Metabólitos secundários são produzidos por alguns grupos vegetais e são essenciais nas diferentes estratégias de adaptação às adversidades ambientais, atuando na proteção e comunicação das plantas, sendo responsivos a diversos fatores bióticos e abióticos. Entre as diversas categorias de metabólitos secundários, os alcalóides apresentam principal função relacionada à defesa contra herbívoros; atuam também na proteção contra patógenos e na interação química com outras plantas (alelopatia). Alcalóides monoterpenos indólicos (MIAs) são uma classe de alcalóides de origem biossintética mista, e apresentam propriedades farmacológicas conhecidas (e.g. MIAs de Catharanthus roseus e Rauwolfia serpentina). MIAs provenientes de algumas espécies de Psychotria do Sul do Brasil são descritos como agentes antioxidantes, antimutagênicos, ansiolíticos, antidepressivos, antipsicóticos e analgésicos, apresentando grande potencial farmacológico. N,β-D-glicopiranosil vincosamida (GPV) é o alcalóide majoritário de Psychotria leiocarpa (Rubiaceae – APG III), apresentando estrutura semelhante a alguns alcalóides bioativos de Psychotria da região, com a peculiaridade de ser N-glicosilado. No presente trabalho, foi avaliado o efeito de dano mecânico e aplicação de jasmonato sobre o acúmulo de GPV no contexto de um possível papel do alcalóide em respostas à herbivoria, além de propriedades antioxidantes do composto. O teor de GPV se manteve constante após a aplicação dos tratamentos, ao longo de todo o experimento. Portanto, a estratégia de acúmulo deste alcalóide segue o padrão de fitoanticipina. No ensaio de dano mecânico os teores de compostos fenólicos também foram monitorados e se mantiveram constantes. Ensaios de herbivoria utilizando dois modelos generalistas e um especialista, não constataram eficácia do GPV na proteção contra estes predadores. Ensaios de atividade contra oxigênio singleto, ânions superóxido, radicais hidroxil e peróxido de hidrogênio revelaram ampla atividade antioxidante, com alguns resultados similares ao controle positivo (Trolox, um análogo da vitamina E). Os resultados obtidos neste trabalho, juntamente com dados existentes da literatura para metabólitos correlatos, sugerem uma função fundamentalmente antioxidante de MIAs de Psychotria, atuando como um modulador de estresse oxidativo. / Some plants groups accumulate secondary metabolites, which may play a major role in different strategies to deal with environmental challenges, being responsive to several biotic and abiotic factors and functioning as protection and communication agents. Among secondary metabolites, alkaloids play a major role as anti-feedant agents and are also involved in pathogen protection and chemical interaction (allelopathy). Monoterpene indole alkaloids (MIAs) are derived from two distinct biosynthetic pathways and possess well known pharmacological properties (e.g. MIAs from Catharanthus roseus and Rauwolfia serpentina). MIAs from Southern Brazilian Psychotria have been characterized as antioxidant, antimutagenic, ansyolitic, antidepressive, antipsychotic and analgesic agents, therefore bearing relevant pharmacological potential. N,β-D-glucopyranosil vincosamide (GPV) is the major alkaloid from Psychotria leiocarpa (Rubiaceae - APG III) and its structure, besides being additionally glycosylated in the N indol ring, is similar to a few bioactive alkaloids from native Psychotria species. In the present work, the effects of wounding and jasmonate application on GPV accumulation, and also antioxidant properties, were evaluated in the context of a potential role of the alkaloid in herbivory responses. GPV content remained constant after treatments, at all times of exposure. Therefore, GPV seems to present a phytoanticipin-like accumulation pattern. In the mechanical wounding assay, phenolic compounds content was also monitored and remained constant. In two herbivory assay models, a generalist and a specialist, GPV was not efficient to prevent herbivore feeding. Singlet oxygen, superoxide anions, hydroxyl radicals and hydrogen peroxide assays showed GPV has broad antioxidant activity, in some cases with activity equivalent to the positive control (Trolox, a vitamin E analog). The results obtained in this work, together with published results from our research group, strongly suggest an antioxidant role for Psychotria MIA alkaloids, which may act as oxidative stress modulators.

Metabólitos secundários são produzidos por alguns grupos vegetais e são essenciais nas diferentes estratégias de adaptação às adversidades ambientais, atuando na proteção e comunicação das plantas, sendo responsivos a diversos fatores bióticos e abióticos. Entre as diversas categorias de metabólitos secundários, os alcalóides apresentam principal função relacionada à defesa contra herbívoros; atuam também na proteção contra patógenos e na interação química com outras plantas (alelopatia). Alcalóides monoterpenos indólicos (MIAs) são uma classe de alcalóides de origem biossintética mista, e apresentam propriedades farmacológicas conhecidas (e.g. MIAs de Catharanthus roseus e Rauwolfia serpentina). MIAs provenientes de algumas espécies de Psychotria do Sul do Brasil são descritos como agentes antioxidantes, antimutagênicos, ansiolíticos, antidepressivos, antipsicóticos e analgésicos, apresentando grande potencial farmacológico. N,β-D-glicopiranosil vincosamida (GPV) é o alcalóide majoritário de Psychotria leiocarpa (Rubiaceae – APG III), apresentando estrutura semelhante a alguns alcalóides bioativos de Psychotria da região, com a peculiaridade de ser N-glicosilado. No presente trabalho, foi avaliado o efeito de dano mecânico e aplicação de jasmonato sobre o acúmulo de GPV no contexto de um possível papel do alcalóide em respostas à herbivoria, além de propriedades antioxidantes do composto. O teor de GPV se manteve constante após a aplicação dos tratamentos, ao longo de todo o experimento. Portanto, a estratégia de acúmulo deste alcalóide segue o padrão de fitoanticipina. No ensaio de dano mecânico os teores de compostos fenólicos também foram monitorados e se mantiveram constantes. Ensaios de herbivoria utilizando dois modelos generalistas e um especialista, não constataram eficácia do GPV na proteção contra estes predadores. Ensaios de atividade contra oxigênio singleto, ânions superóxido, radicais hidroxil e peróxido de hidrogênio revelaram ampla atividade antioxidante, com alguns resultados similares ao controle positivo (Trolox, um análogo da vitamina E). Os resultados obtidos neste trabalho, juntamente com dados existentes da literatura para metabólitos correlatos, sugerem uma função fundamentalmente antioxidante de MIAs de Psychotria, atuando como um modulador de estresse oxidativo. / Some plants groups accumulate secondary metabolites, which may play a major role in different strategies to deal with environmental challenges, being responsive to several biotic and abiotic factors and functioning as protection and communication agents. Among secondary metabolites, alkaloids play a major role as anti-feedant agents and are also involved in pathogen protection and chemical interaction (allelopathy). Monoterpene indole alkaloids (MIAs) are derived from two distinct biosynthetic pathways and possess well known pharmacological properties (e.g. MIAs from Catharanthus roseus and Rauwolfia serpentina). MIAs from Southern Brazilian Psychotria have been characterized as antioxidant, antimutagenic, ansyolitic, antidepressive, antipsychotic and analgesic agents, therefore bearing relevant pharmacological potential. N,β-D-glucopyranosil vincosamide (GPV) is the major alkaloid from Psychotria leiocarpa (Rubiaceae - APG III) and its structure, besides being additionally glycosylated in the N indol ring, is similar to a few bioactive alkaloids from native Psychotria species. In the present work, the effects of wounding and jasmonate application on GPV accumulation, and also antioxidant properties, were evaluated in the context of a potential role of the alkaloid in herbivory responses. GPV content remained constant after treatments, at all times of exposure. Therefore, GPV seems to present a phytoanticipin-like accumulation pattern. In the mechanical wounding assay, phenolic compounds content was also monitored and remained constant. In two herbivory assay models, a generalist and a specialist, GPV was not efficient to prevent herbivore feeding. Singlet oxygen, superoxide anions, hydroxyl radicals and hydrogen peroxide assays showed GPV has broad antioxidant activity, in some cases with activity equivalent to the positive control (Trolox, a vitamin E analog). The results obtained in this work, together with published results from our research group, strongly suggest an antioxidant role for Psychotria MIA alkaloids, which may act as oxidative stress modulators.

Metabólitos secundários são produzidos por alguns grupos vegetais e são essenciais nas diferentes estratégias de adaptação às adversidades ambientais, atuando na proteção e comunicação das plantas, sendo responsivos a diversos fatores bióticos e abióticos. Entre as diversas categorias de metabólitos secundários, os alcalóides apresentam principal função relacionada à defesa contra herbívoros; atuam também na proteção contra patógenos e na interação química com outras plantas (alelopatia). Alcalóides monoterpenos indólicos (MIAs) são uma classe de alcalóides de origem biossintética mista, e apresentam propriedades farmacológicas conhecidas (e.g. MIAs de Catharanthus roseus e Rauwolfia serpentina). MIAs provenientes de algumas espécies de Psychotria do Sul do Brasil são descritos como agentes antioxidantes, antimutagênicos, ansiolíticos, antidepressivos, antipsicóticos e analgésicos, apresentando grande potencial farmacológico. N,β-D-glicopiranosil vincosamida (GPV) é o alcalóide majoritário de Psychotria leiocarpa (Rubiaceae – APG III), apresentando estrutura semelhante a alguns alcalóides bioativos de Psychotria da região, com a peculiaridade de ser N-glicosilado. No presente trabalho, foi avaliado o efeito de dano mecânico e aplicação de jasmonato sobre o acúmulo de GPV no contexto de um possível papel do alcalóide em respostas à herbivoria, além de propriedades antioxidantes do composto. O teor de GPV se manteve constante após a aplicação dos tratamentos, ao longo de todo o experimento. Portanto, a estratégia de acúmulo deste alcalóide segue o padrão de fitoanticipina. No ensaio de dano mecânico os teores de compostos fenólicos também foram monitorados e se mantiveram constantes. Ensaios de herbivoria utilizando dois modelos generalistas e um especialista, não constataram eficácia do GPV na proteção contra estes predadores. Ensaios de atividade contra oxigênio singleto, ânions superóxido, radicais hidroxil e peróxido de hidrogênio revelaram ampla atividade antioxidante, com alguns resultados similares ao controle positivo (Trolox, um análogo da vitamina E). Os resultados obtidos neste trabalho, juntamente com dados existentes da literatura para metabólitos correlatos, sugerem uma função fundamentalmente antioxidante de MIAs de Psychotria, atuando como um modulador de estresse oxidativo. / Some plants groups accumulate secondary metabolites, which may play a major role in different strategies to deal with environmental challenges, being responsive to several biotic and abiotic factors and functioning as protection and communication agents. Among secondary metabolites, alkaloids play a major role as anti-feedant agents and are also involved in pathogen protection and chemical interaction (allelopathy). Monoterpene indole alkaloids (MIAs) are derived from two distinct biosynthetic pathways and possess well known pharmacological properties (e.g. MIAs from Catharanthus roseus and Rauwolfia serpentina). MIAs from Southern Brazilian Psychotria have been characterized as antioxidant, antimutagenic, ansyolitic, antidepressive, antipsychotic and analgesic agents, therefore bearing relevant pharmacological potential. N,β-D-glucopyranosil vincosamide (GPV) is the major alkaloid from Psychotria leiocarpa (Rubiaceae - APG III) and its structure, besides being additionally glycosylated in the N indol ring, is similar to a few bioactive alkaloids from native Psychotria species. In the present work, the effects of wounding and jasmonate application on GPV accumulation, and also antioxidant properties, were evaluated in the context of a potential role of the alkaloid in herbivory responses. GPV content remained constant after treatments, at all times of exposure. Therefore, GPV seems to present a phytoanticipin-like accumulation pattern. In the mechanical wounding assay, phenolic compounds content was also monitored and remained constant. In two herbivory assay models, a generalist and a specialist, GPV was not efficient to prevent herbivore feeding. Singlet oxygen, superoxide anions, hydroxyl radicals and hydrogen peroxide assays showed GPV has broad antioxidant activity, in some cases with activity equivalent to the positive control (Trolox, a vitamin E analog). The results obtained in this work, together with published results from our research group, strongly suggest an antioxidant role for Psychotria MIA alkaloids, which may act as oxidative stress modulators.

A proposta deste trabalho experimental in vitro foi avaliar se a incorporação de 1% - em peso - do alcalóide teobromina (Sigma Aldrich, Darmstadt, Alemanha) ao cimento de ionômero de vidro (CIV) convencional (GC Gold Fuji 9, GC Corp, Japão) tem a capacidade de alterar as propriedades físico-químicas desse material. Para tanto, dois grupos experimentais foram propostos: G1 - CIV convencional e G2 - CIV com adição de teobromina. Foram confeccionados 160 discos de CIV de acordo com as instruções do fabricante, utilizando matrizes circulares. Para analisar as mencionadas propriedades, os discos foram submetidos a testes específicos, de acordo com as normas da International Standard Organization (ISO) para cada uma das propriedades. Discos de 15mmx1mm de diâmetro foram utilizados para as provas de sorção (n=5) e de solubilidade (n=5), com o auxílio de balança analítica, dissecadores e estufa a 23 e 37ºC por várias semanas. O ensaio de microdureza foi realizado em amostras (n=20) de 15mm×1mm submetidas a cinco edentações, com carga de 25 gramas e 30 segundos, à temperatura ambiente. Para a avaliação da cor, discos (n=20) de 15mm×1mm foram submetidos ao espectrofotômetro, adotando-se a guia colorimétrica da Comissão internacional de Iluminação (CIE). No ensaio de resistência flexural, os espécimes (n=60) de 12mm×1mm foram armazenados em estufa a 37ºC durante 24 horas para posterior analise na máquina de ensaios universal. Para avaliar a influência da teobromina adicionada ao CIV na formação de biofilme por Streptococcus mutans,, sobre os corpos da prova (n=40) de 12mm×1mm biofilmes foram desenvolvidos. As cepas de S.mutans foram cultivadas em Tryptic Soy Agar (TSA, Difco) a 37°C. Também a dosagem de flúor foi avaliada, em discos de prova (n=10) armazenados em saliva artificial e submersos em solução TISAB para posterior análise com eletrodo de flúor e obtenção da curva da liberação dessa substância. Os dados obtidos nos testes de sorção e solubilidade, microdureza, cor e resistência flexural foram submetidos à análise de variância ANOVA um fator e ao teste de Tukey para comparação entre os grupos, adotando-se 5% de nível de significância (p<0,05). O ensaio da influência da teobromina adicionada ao CIV na quantidade de biofilme de Streptococcus mutans formado e o teste de dosagem de flúor foram submetidos à análise de variância two-way ANOVA e ao teste de Tukey, com nível de significância de 5% para comparação entre os grupos experimentais. O segundo fator avaliado nestes dois ensaios foi o tempo. Os resultados não revelaram alteração da sorção e da solubilidade no CIV que recebeu teobromina (p>0,05). A microdureza aumentou com a adição de teobromina ao CIV (p<0,05). Não houve alteração de cor do CIV que recebeu teobromina (p>0,05). A resistência na flexão biaxial diminuiu quando da adição de teobromina ao CIV (p<0,05). Já a quantidade de biofilme formado foi menor em G2 (p<0,05). Em relação à liberação de flúor, observou-se que a adição de teobromina não altera essa propriedade do CIV (p>0,05). Com base em tais achados, conclui-se que a adição de teobromina a 1% ao cimento do ionômero de vidro convencional não produz alterações significativas nas propriedades desse material, podendo até mesmo otimizar algumas dessas propriedades. Ainda assim, estudos adicionais sobre o assunto devem ser realizados. / The purpose of this experimental in virtro work, was to evaluate if the incorporation of the 1% in weight of an alkaloid: theobromine (Sigma Aldrich Darmstadt, Germany) to the conventional glass ionomer cement (GIC) (GC Gold Fuji 9; GCC Japan Corp) has the capacity to change the properties physicochemical of this material. Whereby, it was proposed two experimental groups: G1 - Conventional GIC and G2 GIC incorporated with theobromine. According to the instructions of the creator, there were created 160 specimens, for which it was used circular matrices. To analyze the mentioned properties, the specimens were analyzed under the International Standard Organization (ISO) for each property. It was used matrices of 15mmx1mm diameter for the sorption (n=5) solubility (n=5) tests. With the help of an analytical balance, desiccators and a stove at 23º and 37° for various weeks; it was made essays of micro firmness using 20 matrices of 15mmx1mm, were submitted to five indentations with a charge of 26 grams and 30 seconds in environmental temperature. For the color evaluation it was used 20 matrices of 15mmx1mm, that were submitted to a spectrophotometer following the colorimetric guide of the International Commission of Illumination (CIE). An essay of biaxial flexural strength was made in 60 matrices of 12mmx1mm that were stored in a stove at 37º for 24 hours, for a later analysis in a universal testing machine. To evaluate the influence of the theobromine incorporated to the glass ionomer cement (GIC) in the creation of biofilm Streptococcus mutans, there were developed 40 matrices of 12mmx1mm of biofilm. The strains of the Streptococcus mutans were cultivated in Tryptic Soy-Agar at 37°. It was also evaluated the fluorine release capacity using 10 test matrices stored in artificial saliva and submerged in TISAB substance for a later analysis with an fluorine electrode, to obtain the release curve of that substance. The obtained information from the test of sorption, solubility, micro strength, color and biaxial flexural strength, were submitted to an analysis of variance ANOVA one factor and Tukey\'s test for a comparison between groups assuming the 5% level of significance (p <0,05). The essay of the influence of the theobromine added to the GIC in the amount of biofilm Streptococcus mutans formed and the test of fluorine release were submitted to the Bidirectional Variance Analysis ANOVA and Tukey\'s test, with a significant level of 5% to the comparison between experimental groups; the second factor evaluated in this two essays was time. The results didn\'t show an alteration in the sorption and solubility in the GIC that received theobromine (p >0,05). The micro strength increased with the addition of the theobromine to the GIC (p< 0,05). There were not any alterations in the color of the GIC that received theobromine (p >0.05). The resistance to the biaxial flexural strength decreased when the theobromine was added to the GIC (p <0.05). The amount of formed biofilm was less in the G2. In relation to the fluorine release it was observed that the addition of theobromine does not change the properties of GIC (p >0.05). Based on these findings, it is concluded that the addition of theobromine in 1% to the conventional glass ionomer cement, does not produce significant changes over this material properties and also, it can optimize some of these properties. However, more studies should be done about this topic.

A ipalbidina é um alcaloide indolizidínico com propriedades analgésica e antirradicais livres. Este alcaloide possui como fonte natural a Ipomoea alba L., uma espécie de dama-da-noite, sendo isolado das suas sementes na forma de aglicona da ipalbina (ligada à D-glicose). A ipalbidina possui estrutura química relativamente simples, porém sua síntese na forma enantiomericamente pura se apresenta como um desafio sintético. Dentre as inúmeras rotas de síntese da ipalbidina, apenas quatro são enantiosseletivas. Neste trabalho de dissertação é apresentada uma nova estratégia sintética visando a preparação da S-(+)-ipalbidina. A estratégia tem como etapas chaves: uma reação de olefinação (Wittig e Horner-Wadsworth-Emmons); a preparação de uma diazocetona e de &alpha;-clorocetonas; e a conversão destas no esqueleto indolizidínico por uma reação de ciclização. Como material de partida para a reação de olefinação foi empregado o S-prolinal protegido (Boc e Cbz). Este aminoaldeído foi empregado como fonte do centro estereogênico e de um dos anéis presentes na estrutura final. A partir das reações de olefinação, foram obtidos compostos carbonílicos &alpha;, &beta;-insaturados que, em seguida, sofreram redução da dupla ligação (28-94%). A partir dos produtos hidrogenados, foram preparados ácidos carboxílicos (66-83%) que, em seguida, foram convertidos na diazocetona (32%) e nas &alpha;-clorocetonas (34-70% a partir de ilídeos &beta;-ceto sulfoxônios). As &alpha; -clorocetonas também foram preparadas a partir de ésteres com bons rendimentos (60-70%). O esqueleto indolizidínico foi obtido a partir da reação de ciclização da diazocetona e das &alpha; -clorocetonas, porém os rendimentos não foram satisfatórios e a metodologia deve ser melhorada. Uma &alpha;-clorocetona mais simples foi reduzida ao álcool correspondente. A &beta;-cloridrina obtida foi convertida no aminoálcool cíclico (indolizidina monoidroxilada, 16%). A preparação deste aminoálcool cíclico sugere que a metodologia desenvolvida é promissora. A nova estratégia sintética pode levar à síntese da (+)-ipalbidina em seis ou sete etapas (uma rota curta). A funcionalização da &alpha;-clorocetona e o melhoramento do método a partir da diazocetona podem também levar à síntese outras indolizidinas. / Ipalbidine is an indolizidine alkaloid with analgesic and antioxidant properties. This alkaloid is isolated from the seeds of Ipomoea alba L., as the aglycone of ipalbine (associated to the D-glucose). The ipalbidine has a relatively simple chemical structure, but its synthesis in the enantiomerically pure form is a synthetic challenge. Although a great number of synthetic routes of ipalbidine have been reported, only four are enantioselective. This dissertation reports new studies toward the synthesis of (+)-ipalbidine. The key steps of the synthetic strategy are: olefination reaction (Wittig or Horner-Wadsworth-Emmons); preparation of a diazoketone and &alpha; -chloroketones; and the cyclization reaction from the diazoketone and &alpha; -chloroketones. A (Boc and Cbz) protected-S-prolinal was used as the initial reagent. This amino aldehyde was employed as the chiral pool and it provides one the rings necessary to build the indolizidine skeleton. A Wittig reaction (88-94%) and a Horner-Wadsworth-Emmons reaction (60-70%) were evaluated for the first step of the synthesis. &alpha;, &beta;-Unsaturated carbonyl compounds were prepared from the olefination reactions and, after that, double bond reduction was carried out under some hydrogenation conditions (28-90%). The carboxylic acids were prepared from the hydrogenated compounds (66-83%). The carboxylic acids were used to prepare the diazoketone (32%) and the &alpha; -chloroketones (34-70% from sulfoxonium ylides). The cyclization reaction from the diazoketone and &alpha; -chloroketones afforded the indolizidine skeleton, but the yields were not satisfactory. The reaction conditions, in this case, need to have to be improved. The &alpha; -chloroketones were also prepared from esters in good yields (60-70%). A simple &alpha; -chloroketone was reduced to the corresponding &beta;-chlorohydrin. After the preparation of this &beta;-chlorohydrin, the cyclization afforded a cyclic amino alcohol (a mono hydroxylated indolizidine, in 16% yield). These results suggest a promising methodology. The present strategy on the synthesis of (+)-ipalbidine can provide this alkaloid in six or seven steps (a short route) and can also be applicable to the syntheses of other indolizidine alkaloids.

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Fernandes.pdf: 6082028 bytes, checksum: de37a4a2f24939ff1f4b11c41513d404 (MD5) Previous issue date: 2017-05-29 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Lauraceae family species are rich in bioactive compounds, including alkaloids, with high pharmaceutical potential, such as activities against Leishmania amazonensis and Trypanosoma cruzi. These protozoa are, respectively, etiological agents of cutaneous Leishmaniasis and Chagas’ disease, which affect millions of people in underdeveloped and developing countries. Current therapeutic options available for treatment of these infections have severe side effects and low efficacy, for this reason, the development of effective and less toxic chemotherapeutic agents is extremely important. In order to find bioactive plant compounds with potential against these parasites, we performed an in vitro screening with ethanolic extracts of 12 species of Lauraceae against T. cruzi and L. amazonensis. Furthermore, a new molecular approach had been proposed to identify molecular drug targets in L. mexicana. The most active extracts were submitted to acid-base partition and the fractions have been evaluated. The bioguided assay led to isolation of 6 alkaloids. A new indole alkaloid isolated from A. panurensis, 3-methoxy-2-oxa-4,10b-diaza-1,3,6a,10c-tetrahydrofluoranthene-3,5-diol, had moderate activity against the three forms of T. cruzi and Leishmania amazonensis promastigotes. It was also shown that this alkaloid induces morphological and biochemical modifications in L. amazonensis promastigotes, impairing cytokinesis and generating cells with multiple nuclei and flagella. The compounds tested in this thesis show potential for modifications to its structure to improve activity and could potentially be tested in other parasites. The second chapter of the thesis aims to validate an inducible overexpression approach for L. mexicana, which could be used to generate an overexpression library. The results demonstrated for the first time the expression of an endogenous L. mexicana kinase (CRK3). Furthermore, a new system to inducible overexpression had been produced. This new molecular tool is suitable for all life cycle stages and could be used as a tool for drug discovery and to understand the complex biology of the parasite. The phytochemical and molecular approaches used here resulted in original data wich will help the discovery for new molecules against the trypanosomatids. / Espécies pertencentes à família Lauraceae são ricas em alcaloides e outras substâncias bioativas com alto potencial farmacêutico, inclusive atividades contra os tripanosomatídeos Leishmania spp. e Trypanosoma cruzi. Esses são, respectivamente, protozoários agentes etiológicos de leishmaniose e doença de Chagas, doenças que afetam milhões de pessoas em países subdesenvolvidos e em desenvolvimento. As opções terapêuticas disponíveis atualmente para o tratamento de infecções causadas por esses parasitos têm severos efeitos colaterais e baixa eficácia, sedo a busca por novos fármacos de extrema importância. No sentido de buscar substâncias bioativas de plantas com potencial farmacêutico, foi realizada triagem in vitro utilizando extratos etanólicos de 12 espécies de Lauraceae contra T. cruzi e L. amazonensis a fim de encontrar os extratos mais promissores. Ainda, foi proposto a geração de uma ferramenta molecular para utilização na busca por substâncias ativas frente a L. mexicana. Os extratos mais ativos foram submetidos à partição ácido-base e as frações alcaloídicas avaliadas. A partir desse ensaio bioguiado, 6 alcaloides forem isolados e a atividade in vitro frente aos tripanosomatídeos avaliada. O alcaloide indólico 3-metoxi-2-oxa-4,10b-diaza-1,3,6a,10c-tetrahidrofluorantano-3,5-diol foi ativo contra T. cruzi e L. amazonensis. Este alcaloide induz alterações morfológicas e bioquímicas em promastigotas de L. amazonensis, atuando na divisão celular, com bloqueio na citocinese, processo autofágico e consequente colapso celular e morte. Já os resultados obtidos na parte final, com foco na ferramenta molecular para busca por substâncias, foi demonstrado pela primeira vez a superexpressão induzida de proteína endógena neste protozoário. Ainda, foi gerado modelo de superexpressão de proteínas que poderá ser utilizado para analisar as alterações fenotípicas, inferir funções de proteínas, ensaios para busca de fármacos, bem como compreender a complexa biologia de L. mexicana. As duas abordagens utilizadas resultaram em dados inéditos que permitem a continuação tanto dos trabalhos fitoquímicos quanto os moleculares, a fim de buscar novos fármcos frente aos tripanosomatídeos utilizados.

A proposta deste trabalho experimental in vitro foi avaliar se a incorporação de 1% - em peso - do alcalóide teobromina (Sigma Aldrich, Darmstadt, Alemanha) ao cimento de ionômero de vidro (CIV) convencional (GC Gold Fuji 9, GC Corp, Japão) tem a capacidade de alterar as propriedades físico-químicas desse material. Para tanto, dois grupos experimentais foram propostos: G1 - CIV convencional e G2 - CIV com adição de teobromina. Foram confeccionados 160 discos de CIV de acordo com as instruções do fabricante, utilizando matrizes circulares. Para analisar as mencionadas propriedades, os discos foram submetidos a testes específicos, de acordo com as normas da International Standard Organization (ISO) para cada uma das propriedades. Discos de 15mmx1mm de diâmetro foram utilizados para as provas de sorção (n=5) e de solubilidade (n=5), com o auxílio de balança analítica, dissecadores e estufa a 23 e 37ºC por várias semanas. O ensaio de microdureza foi realizado em amostras (n=20) de 15mm×1mm submetidas a cinco edentações, com carga de 25 gramas e 30 segundos, à temperatura ambiente. Para a avaliação da cor, discos (n=20) de 15mm×1mm foram submetidos ao espectrofotômetro, adotando-se a guia colorimétrica da Comissão internacional de Iluminação (CIE). No ensaio de resistência flexural, os espécimes (n=60) de 12mm×1mm foram armazenados em estufa a 37ºC durante 24 horas para posterior analise na máquina de ensaios universal. Para avaliar a influência da teobromina adicionada ao CIV na formação de biofilme por Streptococcus mutans,, sobre os corpos da prova (n=40) de 12mm×1mm biofilmes foram desenvolvidos. As cepas de S.mutans foram cultivadas em Tryptic Soy Agar (TSA, Difco) a 37°C. Também a dosagem de flúor foi avaliada, em discos de prova (n=10) armazenados em saliva artificial e submersos em solução TISAB para posterior análise com eletrodo de flúor e obtenção da curva da liberação dessa substância. Os dados obtidos nos testes de sorção e solubilidade, microdureza, cor e resistência flexural foram submetidos à análise de variância ANOVA um fator e ao teste de Tukey para comparação entre os grupos, adotando-se 5% de nível de significância (p<0,05). O ensaio da influência da teobromina adicionada ao CIV na quantidade de biofilme de Streptococcus mutans formado e o teste de dosagem de flúor foram submetidos à análise de variância two-way ANOVA e ao teste de Tukey, com nível de significância de 5% para comparação entre os grupos experimentais. O segundo fator avaliado nestes dois ensaios foi o tempo. Os resultados não revelaram alteração da sorção e da solubilidade no CIV que recebeu teobromina (p>0,05). A microdureza aumentou com a adição de teobromina ao CIV (p<0,05). Não houve alteração de cor do CIV que recebeu teobromina (p>0,05). A resistência na flexão biaxial diminuiu quando da adição de teobromina ao CIV (p<0,05). Já a quantidade de biofilme formado foi menor em G2 (p<0,05). Em relação à liberação de flúor, observou-se que a adição de teobromina não altera essa propriedade do CIV (p>0,05). Com base em tais achados, conclui-se que a adição de teobromina a 1% ao cimento do ionômero de vidro convencional não produz alterações significativas nas propriedades desse material, podendo até mesmo otimizar algumas dessas propriedades. Ainda assim, estudos adicionais sobre o assunto devem ser realizados. / The purpose of this experimental in virtro work, was to evaluate if the incorporation of the 1% in weight of an alkaloid: theobromine (Sigma Aldrich Darmstadt, Germany) to the conventional glass ionomer cement (GIC) (GC Gold Fuji 9; GCC Japan Corp) has the capacity to change the properties physicochemical of this material. Whereby, it was proposed two experimental groups: G1 - Conventional GIC and G2 GIC incorporated with theobromine. According to the instructions of the creator, there were created 160 specimens, for which it was used circular matrices. To analyze the mentioned properties, the specimens were analyzed under the International Standard Organization (ISO) for each property. It was used matrices of 15mmx1mm diameter for the sorption (n=5) solubility (n=5) tests. With the help of an analytical balance, desiccators and a stove at 23º and 37° for various weeks; it was made essays of micro firmness using 20 matrices of 15mmx1mm, were submitted to five indentations with a charge of 26 grams and 30 seconds in environmental temperature. For the color evaluation it was used 20 matrices of 15mmx1mm, that were submitted to a spectrophotometer following the colorimetric guide of the International Commission of Illumination (CIE). An essay of biaxial flexural strength was made in 60 matrices of 12mmx1mm that were stored in a stove at 37º for 24 hours, for a later analysis in a universal testing machine. To evaluate the influence of the theobromine incorporated to the glass ionomer cement (GIC) in the creation of biofilm Streptococcus mutans, there were developed 40 matrices of 12mmx1mm of biofilm. The strains of the Streptococcus mutans were cultivated in Tryptic Soy-Agar at 37°. It was also evaluated the fluorine release capacity using 10 test matrices stored in artificial saliva and submerged in TISAB substance for a later analysis with an fluorine electrode, to obtain the release curve of that substance. The obtained information from the test of sorption, solubility, micro strength, color and biaxial flexural strength, were submitted to an analysis of variance ANOVA one factor and Tukey\'s test for a comparison between groups assuming the 5% level of significance (p <0,05). The essay of the influence of the theobromine added to the GIC in the amount of biofilm Streptococcus mutans formed and the test of fluorine release were submitted to the Bidirectional Variance Analysis ANOVA and Tukey\'s test, with a significant level of 5% to the comparison between experimental groups; the second factor evaluated in this two essays was time. The results didn\'t show an alteration in the sorption and solubility in the GIC that received theobromine (p >0,05). The micro strength increased with the addition of the theobromine to the GIC (p< 0,05). There were not any alterations in the color of the GIC that received theobromine (p >0.05). The resistance to the biaxial flexural strength decreased when the theobromine was added to the GIC (p <0.05). The amount of formed biofilm was less in the G2. In relation to the fluorine release it was observed that the addition of theobromine does not change the properties of GIC (p >0.05). Based on these findings, it is concluded that the addition of theobromine in 1% to the conventional glass ionomer cement, does not produce significant changes over this material properties and also, it can optimize some of these properties. However, more studies should be done about this topic.

A ipalbidina é um alcaloide indolizidínico com propriedades analgésica e antirradicais livres. Este alcaloide possui como fonte natural a Ipomoea alba L., uma espécie de dama-da-noite, sendo isolado das suas sementes na forma de aglicona da ipalbina (ligada à D-glicose). A ipalbidina possui estrutura química relativamente simples, porém sua síntese na forma enantiomericamente pura se apresenta como um desafio sintético. Dentre as inúmeras rotas de síntese da ipalbidina, apenas quatro são enantiosseletivas. Neste trabalho de dissertação é apresentada uma nova estratégia sintética visando a preparação da S-(+)-ipalbidina. A estratégia tem como etapas chaves: uma reação de olefinação (Wittig e Horner-Wadsworth-Emmons); a preparação de uma diazocetona e de &alpha;-clorocetonas; e a conversão destas no esqueleto indolizidínico por uma reação de ciclização. Como material de partida para a reação de olefinação foi empregado o S-prolinal protegido (Boc e Cbz). Este aminoaldeído foi empregado como fonte do centro estereogênico e de um dos anéis presentes na estrutura final. A partir das reações de olefinação, foram obtidos compostos carbonílicos &alpha;, &beta;-insaturados que, em seguida, sofreram redução da dupla ligação (28-94%). A partir dos produtos hidrogenados, foram preparados ácidos carboxílicos (66-83%) que, em seguida, foram convertidos na diazocetona (32%) e nas &alpha;-clorocetonas (34-70% a partir de ilídeos &beta;-ceto sulfoxônios). As &alpha; -clorocetonas também foram preparadas a partir de ésteres com bons rendimentos (60-70%). O esqueleto indolizidínico foi obtido a partir da reação de ciclização da diazocetona e das &alpha; -clorocetonas, porém os rendimentos não foram satisfatórios e a metodologia deve ser melhorada. Uma &alpha;-clorocetona mais simples foi reduzida ao álcool correspondente. A &beta;-cloridrina obtida foi convertida no aminoálcool cíclico (indolizidina monoidroxilada, 16%). A preparação deste aminoálcool cíclico sugere que a metodologia desenvolvida é promissora. A nova estratégia sintética pode levar à síntese da (+)-ipalbidina em seis ou sete etapas (uma rota curta). A funcionalização da &alpha;-clorocetona e o melhoramento do método a partir da diazocetona podem também levar à síntese outras indolizidinas. / Ipalbidine is an indolizidine alkaloid with analgesic and antioxidant properties. This alkaloid is isolated from the seeds of Ipomoea alba L., as the aglycone of ipalbine (associated to the D-glucose). The ipalbidine has a relatively simple chemical structure, but its synthesis in the enantiomerically pure form is a synthetic challenge. Although a great number of synthetic routes of ipalbidine have been reported, only four are enantioselective. This dissertation reports new studies toward the synthesis of (+)-ipalbidine. The key steps of the synthetic strategy are: olefination reaction (Wittig or Horner-Wadsworth-Emmons); preparation of a diazoketone and &alpha; -chloroketones; and the cyclization reaction from the diazoketone and &alpha; -chloroketones. A (Boc and Cbz) protected-S-prolinal was used as the initial reagent. This amino aldehyde was employed as the chiral pool and it provides one the rings necessary to build the indolizidine skeleton. A Wittig reaction (88-94%) and a Horner-Wadsworth-Emmons reaction (60-70%) were evaluated for the first step of the synthesis. &alpha;, &beta;-Unsaturated carbonyl compounds were prepared from the olefination reactions and, after that, double bond reduction was carried out under some hydrogenation conditions (28-90%). The carboxylic acids were prepared from the hydrogenated compounds (66-83%). The carboxylic acids were used to prepare the diazoketone (32%) and the &alpha; -chloroketones (34-70% from sulfoxonium ylides). The cyclization reaction from the diazoketone and &alpha; -chloroketones afforded the indolizidine skeleton, but the yields were not satisfactory. The reaction conditions, in this case, need to have to be improved. The &alpha; -chloroketones were also prepared from esters in good yields (60-70%). A simple &alpha; -chloroketone was reduced to the corresponding &beta;-chlorohydrin. After the preparation of this &beta;-chlorohydrin, the cyclization afforded a cyclic amino alcohol (a mono hydroxylated indolizidine, in 16% yield). These results suggest a promising methodology. The present strategy on the synthesis of (+)-ipalbidine can provide this alkaloid in six or seven steps (a short route) and can also be applicable to the syntheses of other indolizidine alkaloids.

Submitted by Marcos Anselmo (marcos.anselmo@unipampa.edu.br) on 2016-04-04T17:11:51Z No. of bitstreams: 1 LIARA MERLUGO.pdf: 1163654 bytes, checksum: 112650b0950a34ee9e23411aa8adcab1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-04T17:11:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LIARA MERLUGO.pdf: 1163654 bytes, checksum: 112650b0950a34ee9e23411aa8adcab1 (MD5) Previous issue date: 2015-03-12 / O gênero Erythrina está presente mundialmente nas regiões tropicais e subtropicais. Estudos fitoquímicos utilizando vários órgãos dessas plantas, demostraram a presença de alcaloides, flavonoides, pterocarpanos e triterpenóides. Várias espécies são encontradas no Brasil, dentre elas Erythrina falcata e Erythrina crista-galli, conhecidas popularmente como “corticeira” e utilizadas medicinalmente devido à ação sedativa, ansiolítica, anti-inflamatória e antihipertensiva. Este trabalho objetivou estudar a composição química de extratos vegetais obtidos de folhas de E. falcata e E. crista-galli e ainda, avaliar o potencial hipotensor in vivo de extratos de E. falcata. Inicialmente, após coleta do material, as folhas foram selecionadas, submetidas à secagem e trituradas. Então, foram submetidas à extração por maceração exaustiva utilizando etanol 40% (v/v) e por infusão utilizando água a 100 °C. Para a caracterização em termos de fenólicos totais e conteúdo de flavonoides, os extratos foram quantificados por espectrofotometria. Para o ensaio cromatográfico, os extratos foram analisados por CLAE em sistema de fase reversa, com fase móvel consistindo de acetonitrila:água em eluição por gradiente e fluxo de 1,0 mL/min. Para a análise por CLUEESI- MS, a fase móvel foi composta de mistura de acetonitrila:metanol (4:1) e ácido fórmico pH 3,0, com eluição por gradiente e fluxo de 0,2 mL/min. A detecção por espectrometria de massas foi conduzida a partir das seguintes condições: N2 como nebulizante; energia de colição 4.0 eV; temperatura da fonte do eletrospray e do gás de solvatação 100°C e 120°C, respectivamente; voltagem do capilar 3000V; voltagem do cone 40V. Os espectros de massas foram obtidos na faixa de m/z 200-800. A avaliação dos efeitos hemodinâmicos foi realizadaem ratos wistar normotensos, anestesiados com uretana (1,4 mg/Kg), via canulação da artéria carótida (para a verificação da PAS, PAD e FC) e veia jugular (para administração do extratose drogas). A avaliação do potencial hipotensor da E. falcata foi investigada através da realização de uma curva crescente de administração dos extratos e os possíveis mecanismos de ação envolvidos foram analisados através da administração de diferentes drogas sendo elas: L-NAME (30 mg/kg); losartana (10 mg/Kg); hexametônio (20mg/Kg) e propranolol (5mg/kg). Os teores de fenólicos totais para E. falcata e E. crista-galli estiveram na faixa de 1,3193 – 1,4989 mgEAG/mL para os extratos obtidos por maceração e de 0,8771 – 0,9506 mgEAG/mL para as infusões. Em flavonoides totais, os conteúdos estiveram na faixa de 7,7829 – 8,1976 ER mg/g para os extratos obtidos por maceração e 9,3471 – 10,4765 ER mg/g para as infusões. Na determinação por CLUE-MS, os dados de íon molecular e fragmentos de massa indicaram a composição predominante em alcaloides, sugerindo-se os componentes erythristemine, 11β-methoxyglucoerysodine, erysothiopine, 11β- hydroxyerysodine–glicose e 11-hydroxyerysotinone-ramnosídeo. O extrato aquoso da E. falcata mostrou-se um potente hipotensor dose-dependente, causando uma queda na PAS de 23 a 35% e na PAD de 32 a 49% para ambos os extratos estudados, sem influenciar a FC, podendo este efeito estar relacionado com a via dos receptores β-adrenérgicos. / The genus Erythrina is present worldwide in tropical and subtropical regions. Phytochemical studies using various organs of these plants demonstrated the presence of alkaloids, flavonoids, pterocarpans and triterpenoids. Several species are found in Brazil, among them Erythrina falcata and Erythrina crista-galli, which are popularly known as “corticeira” and. used medicinally due to it action as sedative, anxiolytic, anti-inflammatory and antihypertensive. The present study aimed to investigate the chemical composition of extracts obtained from leaves of E. falcata and E. crista-galli, and still, to evaluate the hypotensive potential in vivo of E. falcata extracts. Initially, after collection of material plant, the leaves were selected, submitted to dryness and powdered. Then, submitted to extration by exhaustive maceration using ethanol 40% (v/v) and by infusion using water at 100 °C. For characterization in terms of phenolics and flavonoid content, the extracts were quantified by spectrophotometry. For chromatographic assay, the extracts were analysed by HPLC in reversed phase system, with a mobile phase consisting of acetonitrile:water in gradient elution and flow rate of 1.0 mL/min. For analysis by UPLC-ESI-MS, the mobile phase consisted in a mixture of acetonitrile:methanol (4:1) and 0.1% formic acid pH 3.0, with a elution by gradient and flow rate of 0.2 mL/min. The MS detection was performed following the conditions: N2 as nebulizing; collision energy 4.0 eV; temperature of electrospray source and desolvation gas 100°C and 120°C, respectively; capillary voltage 3000V; sample cone 40V. Mass spectra were recorded in the range of m/z 200-800. The evaluation of the hemodynamic effects was performed in normotensive Wistar rats, anesthetized with urethane (1.4 mg/kg) by cannulation of the carotid artery (for verification of SBP, DBP and HR) and jugular vein (for administration of the extracts and drugs). The hypotensive potential of E. falcata was investigated by conducting a growing curve administration of the extracts and the possible mechanisms involved were analyzed by administering different drugs such as: L-NAME (30 mg/kg); losartan (10 mg/kg); hexamethonium (20 mg/kg) and propranolol (5 mg/kg). The total phenolics content for E. falcata and E. crista-galli was from 1.3193 to 1.4989 mgGAE/mL for maceration and 0.8771 to 0.9506 mgGAE/mL for infusions. In total flavonoid, the content was from 7.7829 to 8.1976 mg RE/g for maceration and 9.3471 to 10.4765 RE mg/g for infusions. The molecular ions and mass fragments obtained by UPLCMS indicated the predominant composition in alkaloids, suggesting the components erythristemine, 11β-methoxyglucoerysodine, erysothiopine, 11β-hydroxyerysodine-glucose and 11-hydroxyerysotinone-rhamnoside. The aqueous extract of E. falcata showed to be a potent dose-dependent hypotensive, decreasing the SBP in 23 to 35% and DBP in 32 to 49% for both extracts, without influence in HR, and this effect may be due to the route of β- adrenergic receptors.

Submitted by Emanoel Martins Filho (emanoelfilho@ufba.br) on 2016-09-12T17:23:39Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Ravena Nascimento.pdf: 6552693 bytes, checksum: 2ae939c27305452b9886c764511a027c (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barroso (pbarroso@ufba.br) on 2016-09-13T20:33:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Ravena Nascimento.pdf: 6552693 bytes, checksum: 2ae939c27305452b9886c764511a027c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-13T20:33:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Ravena Nascimento.pdf: 6552693 bytes, checksum: 2ae939c27305452b9886c764511a027c (MD5) / As interações metabólicas e de sinalização entre neurônios e células gliais são necessárias para o desenvolvimento e manutenção das funções e estruturas cerebrais e para neuroproteção, o que inclui a proteção contra ataques químicos. Os astrócitos são essenciais para a desintoxicação cerebral e apresentam um eficiente e específico sistema enzimático citocromo P450. Embora plantas do gênero Crotalária (Fabaceae, Leguminosae) sejam utilizadas na medicina popular, estas plantas são também consideradas tóxicas e podem causar danos a animais domésticos bem como problemas à saúde humana. Estudos em animais mostraram casos de intoxicação por plantas desse gênero, que induziram danos ao sistema nervoso central. Esta descoberta tem sido atribuída aos efeitos tóxicos do alcaloide pirrolizidinico (AP), monocrotalina (MCT). O envolvimento dos sistemas enzimáticos hepáticos P450 no metabolismo e toxicidade pulmonar da MCT foi elucidado, mas pouco se sabe sobre os mecanismos envolvidos na bioativação destes sistemas e a sua relação direta sobre a toxicidade no cérebro. Esta revisão apresenta os principais aspectos toxicológicos do gênero Crotalária que são estabelecidos na literatura e os resultados recentes que descrevem os mecanismos envolvidos nos efeitos neurotóxicos da MCT, extraída de Crotalária retusa, e sua interação com os neurônios em astrócitos isolados. / The metabolic interactions and signaling between neurons and glial cells are necessary for the development and maintenance of brain functions and structures and for neuroprotection, which includes protection from chemical attack. Astrocytes are essential for cerebral detoxification and present an efficient and specific cytochrome P450 enzymatic system. Whilst Crotalaria (Fabaceae, Leguminosae) plants are used in popular medicine, they are considered toxic and can cause damage to livestock and human health problems. Studies in animals have shown cases of poisoning by plants from the genus Crotalaria, which induced damage to the central nervous system. This finding has been attributed to the toxic effects of the pyrrolizidine alkaloid (PA) monocrotaline (MCT). The involvement of P450 enzymatic systems in MCT hepatic and pulmonary metabolism and toxicity has been elucidated, but little is known about the pathways implicated in the bioactivation of these systems and the direct contribution of these systems to brain toxicity. This review will present the main toxicological aspects of the Crotalaria genus that are established in the literature and recent findings describing the mechanisms involved in the neurotoxic effects of MCT, which was extracted from Crotalaria retusa, and its interaction with neurons in isolated astrocytes.