Orientador: Lauro Tatsuo Kubota / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-10T12:04:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Palermo_LarissaTrombetta_M.pdf: 624816 bytes, checksum: 9227a24ded626786ef64b5defeb77d15 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: O presente trabalho trata da aplicação da fluorescência molecular e de métodos de calibração multivariados, na modalidade PLS-1, para a determinação simultânea de uma mistura dos ácidos cafêico (CA) e clorogênico (CGA), tanto em amostras sintéticas quanto em amostras reais, provenientes de extratos vegetais aquosos da planta Ilex paraguariensis, aproveitando-se o fato de que ambos os compostos apresentam fluorescência intrínseca. O método desenvolvido não requer reagente, sendo apenas necessário o uso de água aquecida para a etapa de extração. Para tanto, planejamentos fatoriais 2 foram aplicados no sentido de se determinar as condições ótimas para a obtenção da maior sensibilidade, analisando para isso os efeitos principais e a presença de fatores de interação. Esse estudo foi feito para cada um dos ácidos separadamente. Foram feitos dois tipos de planejamentos: um relacionado às variáveis instrumentais e outro sobre as variáveis relacionadas à condição da amostra. Porém, a escolha dos níveis e dos fatores a serem utilizados foi feita a partir de experimentos preliminares, observando-se o efeito de nove variáveis sobre o comportamento de emissão de fluorescência, para cada um dos ácidos. As melhores condições de análise permitiram a obtenção de uma resposta linear para CA na faixa de 0,08-11,1 mmol L, a 284 nm de excitação, com limite de detecção (LD) equivalente a 0,02 mmol L e limite de quantificação (LQ) de 0,07 mmol L (r=0,9972, n=7). Para o CGA a faixa linear foi de 0,3-8,5 mmol L, a 330 nm de excitação, com LD=0,07 mmol L e LQ=0,2 mmol L (r=0,9959, n=8). A etapa seguinte consistiu na construção do modelo de calibração para a mistura, utilizando-se diferentes proporções de CA e CGA (1:7,5; 1:9,5; 1:11,5; 1:13,5; 1:17,5). Os espectros das amostras foram obtidos a 284 nm, e a faixa espectral de 380-500 nm foi decomposta utilizando-se PLS-1. Os dados foram centrados na média, utilizando-se validação cruzada, sem transformação derivativa. O número ótimo de componentes principais encontrados foi de 3 (CA) e 5 (CGA), sendo que 48 amostras foram usadas no conjunto de calibração, e 12 amostras no de validação externa. As concentrações previstas e reais apresentaram-se satisfatoriamente correlacionadas (r=0,990007 e 0,997176 para os modelos do CA e CGA), e para ambos os modelos o desempenho da previsão foi avaliado em termos do coeficiente de variabilidade (CV). A quantificação dos ácidos na amostra comercial foi feita utilizando-se os modelos finais obtidos por PLS-1, sendo validada através da adição de padrão, com boas recuperações obtidas (94±5 % e 104±3 %, para CA e CGA, respectivamente) / Abstract: The present work concerns the application of molecular fluorescence and multivariate calibration method, in the PLS-1 modality, for the simultaneous determination of caffeic (CA) and chlorogenic (CGA) acids in synthetic samples and in real samples of aqueous vegetable extracts of Ilex paraguariensis, using the intrinsic fluorescence of both compounds. The developed method just need the use of warm water for the extraction stage and no chemical is required. A factorial design 2 was applied to get the optimized conditions looking for the largest sensitivity, evaluating the main effects and the presence of interaction factors. This study was performed for each one of the analyte separately. They were performed two types of design: one related to the instrumental variables and other on the variables related to the sample condition. However, the choice of the levels and the factors was based on the preliminary experiments, being observed the effect of nine variables on the behavior of fluorescence emission. The optimized conditions allowed to obtain a linear response for CA in the range of 0.08-11.1 mmol L, using a wavelength of 284 nm for excitation, with a detection limit (LD) equivalent to 0.02 mmol L and quantification limit (LQ) of 0.07 mmol L (r=0.9972, n=7). For CGA the linear response range was 0.3-8.5 mmol L, excitation at a wavelength of 330 nm, with a LD=0.07 mmol L and LQ=0.2 mmol L (r=0.9959, n=8). The construction of the calibration model for the rnixture was consisted in different proportions of CA and CGA (1:7.5; 1:9.5; 1:11.5; 1:13.5; 1:17.5). The spectra of the samples were obtained exciting at 284 nm, and recording the spectral range of 380-500 nm. The data were decomposed using PLS-1. The data set was mean centered, being used the cross validation, without derivative transformation. The optimum number of factors was found as 3 (CA) and 5 (CGA), and 48 samples were used in the calibration set, and 12 samples in one validation group. A satisfactory agreement between predicted and experimental concentrations was obtained (r=0.990007 and 0.997176 for the models of CA and CGA), and for both models the prediction performance was evaluated in terms of the variability coefficient (CV). The acids quantification in the commercial sample was carried out using the final models obtained by PLS-1, being validated through the standard addition, with good recoveries (94±5 % and 104±3 %, for CA and CGA, respectively) / Mestrado / Quimica Analitica / Mestre em Química

Smallanthus sonchifolius (Poepp. & Endl.) H. Robinson (Asteraceae), conhecida popularmente como yacón, é um erva utilizada na medicina popular para o tratamento do diabetes. A ação hipoglicemiante do extrato aquoso das folhas do yacón foi comprovada em estudos recentes realizados por outros autores em animais diabéticos. Análises fitoquímicas preliminares revelaram que a espécie é rica em lactonas sesquiterpênicas (LST) e em derivados dos ácidos clorogênicos (ACG). Ambas as classes de substâncias possuem inúmeras atividades biológicas, como ação antioxidante, anti-inflamatória, e inibidora de enzimas que podem contribuir no quadro de melhora do estado diabético. Contudo, ainda não está comprovado se as atividades biológicas da espécie são resultantes da ação dos ACG ou das LST. Adicionalmente, análises toxicológicas do consumo das folhas do yacón ainda não foram realizadas. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar três extratos preparados com folhas do yacón, com o intuito de analisar o papel das diferentes classes químicas no desenvolvimento das atividades biológicas descritas para a espécie, bem como de seus potenciais efeitos tóxicos. Os extratos obtidos foram: o extrato aquoso (EA), no qual foram detectados tanto ACG (2,0 e 1,3 µg/mL dos picos mais intensos), quanto LST (99,7 e 319,0 µg/mL dos picos mais intensos); extrato de lavagem foliar (ELF), rico em LST (1257,4 e 1997,7 µg/mL das majoritárias) e o extrato polar (EP), rico em ACG (9,9 e 9,6 µg/mL dos picos mais intensos), mas sem LST. Os estudos toxicológicos demonstraram que o EP não causou efeitos tóxicos significativos em ratos, enquanto alterações em parâmetros bioquímicos específicos no sangue (creatinina 7,0 mg/dL, glicose 212,0 mg/dL, albumina 2,8 g/dL) de ratos tratados com o EA (10, 50 e 100 mg/kg) e ELF (10 e 100 mg/kg) apontaram para dano renal, confirmado por análises histológicas dos rins. Todos os extratos apresentaram atividade anti-edematogênica in vivo, em especial no modelo de edema induzido por óleo de cróton (EA: 25,9% inibição do edema a 0,5 mg/orelha; EP: 42,7% de inibição a 0,25 mg/orelha, ELF: 44,1% de inibição a 0,25 mg/orelha). O ELF demonstrou os melhores resultados na inibição da migração de neutrófilos, na indução da IL-10, na inibição do NO, TNF- e PGE2, quando comparado aos demais extratos. Todos os extratos inibiram de forma estatisticamente similar a atividade da -amilase, enquanto o EA e o EP foram mais eficazes na redução dos níveis glicêmicos após a administração oral de glicose (controle glicêmico: 201,8±5,2, EA: 169,0±4,9, EP: 176,7,3±7,3, ELF: 219,1±7,6 mg/dL). Com os dados obtidos neste trabalho pode-se concluir que o consumo do chá das folhas do yacón por períodos prolongados pode ser tóxico e seu uso não deve ser recomendado na medicina popular. As LST parecem ser as substâncias responsáveis por essa toxicidade. Tanto as LST, quanto os ACG contribuem para atividade anti-inflamatória, embora as LST parecem ter efeitos mais pronunciados. Contudo, a atividade anti-diabética da espécie parece estar relacionada principalmente à presença ao ACG e não à LST, sendo necessários estudos mais detalhados com ACG puros para verificar seu uso potencial no tratamento do diabetes. / Smallanthus sonchifolius (Poepp. & Endl.) H. Robinson (Asteraceae), known as yacón is a herb used in folk medicine to treat diabetes. The hypoglycaemic effect of the aqueous extract from yacón leaves was demonstrated in recent studies in diabetic animal models. Phytochemical analyzes have demonstrated that this species is rich in chorogenic acids (CGAs) and sesquiterpene lactones (STLs). Both classes of compounds have many biological activities such as antioxidant, anti-inflammatory and inhibit enzymes that can contribute in the improvement of the diabetic state. However, it is not yet established whether the biological activities of this species are due to the action of the CGAs or STLs. In addition, toxicological analysis of the consumption of yacón leaves has not yet been performed. Thus, the purpose of this study was to evaluate three extracts prepared from leaves of yacón, with the aim to analyze the role of different chemical classes in the development of the biological activities described for this species, as well as their potential toxic effects. The following extracts were obtained: aqueous extract (AE), were detected CGAs (2.0 and 1.3 mg / mL of the more intense peaks), and STLs (99.7 and 319 mg / mL of most intense peaks); leaf rinse extract (LRE), rich in STLs (1257.4 and 1997.7 mg / mL of major peaks), and the polar extract (PE) rich in CGAs (9.9 and 9.6 mg / mL of the more intense peaks), but without STLs. The toxicological studies in animals showed that the PE did not cause significant toxic effects, while changes in specific biochemical parameters in blood (creatinine 7.0 mg / dL, glucose 212.0 mg / dL, albumin 2.8 g / dL) of rats treated with AE (10, 50 and 100 mg / kg) and LRE (10 and 100 mg / kg) indicated kidney damage, which was confirmed by histological analysis of kidneys. All extracts showed anti-oedematogenics activity in vivo, particularly in the model of oedema induced by croton oil (AE: 25.9% of oedema inhibition at 0.5 mg / ear, PE: 42.7% of inhibition at 0.25 mg / ear, LRE: 44.1% inhibition at 0.25 mg / ear). The LRE showed the best results in the inhibition of neutrophil migration, induction of IL-10, as well as NO, TNF- and PGE2 inhibition, when compared to other extracts. All extracts inhibited in a statistically similar way the activity of -amylase, while the AE and the PE were more effective in reducing blood glucose levels after oral glucose adminstration (glycaemic control: 201.8 ± 5.2; AE: 169, 0 ± 4.9; PE: 7.3 ± 176,7,3; LRE: 219.1 ± 7.6 mg / dL). The data obtained in this work suggested that the consumption of tea from yacón leaves for prolonged periods can be toxic and their use should not be recommended in folk medicine. The STLs seem to be the substances responsible for this toxicity. Both STLs and CGAs contribute to the anti-inflammatory activity, although the STLs seem to have more pronounced effects. However, the anti-diabetic activity of the yacón leaves seems to be related to the presence of the CGAs and not to LST. More detailed studies with pure CGAs are required in order to determine their potential use in treatment of diabetes.

Smallanthus sonchifolius (Poepp. & Endl.) H. Robinson (Asteraceae), conhecida popularmente como yacón, é um erva utilizada na medicina popular para o tratamento do diabetes. A ação hipoglicemiante do extrato aquoso das folhas do yacón foi comprovada em estudos recentes realizados por outros autores em animais diabéticos. Análises fitoquímicas preliminares revelaram que a espécie é rica em lactonas sesquiterpênicas (LST) e em derivados dos ácidos clorogênicos (ACG). Ambas as classes de substâncias possuem inúmeras atividades biológicas, como ação antioxidante, anti-inflamatória, e inibidora de enzimas que podem contribuir no quadro de melhora do estado diabético. Contudo, ainda não está comprovado se as atividades biológicas da espécie são resultantes da ação dos ACG ou das LST. Adicionalmente, análises toxicológicas do consumo das folhas do yacón ainda não foram realizadas. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar três extratos preparados com folhas do yacón, com o intuito de analisar o papel das diferentes classes químicas no desenvolvimento das atividades biológicas descritas para a espécie, bem como de seus potenciais efeitos tóxicos. Os extratos obtidos foram: o extrato aquoso (EA), no qual foram detectados tanto ACG (2,0 e 1,3 µg/mL dos picos mais intensos), quanto LST (99,7 e 319,0 µg/mL dos picos mais intensos); extrato de lavagem foliar (ELF), rico em LST (1257,4 e 1997,7 µg/mL das majoritárias) e o extrato polar (EP), rico em ACG (9,9 e 9,6 µg/mL dos picos mais intensos), mas sem LST. Os estudos toxicológicos demonstraram que o EP não causou efeitos tóxicos significativos em ratos, enquanto alterações em parâmetros bioquímicos específicos no sangue (creatinina 7,0 mg/dL, glicose 212,0 mg/dL, albumina 2,8 g/dL) de ratos tratados com o EA (10, 50 e 100 mg/kg) e ELF (10 e 100 mg/kg) apontaram para dano renal, confirmado por análises histológicas dos rins. Todos os extratos apresentaram atividade anti-edematogênica in vivo, em especial no modelo de edema induzido por óleo de cróton (EA: 25,9% inibição do edema a 0,5 mg/orelha; EP: 42,7% de inibição a 0,25 mg/orelha, ELF: 44,1% de inibição a 0,25 mg/orelha). O ELF demonstrou os melhores resultados na inibição da migração de neutrófilos, na indução da IL-10, na inibição do NO, TNF- e PGE2, quando comparado aos demais extratos. Todos os extratos inibiram de forma estatisticamente similar a atividade da -amilase, enquanto o EA e o EP foram mais eficazes na redução dos níveis glicêmicos após a administração oral de glicose (controle glicêmico: 201,8±5,2, EA: 169,0±4,9, EP: 176,7,3±7,3, ELF: 219,1±7,6 mg/dL). Com os dados obtidos neste trabalho pode-se concluir que o consumo do chá das folhas do yacón por períodos prolongados pode ser tóxico e seu uso não deve ser recomendado na medicina popular. As LST parecem ser as substâncias responsáveis por essa toxicidade. Tanto as LST, quanto os ACG contribuem para atividade anti-inflamatória, embora as LST parecem ter efeitos mais pronunciados. Contudo, a atividade anti-diabética da espécie parece estar relacionada principalmente à presença ao ACG e não à LST, sendo necessários estudos mais detalhados com ACG puros para verificar seu uso potencial no tratamento do diabetes. / Smallanthus sonchifolius (Poepp. & Endl.) H. Robinson (Asteraceae), known as yacón is a herb used in folk medicine to treat diabetes. The hypoglycaemic effect of the aqueous extract from yacón leaves was demonstrated in recent studies in diabetic animal models. Phytochemical analyzes have demonstrated that this species is rich in chorogenic acids (CGAs) and sesquiterpene lactones (STLs). Both classes of compounds have many biological activities such as antioxidant, anti-inflammatory and inhibit enzymes that can contribute in the improvement of the diabetic state. However, it is not yet established whether the biological activities of this species are due to the action of the CGAs or STLs. In addition, toxicological analysis of the consumption of yacón leaves has not yet been performed. Thus, the purpose of this study was to evaluate three extracts prepared from leaves of yacón, with the aim to analyze the role of different chemical classes in the development of the biological activities described for this species, as well as their potential toxic effects. The following extracts were obtained: aqueous extract (AE), were detected CGAs (2.0 and 1.3 mg / mL of the more intense peaks), and STLs (99.7 and 319 mg / mL of most intense peaks); leaf rinse extract (LRE), rich in STLs (1257.4 and 1997.7 mg / mL of major peaks), and the polar extract (PE) rich in CGAs (9.9 and 9.6 mg / mL of the more intense peaks), but without STLs. The toxicological studies in animals showed that the PE did not cause significant toxic effects, while changes in specific biochemical parameters in blood (creatinine 7.0 mg / dL, glucose 212.0 mg / dL, albumin 2.8 g / dL) of rats treated with AE (10, 50 and 100 mg / kg) and LRE (10 and 100 mg / kg) indicated kidney damage, which was confirmed by histological analysis of kidneys. All extracts showed anti-oedematogenics activity in vivo, particularly in the model of oedema induced by croton oil (AE: 25.9% of oedema inhibition at 0.5 mg / ear, PE: 42.7% of inhibition at 0.25 mg / ear, LRE: 44.1% inhibition at 0.25 mg / ear). The LRE showed the best results in the inhibition of neutrophil migration, induction of IL-10, as well as NO, TNF- and PGE2 inhibition, when compared to other extracts. All extracts inhibited in a statistically similar way the activity of -amylase, while the AE and the PE were more effective in reducing blood glucose levels after oral glucose adminstration (glycaemic control: 201.8 ± 5.2; AE: 169, 0 ± 4.9; PE: 7.3 ± 176,7,3; LRE: 219.1 ± 7.6 mg / dL). The data obtained in this work suggested that the consumption of tea from yacón leaves for prolonged periods can be toxic and their use should not be recommended in folk medicine. The STLs seem to be the substances responsible for this toxicity. Both STLs and CGAs contribute to the anti-inflammatory activity, although the STLs seem to have more pronounced effects. However, the anti-diabetic activity of the yacón leaves seems to be related to the presence of the CGAs and not to LST. More detailed studies with pure CGAs are required in order to determine their potential use in treatment of diabetes.