As cumarinas são estruturas interessantes aos olhos da química medicinal, apresentando diversas atividades biológicas sobre os mais variados alvos. Neste trabalho, em um primeiro momento, realizamos a extração com CO2 em meio supercrítico das cumarinas de Pterocaulon balansae, planta nativa do Rio Grande do Sul que apresenta em sua composição grandes quantidades destes compostos. A extração com CO2 supercrítico apresentou rendimentos satisfatórios em massa de sete cumarinas previamente descritas para estas espécies. Dentre estes se destacam os compostos majoritários 7-(2,3-epoxi-3-metil-3-butiloxi)-6-metoxicumarina e 5,6-dimetoxi-7-(2’,3’-epoxi-3-metilbutiloxi) cumarina. Realizamos também a síntese de 4-metilcumarinas através de reação de Pechmann, obtendo o composto LaSOM 77 (7-hidroxi-4-matilcumarina) com excelentes rendimentos, onde realizamos uma diversificação estrutural através da adição de um linker e posteriormente a síntese de triazóis através de “Click Chemistry”. Para tanto, utilizamos uma biblioteca de 35 alcinos disponíveis comercialmente e outros 3 sintetizados em nosso laboratório. Sendo assim, obtivemos uma biblioteca de 38 híbridos cumarina-triazol que apresentaram excelentes rendimentos, em tempos reacionais que variaram entre 20 e 50 minutos de reação sob irradiação de microondas. Os testes biológicos preliminares frente a linhagens cancerígenas indicaram que os compostos sintetizados apresentam potencial utilização como anticancerígenos, sendo ativos frente a linhagens celulares de câncer de pulmão, fígado e mama, apresentando baixa toxicidade em células sadias. A partir das investigações teóricas e experimentais relacionadas à este trabalho foi produzido um artigo de revisão, intitulado “New insights into the chemistry and antioxidante activity of coumarins” está aceito pelo periódico Current Topics in Medicinal Chemistry. / Coumarins are interesting structures for the medicinal chemistry, because present several biological activities. At first, we performed the supercritical CO2 extraction from Pterocaulon balansae, a plant native from Rio Grande do Sul, which has in its composition large amounts of these compounds. The extraction with supercritical CO2 showed satisfactory yields of seven coumarins previously described for this species. Among these compounds the coumarins 7-(2,3-epoxy-3-methyl-3-butyloxy)-6-methoxycoumarin e 5,6-dimethoxy-7-(2’,3’-epoxy-3-methylbutyloxy) coumarin are the majority compunds. We also performed the synthesis of 4-methylcoumarins using Pechmann reaction, obtaining the compound LaSOM 77 (7-hydroxy-4-methyl-coumarin) in excellent yield and perfomed the structural diversification trougth the addition of a linker and subsequentely synthesis of 1,2,3-triazoles by Click Chemistry. Therefore, was used a colection of 35 commercialy available alkynes and other 3 synthesized in our laboratory to obtain a colection of 38 coumarin-triazole hybrids in excellent yields and time of reaction ranging betwenn 20 and 50 minutes under microwave radiation. Preliminary biological tests against cancerous strains indicated that the synthesized compounds have potential use as anticancer agents against cell lines of lung, liver and breast cancer. From the theorical and experimental data from this work, one review paper was produced: The article is intitled “New insights into the chemistry and antioxidante activity of coumarins” is accepted to the journal "Current Topics in Medicinal Chemistry".

As cumarinas são estruturas interessantes aos olhos da química medicinal, apresentando diversas atividades biológicas sobre os mais variados alvos. Neste trabalho, em um primeiro momento, realizamos a extração com CO2 em meio supercrítico das cumarinas de Pterocaulon balansae, planta nativa do Rio Grande do Sul que apresenta em sua composição grandes quantidades destes compostos. A extração com CO2 supercrítico apresentou rendimentos satisfatórios em massa de sete cumarinas previamente descritas para estas espécies. Dentre estes se destacam os compostos majoritários 7-(2,3-epoxi-3-metil-3-butiloxi)-6-metoxicumarina e 5,6-dimetoxi-7-(2’,3’-epoxi-3-metilbutiloxi) cumarina. Realizamos também a síntese de 4-metilcumarinas através de reação de Pechmann, obtendo o composto LaSOM 77 (7-hidroxi-4-matilcumarina) com excelentes rendimentos, onde realizamos uma diversificação estrutural através da adição de um linker e posteriormente a síntese de triazóis através de “Click Chemistry”. Para tanto, utilizamos uma biblioteca de 35 alcinos disponíveis comercialmente e outros 3 sintetizados em nosso laboratório. Sendo assim, obtivemos uma biblioteca de 38 híbridos cumarina-triazol que apresentaram excelentes rendimentos, em tempos reacionais que variaram entre 20 e 50 minutos de reação sob irradiação de microondas. Os testes biológicos preliminares frente a linhagens cancerígenas indicaram que os compostos sintetizados apresentam potencial utilização como anticancerígenos, sendo ativos frente a linhagens celulares de câncer de pulmão, fígado e mama, apresentando baixa toxicidade em células sadias. A partir das investigações teóricas e experimentais relacionadas à este trabalho foi produzido um artigo de revisão, intitulado “New insights into the chemistry and antioxidante activity of coumarins” está aceito pelo periódico Current Topics in Medicinal Chemistry. / Coumarins are interesting structures for the medicinal chemistry, because present several biological activities. At first, we performed the supercritical CO2 extraction from Pterocaulon balansae, a plant native from Rio Grande do Sul, which has in its composition large amounts of these compounds. The extraction with supercritical CO2 showed satisfactory yields of seven coumarins previously described for this species. Among these compounds the coumarins 7-(2,3-epoxy-3-methyl-3-butyloxy)-6-methoxycoumarin e 5,6-dimethoxy-7-(2’,3’-epoxy-3-methylbutyloxy) coumarin are the majority compunds. We also performed the synthesis of 4-methylcoumarins using Pechmann reaction, obtaining the compound LaSOM 77 (7-hydroxy-4-methyl-coumarin) in excellent yield and perfomed the structural diversification trougth the addition of a linker and subsequentely synthesis of 1,2,3-triazoles by Click Chemistry. Therefore, was used a colection of 35 commercialy available alkynes and other 3 synthesized in our laboratory to obtain a colection of 38 coumarin-triazole hybrids in excellent yields and time of reaction ranging betwenn 20 and 50 minutes under microwave radiation. Preliminary biological tests against cancerous strains indicated that the synthesized compounds have potential use as anticancer agents against cell lines of lung, liver and breast cancer. From the theorical and experimental data from this work, one review paper was produced: The article is intitled “New insights into the chemistry and antioxidante activity of coumarins” is accepted to the journal "Current Topics in Medicinal Chemistry".

O tratamento da ceratite por Acanthamoeba é longo, inespecífico e de baixa adesão do paciente. Assim, a busca por novas estratégias de tratamento é necessária. Extratos não aquosos de algumas espécies de Pterocaulon exibem efeito antimicótico e antiparasitário, sendo esta atividade correntemente relacionada à presença de cumarinas. Neste contexto, o presente estudo teve por objetivo o desenvolvimento de nanoemulsões contendo extrato hexânico de Pterocaulon balansae Chodat (rico em cumarinas) visando à obtenção de um produto de uso ocular com atividade amebicida. Em uma primeira etapa, o extrato hexânico foi caracterizado por cromatografia líquida de alta eficiência com detector de arranjo de diodos, detectando-se a presença de quatro cumarinas majoritárias, entre elas, a 5-metoxi-6,7-metileno dioxicumarina (5MMDC), selecionada como marcador químico do extrato vegetal. O extrato foi na sequência incorporado em nanoemulsões constituídas de um núcleo de triglicerídeos de cadeia média estabilizado por lecitina de gema de ovo, preparadas por emulsificação espontânea. Tal procedimento conduziu à obtenção de nanoemulsões monodispersas com diâmetro médio de gotícula de aproximadamente 200-300 nm, independente da quantidade de extrato adicionado à formulação (1,0 a 5,0 mg/mL). A atividade amebicida das formulções contra Acanthamoeba castellanii foi dependente da dose e do tempo de incubação, sendo 24 horas e a concentração de 1,25 mg/mL de extrato considerada como ótima (~5% de viabilidade), com efeito similar ao controle clorexidina. Enfim, os estudos de citotoxicidade in vitro demonstraram que as células de epitélio de córnea humana (HCE) não foram afetadas com a incubação com as nanoemulsões através do ensaio de MTT. Esses resultados sugerem o potencial do extrato hexânico, rico em cumarinas de Pterocaulon balansae, associado a nanoemulsões como uma nova estratégia para o tratamento da ceratite ocular causada por Acanthamoeba. / Treatment for keratitis caused by Acanthamoeba is unspecific, long term and with low patient compliance, being the search of new treatment strategies a need. Non-aqueous extracts of some species of Pterocaulon exhibit antimycotic and anti-parasitic activity, usually attributed to the presence of coumarins. In this scenario, the aim of this work is the development of nanoemulsion to associate the coumarin-rich n-hexane extract of Pterocaulon balansae. Previously, the extract was prepared and characterized by high performance liquid chromatography with photodiode array detector. The presence of 4 major coumarins was detected, where 5-methoxy-6,7-methylene dioxycoumarin (5MMDC) was selected as chemical marker. This extract was associated to nanoemulsions composed of egg lecithin and medium chain triglycerides, prepared by spontaneous emulsification. The physicochemical characterization showed the formation of monodisperse nanoemulsions with 200-300 nm diameter, regardless the amount of extract incorporated (1.0-5.0 mg/mL). The amoebicidal activity of the formulations against Acanthamoeba castellanii was both dose-dependent and incubation time-dependent, being 24h of incubation and concentration of 1.25 mg/mL of the extract the optimal (~5% viability), with effect similar to chlorexidine control. Finally, in vitro cytotoxicity studies showed that human corneal epithelial cells were unaffected after incubation with nanoemulsions by MTT assay. These results suggest a potential of the coumarin-rich n-hexane extracts of Pterocaulon balansae associated to nanoemulsion as a new strategy for the treatment of ocular keratitis caused by Acanthamoeba.

O tratamento da ceratite por Acanthamoeba é longo, inespecífico e de baixa adesão do paciente. Assim, a busca por novas estratégias de tratamento é necessária. Extratos não aquosos de algumas espécies de Pterocaulon exibem efeito antimicótico e antiparasitário, sendo esta atividade correntemente relacionada à presença de cumarinas. Neste contexto, o presente estudo teve por objetivo o desenvolvimento de nanoemulsões contendo extrato hexânico de Pterocaulon balansae Chodat (rico em cumarinas) visando à obtenção de um produto de uso ocular com atividade amebicida. Em uma primeira etapa, o extrato hexânico foi caracterizado por cromatografia líquida de alta eficiência com detector de arranjo de diodos, detectando-se a presença de quatro cumarinas majoritárias, entre elas, a 5-metoxi-6,7-metileno dioxicumarina (5MMDC), selecionada como marcador químico do extrato vegetal. O extrato foi na sequência incorporado em nanoemulsões constituídas de um núcleo de triglicerídeos de cadeia média estabilizado por lecitina de gema de ovo, preparadas por emulsificação espontânea. Tal procedimento conduziu à obtenção de nanoemulsões monodispersas com diâmetro médio de gotícula de aproximadamente 200-300 nm, independente da quantidade de extrato adicionado à formulação (1,0 a 5,0 mg/mL). A atividade amebicida das formulções contra Acanthamoeba castellanii foi dependente da dose e do tempo de incubação, sendo 24 horas e a concentração de 1,25 mg/mL de extrato considerada como ótima (~5% de viabilidade), com efeito similar ao controle clorexidina. Enfim, os estudos de citotoxicidade in vitro demonstraram que as células de epitélio de córnea humana (HCE) não foram afetadas com a incubação com as nanoemulsões através do ensaio de MTT. Esses resultados sugerem o potencial do extrato hexânico, rico em cumarinas de Pterocaulon balansae, associado a nanoemulsões como uma nova estratégia para o tratamento da ceratite ocular causada por Acanthamoeba. / Treatment for keratitis caused by Acanthamoeba is unspecific, long term and with low patient compliance, being the search of new treatment strategies a need. Non-aqueous extracts of some species of Pterocaulon exhibit antimycotic and anti-parasitic activity, usually attributed to the presence of coumarins. In this scenario, the aim of this work is the development of nanoemulsion to associate the coumarin-rich n-hexane extract of Pterocaulon balansae. Previously, the extract was prepared and characterized by high performance liquid chromatography with photodiode array detector. The presence of 4 major coumarins was detected, where 5-methoxy-6,7-methylene dioxycoumarin (5MMDC) was selected as chemical marker. This extract was associated to nanoemulsions composed of egg lecithin and medium chain triglycerides, prepared by spontaneous emulsification. The physicochemical characterization showed the formation of monodisperse nanoemulsions with 200-300 nm diameter, regardless the amount of extract incorporated (1.0-5.0 mg/mL). The amoebicidal activity of the formulations against Acanthamoeba castellanii was both dose-dependent and incubation time-dependent, being 24h of incubation and concentration of 1.25 mg/mL of the extract the optimal (~5% viability), with effect similar to chlorexidine control. Finally, in vitro cytotoxicity studies showed that human corneal epithelial cells were unaffected after incubation with nanoemulsions by MTT assay. These results suggest a potential of the coumarin-rich n-hexane extracts of Pterocaulon balansae associated to nanoemulsion as a new strategy for the treatment of ocular keratitis caused by Acanthamoeba.

O tratamento da ceratite por Acanthamoeba é longo, inespecífico e de baixa adesão do paciente. Assim, a busca por novas estratégias de tratamento é necessária. Extratos não aquosos de algumas espécies de Pterocaulon exibem efeito antimicótico e antiparasitário, sendo esta atividade correntemente relacionada à presença de cumarinas. Neste contexto, o presente estudo teve por objetivo o desenvolvimento de nanoemulsões contendo extrato hexânico de Pterocaulon balansae Chodat (rico em cumarinas) visando à obtenção de um produto de uso ocular com atividade amebicida. Em uma primeira etapa, o extrato hexânico foi caracterizado por cromatografia líquida de alta eficiência com detector de arranjo de diodos, detectando-se a presença de quatro cumarinas majoritárias, entre elas, a 5-metoxi-6,7-metileno dioxicumarina (5MMDC), selecionada como marcador químico do extrato vegetal. O extrato foi na sequência incorporado em nanoemulsões constituídas de um núcleo de triglicerídeos de cadeia média estabilizado por lecitina de gema de ovo, preparadas por emulsificação espontânea. Tal procedimento conduziu à obtenção de nanoemulsões monodispersas com diâmetro médio de gotícula de aproximadamente 200-300 nm, independente da quantidade de extrato adicionado à formulação (1,0 a 5,0 mg/mL). A atividade amebicida das formulções contra Acanthamoeba castellanii foi dependente da dose e do tempo de incubação, sendo 24 horas e a concentração de 1,25 mg/mL de extrato considerada como ótima (~5% de viabilidade), com efeito similar ao controle clorexidina. Enfim, os estudos de citotoxicidade in vitro demonstraram que as células de epitélio de córnea humana (HCE) não foram afetadas com a incubação com as nanoemulsões através do ensaio de MTT. Esses resultados sugerem o potencial do extrato hexânico, rico em cumarinas de Pterocaulon balansae, associado a nanoemulsões como uma nova estratégia para o tratamento da ceratite ocular causada por Acanthamoeba. / Treatment for keratitis caused by Acanthamoeba is unspecific, long term and with low patient compliance, being the search of new treatment strategies a need. Non-aqueous extracts of some species of Pterocaulon exhibit antimycotic and anti-parasitic activity, usually attributed to the presence of coumarins. In this scenario, the aim of this work is the development of nanoemulsion to associate the coumarin-rich n-hexane extract of Pterocaulon balansae. Previously, the extract was prepared and characterized by high performance liquid chromatography with photodiode array detector. The presence of 4 major coumarins was detected, where 5-methoxy-6,7-methylene dioxycoumarin (5MMDC) was selected as chemical marker. This extract was associated to nanoemulsions composed of egg lecithin and medium chain triglycerides, prepared by spontaneous emulsification. The physicochemical characterization showed the formation of monodisperse nanoemulsions with 200-300 nm diameter, regardless the amount of extract incorporated (1.0-5.0 mg/mL). The amoebicidal activity of the formulations against Acanthamoeba castellanii was both dose-dependent and incubation time-dependent, being 24h of incubation and concentration of 1.25 mg/mL of the extract the optimal (~5% viability), with effect similar to chlorexidine control. Finally, in vitro cytotoxicity studies showed that human corneal epithelial cells were unaffected after incubation with nanoemulsions by MTT assay. These results suggest a potential of the coumarin-rich n-hexane extracts of Pterocaulon balansae associated to nanoemulsion as a new strategy for the treatment of ocular keratitis caused by Acanthamoeba.

Cumarinas são estruturas promissoras e diversas atividades biológicas têm sido atribuídas a esses metabólitos secundários vegetais. Estudos sugerem que o mecanismo antifúngico desses compostos esteja correlacionado com a atividade antioxidante. A reação da tirosinase, que produz radicais livres, está envolvida no processo de melanização do fungo Sporothrix schenckii, o causador de micose subcutânea de maior incidência no sul do Brasil. A inibição dessa enzima foi recentemente reportada para extrato de Pterocaulon (Asteraceae), planta rica em cumarinas e usada na medicina tradicional do Brasil para tratamento tópico de micoses e na medicina popular da Argentina como anticâncer. O objetivo desse trabalho foi investigar in vitro a atividade antifúngica, correlacionando-a com atividade antioxidante, de extratos de espécies de Pterocaulon e de 6,7-metilenodioxicumarinas isoladas e também de 4-metilcumarinas obtidas por síntese, bem como a investigação da atividade citotóxica de algumas destas moléculas. As 6,7-metilenodioxicumarinas foram isoladas de P. balansae e P. lorentzii, enquanto que as 4-metilcumarinas foram sintetizadas via Pechmann por micro-ondas. A atividade antifúngica contra Sporotrix schenckii foi realizada conforme manual do Clinical and Laboratory Standards Institute. O estudo das propriedades eletroquímicas foi obtido por voltametria cíclica e a capacidade antioxidante pelo método espectofotométrico DPPH (1,1-difenil-2-picrilhidrazil) e pelo método fluorimétrico ACAP contra radicais peroxil. A análise dessa atividade mostrou que os extratos metanólicos de espécies de Pterocaulon (P. polystachyum, P. balansae, P. lorentzii, P. lanatum e P. cordobense) foram ativos frente às cepas do fungo S. schenckii, sendo o extrato de P. polystachyum o mais ativo, apresentando Concentração Inibitória Mínima (CIM) compreendida entre 156 e 312 μg/mL. O fracionamento dos extratos lipofílicos de P. balansae e P. lorentzii levou ao isolamento de três metilenodioxicumarinas. Dados cristalográficos da 5-metóxi-6,7-metilenodioxicumarina, inéditos, foram depositados no Cambridge Crystallographic Data Centre 779123. As cumarinas sintéticas foram obtidas em rendimentos satisfatórios (98-30%) e em reduzido tempo de reação (5-20 min). O screening destas cumarinas frente às cepas do fungo S. schenckii revelou que 5-carboxi-6,7-diidroxi-4-metilcumarina, com CIM de 66 μM e Concentração Fungicida Mínima de 246 μM, foi o composto mais ativo. Essa cumarina apresentou sinergismo com a Anfotericina B, sendo sua CIM reduzida para 15 μM. A atividade antifúngica desses compostos pode estar correlacionada com a atividade antioxidante. O composto 5-carboxi-6,7-diidroxi-4-metilcumarina foi o mais ativo mostrando elevada capacidade antioxidante frente aos radicais DPPH com valores de IC50 de 17,49 μM e elevada atividade frente ao radical peroxil. Além disso, apresentou um potencial de oxidação de 0,4 V sugerindo atividade antioxidante. Baseado nos ensaios antioxidante e antifúngico foi possível observar que a presença de grupamentos hidroxilas no C-7 e C-8 do anel cumarínico, assim como a adição de grupamento polar no C-5 favoreceu ambas as atividades antifúngica e antioxidante. Na segunda etapa desse trabalho foi avaliada a citotoxicidade das cumarinas isoladas e algumas cumarinas simples, disponíveis comercialmente, pelo método Metil Tiazol Tetrazólio (MTT) usando linhagens de glioma humano (U138-MG) e de ratos (C6). Foi observado que as 6,7-metilenodioxicumarinas causaram uma significativa redução na viabilidade celular, sugerindo uma influência positiva do grupamento metilenodioxi sobre essa atividade. O composto 5-metóxi-6,7-metilenodioxicumarina foi o mais promissor (IC50= 34,6 μM e IC50= 31,6 μM para C6 e U-138 MG, respectivamente). Como desfecho desse trabalho, pode-se concluir que as cumarinas apresentaram uma atividade inibitória frente ao crescimento celular de linhagens de glioma e um efeito fungicida sobre S. schenckii, resultados estes que corroboram com o uso popular dessas plantas. / Coumarins are promising structures and diverse biological activities have been attributed to these secondary plant metabolites. Studies suggest that the mechanism of antifungal compounds is correlated with antioxidant activity. The reaction of tyrosinase, which produces free radicals, is involved in the process of melanization of the fungus Sporothrix schenckii, the agent of subcutaneous mycosis with the highest incidence in southern Brazil. The inhibition of this enzyme has recently been reported to extract Pterocaulon (Asteraceae) This plant is rich in coumarins and used in traditional medicine in Brazil for topical treatment of fungal infections and in folk medicine of Argentina as anticancer. The aim of this study was to investigate the in vitro antifungal activity and correlation with its antioxidant properties and cytotoxic activities of extracts of some species of Pterocaulon, as well as the isolated coumarins, and 4-methylcoumarin analogs obtained by synthesis. The 6.7-methylenedioxycoumarins were isolated from P. balansae and P. lorentzii, while the 4-methylcoumarins were synthesized via Pechmann reaction using microwave. The antifungal activity against Sporothrix schenckii was performed as indicated in the Manual of Clinical and Laboratory Standards Institute. A study of the electrochemical properties of coumarins was performed by cyclic voltammetry, by the method of 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH) and against peroxyl radicals (ACAP) by fluorometric method. The analysis showed that the antifungal activity of the methanol extracts of Pterocaulon species (P. polystachyum, P. balansae, P. lorentzii, P. lanatum and P. cordobense) were active against the strains of the fungus S. schenckii, being the extract of P. polystachyum the most active, presenting Minimum Inhibitory Concentration (MIC) compressed between 156 and 312 μg/mL. The fractionation of lipophilic extracts of P. balansae and P. lorentzii led to the isolation of three methylenedioxycoumarins. The crystallographic data of 5-methoxy-6,7-methylenedioxycoumarin were deposited at the Cambridge Crystallographic Data Center 779123. The synthetic coumarins were obtained in satisfactory yields (98-30%) and reduced reaction time (5-20 min). The screening of these coumarins against strains of the fungus S. schenckii revealed that the 5-carboxy-6,7-dihydroxy-4-methylcoumarin was the most active compound, presenting MIC of 66 μM and Minimum Fungicidal Concentration of 246 μM. This coumarin showed synergism with Amphotericin B, and its MIC was reduced to 15 μM. The antifungal activity of phenolic compounds could be related to its antioxidant activities. The compound 5-carboxy-6,7-dihydroxy-4-methylcoumarin was again the most active with IC50 value of 17.49 μM, showing the highest capacity to deplete the radicals DPPH and ACAP, moreover present a oxidation potential of 0.4 V suggesting antioxidant activity. Based on the antioxidant and antifungal tests it was observed that the presence of hydroxyl groups at C-7 and C-8 of the coumarin ring and the addition of polar grouping at C-5 favored both antifungal and antioxidant activities.In the second part of this work, it was evaluated the cytotoxicity of the Pterocaulon compounds and some commercially available coumarins, with simple structure. The cytotoxic potential was determined by Methyl Thiazole Tetrazolium (MTT) test using strains of human glioma (U138-MG) and rat (C6). It was observed that the 6,7-methylenedioxycoumarins caused a significant reduction in cell viability, suggesting a positive influence of the methylenedioxy group in this activity. The compound 5-methoxy-6,7-methylenedioxycoumarin was the most promising (IC50 = 34.6 μM and IC50 = 31.6 μM for C6 and U-138 MG, respectively). In conclusion, this work it was demonstrated that some coumarins showed an inhibitory activity against the growth of glioma cell lines and a fungicidal effect on the S. schenckii. These results corroborate the popular use of these plants.

O uso de antioxidantes de origem vegetal para retardar o envelhecimento e na terapia de doenças degenerativas tem crescido consideravelmente nos últimos anos. Estudos para determinação da capacidade antioxidante, hepatoprotetora e neuroprotetora são cruciais para avaliação destes produtos naturais bem como para o entendimento das interações entre antioxidantes e espécies reativas de oxigênio (EROs). Muitos estudos têm avaliado o potencial antioxidante de compostos fenólicos, os quais se destacam em relação a outras classes de produtos naturais por neutralizar os danos oxidativos. A família Asteraceae compreende cerca de 1.100 gêneros, entre estes Pterocaulon que possui aproximadamente 25 espécies, distribuídas principalmente em regiões subtropicais da América. Ensaios fitoquímicos evidenciaram a diversidade de estruturas fenólicas, ilustrada pela presença de flavonóides e cumarinas, nas espécies de Pterocaulon investigadas. Tendo em vista os dados que demonstram a atividade antioxidante de compostos fenólicos, bem como a presença desses no gênero Pterocaulon, este estudo avaliou a capacidade antioxidante hepatoprotetora e neuroprotetora de extratos metanólicos brutos, frações n-hexânicas, metanólicas e diclorometanólicas de duas espécies de Pterocaulon (P. alopecuroides e P. balansae) nativas do Rio Grande do Sul. A fração metanólica da espécie P.alopecuroides apresentou os maiores teores de fenólicos totais bem como a maior capacidade de capturar os radicais peroxila formados no ensaio de determinação do potencial antioxidante total (TRAP). A avaliação da capacidade de reação com 2,2 difenil-1-picril-hidrazil (DPPH•) demonstrou que as frações metanólicas apresentam a maior atividade antioxidante. A lipoperoxidação (LPO) espontânea e a induzida por Fe++/ASC em cérebro de ratos foram inibidas pelas amostras. Nas maiores concentrações de fração metanólica houve aumento significativo do conteúdo de tióis não protéicos (NPSH) no tecido cerebral. / The use of antioxidants of plant origin to delay aging and the treatment of degenerative diseases has grown considerably in recent years. Studies to determine the antioxidant, neuroprotective and liver protector activities are crucial to evaluating these natural compounds and for understanding the interactions between antioxidants and reactive oxygen species (ROS). Several studies have evaluated the antioxidant potential of phenolic compounds, which deserve proeminence in the face of other classes of natural products to neutralizing oxidative damages. The Asteraceae family comprises about 1100 genera, among these, Pterocaulon which encompasses about 25 species distributed in subtropical regions of America. Phytochemical studies showed the diversity of phenolic structures, mainly flavonoids and coumarins in the investigated species of Pterocaulon. Taking into account the previously reported antioxidant activity of phenolic compounds and their presence in the genus Pterocaulon, this study was aimed to evaluate the neuroprotective and antioxidant hepatoprotector capacity of crude methanolic extracts and nhexane, chloroform and methanol fractions obtained from the aerial parts of two species of Pterocaulon (P. alopecuroides and P. balansae) native from Rio Grande do Sul. The methanol fraction of the specie P.alopecuroides presented the highest contents of phenolic compounds and highest capacity to capture the peroxil radical formed in TRAP assay. The evaluation of the capacity to react with DPPH• shows that the methanol fraction presented highest antioxidant activity. The spontaneous LPO and that prompted by Fe+ +/ASC in mice brains were inhibited by the samples. In the highest methanol fraction concentration there was a significant increase in the NPSH content in the cerebral tissue.

Cumarinas são estruturas promissoras e diversas atividades biológicas têm sido atribuídas a esses metabólitos secundários vegetais. Estudos sugerem que o mecanismo antifúngico desses compostos esteja correlacionado com a atividade antioxidante. A reação da tirosinase, que produz radicais livres, está envolvida no processo de melanização do fungo Sporothrix schenckii, o causador de micose subcutânea de maior incidência no sul do Brasil. A inibição dessa enzima foi recentemente reportada para extrato de Pterocaulon (Asteraceae), planta rica em cumarinas e usada na medicina tradicional do Brasil para tratamento tópico de micoses e na medicina popular da Argentina como anticâncer. O objetivo desse trabalho foi investigar in vitro a atividade antifúngica, correlacionando-a com atividade antioxidante, de extratos de espécies de Pterocaulon e de 6,7-metilenodioxicumarinas isoladas e também de 4-metilcumarinas obtidas por síntese, bem como a investigação da atividade citotóxica de algumas destas moléculas. As 6,7-metilenodioxicumarinas foram isoladas de P. balansae e P. lorentzii, enquanto que as 4-metilcumarinas foram sintetizadas via Pechmann por micro-ondas. A atividade antifúngica contra Sporotrix schenckii foi realizada conforme manual do Clinical and Laboratory Standards Institute. O estudo das propriedades eletroquímicas foi obtido por voltametria cíclica e a capacidade antioxidante pelo método espectofotométrico DPPH (1,1-difenil-2-picrilhidrazil) e pelo método fluorimétrico ACAP contra radicais peroxil. A análise dessa atividade mostrou que os extratos metanólicos de espécies de Pterocaulon (P. polystachyum, P. balansae, P. lorentzii, P. lanatum e P. cordobense) foram ativos frente às cepas do fungo S. schenckii, sendo o extrato de P. polystachyum o mais ativo, apresentando Concentração Inibitória Mínima (CIM) compreendida entre 156 e 312 μg/mL. O fracionamento dos extratos lipofílicos de P. balansae e P. lorentzii levou ao isolamento de três metilenodioxicumarinas. Dados cristalográficos da 5-metóxi-6,7-metilenodioxicumarina, inéditos, foram depositados no Cambridge Crystallographic Data Centre 779123. As cumarinas sintéticas foram obtidas em rendimentos satisfatórios (98-30%) e em reduzido tempo de reação (5-20 min). O screening destas cumarinas frente às cepas do fungo S. schenckii revelou que 5-carboxi-6,7-diidroxi-4-metilcumarina, com CIM de 66 μM e Concentração Fungicida Mínima de 246 μM, foi o composto mais ativo. Essa cumarina apresentou sinergismo com a Anfotericina B, sendo sua CIM reduzida para 15 μM. A atividade antifúngica desses compostos pode estar correlacionada com a atividade antioxidante. O composto 5-carboxi-6,7-diidroxi-4-metilcumarina foi o mais ativo mostrando elevada capacidade antioxidante frente aos radicais DPPH com valores de IC50 de 17,49 μM e elevada atividade frente ao radical peroxil. Além disso, apresentou um potencial de oxidação de 0,4 V sugerindo atividade antioxidante. Baseado nos ensaios antioxidante e antifúngico foi possível observar que a presença de grupamentos hidroxilas no C-7 e C-8 do anel cumarínico, assim como a adição de grupamento polar no C-5 favoreceu ambas as atividades antifúngica e antioxidante. Na segunda etapa desse trabalho foi avaliada a citotoxicidade das cumarinas isoladas e algumas cumarinas simples, disponíveis comercialmente, pelo método Metil Tiazol Tetrazólio (MTT) usando linhagens de glioma humano (U138-MG) e de ratos (C6). Foi observado que as 6,7-metilenodioxicumarinas causaram uma significativa redução na viabilidade celular, sugerindo uma influência positiva do grupamento metilenodioxi sobre essa atividade. O composto 5-metóxi-6,7-metilenodioxicumarina foi o mais promissor (IC50= 34,6 μM e IC50= 31,6 μM para C6 e U-138 MG, respectivamente). Como desfecho desse trabalho, pode-se concluir que as cumarinas apresentaram uma atividade inibitória frente ao crescimento celular de linhagens de glioma e um efeito fungicida sobre S. schenckii, resultados estes que corroboram com o uso popular dessas plantas. / Coumarins are promising structures and diverse biological activities have been attributed to these secondary plant metabolites. Studies suggest that the mechanism of antifungal compounds is correlated with antioxidant activity. The reaction of tyrosinase, which produces free radicals, is involved in the process of melanization of the fungus Sporothrix schenckii, the agent of subcutaneous mycosis with the highest incidence in southern Brazil. The inhibition of this enzyme has recently been reported to extract Pterocaulon (Asteraceae) This plant is rich in coumarins and used in traditional medicine in Brazil for topical treatment of fungal infections and in folk medicine of Argentina as anticancer. The aim of this study was to investigate the in vitro antifungal activity and correlation with its antioxidant properties and cytotoxic activities of extracts of some species of Pterocaulon, as well as the isolated coumarins, and 4-methylcoumarin analogs obtained by synthesis. The 6.7-methylenedioxycoumarins were isolated from P. balansae and P. lorentzii, while the 4-methylcoumarins were synthesized via Pechmann reaction using microwave. The antifungal activity against Sporothrix schenckii was performed as indicated in the Manual of Clinical and Laboratory Standards Institute. A study of the electrochemical properties of coumarins was performed by cyclic voltammetry, by the method of 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH) and against peroxyl radicals (ACAP) by fluorometric method. The analysis showed that the antifungal activity of the methanol extracts of Pterocaulon species (P. polystachyum, P. balansae, P. lorentzii, P. lanatum and P. cordobense) were active against the strains of the fungus S. schenckii, being the extract of P. polystachyum the most active, presenting Minimum Inhibitory Concentration (MIC) compressed between 156 and 312 μg/mL. The fractionation of lipophilic extracts of P. balansae and P. lorentzii led to the isolation of three methylenedioxycoumarins. The crystallographic data of 5-methoxy-6,7-methylenedioxycoumarin were deposited at the Cambridge Crystallographic Data Center 779123. The synthetic coumarins were obtained in satisfactory yields (98-30%) and reduced reaction time (5-20 min). The screening of these coumarins against strains of the fungus S. schenckii revealed that the 5-carboxy-6,7-dihydroxy-4-methylcoumarin was the most active compound, presenting MIC of 66 μM and Minimum Fungicidal Concentration of 246 μM. This coumarin showed synergism with Amphotericin B, and its MIC was reduced to 15 μM. The antifungal activity of phenolic compounds could be related to its antioxidant activities. The compound 5-carboxy-6,7-dihydroxy-4-methylcoumarin was again the most active with IC50 value of 17.49 μM, showing the highest capacity to deplete the radicals DPPH and ACAP, moreover present a oxidation potential of 0.4 V suggesting antioxidant activity. Based on the antioxidant and antifungal tests it was observed that the presence of hydroxyl groups at C-7 and C-8 of the coumarin ring and the addition of polar grouping at C-5 favored both antifungal and antioxidant activities.In the second part of this work, it was evaluated the cytotoxicity of the Pterocaulon compounds and some commercially available coumarins, with simple structure. The cytotoxic potential was determined by Methyl Thiazole Tetrazolium (MTT) test using strains of human glioma (U138-MG) and rat (C6). It was observed that the 6,7-methylenedioxycoumarins caused a significant reduction in cell viability, suggesting a positive influence of the methylenedioxy group in this activity. The compound 5-methoxy-6,7-methylenedioxycoumarin was the most promising (IC50 = 34.6 μM and IC50 = 31.6 μM for C6 and U-138 MG, respectively). In conclusion, this work it was demonstrated that some coumarins showed an inhibitory activity against the growth of glioma cell lines and a fungicidal effect on the S. schenckii. These results corroborate the popular use of these plants.

O uso de antioxidantes de origem vegetal para retardar o envelhecimento e na terapia de doenças degenerativas tem crescido consideravelmente nos últimos anos. Estudos para determinação da capacidade antioxidante, hepatoprotetora e neuroprotetora são cruciais para avaliação destes produtos naturais bem como para o entendimento das interações entre antioxidantes e espécies reativas de oxigênio (EROs). Muitos estudos têm avaliado o potencial antioxidante de compostos fenólicos, os quais se destacam em relação a outras classes de produtos naturais por neutralizar os danos oxidativos. A família Asteraceae compreende cerca de 1.100 gêneros, entre estes Pterocaulon que possui aproximadamente 25 espécies, distribuídas principalmente em regiões subtropicais da América. Ensaios fitoquímicos evidenciaram a diversidade de estruturas fenólicas, ilustrada pela presença de flavonóides e cumarinas, nas espécies de Pterocaulon investigadas. Tendo em vista os dados que demonstram a atividade antioxidante de compostos fenólicos, bem como a presença desses no gênero Pterocaulon, este estudo avaliou a capacidade antioxidante hepatoprotetora e neuroprotetora de extratos metanólicos brutos, frações n-hexânicas, metanólicas e diclorometanólicas de duas espécies de Pterocaulon (P. alopecuroides e P. balansae) nativas do Rio Grande do Sul. A fração metanólica da espécie P.alopecuroides apresentou os maiores teores de fenólicos totais bem como a maior capacidade de capturar os radicais peroxila formados no ensaio de determinação do potencial antioxidante total (TRAP). A avaliação da capacidade de reação com 2,2 difenil-1-picril-hidrazil (DPPH•) demonstrou que as frações metanólicas apresentam a maior atividade antioxidante. A lipoperoxidação (LPO) espontânea e a induzida por Fe++/ASC em cérebro de ratos foram inibidas pelas amostras. Nas maiores concentrações de fração metanólica houve aumento significativo do conteúdo de tióis não protéicos (NPSH) no tecido cerebral. / The use of antioxidants of plant origin to delay aging and the treatment of degenerative diseases has grown considerably in recent years. Studies to determine the antioxidant, neuroprotective and liver protector activities are crucial to evaluating these natural compounds and for understanding the interactions between antioxidants and reactive oxygen species (ROS). Several studies have evaluated the antioxidant potential of phenolic compounds, which deserve proeminence in the face of other classes of natural products to neutralizing oxidative damages. The Asteraceae family comprises about 1100 genera, among these, Pterocaulon which encompasses about 25 species distributed in subtropical regions of America. Phytochemical studies showed the diversity of phenolic structures, mainly flavonoids and coumarins in the investigated species of Pterocaulon. Taking into account the previously reported antioxidant activity of phenolic compounds and their presence in the genus Pterocaulon, this study was aimed to evaluate the neuroprotective and antioxidant hepatoprotector capacity of crude methanolic extracts and nhexane, chloroform and methanol fractions obtained from the aerial parts of two species of Pterocaulon (P. alopecuroides and P. balansae) native from Rio Grande do Sul. The methanol fraction of the specie P.alopecuroides presented the highest contents of phenolic compounds and highest capacity to capture the peroxil radical formed in TRAP assay. The evaluation of the capacity to react with DPPH• shows that the methanol fraction presented highest antioxidant activity. The spontaneous LPO and that prompted by Fe+ +/ASC in mice brains were inhibited by the samples. In the highest methanol fraction concentration there was a significant increase in the NPSH content in the cerebral tissue.

Cumarinas são estruturas promissoras e diversas atividades biológicas têm sido atribuídas a esses metabólitos secundários vegetais. Estudos sugerem que o mecanismo antifúngico desses compostos esteja correlacionado com a atividade antioxidante. A reação da tirosinase, que produz radicais livres, está envolvida no processo de melanização do fungo Sporothrix schenckii, o causador de micose subcutânea de maior incidência no sul do Brasil. A inibição dessa enzima foi recentemente reportada para extrato de Pterocaulon (Asteraceae), planta rica em cumarinas e usada na medicina tradicional do Brasil para tratamento tópico de micoses e na medicina popular da Argentina como anticâncer. O objetivo desse trabalho foi investigar in vitro a atividade antifúngica, correlacionando-a com atividade antioxidante, de extratos de espécies de Pterocaulon e de 6,7-metilenodioxicumarinas isoladas e também de 4-metilcumarinas obtidas por síntese, bem como a investigação da atividade citotóxica de algumas destas moléculas. As 6,7-metilenodioxicumarinas foram isoladas de P. balansae e P. lorentzii, enquanto que as 4-metilcumarinas foram sintetizadas via Pechmann por micro-ondas. A atividade antifúngica contra Sporotrix schenckii foi realizada conforme manual do Clinical and Laboratory Standards Institute. O estudo das propriedades eletroquímicas foi obtido por voltametria cíclica e a capacidade antioxidante pelo método espectofotométrico DPPH (1,1-difenil-2-picrilhidrazil) e pelo método fluorimétrico ACAP contra radicais peroxil. A análise dessa atividade mostrou que os extratos metanólicos de espécies de Pterocaulon (P. polystachyum, P. balansae, P. lorentzii, P. lanatum e P. cordobense) foram ativos frente às cepas do fungo S. schenckii, sendo o extrato de P. polystachyum o mais ativo, apresentando Concentração Inibitória Mínima (CIM) compreendida entre 156 e 312 μg/mL. O fracionamento dos extratos lipofílicos de P. balansae e P. lorentzii levou ao isolamento de três metilenodioxicumarinas. Dados cristalográficos da 5-metóxi-6,7-metilenodioxicumarina, inéditos, foram depositados no Cambridge Crystallographic Data Centre 779123. As cumarinas sintéticas foram obtidas em rendimentos satisfatórios (98-30%) e em reduzido tempo de reação (5-20 min). O screening destas cumarinas frente às cepas do fungo S. schenckii revelou que 5-carboxi-6,7-diidroxi-4-metilcumarina, com CIM de 66 μM e Concentração Fungicida Mínima de 246 μM, foi o composto mais ativo. Essa cumarina apresentou sinergismo com a Anfotericina B, sendo sua CIM reduzida para 15 μM. A atividade antifúngica desses compostos pode estar correlacionada com a atividade antioxidante. O composto 5-carboxi-6,7-diidroxi-4-metilcumarina foi o mais ativo mostrando elevada capacidade antioxidante frente aos radicais DPPH com valores de IC50 de 17,49 μM e elevada atividade frente ao radical peroxil. Além disso, apresentou um potencial de oxidação de 0,4 V sugerindo atividade antioxidante. Baseado nos ensaios antioxidante e antifúngico foi possível observar que a presença de grupamentos hidroxilas no C-7 e C-8 do anel cumarínico, assim como a adição de grupamento polar no C-5 favoreceu ambas as atividades antifúngica e antioxidante. Na segunda etapa desse trabalho foi avaliada a citotoxicidade das cumarinas isoladas e algumas cumarinas simples, disponíveis comercialmente, pelo método Metil Tiazol Tetrazólio (MTT) usando linhagens de glioma humano (U138-MG) e de ratos (C6). Foi observado que as 6,7-metilenodioxicumarinas causaram uma significativa redução na viabilidade celular, sugerindo uma influência positiva do grupamento metilenodioxi sobre essa atividade. O composto 5-metóxi-6,7-metilenodioxicumarina foi o mais promissor (IC50= 34,6 μM e IC50= 31,6 μM para C6 e U-138 MG, respectivamente). Como desfecho desse trabalho, pode-se concluir que as cumarinas apresentaram uma atividade inibitória frente ao crescimento celular de linhagens de glioma e um efeito fungicida sobre S. schenckii, resultados estes que corroboram com o uso popular dessas plantas. / Coumarins are promising structures and diverse biological activities have been attributed to these secondary plant metabolites. Studies suggest that the mechanism of antifungal compounds is correlated with antioxidant activity. The reaction of tyrosinase, which produces free radicals, is involved in the process of melanization of the fungus Sporothrix schenckii, the agent of subcutaneous mycosis with the highest incidence in southern Brazil. The inhibition of this enzyme has recently been reported to extract Pterocaulon (Asteraceae) This plant is rich in coumarins and used in traditional medicine in Brazil for topical treatment of fungal infections and in folk medicine of Argentina as anticancer. The aim of this study was to investigate the in vitro antifungal activity and correlation with its antioxidant properties and cytotoxic activities of extracts of some species of Pterocaulon, as well as the isolated coumarins, and 4-methylcoumarin analogs obtained by synthesis. The 6.7-methylenedioxycoumarins were isolated from P. balansae and P. lorentzii, while the 4-methylcoumarins were synthesized via Pechmann reaction using microwave. The antifungal activity against Sporothrix schenckii was performed as indicated in the Manual of Clinical and Laboratory Standards Institute. A study of the electrochemical properties of coumarins was performed by cyclic voltammetry, by the method of 1,1-diphenyl-2-picryl-hydrazyl (DPPH) and against peroxyl radicals (ACAP) by fluorometric method. The analysis showed that the antifungal activity of the methanol extracts of Pterocaulon species (P. polystachyum, P. balansae, P. lorentzii, P. lanatum and P. cordobense) were active against the strains of the fungus S. schenckii, being the extract of P. polystachyum the most active, presenting Minimum Inhibitory Concentration (MIC) compressed between 156 and 312 μg/mL. The fractionation of lipophilic extracts of P. balansae and P. lorentzii led to the isolation of three methylenedioxycoumarins. The crystallographic data of 5-methoxy-6,7-methylenedioxycoumarin were deposited at the Cambridge Crystallographic Data Center 779123. The synthetic coumarins were obtained in satisfactory yields (98-30%) and reduced reaction time (5-20 min). The screening of these coumarins against strains of the fungus S. schenckii revealed that the 5-carboxy-6,7-dihydroxy-4-methylcoumarin was the most active compound, presenting MIC of 66 μM and Minimum Fungicidal Concentration of 246 μM. This coumarin showed synergism with Amphotericin B, and its MIC was reduced to 15 μM. The antifungal activity of phenolic compounds could be related to its antioxidant activities. The compound 5-carboxy-6,7-dihydroxy-4-methylcoumarin was again the most active with IC50 value of 17.49 μM, showing the highest capacity to deplete the radicals DPPH and ACAP, moreover present a oxidation potential of 0.4 V suggesting antioxidant activity. Based on the antioxidant and antifungal tests it was observed that the presence of hydroxyl groups at C-7 and C-8 of the coumarin ring and the addition of polar grouping at C-5 favored both antifungal and antioxidant activities.In the second part of this work, it was evaluated the cytotoxicity of the Pterocaulon compounds and some commercially available coumarins, with simple structure. The cytotoxic potential was determined by Methyl Thiazole Tetrazolium (MTT) test using strains of human glioma (U138-MG) and rat (C6). It was observed that the 6,7-methylenedioxycoumarins caused a significant reduction in cell viability, suggesting a positive influence of the methylenedioxy group in this activity. The compound 5-methoxy-6,7-methylenedioxycoumarin was the most promising (IC50 = 34.6 μM and IC50 = 31.6 μM for C6 and U-138 MG, respectively). In conclusion, this work it was demonstrated that some coumarins showed an inhibitory activity against the growth of glioma cell lines and a fungicidal effect on the S. schenckii. These results corroborate the popular use of these plants.