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Resumo: O presente trabalho objetivou o estudo fitoquímico dos frutos de Senna spectabilis e o estudo comparativo do perfil alcaloídico entre S. spectabilis e Cassia leptophylla, outra espécie vegetal relatada como fonte de alcalóides piperidínicos. O estudo fitoquímico dos frutos de S. spectabilis forneceu 4 alcalóides piperidínicos: cassina (1), 3-O-acetil-cassina (20), 3-O-feruloil-cassina (18) e um estereoisômero da cassina (19), cujas configurações, ralativa e absoluta, ainda não foram determinadas. Dentre estes, somente a cassina (1) já era conhecida e foi isolada, em nosso grupo de pesquisa, como o alcalóide majoritário das flores da mesma espécie. Estes alcalóides foram avaliados quanto às atividades seqüestradora de radicais livres (DPPH) e inibidora da enzima acetilcolinesterase. As substâncias 1, 2 e 4 apresentaram forte atividade anticolinesterásica, com concentração inibitória mínima semelhante à galantamina, utilizada como padrão positivo. Quanto à atividade seqüestradora de radicais livres, o único que apresentou leve estabilização do radical foi o derivado feruloil piperidínico (18), quando comparado com a rutina, utilizada como padrão positivo. Entretanto, a maior concentração do alcalóide não atingiu a concentração inibitória de 50% (IC50), observada para a rutina. O estudo do perfil químico entre as espécies S. spectabilis e C. leptophylla foi inicialmente baseado em experimentos comparativos de cromatografia em camada delgada e ressonância magnética nuclear de hidrogênio. Os resultados obtidos demonstraram que somente os extratos das flores e frutos de S. spectabilis apresentavam substâncias alcaloídicas como metabólitos detectáveis. Por outro lado, a análise por espectrometria de massas permitiu evidenciar metabólitos alcaloídicos piperidínicos em ambas as espécies estudadas, levando-nos a concluir sobre a importância desta técnica na bioprospecção de metabólitos minoritários. / Abstract: The present work aimed the phytochemical study of the fruits of Senna spectabilis and a comparative analysis of the alkaloid profile between S. spectabilis and Cassia leptophylla, another species reported as a source of piperidine alkaloids. The phytochemical study of the fruits of S. spectabilis furnished 4 piperidine alkaloids: cassine (1), 3-O-acetyl-cassine (20), 3-O-feruloyl-cassine (18) and a stereoisomer of cassine (19), whose absolute and relative configurations were not stablished yet. Among these, only cassine (1) was already known and it had been previously isolated as the major alkaloid of the flowers in the same species. These alkaloids were evaluated for their potential as free radical scavengers towards DPPH and acetylcholinesterase inhibitors. Substances 1, 2 and 4 showed strong activity in inhibition of acetylcholinesterase, with a minimum inhibitory concentration similar to galantamina, used as a reference compound. In the free radical scavenger assay, compound 18 was the only active, showing a slightly radical stabilization, when compared with the rutina, used as a reference compound. However, the largest concentration of the alkaloid didn't reach the inhibitory concentration for 50% (IC50), obtained by rutina. The chemical profile study between S. spectabilis and C. leptophylla species was initially based on comparative experiments using thin layer chromatography, and proton nuclear magnetic resonance. The results indicated that alkaloidal metabolites were present only in the S.spectabilis extracts. On the other hand, analysis by tandem mass spectrometry revealed the presence of piperidine alkaloids in both species, leading us to conclude the relevance of this technique in bioprospecting of minority metabolites. / Orientador: Vanderlan da Silva Bolzani / Coorientador: Ian Castro-Gamboa / Banca: Dulce Helena Siqueira Silva / Banca: Norberto Peporine Lopes / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:29:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2005-12-01Bitstream added on 2014-06-13T19:58:51Z : No. of bitstreams: 1 pivatto_m_me_araiq.pdf: 4500291 bytes, checksum: 41c36cab9b65c53f1fe92528b346a70e (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente trabalho objetivou o estudo fitoquímico dos frutos de Senna spectabilis e o estudo comparativo do perfil alcaloídico entre S. spectabilis e Cassia leptophylla, outra espécie vegetal relatada como fonte de alcalóides piperidínicos. O estudo fitoquímico dos frutos de S. spectabilis forneceu 4 alcalóides piperidínicos: cassina (1), 3-O-acetil-cassina (20), 3-O-feruloil-cassina (18) e um estereoisômero da cassina (19), cujas configurações, ralativa e absoluta, ainda não foram determinadas. Dentre estes, somente a cassina (1) já era conhecida e foi isolada, em nosso grupo de pesquisa, como o alcalóide majoritário das flores da mesma espécie. Estes alcalóides foram avaliados quanto às atividades seqüestradora de radicais livres (DPPH) e inibidora da enzima acetilcolinesterase. As substâncias 1, 2 e 4 apresentaram forte atividade anticolinesterásica, com concentração inibitória mínima semelhante à galantamina, utilizada como padrão positivo. Quanto à atividade seqüestradora de radicais livres, o único que apresentou leve estabilização do radical foi o derivado feruloil piperidínico (18), quando comparado com a rutina, utilizada como padrão positivo. Entretanto, a maior concentração do alcalóide não atingiu a concentração inibitória de 50% (IC50), observada para a rutina. O estudo do perfil químico entre as espécies S. spectabilis e C. leptophylla foi inicialmente baseado em experimentos comparativos de cromatografia em camada delgada e ressonância magnética nuclear de hidrogênio. Os resultados obtidos demonstraram que somente os extratos das flores e frutos de S. spectabilis apresentavam substâncias alcaloídicas como metabólitos detectáveis. Por outro lado, a análise por espectrometria de massas permitiu evidenciar metabólitos alcaloídicos piperidínicos em ambas as espécies estudadas, levando-nos a concluir sobre a importância desta técnica na bioprospecção de metabólitos minoritários. / The present work aimed the phytochemical study of the fruits of Senna spectabilis and a comparative analysis of the alkaloid profile between S. spectabilis and Cassia leptophylla, another species reported as a source of piperidine alkaloids. The phytochemical study of the fruits of S. spectabilis furnished 4 piperidine alkaloids: cassine (1), 3-O-acetyl-cassine (20), 3-O-feruloyl-cassine (18) and a stereoisomer of cassine (19), whose absolute and relative configurations were not stablished yet. Among these, only cassine (1) was already known and it had been previously isolated as the major alkaloid of the flowers in the same species. These alkaloids were evaluated for their potential as free radical scavengers towards DPPH and acetylcholinesterase inhibitors. Substances 1, 2 and 4 showed strong activity in inhibition of acetylcholinesterase, with a minimum inhibitory concentration similar to galantamina, used as a reference compound. In the free radical scavenger assay, compound 18 was the only active, showing a slightly radical stabilization, when compared with the rutina, used as a reference compound. However, the largest concentration of the alkaloid didn't reach the inhibitory concentration for 50% (IC50), obtained by rutina. The chemical profile study between S. spectabilis and C. leptophylla species was initially based on comparative experiments using thin layer chromatography, and proton nuclear magnetic resonance. The results indicated that alkaloidal metabolites were present only in the S.spectabilis extracts. On the other hand, analysis by tandem mass spectrometry revealed the presence of piperidine alkaloids in both species, leading us to conclude the relevance of this technique in bioprospecting of minority metabolites.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-04-23Bitstream added on 2014-06-13T18:46:23Z : No. of bitstreams: 1 pivatto_m_dr_araiq.pdf: 3895401 bytes, checksum: 8f00934510e296fa101a80060a9db12a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O presente trabalho teve como objetivo o estudo das vias biossintéticas dos alcalóides piperidínicos presentes em Senna spectabilis, motivado pela potente atividade anticolinesterásica e baixa toxicidade observada no derivado (–)-3-O-acetil-espectalina (15), eleito como composto líder para o desenvolvimento de fármacos anti-Alzheimer que estão em fase de estudos pré-clínicos. Por outro lado, o interesse acadêmico no conhecimento das vias metabólicas, pode levar a estudos futuros de engenharia genética para potencializar a produção desses metabólitos uma vez que a síntese é extremamente complexa em função da presença de três centros estereogênicos. Tendo isso em vista, foram selecionadas seis espécies de Senna e Cassia para avaliar a presença dos alcalóides e selecionar aquela que os produz em maior quantidade. Foram estudadas as flores de S. spectabilis, S. multijuga, S. macranthera, S. velutina, C. fistula, C. leptophylla, sendo que só foram detectados alcalóides piperidínicos e piridínicos em S. spectabilis e S. multijuga, respectivamente, utilizando a espectrometria de massas tandem. Embora sejam de classes diferentes, esses metabólitos têm padrão de substituição similar, porém, apresentaram atividade anticolinesterásica diferenciada. De S. spectabilis foram isolados os alcalóides piperidínicos: (–)-cassina (1), (–)-espectalina (9), (–)-3-O-acetil-espectalina (15), (–)-3-O-acetil-cassina (16) e identificados 7-hidroxi-carnavalina (71), 7-hidroxi-cassina (18) e/ou espicigerina (42) utilizando a EM. De S. multijuga foram isolados os alcalóides piridínicos: 7'-multijuguinona (67) e 12'-hidroxi-7'-multijuguinona (69) e identificados 7'-multijuguinol (68) e 12'-hidroxi-7'- multijuguinol (70). Para os estudos biossintéticos dos alcalóides piperidínicos foi inicialmente proposta a biogênese onde lisina e acetato foram eleitos potenciais... / The following work encompass as main goal the study of biosynthetic pathways to produce piperidine alkaloids using Senna spectabilis as natural matrix. Such research was instigated due to the high acetylcholinesterase activity and low toxicity showed by the derivative (–)-3-O-acetyl-spectaline (15), selected as a lead compound against Alzheimer’s disease and currently under pre-clinical trials. Still yet, the academic interest on researching metabolic pathways that may lead to further genetic engineering studies to enhance the production of these metabolites is of extremely importance, due to the inability of producing any commercially viable synthetic strategy for their stereogenic centers. We selected six Senna and Cassia species to evaluate the presence of these metabolites aiming to select which matrix will produce them the most. We studied flowers from S. spectabilis, S. multijuga, S. macranthera, S. velutina, C. fistula and C. leptophylla. From those, we were able to detect piperidine and pyridine alkaloids only in S. spectabilis and S. multijuga, respectively, using tandem mass spectrometry. Regardless of the different structural nature towards 15, those metabolites have similar substitution patterns and showed differential acetylcholinesterase activity. From S. spectabilis were isolated the piperidine alkaloids: (–)-cassine (1), (–)-spectaline (9), (–)-3-O-acetyl-spectaline (15), (–)-3-O-acetyl-cassine (16), and identified 7-hidroxy- carnavaline (71), 7-hidroxy-cassine (18) and/or spicigerine (42) by tandem mass spectrometry and from S. multijuga were isolated the pyridine alkaloids: 7'-multijuguinone (67), 12'-hydroxy-7'-multijuguinone (69) and, identified by MS: 7'-multijuguinol (68) and 12'-hydroxy-7'-multijuguinol (70). We initially proposed the incorporation of lysine and acetate as main precursors of the piperidine alkaloids biosynthetic pathway and thus... (Complete abstract click electronic access below)

Resumo: O presente trabalho teve como objetivo o estudo das vias biossintéticas dos alcalóides piperidínicos presentes em Senna spectabilis, motivado pela potente atividade anticolinesterásica e baixa toxicidade observada no derivado (-)-3-O-acetil-espectalina (15), eleito como composto líder para o desenvolvimento de fármacos anti-Alzheimer que estão em fase de estudos pré-clínicos. Por outro lado, o interesse acadêmico no conhecimento das vias metabólicas, pode levar a estudos futuros de engenharia genética para potencializar a produção desses metabólitos uma vez que a síntese é extremamente complexa em função da presença de três centros estereogênicos. Tendo isso em vista, foram selecionadas seis espécies de Senna e Cassia para avaliar a presença dos alcalóides e selecionar aquela que os produz em maior quantidade. Foram estudadas as flores de S. spectabilis, S. multijuga, S. macranthera, S. velutina, C. fistula, C. leptophylla, sendo que só foram detectados alcalóides piperidínicos e piridínicos em S. spectabilis e S. multijuga, respectivamente, utilizando a espectrometria de massas tandem. Embora sejam de classes diferentes, esses metabólitos têm padrão de substituição similar, porém, apresentaram atividade anticolinesterásica diferenciada. De S. spectabilis foram isolados os alcalóides piperidínicos: (-)-cassina (1), (-)-espectalina (9), (-)-3-O-acetil-espectalina (15), (-)-3-O-acetil-cassina (16) e identificados 7-hidroxi-carnavalina (71), 7-hidroxi-cassina (18) e/ou espicigerina (42) utilizando a EM. De S. multijuga foram isolados os alcalóides piridínicos: 7'-multijuguinona (67) e 12'-hidroxi-7'-multijuguinona (69) e identificados 7'-multijuguinol (68) e 12'-hidroxi-7'- multijuguinol (70). Para os estudos biossintéticos dos alcalóides piperidínicos foi inicialmente proposta a biogênese onde lisina e acetato foram eleitos potenciais... (resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The following work encompass as main goal the study of biosynthetic pathways to produce piperidine alkaloids using Senna spectabilis as natural matrix. Such research was instigated due to the high acetylcholinesterase activity and low toxicity showed by the derivative (-)-3-O-acetyl-spectaline (15), selected as a lead compound against Alzheimer's disease and currently under pre-clinical trials. Still yet, the academic interest on researching metabolic pathways that may lead to further genetic engineering studies to enhance the production of these metabolites is of extremely importance, due to the inability of producing any commercially viable synthetic strategy for their stereogenic centers. We selected six Senna and Cassia species to evaluate the presence of these metabolites aiming to select which matrix will produce them the most. We studied flowers from S. spectabilis, S. multijuga, S. macranthera, S. velutina, C. fistula and C. leptophylla. From those, we were able to detect piperidine and pyridine alkaloids only in S. spectabilis and S. multijuga, respectively, using tandem mass spectrometry. Regardless of the different structural nature towards 15, those metabolites have similar substitution patterns and showed differential acetylcholinesterase activity. From S. spectabilis were isolated the piperidine alkaloids: (-)-cassine (1), (-)-spectaline (9), (-)-3-O-acetyl-spectaline (15), (-)-3-O-acetyl-cassine (16), and identified 7-hidroxy- carnavaline (71), 7-hidroxy-cassine (18) and/or spicigerine (42) by tandem mass spectrometry and from S. multijuga were isolated the pyridine alkaloids: 7'-multijuguinone (67), 12'-hydroxy-7'-multijuguinone (69) and, identified by MS: 7'-multijuguinol (68) and 12'-hydroxy-7'-multijuguinol (70). We initially proposed the incorporation of lysine and acetate as main precursors of the piperidine alkaloids biosynthetic pathway and thus... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Vanderlan da Silva Bolzani / Coorientador: Maysa Furlan / Banca: Ian Castro-Gamboa / Banca: Frederico Guaré Cruz / Banca: Márcia Nasser Lopes / Banca: Maria Claudia Marx Young / Doutor

Orientadores: Woodruff Whitman Benson, Jose Roberto Trigo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-06T14:03:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dall'Aglio-Holvercem_ChristianeGoncalves_D.pdf: 1459643 bytes, checksum: 5ed521529fb7303e231df7d9f2ebbda3 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Este trabalho discute alguns aspectos da ecologia da formiga lava-pés Solenopsis invicta e seus parasitóides, as moscas do gênero Pseudacteon (familia Phoridae), e da taxonomia de S. invicta e S. saevissima, ambas nativas da América do Sul. A alometria de colônias de S. invicta no sudeste do Brasil foi estudada através de medições das dimensões do ninho acima do solo, seguidas por escavação e medida da profundidade, biomassa e número de operárias da colônia, assim como da largura média da cabeça das operárias. Análise de regressão dos dados para 28 colônias forneceu novas relações alométricas que podem ser usadas para estimar o volume do ninho (acima e abaixo da superfície do solo), a biomassa de formigas, e o número de operárias a partir do volume do ninho acima do solo. A biomassa de formigas por unidade de volume do ninho, o número de operarias por unidade de volume do ninho, o peso médio por operária, e a largura média da cabeça das operárias foram essencialmente independentes do tamanho da colônia. Em contraste, estas quatro quantidades aumentam com o tamanho da colônia entre colônias de S. invicta na América do Norte. O ciclo sazonal e abundância de moscas parasitóides do gênero Pseudacteon na vizinhança de colônias de S. invicta no sudeste do Brasil foi observado ao longo de um período de 3 anos em li áreas de gramíneas nos arredores de Campinas. O número médio N de forídeos atraídos para um ninho de formigas lava-pés ao longo de um período padrão de observação (15 min) foi usado como uma medida da abundância de forídeos. As dimensões do ninho e algumas variáveis meteorológicas foram também registradas em cada ninho de formigas lava-pés. Pseudacteon tricuspis foi a espécie mais comum (70.4%), seguido por P. curvatus (23.8%), P. obtusus (1.9%) e P.litoralis (3.9%). As características mais notáveis das flutuações sazonais da abundância de Pseudacteon são picos abruptos com duração aproximada de um mês (valores máximos de N entre 4 e 10 forídeos/ninho), que ocorreram em abril e junho de alguns anos; para comparação, valores típicos de N estavam entre 0.2 e 2 forídeos/ninho. As populações de forídeos parecem ser destruídas por incêndios e inundações, mas recuperam-se em uma escala de tempo da ordem de meses. Nenhuma correlação significativa foi encontrada entre a abundância de Pseudacteon e variáveis meteoro lógicas, densidade, ou volume de ninhos de S. invicta, sugerindo que a abundância de Pseudacteon não está diretamente ligada a abundância de S. invicta. Flutuações quase idênticas em abundância de Pseudacteon foram observadas ao longo de um período de 6 meses em duas áreas de estudo separadas por cerca de 3 km, o que pode ser causado por dispersão de forídeos e conseqüente uniformização de densidades sobre áreas de vários quilômetros quadrados. Os números de forídeos atraídos pelos vários ninhos de S. invicta incluídos neste estudo seguiram uma distribuição de Poisson em baixas abundâncias de Pseudacteon (N < 0,5 forídeos/ninho); a distribuição tornava-se mais e mais contagiosa com o aumento da abundância de Pseudacteon (até o máximo observado, de N = 10 forídeoslninho). Esta observação sugere que a atratividade de um ninho de formigas lava-pés aos parasitóides aumenta com o número de forídeos que foram previamente atraídos para o ninho. Critérios quantitativos eficientes foram desenvolvidos para distinguir entre S. invicta e S. saevissima, que são morfológicamente muito similares e cujas distribuições geográficas na América do Sul se sobrepõe significativamente. Estes critérios resultaram da análise de 68 amostras de formigas lava-pés de 9 localidades espalhadas pelo estado de São Paulo (sudeste do Brasil) através de cromatografia gasosa e espectrometria de massa. 22 hidrocarbonetos cuticulares e 18 alcalóides piperidínicos foram identificados nas amostras estudadas, e suas abundâncias relativas foram analisadas utilizando análises de componentes principais e de funções discriminantes. Estas análises mostraram uma separacão nítida entre as duas espécies em um plano com certas coordenadas (P,Q), que são funções das abundâncias relativas dos hidrocarbonetos cuticulares. As amostras provenientes de uma das localidades (São José do Rio Preto) têm uma composição de hidrocarbonetos que é claramente diferente de todas as outras amostras consideradas neste estudo, mas também apresentam algumas caracteristicas em comum com cada uma das duas espécies. Uma possibilidade é que esta população constitua um hibrido de S. invicta e S. saevissima. As duas espécies também exibem uma separação razoavelmente nítida em um plano com coordenadas (R$), que são funções das abundâncias relativas de alcalóides piperidínicos. Os resultados das identificações de espécies baseados nestes critérios de separação quimica concordam com os resultados baseados em um critério morfológico, a presença ou ausência do dente clipeal mediano. A população "anômala" de São José do Rio Preto é morfologicamente classificada como S. invicta / Abstract: This work discusses some aspects of the ecology of the fire ant species Solenopsis invicta and its phorid parasitoid flies ofthe genus Pseudacteon, and ofthe taxonomy of S. invicta and S. saevissima, both of which are native to South America. The allometry of S. invicta colonies in southeast Brazil was studied by measurement of mound (aboveground) dimensions, followed by excavation and measurement of the colony depth, biomass, number of workers, and mean worker head width. Regression anaIysis of data for 28 colonies yielded new allometric relationships which can be used to estimate nest volume (above and below ground), ant biomass, and number ofworkers ITom mound (aboveground) volume. Ant biomass per unit nest volume, number of workers per unit nest volume, mean worker weight, and mean worker head width were nearly independent of colony size. In contrast, these four quantities increase with colony size among S. invicta colonies in North America. The seasonal cycle of abundance of Pseudacteon phorid flies in the vicinity of S. invicta colonies in southeast Brazil was observed over a 3-year period in 11 grass-covered areas in the outskirts of Campinas. The average number N of phorids attracted to a fire ant nest over a standard observation period (15 min) was used as a measure of phorid abundance. Mound dimensions and meteorological variables were also recorded at each fIre ant nest. Pseudacteon tricuspis was the most common species (84.2%), followed by P. curvatus (12.6%), P. obtusus (2.7%) e P. litoralis (0.5%). The most remarkabIe featores of the seasonal fluctuations of Pseudacteon abundance are sharp month-Iong peaks (peak N values between 4 and 10 phorids/nest) which occurred in Abril and June of some years; for comparison, at other times N was typically between 0.2 and 2 phorids/nest. Phorid populations seem to be destroyed by rifes and floods, but recover on a time scale of months. No significant correlation was found between Pseudacteon abundance and meteorological variables, density, or volume of S. invicta nests, suggesting that Pseudacteon abundance is not determined by, and does not determine, the abundance of S. invicta. Almost identical fluctuations in Pseudacteon abundance were observed over a 6-month period in two study areas separated by about 3 km, which may be due to phorid dispersaI and consequent density uniformization over areas of several square kilorneters. The nurnbers of phorids attracted by the various S. invicta nests inc1uded in this study followed a Poisson distribution at 10w Pseudacteon abundances (N < 0.5 phorids/nest), becoming more and more contagious at high Pseudacteon abundances (up to N= 10 phorids/nest). This observation suggests that the attractiveness oftire ant nests to phorid parasitoids increase with the nurnbeer ofphorids which have been previously attracted to the nest. Efficient quantitative criteria were developed for distinguishing between S. invicta and S. saevissima, which are morphologically very similar and whose geographical ranges in South Arnerica significantly overlap. These criteria resulted from the analysis of 68 tire ant samples from 9 localities across São Paulo state (southeast Brazil) via gas chromatography/mass spectrometry. 22 cuticular hydrocarbons and 18 piperidine alkaloids were identified in the studied samples, and their relative abundances were analyzed using principal component and discrirninant function analyses. These analyses showed a sharp separation between the two species in a plane with certain coordinates (P,Q), which are functions of the relative abundances of cuticular hydrocarbons. The fire ant samples from one of the localities (São José do Rio Preto) had a hydrocarbon composition which was markedly different from ali other samples considered in this study, but had some features in common with each ofthe two species. One possibility is that this population constitutes a hybrid of S. invicta and S. saevissima. The two species also show a reasonably sharp separation in a plane with coordinates (R,S), which are functions of the relative abundances of piperidine alkaloids. The species identification results based on these chernical separation criteria agree with those based on a morphological criterion, the presence or absence of the median clypeal tooth. The "anomalous" population from São José do Rio Preto is rnorphologically c1assified as S. invicta / Doutorado / Ecologia / Doutor em Ecologia

The large pine weevil, Hylobius abietis L., is a major insect pest on conifer seedlings in northern Europe. Due to its feeding newly planted trees get girdled, resulting in high seedling mortality (up to 80%). As a consequence great financial losses to the forest industry occur. Today the seedlings are protected with the pyrethroid insecticide cypermethrin. This insecticide is toxic to aquatic organisms and is, from 2010, prohibited for use in Sweden by the Swedish Chemicals Inspectorate. An alternative to insecticides is to protect the seedlings with antifeedants, compounds that, either through taste or smell or both, deter the weevils from feeding. This thesis describes the search for and the synthesis of such antifeedant compounds. Bark extracts of several woody species, known to be non-palatable to the weevil, were prepared and found to display antifeedant activity against H. abietis. The major chemical constituents of the extracts were tested for antifeedant activity. Antifeedants such as eugenol, 2-phenylethanol and benzylalcohol, but also feeding stimulants such as β-sitosterol and linoleic acid, were identified. An extract of linden bark, Tilia cordata, was shown to contain nonanoic acid, a highly active antifeedant. Other aliphatic carboxylic acids were also found to display high antifeedant activities against the weevil, both in laboratory and in field tests. The enantiomers of dihydropinidine, a piperidine alkaloid present in several conifer species, were prepared by dimethylzinc mediated allylation of 2- methyltetrahydropyridine-N-oxide. When tested in micro feeding assays, no difference in antifeedant activity was found for the enantiomers. In a field test high antifeedant activity, comparable with that of the presently used insecticide cypermethrin, was found for (±)-dihydropindine. Other naturally occurring piperidine alkaloids were synthesised and also found to display high antifeedant activities in laboratory tests. Structure-activity relationships were evaluated for methoxy substituted benzaldehydes, benzoic acids and cinnamic aldehydes, -acids, -esters and -alcohols. While the carboxylic acids were inactive or even feeding stimulants, the aldehydes were the most active antifeedants / QC 20110124

<p>The large pine weevil, Hylobius abietis L., is a major insect pest on conifer seedlings in northern Europe. Due to its feeding newly planted trees get girdled, resulting in high seedling mortality (up to 80%). As a consequence great financial losses to the forest industry occur. Today the seedlings are protected with the pyrethroid insecticide cypermethrin. This insecticide is toxic to aquatic organisms and is, from 2010, prohibited for use in Sweden by the Swedish Chemicals Inspectorate. An alternative to insecticides is to protect the seedlings with antifeedants, compounds that, either through taste or smell or both, deter the weevils from feeding. This thesis describes the search for and the synthesis of such antifeedant compounds.</p><p>Bark extracts of several woody species, known to be non-palatable to the weevil, were prepared and found to display antifeedant activity against H. abietis. The major chemical constituents of the extracts were tested for antifeedant activity. Antifeedants such as eugenol, 2-phenylethanol and benzylalcohol, but also feeding stimulants such as β-sitosterol and linoleic acid, were identified. An extract of linden bark, Tilia cordata, was shown to contain nonanoic acid, a highly active antifeedant. Other aliphatic carboxylic acids were also found to display high antifeedant activities against the weevil, both in laboratory and in field tests.</p><p>The enantiomers of dihydropinidine, a piperidine alkaloid present in several conifer species, were prepared by dimethylzinc mediated allylation of 2- methyltetrahydropyridine-N-oxide. When tested in micro feeding assays, no difference in antifeedant activity was found for the enantiomers. In a field test high antifeedant activity, comparable with that of the presently used insecticide cypermethrin, was found for (±)-dihydropindine. Other naturally occurring piperidine alkaloids were synthesised and also found to display high antifeedant activities in laboratory tests.</p><p>Structure-activity relationships were evaluated for methoxy substituted benzaldehydes, benzoic acids and cinnamic aldehydes, -acids, -esters and -alcohols. While the carboxylic acids were inactive or even feeding stimulants, the aldehydes were the most active antifeedants</p>