A introdução de um grupo substituinte na molécula de um fármaco promove alterações químico-estruturais que, por sua vez, modificam suas propriedades físicoquímicas. O arranjo espacial de átomos ou grupos de átomos, em especial grupos funcionais, na molécula de um fármaco, expressos por meio de suas propriedades físico-químicas, influenciam direta ou indiretamente na interação fármaco-receptor. Esta, por sua vez, determina aspectos farmacológicos e farmacocinéticos que influem na eficácia terapêutica do medicamento. Assim, uma série de compostos 2-[5-nitro-tiofen-2-il]-3-acetil-5-[4-fenil-substituído]-2,3-diidro-1,3,4-oxadiazolínicos foi planejada e os análogos foram sintetizados, identificados estruturalmente e avaliados in vitro quanto a atividade antimicrobiana frente a Staphylococcus aureus (cepa ATCC 25923), expressa pela determinação da concentração inibitória mínima. Cepas desta bactéria são comuns em infecções hospitalares e frequentemente apresentam caráter de multi-resistência, portanto, alternativas aos fármacos comumente empregados na terapia antibacteriana, especialmente em infecções multi-resitentes, são alvo de estudos e desenvolvimento. Relações entre mudanças estruturais de 2-[5-nitro-tiofen-2-il]-3-acetil-5-[4- fenil-substituído]-2,3-diidro-1,3,4-oxadiazolinas e suas respectivas concentrações inibitórias mínimas podem fornecer informações sobre a influência de propriedades físico-químicas na ação antibacteriana destes compostos, informações estas que podem contribuir para o entendimento das relações entre a estrutura química e a atividade biológica desta classe de compostos, visando a identificação qualitativa e quantitativa das propriedades físico-químicas que influenciam no perfil farmacológico desta classe de compostos. Os grupos substituintes introduzidos nos derivados de 2,3-diidro-1,3,4-oxadizolinas-2,3,5-substituídas contribuem para alterações em suas propriedades físico-químicas, sendo representadas por parâmetros físico-químicos que descrevem a natureza e intensidade da alteração observada. O presente trabalho objetivou identificar, partindo das propriedades físico-químicas, fatores da estrutura química que favoreçam a atividade antimicrobiana dos compostos estudados. A atividade antimicrobiana, expressa pela concentração inibitória mínima, foi determinada pelo procedimento de microdiluição sucessiva, no qual diferentes concentrações de composto a ser analisado foram incubadas em presença de inóculo de Staphylococcus aureus, em meio de cultura líquido. As microdiluições originam concentrações decrescentes a fim de se determinar a menor concentração do composto testado onde o crescimento microbiano foi inibido. Foram realizadas comparações entre as concentrações inibitórias mínimas dos compostos analisados e destas com parâmetros estruturais que representam as propriedades físico-químicas dos compostos. Baseado nas análises comparativas, identificou-se tendências que evidenciam a preponderância de propriedades físicoquímicas sobre a atividade antimicrobiana desempenhada. Constatou-se que a hidrofobicidade influi significativamente na atividade antimicrobiana. Observou-se também que o efeito eletrônico por indução e o volume do grupo substituinte em posição para-fenila também influenciam a ação antimicrobiana, mas estas ainda não foram conclusivas, carecendo de estudos mais aprofundados que levem à compreensão dos fatores estruturais que mais influenciam a ação antimicrobiana de 2-[5-nitro-tiofen-2-il]-3-acetil-5-[4-fenilsubstituído]- 2,3-diidro-1,3,4-oxadiazolinas, de forma a fundamentar o planejamento de futuros candidatos a fármacos antimicrobianos a partir desta classe de compostos. / The introduction of a substitute group within a drug molecule promotes chemical-structure shifts, which by consequence, alters its physical-chemical properties. The atomic special design, particularly the one related to functional groups, assumed in a drug molecule, expressed by the physical-chemical properties, interferers directly or indirectly on drug-receptor interaction. Theses effects collaborate to pharmacologic and pharmacokinetics aspects of drugs, interfering with its therapeutic efficient. Therefore, a set of 2-[5-nitro-thiophen-2-yl]-3-acetyl-5-[4- substitued-phenyl]-3,4-dihydro-1,3,4-oxadiazolines compounds was designed and its analogs synthesized, structurally identified, and in vitro assayed due to its antimicrobial activity against ATCC 25923 Staphylococcus aureus strains, through the determination of minimum inhibitory concentration. Strains of such bacterial species are commonly present within hospital infections, and frequently appear as multi-resistant variant. Consequently, alternatives to the agents usually applied in antimicrobial chemotherapy, particularly to multi-resistant infections, are target for drug research and development. Relations among structural shifts on 2-[5-nitro-thiophen-2-yl]-3-acetyl-5-[4-substitued-phenyl]-3,4-dihydro-1,3,4-oxadiazolines compounds and its respective minimum inhibitory concentration may lead to information about the influence of physical-chemical properties in antimicrobial activity. Continually, such information might contribute to the elucidation of chemical structure-biological activity relationship of these compounds. The substitutes groups inserted on 2,3,5-substituted-3,4-dihydro-1,3,4-oxadiazolines derivates contribute to differs the molecule physical-chemical properties, which is represented by its physical-chemical parameters, which describe the nature and intensity of the observed modification. Therefore, the following study aimed to identify, throughout physical-chemical properties, chemical structure factors that favor the antimicrobial activity of the synthesized compounds. The antibacterial activity, expressed as the minimum inhibitory concentration, was quantified by the microdilution method, where gradual concentrations of the tested conpound were incubated within ATCC 25923 Staphylococcus aureus cells suspended in broth medium. The microdilutions originated descending concentrations, in order to spot the minimum concentration whose microbial growth was inhibited. The minimum inhibitory concentration regarded to each compound was correlated to its physical-chemical parameters. Based on observed relations, it could be identified evidences assuming the physical-chemical properties relevance on antimicrobial assay. It was verified that hydrophobic effects interferes with antimicrobial activity, as well as inductive electronic effects and molecular volume of substitute group in para-phenyl position. These factors contribute to physical-chemical properties shifts and therefore play a role on the antimicrobial action. However, these latest two influences were enable to conclude, suggesting the need of more extensive studies. So that, a more profound comprehension about structure factors that interfere with 2,3,5-substitued-3,4-dihydro-1,3,4-oxadiazolines derivates might lead to the rational design of potential antimicrobial agents among this class of compounds.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jociani Ascari.pdf: 1347077 bytes, checksum: 5bf88ebdcff72a3eee1c4ed2152eb55c (MD5) Previous issue date: 2007-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Baccharis uncinella (Asteraceae), popularly known as vassoura, is little known from the chemical point of view, with only two earlier scientific works on their secondary metabolites - the volatile constituents. In the present study, the essential oil from the leaves of B. uncinella and nine extracts obtained in a Soxhlet apparatus with organic solvents starting from the leaves, barks and log were analyzed by CCD, UV and IV and submitted to activity tests against microorganisms; besides, the interactions between the aqueous extract of the leaves with human erytrocytary cells of the sanguine types O+, O-, A+ and B+ were also analyzed. In the antimicrobial tests, the microfungus Candida albicans, as well as the Gram-positive Bacillus cereus, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus and S. saprophyticus and the Gram-negative bacteria Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa were used. The essential oil showed action against B. cereus, S. aureus and C. albicans, in the same way as all of the organic extracts, but the growth of S. saprophyticus was not inhibited by no one of the extracts. The extracts of the barks, when compared with those obtained from other parts of the plant, were active against the largest number of microorganisms and presented the more strong activities. The minimum inhibitory concentration of the essential oil was estimated as 100/mL against S. aureus as well as against C. albicans, wich could be considered a moderate antimicrobial activity. We have isolated small amounts of the three major phenolic components found in the leaves, and the analysis of their UV- and IR-spectra showed the structural features of hydroxylaryl-propenoic acids for these compounds that were found for the first time in this plant species. The analyses of GC-MS of the essential oil produced by hydrodistillation of the leaves collected at the Paraná State presented low monoterpene content (2.29%) and the following sesquiterpenes as the main components: spathulenol 17.20%, caryophyllene oxide 16.20%, transcaryophyllene 10.48%, eudesmol 7.55%, germacrene D 6.28% and cadinol 5.18%. Another oil sample was obtained using the same conditions, but starting with leaves collected in the highland area of Santa Catarina, also presented spathulenol as the main component (15.83%), but it contained 36% in monoterpenes, a very similar composition to those published for samples from the State of Rio Grande do Sul. The interactions among the aqueous extract of the leaves with human erytrocytes isolated from the sanguine types O+, O-, A+ and B+, being verified that the extract presents a non-lytic activity in the analyzed concentrations of 22, 110 and 220/mL. This non-hemolytic profile was observed as similar for all tested blood types. The serological types A+ and O- presented a similar pattern of free Hb oxidation in solution, and the same profile was observed in the new suspension of the precipitate. In the analysis of MEV we observed the qualitative aspects regarding the interaction of the aqueous extract with the architecture of the erythrocyte. In the assays of DPPH with low concentrations, 1.5 x 10-4 and 7.8 x 10-5 mg/mL, it was possible to quantify a partial reduction in the free radicals concentration of 20.10% and 9.25% respectively. / Baccharis uncinella (Asteraceae), popularmente conhecida como vassoura, é pouco conhecida do ponto de vista químico, havendo apenas dois trabalhos científicos anteriores sobre seus metabólitos secundários - os constituintes voláteis. No presente estudo, o óleo essencial das folhas de B.uncinella e nove extratos obtidos em Soxhlet com solventes orgânicos a partir das folhas, cascas e lenho foram analisados por CCD, UV e IV e submetidos a testes de atividade contra microrganismos; além disto, foram também analisadas as interações de extrato aquoso das folhas com células eritrocitárias humanas dos tipos sangüíneos O+, O-, A+ e B+. Nos testes antimicrobianos, foram usados o microfungo Candida albicans, as bactérias Gram-positivas Bacillus cereus, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus e S. saprophyticus e as bactérias Gram-negativas Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae e Pseudomonas aeruginosa. O óleo essencial apresentou ação contra B. cereus, S. aureus e C. albicans, da mesma forma que todos os extratos orgânicos, mas o crescimento de S. saprophyticus não foi inibido por nenhum deles. Os extratos das cascas, quando comparados com os obtidos de outras partes da planta, foram ativos contra o maior número de microrganismos e apresentaram as mais fortes atividades. A concentração inibitória mínima do óleo essencial foi determinada como 50L/mL tanto contra S. aureus como contra C. albicans, podendo ser considerada uma atividade antimicrobiana moderada. Foram isoladas pequenas quantidades dos três compostos fenólicos majoritários, cujas análises indicam trata-se de derivados de ácidos hidroxiarilpropenóicos, encontrados pela primeira vez nesta espécie vegetal. As análises de CG-EM do óleo essencial produzido por hidrodestilação a partir de folhas coletadas no segundo planalto do Paraná, apresentaram baixo teor de monoterpenos (2,29%) e os seguintes sesquiterpenos como principais componentes: espatulenol 17,20%, cariofileno óxido 16,20%, trans-cariofileno 10,48%, eudesmol 7,55%, germacreno D 6,28% e cadinol 5,18%. Outra amostra de óleo obtida nas mesmas condições, mas a partir de folhas coletadas na região serrana de Santa Catarina, também apresentou espatulenol como principal componente (15,83%), mas quase 36% em monoterpenos, uma composição muito similar às publicadas sobre amostras da Serra Gaúcha. Foram analisadas as interações entre extrato aquoso das folhas com células eritrocitárias humanas dos tipos sangüíneos O+, O-, A+ e B+, sendo que o extrato apresenta uma atividade não-lítica nas concentrações analisadas de 22, 110 e 220 /mL, similar para todas tipagens analisadas. Os sorotipos A+ e O- testados apresentaram um padrão similar de oxidação da Hb livre em solução e, o mesmo perfil foi observado na ressuspensão dos precipitados. Na análise de MEV foram verificados aspectos qualitativos a respeito da interação do extrato aquoso com a arquitetura da célula eritrocitária. Baixas concentrações do extrato, 1,5 x 10-4 e 7,8 x 10-5 mg/mL, apresentaram atividade redutora em presença de DPPH, de 20,10% e 9,25% respectivamente.

Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento, padronização e avaliação da atividade antioxidante e antimicrobiana de extratos secos nebulizados de Dalbergia ecastaphyllum. Para que os objetivos propostas fossem alcançadosforam desenvolvidas metodologias analíticas capazes de avaliar a qualidade da matériaprima vegetal durante os processos de transformação (extração de compostos ativos, secagem, produto final, etc). A solução extrativa foi obtida a partir das folhas de D. ecastaphyllum empregando-se a extração por maceração dinâmica onde se avaliou fatores como: proporção planta:solvente, tempo e temperatura de extração através de um planejamento composto central (PCC). A solução extrativa otimizada foi avaliada quanto a presença de metabólitos secundários, atividade antioxidante/ antimicrobiana e foi submetida à secagem por nebulização onde foram investigados parâmetros de secagem e adjuvantes tecnológicos sobre o desempenho do equipamento e nas características morfológicas, físico-químicas e farmacológicas do produto. Os extratos secos foram submetidos a um estudo de estabilidade; sendo também utilizados para o desenvolvimento de formulações semi-sólidas cuja estabilidade foi avaliada em estudo acelerado. Pretende-se que os resultados advindos desse trabalho possam servir de base para a padronização de extratos de outras plantas medicinais com interesse terapêutico, bem como contribuir para o aprimoramento dos conhecimentos envolvidos no desenvolvimento tecnológico de produtos fitoterápicos. / This work aimed the development, standardization and evaluation of antioxidant and antimicrobial activity of spray dried extracts from Dalbergia ecastaphyllum. Analytical methodologies for evaluating the quality of the vegetable raw material during processing procedures (such as extraction of active compounds, drying, final product, etc.) were developed in order to achieve the proposed objectives. The extraction solution was obtained from the leaves of D. ecastaphyllum by dynamic maceration. In this stage, some factors were evaluated such as: the plant: solvent ratio, extraction time and temperature using a central composite design (CCD). The optimized extraction solution was evaluated for the presence of secondary metabolites and antioxidant / antimicrobial activity. It was also subjected to spray drying. In this process, the effects of the drying parameters and processing aids on the equipment performance and the morphological, physicochemical and pharmacological properties of the product were investigated. The dry extracts were subjected to a stability study; and were used for the development of semi-solid formulations, also evaluated in an accelerated stability study. It is intended that the results from this work can provide a basis for further standardization of extracts of other medicinal plants with therapeutic interest, as well as to contribute to the enhancement of the knowledge involved in the technological development of herbal products.

<p>Etanolni ekstrakti tropa odabranih sorti cvekle (Detroit, Cardeal-F1, Egipatska, Bikor i Kestrel) preči&scaron;ćeni su primenom ekstrakcije na čvrstoj fazi (SPE). Sadržaj ukupnih<br />fenolnih jedinjenja, flavonoida i betalaina u preči&scaron;ćenim ekstraktima određeni su spektrofotometrijskim metodama. HPLC analizom utvrđen je kvalitativni i kvantitativni sastav fenolnih jedinjenja i betalaina ekstrakata tropa odabranih sorti cvekle. ESR spektroskopijom ispitana je antiradikalska aktivnost ekstrakata topa cvekle na stabilne DPPH i reaktivne superoksid anjon i hidroksil radikale.<br />Spektrofotometrijski je određena antioksidativna aktivnost na DPPH radikale i redukciona sposobnost po Oyaizu u ekstraktima odabranih sorti cvekle. Ispitana je in vitro<br />antiproliferativna aktivnost frakcija ekstrakata, njihovim delovanjem na rast tri histolo&scaron;ki različite humane ćelijske linije: MCF-7 (adenokarcinom dojke), HeLa (epitelni karcinom cerviksa)i MRC-5 (fetalni fibroblastni karcinom pluća). U zavr&scaron;noj fazi rada određena je antimikrobna aktivnost ekstrakata tropa odabranih sorti cvekle.</p> / <p> Beetroot (Detroit, Cardeal-F1, Egipatska, Bikor i Kestrel)<br /> pomace ethanol extracts were purified using solid phase<br /> extraction (SPE). Contents of total phenols, flavonoids and<br /> betalains in purified extracts were determined by spectrophotometric<br /> methods. HPLC analysis were used for quantitative<br /> and qualitative characterization of phenolic compounds<br /> and betalains in investigated extracts. ESR spectroscopy<br /> was used for investigation of antiradical activity of<br /> beetroot pomace extracts on stable DPPH and reactive<br /> superoxide anion and hydroxyl radicals. Antioxidant activity<br /> was determined spectrophotometrically on DPPH radicals<br /> and reducing power according to Oyaizu in the beetroot pomace<br /> extracts. Antiproliferative activity of investigated extracts<br /> was determined in vitro, testing their influence on the<br /> growth of three histologically different human cell lines:<br /> MCF-7 (breast adenocarcinoma), HeLa (cervix epithelioid<br /> carcinoma) and MRC-5 (fetal lung). Also, antimicrobial activity<br /> of beetroot pomace extracts was determined.</p>

<p>Cilj rada je bio ispitivanje funkcionalnih karakteristika kombuha napitka<br />od melise (<em>Melissa officinalis</em> L.). Antibakterijska aktivnost kombuha<br />napitaka optimalne konzumne i većih kiselosti ispitana je prema<br />bakterijama izolovanim iz hrane i vode za piće. Nosilac antimikrobne<br />aktivnosti je sirćetna kiselina, a na ostale nosioce ukazuje delovanje<br />neutralisane kombuhe i čajnog napitka prema nekim test bakterijama.<br />Spektrofotometrijskom metodom određen je sadržaj ukupnih fenolnih<br />jedinjenja, a HPLC analizom određen je kvalitativni i kvantitativni sastav<br />fenolnih jedinjenja u fermentacionim tečnostima, čajnim i kombuha<br />napicima od melise i crnog čaja. Antioksidativna aktivnost istih uzoraka<br />ispitana je na DPPH i OH radikale ESR spektralnom metodom. Uzorci<br />fermentacione tečnosti i kombuha napitka od melise imali su veću<br />antioksidativnu aktivnost prema oba radikala u odnosu na uzorke sa<br />crnim čajem. Konzumna kombuha od melise imala je veću<br />antioksidativnu aktivnost od čajnog napitka. Aktivne komponente<br />kombuha napitka od melise su verovatno ruzmarinska kiselina i<br />kvercetin. U ispitivanju antiproliferativne aktivnosti konzumnog<br />kombuha napitka i čajnog napitka od melise na tri ćelijske linije humanih<br />karcinoma: HeLa (epitelni karcinom grlića materice), MCF-7<br />(adenokarcinom dojke) i HT-29 (adenokarcinom debelog creva) utvrđeno<br />je da nije do&scaron;lo do stimulacije proliferacije ispitanih ćelijskih linija pri<br />koncentracijama većim od 100 &mu;g/ml. Pored istraživanja biolo&scaron;ke<br />aktivnosti ispitana je mogućnost simultane mlečno-kiselinske i kombuha<br />fermentacije. Dodatkom starter kultura i <em>Lactobacillus spp</em>. izolata u<br />fermentacionu tečnost dolazi do povećanja sadržaja L- i D- mlečne<br />kiseline, iako su ćelije bakterija mlečne kiseline, osim izolata iz kiselog<br />testa (<em>L. hilgardii</em>), pokazale malu otpornost na uslove tokom<br />fermentacije i čuvanja pripremljenih napitaka. Izvr&scaron;ena je i identifikacija<br />bakterija sirćetnog vrenja izolovanih iz lokalnih čajnih gljiva PCR<br />metodom. Dva izolata verovatno pripadaju vrsti <em>Gluconobacter oxydans</em>,<br />a treći vrsti <em>Gluconacetobacter hansenii</em>.</p> / <p>The aim of this study was to investigate functional characteristics of akombucha beverage from lemon balm (<em>Melissa officinalis</em> L.) tea. Antibacterial activity of kombucha beverages with optimum and higheracidities was tested against bacteria isolated from food and drinking water. The main active component of antibacterial activity was acetic acid, while slight activity of neutralized kombucha and unfermented tea against some test bacteria indicated presence of other antibacterial components. Total phenol concentration in unfermented tea samples, fermentation broths and kombucha beverages from lemon balm and black tea was determined spectrophotometrically whereas qualitative and quantitative concentration of polyphenolic compounds was determined by HPLC method. Antioxidant activity on DPPH and hydroxyl radical in the same samples was determined on an ESR spectrometer. Fermentation broth and kombucha beverage from lemon balm had higher antioxidant activity against both radicals than the samples from black tea. Kombucha beverage from lemon balm with optimum acidity had higher antioxidant activity than unfermented lemon balm tea. The main active components of antioxidant activity were probably rosmarinic acid and quercetin. Antiproliferative activity of lemon balm tea and kombucha was measured by sulforhodamine B colorimetric assay on HeLa (cervix epitheloid carcinoma), HT-29 (colon adenocarcinoma), and MCF-7 (breast adenocarcinoma) cell lines. By applying concentrations higher than 100 &mu;g/ml, tested samples did not stimulate proliferation of cell lines. The possibility of simultaneous lactic acid and kombucha fermentation was tested as well. When starter cultures and Lactobacillus spp. isolates were applied, the content of Land D- lactic acid increased during fermentation, although lactic acid bacteria (except <em>L. hilgardii</em> isolated from sour dough) showed low resistance to the conditions during fermentation and beverages storage. Acetic acid bacteria isolated from local tea fungus were identified by PCR method. Two isolates might be <em>Gluconobacter oxydans</em> and one - <em>Gluconacetobacter hansenii.</em></p>

<p>Karakterizacija metanolnih ekstrakata i etarskih ulja iglica i &scaron;i&scaron;arki osam vrsta samoniklih kleka (rod Juniperus L.) obuhvatala je fitohemijski skrining i ispitivanje antioksidantne, antiinflamatorne i antimikrobne aktivnosti. Primenom LC-MS/MS i GC-MS tehnike detektovan i odreĎen je sadržaj fenolnih i terpenoidnih sekundarnih biomolekula. Antioksidantna aktivnost ekstrakata i etarskih ulja (sposobnost neutralizacije slobodnih radikala, redukcioni potencijal i inhibicija lipidne peroksidacije) ispitana je primenom spektrofotometrijskih metoda. U cilju odreĎivanja antiinflamatornog potencijala, primenjena je ex vivo metoda za praćenje aktivnosti trombocitne ciklooksigenaze-1 i 12-lipoksigenaze. Antimikrobna aktivnost etarskih ulja odreĎena je na &scaron;est odabranih bakterijskih sojeva. Ispitani ekstrakti i etarska ulja pokazali su značajnu biolo&scaron;ku aktivnost.</p> / <p> Characterization of methanol extracts and essential oils of eight Juniperus L. species included phytochemical screening and evaluation of antioxidant, anti-inflammatory and antimicrobial activity. The presence and content of phenolics and terpenoids was confirmed by LC-MS/MS and GC-MS technique. Antioxidant activity of extracts and essential oils (radical scavenger capacity, reduction potential and inhibition of lipid peroxidation) was examined by spectrophotometric methods. With the intention to evaluate anti-inflammatory activity, an ex vivo method was applied to measure activity of platelet cyclooxygenase-1 and 12-lipoxygenase. Antimicrobial activity was evaluated according to six bacterial strains. Examined extracts and essential oils showed noticeable biological activity.</p>

Chapter I: This chapter briefly gives an introduction about microorganisms, their varieties, growth, reproduction etc. In particular, about bacterial function. A sincere attempt is made to review this briefly, including an account of the studies already reported in the literature. Chapter II deals with the antimicrobial activity of Ag/agar film on Escherichia coli (E. coli), Staphylococcus aureus (S. aureus), and Candida albicans (C. albicans). In particular, films were repeatedly cycled for its antimicrobial activity. The antimicrobial activity of Ag/agar film was found to be in the order, C. albicans > E. coli > S. aureus. Chapter III describes the synthesis of Ag@AgI NPs in agarose matrix. A detailed antibacterial studies including repetitive cycles are carried out on E. coli and S. aureus bacteria. EPR and TEM studies are carried out on the Ag@AgI/Agarose and the bacteria, respectively, to elucidate a possible mechanism for killing of the bacteria. The hybrid could be recycled for the antibacterial activity many times and is found to be non toxic towards human cervical cancer cell (HeLa cells). Chapter IV reports the antibacterial efficacy of silver nanoparticles (Ag NPs) deposited alternatively layer by layer (LBL) on chitosan polymer in the form of a thin film over a quartz plate and stainless steel strip against E. coli. AFM studies are carried out on the microbe to know the morphological changes affected by the hybrid film. The hybrid films on aging (3 months) are found to be as bioactive as before. Cytotoxicity experiments indicated good biocompatibility. Chapter V describes the fabrication of carbon foam porous electrode modified with reduced graphene oxide-Ag nanocomposites. The device can perform sterilization by killing pathogenic microbes with the aid of just one 1.5V battery with very little power consumption. Chapter VI Here we have studied in particular a property say the influence of surface defect in the production of ROS by ZnO NPs and in turn the bactericide activity. Secondly, a homogeneous ZnO and ZnO/Ag nanohybrid has been synthesized by employing chitosan as mediator. The synergistic antibacterial effect of ZnO/Ag nanohybrid on bacteria is found to be more effective, compared to the individual components (ZnO and Ag). A possible mechanism has been proposed for the death of bacteria by ZnO/Ag nanohybrid, based on EPR studies and TEM studies.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The phytochemical study of the crude extract hexane, methanol and fractions (acid ether, basic ether and basic acetate) from the stem bark of E. crista-galli (Fabaceae) resulted in the isolation of four compounds: The phytosterol stigmasterol (70), the triterpene lupeol (71) and the alkaloids erysotrine (1) and epierythratidine (50), usual in the genus Erythrina. The structures of the isolated metabolites were elucidated by 1H and 13C NMR uni and bidimensional, and compared with standard sample and data available in the literature. The extracts, fractions and isolated compounds were tested for their antimicrobial and antitumor front cancer cells HT29 (colorectal) activities, as well as regarding the capacity of inhibition of enzymes prolyl oligopeptidase, dipeptidil peptidase-VI and acetylcholinesterase. The crude methanolic extract, all fractions and individual compounds showed high antimicrobial activity mainly against Gram-positive and Gram-negative bacteria. The results were satisfactory in POP inhibition assays, when the crude methanolic extract and its fractions, mainly acid ether fraction, showed great inhibitor potential against this enzyme. For DPP-IV only the crude hexane extract was active. The in vitro antitumoral activity of the crude methanolic extract, basic fractions and the isolate alkaloids was investigated at different concentrations against the human colon cancer cell line HT-29 (PicoGreen dsDNA assay). The results suggest that the anti-proliferative effect of E. crista-galli extract on HT-29 cancer cells may be attributed, at least in part, to the presence of the erythrinian alkaloids 1 and 50. / O estudo fitoquímico do extrato bruto hexânico, metanólico e frações (éter ácida, éter básica e acetato básica) das cascas do caule de E. crista-galli (Fabaceae) resultou no isolamento de quatro compostos: o fitoesterol estigmasterol (70) e o triterpeno lupeol (71) além dos alcaloides erisotrina (1) e epieritratidina (50) usuais do gênero Erythrina. As estruturas dos metabólitos isolados foram elucidadas através de RMN 1H e 13C, uni e bidimensionais, além de comparação com amostra padrão quando existente e dados disponíveis na literatura. Os extratos, as frações e os compostos isolados foram testados quanto à sua atividade antimicrobiana, antitumoral frente a células cancerígenas HT29 (colorretal) e de inibição das enzimas POP, DPP-IV e AChE. Dentre as amostras testadas, o extrato bruto metanólico (EBM), suas frações (FEA, FEB e FAB) e compostos isolados apresentaram grande potencial antimicrobiano principalmente frente as bactérias Gram-positivas e Gram-negativas. Os resultados obtidos nos ensaios enzimáticos foram satisfatórios para a enzima POP, onde o EBM e suas frações, principalmente a fração éterea ácida (FEA), demonstraram grande potencial inibidor desta enzima. Para a DPP-IV apenas o extrato bruto hexânico (EBH) mostrou-se ativo. O efeito antitumoral da planta em questão também foi investigado e os resultados obtidos indicam que o EBM, a combinação das frações FEB e FAB e o alcaloide epieritratidina (50) possuem um grande efeito antiproliferativo frente às células do colorretal (HT29) após 72 horas de exposição.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The present work describes the phytochemical study and biological activity evaluation of the Buddleja brasiliensis Jacq. ex. Spreng and Artemisia verlotorum Lamotte. Were isolated three compounds from Buddleja brasiliensis: verbascoside (1), β-sitosterol (54) and stigmasterol (55), and it was carried out a phytochemical screening, a study of the ability to inhibit the enzymes prolyl oligopeptidase (POP), dipeptidyl peptidase (DPP IV) and acetylcholinesterase (AChE), a study of the antimicrobial activity of the specie and the extraction of the essential oil. The fractions F4 and F12 inhibited significantly POP and AchE activity. All Buddleja brasiliensis fractions tested presented low activity of DPP IV inhibition. The phenylpropanoid verbascoside (1) demonstrated a significant and selective inhibitory activity against POP (IC50 = 1.3 mM), showed weak activity against DPP-IV (IC50 >> 150 mM) and was inactive against AChE (pMIQ 9.6). The essential oil obtained from this species has as major constituents the a-tujaplicin monoterpene (11.5%) and the diterpenoid heneicosane (14.5%). This oil was inactive against all tested enzymes. The antimicrobial activity of 1, the crude extract and fractions of Buddleja brasiliensis were tested against several fungi and bacteria. Fractions dichloromethane and ethyl acetate showed moderate activity against Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Bacillus subtilis, Streptococcus pyogenes, while 1 showed no antimicrobial activity. The crude extract, fractions and essential oil obtained from Artemisia verlotorum were also evaluated for inhibitory activity against the POP and DPP IV, as well as against various fungi and bacteria. Dichloromethane fraction of Artemisia verlotorum showed the best antimicrobial activity, mainly against the yeast Saccharomyces cerevisiae, with an MIC of 125 μg/mL. Analysis by gas chromatography coupled with mass spectrometry of the essential oil of Artemisia verlotorum indicated as the main components santonilil acetate (37.2%) and a-cadinol (9.59%). / O presente trabalho descreve o estudo fitoquímico e a avaliação da atividade biológica das espécies Buddleja brasiliensis Jacq. ex. Spreng e Artemisia verlotorum Lamotte. De Buddleja brasiliensis foram isolados três compostos: verbascosídeo (1), β-sitosterol (54) e estigmasterol (55). Desta espécie, fez-se a prospecção fitoquímica, a avaliação da capacidade de inibição das enzimas prolil oligopeptidase (POP), dipeptidil peptidase (DPP IV) e acetilcolinesterase (AChE), a obtenção do óleo essencial, e avaliação da atividade antimicrobiana. Nos testes de inibição frente à enzima POP foi observada significativa atividade das frações F4 e F12. Estas frações também demonstraram atividade inibitória da enzima AChE. Nos testes com a DPP IV verificou-se baixa atividade para todas as frações testadas. O fenilpropanóide verbascosídeo (1) demonstrou ter uma significativa e seletiva atividade inibitória frente à POP (IC50 = 1,3 μM), enquanto frente à DPP IV demonstrou fraca atividade inibitória (IC50 >>150 μM) e frente à AChE foi inativo (pMIQ de 9,6). O óleo essencial obtido desta espécie tem como constituintes principais o monoterpeno a-tujaplicina (11,5 %) e o diterpeno heneicosano (14,5 %). Este óleo foi inativo frente a todas as enzimas testadas. A atividade antimicrobiana de 1, do extrato bruto e das frações de Buddleja brasiliensis foi testada frente a vários fungos e bactérias. O composto 1 não apresentou nenhuma atividade antimicrobiana, enquanto que as frações que demonstram atividade moderada foram as frações Diclorometano e Acetato de etila para Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Bacillus subtilis, Streptococcus pyogenes. O extrato bruto, as frações e o óleo essencial obtidos de Artemisia verlotorum também foram avaliados quanto a atividade de inibição frente à POP e a DPP IV, bem como frente a vários fungos e bactérias. A fração Diclorometano de Artemisia verlotorum demonstrou a melhor atividade antimicrobiana, principalmente frente ao fungo Saccharomyces cerevisae, com uma CIM de 125 μg/mL. A análise por cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massa do óleo essencial de Artemisia verlotorum indicou como constituintes principais acetato de santonilila (37,2 %) e a-cadinol (9,59%).

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2014-09-18T16:23:53Z No. of bitstreams: 1 Tese corrigida nova.pdf: 5285862 bytes, checksum: b324db040ace0b585e1d82bee6bf99cd (MD5) / Approved for entry into archive by Fatima Cleômenis Botelho Maria (botelho@ufba.br) on 2014-09-19T12:48:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese corrigida nova.pdf: 5285862 bytes, checksum: b324db040ace0b585e1d82bee6bf99cd (MD5) / Made available in DSpace on 2014-09-19T12:48:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese corrigida nova.pdf: 5285862 bytes, checksum: b324db040ace0b585e1d82bee6bf99cd (MD5) / CNPq, FAPESB/PPSUS, CAPES / O presente trabalho descreve o estudo fitoquímico e a avaliação da atividade antioxidante, antimicrobiana, antionociceptiva e anti-inflamatória de Mimosa hostilis Benth que é usada para o tratamento de tosse e cicatrização de feridas. O gênero Mimosa, pertencente a família Leguminoseae e subfamília Mimosaceae (Mimosoideae) que possui cerca de 500 espécies fontes de metabólitos especiais, tais como, alcaloides, compostos fenólicos, terpenoides, saponinas, carotenoides e principalmente flavonoides. Os extratos etanólicos da casca, folhas e galhos de M. hostilis, conhecido popularmente como jurema-preta, coletado na Floresta Nacional Contendas do Sincorá, situado na região de semiárido da Bahia foi analisado por CG-EM onde foram identificados principalmente carboidratos, ácidos graxos, compostos fenólicos e terpenos. Da fração diclorometânica das folhas foram isolados o 3,4,5-tri- hidroxibenzoato de etila (FDF1) e ácido 4-hidroxibenzóico (FDF2) e os flavonoides 5,4’-di- hidroxi-7-metoxiflavanona (M1), 5,4’-di-hidroxi-7-metoxiflavona (M2), 5,6,4’-tri-hidroxi-7- metoxiflavona (M3), 5,4’-di-hidroxi-7,8-dimetoxiflavona (M4), 5,7,4’-tri-hidroxi-3- metoxiflavona (M5), 5,7,4’-tri-hidroxi-6-metoxiflavonol (M6), 5,6-di-hidroxi-7,4’- dimetoxiflavonol (M7) e 5-hidroxi-7,8,4’-trimetoxiflavonol (M8), identificados por análises espectroscópicas de RMN de 1H e de 13C, UV e por EM, que apresentaram atividade inibitória de AChE para tratamento da doença de Alzheimer. Os extratos etanólicos apresentaram atividade antioxidante similares aos obtidos pelos controles BHT e α-tocoferol, analisado pelo ensaio do radical DPPH, com destaque para o extrato da casca que possui maior teor de fenólicos totais analisado pelo método de Folin-Ciocalteu. Os extratos também foram avaliados pelo teste do β-caroteno/ácido linoleico, apresentando-se como bons sequestradores de radicais livres, assim como os controles, sendo classificados como bons bloqueadores de reações oxidativas. O extratos etanólicos de cascas e folhas foram testados quanto a CIM e CBM e apresentaram forte ação inibitória para os microrganismos Streptococcus mutans UA159, Streptococcus mutans Ingbritt 1600, Staphylococcus aureus ATCC 25923, o extrato da casca apresentou ainda atividade para Escherichia coli ATCC 25922 e o extrato das folhas para Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145, sendo algumas atividades bactericida. Para estreptococos do grupo mutans, foi também realizado o teste de CIMA para testar a atividade antiplaca apresentando forte inibição, com destaque para o extrato das folhas, que foi usado para avaliar a inibição da formação do biofilme dental de S. mutans UA159, havendo redução da viabilidade das bactérias e do peso seco do biofilme com o tratamento tópico do extrato quando comparado ao controle clorexidina. O extrato da casca também foi avaliado in vivo quanto à atividade antinociceptiva e anti-inflamatória através dos ensaios de contorção abdominal induzida por ácido acético, hipernocicepção induzida pela injeção intraplantar de formalina, e teste da pressão crescente na pata, a determinação da migração de neutrófilos para a cavidade peritoneal e avaliação da permeabilidade vascular por azul de Evans, detecção de citocinas por imunofluorescência, ensaio da atividade de mieloperoxidase e análise de expressão proteica mesentérica por Western Blot, apresentando inibição da produção de citocinas pró-inflamatórias e inibição do recrutamento de neutrófilos. A fim de encontrar o composto responsável pela ação anti-inflamatória de M. hostilis foi sintetizada a isossacuranetina e comparada à ação da sacuranetina isolada que apresentou melhor atividade, embora ainda não seja possível associá-la a atividade do extrato. / This paper describes the phytochemical study and the evaluation of antioxidant, antimicrobial, anti-inflammatory and antinociceptive activities of the extract and isolates of Mimosa hostilis Benth which is a medicinal plant used to treat cough and wound healing. The genus Mimosa, belongs to the Leguminoseae family and the Mimosaceae (Mimosoideae) subfamily which has about 500 species, sources of special metabolites, such as alkaloids, phenolic compounds, terpenoids, saponins, carotenoids and, mainly flavonoids. The ethanolic extracts of the bark, leaves and branches of M. hostilis, popularly known as Jurema-preta, collected in the National Forest Contendas do Sincorá, located in the semiarid region of Bahia were analyzed by GC- MS. These analyses permitted to identify the presence of carbohydrates as the major compounds besides fatty acids, phenolics and terpenes. From dichlorometanic fraction of leaves, it was isolated the ethyl 3,4,5-trihydroxybenzoate (FDF1) and 4-hydroxybenzoic acid (FDF2) and flavonoids 5,4'-dihydroxy-7-metoxiflavanona (M1), 5,4'-dihydroxy-7- methoxyflavone (M2), 5,6,4'-trihydroxy-7-methoxyflavone (M3), 5,4'-dihydroxy-7,8- dimethoxy (M4) , 5,7,4 '-trihydroxy-3-methoxyflavone (M5), 5,7,4'-trihydroxy-6- metoxiflavonol (M6), 5,6-dihydroxy-7,4'- dimetoxiflavonol (M7) and 5-hydroxy-7,8,4'- trimetoxiflavonol (M8). These compounds were identified by 1H and 13C NMR spectroscopic analysis, UV and MS, 5-hydroxy-7,8,4'-trimetoxiflavonol (M8) showed inhibitory activity of AChE for treatment of Alzheimer's disease. The ethanolic extracts showed antioxidant activity similar to those obtained by the controls BHT and α-tocopherol, results obtained by DPPH assay with emphasis on the extract of the bark, which has a higher total phenolic content analyzed by Folin-Ciocalteu methodology. The extracts were also evaluated by testing β-carotene/ linoleic acid system presenting themselves as good sequestrants of free radicals, as well as controls and were classified as good blockers of oxidative reactions. The ethanolic extracts of bark and leaves were tested for MIC and MBC and showed strong inhibitory activity for microorganisms Streptococcus mutans UA159, Streptococcus mutans Ingbritt 1600, Staphylococcus aureus ATCC 25923, and the extract from the bark showed activity for Escherichia coli ATCC 25922 and leaf extract to Pseudomonas aeruginosa ATCC 10145 also presenting some bactericidal activity. To mutans streptococci , was also performed the CIMA test to evaluate the antiplaque activity, showing strong inhibition, especially observed by the leaf extract, which was used to evaluate the inhibition of biofilm formation of S. mutans UA159 and decreased viability of bacteria and biofilm dry weight compared to chlorhexidine control by the topical treatment of the extract. The extract of bark were also evaluated in vivo for the anti-inflammatory and antinociceptive activity by the writhing test induced by acetic acid, hypernociception induced by intraplantar injection of formalin, and testing the increasing pressure on the paw, the determination of neutrophils migration into the peritoneal cavity and evaluation of vascular permeability by Evans blue, Cytokine detection by immunofluorescence assay, myeloperoxidase activity and mesenteric protein expression analysis by Western blot, showing activity probably by inhibition of proinflammatory cytokine and inhibition of neutrophils migration. In order to find the compound responsible for the anti-inflammatory activity of M. hostilis, isossacuranetin was synthesized and compared to the action of the isolated sacuranetin that showed better activity, although it is not possible to associate it with the activity of the extract.