CARRERO, Diego Alejandro Silva. Prospesçao química e farmacológica das folhas de Nicandra physalodes Garent (L). 2016. 155 f. Dissertação (Mestrado em Química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Anderson Silva Pereira (anderson.pereiraaa@gmail.com) on 2017-03-21T19:08:07Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_dascarrero.pdf: 4384524 bytes, checksum: b9a46b19cd27eb3f35ae430367211ef3 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-03-23T18:20:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_dascarrero.pdf: 4384524 bytes, checksum: b9a46b19cd27eb3f35ae430367211ef3 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-23T18:20:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_dascarrero.pdf: 4384524 bytes, checksum: b9a46b19cd27eb3f35ae430367211ef3 (MD5) Previous issue date: 2016 / This work describes the isolation and characterization of nine compounds isolated from dichloromethane and ethyl acetate from leaves of Nicandra physalodes. The study was initiated with extract preparations, followed by successive classics chromatographic fractionations as: chromatography over silica gel, Sephadex LH- 20 gel and C18 cartridge solid phase extraction (SPE), as well as high-performance liquid chromatography (HPLC). The isolated compounds were analyzed by spectroscopic techniques 1H and 13C NMR, one and two-dimensional, and spectrometric techniques as IR and HR-ESI-MS. In total were isolated nine withanolides which are derivates from ergostane skeleton, being four belonging withanolides to group II, named as Np1, Np2, Np7 and Np9 (withanolides with the basic skeleton modified) and five belonging to group I, named as Np3, Np4, Np5, Np6 and Np8 (withanolides with the basic skeleton unmodified). According with a literature survey compounds nic-10 (Np1), nicandrenone (Np2), nic-7 (Np3), nic-2 (Np4) and nicaphysaline B (Np5) were previously reported to this species, but compounds 15 oxo-nicaphysaline B (Np6), 6-7dihidroxy-nicandrenone-10, (Np7), 24 -25dihidroxy-nicandrenone-2 (Np8), and 17-(1-metylpropan-2-one)- nicandrenone-10 (Np9) are being reported for the first time in the literature. Biological assays (antimicrobial, antifungal and larvicidal) were performed for the main compounds; however, the results were either negative or weakly active. / Neste trabalho é descrito o isolamento e caracterização de nove compostos isolados dos extratos diclorometano e acetato de etila, obtidos das folhas de Nicandra physalodes. O estudo foi iniciado com a preparação dos extratos, seguido de sucessivos fracionamentos cromatográficos clássicos como: cromatografia em coluna aberta utilizando sílica gel, gel de dextrana Sephadex LH-20, cartucho C-18 (SPE), além de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Os compostos isolados foram caracterizados através de técnicas espectroscópicas como RMN de 1H e 13C, uni e bidimensional, além de técnicas espectrométricas como IV e EMAR-ESI. No total foram isolados nove vitanolidos que são derivados do esqueleto ergostano, sendo quatro pertencentes ao grupo II, denominados Np1, Np2, Np7 e Np9 (vitanolidos com esqueleto base modificado) e cinco pertencentes ao grupo I, denominados Np3, Np4, Np5, Np6 e Np8 (vitanolidos com esqueleto base não modificado). De acordo com pesquisas realizadas na literatura e mediante comparação com dados de RMN de 1H e 13C, os compostos nic-10 (Np1), nicandrenona (Np2), nic-7 (Np3), nic-2 (Np4) e nicafisalina B (Np5), já haviam sido relatados na espécie, enquanto os compostos denominados como 15-oxo-nicafisalina B (Np6), 6-7dihidróxi-nicandrenona-10, (Np7), 24-25dihidróxi-nicandrenona-2, (Np8) e 17-(1-metilpropan-2-ona)-nicandrenona-10 (Np9), estão sendo relatados pela primeira vez. Foram realizados ensaios antimicrobiano, antifúngico e larvicida com os compostos isolados em maiores quantidades, porém os resultados forma negativos, ou fracamente ativos.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / This paper describes the qualitative analysis of the constituents of ethanol extract from leaves of Acnistus arborescens grown in the NÃcleo de Estudos e Pesquisas em Agricultura Urbana (NEPAU), Departamento de Agronomia da Universidade Federal do Cearà (UFC). This study resulted in the development of an analytical method for the isolation and characterization of steroidal lactones, known as withanolides, from the analysis of the extract using chromatographic methods, such as column chromatography (CC), thin layer chromatography (TLC) and high-performance liquid chromatography (HPLC). The isolated compounds had their structures determined by the application of spectroscopic techniques such as nuclear magnetic resonance of hydrogen-1 and carbon-13 (one and two-dimensional) and absorption in the infrared. Thus, it was possible to isolate and identify two vitanolidos previously described in the literature, these being known as Phyalolactone and Withanolide D, and two others withanolides that, according to the literature review done, are considered unique in the literature. / Este trabalho descreve a anÃlise qualitativa dos constituintes do extrato etanÃlico das folhas de Acnistus arborescens cultivada no NÃcleo de Estudos e Pesquisas em Agricultura Urbana (NEPAU), do Departamento de Agronomia da Universidade Federal do CearÃ. Este estudo resultou no desenvolvimento de um mÃtodo analÃtico para isolamento e caracterizaÃÃo de lactonas esteroidais, conhecidas como vitanolÃdeos, a partir da anÃlise do extrato por meio de mÃtodos cromatogrÃficos, como: Cromatografia em Coluna (CC), Cromatografia em Camada Delgada (CCD) e Cromatografia LÃquida de Alta EficiÃncia (CLAE). As substÃncias isoladas tiveram suas estruturas determinadas atravÃs da aplicaÃÃo de tÃcnicas espectroscÃpicas como: RessonÃncia MagnÃtica Nuclear de hidrogÃnio-1 e carbono-13 (uni e bidimensional) e absorÃÃo na regiÃo do infravermelho. Desta forma, foi possÃvel o isolamento e identificaÃÃo de dois vitanolÃdeos jà descritos anteriormente na literatura, sendo estes conhecidos como Fisalolactona e VitanolÃdeo D, alÃm de dois outros vitanolÃdeos os quais, de acordo com o levantamento bibliogrÃfico feito, sÃo considerados inÃditos na literatura.

Visando explorar o potencial bioativo de plantas da família Solanaceae como fonte alternativa para o manejo de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae), a lagarta-do-cartucho-do-milho, realizou-se, primeiramente, uma triagem de extratos etanólicos preparados de diferentes partes de 25 espécies vegetais. Após sete dias de exposição das lagartas em dietas tratadas, constatou-se que os extratos etanólicos de folhas de Acnistus arborscens e de Datura stramonium, na concentração de 4.000 mg kg -1, foram os mais promissores causando inibição do ganho de peso de 97,85 e 95,72%, respectivamente. A seguir, foi realizado um fracionamento biomonitorado, a partir do qual, a fração diclorometânica foi selecionada como a mais ativa para essas duas espécies, causando efeito subletal (inibição do ganho do peso) e letal (mortalidade), porém este inferior ao causado pela formulação comercial Azamax® 1,2 EC (controle positivo). Em sequencia, foi possível estimar as concentrações letais para as frações diclorometânicas durante o período de 168 horas. Em relação ao efeito sobre o desenvolvimento do inseto, os extratos etanólicos foram testados na concentração de 4.000 mg kg -1 e as frações diclorometânicas na concentração letal mediana (4.088 e 3.694 mg kg -1 para D. stramonium e A. arborescens, respectivamente). Na fase larval, os extratos etanólicos de D. stramonium e A. arborescens ocasionaram 77,50 e 62,50% de mortalidade, respectivamente, e, além disso, ambos os tratamentos causaram alongamento dessa fase, e mortalidade, deformidade e redução do peso pupal. A fração diclorometânica de A. arborescens proporcionou 100% de mortalidade das lagartas expostas, enquanto a mortalidade em D. stramonium foi 83,19% e, as lagartas necessitaram de 41,75 dias para atingir a fase pupa, que apresentou baixo peso (158,60 mg) e altas deformidades (40%) em comparação ao controle (255,90 mg e 8,26%, respectivamente). Além disso, as frações diclorometânicas ocasionaram atividade fagodeterrente nas CL25, CL50 e CL90. Novamente, utilizando-se a fração diclorometânica, foi realizado novo fracionamento, e após sete dias de exposição das lagartas neonatas, todas as subfrações ocasionaram efeitos subletais. Com isso, tornaram-se necessárias novas investigações químicas a fim de se compreender o (s) composto (os) responsável (is) pela bioatividade, porém a complexidade de algumas subfrações não permitiu uma caracterização química. Ainda assim, foi constatada nas subfrações acetato de etila e metanólica de D. stramonium a presença de compostos pertencentes à classe dos vitanolidos. Dessa forma, os derivados de Solanaceae apresentam potencial bioativo passíveis de serem estudados mais profundamente visando ao emprego dos mesmos no manejo de S. frugiperda. / Aiming to explore the bioactive potential of Solanaceae plants as alternative resources for the management of Spodoptera frugiperda (Lepitoptera: Noctuidae), the fall armyworm, it was performed, firstly, a screening of ethanolic extracts prepared from different parts of 25 plant species. After seven days of exposure of caterpillars to treated diets, it was verified that ethanolic extracts of Acnistus arborscens and Datura stramonium leaves in the concentration of 4,000 mg kg-1 were the most promising, causing an inhibition of 97.85% and 95.72%, respectively, in weight gain. After this, a bioguided fractionation was performed, from which the dichloromethane fraction was selected as the most active in both species, causing sublethal (inhibition of weight gain) and lethal (mortality) effects, although both were less effective than the Azamax® 1,2 EC commercial formulation (positive control). Following the previous step, it was possible to estimate the lethal concentrations for dichloromethane fraction during the period of 168 hours. In relation to the effect on the insect development, the ethanolic extracts were tested in the concentration of 4,000 mg kg-1 and the dichloromethane fractions in their median lethal concentrations (4,088 and 3,694 mg kg-1 for D. stramonium and A. arborescens, respectively). In the larval phase, ethanolic extracts of D. stramonium and A. arborescens lead to 77.50% and 62.50% of mortality, respectively, and both treatments lead to the elongation of this phase, mortality, deformity and pupal weight reduction. The dichloromethane fraction of A. arborescens lead to 100% of mortality of the exposed caterpillars, while mortality of D. stramonium was 83.19%, and the caterpillars needed 41.75 days to reach the pupal stage, which presented low weight (158.60 mg) and were highly deformed (40%) in comparison with the negative control (255.90 mg and 8.26%, respectively). Furthermore, the dichloromethane lead to antifeedant activity in CL25, CL50 and CL90. Once again, using the dichloromethane fraction, another fractionation was performed, and after seven days of exposure of neonates caterpillars, all subfractions lead to sublethal effects. Therefore, new chemical evaluations are necessary to understand the compounds responsible for bioactivity, however, the complexity of some subfractions did not permit chemical characterization. Nevertheless, it was verified in the ethyl acetate and methanolic subfractions of D. stramonium the presence of withanolides compounds. Therefore, derivatives of Solanaceae present bioactive potential that may be liable for further evaluation aiming their employment in the management of S. frugiperda.

Visando explorar o potencial bioativo de plantas da família Solanaceae como fonte alternativa para o manejo de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae), a lagarta-do-cartucho-do-milho, realizou-se, primeiramente, uma triagem de extratos etanólicos preparados de diferentes partes de 25 espécies vegetais. Após sete dias de exposição das lagartas em dietas tratadas, constatou-se que os extratos etanólicos de folhas de Acnistus arborscens e de Datura stramonium, na concentração de 4.000 mg kg -1, foram os mais promissores causando inibição do ganho de peso de 97,85 e 95,72%, respectivamente. A seguir, foi realizado um fracionamento biomonitorado, a partir do qual, a fração diclorometânica foi selecionada como a mais ativa para essas duas espécies, causando efeito subletal (inibição do ganho do peso) e letal (mortalidade), porém este inferior ao causado pela formulação comercial Azamax® 1,2 EC (controle positivo). Em sequencia, foi possível estimar as concentrações letais para as frações diclorometânicas durante o período de 168 horas. Em relação ao efeito sobre o desenvolvimento do inseto, os extratos etanólicos foram testados na concentração de 4.000 mg kg -1 e as frações diclorometânicas na concentração letal mediana (4.088 e 3.694 mg kg -1 para D. stramonium e A. arborescens, respectivamente). Na fase larval, os extratos etanólicos de D. stramonium e A. arborescens ocasionaram 77,50 e 62,50% de mortalidade, respectivamente, e, além disso, ambos os tratamentos causaram alongamento dessa fase, e mortalidade, deformidade e redução do peso pupal. A fração diclorometânica de A. arborescens proporcionou 100% de mortalidade das lagartas expostas, enquanto a mortalidade em D. stramonium foi 83,19% e, as lagartas necessitaram de 41,75 dias para atingir a fase pupa, que apresentou baixo peso (158,60 mg) e altas deformidades (40%) em comparação ao controle (255,90 mg e 8,26%, respectivamente). Além disso, as frações diclorometânicas ocasionaram atividade fagodeterrente nas CL25, CL50 e CL90. Novamente, utilizando-se a fração diclorometânica, foi realizado novo fracionamento, e após sete dias de exposição das lagartas neonatas, todas as subfrações ocasionaram efeitos subletais. Com isso, tornaram-se necessárias novas investigações químicas a fim de se compreender o (s) composto (os) responsável (is) pela bioatividade, porém a complexidade de algumas subfrações não permitiu uma caracterização química. Ainda assim, foi constatada nas subfrações acetato de etila e metanólica de D. stramonium a presença de compostos pertencentes à classe dos vitanolidos. Dessa forma, os derivados de Solanaceae apresentam potencial bioativo passíveis de serem estudados mais profundamente visando ao emprego dos mesmos no manejo de S. frugiperda. / Aiming to explore the bioactive potential of Solanaceae plants as alternative resources for the management of Spodoptera frugiperda (Lepitoptera: Noctuidae), the fall armyworm, it was performed, firstly, a screening of ethanolic extracts prepared from different parts of 25 plant species. After seven days of exposure of caterpillars to treated diets, it was verified that ethanolic extracts of Acnistus arborscens and Datura stramonium leaves in the concentration of 4,000 mg kg-1 were the most promising, causing an inhibition of 97.85% and 95.72%, respectively, in weight gain. After this, a bioguided fractionation was performed, from which the dichloromethane fraction was selected as the most active in both species, causing sublethal (inhibition of weight gain) and lethal (mortality) effects, although both were less effective than the Azamax® 1,2 EC commercial formulation (positive control). Following the previous step, it was possible to estimate the lethal concentrations for dichloromethane fraction during the period of 168 hours. In relation to the effect on the insect development, the ethanolic extracts were tested in the concentration of 4,000 mg kg-1 and the dichloromethane fractions in their median lethal concentrations (4,088 and 3,694 mg kg-1 for D. stramonium and A. arborescens, respectively). In the larval phase, ethanolic extracts of D. stramonium and A. arborescens lead to 77.50% and 62.50% of mortality, respectively, and both treatments lead to the elongation of this phase, mortality, deformity and pupal weight reduction. The dichloromethane fraction of A. arborescens lead to 100% of mortality of the exposed caterpillars, while mortality of D. stramonium was 83.19%, and the caterpillars needed 41.75 days to reach the pupal stage, which presented low weight (158.60 mg) and were highly deformed (40%) in comparison with the negative control (255.90 mg and 8.26%, respectively). Furthermore, the dichloromethane lead to antifeedant activity in CL25, CL50 and CL90. Once again, using the dichloromethane fraction, another fractionation was performed, and after seven days of exposure of neonates caterpillars, all subfractions lead to sublethal effects. Therefore, new chemical evaluations are necessary to understand the compounds responsible for bioactivity, however, the complexity of some subfractions did not permit chemical characterization. Nevertheless, it was verified in the ethyl acetate and methanolic subfractions of D. stramonium the presence of withanolides compounds. Therefore, derivatives of Solanaceae present bioactive potential that may be liable for further evaluation aiming their employment in the management of S. frugiperda.

Withanolides are a class of ergostane natural products found in plants of family Solanaceae. Plants of this family are used in traditional medicine in Asia and South America. Recently, a series of 17β-hydroxy withanolides were identified from high-throughput screens as inhibitors of androgen-induced changes in gene expression of prostate cancer cells. Therefore, these compounds may have important applications as new therapies against prostate cancer. We have devised a synthetic route to members of this family and their analogues which allows stereoselective introduction of C14, C17 and C20 hydroxyl groups in separate steps. This will allow preparation of differentially hydroxylated analogues so as to identify which contributes to the potency and thus gain a better understanding of the SAR of this class of bioactive molecules. As part of this we have shown that the stereochemical outcome of the epoxidation of Δ 14-15 cholestanes with m-CPBA is controlled by the steric bulk of a C17 substituent. When the C17 is in the β configuration, the epoxide is formed on the α face, whereas if the C17 is trigonal (flat) or the substituent is in the α configuration, the epoxide is formed on the β face. The presence of a hydroxyl substituent at C20 does not influence the stereochemical outcome of the epoxidation. We have successfully introduced aldehyde functionality to the lateral side chain 14 hydroxyl compound. This aldehyde compound is a key intermediate from which many of the withanolides can be made. We have also investigated the introduction of a hydroxyl at the C18 as an entry into the physachenolides. Finally, we have carried out an assessment of the potency of the synthesised compounds against hormone-insensitive prostate cancer cell line, PC-3.