As doenças alérgicas representam um problema de saúde pública mundial, sendo a rinite e a asma as doenças mais comuns. Essas doenças exigem o uso contínuo de medicamentos cujos efeitos colaterais comprometem a qualidade de vida dos alérgicos e justifica a busca por novos fármacos, ou formulações, relevantes no tratamento das alergias. Neste contexto, destaca-se a planta medicinal Mangifera indica L. cujo extrato aquoso, o Vimang®, tem sido utilizado para o tratamento de diversas patologias. O estudo fitoquímico deste extrato levou ao isolamento de vários compostos fenólicos, dentre os quais a mangiferina (Mgf) é a majoritária (~46 %) e responsável por propriedades farmacológicas importantes tal como a antialérgica. Esta molécula é metabolizada no intestino e transformada na sua aglicona, o noratiriol (Nrt), que é encontrada no plasma em maior concentração que a Mgf. Como a relação estrutura-atividade destas substâncias ainda é pouco explorada, este estudo propôs a síntese de novas moléculas, a partir do esqueleto da Mgf, com modificações estruturais em seus substituintes para avaliação, in vitro, do potencial antialérgico. Foram sintetizadas moléculas análogas da Mgf (compostos 4, 5 (Nrt) e 6), através de modificações pontuais de hidroxilas do anel xantônico, por meio de uma estratégia sintética que proporcionou maior rendimento reacional. O Nrt apresentou maior potencial antialérgico que a Mgf sugerindo que o açúcar, de fato, interfere na biodisponibilidade. A presença de hidroxilas nas posições 6 e 7 do anel xantônico (grupo catecol) é crucial para a bioatividade, pois estes substituintes influenciam consideravelmente a solubilidade da molécula. Os grupos hidroxila nas posições 1 e 3 do anel xantônico também são importantes, uma vez que a substituição da hidroxila, apenas na posição 3, inibiu totalmente a bioatividade. Como a Mgf e o Nrt (os mais bioativos) são pouco solúveis em água e susceptíveis à oxidação química, ou degradação enzimática, foi planejada a incorporação em nanocarreadores lipossomais, a fim de melhorar a biodisponibilidade. O estudo da melhor formulação foi desenvolvido para a Mgf pela maior quantidade disponível e por seu merecido destaque nas mais diversas aplicações biológicas. Os lipossomos de PC:PE:COL (52:28:20), nas concentrações lipídicas de 2,9; 14,5 e 29 mmol/L, foram preparados pelo método de hidratação do filme lipídico em diferentes razões Mgf/lipídeo (0,01; 0,02; 0,04 e 0,10), nos pHs 6,5; 7,0 e 7,4. Todas as formulações foram estáveis no período de 29 dias, com tamanhos ao redor de 100 nm e índices de polidispersividade ao redor de 0,3, apropriados para aplicação intravenosa. A formulação com maior capacidade de carga (3,4 %) foi a de 2,9 mmo/L de lipídeos totais e razão Mgf/lipídeo de 0,1 a qual foi mantida nos ensaios biológicos. A formulação lipossomal manteve o perfil de inibição da desgranulação observado para os bioativos livres. Este resultado é relevante para a aplicação biológica, uma vez que o bioativo está protegido de degradação química e ainda exerce suas propriedades farmacológicas. Como os lipossomos são sistemas que mimetizam a membrana biológica, a localização da Mgf e os efeitos na membrana foram estudados por anisotropia de fluorescência, DSC e RPE, no pH 7,4. Os resultados mostraram que a Mgf interage com a membrana lipídica, aumentado sua fluidez e diminuindo a cooperatividade lipídica, reforçando a bioatividade dessa molécula vinculada à sua ação em proteínas de membrana, o que é comum para moléculas polifenólicas. / Allergic diseases represent a worldwide public health issue, being asthma and rhinitis the most common ones. These diseases demand the continuous use of medications whose side effects impinge on the affected people´s quality of life, justifying the search for new drugs, or formulations, relevant to the treatment of allergies. In this context, we highlight the medicinal plant Mangifera indica L., whose aqueous extract, Vimang®, has been utilized for the treatment of several pathologies. The phytochemical study of this extract led to the isolation of various phenolic compounds, among which Mangiferin (Mgf) is predominant (~46 %) and responsible for important pharmacological properties, such as the antiallergic one. This molecule is metabolized in the intestine and transformed into its aglycone, norathyriol (Nrt), which is found in the plasma in a higher concentration than Mgf. Seeing as the structure-activity relationship of these substances is still little explored, this study proposed the synthesis of new molecules from the core structure of Mgf, with structural modifications in its substituent groups for in vitro evaluation of the antiallergic potential. Analogous molecules to Mgf were synthesized (compounds 4, 5 (Nrt) and 6), through specific modifications of hydroxyl groups of the xanthonic ring, by means of a synthesis strategy that allowed for a greater reactional yield. Nrt showed a higher antiallergic potential than Mgf, suggesting that sugar does in fact interfere in bioavailability. The presence of hydroxyl groups in the 6 and 7 positions of the xanthonic ring (catechol group) is crucial for bioavailability, because these substituents considerably influence the molecule´s water solubility. The hydroxyl groups in the 1 and 3 positions of the xanthonic ring are also important, seeing as the substitution of the hydroxyl group only in position 3 completely inhibited bioactivity. Seeing as Nrt and Mgf (the most bioactive) are slightly soluble in water and susceptible to chemical oxidation or enzymatic degradation, the incorporation in liposomal nanocarriers was planned to improve bioavailability. The study for the best formulation was developed for Mgf due to the greater quantity available and its well-earned spotlight in various biological applications. The liposomes of PC:PE:COL (52:28:20), in the lipid concentrations of 2.9, 14.5 and 29 mmol/L, were prepared by the lipid film hydration method in different Mgf/lipid ratios (0.01, 0.02, 0.04 and 0,10), in pHs 6.5, 7.0 and 7.4. All the formulations were stable in the period of 29 days, with sizes around 100 nm and polydispersity indexes around 0.3, appropriate for intravenous application. The formulation with the highest loading capacity (3.4 %) was the one with 2.9 mmol/L of total lipids, and a Mgf/lipid ratio of 0.1, which was used in the biological essays. The liposomal formulation maintained the antiallergic potential profiles observed for free drugs. This result is relevant for biological application since the drugs are protected from chemical degradation and still exerts its pharmacological properties. Seeing as liposomes are systems that mimic the biological membrane, the location of Mgf and its effects on the membrane were studied by fluorescence anisotropy, DSC and EPR, in pH 7.4. The results showed that Mgf interacts with the lipid membrane, increasing its fluidity and reducing the lipid cooperation, reinforcing the bioactivity of Mgf linked to its action on membrane proteins, which is common for polyphenolic molecules.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-23052019-092113 |
| Date | 05 September 2018 |
| Creators | Bertoz, Marcia Andreia |
| Contributors | Naal, Rose Mary Zumstein Georgetto |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | Dissertação de Mestrado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Reter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais. |
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