FERREIRA, D. A. Estudo Fitoquímico de Sclerobolium rugosum (Leguminosae). 2008. 142 f. Dissertação (Mestrado em Química Orgânica) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2008. / Submitted by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2014-10-10T17:45:02Z No. of bitstreams: 1 2008_dis_daferreira.pdf: 2722883 bytes, checksum: 3ae67750260d9fbd1242a32838b84c13 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa(jairo@ufc.br) on 2015-04-20T19:58:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_dis_daferreira.pdf: 2722883 bytes, checksum: 3ae67750260d9fbd1242a32838b84c13 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-20T19:58:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_dis_daferreira.pdf: 2722883 bytes, checksum: 3ae67750260d9fbd1242a32838b84c13 (MD5) Previous issue date: 2008 / This work reports the study phytochemical investigation Sclerolobium rugosum, specie of the Leguminosae family, subfamily Caesalpinoideae, a plant found on the margins of rivers in the Northeast of Brazil. There is no any scientific study about this specie, except the astringent property cited in the folk medicine. Phytochemical investigation of hexane and ethanol extracts of bark and wood of the roots of S. rugosum using silica gel allowed to isolation and identification of: Lupeol, -sistosterol and stigmasterol glycosides and one ester derivative of cinnamic acid (trans-triacontyl-4-hydroxicinnamate) (Table 01, p. X). Derivatives reactions were obtained in order to determine structures, training of the usual techniques in the laboratory and to make further studies of biological activities. Natural compounds were isolated and purified using the technique of column chromatography on silica gel (CC). The formation of derivatives reactions were accompanied by Thin-Layer Chromatography (TLC). Structure determination of natural products and derivates were done by spectrometric methods including: NMR 1H and 13C (nuclear magnetic resonance), IR (Infrared) and MS (mass spectrum). With these techniques was also possible of establish the relative configuration of compounds and derivatives. / Neste trabalho é relatado o estudo fitoquímico de Sclerolobium rugosum, espécie da família Leguminosae, subfamília Caesalpinoideae, uma planta encontrada nas margens de rios da região Nordeste do Brasil.Não existe nenhum estudo científico sobre a espécie, exceto a propriedade adstringente citado na medicina popular. A investigação fitoquímica a partir dos extratos hexânico e etanólico da casca e lenho da raiz de S. rugosum através de cromatografia de gel de sílica, levou ao isolamento e identificação do: lupeol, -sistosterol e estigmasterol glicosilados e um éster derivado do ácido cinâmico (trans-triacontila-4-hidroxicinamato) (Tabela 01, pág. X). Os derivados reacionais foram obtidos tendo em vista a confirmação das estruturas, treinamento das técnicas usuais em laboratório e, visando efetuar em etapa posterior, testes de atividades biológicas. Os compostos naturais foram isolados e purificados utilizando a técnica de cromatográfica em coluna de gel de sílica (CC). A formação dos derivados reacionais foi acompanhada através de cromatografia em camada delgada (CCD). A determinação estrutural dos produtos naturais e seus derivados foram feitas por métodos espectrométricos incluído: RMN 1H e 13C (ressonância magnética nuclear), IV (infravermelho) e EM (espectro de massa). Com estas técnicas também foi possível estabelecer a configuração relativa produtos naturais e seus derivados.

El interés en triterpenos bioactivos condujo al diseño de una serie de cuarenta y tres derivados de lupeol (1) y calenduladiol (5), aislados a partir de la especie vegetal Chuquiraga erinaceae. El triterpeno natural 5 presentó un segundo grupo hidroxilo en C-16, además del hidroxilo en C-3 y del grupo isopropenilo en el anillo E, característico de este tipo de alcoholes triterpénicos, ofreciendo una estructura novedosa para ser modificada sintéticamente. En primer lugar, se llevó a cabo la optimización de la técnica de extracción y purificación reportada anteriormente para el aislamiento de 5. La sulfatación de los alcoholes 9-12, obtenidos por modificación química del grupo isopropenilo de 5, dio lugar a los derivados sulfatados 14-17. En cambio, el análogo 18 fue preparado por epoxidación del grupo isopropenilo de calenduladiol disulfatado (8). Los triterpenos 5, 10 y 11 fueron tratados con anhídrido acético rindiendo los ésteres 19-23; el tratamiento de 5 con los correspondientes cloruros de ácido dio lugar a los ésteres 24-27. Los derivados carbonílicos 10, 30-39 fueron obtenidos por oxidación alílica y/o con el reactivo de Jones de 1 y 5. Las cetonas 30 y 33, así como el aldehído 36 fueron tratados con cloruro de hidroxilamina a fin de obtener las oximas correspondientes (40-44). Por otro lado, teniendo en cuenta que la inversión de la configuración del C-3 incrementa la actividad antituberculosa y citotóxica en los alcoholes 3a-triterpénicos, se llevó a cabo la síntesis de estos alcoholes desde sus epímeros 3B más disponibles. Se estudiaron distintos sistemas catalíticos para la reducción quimio- y estereoselectiva de la cetona 30. El sistema bimetálico PtSn0,8/SiO2 resultó ser quimioselectivo dando lugar a 45 con una estereoselectividad interesante. Finalmente, la reducción de la oxima 40 rindió una mezcla de aminas isómeras (49 y 50) la cual pudo ser separada por cromatografía. Todos los derivados obtenidos fueron evaluados frente a las enzimas acetil- y butirilcolinesterasa (ACE y BuCE). El compuesto 14, con dos grupos sulfato y un grupo isopropilo unido a C-19, mostró la inhibición más potente frente a ACE. El estudio cinético enzimático y el modelado molecular revelaron que 14 se une reversiblemente al complejo enzima-sustrato, produciendo un complejo inactivo. Por otro lado, los derivados 35 y 36 mostraron la mayor actividad y selectividad frente a BuCE, sugiriendo que la presencia de un grupo carbonilo en C-16 es fundamental para esta actividad. El estudio cinético enzimático y el modelado molecular revelaron que estos inhibidores presentan afinidad por el sitio activo de la enzima y, por lo tanto, compiten con el sustrato por el acceso al mismo. Por último, se determinó la actividad citotóxica frente a las líneas celulares de cáncer de próstata (PC-3 y LNCaP) de derivados de 1 y 5, resultando el lupeol sulfatado (13), el inhibidor más potente. / The interest in bioactive triterpenes prompted to synthesize a set of forty-three derivatives from lupeol (1) and calenduladiol (5), isolated from Chuquiraga erinaceae. Natural triterpene 5 presented a second hydroxyl group at C-16, in addition to the hydroxyl at C-3 and isopropenyl moiety in the ring E, characteristic of this type of triterpene alcohols, providing a novel structure to be modified synthetically. Optimization of the extraction and purification technique previously reported for the isolation of 5. Sulfation of alcohols 9-12, obtained by chemical modification of the isopropenyl moiety of 5, afforded sulfated derivatives 14-17. However, derivative 18 was prepared by epoxidation of the isopropenyl moiety of disulfate calenduladiol (8). Triterpenes 5, 10 and 11 were treated with acetic anhydride yielding the esters 19-23; the treatment of 5 with the corresponding acyl chlorides afforded the esters 24-27. Carbonilyc derivatives 10, 30-39 were obtained by allylic oxidation and/or with Jones reagent of 1 and 5. Ketones 30 and 33, and aldehyde 36 were treated with hydroxylamine chloride in order to obtain the corresponding oximes (40-44). Taking into account that conversion of the stereochemistry of C-3 increases the antitubercular and cytotoxic activity in the 3a-triterpenic alcohols, the synthesis of these alcohols from the most available epimers 3B was carried out. In this work different catalytic systems have been studied for the chemo- and stereoselective reduction of ketone 30. The PtSn0,8/SiO2 bimetallic system proved to be chemoselective leading 45 with an interesting stereoselectivity. Finally, the reduction of the oxime 40 yielded a mixture of isomeric amines (49 and 50), which could be separated by chromatography. All the derivatives obtained were tested for their inhibitory activity against acetylcholinesterase (AChE) and butyrylcholinesterase (BChE). Compound 14, with two sulfate groups and an isopropyl group attached to C-19, showed the most potent inhibition for AChE. Enzyme kinetic study and molecular modeling revealed that 14 was able to bind to the complex enzyme-substrate producing an inactive complex. On the other hand, derivatives 35 and 36, showed the highest activity and selectivity against BChE, suggesting that the presence of a carbonyl group at C-16 is essential for this activity. Enzyme kinetic study and molecular modelling revealed that these inhibitors have an affinity for the active site of the enzyme and, therefore, compete with the substrate for access to it. Finally, the cytotoxic activity was determined against cancer cell lines prostate (PC-3 and LNCaP) of derivatives 1 and 5, being sulfated lupeol (13), the most potent inhibitor.

Submitted by Angela Maria de Oliveira (amolivei@uepg.br) on 2018-05-16T14:48:48Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) JOEL TORIBIO ESPINOZA.pdf: 1421023 bytes, checksum: 0e2d3411df51b668250417f3324cb338 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-16T14:48:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) JOEL TORIBIO ESPINOZA.pdf: 1421023 bytes, checksum: 0e2d3411df51b668250417f3324cb338 (MD5) Previous issue date: 2017-03-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As nanopartículas de prata (AgNPs) são conhecidas por suas atividades antimicrobianas e antitumorais. Outro composto de grande interesse é o Lupeol, triterpeno pentacíclico, com atividades terapêuticas e quimiopreventivas para o tratamento de infeções e de câncer. Assim, os lipossomas de natureza biocompatível e biodegradável se apresentam como um veículo capaz de transportar estes dois compostos. O objetivo desse trabalho foi desenvolver e caracterizar lipossomas, carregadas com nanopartículas de prata, contendo colesterol (LAgNPs) ou lupeol (LUNP) em sua bicamada lipídica. As AgNPs foram preparadas pelo método de síntese verde com exposição à luz solar e os lipossomas foram preparados pelo método de fase reversa modificada. Foram avaliados o tamanho de partícula, índice de polidispersão, potencial zeta, assim como os aspectos morfológicos mediante microscopia eletrônica de varredura (SEM-FEG) e difração de raios X das AgNPs e dos lipossomas. Além disso, foi desenvolvido e validado um método analítico por espectroscopia de absorção atômica em chama para determinar a quantidade de prata que foi encapsulada em lipossomas. As AgNPs apresentaram-se como estruturas amorfas, polidispersas, com diâmetro médio entre 278,46 nm e potencial zeta de -18,3 mV. LAgNPs apresentaram um diâmetro médio de entre 321 e 373 nm, o índice de polidispersão próximo a 0,2 e um potencial zeta em torno de - 40 mV, indicativo de baixa polidispersão e que concede maior estabilidade às AgNPs. Foi possível obter lipossomas contendo lupeol em sua bicamada lipídica, carregando nanopartículas de prata (LUNP) com diâmetro médio de 218,8 nm, potencial zeta de -36,5 mV e de tamanhos polidispersos. As imagens obtidas por FEG mostram estruturas semicirculares para AgNPs e esféricas para LAgNPs e LUNPs bem definidas. O método analítico para quantificar Nanopartículas de prata foi desenvolvido e validado, mostrando-se linear, preciso e exato, o que possibilitou determinar a porcentagem de encapsulação sendo entre 51,81 a 58,83 % para LAgNP e de 56,08 % para LUNP. Esses resultados mostraram que LAgNPs foram obtidos com características físico-químicas adequadas como sistema de liberação, com potencial ação antimicrobiana e/ou antitumoral, como alternativa aos tratamentos convencionais. / Silver nanoparticles (AgNPs) are known for their antimicrobial and antitumor activities. Another compound of great interest is Lupeol, a pentacyclic triterpene, with therapeutic and chemopreventive activities for the treatment of infections and cancer. Thus, biocompatible and biodegradable liposomes are presented as a carrier capable of transporting these two compounds. The objective of this work was to develop and characterize liposomes, loaded with silver nanoparticles containing cholesterol (LAgNPs) or lupeol (LUNP) in their lipid bilayer. AgNPs were prepared by the green synthetic method with exposure to sunlight and the liposomes were prepared by the modified reverse phase method. Particle size, polydispersity index, zeta potential, as well as morphological aspects were determined by scanning electron microscopy (SEM-FEG) and X-ray diffraction of AgNPs and liposomes. In addition, an analytical method has been developed and validated by flame atomic absorption spectroscopy to determine the amount of silver that has been encapsulated in liposomes. The AgNPs presented as amorphous, polydisperse structures, with mean diameter between 278.46 nm and zeta potential of -18,3 mV . LAgNPs had a mean diameter between 321 and 373 nm, the polydispersity index close to 0.2 and a zeta potential around -40 mV, indicative of low polydispersity and which gives greater stability to AgNPs. It was possible to obtain liposomes containing lupeol in their lipid bilayer, loading silver nanoparticles (LUNP) with a mean diameter of 218.8 nm, zeta potential of -36.5 mV and polydisperse sizes. The images obtained by FEG show semicircular structures for AgNPs and spherical for well-defined LAgNPs and LUNPs. The analytical method to quantify silver nanoparticles was developed and validated, showing linear, precise and exact, which allowed to determine the percentage of encapsulation being between 51.81 to 58.83% for LAgNP and 56.08% for LUNP . These results showed that LAgNPs were obtained with adequate physicochemical characteristics as a release system, with potential antimicrobial and / or antitumor action, as an alternative to conventional treatments.

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:38:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vanessa.pdf: 3684235 bytes, checksum: 9a9ca68627cdbe2a70c583d22130850f (MD5) Previous issue date: 2012-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work was realized a phytochemical study and evaluations of extracts and phases of Andira retusa (Fabaceae) regarding activities such as antioxidant, cytotoxic and antimicrobial. This is the first chemical and biological study with this species. There was realized two collects of vegetal material, whose extracts were analyzed by TLC. From chromatographic fractionation of dichloromethane phase of barks methanolic extract resulted in the isolation of lupeol and the mixture of β-sitosterol and stigmasterol. There were also fractionated: the flowers dichloromethane extract; the dichloromethane and ethyl acetate phases from the barks dichloromethane extract and the ethyl acetate phase from the barks methanolic extract. The NMR 1H spectrum of these extracts and phases showed signs characteristic of terpenes (possibly steroids), aromatic compounds (likely flavonoids and chalcones) and aldehydes groups were observed, but were not possible to isolate the compounds to realize the structural identification. The barks, leaves and branches methanolic extracts, as well as the ethyl acetate and butanolic phases from the barks dichloromethane and methanolic extracts, showed a major antioxidant potencial against free radical DPPH. The extracts of 1 DCM Flower and 2 MeOH Bark showed high cytotoxic potential against Brine shrimp Lethality and on cells L929. All extracts showed low activity against Aeromonas hydrophila. However, when analyzed for antimicrobial activity against other microorganisms (Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa), there were observed the activity for the extracts: 1 DCM Branches (1000 μg/mL), 1 MeOH Leaves (1000 e 500 μg/mL) and 1 MeOH Flowers (1000 μg/mL) against S. aureus, 1 MeOH Leaves (1000 μg/mL) against all three microorganisms assayes and 1 DCM Flowers (1000 μg/mL) against S. aureus and E. coli. Of all phases tested, only phase 2 CaM 3.1 (1000 μg/mL) showed antimicrobial activity against S. aureus. The results of biological activities showed that many of the phases whose demonstrated biological activities came from inactive or with low activity crude extracts, which indicated the importance of fractionating biogically active extract as well as those chemically intere / Neste trabalho foi realizado o estudo fitoquímico e avaliações dos extratos e fases de Andira retusa (Fabaceae) quanto às atividades: antioxidante, citotóxica e antimicrobiana. Este é o primeiro estudo químico e biológico com esta espécie. Foram realizadas duas coletas de material vegetal, e extratos obtidos dos mesmos foram analisados por CCD. Do fracionamento cromatográfico da fase diclorometânica do extrato metanólico das cascas foi possível isolar o lupeol e a mistura de -sitosterol e estigmasterol. Foram também realizados os fracionamentos: do extrato diclorometânico das flores e das fases diclorometânica e acetato de etila obtida do extrato diclorometânico das cascas e da fase acetato de etila obtida extrato metanólico das cascas. Os espectros de RMN de 1H dos extratos e fases mostraram sinais característicos de terpenos (possivelmente esteroides), compostos aromáticos (possivelmente flavonoides e chalconas) e grupos aldeídos, mas não foi possível isolar as substâncias para realizar a identificação estrutural. Os extratos metanólicos das cascas, das folhas e dos galhos, assim como as fases de polaridade intermediária e mais polares dos extratos diclorometânico e metanólicos das cascas, apresentaram um maior potencial antioxidante frente ao radical livre DPPH. Dos extratos e fases testados para atividade citotóxica frente à Artemia salina e sobre as células L929, os que tiveram resultados significativos foram os extratos diclorometânico das flores da 1ª coleta e metanólico das cascas da 2ª coleta. Todos os extratos apresentaram baixa atividade contra Aeromonas hydrophila. No entanto, frente a outros micro-organismos (Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Pseudomonas aeruginosa) foram ativos os extratos: 1 Galho DCM (1000 μg/mL), 1 Folha MeOH (1000 e 500 μg/mL) e 1 Flor MeOH (1000 μg/mL) contra S. aureus, 1 Folha MeOH (1000 μg/mL) contra os três micro-organismos e 1 Flor DCM (1000 μg/mL) contra S. aureus e E. coli. Das fases testadas, somente a fase 2 CaM 3.1 (1000 μg/mL) apresentou atividade sobre S. aureus. Os resultados das atividades biológicas mostraram que várias das fases que apresentaram atividades provinham de extratos brutos inativos ou com baixa atividade, o que indica a importância do fracionamento de extratos biologicamente ativos e daqueles quimicamente interessantes.

Orientador: Alba Regina Monteiro Souza Brito / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T13:29:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbastefano_Victor_D.pdf: 8030940 bytes, checksum: fafb57fc17a39a72e222df9d06055b31 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O gênero Vernonia (Asteraceae) compreende cerca de 1000 espécies, figurando como o gênero mais representativo da sua família. Do ponto de vista sistemático, Vernonia é um dos gêneros mais complexos da família Asteraceae, principalmente pela extrema diversidade de formas biológicas que exibe, desde pequenas ervas até grandes árvores. O gênero possui um grande potencial farmacológico e é sempre mencionado em trabalhos etnofarmacológicos. Só no banco de dados Pubmed o termo ¿Vernonia¿ foi citado 126 vezes até Dezembro de 2006. No presente trabalho, a atividade antiulcerogênica de duas espécies do gênero Vernonia (Vernonia polyanthes Less. e Vernonia ferruginea Less.) foi investigada. Ambas as espécies estão presentes no cerrado, embora possuam ampla distribuição pelo território brasileiro, e são empregadas popularmente para o tratamento de bronquite, tosse, asma, cálculo renal, etc. Inicialmente foram realizados ensaios fitoquímicos e farmacológicos nos extratos brutos, clorofórmico e metanólico, de cada espécie. Foi identificada a presença de flavonóides e terpenóides em ambas as espécies, além da presença de atividade antiulcerogênica em todos os extratos brutos avaliados. Investigamos a seguir alguns dos possíveis mecanismos de ação dos extratos mais eficazes de cada espécie, do extrato metanólico da V. ferruginea (EMVF), rico em flavonóides e do extrato clorofórmico da V. polyanthes (ECVP), rico em terpenóides. Concluímos que eles estão relacionados a um aumento na produção de muco aderido à mucosa gástrica e dependem em parte da presença de óxido nítrico (NO) e radicais sulfidríla (SHs). O extrato ECVP foi então fracionado em fração clorofórmica (FCVP) e metanólica (FMVP) e o extrato EMVF foi particionado em fração acetato (FAVF) para avaliação farmacológica em modelos de úlcera crônica e aguda induzida. A fração FMVP, a mais eficaz dentre as duas espécies estudadas, foi então submetida a ensaios fitoquímicos objetivando a identificação da sua substância majoritária. O lupeol, triterpeno pentacíclico da família dos lupanos, foi identificado como o princípio ativo da espécie V. polyanthes e novos ensaios farmacológicos foram então realizados para elucidação dos seus mecanismos de ação. Foi identificado um aumento na produção de muco em animais pré-tratados com o lupeol, relacionado à presença de NO. Observou-se também uma boa atividade antiinflamatória na mucosa gástrica, através da diminuição da infiltração de neutrófilos, relacionada a uma diminuição na produção de PGE2. O lupeol, na dose investigada, não promoveu aumento significativo no pH do suco gástrico, o que descarta uma possível atividade anti-secretória. Por fim, nos estudos crônicos de indução de úlcera, o lupeol não apresentou toxicidade in vivo e demonstrou possuir uma grande atividade cicatrizante das lesões gástricas, provavelmente não relacionada à presença da Heat Shock Protein 70 (HSP70) e proliferação celular (PCNA) na borda da lesão. No presente trabalho, através do fracionamento biomonitorado das espécies V. polyanthes e V. ferruginea, identificamos a substância antiulcerogênica lupeol. A sua alta atividade gastroprotetora aliada à sua baixa toxicidade in vivo fazem do lupeol um fármaco potencial para o tratamento de úlceras gástricas / Abstract: The genus Vernonia (Asteraceae), which includes about 1.000 species, figures as the most representative from its family. From a systematic point of view, Vernonia is one of the most complex genus of its family, mainly because of its diverse biological forms, from small herbs through big trees. This genus possesses a great pharmacological potential and is always mentioned by ethnopharmacological works. Evidence for the interest in this genus is the number of citations in the database Pubmed. This exceeds 126 for the keyword ¿Vernonia¿, as of December, 2006. In the present work, the antiulcerogenic effect of two species from genus Vernonia (Vernonia polyanthes Less. and Vernonia ferruginea Less.) was evaluated. Both species are found predominately in Brazilian savannah, although they are widespread over Brazilian territory. They are used in traditional medicine for the treatment of bronchitis, cough, asthma and renal calculus. Initially, phytochemical and pharmacological assays were done with the crude methanolic and chloroformic extracts from each species. Flavonoids and terpenoids were identified in both species, and all crude extracts presented an antiulcerogenic effect. Soon afterward we evaluated some of the action mechanisms from the most effective crude extracts, the methanolic extract from V. ferruginea (EMVF), a flavonoid rich extract, and the chloroformic extract from V. polyanthes (ECVP), a terpenoid rich extract. They both presented an increase in gastric mucus content, and depended in part of the nitric oxide (NO) and sulfhydryls (SHs) presence. ECVP was then fractionated in a chloroformic (FCVP) and methanolic fraction (FMVP), while EMVF was partitioned in an acetate fraction (FAVF) for pharmacological approaches in chronic and acute models. FMVP, the most effective fraction, had its majority compound identified. Lupeol, a lupane pentacyclic triterpene, was identified as the active compound from V. polyanthes, and new assays were done to evaluate its action mechanisms. Lupeol increased gastric mucus content in rats, probably mediated by NO presence. It also presented anti-inflammatory properties in gastric mucosa, reducing PGE2 production and neutrophil infiltration. On its effective dose, it didn¿t decreased the gastric acid output. On the other hand, Lupeol showed on a chronic model of ulcer induction a great healing effect with no toxicity in vivo, probably not related to the presence of Heat Shock Protein 70 (HSP70) and cellular proliferation (PCNA) on the ulcer border. In the present work, in a biomonitored fractionation process of the species V. polyanthes and V. ferruginea, we identified the antiulcerogenic compound lupeol. Its high gastroprotective effect allied to its low toxicity in vivo, turns it a potential drug for treating gastric ulcers / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

Infectious diseases are a serious concern worldwide especially in immune-compromised patients. Some of these diseases are considered to be contagious and are spread via airborne transmission, while others are not contagious, i.e. non-communicable diseases. The problem is compounded by the emergence of pathogens resistant to currently used antimicrobial drugs. A wide range of microbes including bacteria, fungi, parasites, viruses and protozoans are implicated as causative agents of various diseases. Many patients without ready access to Western medical facilities rely on medicinal plants for the cure of various ailments including infectious diseases. Two plant species used in South African traditional medicine for treating infectious diseases, namely Calodendrum capense Thunb. (Rutaceae) and Lydenburgia cassinoides N. Robson (syn. Catha transvaalensis, Celastraceae) were screened for antimicrobial activities against a range of fungi, bacteria and mycobacteria. The test organisms included Candida albicans, Cryptococcus neoformans, Aspergillus fumigatus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Enterococcus faecalis, Mycobacterium smegmatis and M. bovis BCG. The L. cassinoides acetone extract generally had good activity, with MIC values ranging from 0.04 to 0.15 mg/ml while the C. capense extract MIC values ranged from 0.31 to 0.62 mg/ml against the fungi. The hexane extract of L. cassinoides had good activity (MIC = 0.04 mg/ml) against M. smegmatis and the methanol extract had MIC = 0.16 mg/ml against M. bovis BCG. The two plant species had reasonable antibacterial activity against S. aureus and P. aeruginosa, with MIC values ranging from 0.16 to 0.32 mg/ml. Antibacterial activity against Escherichia coli and Enterococcus faecalis resulted in MIC = 0.63 mg/ml for both plants. However in the bioautography assay, the hexane extracts of C. capense and L. cassinoides had good activity against S. aureus, showing active zones of bacterial growth inhibition. The aim of this study was to isolate and characterize the active compounds, with emphasis on antifungal activity, from Calodendrum capense and Lydenburgia cassinoides that may be useful in treating opportunistic infections in immunocompromised patients. Bioassay-guided evaluation of the antimicrobial active components of both hexane fractions using C. neoformans and C. albicans as test organisms led to the isolation and characterization of lupeol from C. capense and ß-amyrin from L. cassinoides. The MIC values of lupeol and ß-amyrin ranged from 1.5 to 6.2 µg/ml against all the tested organisms. Both compounds were also tested against a resistant strain of Candida albicans which resulted in MICs of 3.2 and 6.2 µg/ml respectively. Crude extracts and compounds were also tested for cytotoxicity against human liver (C3A) cells. The crude plant extracts had a low cytotoxicity with average LC50 values of 205.8 ± 8.38 µg/ml for L. cassinoides and 83.07 ± 44.66 µg/ml for C. capense. LC50 values for the isolated compounds were greater than 200 µg/ml, the highest concentration tested. Selectivity index (SI) values were calculated using the formula SI = LC50/MIC. The SI values of the crude extracts of the two plant species ranged between 0.18 and 0.91, showing that these extracts were relatively toxic compared to the antimicrobial activity as the SI values were less than 1. However, the compounds ß-amyrin and lupeol had good activity and low toxicity with SI values greater than 10. In conclusion both plant species showed broad-based antimicrobial activity against the standard ATCC strains of bacterial and laboratory isolates of fungal pathogens. Purified compounds with very good antifungal activity and negligible detectable cytotoxicity, namely lupeol from C. capense and ß-amyrin from L. cassinoides (both pentacyclic triterpenoids) were isolated. This is apparently the first report of these two compounds from these two plant species. In our research group, lupeol has been isolated from various other plant species and it is known to have antimicrobial and anti-inflammatory activities. The second compound, ß-amyrin, reportedly has anti-inflammatory, antitumor, antibacterial, gastroprotective and hepatoprotective effects. The findings from this study show that the two isolated compounds were highly active against fungal and bacterial pathogens, with the lowest MIC value of 0.015 mg/ml. Both compounds showed much better selectivity index values with regard to antifungal activity compared to those of the crude extracts. The compounds also had good activity against the two Mycobacterium strains tested, indicating potential application in antimycobacterial therapy. The results may validate to an extent the use of these two plants as anti-infectious agents in traditional medicine. The compounds have potential for development into therapeutic agents, but various factors will need to be investigated further, including in vivo efficacy and safety, as well as other aspects such as mode of administration. / Dissertation (MSc)--University of Pretoria, 2012. / Paraclinical Sciences / unrestricted

Made available in DSpace on 2014-07-29T16:11:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Ezequiane M da S Oliveira.pdf: 985185 bytes, checksum: 5b1ec89356e89038a682b7f2de4400dc (MD5) Previous issue date: 2011-04-18 / Vernonanthura ferruginea (Less.) H. Rob. (Asteraceae), a typical plant of the Brazilian savannah, popularly known as assa-peixe, presented analgesic, antiedematogenic, antioxidant and antiulcer activities in scientific studies. But in literature there are no works related to the production of dried extracts of this plant species. In this work, standardized spray-dried extracts of V. ferruginea were obtained. The work started with the obtainment and characterization powder of the leaves of the V. ferruginea. A hydroalcoholic extract was obtained by percolation using as solvent ethanol 95 % (v/v). The drying experiments followed a 23 + 2 factorial design. The influence of several in-process parameters e. g. extract feed rate, drying air inlet temperature and drying adjuvant ratio, on the dried extracts properties were investigated. The properties investigated were process yield, residual moisture, water activity, total triterpenes content and lupeol content. The lupeol, triterpene related to several pharmacological activities (anti-inflammatory, anticancer, antiulcer, etc), was first time isolated in this species and was used as chemical marker in High Performance Liquid Chromatography (HPLC) quantification assays in all steps of this work. In this way an analytical methodology was validated following Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA Brazilian National Health Surveillance Agency) guidelines. This methodology proved to be selective, linear, sensible, precise, accurate and robust. On the herbal raw material characterization, preliminary phytochemical screening was performed, which confirmed the presence of tannins, flavonoids, triterpenes, saponins, resins and mucilage. Was also observed a mean powder size of 398.97 ± 6.91 μm, as well as moisture, total triterpenes and lupeol contents of 8.25 ± 0.57%, 2.49 ± 0.16% and 0.17 ± 0.01%, respectively. The concentrated hydroalcoholic extract presented density of 0.8364 ± 0.0015 g/mL, solids content of 6.70 ± 0.19%, pH 5.81 ± 0.05, alcoholic content of 87.08 ± 0.80% and a viscosity of 4.93 ± 0.0416 mPas. The levels of total triterpenes and lupeol contents were 22.57 ± 0.94 and 4.31 ± 0.01%, respectively. Results showed drying yields ranging from 10.47 to 30.82%. Also, all dried products showed moisture contents and water activities below 5% and 0.5, respectively. Analysis of variance (ANOVAs) proved that all factors and some of their interactions significantly affected the levels of total triterpenes and lupeol contents. Moreover, the selected condition for obtaining dry extracts of V. ferruginea with adequate physicochemical properties is the one performed with the higher colloidal silicon dioxide ratio (20%), the lower extract feed rate (4mL/min) and the lower drying air inlet temperature (80°C), in which it was obtained levels of total triterpenes and lupeol contents of 7.65 ± 0.27% and 2.47 ± 0.04%, respectively. The dry extract obtained in this condition show high content of spherical particles and its antiulcer activitie in model of ulcer induced by indomethacin was proved. Comparison of powder, hydroalcoholic and dry extract chromatographic (TLC) show that the hydroalcoholic extraction was selective for the extraction of lupeol against other major terpenes and the drying process did not cause changes in the chemical profile of the extract with respect to these substances. Thus, the spray drying can be an attractive e and promising alternative for the development of V. ferruginea phytomedicines. / Vernonanthura ferruginea (Less.) H. Rob. (Asteraceae), planta típica do cerrado brasileiro, conhecida popularmente como assa-peixe, demonstrou atividade analgésica, antiedematogênica, antioxidante e antiulcerogênica em estudos científicos. Porém, na literatura consultada não existem trabalhos relacionados à produção de extratos secos desta espécie vegetal. A obtenção de extratos secos padronizados de V. ferruginea, por meio da técnica de spray drying iniciou-se pela obtenção e caracterização do material de partida (pó das folhas da planta) e a partir deste, obteve-se o extrato hidroalcoólico pelo método de percolação usando como líquido extrator etanol a 95% (v/v). Os experimentos de secagem foram conduzidos seguindo um planejamento fatorial do tipo 23 + 2 a fim de investigar as influências de alguns parâmetros envolvidos no processo, e. g. fluxo de alimentação de extrato, temperatura de entrada do ar de secagem e proporção de adjuvante de secagem nas propriedades dos extratos secos obtidos, tais como rendimento do processo, umidade residual, atividade de água, teor de triterpenos totais e teor de lupeol. O lupeol, triterpeno relacionado à diversas atividades farmacológicas (antiinflamatória, antitumoral, antiulcerogênica, etc), foi isolado pela primeira vez nesta espécie e selecionado como marcador químico de todas as etapas do processo. Para tanto, foi validado um método analítico por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) seguindo os parâmetros e critérios de aceitação propostos pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), o qual provou ser seletivo, linear, sensível, preciso, exato e robusto. Na caracterização do pó das folhas, foi realizada prospecção fitoquímica preliminar onde foi constatada a presença de taninos, flavonóides, triterpenos, saponinas, resinas e mucilagens. Foram verificados teores de voláteis, triterpenos totais e lupeol que apresentaram valores de 8,25 ± 0,57%, 2,49 ± 0,16% e 0,17 ± 0,01%, respectivamente, além de tamanho médio de partículas de 398,97 ± 6,91 μm. O extrato hidroalcoólico apresentou densidade 0,8364 ± 0,0015 g/mL, resíduo seco de 6,70 ± 0,19%, pH 5,81 ± 0,05, teor alcoólico de 87,08 ± 0,80% e viscosidade de 4,93 ± 0,0416 mPas. Ainda foram obtidos teores de triterpenos totais e lupeol de 22,57 ± 0,94% e 4,31 ± 0,01%, respectivamente. Os rendimentos de secagem variaram de 10,47 a 30,82%, sendo que em todos os produtos secos, foram observados teores de voláteis e atividade de água abaixo de 5% e 0,5, respectivamente. Análises de Variância (ANOVA) demonstraram que todos os fatores e algumas de suas interações afetaram significativamente o teor de triterpenos totais e o teor de lupeol no pó, sendo que a condição selecionada para ser empregada na obtenção de extratos secos padronizados de assa-peixe com propriedades físico-químicas adequadas foi aquela realizada com maior proporção de dióxido de silício coloidal (20%), menor vazão de extrato de alimentação (4mL/min) e menor temperatura do ar de secagem (80°C), na qual obteve-se teores de triterpenos totais e lupeol de 7,65 ± 0,27% e 2,47 ± 0,04%, respectivamente. O extrato seco obtido nestas condições apresentou alta proporção de partículas esféricas e a sua atividade antiulcerogênica no modelo de úlceras induzidas por indometacina foi comprovada. A comparação do perfil cromatográf ico (CCD) do pó, do extrato hidroalcoólico e do extrato seco demonstrou que a extração hidroalcoólica foi seletiva para a extração de lupeol em relação a outros terpenos majoritários e o processo de secagem não ocasionou alterações no perfil químico do extrato em relação a estas substâncias. Assim, a técnica de spray drying pode ser uma alternativa atrativa e promissora para o desenvolvimento de fitoterápicos de V. ferruginea.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O triterpeno lupeol e o tanino hidrolisÃvel dilactona do Ãcido valonÃico (DAV), componentes majoritÃrios de Cenostigma macrophyllum Tul. (Leguminoseae), foram avaliados no modelo experimental de lesÃo gÃstrica induzida por etanol e em modelos comportamentais. O lupeol (3, 10 e 30mg/kg, v.o.) e a DAV (3, 10 e 30mg/kg, i.p.) atenuaram significativamente (p<0,05) as lesÃes gÃstricas induzidas por etanol. No estudo mecanÃstico, o lupeol (30mg/kg) e a DAV (10mg/kg) mostraram aÃÃo antioxidante, previnindo a depleÃÃo de grupos sulfidrilas nÃo protÃicos e a participaÃÃo do Ãxido nÃtrico, de prostaglandinas, de canais de potÃssio ATP-dependentes e canais de cÃlcio. Foi observada ainda a participaÃÃo de receptores alfa-adrenÃrgicos, mas nÃo de receptores opiÃides, no mecanismo gastroprotetor das substÃncias. Tanto o lupeol (30 mg/kg) quanto a DAV (10mg/kg) reduziram a acidez gÃstrica total sem alterar o volume secretÃrio gÃstrico no modelo de ligadura do piloro. Na avaliaÃÃo sobre a motilidade intestinal normal, o tratamento com lupeol (3, 10 e 30mg/kg) nÃo alterou o percentual de trÃnsito em relaÃÃo ao controle, contudo a DAV (3, 10 e 30mg/kg) reduziu de forma significativa (p<0,05) o percentual de trÃnsito, por um mecanismo que nÃo envolve receptores opiÃides ou adrenÃrgicos. DAV (10 mg/kg) tambÃm foi capaz de inibir significativamente (p<0,05) o trÃnsito estimulado por Ãleo de rÃcino. Nos modelos comportamentais, o lupeol (3, 10 e 30mg/kg, v.o.) nÃo produziu alteraÃÃo na atividade locomotora dos animais no teste da movimentaÃÃo espontÃnea, entretanto o tratamento com DAV (3, 10 e 30mg/kg, i.p.) produziu uma diminuiÃÃo significativa (p<0,05) da atividade locomotora no mesmo teste, sem alterar a coordenaÃÃo motora dos animais no teste do rota rod. O tratamento com DAV (3,10 e 30mg/kg) reduziu a latÃncia e aumentou a duraÃÃo do sono induzido por pentobarbital sÃdico, assim como aumentou o tempo de imobilidade no teste da suspensÃo da cauda. A administraÃÃo de DAV nas doses de 3, 10 e 30mg/kg induziu catalepsia nos animais e a dose de 10mg/kg foi capaz de inibir a hiperlocomoÃÃo induzida por anfetamina (5 mg/kg). Estes dados sugerem que tanto o lupeol quanto a DAV possuem um potencial efeito gastroprotetor possivelmente relacionado a um mecanismo antioxidante, ao aumento de grupos NP-SH, com participaÃÃo do NO, das PGs, dos canais de K+ATP e do cÃlcio. A DAV demonstrou alteraÃÃes comportamentais que sugerem um efeito depressor do Sistema Nervoso Central com possÃvel envolvimento da dopamina. / The Lupeol triterpene and valoneic acid dilactone (VAD), two major chemical components isolated from Cenostigma macrophyllum Tul. (Leguminoseae) were evaluated in the experimental model gastric lesion induced by ethanol and in animal models of behavioral. Both lupeol (3, 10 and 30 mg/kg, p.o.), and VAD (3, 10 and 30 mg/kg, i.p.) afforded significant gastroprotection (p<0,05) against absolute ethanol-induced gastric lesions. In the mechanistic studies, lupeol (30mg/kg) and VAD (10mg/kg) demonstrated an antioxidant action by preventing the ethanol-evoked depletion of non-protein sulfhydryls (NP-SHs), the involvement of nitric oxide (NO), prostaglandins (PGs), and the ATP-dependent potassium and calcium channels. Also observed were the participation of &#61537;2-adrenoceptors but not the opioid receptors in the gastroprotective effect of these substances. Lupeol (30 mg/kg) as well as DAV (10mg/kg) effectively reduced the total acidity (p<0,05) in the stomach without altering the gastric secretory volume in pylorus-ligatet rat. While normal intestinal transit was unalttered by lupeol (3, 10 e 30 mg/kg). VAD (3, 10 e 30 mg/kg) significantly (p<0,05) reduced by a mechanism that do not involve either opioid or adrenergic receptors. In addition, VAD (10 mg/kg) was also able to inhibit significantly (p<0, 05) the intestinal transit promoted by castor oil in mice. In open field test, lupeol (3, 10 e 30mg/kg) failed to demonstrate no significant change in locomotor activity of animals. However VAD (3, 10 e 30mg/kg) showed significant diminution (p<0,05) of locomotor activity in this test, but did not affect the motor coordination in rota-rod test. Mice treated with VAD (3,10 and 30mg/kg) demonstrated reduced latency and increase duration of sleeping time induced by pentobarbital sodium and showed enhanced immobility time in tail-suspension test. VAD at the doses 3, 10 and 30 mg/kg induced catalepsy in animals and at 10 mg/kg, it could effectively counteract the hypermotility induced by amphetamine (5mg/kg). These results suggest that both lupeol and VAD can affored gastroprotection against ethanol induced gastric injuri primarily through anantioxidant mechanism by restoring glutathione (NS-PH). The study futher indicate the possible involviment of NO, PGs, KATP channel activationaswell as membrane calcium. Besides the gastroprotection, DAV evidenced depressant effects in behavioral tests, possibly involving monoaminergic or adenosinergic systems which need to be clarifield in a future study.

Orientador: Cláudia Helena Pellizzon / Resumo: A dificuldade de cicatrização de feridas é uma das principais complicações decorrentes do Diabetes mellitus (DM), que torna o processo cicatricial mais lento e o tratamento mais dispendioso. O presente estudo teve como objetivo investigar o efeito e os mecanismos do lupeol envolvidos no processo de cicatrização de feridas cutâneas experimentais in vitro e em ratos normoglicêmicos (RN) e hiperglicêmicos (RH). Foi investigado o efeito do lupeol (0,1, 1, 10 e 20 μg/mL) em ensaios in vitro de cicatrização de feridas utilizando queratinócitos e fibroblastos de prepúcio neonatal humano. Para os estudos in vivo, ratos Wistar machos (n=8) foram randomicamente divididos nos seguintes grupos experimentais usando RN: creme base, colagenase 1.2 U/g, creme à base de lupeol 0,1%, 0,2% e 0,4% tratados durante 3, 7 e 14 dias. O estudo realizado em RH, os grupos foram divididos em: creme base, insulina 0.5 U/g e creme à base de lupeol 0.2% (menor dose efetiva em RN) em RH tratados durante 14 dias. A indução experimental de feridas cutâneas foi realizada na região dorsal dos ratos com o auxílio de um punch de 2 cm de diâmetro. Foram investigados parâmetros macroscópicos, histológicos, imunohistoquímicos, imunoenzimáticos e moleculares. Os resultados in vitro mostraram que, baixas concentrações do lupeol foi capaz de estimular a migração e proliferação celular de queratinócitos, efeito contrátil em fibroblastos dérmicos embebidos em um solução gel de colágeno, possivelmente através das vias PI3... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The difficulty of wound healing is one of the main complications due to Diabetes mellitus (DM), which makes the healing process slower and the treatment more expensive. The present study aimed to investigate the effect of lupeol and mechanisms involved in the healing process of experimental skin wounds in vitro as well as in normoglycemic (NR) and hyperglycemic rats (HR). The effect of lupeol (0.1, 1, 10 and 20 μg/mL) on in vitro wound healing assays using keratinocytes and human neonatal foreskin fibroblasts was investigated. For in vivo studies, male Wistar rats (n=8) were randomly divided into the following experimental groups using NR: lanette, collagenase 1.2 U/g and lupeol 0.1%, 0.2% or 0.4% treated for 3, 7 and 14 days. In the study performed in HR, the groups were divided into: lanette, insulin 0.5 U/g and lupeol 0.2% cream (lowest effective dose in NR) in HR treated for 14 days. Experimental induction of cutaneous wounds was performed on dorsal region of the rats using a punch 2 cm in diameter. Macroscopic, histological, immunohistochemical, immunoenzymatic and molecular parameters were investigated. The in vitro results showed that low concentrations of lupeol were able to stimulate cell migration and proliferation of keratinocytes, a contractile effect on dermal fibroblasts embedded in a collagen gel solution, possibly through PI3k/Akt, and MAPK/p38 signaling pathways involved in cell proliferation/migration, angiogenesis and tissue repair. Our in vivo results show... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Le médulloblastome, un type hautement agressif de tumeur cérébrale pédiatrique, est l'un des cancers dont le pronostic est le plus sombre dû à la difficulté de s'y attaquer directement et efficacement. L'avenir de la recherche en oncologie repose sur notre capacité à mieux comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans la progression d'un néoplasme afin d'identifier les joueurs clés impliqués dans le phénotype invasif tumoral ainsi que de nouvelles cibles nous permettant de tirer profit de ces failles. L'une de celles-ci est la métalloprotéase MMP-9, qui est surexprimée de manière constitutive dans la plupart des cas de cancers et qui contribue fortement au phénomène d'angiogénèse ainsi qu'à la migration invasive des cellules tumorales. Une des voies de signalisation régulant l'expression de la MMP-9 passe par le facteur nucléaire NF-kB, qui est aussi intimement liée à la régulation de COX-2, un médiateur important de l'inflammation dans le microenvironnement tumoral. Sachant que le ciblage pharmacologique de chacune de ces fonctions contribue à la régression tumorale, il apparait pertinent d'évaluer le caractère thérapeutique in vitro de deux agents pharmacologiques, le propranolol ainsi que le lupeol, dont les potentiels anti-tumoraux et anti-inflammatoires respectifs ont été rapportés. Les mécanismes moléculaires à la base de leur activité demeurent cependant peu documentés. Nous avons donc émis l'hypothèse que, premièrement, le propranolol puisse inhiber la sécrétion de MMP-9 indispensable à la cancérogénèse en bloquant la voie de signalisation NF-kB et que, dans un deuxième temps, le lupeol modulerait négativement l'inflammation au site tumoral en bloquant la synthèse de COX-2 possiblement via la voie NF-kB. Pour ce faire, nous stimulerons in vitro la voie de signalisation NF-kB à l'aide d'un agent pro-carcinogène, le PMA, dans un modèle cellulaire tumoral de type DAOY. Les phénotypes invasifs et inflammatoires résultants seront par la suite évalués en réponse aux traitements pharmacologiques. Nos résultats démontrent que le propranolol inhibe l'activation de la voie NF-kB induite par un agent carcinogène de manière dépendante de la dose, diminuant conséquemment la sécrétion de MMP-9. Le mécanisme de notre agent affecte aussi deux autres voies de signalisation cruciales à la cancérogénèse, soit la voie des MAPK et de PI3K/AKT, sans toutefois induire l'apoptose des cellules traitées. Notre seconde hypothèse s'est cependant avérée inexacte puisque, bien que le lupeol module effectivement la voie NF-kB et l'expression de COX-2, elle le fait à la hausse en synergie avec notre agent carcinogène, le PMA. Ces recherches nous ont par contre permis de comprendre une nouvelle modulation du lupeol dans notre modèle néoplasique et d'analyser l'axe de signalisation MT1-MMP, dont la contribution était suspectée, à l'inflammation. De plus, nous avons associé une autre partie du mécanisme moléculaire du lupeol via l'expression de la protéine chaperonne HuR indispensable à la stabilisation du transcrit primaire de MMP-9. En conclusion, nous avons démontré un nouvel axe signalétique par lequel ces agents pharmacologiques affectent le développement tumoral. Ces données dénotent l'importance de cibler la voie NF-kB afin d'atténuer à plusieurs niveaux le phénotype tumoral et proposent l'implication de cibles thérapeutiques originales telles que les récepteurs β-adrénergiques dans la cancérogénèse. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Médulloblastome, MMP-9, NF-kB, propranolol, récepteurs β-adrénergiques, COX-2, inflammation, lupeol