O tamanduá-da-soja; Sternechus subsignatus Boheman; 1836 (Coleoptera: Curculionidae); vem sendo considerado uma praga chave na cultura da soja; principalmente na região sul do Brasil e no oeste da Bahia. Seu controle é difícil; pois suas formas imaturas desenvolvem-se no interior das hastes das plantas; limitando a ação dos inseticidas. Com isso; a utilização de feromônio para manejo desse inseto é bastante promissora. Os objetivos desse trabalho foram identificar o feromônio de agregação; verificar a atividade comportamental de S. subsignatus e avaliar a resposta dos adultos para os compostos sintéticos no laboratório e no campo. Voláteis de machos e fêmeas de S. subsignatus foram coletados pelo processo de aeração e utilizados; inicialmente; para verificar a presença de compostos específicos de cada sexo. Posteriormente; para avaliar o efeito da planta hospedeira; os voláteis foram coletados na presença e na ausência do recurso alimentar. A periodicidade de emissão desses compostos foi avaliada por meio da coleta dos voláteis durante a fotofase e a escotofase e; subsequentemente; foram feitas extrações de duas em duas horas durante a fotofase. A resposta comportamental de ambos os sexos aos diferentes tratamentos foi avaliada em laboratório utilizando-se um olfatômetro em Y. Ambos os sexos foram significativamente atraídos para a planta hospedeira e para os extratos de machos associados à planta hospedeira; demonstrando que a comunicação entre S. subsignatus é mediada por feromônio de agregação e voláteis da planta. Sete compostos macho-específicos foram detectados por meio de análises cromatográficas; na razão de 9;7: 2;7: 7;1: 41;4: 0;2: 1;6: 37;3 respectivamente; provendo um suporte químico para os dados comportamentais. Constatou-se que a liberação desses compostos é dependente da presença da planta hospedeira e que ocorre durante a fotofase; com um pico no período de 4 a 6 h após o seu início; sendo este também o pico de maior atividade do inseto em campo. O (E)-2-(3;3-dimetilciclohexilideno)etanol é o componente majoritário e as estruturas químicas dos componentes minoritários foram reveladas por meio de análises em espectrômetro de massas e derivatizações como: 2-((1R; 2S)-1-metil-2-(prop-1-en-2-il)ciclobutil)etanol (grandisol); -isogeraniol; (Z)-2-(3;3-dimetilciclohexilideno)etanol; (Z)- e (E)-2-(3;3-dimetilciclohexilideno)acetaldeído; e o ácido (E)-2-(3;3-dimetilciclohexilideno)acético; o qual é descrito pela primeira vez como um produto natural. Análises em cromatografia gasosa empregando-se colunas quirais mostraram que o estereoisômero natural do grandisol é o (1R; 2S). O componente majoritário foi atrativo isoladamente em laboratório. Experimentos de campo utilizando armadilhas pitfall foram realizados para verificar a atratividade dos compostos. As armadilhas não foram eficientes na captura dos insetos; possivelmente em razão da composição química presente nos liberadores; demonstrando a necessidade de novos testes._________________________________________________________________________________________ ABSTRACT: The Brazilian soybean stalk weevil, Sternechus subsignatus Boheman, 1836 (Coleoptera: Curculionidae), is a pest of economic importance in many regions of Brazil. The control of S. subsignatus is not easy, because their eggs and larvae are protected inside the host plant, predominantly within the main stems. These behavioral characteristics allow them to escape and survive from insecticide applications. Therefore, complementary strategies of pest management remain to be evaluated, including the use of semiochemicals. The objectives of this study were identify the aggregation pheromone, verify the behavioral activity of S. subsignatus and evaluate the response of adult insects to the synthesized compounds in both laboratory and field. Volatiles from both sexes were collected by aeration, extracted with hexane, and concentrated using a stream of argon. Initially the volatiles were collect to detect sexspecific compounds. In order to investigate the effect of food-plant availability on the release of pheromones, the volatiles were collected, either in the presence of food in the aeration chamber or without it. The daily periodicity of release was investigated by collecting the volatiles in both photophase and scotophase and subsequently every 2 hours of the photophase. The behavioral responses of males and females were evaluated using a Y-olfactometer. The results obtained demonstrate that the communication in S. subsignatus is mediated by aggregation pheromone, since both sexes were attracted to host plant volatiles, and this attraction was increased by the addition of male volatiles. Seven male-specific compounds were detected in the chromatographic analysis, in ratios of 9.7: 2.7: 7.1: 41.4: 0.2: 1.6: 37.3, providing a chemical support to the behavioral data. Release of these male-specific volatiles was dependent on the presence of the host plant, since the amount of compounds differs significantly when volatiles are collected from weevils with or without access to the food. The release takes place mainly during photophase, showing a peak between 4 to 6 hours after its beginning, which is also a peak of the insect activity in the field. The (E)-2-(3,3,- dimethylcyclohexylidene)ethanol is the major component and the chemical structures of the minor constituents were revealed by MS analyses and derivatizations as; 2-((1R, 2S)-1-methyl-2-(prop-1-en-2-yl)cyclobutil)ethanol (grandisol), γ-isogeraniol, (Z)-2-(3,3- dimethylcyclohexylidene)ethanol, (Z)- and (E)-2-(3,3- dimethylcyclohexylidene)acetaldehyde, and the acid (E)-2-(3,3- dimethylcyclohexylidene)acetic, which has been described for the first time as a natural product. Enantioselective gas chromatography proved the natural grandisol to be the (1R, 2S). The major component was attractive alone in the laboratory. The field test was conducted using pitfall traps to evaluate attraction of weevils to synthesized compounds. The traps were not efficient in the capture of insects, may be due owing to chemical composition, showing the necessity of further tests.

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No. of bitstreams: 1 TeseJOC.pdf: 3485823 bytes, checksum: 6f1dbfbe709a908e9ec5667584683225 (MD5) Previous issue date: 2015-08-25 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / This work reports studies of in vitro metabolism involving the compound 3-(2-chloro-6-fluorobenzyl)- imidazolidine-2,4-dione (LPSF-PT-31), a new 2-adrenoceptor agonist and, studies of enzyme phenotyping of montelukast, a drug used for the treatment of asthma. The results of this study revealed that LPSF-PT-31 is metabolized via CYP P450s in rat and human liver microsomes, producing only one major hydroxy-metabolite. LPSFPT- 31 showed a higher rate of in vitro metabolism in rats, which suggests a greater exposure to the drug in humans. The structural identification of LPSF-PT-31 metabolite’s was achieved through LC-MSn and 1H-NMR analysis that provided data to conclude that the hydroxylation occurred in the 5th position of the imidazolidine ring yielding to the production of 3-(2-chloro-6-fluorobenzyl)-5-hydroxyimidazolidine-2,4- dione. Related to the studies of enzyme phenotyping of montelukast, it was observed that the glucuronidation is the main clearance pathway of montelukast accounting for ~85% of the total apparent in vitro Clint (CYPs +UGTs) and that the CYP-mediated oxidation accounts only for ~15% to the overall metabolism of the drug, being montelukast acyl-β-D-glucuronide and montelukast 1,2 diol the major metabolites formed via UGTs and CYPs, respectively. Kinetic studies, correlation analysis, inhibition studies and, experiments in expressed CYPs and UGTs revealed that the CYP2C9 and CYP2C8 are comparably involved in the formation of montelukast 1,2- diol. CYP3A4 was responsible for the formation of 21(R)-OH montelukast and 21(S)- OH montelukast, while multiple CYPs catalyzed the formation of 25-OH montelukast (CYP2C8>2C9>3A4>2C19). The direct glucuronidation of montelukast resulted in the formation of montelukast acyl-β-D-glucuronide and of a new metabolite (Mglucuronide) not reported previously and was exclusively catalyzed by isoform UGT1A3. In conclusion, the in vitro data suggest that the applicability of montelukast as a probe of CYP2C8 activity in vitro and in vivo may be severely compromised due to important role of UGT1A3 and involvement of multiple CYPs in its metabolism. In addition, considering the lack of selective markers for UGT1A3, montelukast may be used as a selective marker of the UGT1A3 in vitro and in vivo. / Este trabalho relata estudos de metabolismo in vitro envolvendo o composto 3-(2-cloro-6- fluorobenzil)-imidazolidina-2,4-diona (LPSF-PT-31), um novo agonista adrenérgico 2A, e estudos de fenotipagem enzimática do montelucaste, fármaco utilizado no tratamento da asma. Os resultados do presente estudo revelaram que LPSF-PT-31 é metabolizado via CYP P450s em microssomas de fígado de ratos e humanos, produzindo apenas um hidroxi-metabólito principal. LPSF-PT-31 apresentou uma maior taxa de metabolismo in vitro em ratos, o que sugere uma maior exposição ao fármaco em seres humanos. A identificação estrutural do metabólito do LPSF-PT-31 foi estabelecida através de análises por LC-MSn e 1H-RMN, o que indicou que a reação de hidroxilação ocorreu na posição 5 do anel da imidazolidina levando a produção do metabólito 3-(2-cloro-6-fluorobenzil)-5-hidroxi-imidazolidina-2,4-diona. Em relação aos estudos de fenotipagem enzimática do montelucaste foi observado que a glucuronidação é o principal mecanismo de eliminação deste fármaco, representando ~85% do Clint in vitro aparente total (CYPs +UGTs) e que a oxidação via CYPs representa somente ~15% do Clint in vitro, sendo os metabólitos majoritários formados via UGTs e CYPs o montelucaste acil-β-D-glucuronídeo e o montelucaste 1,2 diol, respectivamente. Estudos cinéticos, de correlação com a atividade enzimática, de inibição e empregando CYPs e UGTs expressas indicaram que as CYP2C9 e CYP2C8 estão comparavelmente envolvidas na formação do montelucaste 1,2 diol. A CYP3A4 foi responsável pela formação dos metabólitos 21(R)-OH montelucaste e 21(S)-OH montelucaste, enquanto múltiplas CYPs catalisam a formação do 25-OH montelucaste (CYP2C8>2C9>3A4>2C19). A glucuronidação direta do montelucaste resultou na formação do montelucaste acil-β- D-glucuronídeo e de um novo metabólito (M-glucuronídeo) não reportado previamente e foi catalisada exclusivamente pela isoforma UGT1A3. Deste modo, os dados in vitro sugerem que a aplicabilidade do montelucaste como marcador da CYP2C8 in vitro e in vivo pode ser severamente comprometida devido ao importante papel da UGT1A3 e o envolvimento de múltiplas CYPs no seu metabolismo. Ainda, considerando a falta de marcadores seletivos para a UGT1A3, montelucaste pode ser utilizado como um marcador seletivo da UGT1A3 in vivo e in vitro.