A espécie Lychnophora salicifolia Mart. é conhecida popularmente como arnicão e é utilizada como anti-inflamatório e analgésico de uso tópico, além de edulcorante em cachaça. A vicenina-2 é um flavonoide C-glicosilado presente em grande quantidade no extrato hidroalcoólico das folhas e apresenta ação anti-inflamatória, antioxidante, anticâncer entre outras. Outra substância majoritária nesse extrato, o ácido lychnofólico, é um dos responsáveis pela ação antibacteriana e tripanocida do extrato. Devido à necessidade de estudos mais completos envolvendo produtos naturais, neste trabalho estudamos o metabolismo dessas duas moléculas sendo que não foi possível observar a formação de metabólitos in vitro a partir da vicenina-2 e no caso do ácido lychnofólico houve a formação de dois metabólitos pela adição de um átomo de oxigênio na molécula utilizando microssomas hepáticos de ratos. As mesmas substâncias foram formadas utilizando FeTFPP como catalisador e m-CPBA como agente oxidante. Nas reações com microssomas hepáticos humanos foi observada a conjugação do ácido lychnofólico com o ácido glucurônico sendo possível calcular: Vmáx = 272,5 ± 12,75 ?mol/g proteína/hora; Km = 12,38 ±1,218 ?M e o R2 = 0,9980. Os estudos com células Caco-2 indicam que o ácido lychnofólico é rapidamente absorvido por difusão passiva. Já a vicenina-2 em nenhuma condição avaliada atravessou a monocamada de células. Quanto ao perfil farmacocinético do ácido lychnofólico verificou-se um baixíssimo t1/2, alto Cl e alto Vd. Já a vicenina-2 apresentou valores um pouco maiores, mas ainda sim, baixos de t1/2 e Cl e Vd, indicando que ambas as substâncias são rapidamente eliminadas do organismo. / The species Lychnophora salicifolia Mart. popularly known as \"arnicão\" is used as an antiinflammatory and topical analgesic agent; it is also employed as flavoring in the Brazilian cachaça. Vicenin-2 is a C-glycoside flavonoid present in large amounts in the hydroalcoholic extract of the leaves of L. salicifolia and has anti-inflammatory, antioxidant, and anticancer activities. Another major substance in this extract is lychnopholic acid, which accounts for the antibacterial and trypanocidal actions of the extract. More comprehensive studies involving natural products are necessary; therefore, we studied the metabolism of the two aforementioned molecules. We did not observe the in vitro formation of metabolites from vicenin-2. In the case of lychnopholic acid, we detected the formation of two metabolites using rat liver microsomes, which possibly originated from the addition of an oxygen atom to the acid\'s molecule. The same substances may also have been produced when we employed FeTFPP as catalyst and m-CPBA as oxidizing agent. In the reactions involving human liver microsomes, we verified that lychnopholic acid conjugation with glucuronic acid and calculated the following parameters: Vmax = 272.5 ± 12.75 ?mol g-1 protein h-1; Km = 12.38 ± 1.218 ?M, and R2 = 0.9980. Studies using Caco-2 cells indicated that lychnopholic acid was quickly absorbed by passive diffusion. On the other hand, vicenin-2 was not transported, suggesting no absorption or efflux of this compound in Caco-2 cells. As for the pharmacokinetic profile, lychnopholic acid presented very low t1/2, high Cl, and very high Vd. Concerning vicenin-2, the t1/2 value was slightly larger, but still rather low, whereas Cl and Vd values were slightly lower, indicating that both substances are quickly eliminated from the body.

A espécie Lychnophora salicifolia Mart. é conhecida popularmente como arnicão e é utilizada como anti-inflamatório e analgésico de uso tópico, além de edulcorante em cachaça. A vicenina-2 é um flavonoide C-glicosilado presente em grande quantidade no extrato hidroalcoólico das folhas e apresenta ação anti-inflamatória, antioxidante, anticâncer entre outras. Outra substância majoritária nesse extrato, o ácido lychnofólico, é um dos responsáveis pela ação antibacteriana e tripanocida do extrato. Devido à necessidade de estudos mais completos envolvendo produtos naturais, neste trabalho estudamos o metabolismo dessas duas moléculas sendo que não foi possível observar a formação de metabólitos in vitro a partir da vicenina-2 e no caso do ácido lychnofólico houve a formação de dois metabólitos pela adição de um átomo de oxigênio na molécula utilizando microssomas hepáticos de ratos. As mesmas substâncias foram formadas utilizando FeTFPP como catalisador e m-CPBA como agente oxidante. Nas reações com microssomas hepáticos humanos foi observada a conjugação do ácido lychnofólico com o ácido glucurônico sendo possível calcular: Vmáx = 272,5 ± 12,75 ?mol/g proteína/hora; Km = 12,38 ±1,218 ?M e o R2 = 0,9980. Os estudos com células Caco-2 indicam que o ácido lychnofólico é rapidamente absorvido por difusão passiva. Já a vicenina-2 em nenhuma condição avaliada atravessou a monocamada de células. Quanto ao perfil farmacocinético do ácido lychnofólico verificou-se um baixíssimo t1/2, alto Cl e alto Vd. Já a vicenina-2 apresentou valores um pouco maiores, mas ainda sim, baixos de t1/2 e Cl e Vd, indicando que ambas as substâncias são rapidamente eliminadas do organismo. / The species Lychnophora salicifolia Mart. popularly known as \"arnicão\" is used as an antiinflammatory and topical analgesic agent; it is also employed as flavoring in the Brazilian cachaça. Vicenin-2 is a C-glycoside flavonoid present in large amounts in the hydroalcoholic extract of the leaves of L. salicifolia and has anti-inflammatory, antioxidant, and anticancer activities. Another major substance in this extract is lychnopholic acid, which accounts for the antibacterial and trypanocidal actions of the extract. More comprehensive studies involving natural products are necessary; therefore, we studied the metabolism of the two aforementioned molecules. We did not observe the in vitro formation of metabolites from vicenin-2. In the case of lychnopholic acid, we detected the formation of two metabolites using rat liver microsomes, which possibly originated from the addition of an oxygen atom to the acid\'s molecule. The same substances may also have been produced when we employed FeTFPP as catalyst and m-CPBA as oxidizing agent. In the reactions involving human liver microsomes, we verified that lychnopholic acid conjugation with glucuronic acid and calculated the following parameters: Vmax = 272.5 ± 12.75 ?mol g-1 protein h-1; Km = 12.38 ± 1.218 ?M, and R2 = 0.9980. Studies using Caco-2 cells indicated that lychnopholic acid was quickly absorbed by passive diffusion. On the other hand, vicenin-2 was not transported, suggesting no absorption or efflux of this compound in Caco-2 cells. As for the pharmacokinetic profile, lychnopholic acid presented very low t1/2, high Cl, and very high Vd. Concerning vicenin-2, the t1/2 value was slightly larger, but still rather low, whereas Cl and Vd values were slightly lower, indicating that both substances are quickly eliminated from the body.

As informações sobre a absorção de flavonóides ainda são muito controversas e na sua grande maioria os estudos foram realizados com O-heterosídeos, flavonóides bastante instáveis. Para o estudo de previsão de absorção de flavonóide foi utilizado a vicenina-2, que é um flavonóide C-heterosídeo, com atividade antinflamatório. A relação entre retenção-atividade (QRAR) usando a cromatografia micelar de biopartição (BMC) foi a técnica empregada para atingir tal objetivo. Os resultados deste método in vitro foram comparados com resultados obtidos em ensaios in vivo de permeação intestinal em ratos obtendo-se as mesmas taxas de absorção de 60%. A taxa de união a proteínas plasmáticas foi avaliada por eletroforese capilar (EC) e indicou uma relação entre estrutura-taxa de união a albumina (HSA). A presença ou a disponibilidade da hidroxila em C3 do anel C do flavonóide parece ser determinante para altas taxas de união a HSA, e as substituições no anel B não demonstraram importantes relações na taxa de união a HSA. No estudo de afinidade dos polifenólicos a proteínas plasmáticas totais verificou-se uma alteração de comportamento de ligação em relação a HSA de alguns compostos. Esse comportamento foi atribuído a uma degradação sérico pelas enzimas presentes no plasma ou pela competição pelos sítios de ligação dos compostos fenólicos com substâncias endógenas. Após a obtenção da informação de que a vicenina-2 é um flavonóide que possui absorção intestinal, foi possível desenvolver o extrato de Lychnophora ericoides com máxima extração de vicenina-2, utilizando delineamento fatorial. Esse delineamento estatístico mostrou-se eficiente para a obtenção de produto farmacêutico, utilizando um mínimo de experimentos. Nesses estudos, além do controle químico da presença de vicenina-2, estudos de genotoxicidade e atividade antinflamatória pela inibição da atividade sobre o óxido nítrico foram realizados e verificou-se que o extrato fluido padronizado, não possui atividade genotóxica e mantém a atividade antinflamatória, vista pela inibição da formação do NO. O extrato fluido padronizado com tais propriedades foi obtido com etanol 20° GL, 24 de maceração simples e proporção droga:solvente de 1:5. A secagem desse extrato, com o objetivo de melhorar a estabilidade e garantir propriedades tecnológicas adequadas, foi realizada por nebulização (spray dryer). O pó obtido foi avaliado e manteve suas propriedades. / Information on flavonoid absorption is still too controversial. Studies have been mostly carried out with O-heterosides, very unstable flavonoids. As for the study of flavonoid absorption forecast, vicenine-2 was used, which is a C-heteroside flavonoid with anti-inflammatory activity. The quantitative relationship retention-activity (QRAR) using biopartition micellar chromatography (BMC) was the technique used to achieve this purpose. The results of this method in vitro were compared with results obtained in tests in vivo of intestinal permeation with rats and the same 60% absorption rates were obtained. The linking rate to plasmatic proteins was evaluated by capillary electrophoresis (CE) and indicated a relation between structure-rate of linking to albumin (HSA). The presence or the availability of hydroxyl in C3 of the C ring of the flavonoid seems to be determinant for high linking rates to HSA and the replacements in the B ring did not show important relations in the linking rate to HSA. As for total plasmatic proteins, it was also possible to verify that flavonoid heteroside seem to undergo metabolism by enzymes present in the plasma. After obtaining the information that vicenin-2 is a flavonoid which has intestinal absorption, the development of an extract of Lychnophora ericoides enriched with vicenin-2 was possible, using factorial outlining. This statistical outlining showed to be efficient for obtaining a pharmaceutical product, using few experiments. In these studies, besides the chemical control of vicenin-2 presence, genotoxicity and anti-inflammatory (on nitric oxide (NO)) studies were carried out and it was verified that the standardized fluid extract does not have genotoxic activity and keeps the anti-inflammatory activity, that can be seen by the inhibition of NO formation. The standardized fluid extract with such properties was produced with ethanol 20 GL, 24 of simple maceration and ratio plant:solvent of 1:5. The drying process of this extract, with the purpose of improving stability and assuring adequate technological properties, was carried out by nebulization (spray dryer). The obtained result was evaluated and kept its properties.

As informações sobre a absorção de flavonóides ainda são muito controversas e na sua grande maioria os estudos foram realizados com O-heterosídeos, flavonóides bastante instáveis. Para o estudo de previsão de absorção de flavonóide foi utilizado a vicenina-2, que é um flavonóide C-heterosídeo, com atividade antinflamatório. A relação entre retenção-atividade (QRAR) usando a cromatografia micelar de biopartição (BMC) foi a técnica empregada para atingir tal objetivo. Os resultados deste método in vitro foram comparados com resultados obtidos em ensaios in vivo de permeação intestinal em ratos obtendo-se as mesmas taxas de absorção de 60%. A taxa de união a proteínas plasmáticas foi avaliada por eletroforese capilar (EC) e indicou uma relação entre estrutura-taxa de união a albumina (HSA). A presença ou a disponibilidade da hidroxila em C3 do anel C do flavonóide parece ser determinante para altas taxas de união a HSA, e as substituições no anel B não demonstraram importantes relações na taxa de união a HSA. No estudo de afinidade dos polifenólicos a proteínas plasmáticas totais verificou-se uma alteração de comportamento de ligação em relação a HSA de alguns compostos. Esse comportamento foi atribuído a uma degradação sérico pelas enzimas presentes no plasma ou pela competição pelos sítios de ligação dos compostos fenólicos com substâncias endógenas. Após a obtenção da informação de que a vicenina-2 é um flavonóide que possui absorção intestinal, foi possível desenvolver o extrato de Lychnophora ericoides com máxima extração de vicenina-2, utilizando delineamento fatorial. Esse delineamento estatístico mostrou-se eficiente para a obtenção de produto farmacêutico, utilizando um mínimo de experimentos. Nesses estudos, além do controle químico da presença de vicenina-2, estudos de genotoxicidade e atividade antinflamatória pela inibição da atividade sobre o óxido nítrico foram realizados e verificou-se que o extrato fluido padronizado, não possui atividade genotóxica e mantém a atividade antinflamatória, vista pela inibição da formação do NO. O extrato fluido padronizado com tais propriedades foi obtido com etanol 20° GL, 24 de maceração simples e proporção droga:solvente de 1:5. A secagem desse extrato, com o objetivo de melhorar a estabilidade e garantir propriedades tecnológicas adequadas, foi realizada por nebulização (spray dryer). O pó obtido foi avaliado e manteve suas propriedades. / Information on flavonoid absorption is still too controversial. Studies have been mostly carried out with O-heterosides, very unstable flavonoids. As for the study of flavonoid absorption forecast, vicenine-2 was used, which is a C-heteroside flavonoid with anti-inflammatory activity. The quantitative relationship retention-activity (QRAR) using biopartition micellar chromatography (BMC) was the technique used to achieve this purpose. The results of this method in vitro were compared with results obtained in tests in vivo of intestinal permeation with rats and the same 60% absorption rates were obtained. The linking rate to plasmatic proteins was evaluated by capillary electrophoresis (CE) and indicated a relation between structure-rate of linking to albumin (HSA). The presence or the availability of hydroxyl in C3 of the C ring of the flavonoid seems to be determinant for high linking rates to HSA and the replacements in the B ring did not show important relations in the linking rate to HSA. As for total plasmatic proteins, it was also possible to verify that flavonoid heteroside seem to undergo metabolism by enzymes present in the plasma. After obtaining the information that vicenin-2 is a flavonoid which has intestinal absorption, the development of an extract of Lychnophora ericoides enriched with vicenin-2 was possible, using factorial outlining. This statistical outlining showed to be efficient for obtaining a pharmaceutical product, using few experiments. In these studies, besides the chemical control of vicenin-2 presence, genotoxicity and anti-inflammatory (on nitric oxide (NO)) studies were carried out and it was verified that the standardized fluid extract does not have genotoxic activity and keeps the anti-inflammatory activity, that can be seen by the inhibition of NO formation. The standardized fluid extract with such properties was produced with ethanol 20 GL, 24 of simple maceration and ratio plant:solvent of 1:5. The drying process of this extract, with the purpose of improving stability and assuring adequate technological properties, was carried out by nebulization (spray dryer). The obtained result was evaluated and kept its properties.

O estudo de determinada espécie vegetal com fins medicinais é uma tarefa multidisciplinar que envolve a realização de pesquisas físicas, químicas e biológicas. Neste contexto, estudos farmacológicos e toxicológicos possuem papel de destaque pois permitem avaliar parâmetros como segurança e eficácia do medicamento, essenciais para o paciente e necessários para o registro aos órgãos reguladores. Lychnophora ericoides (arnica da serra), uma espécie endêmica no Brasil, é amplamente utilizada pela medicina tradicional para o tratamento de dor e inflamação. Por outro lado, a espécie carece de estudos para comprovar sua segurança e propriedades terapêuticas. Assim, os objetivos deste trabalho são: realizar ensaios farmacológicos in vivo para avaliar as propriedades analgésica (modelo da contorção abdominal induzida por ácido acético em camundongos e teste da formalina em ratos), antiinflamatória (edema de pata induzido por carragenina em ratos) e antipirética (febre induzida por LPS em ratos) de frações polares de L. ericoides e do ácido clorogênico (CGA, ácido 5-cafeoilquínico); avaliar o efeito de metabólitos secundários de L. ericoides sobre a síntese de mediadores inflamatórios produzidos por células U-937 cultivadas in vitro; e estudar o metabolismo oxidativo destes metabólitos em reações catalisadas por metaloporfirinas sintéticas (sistema biomimético do citocromo P450) e por mitocôndrias isoladas de fígado de ratos. Os resultados obtidos nos ensaios farmacológicos mostram que as propriedades farmacológicas do vegetal estão distribuídas em partes distintas da planta. Enquanto as raízes são predominantemente analgésicas, as folhas são tanto analgésicas como antiinflamatórias. Ainda, o ACG possui propriedades tanto analgésica como antiinflamatória, mas não antipirética. Quanto ao efeito dos metabólitos secundários sobre a produção de mediadores inflamatórios, observa-se que a vicenina-2 (VIC-2) é capaz de reduzir significativamente o mediador prostaglandina E2 (PGE2). Este efeito da VIC-2 sobre a PGE2 não decorre da inibição da transcrição/tradução da enzima cicloxigenase-2 e também não decorre da inibição direta da atividade catalítica da enzima. Baixas concentrações do ácido 3,5-dicafeoilquínico e do ácido 4,5-dicafeoilquínico possuem efeito moderado sobre a produção de PGE2, enquanto altas doses levam a um aumento da produção do mediador. Além disso, os ácidos dicafeoilquínicos mencionados e o ácido 3,4,5-tricafeoilquínico são capazes de inibir significativamente a produção da proteína quimioatraente de monócitos-3 (MCP-3), envolvida na migração de células imunes para o foco inflamatório. O ACG é capaz de inibir algumas citocinas, como o fator de necrose tumoral-alfa, interleucina-6 e MCP-3. Por outro lado, seu metabólito oxidado majoritário OX-ACG, obtido nas reações biomiméticas com metaloporfirna, é inativo ou fracamente ativo sobre estes mediadores. Os resultados do metabolismo oxidativo do ACG por metaloporfirinas sintéticas mostram a formação de 3 metabólitos: hidroxilado, dicarbonilado e carbonilado (OX-ACG), sendo o último produzido majoritariamente neste sistema biomimético. O mesmo padrão de oxidação foi verificado nas reações de metabolismo oxidativo dos ácidos dicafeoilquínicos. Por fim, o único metabólito oxidado do ACG produzido por mitocôndrias de fígado de ratos corresponde ao metabólito carbonilado majoritário OX-ACG obtido das reações com metaloporfirina. / The scientific study of medicinal plants is a multidisciplinary task and involves many fields of knowledge such as physics, chemistry and biology. In this context, pharmacological and toxicological studies play an important role since they allow evaluating parameters such as safety and efficacy. These parameters have to be well established, being essential for the patient?s safety and mandatory for the regulatory agencies. Lychnophora ericoides (arnica da serra), an endemic plant from Brazil, is widely used in traditional medicine to treat pain and inflammation. On the other hand, the species still lacks solid information on its safety and therapeutic properties. Therefore, the goals of this study are: to perform in vivo pharmacological assays (acetic acid-induced writhing test in mice, formalin pain in rats, carrageenan-induced rat paw edema, LPS-induced fever in rats) with polar fractions from L. ericoides and also chlorogenic acid (CGA, 5-caffeoylquinic acid); to evaluate the effect of secondary metabolites from L. ericoides on the synthesis of inflammatory mediators produced by in vitro cultured U-937 cells; to study the oxidative metabolism of the metabolites aforementioned catalyzed by synthetic metalloporphyrin (cytochrome P450 biomimetic system) and also by rat liver mitochondria. The results obtained in the pharmacological assays show that the analgesic and anti-inflammatory activities are distributed in distinct parts of the plant. Whereas the roots are predominantly analgesic, the leaves are both analgesic and anti-inflammatory. Also, CGA present both analgesic and anti-inflammatory activities but no antipyretic activity. When it comes to the effect of the secondary metabolites on the production of inflammatory mediators, vicenin-2 (VIC-2) is able to significantly inhibit PGE2 in a dose-dependent fashion. The effect exerted by VIC-2 on PGE2 is due neither to its inhibition on the synthesis of cycloxigenase-2 nor on the direct inhibition of the catalytic activity of the enzyme. Lower concentrations of 3,5-dicaffeoylquinic and 4,5-dicaffeoylquinic acids present a slight inhibitory effect on PGE2 synthesis; however, increasing doses stimulate the production of the mediator. In addition, the dicaffeoylquinic acids and the 3,4,5-tricaffeoylquinic acid are able to significantly inhibit the production of the chemokine monocyte chemoattractant protein-3 (MCP-3), involved in the migration of immune cells to the inflammatory site. CGA is able to inhibit some of the evaluated cytokines, such as tumor necrosis factor alpha, interleukin-6 and MCP-3. On the other hand, the major oxidized metabolite from CGA (OX-CGA) obtained from the metalloporphyrin biomimetic reactions is inactive or weakly active on the production of such cytokines. The results obtained in the metalloporphyrin-catalyzed oxidation reactions of CGA show the formation of 3 metabolites: hydroxylated, dicarbonylated and carbonylated (OX-CGA), the last being the major compound obtained in this biomimetic system. The same oxidation pattern is observed in the biomimetic oxidation of the dicaffeoylquinic acids. Finally, the single CGA oxidized metabolite produced by rat liver mitochondria corresponds to the carbonylated metabolite OX-CGA obtained in the metalloporphyrin reactions.

O estudo de determinada espécie vegetal com fins medicinais é uma tarefa multidisciplinar que envolve a realização de pesquisas físicas, químicas e biológicas. Neste contexto, estudos farmacológicos e toxicológicos possuem papel de destaque pois permitem avaliar parâmetros como segurança e eficácia do medicamento, essenciais para o paciente e necessários para o registro aos órgãos reguladores. Lychnophora ericoides (arnica da serra), uma espécie endêmica no Brasil, é amplamente utilizada pela medicina tradicional para o tratamento de dor e inflamação. Por outro lado, a espécie carece de estudos para comprovar sua segurança e propriedades terapêuticas. Assim, os objetivos deste trabalho são: realizar ensaios farmacológicos in vivo para avaliar as propriedades analgésica (modelo da contorção abdominal induzida por ácido acético em camundongos e teste da formalina em ratos), antiinflamatória (edema de pata induzido por carragenina em ratos) e antipirética (febre induzida por LPS em ratos) de frações polares de L. ericoides e do ácido clorogênico (CGA, ácido 5-cafeoilquínico); avaliar o efeito de metabólitos secundários de L. ericoides sobre a síntese de mediadores inflamatórios produzidos por células U-937 cultivadas in vitro; e estudar o metabolismo oxidativo destes metabólitos em reações catalisadas por metaloporfirinas sintéticas (sistema biomimético do citocromo P450) e por mitocôndrias isoladas de fígado de ratos. Os resultados obtidos nos ensaios farmacológicos mostram que as propriedades farmacológicas do vegetal estão distribuídas em partes distintas da planta. Enquanto as raízes são predominantemente analgésicas, as folhas são tanto analgésicas como antiinflamatórias. Ainda, o ACG possui propriedades tanto analgésica como antiinflamatória, mas não antipirética. Quanto ao efeito dos metabólitos secundários sobre a produção de mediadores inflamatórios, observa-se que a vicenina-2 (VIC-2) é capaz de reduzir significativamente o mediador prostaglandina E2 (PGE2). Este efeito da VIC-2 sobre a PGE2 não decorre da inibição da transcrição/tradução da enzima cicloxigenase-2 e também não decorre da inibição direta da atividade catalítica da enzima. Baixas concentrações do ácido 3,5-dicafeoilquínico e do ácido 4,5-dicafeoilquínico possuem efeito moderado sobre a produção de PGE2, enquanto altas doses levam a um aumento da produção do mediador. Além disso, os ácidos dicafeoilquínicos mencionados e o ácido 3,4,5-tricafeoilquínico são capazes de inibir significativamente a produção da proteína quimioatraente de monócitos-3 (MCP-3), envolvida na migração de células imunes para o foco inflamatório. O ACG é capaz de inibir algumas citocinas, como o fator de necrose tumoral-alfa, interleucina-6 e MCP-3. Por outro lado, seu metabólito oxidado majoritário OX-ACG, obtido nas reações biomiméticas com metaloporfirna, é inativo ou fracamente ativo sobre estes mediadores. Os resultados do metabolismo oxidativo do ACG por metaloporfirinas sintéticas mostram a formação de 3 metabólitos: hidroxilado, dicarbonilado e carbonilado (OX-ACG), sendo o último produzido majoritariamente neste sistema biomimético. O mesmo padrão de oxidação foi verificado nas reações de metabolismo oxidativo dos ácidos dicafeoilquínicos. Por fim, o único metabólito oxidado do ACG produzido por mitocôndrias de fígado de ratos corresponde ao metabólito carbonilado majoritário OX-ACG obtido das reações com metaloporfirina. / The scientific study of medicinal plants is a multidisciplinary task and involves many fields of knowledge such as physics, chemistry and biology. In this context, pharmacological and toxicological studies play an important role since they allow evaluating parameters such as safety and efficacy. These parameters have to be well established, being essential for the patient?s safety and mandatory for the regulatory agencies. Lychnophora ericoides (arnica da serra), an endemic plant from Brazil, is widely used in traditional medicine to treat pain and inflammation. On the other hand, the species still lacks solid information on its safety and therapeutic properties. Therefore, the goals of this study are: to perform in vivo pharmacological assays (acetic acid-induced writhing test in mice, formalin pain in rats, carrageenan-induced rat paw edema, LPS-induced fever in rats) with polar fractions from L. ericoides and also chlorogenic acid (CGA, 5-caffeoylquinic acid); to evaluate the effect of secondary metabolites from L. ericoides on the synthesis of inflammatory mediators produced by in vitro cultured U-937 cells; to study the oxidative metabolism of the metabolites aforementioned catalyzed by synthetic metalloporphyrin (cytochrome P450 biomimetic system) and also by rat liver mitochondria. The results obtained in the pharmacological assays show that the analgesic and anti-inflammatory activities are distributed in distinct parts of the plant. Whereas the roots are predominantly analgesic, the leaves are both analgesic and anti-inflammatory. Also, CGA present both analgesic and anti-inflammatory activities but no antipyretic activity. When it comes to the effect of the secondary metabolites on the production of inflammatory mediators, vicenin-2 (VIC-2) is able to significantly inhibit PGE2 in a dose-dependent fashion. The effect exerted by VIC-2 on PGE2 is due neither to its inhibition on the synthesis of cycloxigenase-2 nor on the direct inhibition of the catalytic activity of the enzyme. Lower concentrations of 3,5-dicaffeoylquinic and 4,5-dicaffeoylquinic acids present a slight inhibitory effect on PGE2 synthesis; however, increasing doses stimulate the production of the mediator. In addition, the dicaffeoylquinic acids and the 3,4,5-tricaffeoylquinic acid are able to significantly inhibit the production of the chemokine monocyte chemoattractant protein-3 (MCP-3), involved in the migration of immune cells to the inflammatory site. CGA is able to inhibit some of the evaluated cytokines, such as tumor necrosis factor alpha, interleukin-6 and MCP-3. On the other hand, the major oxidized metabolite from CGA (OX-CGA) obtained from the metalloporphyrin biomimetic reactions is inactive or weakly active on the production of such cytokines. The results obtained in the metalloporphyrin-catalyzed oxidation reactions of CGA show the formation of 3 metabolites: hydroxylated, dicarbonylated and carbonylated (OX-CGA), the last being the major compound obtained in this biomimetic system. The same oxidation pattern is observed in the biomimetic oxidation of the dicaffeoylquinic acids. Finally, the single CGA oxidized metabolite produced by rat liver mitochondria corresponds to the carbonylated metabolite OX-CGA obtained in the metalloporphyrin reactions.

A pele é exposta a inúmeros agentes, dentre os quais destaca-se a radiação ultravioleta (RUV), que pode energizar os cromóforos celulares da pele e estes reagindo com o oxigênio molecular podem resultar na geração das espécies reativas de oxigênio (EROs). Nestas circunstâncias, mesmo possuindo um sistema de defesa antioxidante, a concentração de radicais livres pode aumentar, rompendo o equilíbrio pró oxidante/antioxidante, levando ao estresse oxidativo na pele. Neste contexto, o uso tópico de formulações adicionadas de substâncias naturais tem sido um eficiente modo para enriquecer o sistema protetor cutâneo endógeno, reduzindo os danos oxidativos causados pela RUV na pele. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo estudar o potencial fotoquimioprotetor do extrato e da fração de média polaridade de Inga edulis e desenvolver formulações estáveis física e quimicamente a fim de selecionar a que prover melhor liberação, penetração e retenção dos componentes do extrato e/ou da fração na epiderme viável. A partir do perfil cromatográfico foi possível observar que o extrato possui compostos comuns à fração e alguns deles foram identificados, sendo o composto vicenina-2 o escolhido para ser monitorado nos estudos de penetração e retenção cutânea. Dentre as formulações estudadas a formulação a base de Hostacerin SAF® adicionada da fração foi a que proveu a maior penetração/retenção do composto vicenina-2 e de compostos antioxidantes na epiderme viável e também foi considerada estável por todos os parâmetros avaliados no estudo de estabilidade preliminar. A fração de Inga edulis, veiculada por esta formulação, mostrou alta atividade antioxidante frente aos métodos estudados, apresentou baixa citotoxidade em cultura celular de fibroblastos, sendo a quantidade citotóxica estabelecida muito acima da quantidade de vicenina-2 retida na epiderme viável. A fração também apresentou fotoestabilidade frente a altas doses de radiação UVA e UVB quanto à citotoxidade, capacidade de reduzir o radical sintético DPPH? e de sequestrar o ânion superóxido in vitro. Assim, a formulação gel-creme com Hostacerin SAF® adicionada de 1% da fração de média polaridade do Inga edulis mostrou ser muito promissora e deve ser melhor estudada, visando futura aplicação como formulação fotoquimiopreventiva. / The skin is exposed to numerous agents, among which stands out the ultraviolet radiation (UVR) that can energize the chromophores of cell skin and these react with molecular oxygen resulting in the generation of reactive oxygen species (ROS). In these circumstances, the endogenous antioxidant defense system would be impaired leading to a pro oxidant state named oxidative stress. In this context, the topical formulations added with natural substances has been an efficient way to aid endogenous skin protective system, minimizing the oxidative damage caused by UV rays. Thus, the aim of the present work was to study the potential photochemopreventive activity of the extract and medium polarity fraction of Inga edulis and develop formulations physically and chemically stable in order to select the penetration and retention of the components of the extract and / or fraction oin the viable epidermis. The chromatographic profiles showed that the some compounds of the extract are also present in the fraction and some of them were identified. The compound vicenin-2 was chosen to be monitored in studies of cutaneous penetration and retention. Among the formulations studied, the formulation Hostacerin SAF® added to the fraction provided the highest penetration / retention of the compound vicenin-2 and antioxidant compounds in viable epidermis and also was considered stable at all parameters evaluated in the study of preliminary stability. The fraction of Inga edulis, conveyed by this formulation, showed strong antioxidant activity in the methods studied and showed low cytotoxicity in cell culture of fibroblasts. The cytotoxicity concentration was greater than the amount of vicenin-2 retained in viable epidermis. The fraction also showed photostability when it was exposed to high doses of UVA and UVB. The irradiated fraction showed no change in cytotoxicity and antioxidant activity. Thus, the formulation Hostacerin SAF® added with 1% of medium polarity fraction of Inga edulis proved very promising and should be further studied for a future application in photochemoprevention.

A pele é exposta a inúmeros agentes, dentre os quais destaca-se a radiação ultravioleta (RUV), que pode energizar os cromóforos celulares da pele e estes reagindo com o oxigênio molecular podem resultar na geração das espécies reativas de oxigênio (EROs). Nestas circunstâncias, mesmo possuindo um sistema de defesa antioxidante, a concentração de radicais livres pode aumentar, rompendo o equilíbrio pró oxidante/antioxidante, levando ao estresse oxidativo na pele. Neste contexto, o uso tópico de formulações adicionadas de substâncias naturais tem sido um eficiente modo para enriquecer o sistema protetor cutâneo endógeno, reduzindo os danos oxidativos causados pela RUV na pele. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo estudar o potencial fotoquimioprotetor do extrato e da fração de média polaridade de Inga edulis e desenvolver formulações estáveis física e quimicamente a fim de selecionar a que prover melhor liberação, penetração e retenção dos componentes do extrato e/ou da fração na epiderme viável. A partir do perfil cromatográfico foi possível observar que o extrato possui compostos comuns à fração e alguns deles foram identificados, sendo o composto vicenina-2 o escolhido para ser monitorado nos estudos de penetração e retenção cutânea. Dentre as formulações estudadas a formulação a base de Hostacerin SAF® adicionada da fração foi a que proveu a maior penetração/retenção do composto vicenina-2 e de compostos antioxidantes na epiderme viável e também foi considerada estável por todos os parâmetros avaliados no estudo de estabilidade preliminar. A fração de Inga edulis, veiculada por esta formulação, mostrou alta atividade antioxidante frente aos métodos estudados, apresentou baixa citotoxidade em cultura celular de fibroblastos, sendo a quantidade citotóxica estabelecida muito acima da quantidade de vicenina-2 retida na epiderme viável. A fração também apresentou fotoestabilidade frente a altas doses de radiação UVA e UVB quanto à citotoxidade, capacidade de reduzir o radical sintético DPPH? e de sequestrar o ânion superóxido in vitro. Assim, a formulação gel-creme com Hostacerin SAF® adicionada de 1% da fração de média polaridade do Inga edulis mostrou ser muito promissora e deve ser melhor estudada, visando futura aplicação como formulação fotoquimiopreventiva. / The skin is exposed to numerous agents, among which stands out the ultraviolet radiation (UVR) that can energize the chromophores of cell skin and these react with molecular oxygen resulting in the generation of reactive oxygen species (ROS). In these circumstances, the endogenous antioxidant defense system would be impaired leading to a pro oxidant state named oxidative stress. In this context, the topical formulations added with natural substances has been an efficient way to aid endogenous skin protective system, minimizing the oxidative damage caused by UV rays. Thus, the aim of the present work was to study the potential photochemopreventive activity of the extract and medium polarity fraction of Inga edulis and develop formulations physically and chemically stable in order to select the penetration and retention of the components of the extract and / or fraction oin the viable epidermis. The chromatographic profiles showed that the some compounds of the extract are also present in the fraction and some of them were identified. The compound vicenin-2 was chosen to be monitored in studies of cutaneous penetration and retention. Among the formulations studied, the formulation Hostacerin SAF® added to the fraction provided the highest penetration / retention of the compound vicenin-2 and antioxidant compounds in viable epidermis and also was considered stable at all parameters evaluated in the study of preliminary stability. The fraction of Inga edulis, conveyed by this formulation, showed strong antioxidant activity in the methods studied and showed low cytotoxicity in cell culture of fibroblasts. The cytotoxicity concentration was greater than the amount of vicenin-2 retained in viable epidermis. The fraction also showed photostability when it was exposed to high doses of UVA and UVB. The irradiated fraction showed no change in cytotoxicity and antioxidant activity. Thus, the formulation Hostacerin SAF® added with 1% of medium polarity fraction of Inga edulis proved very promising and should be further studied for a future application in photochemoprevention.