Made available in DSpace on 2015-05-14T13:00:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1723617 bytes, checksum: 1b2863e0e3517940e6fde2af16d18f12 (MD5) Previous issue date: 2011-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Erythrina velutina Willd., is a plant species native to the caatinga of northeastern Brazil, known popularly as ―mulungu‖. Its leaves are used as a decoction in folk medicine as a remedy for anxiety and as a sedative. The aim of this work was to perform an interdisciplinary study of the species, combining a pharmacobotanical, chemical and pharmacological approach to investigate the basis of its popular use in folk medicine. Morphological and morphodiagnosis studies were performed to estabilish the identity of the species. For anatomical characterization cross section preparations of the blade, petiole and petiolule were performed as well as paradermic preparations on both sides of the blade leaflets. The sections were cleared, stained with safranin and/or safrablue, observed and photographed under an optical microscope. The pharmacological study involved the selection of extracts from the bark and leaves with CNS depressant pharmacological profile using a behavioural screening and further pharmacological tests with emphasis on evaluation of the anxiolytic/sedative activity. To chemically characterize the active methanolic fraction (Fr.MeOH) obtained from the aqueous extract of the leaves, theusing Amberlite XAD-2® further fractionation and preparative purification was done using HPLC and spectroscopicl analysis by 1H and 13C NMR. The pharmacobotanical study showed the presence of distinctive parameters for Erythrina velutina, easily identifiable, and of great importance to its quality control. The pharmacological profile of Fr.MeOH is characteristic of drugs sedative and its chemical characterization revealed the presence of alkaloids that are probably responsible for the sedative effects observed in pharmacological tests of this study. / Erythrina velutina Willd., é uma planta nativa da caatinga do nordeste brasileiro, conhecida pela sinonímia popular de ―mulungu‖. Destaca-se por uso das folhas, cascas e frutos na medicina popular, na qual é indicada como ansiolítica e sedativa. Este trabalho teve como objetivo realizar um estudo interdisciplinar farmacobotânico, químico e farmacológico, como uma contribuição ao maior conhecimento desta espécie de importância etnomedicinal. Estudos morfológicos foram realizados para sua identificação e morfodiagnoses. Para a caracterização anatômica realizou-se secções transversais (lâmina, pecíolo e peciólulo) e paradérmicas em ambas as faces das lâminas folíolares. As secções foram clarificadas, coradas com safranina e/ou safrablue, observadas e fotografadas ao microscópio óptico. O estudo farmacológico compreendeu a seleção dos extratos das cascas e folhas com melhor perfil farmacológico, a partir de uma triagem comportamental e em seguida, a realização de testes específicos com ênfase na avaliação da atividade ansiolítica/sedativa. Para caracterizar quimicamente a Fração Metanólica (FR. MeOH) obtida do extrato aquoso das folhas utilizando Amberlite XAD-2®, realizou-se o isolamento dos constituintes por CLAE e análises espectroscópicas de RMN de 1H e 13C. O estudo farmacobotânico evidenciou a presença de parâmetros distintivos para Erythrina velutina, facilmente identificáveis, e de grande importância ao seu controle de qualidade. A Fração Metanólica apresentou características de droga sedativa e o seu estudo químico, apontou a presença de alcalóides que provavelmente são os responsáveis pelo efeito sedativo observado nos testes farmacológicos do presente estudo.

Uncaria tomentosa (Willd.) DC. (Rubiaceae), popularmente conhecida como cat’s claw ou “unha-de-gato”, é uma liana encontrada principalmente na região Amazônica assim como Uncaria guianensis (Aubl.) Gmel. (Rubiaceae), que é utilizada como substituinte ou adulterante em relação a U. tomentosa devido à sua maior abundância e menor valor comercial. A diferenciação de ambas pode ser realizada com base em aspectos morfoanatômicos, mas limita-se à composição química em derivados, como extratos fluidos e secos. As cascas do caule de U. tomentosa são compostas majoritariamente por derivados triterpênicos, polifenóis e alcaloides oxindólicos, aos quais são atribuídas as principais atividades biológicas da espécie. Contudo, o perfil de alcaloides oxindólicos é variável devido à ocorrência de quimiotipos e a elevada susceptibilidade dos mesmos à isomerização. Assim, a presente tese teve como objetivo avaliar a relevância dos alcaloides oxindólicos em U. tomentosa no que tange ao reconhecimento de adulteração na espécie, ocorrência de quimiotipos e isomerização desses compostos. Para isso, foram construídos modelos de classificação e regressão multivariada a partir das análises de CLAE-PDA, IV e UV destinados a diferenciação entre U. tomentosa e U. guianensis e ao reconhecimento de adulteração e determinação do percentual de adulterante em amostras de U. tomentosa. Os resultados obtidos demonstraram que os critérios farmacopéicos atualmente utilizados no controle de qualidade da matéria-prima vegetal e derivados de U. tomentosa baseados nos alcaloides oxindólicos são inefetivos em relação ao reconhecimento de adulteração. (Continuação A avaliação da atividade citotóxica dos diferentes quimiotipos baseados no perfil de alcaloides oxindólicos em U. tomentosa frente a leucócitos humanos e as células tumorias de bexiga (T24) e glioblastoma (U-251-MG) humanos, demonstrou que a seletividade frente às células tumorais é depentente do quimiotipo. Adicionalmente, a complexação dos alcaloides oxindólicos com sulfobutil-éter-β-ciclodextrina (SBE-βCD) minimizou a velocidade de isomerização sob condições de incubação (pH = 7,4; 37 ºC), sem contudo inibir o processo de isomerização. / Uncaria tomentosa (Willd.) DC. (Rubiaceae), popularly known as cat’s claw, is a liana found mainly in the Amazon rainforest as well as Uncaria guianensis (Aubl.) Gmel. (Rubiaceae) used as substituent or adulterant due to their higher wild population and lower market value. The differentiation among the raw material of both species can be performed from morphological and microscopic characteristics, but is limited in derivatives such as fluid and freeze-dried extracts. The stem bark from U. tomentosa is composed mainly by quinovic acid glycosides, polyphenols and oxindole alkaloids, to which have been assigned the major biological activities of the specie. However, the oxindole alkaloids profile in the U. tomentosa is variable due to chemotype occurrence and their susceptibility to isomerization. Thus, this study aimed to evaluate the relevance of oxindole alkaloids at U. tomentosa in relation to adulteration recognition, chemotype occurrence and oxindole alkaloids isomerization. Classification and multivariate regression models were built from HPLC-PDA, FT-IR and UV data to differentation between U. tomentosa e U. guianensis, as well as for adulteration recognition and determination of the adulterant level in the U. tomentosa. The current U.S. pharmacopeia monographs specifications for quality control of stem bark raw material from U. tomentosa, as well as for their derivatives, such as powdered dried extract, based on the oxindole alkaloids were ineffective for adulteration recognition. The cytotoxic activity evaluation of the different chemotypes, based on the oxindole alkaloid profile, against the human leukocytes and against human bladder cancer cell line (T24) and human glioblastoma cell line (U-251-MG) demonstrated that selectivity against the tumoral cells is dependent of the chemotype. In addition, the complexation of the oxindole alkaloids with Sulfobutyl ether β-cyclodextrin (SBE-βCD) minimize the isomerization rate under incubation conditions (pH = 7.4; 37 ºC) but without, however, inhibit the isomerization process.

A doença de Alzheimer é uma doença neurodegenerativa que causa perdas de memória, danos cognitivos e no comportamento, sendo considerada uma das causas principais de demência entre a população. Esta doença é caracterizada por uma intensa perda neuronal colinérgica, de forma que tanto os inibidores da enzima acetilcolinesterase (AChE) quanto compostos antioxidantes possam ser empregados como neuroprotetores. Nesse sentido, plantas da família Lycopodiaceae vêm sendo estudadas como fonte de novos alcalóides anticolinesterásicos desde a descoberta da huperzina A, isolada a partir da planta chinesa Huperzia serrata. Este trabalho foi realizado com o objetivo de caracterizar e isolar os alcalóides majoritários de Huperzia acerosa, H. heterocarpon, H. quadrifariata, H. reflexa, Lycopodiella cernua, Lycopodium clavatum e L. thyoides, de ocorrência no estado do Rio Grande do Sul, bem como avaliar as atividades anticolinesterásicas e antioxidantes in vitro e in vivo para os extratos. Extratos de alcalóides totais de espécies de L. clavatum e L. thyoides ocorrentes no Brasil e Argentina foram comparados quanto ao seu conteúdo químico, aliado à atividade anticolinesterásica. A atividade inibitória para AChE e butirilcolinesterase (BuChE) dos alcalóides isolados também foi ensaiada, juntamente com a determinação das propriedades citotóxicas exercidas pelos extratos sobre uma linhagem de gliomas C6. Todos os extratos de alcalóides foram analisados através de CG-EM, sendo os perfis de fragmentação dos compostos comparados através de dados da literatura. L. clavatum e L. thyoides possuem perfil químico similar, com licopodina e acetildiidrolicopodina como alcalóides principais, enquanto que L. cernua possui apenas dois alcalóides, cernuína e licocernuína. Os extratos de alcalóides de H. acerosa, H. quadrifariata e H. reflexa também foram analisados, sendo detectados tanto compostos do grupo licopodano quanto do grupo flabelidano, juntamente com outros alcalóides cujas estruturas ainda são desconhecidas. Os alcalóides encontrados em H. heterocarpon não puderam ser elucidados a partir de dados de fragmentação, uma vez que eles não coincidiram com nenhum perfil da literatura. Nesse estudo verificamos que dentre os extratos analisados, H. quadrifariata e H. reflexa promoveram a maior inibição para a enzima AChE obtida de eritrócitos humanos, com IC50 de 2,0 e 0,11 μg/mL, respectivamente, enquanto que H. heterocarpon foi o único extrato com maior seletividade para a BuChE (IC50 = 8,3 μg/mL). Além disso, dentre os alcalóides isolados licopodina, acetildiidrolicopodina, cernuína, licocernuína e clavolonina, apenas acetildiidrolicopodina e cernuína possuem inibição importante, sendo que nenhum deles possui efeito butirilcolinesterásico significativo. Também foi estimada a atividade anticolinesterásica para os extratos de alcalóides totais de L. clavatum e L. thyoides empregando-se homogenatos de córtex, hipocampo e estriato de ratos como fonte enzimática, sendo determinadas suas curvas de inibição com distintos tempos de incubação em uma faixa de concentrações. Também foi verificada para os dois extratos uma inibição do tipo competitiva/não-competitiva, bem como seu perfil antioxidante in vitro pelos métodos de descoloração do radical DPPH, degradação da 2-deoxirribose, TRAP e óxido nítrico. Após um tratamento agudo em camundongos de 14 meses com os extratos, foram verificados os efeitos antioxidantes através do método de TBA-RS, e para as enzimas catalase e superóxido dismutase. Do mesmo modo, verificamos que os mesmos extratos promoveram uma diminuição na atividade da acetilcolinesterase, quando administrados por via intraperitoneal. Nessa metodologia, os extratos mais potentes foram H. quadrifariata e H. reflexa, corroborando o efeito in vitro encontrado para os mesmos. Os extratos purificados de alcalóides de L. clavatum e L. thyoides com habitat no Brasil e Argentina foram comparados quanto ao seu perfil químico e biológico. Nesse estudo, foi verificado que os alcalóides licopodina e acetildiidrolicopodina são os compostos majoritários para todas as espécies, tendo L. clavatum maior atividade anticolinesterásica em relação a L. thyoides, tanto a espécie brasileira quanto a espécie argentina. / Alzheimer’s disease is a neurodegenerative disease which causes memory loss, cognitive and behavioral damages, considered to be the leading cause of dementia among the elderly. This disease is characterized for an intense cholinergic loss, and the use of acetylcholinesterase (AChE) inhibitors together with antioxidant compounds as neurprotectors is a strategy for the treatment. In this sense, Lycopodiaceae plants are well studied as a source of new anticholinesterasic alkaloids since the discovery of huperzine A, isolated from Chinese Huperzia serrata. This work was conducted with the objective of characterize and isolate the main alkaloids from Huperzia acerosa, H. heterocarpon, H. quadrifariata, H. reflexa, Lycopodiella cernua, Lycopodium clavatum and L. thyoides, with occurrence in Rio Grande do Sul state, and also evaluate the anticholinesterasic and antioxidant activities in vitro and in vivo for the extracts. Alkaloidal extracts from L. clavatum and L. thyoides species with habitat in Brazil and Argentina were compared to their chemical content, together with their anticholinesterasic activity. The inhibitory effect for AChE and butyrylcholinesterase (BuChE) for the isolated alkaloids was also evaluated, together with the determination of the cytotoxic properties exherced by the extracts in a gliome C6 cell line. Every alkaloidal extract was analyzed by means of GC-MS, and the fragmentation patterns for the compounds were compared with those from literature. L. clavatum and L. thyoides have similar chemical profile, with lycopodine and acetyldihydrolycopodine as main alkaloids, while L. cernua has only two alkaloids, cernuine and lycocernuine. The alkaloidal extracts of H. acerosa, H. quadrifariata e H. reflexa were also analyzed, and compounds from lycopodane and flabellidane groups were detected, along with other alkaloids whose structures are still unknown. The alkaloids found in H. heterocarpon could not be elucidated with fragmentation dates so far, since they did not coincide with those found in literature. We also verified that among the extracts, H. quadrifariata and H. reflexa promoted a higher inhibition for AChE obtained from human erythrocytes, with a IC50 value of 2,0 e 0,11 μg/mL, respectively, while H. heterocarpon extract was the only more selective for BuChE (IC50 = 8,3 μg/mL). Moreover, among the isolated alkaloid lycopodine, acetyldihydrolycopodine, cernuine, lycocernuine and clavolonine, only acetyldihydrolycopodine and cernuine possess an important inhibition, and none significantly inhibited butyrylcholinesterase. It was also assessed the anticholinesterase effect for the alkaloidal extracts of L. clavatum and L. thyoides employing cortex, hippocampus and striatum rat brain homogenates as enzymatic sources, being determined the incubation time-inhibition curves over a concentrations range. It was also verified for both extracts an inhibitory effect of the competitive/non competitive mixed type, as well as their in vitro antioxidant profile using the methods of DPPH radical decoloration, 2-deoxyrribose degradation, TRAP and nitric oxide. After an acute treatment in 14 months-aged mice, we verified the antioxidant effects though TBA-RS and also the enzymes catalase and superoxide dismutase. In the same way, we found out that the same extracts reduced the acetylcholinesterase activity when administered by intraperitoneal injection. Using this methodology, the most potent extracts were H. quadrifariata and H. reflexa, corroborating the in vitro effect found for them. The purified alkaloidal extracts of L. clavatum and L. thyoides with habitat in Brazil and Argentine were compared to their chemical and biological profile. In this study, we found out that lycopodine and acetyldihydrolycopodine are the main alkaloids found for all species, and L. clavatum possesses a better inhibition against AChE when compared to L. thyoides for both Brazilian and Argentinean collected species.

Mulungu (Erythrina verna Vell.- Fabaceae) é uma espécie arbórea nativa do Brasil, conhecida popularmente por amansa-senhor, árvore-de-coral, corticeira, suiná-suinã, dentre outros. Quimicamente é caracterizada principalmente pela presença de flavonóides, pterocarpanos, alcalóides e outros. Dentre os alcalóides isolados, pode-se citar hipaforina, eritravina, erisotrina, eritrartina e seus derivados. Inúmeros artigos científicos descrevem atividades biológicas tais como ansiolítica, anticonvulsivante, antinociceptiva e antibacteriana, além de efeitos tóxicos frente a larvas de camarão Artemia salina. O presente trabalho visa estabelecer parâmetros para o controle de qualidade da droga vegetal, casca de Erythrina verna, bem como comparar o perfil cromatográfico do extrato alcaloídico de suas diferentes partes e confrontar os dados com outras espécies do mesmo gênero. A descrição botânica macro e microscópica das cascas foi realizada, assim como o estabelecimento dos parâmetros de controle de qualidade, tais como cinzas totais (6,47±0,58%) e insolúveis (1,08±0,43%), teor de extrativos (12,03±0,81%) teor de alcalóides totais (0,081±0,0081%) e perda por dessecação, tanto pelo método gravimétrico (10,54±0,009%) quanto por balança de infravermelho (10,39±0.07%). Também foi estabelecido que as condições mais favoráveis para a produção de extrato bruto de E. Verna é a decocção do pó das cascas em solvente hidroalcoólico. Com base no perfil cromatográfico dos alcalóides de E. verna, foi possível identificar a presença de eritravina por meio de co-injeção com o produto isolado/identificado, bem como comparar o perfil das diferentes partes da planta e ainda confrontar os dados de E. verna a outras espécies do gênero. / Mulungu (Erythrina verna vell. - Fabaceae) is an arboreal species native of the Brazil, and popularly known as amansa-senhor, árvore-de-coral, corticeira, suiná-suinã, tiricero, among others. Chemically, it is mainly characterized by the presence of, flavonoids, alkaloids and pterocarpans. Hypaphorine, erythravine, erysothrine, erythrartine and its derivatives, are the main isolated alkaloids. Some scientific articles describe biological activities such as anxiolytic, antibacterial, anticonvulsant and antinociceptive. Toxicity against shrimp Artemia salina is also described. This work aims to establish parameters for the quality control of raw vegetable bark of E. verna, as well as compare the chromatographic profile of the alkaloidic extract obtained from defferent parts of the plant and compare the data to other related species of the same genus. The macro and microscopic description of the barks was performed, as well as the establishment of quality control parameters such as the total ash (6.47 ± 0.58%) and insoluble ash (1.08 ± 0.43%), water-soluble extractives (12.03 ± 0.81%), total alkaloids content (0.081 ± 0.0081%) and loss on drying by gravimetric method (10.54 ± 0.009%) and infrared balance (10,39±0.07%).It was established that the more favourable condition for the production of crude extract of E. verna is the decoction of powered bark in hydroalcoholic solvent. Based on the chromatographic profile of alkaloids of E. verna, it was possible to identify the presence of erythravine through isolated/identified coinjection product, as well as to compare the profile of the different parts of the plant and still confronting data E. verna to other species of the genus.

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.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / This work describes the phytochemical investigation of Hamelia patens (Rubiaceae) native from Guaramiranga montain, CearÃ, Brazil. Sucessive chromatographic treatment of the ethanol extract of leaves led to the isolation of the pentaciclic oxindole alkaloids pteropodine, isopteropodine, palmirine, and the new isopalmirine, besides the flavonoid kaempferol l-3-α-O-rhamnopyranosyl-(1-6)-β-D-galactopyranoside. The study of the ethanol extract of the stems led to the isolation of the steroids β-sitosterol and stigmasterol as mixture, stigmast-4-en-3,6-dione, and the triterpene ursolic acid. The ethanol extract of the trunk yielded vanillic acid and the β-sitosterol and stigmasterol glucosilated. The isolation of the chemical constituents were performed by the use of chromatographic techniques, including flash cromatography, thin layer crohromatography, preparative crhomatography, and preparative high performance liquid chromatography (HPLC). The strucutral charactherization were performed by the use of infrared, mass spectrometry and nuclear magnetic resonance, including one (1H NMR, 13C NMR and DEPT 135) and two-bidimensional pulse sequences (HMBC, HSQC, COSY e NOESY), and comparison with literature data. / Neste trabalho foi realizado a investigaÃÃo fitoquÃmica de Hamelia patens (Rubiaceae) nativa da Serra de Guaramiranga-CE. A realizaÃÃo de sucessivos tratamentos cromatogrÃficos a partir do extrato etanÃlico das folhas possibilitou o isolamento dos alcalÃides oxindÃlicos pentacÃclicos pteropodina, isopteropodina e palmirina, jà citados na literatura para a espÃcie, do alcalÃide isopalmirina de carÃter inÃdito na literatura, alÃm do flavonÃide canferol-3-O-α-L-rhamnopiranosil-(1→6)-β-D-galactopiranosÃdeo. O estudo do extrato etanÃlico dos talos possibilitou o isolamento dos esterÃides β-sitosterol e estigmasterol como mistura, do estigmast-4-en-3,6-diona, alÃm do triterpeno Ãcido ursÃlico. A partir do extrato etanÃlico do caule foram obtidos o Ãcido vanÃlico e a mistura de esterÃides β-sitosterol e estigmasterol glicosilados. Para o isolamento dos metabÃlitos secundÃrios foram empregadas tÃcnicas cromatogrÃficas convencionais como cromatografia em camada delgada, cromatografia filtrante, cromatografia flash, cromatografia preparativa e Cromatografia LÃquida de Alta EficiÃncia (CLAE). A caracterizaÃÃo estrutural dos compostos isolados foi realizada atravÃs de tÃcnicas espectroscÃpicas como infravermelho, espectrometria de massas e ressonÃncia magnÃtica nuclear, incluindo tÃcnicas uni (RMN 1H e RMN 13C e DEPT 135) e bidimensionais (HMBC, HSQC, COSY e NOESY), alÃm de comparaÃÃo com dados descritos na literatura.

A família Amaryllidaceae é reconhecida como fonte de compostos bioativos, sendo o isolamento e elucidação estrutural de seus alcaloides, aliado às avaliações farmacológicas, um tema importante. Estudos mostram que o mecanismo de ação da citotoxicidade desses alcaloides é seletivo e depende da linhagem celular. Trichomonas vaginalis é um protozoário parasita que causa a tricomonose, a doença sexualmente transmissível de origem não viral mais comum no mundo. Além de ser considerado um importante organismo patogênico, suas características bioquímicas peculiares, como a ausência de mitocôndrias, torna o tricomonas um adequado modelo para estudos de vias metabólicas de morte celular. A atividade anti-T. vaginalis dos alcaloides de Amaryllidaceae licorina e candimina, assim como o potencial citotóxico de diaminas sintéticas, foram investigados. Estudos de semi-síntese com a licorina também foram desenvolvidos. Nossos resultados mostraram que a licorina e candimina induzem importantes alterações na ultraestrutura dos parasitos e nenhum marcador morfológico clássico de apoptose, como corpos apoptóticos, foi observado. Além disso, nem a fragmentação do DNA genômico nem a exposição de resíduos de fosfatidilserina foram detectadas. Por outro lado, ambos os alcaloides atrasaram o ciclo celular do parasito e inibiram a atividade das enzimas NTPDase e ecto-5`- nucleotidase, importantes na manutenção da relação parasito/hospedeiro. O alcaloide pró-apoptótico licorina e a candimina induziram morte celular no parasito amitocondriado T. vaginalis por um mecanismo de ação que não cumpre as características morfológicas de apoptose. Entretanto, similaridades com a morte celular denominada paraptose foram observadas: intensa vacuolização citoplasmática periférica aliada à integridade nuclear. Considerando que a citotoxicidade dos alcaloides pode ser considerada moderada (250 μM), derivados de poliaminas foram escolhidos para desenvolver estudos de semi-síntese com a licorina e aperfeiçoar a atividade do alcalóide. Poliaminas são moléculas catiônicas de estruturas simples, essenciais para a diferenciação celular e regulação do ciclo celular. Neste trabalho demonstrou-se a síntese e avaliação da atividade anti-T. vaginalis de uma série de derivados de diaminas, dos quais N-hexadecil-1,4-butanodiamina apresentou CIM igual a 2,5 μg/ml, duas vezes mais ativo em comparação ao metronidazol, utilizado como composto de referência. A hibridização molecular da licorina com as diaminas foi prejudicada pela instabilidade da licorina mesilada, intermediário chave para prosseguir a rota sintética. No entanto, seis derivados inéditos da licorina, todos ésteres, aromáticos ou alifáticos, foram sintetizados. / Amaryllidaceae family has proven to be plentiful sources for therapeutic agents. Hence, the isolation, biology and chemistry of the Amaryllidaceae alkaloids make an important subject. Investigations on cytotoxic mechanisms of these alkaloids indicate a promising selective cell-type-dependent cytotoxicity. Trichomonas vaginalis is a parasite that causes trichomonosis, the number one non-viral sexually-transmitted disease in the world. However, whilst T. vaginalis is a prime pathogenic target, its lack of mitochondria makes it a suitable biochemical model to study cell death-related mechanisms. Anti-T. vaginalis activity of lycorine and candimine alkaloids were investigated, as well as the cytotoxic potential of diamine analogs. Finally, studies on lycorine semi-synthesis were developed. Our results showed that, after lycorine and candimine treatment, no hallmark suggestive of apoptosis were observed, such as apoptotic bodies, but instead several important ultrastructural alterations, assessed by electronic microscopy. Additionally, DNA fragmentation and membrane phosphatidylserine exposure were not detected. Analysis showed that lycorine and candimine arrested T. vaginalis cell cycle and inhibited the NTPDase and ecto-5`- nucleotidase activities, important enzymes on parasite/host relationship. The proapoptotic alkaloid, lycorine, and the lactone alkaloid, candimine, caused cell death in the amitochondriate T. vaginalis by a mechanism of action that fails to completely fulfill the criteria for apoptosis. However, some similarities were observed to paraptotic cell death, like intense cytoplasmic periferic vacuolization and nuclear integrity. Since the cytotoxic potential of the alkaloids was moderated (250 μM), the polyamines analogs were chosen to investigate the anti-T. vaginalis activity and to develop semi-synthesis studies with lycorine in order to improve the alkaloid cytotoxicity. Polyamines are simple structured aliphatic amines essential for cell proliferation and differentiation and it has been shown that interfering with their function or biosynthesis the cellular growth can be blocked. Our results showed the synthesis of a series of diamine derivatives, and N-hexadecil-1,4-butanediamine was found to be the most active compound in vitro against T. vaginalis with MIC of 2.5 μg/mL, twice more active in comparison to the reference drug metronidazole. The molecular hybridization of lycorine with diamines was impaired by the unsuccessful synthesis of the lycorine mesilate, a key intermediary on the synthetic route. However, six new lycorine ester derivatives were synthesized.

As doenças neurodegenerativas tais como as doenças de Alzheimer, Parkinson e desordens cerebrovasculares constituem-se em uma das principais causas de morbidade e de mortalidade na vida adulta. Além disso, o desequilíbrio entre os sistemas de geração e de proteção antioxidante celulares, chamado de estresse oxidativo, desempenha um papel importante nos danos neuronais causados pelos processos isquêmicos, provocando alterações funcionais em macromoléculas e promovendo a lipoperoxidação de membranas. Substâncias com dupla atividade anticolinesterásica e antioxidante vêm sendo consideradas como uma nova abordagem terapêutica para o tratamento farmacológico da doença de Alzheimer, incentivando a investigação e o estudo de produtos naturais para o desenvolvimento de fármacos novos e eficientes. Nesse estudo empregamos um modelo in vitro de fatias hipocampais de ratos, submetidas à privação de oxigênio e glicose (POG) e os métodos de avaliação da toxicidade dos alcalóides empregados foram a liberação da enzima lactato desidrogenase (LDH) citosólica e redução do MTT (viabilidade mitocondrial). Os alcalóides boldina e vincamina promoveram um aumento de 40 % na liberação de LDH nas fatias que sofreram POG na concentração de 100 μM, além de aumentos significativos na liberação desta enzima também nas fatias controles. Psicolatina e reserpina também tiveram efeitos neurotóxicos. Foi verificado que a POG em fatias hipocampais promove uma diminuição nas medidas do potencial antioxidante total (TRAP) e reatividade antioxidante total (TAR), de 63 % e 16,5 %, respectivamente, além de causar um aumento nos níveis de malonodialdeído liberado pelas fatias, detectado pelo ensaio de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBA-RS). Entretanto, este efeito foi revertido pela presença de boldina nas concentrações de 10 μM e de 50 μM. Este mesmo alcalóide, com reconhecida atividade antioxidante, também demonstrou ser um seqüestrador de radicais peroxila mais potente que o padrão Trolox. Além disso, os alcalóides indólicos monoterpênicos coronaridina, venalstonina, andrangina, vincadiformina e voacristina, além da boldina, exibiram potentes atividades antioxidante e anticolinesterásica em ensaios autobiográficos in vitro. / Neurodegenerative disorders, such as Alzheimer, Parkinson and cerebrovascular diseases are one of the major causes of morbidity and mortality in the middle aged and the elderly. Also, the imbalance between the activity of free radicals generation and scavenging systems, called oxidative stress, plays a important role in the neuronal damages caused by ischemia, leading to functional alterations in macromolecules and promoting lipoperoxidation in membranes. Acetylcholinesterase inhibitors and antioxidant compounds have been extensively investigated as new pharmacological strategies for the symptomatic treatment of Alzheimer disease. In this way, natural products are potentially important in an attempt to develope newer and safer drugs. In the present study, we selected the in vitro model of oxygen and glucose deprivation (OGD) in hippocampal slices and the methods used to assess the neurotoxicity of the alkaloids were cellular lactate dehydrogenase (LDH) release and reduction of MTT salt (mitochondrial activity). Both alkaloids boldine and vincamine 100 μM promoted a 40 % increase in LDH release in POG slices, as well as significant increases in the activity of this enzyme in control slices. Psychollatine and reserpine had also neurotoxic effects. It was also verified that OGD decreased the measurements of total antioxidant potential (TRAP) in 63 % and the total antioxidant reactivity (TAR) levels in 16.5 %, as well as an increase in the malondialdehyde levels by slices, which was detected by thiobarbituric acid-reactive substances (TBA-RS). However, this effect was prevented by the presence of boldine 10 μM and 50 μM. This alkaloid is a known antioxidant and it displayed a potent scavenger activity for peroxyl radicals, when compared with Trolox. Another finding is that the monoterpene indole alkaloids coronaridine, venalstonine, andrangine, vincadifformine, voacristine and also boldine exhibited both potent antioxidant and acetylcholinesterase inhibitor activities in in vitro autobiographic assays.

Os produtos naturais têm se destacado ao longo dos anos como princípios ativos eficazes e muitos deles são utilizados até hoje no tratamento de certas doenças. Considerando as informações advindas da medicina popular, o vasto potencial terapêutico de alcalóides e a quimiotaxonomia dos vegetais, a família Amaryllidaceae se candidata a celeiro de novas moléculas bioativas. Verifica-se que os compostos alcaloídicos isolados a partir desta família apresentam atividades biológicas bem reportadas, tais como, antitumoral, antiviral, antimalárica, antiinflamatória e anticolinesterásica. Assim, o objetivo deste trabalho foi o isolamento de alcalóides a partir de Hippeastrum morelianum Lem. e Hippeastrum santacatarina (Traub) Dutilh, além da investigação das atividades antioxidante, anticolinesterásica e antimicrobiana dos produtos isolados, bem como dos extratos obtidos. O material de ambos vegetais foi separado em bulbos, raízes e folhas e submetido à extração ácido-base, clássica para alcalóides.Com auxílio de métodos cromatográficos a partir de H. morelianum foram isolados doze produtos, com destaque para o alcalóide candimina (110 mg) sendo este trabalho a fonte pioneira dos dados espectroscópicos completos deste alcalóide, bem como das primeiras avaliações farmacológicas do mesmo. A partir de H. santacatarina foram isolados três produtos, com destaque para a licorina (100 mg). Todos os extratos avaliados, de ambos vegetais, mostraram potenciais efeitos antioxidante (10 mg/ml) e anticolinesterásico (0,1 mg/ml), porém não antimicrobiano. Quanto aos produtos isolados destaca-se a atividade antioxidante da licorina, verificada pelo método da inativação do radical 2,2-difenil-1-picrilidrazila (DPPH), com IC50: 112,4 μg/ml. Entretanto, no screening de atividade anticolinesterásica todos os isolados de H. morelianum, exceto o produto A12, apresentaram resultado positivo com 5 μg de amostra. Para H. santacatarina, a licorina, assim como os isolados B2 e B3, demonstraram atividade anticolinesterásica, também com 5 μg de amostra. Finalmente, não foi detectada atividade antimicrobiana para licorina e candimina, alcalóides majoritários em suas plantas de origem, até 0,5 mg/ml. / Natural products have been employed over the years as active compounds, and many of them are currently used in the treatment of certain diseases. Considering the information stemming from the popular medicine, the vast therapeutic potential of alkaloids and quimiotaxonomy of plants, the family Amaryllidaceae is known as the source of new bioactive molecules. The alkaloids isolated from this family have many biological activities, such as antitumor, antiviral, antiplasmodial, antiinflammatory and analgesic. Considering the potential pharmacological activity, the aim of this work was to isolate alkaloids from Hippeastrum morelianum Lem. and Hippeastrum santacatarina (Traub) Dutilh. In addition, we investigated the antioxidant, antimicrobial and anticolinesterasic activities of the isolated products and of the extracts. The material of both plants was separated into bulbs, roots and leaves (the last one only from H. morelianum), and it was extracted through the acid-basic method, classical to alkaloids. By chromatographic methods, twelve products were isolated from H. morelianum, with emphasis for the candimine alkaloid (110 mg). Importantly, this is the first report on the complete spectroscopic data and the former evaluations of this alkaloid. Sequentially, tree products were obtained from H. santacatarina, with emphasis on the licorine alkaloid (100 mg). All extracts evaluated, in both plants, demonstrated antioxidant (10 mg/ml) and anticolinesterasic (0,1 mg/ml) potentials, although not antimicrobial. Taking in account the isolated products, it is of interest the antioxidant activity of licorine, revealed by the DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) method, with IC50: 112,4 μg/ml. On the other hand, all isolates of H. morelianum showed anticolinesterasic activity, except the product A12, at 5 μg. For H. santacatarina, licorine, as well as isolates B2 and B2 showed anticolinesterasic activity, too at 5 μg. Finally, it was not detected antimicrobial activity for the alkaloids licorine and candimine at 0,5 mg/ml or less.

Orientador: Marilia de Moraes Castro / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T08:54:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cardoso_PolianaRamos_M.pdf: 9377524 bytes, checksum: 3ae09511f3adb4c573d5459c04c08e1a (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Esta tese tem como principal objetivo contribuir para o conhecimento morfológico das glândulas dos órgãos vegetativos aéreos de Passiflora alata Curtis e P. edulis Sims e localização dos compostos bioativos responsáveis pela reconhecida importância farmacológica apresentada por estas espécies. Técnicas em microscopias fotônica e eletrônica de varredura são utilizadas na observação da morfologia das glândulas, visualização dos compostos fenólicos presentes no interior destas estruturas e exame da micromorfologia dos cristais; a espectrometria por energia dispersiva de raios-x é empregada na identificação dos átomos constituintes dos cristais. Testes histoquímicos convencionais e de fluorescência são aplicados nas glândulas para a caracterização in situ do exsudato; estes procedimentos são acoplados à análise do exsudato em espectrometria de massas (MS). Os principais pontos abordados na tese são: a validação das glândulas presentes nos pecíolos e lâminas foliares de ambas as espécies como nectários extraflorais (NEF); identificação das glândulas estipulares de P. alata como coléteres; a localização de alcalóides e flavonóides no interior dos idioblastos dispersos nos tecidos vasculares, majoritariamente no floema, do caule e da folha destas espécies. A morfologia, coloração e variação no número de NEF peciolares de P. alata indicam que estas glândulas atuam como egg mimics, estruturas miméticas de ovos de borboletas Heliconiini - principal consumidor de espécies de Passiflora - que previnem a oviposição destes insetos. Ainda, estas glândulas apresentam idioblastos dispersos no parênquima cujo conteúdo é composto por terpenos e, neste contexto, a morfologia crateriforme pode propiciar um microambiente de contenção de voláteis nos NEF peciolares de P. alata. A análise dos cristais presentes no parênquima nectarífero dos NEF peciolares de ambas as espécies identificou cristais do tipo agregado cristalífero, cuja composição é de oxalato de cálcio, e areia cristalífera, constituída por átomos de ferro, em P. alata e drusas de oxalato de cálcio em P. edulis. O registro de ferro armazenado fora do cloroplasto é inédito. A análise química qualitativa do exsudato proveniente dos NEF peciolares e laminares de ambas as espécies evidenciou açúcares e, em menor concentração relativa, flavonóides e alcalóides - exceto nos NEF peciolares de P. alata. A detecção de diferentes tipos de açúcares no exsudato das glândulas estipulares de P. alata corrobora sua identificação como coléteres. Em ambas as espécies, a localização dos idioblastos dispersos nos tecidos vasculares contendo alcalóides e flavonóides sugere uma translocação destes compostos pelos elementos de tubo crivado para diferentes órgãos e acúmulo nos idioblastos. A técnica usada para estimar a atividade antioxidante de compostos in vitro com o uso do reagente DPPH foi adaptada para a observação in situ desta reação, evidenciando esta atividade nos idioblastos contendo flavonóides em ambas as espécies. Os estudos histoquímicos aliados às análises do néctar em MS sugerem uma relação entre as diferentes concentrações de alcalóides e flavonóides no interior e fora da planta, em que a alta concentração destes compostos apresenta efeito dissuasivo, comprometendo o desenvolvimento de herbívoros, enquanto a baixa concentração não acomete o crescimento dos coletores mutualistas. Este trabalho inova ao integrar técnicas distintas na caracterização das estruturas secretoras e do exsudato por elas produzido / Abstract: The purpose of the present study is to contribute to the morphological knowledge of the glands present in aerial vegetative organs of Passiflora alata Curtis e P. edulis Sims and in situ localization of bioactive compounds responsible for the recognized pharmacological importance of both species. Scanning electron and photonic microscopy techniques are applied to the observation of glands morphology, visualization of phenolic compounds into these structures and the examination of crystals micromorphology; the energy dispersive xray spectrometry is applied to identify the constituent atoms of crystals. Conventional histochemical tests and fluorescence are applied to the glands for in situ characterization of exudate; these procedures have been coupled with the analysis of exudate in mass spectrometry (MS). The main points of this research are the validation of the glands present in the petiole and leaf blade of both species as extrafloral nectaries (EFN) and of stipular glands of P. alata as colleters; the in situ localization of alkaloids and flavonoids within the idioblast scattered through the vascular tissue, mainly in the phloem, in stem and leaves of these species. The morphology, color and variation in number of petiolar ENF of P. alata indicate that these glands act as egg mimics, mimetic structures of the Heliconiini butterflies eggs - the main consumer of Passiflora species - that prevent oviposition of these insects. Nevertheless, these glands possess idioblasts that synthesize terpenes. In this context, the crateriform morphology of petiolar ENF of P. alata may provide a microenvironment for holding volatile. The analysis of crystals present in the petiolar nectariferous parenchyma of both species identified aggregate crystals, whose composition is calcium oxalate, and crystal sand, consisting of iron atoms in P. alata, and druses of calcium oxalate in P. edulis. This is the first record of iron stored outside the chloroplast. The qualitative chemical analysis of the exudate from petiolar and laminar ENF of both species detected sugar and lower concentrations of flavonoids and alkaloids - except in the petiolar ENF of P. alata. The identification of different types of sugars found in stipular glands exudate of P. alata confirms its identification as colleters. In both species, the location of idioblasts containing alkaloids and flavonoids scattered through the vascular tissue suggest a translocation of those compounds through sieve-tube members of phloem to different organs and their consequent accumulation inside the idioblasts. The technique used in order to estimate the antioxidant activity of compounds in vitro with the aid of DPPH reagent was adapted for in situ observation of this reaction, showing this activity in idioblasts synthesizing flavonoids in both species. Histochemical studies coupled with nectar analysis in MS suggest a relationship between the different concentrations of alkaloids and flavonoids inside and outside the plant, where high concentration of these compounds has a deterrent effect, endangering the development of herbivores, while low concentration does not affect the mutualistic collectors growth. This work innovates by integrating different techniques for the characterization of the secretory structures and the exudate produced by them / Mestrado / Biologia Vegetal / Mestre em Biologia Vegetal