The genus Senecio (Asteraceae) constitutes a group of cosmopolitan plants formed by more than 2000 species. Although most of these plants are considered to be toxic due to the presence of pyrrolizidine alkaloids, several of them are used in folk medicine. Their medicinal use can be attributed to other secondary metabolites, amongst them the terpenoids, with known antimicrobial activity. This work describes the isolation and identification of three compounds present in the CH2Cl2 extract of fresh aerial parts of Senecio platensis Arech., a species that showed the presence of peroxides in a phytochemical screening. Additionally, the the antibacterial activity of the isolated secondary metabolites has been evaluated. The aerial parts of Senecio platensis were collected in Capão Novo RS, Brasil and identified by Prof. Dr. Nelson Ivo Matzenbacher. Voucher specimen SMDB 9522 is preserved in the Herbarium of the Departamento de Botânica, UFSM. The fresh aerial parts of S. platensis (350.0 g) were extracted by maceration with CH2Cl2. The CH2Cl2 extract was evaporated to obtain an viscous residue (6.0 g), which approximates a yield of 1.71%. The crude extract was fractionated by flash chromatography over silica gel, using CH2Cl2 and CH2Cl2:EtOH mixtures of increasing polarity to yield 29 fractions. After two cycles of column chromatography (column: silica gel impregnated with AgNO3 (10%), eluents: hexane:acetone (95:5) and hexane:ethyl ether (99:1) 13.3 mg of PP1 were isolated from fraction 1 and later identified as germacrene D. After successive column chromatography over silica gel impregnated with AgNO3 (10%), eluting with hexane:acetone (9:1), hexane:ethyl acetate (95:5) and hexane:acetone (93:7), fraction 5 yielded 17.0 mg of AB1 (dehydrofukinone) and 30.6 mg of AB2 (spathulenol). The compounds were analyzed by GC-EI-MS, 1H and 13C NMR and were identified by comparison of their spectroscopic data with the literature. The fraction containing germacrene D, which is considered to be a precursor of several other sesquiterpene derivatives, was submitted to photooxidation process using Bengal Rose as sensitizer agent. By this reaction it was possible to confirm the formation of germacrene-D-1-hydroperoxide by its precursor. The antibacterial evaluation of the isolated compounds was accomplished by the broth microdilution method based on M7-A6/CLSI. In relation to Bacillus cereus ATCC 14579, dehydrofukinone showed MIC of 256 μg/mL and MBC of 4096 μg/mL. The spathulenol presented MIC and MBC of 64 μg/mL. Against the clinical isolate of B. cereus, dehydrofukinone showed MIC of 256 μg/mL and MBC > 8192 μg/mL while spathulenol showed MIC 32 μg/mL and MBC > 8192 μg/mL. Dehydrofukinone and spathulenol are inactive against Pseudomonas aeruginosa at the tested concentrations (until 8192 μg/mL). / O gênero Senecio (Asteraceae) constitui um grupo de plantas cosmopolitas, formado por mais de 2000 espécies. Embora grande número tenha toxicidade reconhecida devido à presença de alcalóides pirrolizidínicos, várias delas são empregadas na medicina popular. Seu uso medicinal pode ser atribuído à presença dos demais metabólitos secundários, entre eles os terpenóides, com atividade antibacteriana reconhecida. Este trabalho descreve o isolamento e a identificação de três constituintes presentes no extrato CH2Cl2 das partes aéreas de Senecio platensis Arech., espécie na qual foi detectada a presença de peróxidos em um screening fitoquímico. Adicionalmente, os metabólitos secundários isolados tiveram sua atividade antimicrobiana avaliada. As partes aéreas de S. platensis foram coletadas em abril de 2004, no município de Capão Novo RS, Brasil. A espécie foi localizada e identificada pelo Prof. Dr. Nelson Ivo Matzenbacher, do Programa de Pós-Graduação em Botânica da UFRGS. Material testemunha encontra-se depositado no Herbário do Departamento de Biologia da UFSM sob o registro SMDB 9522. As partes aéreas frescas de S. platensis (350,0 g) foram extraídas por maceração em CH2Cl2., seguido de evaporação do solvente, resultando num resíduo pastoso (6,0 g), com rendimento de 1,71%. O extrato bruto foi fracionado por cromatografia em coluna flash sobre gel de sílica, usando CH2Cl2 e misturas de CH2Cl2: EtOH, em gradiente, sendo obtidas 29 frações. A partir da fração 1, após duas cromatografias em coluna com gel de sílica impregnado com AgNO3 (10%), eluídas com hexano:acetona (95:5) e hexano:éter etílico (99:1), foram obtidos 13,3 mg da substância codificada como PP1 e posteriormente identificada como germacreno D. A fração 5 da coluna flash também foi fracionada e, após sucessivas cromatografias em coluna sobre gel de sílica impregnado com AgNO3 (10%), eluídas com hexano:acetona (9:1), hexano:acetato de etila (95:5) e hexano:acetona (93:7), foram isolados 17,0 mg de AB1 (deidrofuquinona) e 30,6 mg de AB2 (espatulenol). Os compostos foram analisados por CG-EM, RMN 1H e RMN 13C e foram identificados pela comparação de seus dados espectroscópicos com os obtidos da literatura. A fração contendo o germacreno D, considerado precursor de vários outros derivados de esqueleto sesquiterpênico, foi submetida a uma reação de foto-oxidação utilizando o corante Rosa de Bengala como agente sensibilizante. Através desta reação foi possível confirmar a formação do germacreno-D-1-hidroperóxido a partir de seu precursor. A avaliação da atividade antibacteriana das substâncias isoladas foi realizada através do método de microdiluição em caldo, baseado nos documentos M7-A6/CLSI, antigo NCCLS. Em relação ao Bacillus cereus ATCC 14579, a deidrofuquinona exibiu uma CIM de 256 μg/mL e CBM de 4096 μg/mL, sendo que o espatulenol apresentou CIM e CBM de 64 μg/mL. Frente à cepa hospitalar de B. cereus, a deidrofuquinona exibiu uma CIM de 256 μg/mL e CBM > 8192 μg/mL, enquanto que o espatulenol apresentou uma CIM 32 μg/mL e CBM > 8192 μg/mL. Tanto a deidrofuquinona quanto o espatulenol não apresentaram atividade contra Pseudomonas aeruginosa até a concentração de 8192 μg/mL.

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

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Genus Senecio (Asteraceae) constitutes a group of cosmopolitan plants formed by more than 2000 species. Although these plants have toxicity recognized due to the presence of pyrrolizidine alkaloids, several of them are used in folk medicine. Their medicinal use can be attributed to other secondary metabolites such as flavonoids and terpenoids, being that terpenoids are compounds with recognized antimicrobial activity. In this work, the evaluation of the antimicrobial activity of the CH2Cl2 and EtOH extracts of S. heterotrichius DC., the isolation and characterization of one constituent from CH2Cl2 extract, the reaction of photooxidation of this compound in order to obtain a peroxide as well as the chemical analysis and evaluation of the antimicrobial activity of the essential oils from Senecio heterotrichius DC., S. ceratophylloides Griseb., S. oxyphyllus DC. and S. leptolobus DC. were studied. Extracts of the fresh aerial parts of S. heterotrichius were obtained by sequential maceration at room temperature in CH2Cl2 and EtOH, followed by evaporation under reduced pressure. The CH2Cl2 extract was firstly fractioned by CC over silica gel for the isolation of the sesquiterpene germacrene D and then identified by GC-MS, 1H and 13C NMR. This compound, considered a precursor of several other sesquiterpene derivatives, was submitted to photooxidation reaction using Bengal rose as sensitizer agent. The main formed peroxide was isolated from the reactional mixture by CC over silica gel, analyzed by GC-MS,1H and 13C NMR, and identified as being germacrene-D-1-hydroperoxide. The evaluation of the antimicrobial activity of the extracts of S. heterotrichius and of germacrene-D-1-hydroperoxide was accomplished through the broth microdilution method based on M27- A2/NCCLS documents for yeasts and M7-A4/NCCLS for aerobic bacteria. The extraction of the essential oils of the flowery aerial parts of Senecio heterotrichius, S. ceratophylloides, S. oxyphyllus and S. leptolobus was accomplished through hydrodestilation. The obtained essential oils were analyzed by GC-MS and their constituents were identified by the comparison of their Kovat s Indexes and their fragmentation patterns with literature data. These oils also had their antimicrobial activity evaluated following the previously mentioned methodology. The CH2Cl2 extract evidenced inhibitory activity against Candida krusei (MIC of 0.25 mg/mL) and Staphylococcus aureus (MIC of 2.5 mg/mL). The EtOH extract was inactive against the tested microorganisms. The germacrene-D-1-hydroperoxide presented inhibitory activity against S. cerevisiae (MIC of 2.5 mg/mL), and inhibited partially the growth of the algae Prototheca zoopfi at 5 and 2.5 mg/mL (inhibition of 80 and 50%, respectively). The essential oils of S. ceratophylloides and S. leptolobus exhibited inhibitory and bactericidal activity against Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa (MIC and MBC between 6.6 and 3.3 mg/mL). The oil of S. oxyphyllus just inhibited partially the growth of these microorganisms (MIC 50% = 6.6 and 1.6 mg/mL, respectively). The oil of S. heterotrichius inhibited partially the growth of S. aureus with a MIC 50% = 3.3 mg/mL. These oils are constituted almost exclusively by mono and sesquiterpenoids, being germacrene D one of the main constituents present in all essential oils. / O gênero Senecio (Asteraceae) constitui um grupo de plantas cosmopolitas formado por mais de 2000 espécies. Embora estas tenham toxicidade reconhecida devido à presença de alcalóides pirrolizidínicos, várias delas são empregadas na medicina popular. Seu uso medicinal pode ser atribuído aos demais metabólitos secundários, entre eles flavonóides e terpenóides, sendo estes últimos, compostos com reconhecida atividade antimicrobiana. Neste estudo é relatada a avaliação da atividade antimicrobiana dos extratos CH2Cl2 e EtOH de S. heterotrichius DC., o isolamento e caracterização de um constituinte do extrato CH2Cl2, a reação de fotooxidação deste constituinte obtendo-se um peróxido, bem como a análise química e avaliação da atividade antimicrobiana dos óleos essenciais de Senecio heterotrichius DC., S. ceratophylloides Griseb., S. oxyphyllus DC. e S. leptolobus DC. Os extratos das partes aéreas frescas de S. heterotrichius foram obtidos por maceração seqüencial à temperatura ambiente em CH2Cl2 e EtOH, seguido de evaporação sob pressão reduzida. O extrato CH2Cl2 foi fracionado por CC sobre gel de sílica até o isolamento do germacreno D, identificado por CG-EM, RMN 13C e 1H. Este composto, considerado um precursor de vários outros derivados de esqueleto sesquiterpênico, foi submetido a uma reação de foto-oxidação utilizando o corante Rosa de Bengala como agente sensibilizante; o principal peróxido formado foi isolado da mistura reacional por CC sobre gel de sílica, analisado por CG-EM, RMN 13C e 1H, e identificado como sendo o germacreno-D-1-hidroperóxido. A avaliação de atividade antimicrobiana dos extratos de S. heterotrichius e do germacreno-D-1-hidroperóxido foi realizada através do método de microdiluição em caldo, baseado nos documentos M27-A2/NCCLS para fungos leveduriformes e M7-A4/NCCLS para bactérias aeróbias. A extração dos óleos essenciais das partes aéreas floridas de Senecio heterotrichius, S. ceratophylloides, S. oxyphyllus e S. leptolobus foi realizada pela técnica de hidrodestilação. Os óleos essenciais obtidos foram analisados por CG-EM e seus constituintes foram identificados através da comparação de seus Índices de Kovat s e dos modelos de fragmentação com dados da literatura. Estes óleos também tiveram sua atividade antimicrobiana avaliada conforme metodologia citada anteriormente. O extrato CH2Cl2 evidenciou atividade inibitória frente Candida krusei (CIM de 0,25 mg/mL) e Staphylococcus aureus (CIM de 2,5 mg/mL). Já o extrato EtOH foi inativo frente os microrganismos testados. O germacreno-D-1-hidroperóxido apresentou atividade inibitória frente S. cerevisiae (CIM de 2,5 mg/mL) e inibiu parcialmente o crescimento da alga Prototheca zoopfi nas concentrações de 5 e 2,5 mg/mL (80 e 50 % de inibição, respectivamente). Os óleos essenciais de S. ceratophylloides e S. leptolobus apresentaram atividade inibitória e bactericida frente Staphylococcus aureus e Pseudomonas aeruginosa (CIM e CBM entre 6,6 e 3,3 mg/mL); o óleo de S. oxyphyllus apenas inibiu parcialmente o crescimento destes microrganismos (CIM 50% = 6,6 e 1,6 mg/mL, respectivamente); já o óleo de S. heterotrichius inibiu parcialmente o crescimento de S. aureus com uma CIM 50% = 3,3 mg/mL. Estes óleos são constituídos quase que exclusivamente de mono e sesquiterpenóides, sendo o germacreno D um dos constituintes majoritários presentes em todos os óleos essenciais.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Lippia alba (Mill.) N. E. Brown is a native medicinal plant of South America. Known popularly as false-melissa , its leaves and roots are used in the treatment of some illnesses, including some of infective etiology. The presence of essential oils, among other metabolites with recognized antimicrobial activity, can explain its medicinal use. This paper describes the chemical analyses and antimicrobial activity of the essential oils from Lippia alba at different seasons of the year, as well as the bio-guided fractionation, the isolation and the structure elucidation of its main constituents. Lippia alba was cultivated in São Luiz Gonzaga, RS, Brazil, and its leaves were collected in 2005 and 2006 in the middle period (January, April, July and October) of each season. A voucher specimen (SMDB n° 10.050) was deposited in the herbarium of the Department of Biology, UFSM. The extraction of the essential oils was performed by the hydrodistillation method of fresh leaves. The oils were analyzed by GC-MS and their constituents were identified by the comparison of Kovat s retention indexes and mass spectra with literature data. The essential oil was fractionated by CC over silica gel for the isolation of germacrene D-4-ol and linalool, both identified by GC-MS, 13C and 1H NMR, DEPT-135, COSY and HETCOR. The antimicrobial activity of the essential oils, fractions and isolated compounds were determined by the broth microdilution method. The essential oil showed qualitative and semi-quantitative variability in relation to the seasons of the year. The yield ranged from 0.3 to 0.6%, being lower in winter and higher in summer, autumn and spring. The essential oil was composed of monoterpenoids (69 - 84%) and sesquiterpenoids (6 - 24%), being most of them oxygenated and hidrocarbonated, respectively. Moreover, the major compounds (> 15%) were not the same between the years of the analysis. The seasonal variability influenced the antimicrobial activity of the essential oils. With the exception of P. aeruginosa, all other microorganisms were susceptible to the essential oil. The most sensitive ones were S. cerevisiae (MIC and MFC of 800 μg/mL for the oil obtained in January), S. aureus (MIC of 800 μg/mL and MBC of 1600 μg/mL for the oils obtained in April and July) and K. pneumoniae (MIC and MFC of 1600 μg/mL for the oil extracted in July). In view of the antimicrobial activity, winter and summer are the best seasons for the collection and extraction of essential oils. The bio-guided fractionation of the essential oil showed that the fractions containing greater amounts of oxygenates are more active than those containing hydrocarbon compounds. Germacrene D-4-ol presented activity against S. cerevisiae (MIC and MFC of 200 μg/mL), P. zopfii (MIC and MFC of 400 μg/mL) and S. aureus (MIC and MBC of 800 μg/mL), while linalool was inactive against the tested microorganisms up to 3200 mg/mL. / Lippia alba (Mill.) N. E. Brown é uma planta medicinal nativa da América do Sul. Conhecida popularmente como falsa-melissa , suas folhas e raízes são empregadas no tratamento de várias doenças, incluindo algumas de etiologia infecciosa. A presença dos óleos essenciais, entre outros metabólitos com reconhecida atividade antimicrobiana, pode explicar o seu uso como medicinal. Este trabalho descreve a analise química e a atividade antimicrobiana dos óleos essenciais de Lippia alba nas diferentes estações do ano, bem como o fracionamento bio-guiado, o isolamento e a elucidação estrutural dos seus principais constituintes. Lippia alba foi cultivada no município de São Luiz Gonzaga, RS, Brasil, e suas partes aéreas foram coletadas no período médio de cada estação (janeiro, abril, julho e outubro) durante o ano de 2005 e 2006. Material testemunha (SMDB n° 10.050) encontra-se depositado no Herbário do Departamento de Biologia da UFSM. Para a realização dos experimentos, foram utilizadas as folhas frescas. A extração dos óleos essenciais foi realizada pelo método da hidrodestilação. Os óleos foram analisados por CG-EM e seus constituintes identificados pela comparação dos índices de retenção de Kovats e espectros de massas com dados da literatura. O óleo essencial também foi fracionado por CC sobre gel de sílica até o isolamento do germacreno D-4- ol e do linalol, ambos identificados por CG-EM, RMN 13C e 1H, DEPT-135, COSY e HETCOR. A atividade antimicrobiana dos óleos essenciais, das frações e das substâncias isoladas foi determinada pelo método de microdiluição em caldo. O óleo essencial apresentou variabilidade qualitativa e semiquantitativa em relação às estações do ano. O rendimento variou na ordem de 0,3 a 0,6%, sendo menor no inverno, e maior no verão, outono e primavera. O óleo essencial foi composto de monoterpenóides (69 - 84%) e sesquiterpenóides (6 24%), sendo a maioria deles oxigenados e hidrocarbonados, respectivamente. Os compostos majoritários (>15%) não foram os mesmos entre os diferentes anos de análise. A variabilidade sazonal, por sua vez, influenciou a atividade antimicrobiana dos óleos essenciais. Com exceção de P. aeruginosa, todos os outros microorganismos foram sensíveis ao óleo essencial de pelo menos uma estação. Os microorganismos com menor CIM foram S. cerevisiae (CIM e CFM de 800 μg/mL para o óleo obtido em janeiro), S. aureus (CIM de 800 μg/mL e CBM 1600 μg/mL para os óleos obtidos em abril e julho) e K. pneumoniae (CIM e CBM de 1600 μg/mL para o óleo extraído em julho). Tendo em vista a atividade antimicrobiana, o inverno e o verão constituem as melhores épocas para a coleta e extração dos óleos essenciais. O fracionamento bio-guiado do óleo essencial mostrou que frações contendo maiores quantidades de compostos oxigenados são mais ativas do que aquelas contendo compostos hidrocarbonados. Germacreno D-4-ol apresentou atividade contra S. cerevisiae (CIM e CFM de 200 μg/mL), P. zopfii (CIM e CFM de 400 μg/mL) e S. aureus (CIM e CBM de 800 μg/mL), ao passo que linalol foi inativo contra os microorganismos testados até a concentração de 3200 mg/mL.