Während meiner Dissertation beschäftigte ich mich mit der Synthese von polyhalogenierten Carbazolderivaten. Das Carbazolgerüst wurde über den Palladiumvermittelten, bestehend aus Buchwald-Hartwig-Aminierung und oxidativer Cyclisierung, aufgebaut. Die Halogensubstituenten wurden entweder am Carbazol eingeführt oder bereits über die Startmoleküle in die Synthese eingebracht. Somit konnten verschiedene halogenierte halogenierte Derivate synthetisiert werden. Diese Verbindungen konnten in einer Kooperation mit Herrn Prof. Gutzeit aus der Fachrichtung Biologie der TU Dresden auf ihre Aktivität in der Inhibierung der Myosin ATPase untersucht werden. Dabei wurde ein tribromiertes 1-Hydroxycarbazol als wirksamer Inhibitor identifiziert. Der zweite Teil der Promotion umfasst die Darstellung der Amaryllisalkaloide Pratosin und Hippadin, sowie der auf diesem Weg ebenfalls zugänglichen Naturstoffe Assoanin, Oxoassoanin, Anhydrolycorin-7-on und deren Naturstoffanaloga Anhydrolycorin. Die Synthese wurde auf zwei verschiedenen Wegen durchgeführt und beinhaltet als Schlüsselreaktionen die Eisenvermittelte C-C und C-N Bindungsbildung, sowie die Palladiumvermittelte Biarylkupplung. / This thesis is about my research study of the synthesis of polyhalogenated carbazoles. The skeletal structure of the carbazoles are easily assembled by palladium(0)-catalyzed Buchwald-Hartwig coupling and palladium(II)-mediated oxidative cyclisation. Through cooperation with Prof. Gutzeit many different halogenated carbazole derivatives could be analyzed concerning the activity of the inhibition of myosin ATPase. The tribrominated 1-Hydroxycarbazole was identified as sn effective inhibitor. The second part of my thesis includes the total synthesis of amaryllidaceae alkaloids pratosine, oxoassoanine, assoanine, hippadine, anhydrolycorinone and anhydrolycorine. The synthesis was accomplished by two different pathways which include the Iron-mediated C-C and C-N bond formation and intramolecular palladium-catalysed biaryl coupling reaction as the key steps.

D. Tech. Chemistry. / Aims to isolate and characterise mesembrine-type alkaloids from S. tortuosum for use as reference standards ; develop and validate analytical methods for the accurate determination of mesembrine-type alkaloids in S. tortuosum samples and commercial products for quality control purposes ; investigate inter-species variation of alkaloids in endemic Sceletium species ; establish the variation of mesembrine-type alkaloids within and between different populations of S. tortuosum specimens and hence identify various chemotypes ; determine the variations of the target alkaloids in S. tortuosum commercial products purchased from various suppliers ; determine the mesembrine-type alkaloid content of the combustion products from S. tortuosum; and to evaluate the in vitro permeation of the alkaloids across oral and intestinal mucosa.

Organosulfur compounds have been used by humans for centuries and played a pivotal role in shaping our history. The chemistry presented herein deals primarily with three distinct organic transformations involving organosulfur species. The three transformations are used in tandem to complete the synthesis of natural products. The first chapter examines a new diastereoselective alkylation reaction of sulfenate anions with stereoinduction provided by chiral amino iodides. A series of β-amino sulfoxides are accessed in good yields and selectivities from alkylations with the corresponding lithium arene- and E-1-alkenesulfenate anions. The relative reactivity of different electrophiles towards a selection of lithium sulfenate anions was also evaluated by performing competition experiments. In the second chapter 1,2-dibromotetrachloroethane (C2Br2Cl4) was evaluated as a more economical halogenating agent for the in-situ Ramberg-Bäcklund rearrangement (RBR). A series of trans-stilbenoids were successfully synthesized using this protocol in excellent yields. The new RBR system also worked well for dialkyl and cyclic substrates, but the reaction was plagued by polyhalogenation for hexyl benzyl sulfone. The methodology was extended to the formal total synthesis of natural polyphenol E-resveratrol. Chapter three investigates asymmetric aza-Michael reactions of chiral β-amino sulfoxides/sulfones to synthesize thiomorpholine S-oxides and S,S-dioxides, respectively. Remarkably, cyclizations of the β-amino sulfoxides provide the trans- 3,5-substituted heterocycles, while the β-amino sulfones provide the complementary cis-3,5-substituted heterocycles. The aza-Michael chemistry was exploited along with the sulfenate and RBR protocols to access two ant venom alkaloids. / NSERC

O gênero Erythroxylum P. Browne pertence a família Erythroxylaceae Kunth e é principalmente conhecido devido as espécies E. coca e E. novogranatense, as “plantas da coca”. O gênero é a única fonte natural da cocaína e de outros alcaloides com núcleo ecgonina, principais responsáveis pelos efeitos tóxicos e biológicos originados pelo consumo de suas espécies. A presença da cocaína é amplamente aceita para as plantas de coca, porém a sua biossíntese por outras espécies apresenta divergência, o que pode estar relacionada ao período de coleta. Além destas particularidades fitoquímicas, as espécies do gênero também apresentam importantes atividades como antioxidante e antimicrobiana, além de toxicidade a humanos e a ovinos. O Brasil é o centro da diversidade e do endemismo do gênero e no sul do país, nos estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, as carcaterísticas fitoquímicas e potencialidades tóxicas e farmacológicas das espécies apresentam um campo aberto para estudos. Desta forma, foram avaliadas características fitoquímicas e potencialidades tóxicas e farmacológicas de espécies nativas dos estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, coletadas em dois períodos climáticos distintos, verão e inverno, além de revisão bibliográfica sobre as espécies produtoras de cocaína e as implicações segundo a legislação brasileira vigente. Foram utilizadas metodologia de planária, disco-difusão em ágar, microdiluição em caldo, medida da extinção da absorção do cátion 2,2-difenil-1-picrilhidrazil e procedimentos preconizados pelas Nações Unidas para a investigação fitoquímica de espécies produtoras de cocaína. Foi verificado que 24 espécies apresentam o aparato enzimático para a produção da cocaína. Embora E. novogranatense origina rendimentos apropriados ao tráfico, segundo a legislação Brasileira vigente, apenas E. coca encontra-se proscrita, o que torna necessário a inclusão de E. novogranatense na lista de plantas proscritas. Para o estudo toxicológico desenvolvido com E. deciduum sobre modelo de planária, foi necessário adaptar a metodologia existente. O extrato da espécie ocasionou aumento significativo da velocidade de locomoção (p= 0.016) e comportamentos estereotipados padronizados de posição tipo C e hipercinesia tipo parafuso, eventos característicos da neurotransmissão dopaminérgica em planárias. Os resultados, além de ampliar as possibilidades do uso destes vermes na busca por extratos ativos, demonstram que E. deciduum biossintetiza metabólitos ativos sobre este neurotransmissor, os quais podem estar relacionados com os efeitos ocasionados pelo consumo da espécie vegetal. A influência do período de coleta sobre as potencialidades farmacológicas e as características fitoquímicas foi investigada e os resultados demonstram esta infuência. Diferentes extratos de E. argentinum e E. deciduum, coletadas durante o verão, apresentaram atividade antimicrobiana superiores a verificada para os extratos obtidos de coletas realizadas no inverno. O extrato etanólico de E. argentinum, coleta verão, pode ser considerado um verdadeiro antimicrobiano, MIC= 0,78mg/ mL, e desta forma torna-se uma fonte promissora para a descoberta de novas moléculas antimicrobianas. Os extratos das espécies E. argentinum e E. deciduum demonstram pertinentes resultados sobre a atividade antioxidante. A influência do período de coleta, verão/ inverno, sobre a atividade foi identificada. A influência do período de coleta sobre as atividades tóxico-farmacológicas é corroborada pelo perfil alcaloídico obtido de noves espécies do gênero, coletadas durante o verão e o inverno, nos estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina. O perfil alcaloídico das espécies E. amplifolium, E. argentinum, E. cuneifolium, E. cuspidifolium, E. deciduum, E. microphyllum, E. myrsinites, E. pelleterianum e E. vacciniifolium demonstra a presença dos alcaloides: éster de metecgonidina, éster de metilecgonina, cuscohigrina e tropacocaína e dos intermediários da biossíntese: higrina, tropinona e tropanol. A identificação dos metabólitos éster de metilecgonina e éster de metilecgonidina também demonstra que as espécies do gênero Erythroxylum presentes no Sul do Brasil apresentam potencialidade econômicas, pois podem ser empregadas na produção de padrões toxicológicos. Os objetivos propostos foram cumpridos e permitem concluir que espécies do gênero Erythroxylum dos estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, Sul do Brasil, demonstram importância tóxica, farmacológica e química, sendo parte destas influenciada pelo período de coleta, verão/ inverno. / “Chemical and Biological Study of Erythroxylum P. Browne Species Collected in Southern Brazil”. Erythroxylum P. Browne genus belongs to the Erythroxylaceae Kunth family and is mainly known due to E. coca and E. novogranatense species, the "coca plants". The genus is the only natural source of cocaine and other alkaloids with ecgonine nucleus, mainly responsible for the toxic and biological effects caused by the consumption of their species. The presence of cocaine is widely accepted for coca plants, but its biosynthesis by other species shows divergence, which may be related to the collect period. Besides these phytochemical peculiarities, the species of the genus also present important activities such as antioxidant and antimicrobial, besides toxicity to humans and sheep. Brazil is the center of diversity and endemism of the genus and in the south of the country, in the states of Rio Grande do Sul and Santa Catarina, the phytochemical characteristics, toxic and pharmacological potentials of the species present an open field for studies. Thus, phytochemical characteristics, toxic and pharmacological potentials of native species of the states of Rio Grande do Sul and Santa Catarina were assessed, collected in two distinct climatic periods, summer and winter, as well as a bibliographical review on cocaine producing species and implications under current Brazilian law. Some methodologies were used such as planaria, disc-diffusion in agar, microdilution in broth, extinction measurement of the absorption of cation 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl and procedures recommended by the United Nations for the phytochemical investigation of cocaine producing species. It was verified that twenty-four species present the enzymatic apparatus for the production of cocaine. Although E. novogranatense originate income appropriate to traffic according to current Brazilian legislation, only E. coca is outlawed, which makes it necessary to include E. novogranatense in the list of proscribed plants. For the toxicological study developed with E. deciduum on planaria model, it was necessary to adapt the existing methodology. The extract of the species caused a significant increase in locomotion velocity (p= 0.016) and standardized stereotyped behaviors of type C position and screw- type hyperkinesia, characteristic events of dopaminergic neurotransmission in planarians. The results, besides expanding the possibilities of the use of these worms in search for active extracts, demonstrate that E. deciduum biosynthesizes active metabolites on this neurotransmitter, which may be related to the effects caused by the consumption of the plant species. The influence of the collect period on pharmacological potentials and phytochemical characteristics was investigated and the results demonstrate this influence. Different extracts of E. argentinum and E. deciduum collected during summer showed higher antimicrobial activity than the extracts obtained from winter collect. The ethanolic extract of E. argentinum, summer collect, may be considered a true antimicrobial, MIC= 0.78mg/ mL, on Staphylococcus aureus, and in this way it becomes a promising source for the discovery of new antimicrobial molecules. The extracts of E. argentinum and E. deciduum species demonstrate relevant results on antioxidant activity. The influence of the collecting period, summer/ winter, on the activity was verified. The influence of collect period on toxic- pharmacological activities is corroborated by the alkaloid profile obtained from nine species of the genus, collected during summer and winter in the states of Rio Grande do Sul and Santa Catarina. The alkaloid profile of E. amplifolium, E. argentinum, E. cuneifolium, E. cuspidifolium, E. deciduum, E. microphyllum, E. myrsinites, E. pelleterianum and E. vacciniifolium species shows the presence of alkaloids: ecgonidine methyl ester, ecgonine methyl ester, cuscohygrine and tropacocaine and the biosynthesis intermediates: hygrine, tropinone and tropanol. The identification of the ecgonine methyl ester and ecgonidine methyl ester also shows that Erythroxylum genus species present in southern Brazil have economic potential because they can be used in the production of toxicological standards. The aims were met and allow the conclusion that Erythroxylum genus of Rio Grande do Sul and Santa Catarina states, south of Brazil, show toxic, pharmacological and chemical importance, part of these being influenced by the collect period, summer/ winter.

Orientador: Mário Roberto Hatayde / Banca: Mirela Tinucci Costa / Banca: Maria Angélica Dias / Resumo: Sabe-se que a C. spectabilis é muito utilizada como adubação verde e para controle de nematóides, com isso espalha-se facilmente, misturando-se com o milho e outros cereais contaminando as rações. O objetivo do presente estudo foi o de avaliar os efeitos tóxicos da semente de Crotalaria spectabilis, quando trituradas e misturadas à ração de cães. Nesse experimento foram utilizados 12 cães, 6 machos e 6 fêmeas, com idades variadas, divididos em três grupos de 4 animais. Os tratamentos foram divididos por grupos, sendo que cada grupo recebeu respectivamente, 0,2, 0,4 e 0,6% de sementes de C. spectabilis, por 28 dias, que foram trituradas e adicionadas à ração. Semanalmente avaliou-se o perfil hematológico e bioquímico dos cães, além do exame físico realizado diariamente. Nos exames bioquímicos realizados, houve alteração significativa da enzima GGT. Os sinais clínicos observados foram, principalmente, alopecia periocular e alopecia difusa, além de hiperceratose nasal, espirros, tosse, vômitos esporádicos, constipação e fezes ressequidas. Para o exame histopatológico foi extraído um fragmento de fígado através de agulha tipo TRU-CUT®. Observou-se hepatócitos tumefados, vacuolização de células nos sinusóides, necrose focal, anisocitose, cariomegalia, células de Kupffer com variadas pigmentações, fibrose e presença de pigmento biliar nos hepatócitos caracterizando doença hepática. Concluise baseado nos exames histopatológicos que as concentrações oferecidas de sementes de C. spectabilis 0,2, 0,4 e 0,6% no período de 28 dias são tóxicas aos cães / Abstract: It is known that C. spectabilis is widely used as green manure and for controlling nematodes, with that spreads easily, mingling with the infecting maize and other cereal rations. The aim of this study was to evaluate the toxic effects of Crotalaria spectabilis seeds, when crushed and mixed with the food of dogs. In this experiment we used 12 dogs, six males and six females, of various ages, which were divided into three groups of four animals. Each group received respectively 0.2, 0.4 and 0.6% of seeds of C. spectabilis, for 28 days, which were crushed and added to the diet. Weekly it was evaluated the hematological and biochemical profile of dogs, in addition to physical examination performed daily. In biochemical tests performed, significant alteration of the enzyme GGT. Clinical signs observed were mainly periocular alopecia and diffuse alopecia, and hyperkeratosis on nose, sneezing, coughing, occasional vomiting, constipation and dry feces. For the histopathology was extracted through a liver biopsy needle type TRU-CUT®, it was observed tumefactive hepatocytes, vacuolization of cells in the sinusoids, focal necrosis, anisocytosis cariomegalia, Kupffer cells with different pigmentation, fibrosis and presence of bile pigment in hepatocytes, characterizing liver disease. It was based on histopathological examinations offered that concentrations of seeds of C. spectabilis 0.2, 0.4 and 0.6% during the 28 days are toxic to dogs / Mestre

Please note that the structures do not display correctly in the pdf document. Therefore the original manuscript in MSWord has also been uploaded. Please contact us email if you cannot view these files. / Sonogashira cross-coupling of 2-aryl-4-chloro-3-iodoquinoline derivatives with stoichiometric amount of terminal alkynes in the presence of bis(triphenylphosphine)palladium(II)chloride and copper iodide in triethylamine afforded the 3-(alkynyl)-2-aryl-4-chloroquinoline, exclusively. On the other hand, the 2-aryl-4-chloro-3-iodoquinolines with excess (2.5 equiv.) of terminal alkynes in the presence of PdCl2(PPh3)2-CuI catalyst mixture and NEt3 in dioxane-water (3:1 v/v) afforded the 2-aryl-3,4-bis(alkynyl)quinoline derivatives in a one-step operation. Further transformation of the 2-aryl-3-(alkynyl)-4-chloroquinoline via Suzuki cross-coupling reaction with boronic acid derivatives in the presence of tetrakis(triphenylphosphine)palladium and tricyclohexylphosphine as a ligand in dioxane-water (3:1 v/v) afforded the 2,4-diaryl-3-(alkynyl)quinolines in moderate to high yields. The 2-aryl-3-(alkynyl)-4-chloroquinolines were also transformed to the corresponding 2-aryl-4-(methylamino)-3-(alkynyl)quinoline derivatives using methylamine in ethanol under reflux. / Chemistry / M.Sc.

NOGUEIRA, Patricia Coelho do Nascimento. Estudo Cromatográfico, Espectroscópico e Farmacológico de Alcaloides Plumeranos das Sementes de Aspidosperma pyrifolium Mart. 2014. 256 f. Tese (Doutorado em química)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2014. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-02T20:02:37Z No. of bitstreams: 1 2014_tese_pcnnogueira.pdf: 13006113 bytes, checksum: bbaa4da45dd7ef891d626003196bbfe3 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-20T20:05:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_tese_pcnnogueira.pdf: 13006113 bytes, checksum: bbaa4da45dd7ef891d626003196bbfe3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-20T20:05:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_tese_pcnnogueira.pdf: 13006113 bytes, checksum: bbaa4da45dd7ef891d626003196bbfe3 (MD5) Previous issue date: 2014 / This work reports the phytochemical analysis from seeds of Aspidosperma pyrifolium (Apocynaceae), describing the isolation and the structural characterization of a unknown alkaloid with a rearranged plumeran skeleton, the (-)-(3S,7S,21R)-rel-(3αH)-15(14→3)-abeo-2,16,17,20,6,7-hexahydro-15H,8aH,16a,20a-ethano-1H-indolizino[3,1-cd]carbazole, in addition to eleven known compounds, six plumeran alkaloids identified as aspidospermine, demethoxyaspidospermine, pirifoline, 15-demethoxypirifoline, aspidofractinine and N-acetylaspidofractinine; a tetrahydro-β-carboline alkaloid, the N-methylakuammidine; the glycosides of two iridoids, loganic acid and loganin; a salycilic acid derivative, 2-hydroxy-3-O--D-glucopyranosylbenzoic acid; and a methyl inositol derivative, the 2-O-methyl-L-chiro-inositol. The compounds were isolated by chromatographic techniques, especially High Performance Liquid Chromatography, and their structures were characterized by 1D and 2D NMR spectroscopy, FT-IR and HRESIMS, and comparison with data from literature. Altough already reported in the literature, five compounds are being reported for the first time for the species, and one is being reported from a natural source. The NMR data, and the correspondent assignments of some alkaloids already reported in the literature, together with a bibliographic survey (from 1973-2013) of the 13C NMR data of plumeran alkaloids isolated from the Apocynaceae family, are presented in this work. The residual aqueous fraction of the liquid-liquid partition of the ethanol extract from seeds of A. pyrifolium, source of most compounds isolated, showed antinociceptive and anti-inflammatory activities in the formalin test, abdominal writhing induced by acetic acid, and paw edema induced by carrageenan. / Este trabalho relata o estudo fitoquímico das sementes de Aspidosperma pyrifolium (Apocinaceae), descrevendo o isolamento e a determinação estrutural de um alcaloide inédito com esqueleto plumerano rearranjado, o (-)-(3S,7S,21R)-rel-(3αH)-15(14→3)-abeo-2,16,17,20,6,7-hexahidro-15H,8aH,16a,20a-etano-1H-indolizino[3,1-cd]carbazol, além de onze compostos conhecidos, seis alcaloides plumeranos identificados como aspidospermina, desmetoxiaspidospermina, pirifolina, 15-desmetoxipirifolina, aspidofractinina e N-acetilaspidofractinina; um alcaloide tetra-hidro-β-carbolínico, a N-metilacuamidina; dois iridoides glicosilados, ácido logânico e loganina; um derivado do ácido salicílico, o ácido 2-hidróxi-3-O-β-D-glicopiranosilbenzóico; e um derivado metilado do inositol, o 2-O-metil-L-quiro-inositol. Os compostos foram isolados por técnicas cromatográficas, principalmente a Cromatografia Líquida de Alta Eficiência, e suas estruturas foram determinadas através de análises por RMN, uni e bidimensionais, IV e EMAR, além da comparação com dados da literatura. Apesar de já descritos na literatura, cinco compostos são relatados pela primeira vez para a espécie, e um está sendo relatado pela primeira vez como produto natural, de origem vegetal. A revisão dos dados de RMN da literatura de alguns alcaloides isolados, e as correspondentes correlações estruturais, juntamente com um levantamento bibliográfico (de 1973 a 2013) dos dados de RMN 13C de alcaloides plumeranos isolados da família Apocinaceae, também são descritos neste trabalho. A fração aquosa resultante da partição líquido-líquido do extrato etanólico das sementes de A. pyrifolium, fonte da maioria dos compostos isolados, apresentou atividades antinociceptiva e anti-inflamatória nos testes de formalina, contorção abdominal induzida pelo ácido acético e edema de pata por carragenina.

O gênero Erythroxylum P. Browne pertence a família Erythroxylaceae Kunth e é principalmente conhecido devido as espécies E. coca e E. novogranatense, as “plantas da coca”. O gênero é a única fonte natural da cocaína e de outros alcaloides com núcleo ecgonina, principais responsáveis pelos efeitos tóxicos e biológicos originados pelo consumo de suas espécies. A presença da cocaína é amplamente aceita para as plantas de coca, porém a sua biossíntese por outras espécies apresenta divergência, o que pode estar relacionada ao período de coleta. Além destas particularidades fitoquímicas, as espécies do gênero também apresentam importantes atividades como antioxidante e antimicrobiana, além de toxicidade a humanos e a ovinos. O Brasil é o centro da diversidade e do endemismo do gênero e no sul do país, nos estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, as carcaterísticas fitoquímicas e potencialidades tóxicas e farmacológicas das espécies apresentam um campo aberto para estudos. Desta forma, foram avaliadas características fitoquímicas e potencialidades tóxicas e farmacológicas de espécies nativas dos estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, coletadas em dois períodos climáticos distintos, verão e inverno, além de revisão bibliográfica sobre as espécies produtoras de cocaína e as implicações segundo a legislação brasileira vigente. Foram utilizadas metodologia de planária, disco-difusão em ágar, microdiluição em caldo, medida da extinção da absorção do cátion 2,2-difenil-1-picrilhidrazil e procedimentos preconizados pelas Nações Unidas para a investigação fitoquímica de espécies produtoras de cocaína. Foi verificado que 24 espécies apresentam o aparato enzimático para a produção da cocaína. Embora E. novogranatense origina rendimentos apropriados ao tráfico, segundo a legislação Brasileira vigente, apenas E. coca encontra-se proscrita, o que torna necessário a inclusão de E. novogranatense na lista de plantas proscritas. Para o estudo toxicológico desenvolvido com E. deciduum sobre modelo de planária, foi necessário adaptar a metodologia existente. O extrato da espécie ocasionou aumento significativo da velocidade de locomoção (p= 0.016) e comportamentos estereotipados padronizados de posição tipo C e hipercinesia tipo parafuso, eventos característicos da neurotransmissão dopaminérgica em planárias. Os resultados, além de ampliar as possibilidades do uso destes vermes na busca por extratos ativos, demonstram que E. deciduum biossintetiza metabólitos ativos sobre este neurotransmissor, os quais podem estar relacionados com os efeitos ocasionados pelo consumo da espécie vegetal. A influência do período de coleta sobre as potencialidades farmacológicas e as características fitoquímicas foi investigada e os resultados demonstram esta infuência. Diferentes extratos de E. argentinum e E. deciduum, coletadas durante o verão, apresentaram atividade antimicrobiana superiores a verificada para os extratos obtidos de coletas realizadas no inverno. O extrato etanólico de E. argentinum, coleta verão, pode ser considerado um verdadeiro antimicrobiano, MIC= 0,78mg/ mL, e desta forma torna-se uma fonte promissora para a descoberta de novas moléculas antimicrobianas. Os extratos das espécies E. argentinum e E. deciduum demonstram pertinentes resultados sobre a atividade antioxidante. A influência do período de coleta, verão/ inverno, sobre a atividade foi identificada. A influência do período de coleta sobre as atividades tóxico-farmacológicas é corroborada pelo perfil alcaloídico obtido de noves espécies do gênero, coletadas durante o verão e o inverno, nos estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina. O perfil alcaloídico das espécies E. amplifolium, E. argentinum, E. cuneifolium, E. cuspidifolium, E. deciduum, E. microphyllum, E. myrsinites, E. pelleterianum e E. vacciniifolium demonstra a presença dos alcaloides: éster de metecgonidina, éster de metilecgonina, cuscohigrina e tropacocaína e dos intermediários da biossíntese: higrina, tropinona e tropanol. A identificação dos metabólitos éster de metilecgonina e éster de metilecgonidina também demonstra que as espécies do gênero Erythroxylum presentes no Sul do Brasil apresentam potencialidade econômicas, pois podem ser empregadas na produção de padrões toxicológicos. Os objetivos propostos foram cumpridos e permitem concluir que espécies do gênero Erythroxylum dos estados do Rio Grande do Sul e de Santa Catarina, Sul do Brasil, demonstram importância tóxica, farmacológica e química, sendo parte destas influenciada pelo período de coleta, verão/ inverno. / “Chemical and Biological Study of Erythroxylum P. Browne Species Collected in Southern Brazil”. Erythroxylum P. Browne genus belongs to the Erythroxylaceae Kunth family and is mainly known due to E. coca and E. novogranatense species, the "coca plants". The genus is the only natural source of cocaine and other alkaloids with ecgonine nucleus, mainly responsible for the toxic and biological effects caused by the consumption of their species. The presence of cocaine is widely accepted for coca plants, but its biosynthesis by other species shows divergence, which may be related to the collect period. Besides these phytochemical peculiarities, the species of the genus also present important activities such as antioxidant and antimicrobial, besides toxicity to humans and sheep. Brazil is the center of diversity and endemism of the genus and in the south of the country, in the states of Rio Grande do Sul and Santa Catarina, the phytochemical characteristics, toxic and pharmacological potentials of the species present an open field for studies. Thus, phytochemical characteristics, toxic and pharmacological potentials of native species of the states of Rio Grande do Sul and Santa Catarina were assessed, collected in two distinct climatic periods, summer and winter, as well as a bibliographical review on cocaine producing species and implications under current Brazilian law. Some methodologies were used such as planaria, disc-diffusion in agar, microdilution in broth, extinction measurement of the absorption of cation 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl and procedures recommended by the United Nations for the phytochemical investigation of cocaine producing species. It was verified that twenty-four species present the enzymatic apparatus for the production of cocaine. Although E. novogranatense originate income appropriate to traffic according to current Brazilian legislation, only E. coca is outlawed, which makes it necessary to include E. novogranatense in the list of proscribed plants. For the toxicological study developed with E. deciduum on planaria model, it was necessary to adapt the existing methodology. The extract of the species caused a significant increase in locomotion velocity (p= 0.016) and standardized stereotyped behaviors of type C position and screw- type hyperkinesia, characteristic events of dopaminergic neurotransmission in planarians. The results, besides expanding the possibilities of the use of these worms in search for active extracts, demonstrate that E. deciduum biosynthesizes active metabolites on this neurotransmitter, which may be related to the effects caused by the consumption of the plant species. The influence of the collect period on pharmacological potentials and phytochemical characteristics was investigated and the results demonstrate this influence. Different extracts of E. argentinum and E. deciduum collected during summer showed higher antimicrobial activity than the extracts obtained from winter collect. The ethanolic extract of E. argentinum, summer collect, may be considered a true antimicrobial, MIC= 0.78mg/ mL, on Staphylococcus aureus, and in this way it becomes a promising source for the discovery of new antimicrobial molecules. The extracts of E. argentinum and E. deciduum species demonstrate relevant results on antioxidant activity. The influence of the collecting period, summer/ winter, on the activity was verified. The influence of collect period on toxic- pharmacological activities is corroborated by the alkaloid profile obtained from nine species of the genus, collected during summer and winter in the states of Rio Grande do Sul and Santa Catarina. The alkaloid profile of E. amplifolium, E. argentinum, E. cuneifolium, E. cuspidifolium, E. deciduum, E. microphyllum, E. myrsinites, E. pelleterianum and E. vacciniifolium species shows the presence of alkaloids: ecgonidine methyl ester, ecgonine methyl ester, cuscohygrine and tropacocaine and the biosynthesis intermediates: hygrine, tropinone and tropanol. The identification of the ecgonine methyl ester and ecgonidine methyl ester also shows that Erythroxylum genus species present in southern Brazil have economic potential because they can be used in the production of toxicological standards. The aims were met and allow the conclusion that Erythroxylum genus of Rio Grande do Sul and Santa Catarina states, south of Brazil, show toxic, pharmacological and chemical importance, part of these being influenced by the collect period, summer/ winter.

La thèse décrit la première synthèse totale de l'Eucophylline, le fragment sud de l'alcaloïde Leucophyllidine récemment isolé à partir de Leuconotisgriffithii et L. eugenifolius. La synthèse en 10 étapes comprend une nouvelle méthode d’accès au squelette azabicyclo[3.3.1]nonane par un processus de carbooximation radicalaire d'oléfines à trois composants. Au cours de ces études, nous avons également isolé des énamines présentant des stabilités inhabituelles résultant de leur conformation bicyclique tendue. La synthèse de la partie éburnane, le fragment nord de la Leucophyllidine, a été réalisée grâce à une nouvelle réaction radicalaire de carbo-cyanation à trois composants. Cette réaction radicalaire s'est révélée efficace pour installer le groupement fonctionnel nitrile sur des oléfines, et éventuellement former des centres quaternaires, notamment dans des structures complexes, puisqu'une bonne tolérance aux différents groupes fonctionnels a été observée. Le couplage biomimétique entre le squelette éburnane et l'Eucophylline a finalement été étudié en utilisant des modèles de structure similaire. Les résultats préliminaires de cette étude ont montré que l'absence d'effet gem-diméthyle dans le modèle éburnane empêche probablement la formation de l'imine cyclique,intermédiaire-clé dans le couplage désiré. / The thesis describes the first total synthesis of Eucophylline, the south fragment of the Leucophyllidine alkaloid recently isolated from Leuconotis griffithiiand L. eugenifolius. The 10-step synthesis encompasses a new straight forward method to access to the azabicyclo[3.3.1]nonane skeleton through a free-radical three-component olefinic carbo-oximation process. During these studies, we also isolated enamines exhibiting unusual stabilities resulting from their strained bicyclicconformation. The synthesis of the Eburnane part, the north fragment of Leucophyllidine, was developed relying on a new free-radical three-component Carbo-Cyanation reaction. This new reaction showed high tolerance toward different functional groups and provided an efficient mean to install the nitrile group in complex structures and to introduce quaternary centers. The biomimetic coupling between the Eburnane and Eucophylline fragments was finally studied using structurally similar models. Preliminary results of this model study showed that absence of a gemdimethyleffect in the Eburnane model probably prevents the formation of the cyclicimine, key intermediate for the desired coupling.

Native species of the flora from South Brazil are the aim of the research of the Núcleo de Pesquisa de Produtos Naturais of Federal University of Santa Maria, Brazil. One of the most studied families is the Sterculiaceae and, in that family, there is the Waltheria douradinha Saint Hilaire specie, study purpose of this master degree work. W. douradinha, popularly known as douradinha do campo , is used to treat lung infections, cystitis, chronic ulcer and to wash syphilitic wounds. Secondary metabolites isolated from the bark of the roots from this specie, among the amide (O)-metiltembamide, three known quinolone alkaloids, Antidesmone, Waltherione-A and Waltherione-B, two cyclopeptide alkaloids also known, Waltherine-A and Chamaedrine, and a new quinolone alkaloid VG8. The structures of these substances are determined, principally, by spectroscopics methods, like Nuclear Magnetic Resonance 1H and 13 C (COSY, HMQC e HMBC), mass spectrometry and by the comparison with melting point and literature data. The alkaloids Waltherione-A (WA) and Waltherione-B (WB) are crystallized and analyzed by X-Ray Diffraction to determine their relative stereochemistries. The extracts obtained from several parts of W. douradinha, the fractions obtained from the division of the crude extract of the root and the pure alkaloids, Waltherine-A, VG8, WA, WB and their derivatives were submitted to microbiologic assays (fungus and Gram-positive and Gram-negative bacteria) by bioautography method and by Minimum Inhibitory Concentration (MIC). The alkaloid VG8 was the most active upon the tested microorganisms, with a positive result of inhibition with 0.5 μg by bioautography assay and with 50 μg mL-1 by MIC assay. / Espécies nativas da flora do Sul do Brasil são alvo de pesquisa do Núcleo de Pesquisa de Produtos Naturais da Universidade Federal de Santa Maria. Uma das famílias mais estudadas é a Sterculiaceae e, dentro desta, encontra-se a espécie Waltheria douradinha Saint Hilaire, objetivo de estudo deste trabalho de mestrado. W. douradinha, conhecida popularmente como douradinha do campo , é utilizada no tratamento de afecções pulmonares, cistite, úlceras crônicas e também para lavar feridas de origem sifilítica. Metabólitos secundários foram isolados da casca da raiz desta espécie, dentre eles a amida (O)-metiltembamida, três alcalóides quinolônicos já conhecidos, Antidesmona, Waltheriona-A e Waltheriona-B, dois alcalóides ciclopeptídicos também já conhecidos, Waltherina-A e Chamaedrina, e um novo alcalóide quinolônico VG8. As estruturas destas substâncias foram determinadas, principalmente, por métodos espectroscópicos, como Ressonância Magnética Nuclear 1H e 13 C (COSY, HMQC e HMBC), espectrometria de massas e através da comparação dos dados obtidos a partir do ponto de fusão e dados da literatura. Os alcalóides Waltheriona-A (WA) e Waltheriona-B (WB) foram cristalizados e analisados por Difração de Raios-X a fim de se confirmar suas estereoquímicas relativas. Os extratos obtidos das várias partes da espécie, as frações obtidas do particionamento do extrato bruto da raiz do material vegetal e os alcalóides puros, Waltherina-A, VG8, WA, WB e seus derivados foram submetidos a ensaios Waltheria douradinha, alcalóides quinolônicos e ciclopeptídicos, atividade antimicrobiana.