objetivo do presente estudo foi avaliar a citotoxicidade e apoptose induzidas pelos alcalóides pteroginina (PGN) and pteroginidina (PGD) em linhagem de adenocarcinoma (MCF-7) e carcinoma ductal invasivo (ZR-7531). Materiais e Métodos: As duas linhagens celulares foram tratadas pelos alcalóides em várias concentrações (0.25 - 10 mM) em dois tempos, t0 (24h) e t24 (24h seguido por 24h pós-tratamento). O ensaio de citotoxicidade foi determinado pelo teste de MTT; a morte celular (apoptose e necrose) foi analisada usando os métodos Hoechst 33342/iodeto propídio, Kit de Anexina V-FITC e atividade de Caspases 3/7. Resultados: Os tratamentos com os alcalóides demonstraram citotoxicidade concentração-resposta nas linhagens de câncer de mama. Para avaliação da apoptose foi observado um intense efeito concentraçãoresposta em apoptose tardia/necrose e discreto sinal para apoptose precoce em todas concentrações (p<0,01). No ensaio Hoechst/iodeto, observou diferença significante entre os estágios de apoptose precoce e tardia de ambas linhagens. A pteroginina no período t0 e t24, e pteroginidina no período t0 demonstraram possuir intenso efeito concentração... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Breast cancer is a major cause of morbidity and mortality among women worldwide. Research has elucidated several specific prognostic and predictive factors to identify patients at high risk of the aggressive disease, metastasis and recurrence of the disease in order to combat these statistics. For this reason, there is an obvious need to develop more efficacious treatment strategies. Previous studies on Pterogyne nitens Tul. (Fabaceae-Caesalpinioideae), a native plant of Brazil, resulted in the isolation of two guanidine alkaloids, exhibited selective activity towards a DNA repair-deficient, suggesting potential anti-cancer activity. Objective: The aim of the present study was to evaluate the citotoxicity and apoptosis induced by alkaloids pterogynine (PGN) and pterogynidine (PGD) in human adenocarcinoma cell line (MCF-7) and human invasive ductal carcinoma cell line(ZR-7531). Material and Methods: The two cell lines were treated by both alkaloids at several concentrations (0.25 - 10 mM) and two time points, 24h (t0) and 24h followed by 24h pos-treatment (t24). The cytotoxicity assay was determined by MTT assay; the cell death (apoptosis and necrosis) were analyzed using the dye Hoechst 33342/propidium iodide, Annexin V-FITC and Caspase 3/7 activity. Results: The treatments with the alkaloids demonstrated citotoxicity effect concentrationresponse in breast cell lines. Apoptosis evaluation, pterogynine and pterogynidine has an intense effect concentration-response of late apoptosis/necrosis and a discrete signal of early apoptosis in all of the concentrations (p<0.01). Hoechst/iodide assay, it was observe significant difference among the stages of early and late apoptosis in the both cells lines. Pterogynine for the period of t0 and t24, and pterogynidine for the period of t0 demonstrated to possess an intense concentrationresponse... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor