Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-08-17T13:51:11Z No. of bitstreams: 1 Tese - Danielle C. Alencar.pdf: 9799249 bytes, checksum: aa047e2fbf2d76bb30746917f36dcd84 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-08-17T13:51:29Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Danielle C. Alencar.pdf: 9799249 bytes, checksum: aa047e2fbf2d76bb30746917f36dcd84 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2017-08-17T13:52:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Danielle C. Alencar.pdf: 9799249 bytes, checksum: aa047e2fbf2d76bb30746917f36dcd84 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-17T13:52:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Danielle C. Alencar.pdf: 9799249 bytes, checksum: aa047e2fbf2d76bb30746917f36dcd84 (MD5) Previous issue date: 2015-11-06 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Species of the Annonaceae family are known for presenting a variety of compounds, particularly alkaloids, diterpenoids, and acetogenins which has proved valuable pharmacological properties. Despite the importance of members of this family in folk medicine, the number of species investigated is greatly reduced. The genus Xylopia L. is one of the largest Annonaceae family, with about 160 species with large pantropical distribution, with only six of the twelve species found in the Amazon, have chemical and biological studies. As a contribution to chemical and biological knowledge of Xylopia gender and considering the chemical and pharmacological potential of Annonaceae, this study aims to evaluate the chemical profile, phytochemical perform studies, and investigate the antioxidant, antimicrobial, and antitumor of the species X. excellens and X. benthamii. In this work we show results of the study activity of chemical profiles of mass spectrometry, GC analysis of essential oils of species X. excellens and X. benthamii, as well as, results of the phytochemical study of alkaloid fractions of the X. excellens species. Through gas chromatographic coupled with mass spectrometry (GC/MS) analysis of the essential oils from leaves of X.excellens were identified 29 compounds observing the predominance of sesquiterpenes, spathulenol being the major compound. For X. benthamii leaves, 46 constituents were identified, verifying the predominance of monoterpenes, being β- felandrene the major compound. The analysis of alkaloidal fractions of leaves and branches of X. excellens revealed the presence of a variety of isoquinoline derivatives, mainly oxoaporphine structures. Eleven alkaloids were isolated, and were characterized as reticuline (benzyltetrahydroisoquinoline), anonaine and nornantenine (aporphines), liriodenine, lysicamine, isomochastoline, oxoglaucine, Omethylmoschatoline, lanuginosine, oxonatenine and oxophoebine (oxoaporphines.). From leaf hexanic extracts of X. excellens was isolated one ent-cauren diterpene, identified as 7β-O-β-D-glucopyranoside-ent-kaur-16-ene. The isolated compounds were identified by spectrometric techniques (MS and NMR 1D and 2D) and the comparison with the data with those reported in the literature. Aditionally, extracts, fractions and essential oil of X. excellens end X. benthamii¨revelead promissor antimicrobial and antitumor activities. The diterpene isolated show anti-leishmania activity against promastigote forms of Leishmania amazonensis with values of IC50 de 15.23 ± 0.64 μg/mL. / As espécies da família Annonaceae são conhecidas por elaborar uma grande variedade de compostos, principalmente alcaloides, diterpenos e acetogeninas, os quais têm revelado importantes propriedades farmacológicas. Apesar da importância dos membros dessa família na medicina popular, o número de espécies investigadas é extremamente reduzido. O gênero Xylopia L. constitui um dos maiores da família Annonaceae, com cerca de 160 espécies com ampla distribuição pantropical, sendo que apenas seis das doze espécies encontradas na Amazônia, apresentam estudos químico e/ou biológicos. Visando contribuir para o conhecimento químico e biológico do gênero Xylopia e considerando a potencialidade químico-farmacológica das Annonaceae, este trabalho teve como objetivo avaliar o perfil químico, realizar estudos fitoquímicos e investigar as atividades antimicrobiana, antitumoral e leishmanicida das espécies X. excellens e X. benthamii. Neste trabalho, são apresentados os resultados do estudo dos perfis químicos realizados por espectrometria de massas, análises cromatográficas dos óleos essenciais das espécies X. excellens e X. benthamii, assim como os resultados do estudo fitoquímico das espécies X. excellens. A análise de cromatografia gasosa (CG/EM) acoplada a espectrometria de massas dos óleos essenciais das folhas X. excellens, permitu identificar 29 compostos, observando-se a predominância de sesquiterpenos, sendo o espatulenol o composto majoritário. Para a X. benthamii foram identificados 46 constituintes, verificando-se a predominâcia de monoterpenos, sendo o felandreno, o composto majoritário. A análise das frações alcaloídicas das folhas e galhos finos de X. excellens revelou a presença de uma variedade de estruturas de derivados isoquinolínicos, com predominância de oxoaporfínicos. Foram isolados 11 alcaloides, identificados como, reticulina (benziltetraidroisoquinolínico), anonaína e nornantenina (aporfínicos), liriodenina, lisicamina, isomochastolina, oxoglaucina, O-metilmoschatolina, lanuginosina, oxonantenina e oxofoebina (oxoapofínicos). Do extrato hexânico de X. excellens foi isolado 1 diterpeno glicosilado inédito, identificado como 7β-O-β-Dglucopiranosideo ent-caur-16-eno. Os compostos isolados foram identificados por técnicas espectrocópicas e espectrométricas (EM e RMN -1D e 2D) bem como a comparação com os dados descritos na literatura. Adicionalmente, os extratos, frações e óleo essencial das espécies X. excellens e X. benthamii revelaram promissoras atividades antimicrobiana e antitumoral. O diterpeno isolado apresentou atividade leishmanicida contra formas promastigotas de Leishmania amazonensis com valores de IC50 de 15.23 ± 0.64 μg/mL.

O presente trabalho enfocou o isolamento, a análise da atividade biológica e a caracterização dos componentes majoritários do Photogem® através de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE), espectroscopia eletrônica na região do ultravioleta-visível (UV-Vis) e espectrometria de massa. O Photogem® é um derivado de hematoporfirina usado como fotossensibilizador em Terapia Fotodinâmica (TFD). O derivado de hematoporfirina é composto por uma mistura de monômeros, dímeros e oligômeros mas as estruturas químicas destes componentes ainda não estão bem caracterizadas. Empregou-se extração em fase sólida para limpeza e fracionamento dos componentes do Photogem®. As três frações principais foram separadas de acordo com suas respectivas polaridades. Em seguida, testes preliminares de atividade biológica foram desenvolvidos com as respectivas frações do Photogem® em células tumorais (HEp-2) e normais (VERO). A fração 2 apresentou citotoxicidade cinco vezes maior do que o Photogem® tanto nas células tumorais quanto nas células normais. Os componentes majoritários do Photogem® foram isolados por meio de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e analisados por espectroscopia eletrônica na região do ultravioleta-visível (UV-Vis) e por espectrometria de massa. O componente que corresponde à fração 1 pode ser atribuído à hematoporfirina IX em função do seu espectro de absorção eletrônica (banda de Soret em 396nm e bandas Q em 497, 531, 568 e 619nm), seu coeficiente de absortividade molar ((1,30±0,07)x105 cm-1 mol-1 L) e seu espectro de massa (íon pseudomolecular em m/Z 599Da). É importante mencionar que este trabalho proporcionou a elaboração de um procedimento acessível à maioria dos laboratórios brasileiros no que se refere a purificação, separação, isolamento e caracterização das frações constituintes do Photogem®, sendo uma contribuição relevante para o avanço da TFD no Brasil. As etapas da metodologia completa são comentadas e discutidas em detalhes. / The present work focused the isolation, the biological activity analysis and the characterization of the major components of Photogem® through High Performance Liquid Chromatography (HPLC), UV-Vis electronic absorption spectroscopy (UV-Vis) and mass spectrometry. Photogem® is a hematoporphyrin derivative used as photosensitizer in Photodynamic Therapy (PDT). The hematoporphyrin derivative is composed by a mixture of monomers, dimers and oligomers but the chemical structures of these components are not well-characterized yet. It was employed solid phase extraction to clean-up and fractionation of the Photogem® components. Three principal fractions was separated as function of their respective polarities. Subsequently, initial biological tests were developed with the respective Photogem® fractions in tumoral (Hep-2) and normal (VERO) cells. Fraction 2 presented citotoxicity approximately 5-fold higher than Photogem® as in tumoral as in normal cells. The major components of Photogem® were isolated by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) and analyzed by UV-Vis electronic absorption spectroscopy (UV-Vis) and mass spectrometry. The component that corresponds to fraction 1 can be assigned to hematoporphyrin IX as function of its electronic absorption spectrum (Soret band in 396nm and Q bands in 497, 531, 568 and 619nm), its molar absortivity coefficient ((1,30?0,07)x105 cm-1 mol- 1 L) and its mass spectrum (pseudomolecular ion in m/z 599Da). It is important to mention that this work provided the elaboration of an accessible procedure to the most of the brazilian laboratories regarding purification, separation, isolation and characterization of the constituent fractions of Photogem®, being a relevant contribution to the advancement of PDT in Brazil. The steps of the complete methodology are commented and discussed in details.

Mesmo antes do advento da escrita, o homem já buscava na natureza a cura para suas doenças. Dentre as diferentes classes de produtos naturais usados para esse fim, destaca-se a dos alcalóides, por exibir relevante diversidade estrutural e farmacológica, e que tem como fonte importante o gênero Aspidosperma, do qual foram isolados alcalóides que têm sido usados nas terapias atuais. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo investigar os alcalóides obtidos a partir de diferentes partes de duas espécies ainda pouco exploradas: Aspidosperma ramiflorum e Aspidosperma tomentosum quanto à sua composição e atividades antifúngica, antimicrobiana e antitumoral. Foram identificados através de Cromatografia à Gás acoplada à Espectrometria de Massas (CG-EM) e Ressonância Magnetica Nuclear os alcalóides beta-ioimbina, nos pericarpos e arilos de A. ramiflorum, uleína, nas folhas, ramos e sementes de A. tomentosum, além de quebrachamina e razinilama, nos arilos e sementes dessa espécie. Adicionalmente, com base na literatura e nos resultados das análises por CG-EM verificou-se em A. tomentosum a presença de desmetileno-oxa-uleína, nas folhas, de eburnamonin-19-ona nos ramos e de di-hidro-razinilama, de aspidospermidina e também de di-hidro-razinilama e de 1-acetil-17-metóxi-aspidospermidina nas sementes e arilos dessa mesma espécie. Nenhum dos extratos de alcalóides totais ou alcalóides isolados apresentou atividade antibacteriana relevante. Verificou-se atividade antitumoral em extratos de alcalóides dos pericarpos de A. ramiflorum e dos ramos, folhas e arilos de A. tomentosum. Observou-se ainda atividade antifúngica em todos os extratos de alcalóides ensaiados, além de atividade específica contra isolados de Criptococcus neoformans resistentes ao fluconazol para os alcalóides quebrachamina e beta-ioimbina. O extrato de alcalóides totais das folhas de A. tomentosum, além da atividade frente a essas leveduras, também se mostrou ativo frente a duas espécies de Candida (C. krusei e C. parapsilosis). Concluiu-se a partir dos resultados obtidos que as duas espécies estudadas podem ser consideradas fontes promissoras de alcalóides que poderão ser utilizados como modelos para novos fármacos antifúngicos e antitumorais. / Even before the advent of writing, man already searched the nature for the cure of his illnesses. Among the different classes of natural products used for this purpose, monoterpenoid indole alkaloids exhibit large structural and pharmacological diversities and these compounds are commonly found in the Aspidosperma genus. In this context, the present work had as main goals to investigate the alkaloids from different parts of two poorly studied species, Aspidosperma ramiflorum and Aspidosperma tomentosum, regarding their composition and antibacterial, antifungal, and antitumoral activities. Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry (GC-MS) and Nuclear Magnetic Ressonance analysis allowed the identification of the following alkaloids: beta-yohimbine, in the pericarp and arils of A. ramiflorum; uleine, in leaves, branches and seeds of A. tomentosum; quebrachamine and rhazinilam, in the arils and seeds of the same species. Moreover, based on literature data and the results of the GC-MS analysis was characterized in A. tomentosum the presence of oxo-uleine, in the leaves and stems, eburnamonine, in the stems, and rhazinilam, aspidospermidine, dihydrorhazinilam and 1-acetyl-17-methoxy-aspidospermidine like alkaloids in the seeds and arils. Neither crude alkaloid extracts nor isolated alkaloids presented a relevant antibacterial activity. An antitumoral activity could be detected in crude alkaloids extracts from pericarps of A. ramiflorum and from stems, leaves and arils of A. tomentosum. On the other hand, antifungal activity was observed in all crude alkaloid extracts assayed, besides a specific activity of the alkaloids quebrachamine and beta-yohimbine against fluconazol resistant Criptococcus neoformans. Additionally, it was observed that crude alkaloid extract from leaves of A. tomentosum was also active against two Candida species (C. krusei e C. parapsilosis), as well as to the C. neoformans isolate. From these results we can conclude that the two studied species has to be considerated as promising sources for antifungal and antitumor alkaloids to be used as models to design new drugs.

Annona crassiflora é uma espécie nativa do cerrado brasileiro, conhecida pelo uso popular como alimento e na etnofarmacologia para o tratamento de parasitas do couro cabeludo e de transtornos menstruais. Quimicamente, Annonaceae é conhecida pela produção de acetogeninas e alcaloides benzilisoquinolínicos, dentro dos quais o gênero Annona apresenta a maior diversidade de compostos aporfínicos. O objetivo central deste trabalho foi avaliar potenciais atividades biológicas para Annona crassiflora, relacionadas a sua composição alcaloídica. A análise do extrato foliar de A. crassiflora através de técnicas cromatográficas, espectrométricas e por ressonância magnética nuclear levou a detecção de oito compostos nitrogenados, sendo sete deles identificados: anonaina, annoretina, estefalagina e xilopina, já previamente descritos na espécie, litseglutina B e tetrahidropalmatrubina, identificados pela primeira vez no gênero, e um alcaloide aporfínico inédito proposto como crassiflorina, em homenagem a espécie. A partir das amostras obtidas, foram desenvolvidos diversos ensaios de atividades biológicas, sendo testado o potencial fitotóxico, a atividade antimicrobiana frente as bactérias (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Bacillus subtilis), a inibição de atividade enzimática (acetilcolinesterase e transcriptase-reversa do HIV1) e a atividade antiparasitária (amastigotas e tripomastigotas de Trypanosoma cruzi). Somente dois dos alcaloides identificados, estefalagina e xilopina, foram isolados em quantidades suficientes para alguns bioensaios. De maneira geral, a estefalagina apresentou maior efeito inibitório no alongamento dos coleóptilos de trigo, além de melhores resultados nos ensaios de inibição de atividade enzimática (acetilcolinesterase e HIV1-RT). A xilopina foi mais eficiente nos ensaios fitotóxicos com braquiária (Urochloa decumbens) e com o parasita causador da doença de Chagas (Trypanossoma cruzi). Resultados interessantes com a fração enriquecida em alcaloides também foram obtidos para os ensaios fitotóxicos com espécies-alvo (Lactuca sativa e Lycopersicon esculentum) e antimicrobianos. Estes resultados reforçam o grande potencial biológico dos alcaloides produzidos por Annona crassiflora, sendo, a maioria das atividades descritas neste trabalho, inéditas para estas subtâncias / Annona crassiflora is a native species of Brazilian cerrado, used as food for local people and for treatment of scalp parasites and menstrual disorders in folk medicine. Chemically, Annonaceae is known for the production of acetogenins and benzylisoquinoline alkaloids, within which the Annona genus presents the greatest diversity of aporphine compounds. The aim of this work was to evaluate potential biological activities for Annona crassiflora, related to its alkaloid composition. The analysis of the foliar extract of A. crassiflora by chromatographic, spectrometric and nuclear magnetic resonance techniques led to the detection of eight nitrogen compounds. Seven of which were identified: anonaine, annoretine, stephalagine and xylopine, previously described in the species, litseglutine B and tetrahydropalmatrubine, as first report for the genus, and an unpublished aporphic alkaloid proposed as crassiflorine, in honor of the species. From the obtained samples, several biological assays were developed, being tested the phytotoxic potential, the antimicrobial activity against three bacteria (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Bacillus subtilis), the inhibition of enzymatic activity (acetylcholinesterase and transcriptase-reverse of HIV1) and the antiparasitic activity (amastigotes and trypomastigotes of Trypanosoma cruzi). Only two of the identified alkaloids, stephalagine and xylopine, were isolated in sufficient amounts for some bioassays. In general, stephalagine had significant inhibitory effect on wheat coleoptile elongation, as well as strong results in inhibition of enzymatic activity (acetylcholinesterase and HIV1-RT). Xylopine was more efficient in phytotoxic trials with Urochloa decumbens, and with the parasite that causes Chagas disease (Trypanosoma cruzi). Interesting results with an alkaloid enriched fraction were also obtained for the phytotoxic assays with target species (Lactuca sativa and Lycopersicon esculentum) and antimicrobials. These results reinforce the great biological potential of the alkaloids produced by Annona crassiflora. As the best of our knowledge, most of the activities described in this work are unpublished for these compounds

Orientador: Léa Rodrigues Simioni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-25T16:19:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Collaco_RitadeCassiadeOliveira_M.pdf: 3001453 bytes, checksum: ea83fa3506989e7f90775d8ab6cf742a (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Venenos de serpentes botrópicas são caracterizados pela indução de extenso dano local associado a feitos sistêmicos. Bothrops fonsecai é uma serpente de distribuição geográfica restrita das regiões montanhosas de Mata Atlântica cujo veneno é pobremente estudado. Recente estudo proteômico identificou que esse veneno possui principalmente metaloproteases, fosfolipases A2, Lectinas tipo C e serinoproteases. Ensaios experimentais utilizando antiveneno botrópico comercial para neutralizar as atividades biológicas de venenos botrópicos possibilitam não somente respostas de cunho clínico (tratamento de acidentes), mas também se constitui em uma valiosa ferramenta farmacológica para avaliar a existência de diferenças na composição dos diversos venenos através da reatividade cruzada entre veneno e antiveneno. Levando em consideração esses fatos, este trabalho teve como objetivo estudar a toxicidade do veneno de B. fonsecai através da atividade bloqueadora sobre a junção neuromuscular, atividade miotóxica, hemorrágica, edematogênica e coagulante assim como a sua caracterização bioquímica. A neutralização dessas atividades por antiveneno botrópico comercial e a comparação das ligações antígeno:anticorpo (veneno:antiveneno) entre B. fonsecai e os antivenenos botrópico comercial e específico usando SE-HPLC e immunoblotting também foram avaliadas. O veneno de B. fonsecai apresentou atividade fosfolipásica, sendo essa provavelmente a maior responsável pelo bloqueio neuromuscular e miotoxicidade, além de ser uma das mediadoras da atividade edematogênica; a inibição parcial dessa atividade pelo antiveneno comercial corrobora com a neutralização parcial dos efeitos na junção neuromuscular e redução da atividade edematogênica, já a neutralização total da atividade miotóxica demonstra que as PLA2 catalíticas podem não ser as principais responsáveis pela miotoxicidade. Embora o veneno apresente metaloproteinases P-I e P-III, a atividade proteolítica não demonstrou-se marcante in vitro, diferente do ensaio de atividade hemorrágica (induzida principalmente por essas enzimas e que foi completamente inibida pelo antiveneno comercial) o que leva a crer que o ensaio enzimático esteja subestimando essa atividade. O veneno exibiu atividades esterásica e coagulante que são normalmente causadas por serinoproteases e ambas foram inibidas pelo antiveneno botrópico comercial, em menor grau na proporção 5:1 (recomendada pelo fabricante) que a obtida em 5:2. O antiveneno botrópico comercial apresentou reatividade-cruzada em todas as atividades testadas, porém sua afinidade com o veneno de B. fonsecai demonstrou-se baixa ressaltando que o veneno de B. fonsecai possui composição diferente do veneno das serpentes utilizadas na produção do antiveneno comercial, em especial as fosfolipases catalíticas, metaloproteinases P-I e serinoproteases / Abstract: Bothropic snake venoms are characterized for a marked local damage associated to systemic effects. Bothrops fonsecai is a Brazilian pit viper of restrict distribution (Atlantic Forest at high altitude regions) and its venom has been poorly studied but is known it has phospholipases A2, metalloproteases (P-I and P-III) and serine proteases. Experimental assays using commercial bothropic antivenom to neutralize the bothropic venom activities allows clinical responses (snakebites treatment) and also is a pharmacological tool to evaluate different venoms composition through venom:antivenom cross-reactivity. Thinking in all this, the aim of this work were the B. fonsecai venom toxicity analysis through the in vitro neuromuscular junction action, the myotoxic, hemorrhagic, edema-forming and coagulant activities, as well its biochemical characterization. The neutralization of those activities by the commercial bothropic antivenom and the comparison of venom:antivenom bindings (Bothrops fonsecai venom : Commercial and specific antivenoms) by SE-HPLC and immunoblotting were also evaluated. B. fonsecai venom had a high phospholipasic activity and this probably is the major responsible for neuromuscular blockade and miotoxicity caused by this venom. This activity is also one of edema-forming activity mediator (with metalloproteases P-I). The partial inhibition of this activity with both proportions (5:1 and 5:2) corroborates the partial neuromuscular blockade and edema neutralization; in contrast total the inhibition of miotoxicity allows us to suppose that the catalytic PLA2 are not the major responsible for the miotoxicity. The venom also showed a low metalloprotease activity (caused principally by P-I once is more abundant on this venom) and was not significantly inhibited by commercial bothropic antivenom at both proportions; these enzymes (especially P-III) also induced hemorrhage totally inhibited by commercial bothropic antivenom. The esterase and coagulant activities of this venom are caused mainly by serine-proteases; the commercial antivenom neutralization was more potent at 5:2 than 5:1 proportion. The commercial antivenom presented cross-reactivity in all tested activities but its low affinity with B. fonsecai venom indicates that the venom composition is a quite different than the composition of snake venoms used to produce the commercial antivenom, specially catalytic phospholipases, metalloproteases P-I and serine proteases / Mestrado / Farmacologia / Mestra em Farmacologia

O gênero Croton abriga aproximadamente 1300 espécies, muitas delas reconhecidas pela sua utilização terapêutica, que se deve a presença de grande diversidade de metabólitos secundários. Tais propriedades foram ponto de partida para investigações sobre as propriedades fitoquímicas do gênero. C. vulnerarius e C. echinocarpus são espécies endêmicas do Brasil pertencentes à seção Cyclostigma e até então pouco estudadas. Neste projeto foram extraídos, identificados e isolados componentes químicos destas espécies e analisadas as suas propriedades bioativas (antioxidante, antimicrobiana e anti-HIV). Foi verificado que, diferentemente de outras espécies da mesma seção, C. echinocarpus e C. vulnerarius não apresentam diterpenos em sua composição. No entanto, C. echinocarpus possui entre seus principais componentes um alcaloide, identificado por espectrometria de massas como coridina. Em relação às substâncias fenólicas, observamos que as espécies possuem perfis semelhantes, com alguns flavonoides em comum, sendo que o principal componente de C. echinocarpus é a apigenina vitexina e de C. vulnerarius , o derivado de campferol tilirosídeo. Em relação às atividades biológicas, foi verificado que ambas as espécies possuem potencial antioxidante e antimicrobiano contra espécies de bactérias Gram negativas, especialmente nos extratos mais ricos em compostos fenólicos. Quanto à ação anti-HIV, foi observado que a fração contendo o alcaloide coridina isolado apresentou um grande potencial de atividade anti transcriptase reversa, atingindo valores acima de 90% de atividade, mesmo para a menor concentração testada / Croton comprises approximately 1,300 species, many of them known for their therapeutic uses, which is due to the presence of a large diversity of secondary metabolites. Those properties were the starting point for research on the phytochemical characteristics of the genus. C. vulnerarius e C. echinocarpus are Brazilian endemic species belonging to section Cyclostigma. This project aimed the extraction, identification and isolation of chemical constituents from both species and the analyze of the bioactive properties of such constituents (antioxidant, antimicrobial and anti-HIV). It was found that, unlike other species of the same section, C. echinocarpus and C. vulnerarius does not present diterpenes in their composition. However, C. echinocarpus showed alkaloids among its main constituents, one of them identified by mass spectrometry as coridine. Regarding the phenolic substances, we observed that the two species have similar profiles, with some flavonoids in common. C. echinocarpus presents the flavone C-glycosylated vitexin as its main flavonoid constituent, while C. vulnerarius has the acylated derivative of kaempferol, tiliroside. Regarding the biological activities, both species showed antioxidant potential; antimicrobial effects against Gram-negative bacteria, especially the extracts richer in vitexin; and anti-HIV activity, where the fraction containing the alkaloid coridine showed great potential, reaching values above 90% of the anti-HIV activity, even when the lowest concentration was tested (100 mg.mL-1)

Este trabalho apresenta uma análise comparativa da atividade biológica das células imobilizadas em um reator anaeróbio, tratando esgoto sanitário. Os materiais utilizados como suporte para o desenvolvimento do biofilme foram: um polimérico poroso (espuma de poliuretano), um polímero menos poroso (PVC), uma cerâmica porosa (cerâmica especial, desenvolvida pelo DEMA-UFSCar) e uma cerâmica menos porosa (tijolo refratário). A concepção do reator anaeróbio possibilitou o desenvolvimento do biofilme de forma igual, assim como a retirada desse suporte mantendo íntegra a biomassa aderida. Alguns suportes e o lodo retirados do reator anaeróbio foram colocados em reatores diferenciais para determinação dos parâmetros cinéticos. Esses parâmetros foram utilizados para avaliar a atividade biológica, tanto do biofilme aderido aos suportes quanto do lodo. As células imobilizadas nos materiais poliméricos apresentaram maior atividade biológica. Não foi verificada nenhuma diferença significativa na remoção dos constituintes da matéria orgânica (proteínas, carboidratos e lipídeos) entre as células imobilizadas. As análises microscópicas não constataram diferenças na predominância de algum gênero nos suportes ou lodo. O reator foi operado durante 183 dias, com remoção média de DQO de 50,5%, a taxa de carregamento orgânico média foi de 0,193 kg DQO.m3.dia-1. / This work presents a comparative analysis of the biological activity of immobilized biomass in a fixed-bed anaerobic reactor treating domestic sewage. The matrices used for biofilm growth were a porous polymer (polyurethane foam), a polymer with low porosity (PVC), a porous ceramic (special ceramic) and a ceramic with low porosity (refractory brick). The conception of the fixed-bed anaerobic reactor warranty the structure and integrity of the biofilm when samples of support material must be taken. Moreover, the conditions for biofilm growth were similar for all the materials used. After start-up period, some supports were taken from the fixed-bed reactor and transferred to differential reactors, where kinetic studies were carried out. Kinetic parameters were estimated for the different supports and for granulated sludge and used to evaluate the biological activity in a comparative way. The cells adhered to the polymeric supports presented higher activities and the highest activity was obtained when polyurethane foam was used. No differences were verified for organic matter consumption (as proteins, carbohydrates and lipids) when different matrices were used for cell immobilization. Microscopic analysis indicated that the morphological types in the biofilms were similar in ali support materiais. The fixed-bed reactor was operated for 183 days with mean COD removal efficiency of 50.5%, subjected to a organic loading rate of 0.193 Kg COD.m3.dia-1.

O estudo fitoquímico das folhas de Ocotea catharinensis (Lauraceae) resultou no isolamento da neolignana tetraidrofurânica veraguensina (1) e do flavonóide glicosilado afzelina (10), ainda não descritas para a espécie, além de quatro neolignanas hexaidrobenzofurânicas (2-5) anteriormente descritas para mesma. Nos embriões somáticos in vitro constatou-se o acúmulo de duas neolignanas hexaidrobenzofurânicas (2, 3) e duas biciclo[3.2.1]octânicas (6, 7), dois sesquiterpenos (8, 9) e um fenilpropanóide (11). A neolignana biciclo[3.2.1]octânica (7S,8R,1\'R,2\'R,3\'R)-2\'-acetoxi-3,4-metilenodioxi-3\',5\'-dimetoxi-4\'-oxo-Δ1,3,5,5\',8\'-8.1\',7.3\'-neolignana (7), o sesquiterpeno (-)-eudesm-11-em-4α-ol (9) e o fenilpropanóide 6-metóxieugenol (11) não haviam sido isolados anteriormente desta espécie. O perfil dos metabólitos secundários incluiram análises do óleo essencial das folhas cuja análise indicou a predominância de mono- e sesquiterpenos e ausência de fenilpropanóides. Além disso, foram avaliadas atividades antifúngica e antioxidante nos extratos e substâncias isoladas. A fração de CHCl3 do extrato etanólico mostrou atividade antifúngica contra Cladosporium cladosporioide ou C. sphaerospermum. As frações de CHCl3 e de AcOEt do extrato etanólico, as neolignanas hexaidrobenzofurânica (5), biciclooctânica (6), o flavonóide glicosilado (10) e o fenilpropanóide (11) apresentaram atividade antioxidante através do método de DPPH (1,1-difenil-2-picril-hidrazila). A avaliação de hipóteses biossintéticas envolvidas na formação de neolignanas em O. catharinensis fizeram uso de culturas embriogênicas como modelo experimental. Foram realizados diversos estudos de bioconversões de precursores como o isoeugenol e 5-metoxieugenol utilizando-se suspensões celulares e frações enzimáticas porém as conversões in vivo utilizando-se precursores marcados e os embriões foram melhor sucedidas. Entre os precursores radioativos, a L-[U-14C]-fenilalanina foi incorporada às neolignanas hexaidrobenzofurânicas (2, 0,30% e 3, 0,19%) e biciclooctânica (6, 0,12%). No caso do ácido [8-14C]-ferúlico, esse foi incorporado à neolignana hexaidrobenzofurânica (2, 0,17%). Por outro lado, o uso de L-[1-13C]-fenilalanina e análise por espectrometria de massas-massas confirmou o enriquecimento de 13C nas neolignanas hexaidrobenzofurânicas (2 e 3). A análise por RMN de 13C indicou o enriquecimento de 4,3 e 5,0% nos carbonos C9 e C9\', respectivamente. Desta maneira, através dos dados de incorporação desses precursores, desvenda-se parte da via biossintética de neolignanas em O. catharinensis. / The phytochemical study of Ocotea catharinensis (Lauraceae) leaves resulted in the isolation of tetrahydrofuran neolignan veraguensin (1) and glycosylated flavonoid afzelin (10), not yet described for this species, besides four hexahydrobenzofuran neolignans (2-5), which had been previously described. The in vitro somatic embryos showed the accumulation of two hexahydrobenzofuran (2, 3) and two bicyclo[3,2,1]octane (6, 7) neolignans, two sesquiterpenes (8, 9) and one phenylpropanoid (11). Among these compounds (7S,8R,1\'R,2\'R,3\'R)-2\'-acetoxy-3,4-methylenedioxy-3\',5\'-dimethoxy-4\'-oxo-Δ1,3,5,5\',8\'-8.1\',7.3\'-neolignan (7), (-)-eudesm-11-en-4α-ol (9) and 6-methoxy-eugenol (11) have not been previously described for this species. The profile of secondary metabolite included the analysis of essential oil of leaves which indicated the predominance of mono- and sesquiterpene and no phenylpropanoids. In addition, antifungal and antioxidative activities were performed with extracts and isolated compounds. The CHCl3 fraction of ethanol extract exhibited antifungal activities against Cladosporium cladosporioide or C. sphaerospermum. The CHCl3 and EtOAc fractions of ethanol extract, the hexahydrobenzofuran (5) and a bicyclo[3.2.1]octane (6) neolignans, afzelin (10) and 6-methoxy-eugenol (11) displayed antioxidant activities using DPPH (1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl). The evaluations of biosynthetic hypothesis for neolignan formation in O. catharinensis were based on the use of embriogenic culture as an experimental model. Several assessment for conversion of putative precursors such as eugenol and 5-methoxyeugenol were evaluated using suspension cells and cell free preparations but none of them were as effective as in vivo conversion using labeled precursors directly in embryos. Among the radioactive precursors L-[U-14C]-phenylalanine was incorporated to hexahydrobenzofuran (2, 0.30%; 3, 0.19%) and bicyclo[3.2.1]octane (6, 0.17%) neolignans while [8-14C]-ferulic acid was incorporated only to the hexahydrobenzofuran neolignan (2, 0,17%). The tandem mass spectrometry analysis confirmed the incorporation of 13C atoms in the neolignans (2, 3) indicating the incorporation of one or two molecules of L-[1-13C]-phenylalanine. The analysis of 13C NMR data revealed the enrichment of 4.3 and 5.0% at the positions C9 and C9\', respectively. In summary, the labeling experiments have contributed to unravel the biosynthesis of neolignans in O. catharinensis.

Além das funções mecânicas, sabe-se que o colágeno do tipo I é um dos componentes mais ativos na modulação das atividades biológicas que ocorrem na matriz extracelular (MEC) tais como a adesão celular, a coagulação e a mineralização do osso. Estes eventos ocorrem nos limites do período D, que é provavelmente o domínio funcional que mais prevalece em relação à transferência da informação extracelular para o interior da célula. O objetivo deste trabalho foi estudar as correlações existentes entre as atividades biológicas da MEC e as características estruturais do colágeno do tipo I, principalmente em relação à distribuição topográfica dos aminoácidos (aa) ácidos, básicos e hidrofóbicos. A metodologia empregada foi baseada em informações já existentes sobre a estrutura colágeno do tipo I e suas atividades relacionadas com a MEC. Os resultados mostraram que aa ácidos, básicos e hidrofóbicos formam duas regiões distintas. Em uma delas, aa ácidos e básicos se alojam em áreas delimitadas por aa hidrofóbicos; na outra, aa básicos, ácidos e hidrofóbicos formam aglomerados localizados principalmente nas proximidades dos limites Overlap:Gap. Exceto para os eventos de natureza estrutural são as regiões do colágeno do tipo I mais envolvidas na modulação das atividades da MEC, com a interface Overlap:Gap funcionando como um divisor do controle destas atividades. Enquanto 83,2% das atividades de adesão estão localizadas na zona do Overlap, 93,3% das atividades de natureza estruturais ocorrem a partir da zona limite Overlap:Gap e em direção à zona Gap. Embora nenhuma correlação possa ter sido estabelecida para a resultante de carga, sugere-se que a participação do colágeno do tipo I nas atividades da MEC, possa estar associada a diferenças de interações dos ligantes (carga, massa molecular e hidrofobicidade) com gradientes eletrostático e hidrofóbico existentes ao longo do período D. / Besides mechanical function, it is known today that type I collagen plays a major role in the modulation of many of the activities occurring in the extra-cellular matrix (ECM) such as cell adhesion, coagulation cascade and mineral deposition during bone formation. All these events occur by interaction of cells and ligands within the D-period of collagen microfibrill assembly, which is perhaps the most prevalent module of ECM information in the body. The purpose of this work was the study of correlations between the biological activities of ECM and the structural features of collagen associated with the distribution of acidic, basic and hydrophobic amino acids (aa) within the D period. The methodology used was based on existing information with respect to the structure of type I collagen and its function with respect to ECM activities. The results showed that acidic, basic and hydrophobic aa are found in two major distinct regions: one in which acidic and basic aa are located in areas defined by hydrophobic aa barriers; the other in which acidic, basic and hydrophobic aa forming clusters located preferentially in the boundaries of the Overlap:Gap zones. Except for the structural event, these clusters are the major sites for the interaction involving cell adhesion. The results also suggest that the Overlap:Gap interface function as a borderline for collagen interactions with ECM since 83,2% of the activities related to cell adhesion are located in the Overlap region while 93,3% of the activities of structural nature are enclosed within the limiting zone of Overlap:Gap to the direction of the Gap zone. Although no correlation could be established for net charge along the D period it is suggested that type I collagen participation in the activities of the ECM may also be associated to differences in ligand interactions (charge, molecular mass and hydrophobicity) with the electrostatic and the hydrophobic gradients that exists within the D period.

Esta dissertação é dedicada ao estudo de algumas das propriedades e aplicações do speckle dinâmico no monitoramento de atividade em tecidos biológicos. As estatísticas espaço-temporais de primeira e segunda ordem são discutidas em vias gerais. As principais técnicas para obtenção de dados a partir do granulado óptico são apresentadas, com especial destaque para a função de autocorrelação, as matrizes de co-ocorrência, o método de Fujii e a Análise de Contraste do Laser Speckle (LASCA). Uma nova metodologia de análise, baseada no estudo do contraste das correlações sucessivas, é proposta. Diversas simulações numéricas, utilizando diferentes funções densidade de probabilidade para as velocidades dos centros espalhadores, foram realizadas com intuito de testar os métodos de análise e fornecer subsídios para a interpretação de resultados in vivo. Tecidos vegetais e animais foram investigados, realizando-se o monitoramento do processo de senescência e mapas de vascularização em folhas, acompanhamento de frutos contaminados por fungos, mapeamento de atividade em flores e análise de cicatrização em ratos submetidos à cirurgia abdominal. Ensaios explorando o uso do biospeckle em microscopia são implementados. Por fim, é avaliado o potencial da técnica como ferramenta de diagnóstico em um caso de úlcera venosa crônica submetida a tratamento por meio de laserterapia de baixa intensidade. Os resultados encontrados revelaram o grande potencial em aplicações biológicas, através da construção de mapas que permitiram, por exemplo, a visualização detalhada da rede vascular de folhas vegetais. Também foi possível a identificação de áreas atacadas por micro organismos. Os estudos em tecidos animais e humanos apontaram perspectivas bastante promissoras do uso do biospeckle em ambiente clínico. / This master thesis is devoted to the study of some properties and applications of dynamic speckles on monitoring of activity in biological tissues. The first and second order space-time statistics are dicussed in an overview perspective. The main techniques used to obtain information from grainy pattern are presented, with special prominence to autocorrelation function, co-occurrence matrices, Fujii's method and the Laser Speckle Contrast Analisys (LASCA). A new methodology, based on the study of the contrast of sucessive correlations, is proposed. Several numerical simulations, using different probability density functions to velocities of scatterers, are done in order to test the analysis methods and supply subsidies for interpretation of in vivo results. Vegetable and animal tissues are investigated by monitoring of senescence process and construction of vascularization maps of leaves, accompanying of fungi contamined fruits, mapping of activity in flowers and analysis of healing in rats undergone to abdominal surgery. Experiments using the biospeckle phenomenon in microscopy are carried out. At last, it is evaluated the potentiality of the technique as diagnosis tool in a chronic vein ulcer undergone to treatment through low intensity laser therapy. The found results showed the great potential in biological applications, through the construction of maps that maked possible, for example, the detailed visualization of the vascular net on leaves. It was allowed the identification of areas injured by micro organisms. The studies on animal and human tissues pointed very promising perspectives of the use of biospeckle in clinical environment.