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Previous issue date: 2009-11-20 / Zerumbone is the main sesquiterpene extracyed from the essential oils of the rhizomes of Zingiber
zerumbet (L) Smith, which is being studied for decades on account of its antiinflammatory,
antisparmodic and cytotoxic analgesic activity against liver, colon and skin cancer tumor cells. The
plant is rich in terpenes and glycosylated flavonoides that present pharmacological activities,
highlighting its potent activity against cancer neoplastic and Herpes and HIV EBV vírus antiviral cells.
The present thesis relates to the improvement of the obtaining process and the preclinical study of the
zerumbone compound (ZER). Thin layer chromatography (TLC) on silica gel using iodine, serum
sulfate and UV 254nm and 365nm as developers.Essencial oils extracted by hydrodistillation,
steam drag, dicloromethane (DCM) and metanol (MeOH) extracts were assessed and the DCM
extract showed to bear the highest, but less pure yield. The obtained extracts were characterized with
respect to the sesquiterpene compound yield and content by UV-Visible Absorption
Spectrophotometry, High Performance Liquid Chromatography (HPLC), gas chromatography and
identified by 1 H and 13 C NMR.. The extracts’ phytochemical tests were performed by Mattos (1997)
methodology. Mice and rats were used for the preclinical study. For the use of pharmacological
animals in vivo and in vitro, the present project was submitted to the Animal Use Ethics Committee-
CEUA/INPA. The acute toxicity tests being evaluated during 14 and 30 days and cytotoxicity testing
were performed using the Artemia salina test according to Meyer (1982). The acetic acid-induced
abdominal contortion test, hot plate and hyperalgesic test were utilized for the study of antinociceptive
activity through the chrotonic and capsaicin oil models.The anti-inflammatory and antinociceptive
activity were evaluated by the methods of ear and paw edema induced by capsaicin, croton oil, acetic
acid, hot plate test.The results obtained with the essential oils extracted by steam distillation provided
the lowest, yet very pure, yield percentage (99.95%) purer than that of the previous method (97%),
postulated in the patent number PI0505343 -9/28/11/2007.DCM, MEOH and ZER extracts
phytochemical screening findings revealed the presence of the following compounds: terpenoids,
xanthones, flavonoids, phenols, tannins and alkaloids. EM and DCM TLC indicated a stain revealed in
iodine and ceric sulfate with the retention factor of approximately 0.7 cm similar to that of Zerumbona
(0.8) and MEOH showing stains in iodine and UV 254 nm. In specific pharmacological and preclinical
acute and subchronic toxicity tests in mice and rats, one may state extracts and ZER at doses greater
than 5 g / kg did not cause mortality of the animals and did not present toxic effects p.o. Tests of the
assessment of the analgesic activity of zerumbone (ZER) in the doses from 250 to 1000mg/kg,
showed a potent analgesic effect on pain thermal and chemical models in mice (Mus músculo). ZER
administered orally and intraperitoneally produced significant and dose-dependent analgesic activity
against the pain, acetic acid, formalin, and capsaicin models. In addition, ZER significantly increased
the dormancy of the animals in the hotplate test pain model (49-540C).The results of the effects of the
anti-inflammatory activity of zerumbone in a model of the edematogenic inflammatory process
(carrageenan, chrotonic oil and arachidonic acid) produced significant dose-dependent
antiinflammatory effects in inhibiting the carrageenan inflammatory response in the rat’s paw edema.
The effects of the zerumbone substance on barbiturate sleep, using sodium pentobarbital (Nembutal),
showed that ZER altered the induction time (I.T) of barbiturate sleep at recovery time (RT) in + 600
minutes. In the in vitro cytotoxicity assays Zerumbone produced the mortality for Artemia saline of - 45
μg / mL, showing a positive correlation between antitumor, anti - inflammatory activities. Findings
show ZER to present potent analgesic, antiinflammatory effects, but no toxicit in the laboratory
animals orally, to introduce a differentiated biotechnological product into the market and, to make a
vakuable contribution to the scientific studies on this rich medicinal plant. / A substância zerumbona é o principal sequiterpeno obtido dos óleos essenciais dos rizomas de Zingiber
zerumbet (L) Smith, vem sendo estudado há décadas, por apresentar potente atividade citotóxica contra
células tumorais de câncer de fígado, cólon e pele. A planta é rica em terpenos e flavonóides glicosilados
que apresentam atividades farmacológicas, destacando-se a potente atividade contra células neoplásicas
de câncer e antiviróticas para os vírus EBV do Herpes e HIV. A presente tese diz respeito ao
aperfeiçoamento do processo de obtenção e o estudo pré-clínico e toxicologicos do composto zerumbona
(ZER).O screening fitoquímico dos extratos foi através da metodologia de Mattos (1997). A Cromatografia
de camada delgada (CCD) em sílica gel utilizando como reveladores o iodo, sulfato sérico e UV 254nm e
365nm. As frações e extratos obtidos foram caracterizados com relação ao rendimento e o teor do
composto sesquiterpeno por espectrofotometria de absorbância UV-visível, Cromatografia Liquida de Alta
Eficiência (CLAE), por cromatografia gasosa e identificada por RMN de 1H e de 13C.Para o estudo préclínico
dos extratos e ZER, foram utilizados camundongos e ratos, aprovado pelo Conselho de Ética em
Experimentação Animal - CEUA/INPA. Os testes de toxicidade aguda e subaguda dos extratos e ZER
foram avaliados durante 14 e 30 dias. Para o estudo da atividade antinociceptiva de extratos e ZER foram
utilizados os métodos químicos e mecânicos, através dos testes de contorção abdominal. A atividade antiinflamatória
da atividade antinociceptiva foram avaliadas pelos métodos de edema de orelha e pata de
induzida por capsaícina, óleo de cróton, ácido acético, teste de placa quente. Para o teste de citotoxicidade
de ZER foram realizados utilizando-se os testes com Artemia salina segundo Meyer (1982).Os resultados
obtidos com os óleos essenciais obtidos por destilação por arraste a vaporfoi o que forneceu menor
percentual de rendimento, mas com elevado grau de pureza (99,95%), superior ao método anterior (97%),
postulado na patente de número PI0505343-9/28/11/2007.O screening fitoquímico dos extratos DCM,
MEOH e ZER erevelou a presença dos seguintes compostos: terpenóides, xantonas, flavonóides, fenóis,
taninos e alcalóides. Na CCD do EM e DCM indicou uma mancha revelada no iodo e sulfato cérico com o
fator de retenção de aproximadamente 0,7cm semelhante ao da Zerumbona (0,8) e MEOH apresentaram
manchas reveladas em iodo e UV 254nm.Nos testes farmacológicosespecíficos e toxicidade pré-clinica
detoxidade aguda e subcrônica em camundongos e ratos, pode-se afirmar que os extratos e a ZER nas
doses superiores a 5g/kg nãoprovocaram mortalidade dos animais e não apresesentaram efeitos tóxicos
p.o. Nos ensaios de avaliação da atividade analgésica da zerumbona (ZER) verificou-se potente efeito
analgésico em modelos químicos e térmicos de dor em camundongos (Mus músculo).AZER, administrada
por via oral e intraperitonial, produziu atividade analgésica significativa e dependente da dose contra os
modelos da dor, como nos testes do ácido acético, formalina e capsaicina. Além disso, a ZER aumentou
significamente à latência dos animais no modelo de dor no teste da placa-quente (49-540C) e por estímulo
mecânico da dor aplicado (analgesímetro). Os resultados dos efeitos da atividade anti-inflamatória da
substância zerumbona em modelo do processo inflamatório edematogênico (carragenina, óleo cróton e
acido araquidônico), produziu efeitos anti-inflamatórios significativos e dependentes da dose na inibição da
resposta inflamatória da carragenina no edema de pata de rato. Nos modelos da atividade
antiedematogênica de ZER na inibição da resposta inflamatória, na aplicação tópica de óleo de cróton e
ácido aracdônico em edema de orelha de rato, mostraram efeitos expressivos, mas que precisam ser
avaliadas com doses superiores à testada. Os efeitos da substância zerumbona sobre o sono barbitúrico,
utilizando o pentobarbital sódico (nembutal), mostraram que a ZER alterou o tempo de indução (T.I) do
sono barbitúrico no tempo de recuperação (T.R) em + 600 minutos. Na avaliação e caracterização da
toxicidade aguda e subcrônica da zerumbona, revelou que a substância não possui efeitos tóxicos por via
oral em doses de até 5g/kg de peso durante 30 dias.Nas medidas bioquímicas e de células hematócritas
do sangue de rato, os efeitos tóxicos de doses-repetidas (subcrônicas) de ZER a 1000 mg/kg durante 30
dias em ratos, os valores máximos não foram alterados. Nos ensaios in vitro de citotoxicidade a zerumbona
produziu a mortalidade para a Artemia salina de CL50 - 45 μg/mL, mostrando uma correlação positiva entre
atividades antitumoral, anti-inflamatória.Os resultados mostraram que a ZER,apresentou potente efeito
antinociceptível, anti-inflamatório, e não apresentou toxicidade em animais de laboratório por via oral
eintroduzindo um produto biotecnológico diferenciado no mercado e contribuindo para os estudos
científicos desta valiosa planta medicinal.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:http://localhost:tede/6485 |
| Date | 20 November 2009 |
| Creators | Pinheiro, Carlos Cleomir de Souza, 92-99162-1317 |
| Contributors | ppgbiotec@ufam.edu.br, Nunez, Cecília Verônica |
| Publisher | Universidade Federal do Amazonas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, UFAM, Brasil, Instituto de Ciências Biológicas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM, instname:Universidade Federal do Amazonas, instacron:UFAM |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 1984485651082134923, 500 |
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