A busca por moléculas de origem natural que ocupem um espaço químico diferente daquelas já existentes tornou-se uma necessidade para atender às novas demandas das indústrias farmacêuticas. A pesquisa envolvendo transformações microbianas de metabólitos secundários de origem vegetal pode ser utilizada como uma nova ferramenta na biosíntese destas novas substâncias, favorecendo a criação de bibliotecas ricas em estruturas com o emprego em diversos alvos biológicos. A tagitinina C é uma lactona sesquiterpênica isolada da Tithonia diversifolia (Asteraceae). Essa substância possui diversas atividades biológicas descritas na literatura. Contudo, há certa ressalva no uso de lactonas sesquiterpênicas para fins terapêuticos devido à elevada toxicidade apresentada por essas substâncias. A biotransformação de substâncias naturais de elevado interesse farmacológico pode ser utilizada com o intuito de diminuir seus efeitos tóxicos ou ampliar sua capacidade terapêutica. Assim, esse trabalho teve como objetivo a utilização de fungos para a biotranformação da tagitinina C. Os resultados obtidos mostraram que os fungos de solo Aspergillus terreus e Mucor rouxii possuem a capacidade de biotransformar tagitinina C. O fungo Aspergillus terreus levou a formação de um produto biotransformado através de uma reação não usual de epoxidação entres os C4-C5 e ainda metoxilação do C1, formando então 1-metóxi-3-hidróxi-3,10-4,5-diepóxi-8-isobutiroilóxi-germacra-11(13)-en-6,12-olido. Os resultados obtidos nesse trabalho demostram que é possível a utilização de fungos na biotransformação da tagitinina C, levando a alterações na molécula que podem influenciar no seu potencial tóxico ou terapêutico. / The search for molecules of natural origin that place a chemical space which is different from the already existing has become that a need in process of discovery new chemical entities with pharmacological interest that support the demand of the pharmaceutical industries. Research involving microbial transformations the secondary metabolites from plants can be used as an alternative for the biosynthesis of such new compounds, thus facilitating the creation of libraries which are rich in structures to be screened against diverse biological targets. Tagitin C is a sesquiterpene lactone isolated from Tithonia diversifolia (Asteraceae) that displays several biological activities already described in the literature. Howeever, due to several reports describing toxic effects of sesquiterpenes lactones, there is a concern in its oral use. Thus, the biotransformation of pharmacologically interesting substances can be carried out with the aim to decrease their toxic effects or amplify their therapeutic properties. Therefore, this work aimed at using of fungi to perform biotransformations of tagitin C. The results showed that the soil fungi Aspergillus terreus and Mucor rouxii have the ability to carry out biological transformations of tagitinin C. The fungus A. terreus led to the formation of a different product through an unusual reaction of epoxidation between C4-C5 and metoxilation of C1 of tagitinin C, the derivative 1-methoxy-3-hydroxy-3,10-4,5-diepoxy-8-isobutiroyloxygermacr- 11 (13)-en-6 ,12-olide. The results of this work show that it is possible to use soil fungi in the biotransformation of tagitinin C, leading to changes in the chemical structure that may influence its toxic or therapeutic potential.

A busca por moléculas de origem natural que ocupem um espaço químico diferente daquelas já existentes tornou-se uma necessidade para atender às novas demandas das indústrias farmacêuticas. A pesquisa envolvendo transformações microbianas de metabólitos secundários de origem vegetal pode ser utilizada como uma nova ferramenta na biosíntese destas novas substâncias, favorecendo a criação de bibliotecas ricas em estruturas com o emprego em diversos alvos biológicos. A tagitinina C é uma lactona sesquiterpênica isolada da Tithonia diversifolia (Asteraceae). Essa substância possui diversas atividades biológicas descritas na literatura. Contudo, há certa ressalva no uso de lactonas sesquiterpênicas para fins terapêuticos devido à elevada toxicidade apresentada por essas substâncias. A biotransformação de substâncias naturais de elevado interesse farmacológico pode ser utilizada com o intuito de diminuir seus efeitos tóxicos ou ampliar sua capacidade terapêutica. Assim, esse trabalho teve como objetivo a utilização de fungos para a biotranformação da tagitinina C. Os resultados obtidos mostraram que os fungos de solo Aspergillus terreus e Mucor rouxii possuem a capacidade de biotransformar tagitinina C. O fungo Aspergillus terreus levou a formação de um produto biotransformado através de uma reação não usual de epoxidação entres os C4-C5 e ainda metoxilação do C1, formando então 1-metóxi-3-hidróxi-3,10-4,5-diepóxi-8-isobutiroilóxi-germacra-11(13)-en-6,12-olido. Os resultados obtidos nesse trabalho demostram que é possível a utilização de fungos na biotransformação da tagitinina C, levando a alterações na molécula que podem influenciar no seu potencial tóxico ou terapêutico. / The search for molecules of natural origin that place a chemical space which is different from the already existing has become that a need in process of discovery new chemical entities with pharmacological interest that support the demand of the pharmaceutical industries. Research involving microbial transformations the secondary metabolites from plants can be used as an alternative for the biosynthesis of such new compounds, thus facilitating the creation of libraries which are rich in structures to be screened against diverse biological targets. Tagitin C is a sesquiterpene lactone isolated from Tithonia diversifolia (Asteraceae) that displays several biological activities already described in the literature. Howeever, due to several reports describing toxic effects of sesquiterpenes lactones, there is a concern in its oral use. Thus, the biotransformation of pharmacologically interesting substances can be carried out with the aim to decrease their toxic effects or amplify their therapeutic properties. Therefore, this work aimed at using of fungi to perform biotransformations of tagitin C. The results showed that the soil fungi Aspergillus terreus and Mucor rouxii have the ability to carry out biological transformations of tagitinin C. The fungus A. terreus led to the formation of a different product through an unusual reaction of epoxidation between C4-C5 and metoxilation of C1 of tagitinin C, the derivative 1-methoxy-3-hydroxy-3,10-4,5-diepoxy-8-isobutiroyloxygermacr- 11 (13)-en-6 ,12-olide. The results of this work show that it is possible to use soil fungi in the biotransformation of tagitinin C, leading to changes in the chemical structure that may influence its toxic or therapeutic potential.

O presente trabalho mostra a utilização de métodos computacionais e os resultados obtidos na determinação estrutural de produtos naturais, neste caso sesquiterpenos lactonizados. Nosso grupo de pesquisa tem desenvolvido nos últimos anos o projeto denominado SISTEMAT para a determinação estrutural de produtos naturais. Este sistema é composto de programas utilizados para a construção de bancos de dados capazes de armazenar qualquer tipo de informação referente a substâncias orgânicas, e programas que permitem a recuperação e análise das informações contidas nos bancos de dados (programas aplicativos). Foi também construído um programa para a previsão de espectros de RMN 13C utilizando modelos tridimensionais para a representação das moléculas. O programa considera cada carbono e sua vizinhança química em três dimensões como uma subestrutura. Para encontrar o deslocamento químico equivalente a uma nova subestrutura, ele procura no banco de dados um carbono com uma vizinhança equivalente. O banco de dados criado para o SISTEMAT contém 1300 espectros de RMN 13C de sesquiterpenos lactonizados, enquanto que o utilizado para o programa simulador de espectros de RMN 13C possui 1600 substâncias codificadas. / This work shows the use of computational methods and the results obtained in the structure determination of sesquiterpene lactones. Our research group have developed in the last years the expert system named SISTEMAT, to structure determination of natural products. This system have programs used to construct a database able to store any kind of information about the compounds and programs used to retrieve and analyse informations obtained in the database. It was also planned a program to make predictions of 13C NMR spectra of sesquiterpene lactones. It uses a codification working with tridimensional substructures. The program treats each carbon atom and its neighbouring as a substructure. It can scan all the database for other equal or similar chemical shift values that can be used to predict the 13C NMR spectrum for a new compound. The current database contains about 1300 13C NMR spectra of sesquiterpene lactones. The other database used in the program for 13C NMR prediction has 1600 compounds.

O presente trabalho mostra a utilização de métodos computacionais e os resultados obtidos na determinação estrutural de produtos naturais, neste caso sesquiterpenos lactonizados. Nosso grupo de pesquisa tem desenvolvido nos últimos anos o projeto denominado SISTEMAT para a determinação estrutural de produtos naturais. Este sistema é composto de programas utilizados para a construção de bancos de dados capazes de armazenar qualquer tipo de informação referente a substâncias orgânicas, e programas que permitem a recuperação e análise das informações contidas nos bancos de dados (programas aplicativos). Foi também construído um programa para a previsão de espectros de RMN 13C utilizando modelos tridimensionais para a representação das moléculas. O programa considera cada carbono e sua vizinhança química em três dimensões como uma subestrutura. Para encontrar o deslocamento químico equivalente a uma nova subestrutura, ele procura no banco de dados um carbono com uma vizinhança equivalente. O banco de dados criado para o SISTEMAT contém 1300 espectros de RMN 13C de sesquiterpenos lactonizados, enquanto que o utilizado para o programa simulador de espectros de RMN 13C possui 1600 substâncias codificadas. / This work shows the use of computational methods and the results obtained in the structure determination of sesquiterpene lactones. Our research group have developed in the last years the expert system named SISTEMAT, to structure determination of natural products. This system have programs used to construct a database able to store any kind of information about the compounds and programs used to retrieve and analyse informations obtained in the database. It was also planned a program to make predictions of 13C NMR spectra of sesquiterpene lactones. It uses a codification working with tridimensional substructures. The program treats each carbon atom and its neighbouring as a substructure. It can scan all the database for other equal or similar chemical shift values that can be used to predict the 13C NMR spectrum for a new compound. The current database contains about 1300 13C NMR spectra of sesquiterpene lactones. The other database used in the program for 13C NMR prediction has 1600 compounds.

Uma das principais características da família Asteraceae é sua capacidade de produzir uma grande diversidade de metabólitos secundários que podem possuir efeitos terapêuticos ou tóxicos. Para verificar a existência de variações inter e intrapopulacionais na sua composição metabólica secundária de Lychnophora granmongolense (Duarte) Semir & Leitão Filho e caracterização desses metabólitos foi desenvolvida uma metodologia analítica em CLAE DAD. Essa metodologia permitiu a identificação de três compostos, vicenina-2, quercetina e pinocembrina, através da coinjeção de padrões, ou seja, pela comparação do tempo de retenção com padrões previamente isolados associados com os dados do espectro no UV. Com a utilização da técnica de espectrometria de massas, CLAE-DAD-EM e CLAE-DAD-EM/EM, foram identificadas quatro lactonas sesquiterpênicas (LST), centraterina, 4,5-di-idrocentraterina, lychnofolido e 15-desoxigoyazensolido. No estudo de variação populacional, os resultados indicaram grandes variações quantitativas e qualitativas tanto inter quanto intrapopulacionais para os metabólitos de alta e média polaridade. A análise dos metabólitos mais apolares presentes nas folhas permitiu a identificação de 8 triterpenos e 8 triterpenos acetilados. Contudo, esses metabólitos apresentam somente pequena variação que não é significativa. Assim, esse estudo contribuiu para o aumento do conhecimento sobre o ritmo metabólico dessa espécie. / One of the main characteristics of plants of the Asteraceae family is their capacity to produce a huge diversity of secondary metabolites having therapeutic and toxic effects. An analytical method was developed based on HPLCDAD which was used to verify the existence of variations in Lychnophora granmongolense (Duarte) Semir & Leitão Filho secondary metabolite levels among species within populations and between distinct populations and to characterize the major secondary metabolites. Through this method three compounds, namely vicenin-2, quercetin and pinocembrin were identified by co-injection of standards. This identification was based on the comparison of retention time with isolated standards and the UV spectrum. Four sesquiterpenes lactones centratherin, 4,5-dihydrocentratherin, lycnopholide and 15-deoxygoyazensolide were identified by mass spectrometry techniques coupled with HPLC (HPLC-DAD-MS e HPLC-DAD-MS/MS). In the populational variation study, the results show large qualitative and quantitative differences among species within populations and between populations for high and medium polarity secondary metabolites. Eight triterpenes and eight acetyl triterpenes were identified by apolar compound analysis. However, small, insignificant variation was observed for these particular metabolites. Thus, this study contributed to an increase in the knowledge of the metabolic rhythm of this specie.

Uma das principais características da família Asteraceae é sua capacidade de produzir uma grande diversidade de metabólitos secundários que podem possuir efeitos terapêuticos ou tóxicos. Para verificar a existência de variações inter e intrapopulacionais na sua composição metabólica secundária de Lychnophora granmongolense (Duarte) Semir & Leitão Filho e caracterização desses metabólitos foi desenvolvida uma metodologia analítica em CLAE DAD. Essa metodologia permitiu a identificação de três compostos, vicenina-2, quercetina e pinocembrina, através da coinjeção de padrões, ou seja, pela comparação do tempo de retenção com padrões previamente isolados associados com os dados do espectro no UV. Com a utilização da técnica de espectrometria de massas, CLAE-DAD-EM e CLAE-DAD-EM/EM, foram identificadas quatro lactonas sesquiterpênicas (LST), centraterina, 4,5-di-idrocentraterina, lychnofolido e 15-desoxigoyazensolido. No estudo de variação populacional, os resultados indicaram grandes variações quantitativas e qualitativas tanto inter quanto intrapopulacionais para os metabólitos de alta e média polaridade. A análise dos metabólitos mais apolares presentes nas folhas permitiu a identificação de 8 triterpenos e 8 triterpenos acetilados. Contudo, esses metabólitos apresentam somente pequena variação que não é significativa. Assim, esse estudo contribuiu para o aumento do conhecimento sobre o ritmo metabólico dessa espécie. / One of the main characteristics of plants of the Asteraceae family is their capacity to produce a huge diversity of secondary metabolites having therapeutic and toxic effects. An analytical method was developed based on HPLCDAD which was used to verify the existence of variations in Lychnophora granmongolense (Duarte) Semir & Leitão Filho secondary metabolite levels among species within populations and between distinct populations and to characterize the major secondary metabolites. Through this method three compounds, namely vicenin-2, quercetin and pinocembrin were identified by co-injection of standards. This identification was based on the comparison of retention time with isolated standards and the UV spectrum. Four sesquiterpenes lactones centratherin, 4,5-dihydrocentratherin, lycnopholide and 15-deoxygoyazensolide were identified by mass spectrometry techniques coupled with HPLC (HPLC-DAD-MS e HPLC-DAD-MS/MS). In the populational variation study, the results show large qualitative and quantitative differences among species within populations and between populations for high and medium polarity secondary metabolites. Eight triterpenes and eight acetyl triterpenes were identified by apolar compound analysis. However, small, insignificant variation was observed for these particular metabolites. Thus, this study contributed to an increase in the knowledge of the metabolic rhythm of this specie.