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Disertación de Maestría
DOI
https://doi.org/10.11606/D.41.2021.tde-04052022-182125
Documento
Autor
Nombre completo
Elielson Rodrigo Silveira
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
São Paulo, 2021
Director
Tribunal
Santos, Deborah Yara Alves Cursino dos (Presidente)
Jesus, Paulo Roberto Ribeiro de
Scortecci, Katia Castanho
Título en portugués
Caracterização química de Conchocarpus macrocarpus (Engl.) Kallunki & Pirani biomonitorada com atividades biológicas
Palabras clave en portugués
antimicrobiano
antioxidante
composição química
Sapindales
Resumen en portugués
Conchocarpus é o maior gênero na subtribo Galipeinae, tribo Galipeeae (Rutaceae), com 47 espécies distribuídas predominantemente em regiões neotropicais, sendo a maioria endêmica do Brasil. Apesar de diverso, pouco de conhece a respeito de sua constituição química, assim como seu potencial biológico. Dentre as 47 espécies, apenas sete já foram investigadas em estudos fitoquímicos, tendo sido relatados alcaloides do tipo furoquinolínicos e quinolícos, flavonoides, cumarinas, entre outros metabólitos. Diversas atividades biológicas também já foram associadas a essas espécies, entre elas, antioxidante, anticolinesterásica e antiproliferativa. Dessa forma, reconhecendo-se a importância econômica de Rutaceae, assim como os dados já relatados para Conchocarpus, o principal intuito deste trabalho foi analisar a composição química e o potencial biológico dos extratos etanólicos foliar e caulinar de Conchocarpus macrocarpus, espécie endêmica do Brasil. Nas fases de partição foliares e caulinares mais apolares (hexano e diclorometano), analisadas em cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas (CG-EM), foi reportado a presença de N-metil-prolina, docosano, estigmasterol, sitostenona em todas amostras analisadas, além de um alcaloide acridínico não identificado. Além disso, coniferol e os alcaloides furanoquinolínicos esquimiamina e dutadrupina também foram encontrados nessas fases de partição apolares. O fitoesteroide sitostenona foi encontrado em todas amostras, enquanto -sitosterol está presente apenas na fase de partição hexânica do caule. Posteriormente, as fases de partição em diclorometano, hexano e butanol obtidas do extrato foliar foram analisas em CLAE-DAD acoplado a espectômetro de massas de alta resolução. Os espectros de massas obtidos foram utilizados para criação de redes moleculares pelo GNPS (The Global Natural Product Social Molecular Networking). Com isso, na fase butanólica foi possível a sugestão de identificação das flavonas isovitexina-2-O-ramnosídeo, isovitexina 2-O-arabinosídeo, vitexina e saporanina e das amidas feruloil putrescina, feruloil agmatina e p-coumaroil agmatina, além de alcaloides quinolínicos nas fases de partição mais apolares, semelhantes a cloroaustralasinas. Os componentes de óleos voláteis, obtidos a partir de Conchocarpus macrocarpus coletado em Cachoeiro do Itapemirim (ES) e São Paulo (SP) também foram analisados, sendo essas amostras principalmente caracterizadas pela presença exclusiva de hidrocabonetos nas folhas frescas da amostra de São Paulo e sesquiterpenos oxigenados nas folhas secas coletadas no Espírito Santo. O extrato bruto e fases de partição foram avaliadas quanto ao potencial antioxidante in vitro, antiproliferativo e antiacetilcolinesterásico. Posteriormente, as amostras e frações mais ativas foram submetidas a bioensaios específicos: antimicrobiano e antioxidante in vivo e in vitro. As frações polares foram mais promissoras quanto a atividade antioxidante in vitro, especialmente a fração Fo-BuOH G2.1 com valores de 1238,1 ± 6,4 umol/g equivalente a Trolox e 945,3 ± 12,5 umol/g equivalente a ácido gálico, nos ensaios DPPH e Folin-Ciocalteu, respectivamente. Entretanto, nenhuma amostra apresentou resultados significativos na proteção de células RAW a ação oxidativa do peróxido de hidrgênio no ensaio in vivo. Além disso, flavonas presente na amostra Fo-BuOH G2.1 foram relacionadas a inibição de C. albicans com CIM = 1,25 mg/mL na maior carga microbiana (1,5x105 UFC/mL), enquanto alcaloides presentes na amostra Fo-DCM G5 foram associados a efetiva inibição de Staphylococcus aureus, com CIM = 0,312 mg/mL nas duas maiores cargas de microrganismos testadas (1,5x105 e 1,5x104 UFC/mL). Em relação aos óleos voláteis, uma forte atividade antimicrobiana foi encontrada contra Candida albicans (CIM = 0,312mg/mL) para a carga de microrganismos de 1,5x104 UFC/mL e uma atividade fraca contra Staphylococcus aureus (CIM = 2,5 mg/mL) para a carga de 1,5x103 UFC/mL. Os ensaios de inibição de acetilcolinesterase e antiproliferativo não apresentaram resultados promissores associados aos compostos majoritários. Por fim, esperamos que este estudo estimule mais trabalhos investigativos quanto a diversidade química de espécies de Conchocarpus e suas atividades biológicas.
Título en inglés
Chemical characterization of Conchocarpus macrocarpus (Engl.) Kallunki & Pirani guided by biological activities
Palabras clave en inglés
antimicrobial
antioxidant
chemical composition
Sapindales
Resumen en inglés
Conchocarpus is the largest genus in the Galipeinae subtribe, tribe Galipeeae (Rutaceae), with 47 species distributed predominantly in neotropical regions, being most species endemic to Brazil. Despite the great diversity, little is known about its chemical composition, as well as its biological potential. Among the 47 species, only seven have been investigated in phytochemical studies, being reported mainly furoquinolinic and quinolic alkaloids, flavonoids, coumarins, among other metabolites. Several biological activities have also been associated with these species, including antioxidant, anticholinesterase and antiproliferative. Thus, recognizing the economic importance of Rutaceae, as well as the data already reported for Conchocarpus, the main purpose of this work was to analyze the chemical composition and biological activities of the leaf and stem ethanol extracts of Conchocarpus macrocarpus, an endemic species in Brazil. In the more apolar leaf and steam partition phases (hexane and dichloromethane), analyzed by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS), the presence of N-methyl-proline, docosan, stigmasterol, sitostenone was reported in all samples analyzed, in addition to an unidentified acridine alkaloid. Furthermore, coniferol and the furanoquinoline alkaloids skimiamine and dutadrupin were also found in these nonpolar partition phases. The phytosteroid sitostenone was found in all samples, while -sitosterol is only present in the hexane steam partition phase. Subsequently, the partition phases in dichloromethane, hexane and butanol obtained from the leaf extract were analyzed using HPLC-DAD coupled to a high resolution mass spectrometer. The mass spectra obtained were used to create a molecular networks using GNPS (The Global Natural Product Social Molecular Networking). Thus, in the butanolic phase, it was possible to suggest the identification of the flavones isovitexin-2-O-rhamnoside, isovitexin 2-O-arabinoside, vitexin and saporanin and the amides feruloyl putrescine, feruloyl agmatine and p-coumaroyl agmatine, in addition to quinoline alkaloids in the more apolar partition phases, similar to chloroaustralasines. The volatile oil components obtained from Conchocarpus macrocarpus collected in Cachoeiro do Itapemirim (ES) and São Paulo (SP) were also analyzed, and these samples were mainly characterized by the exclusive presence of hydrocarbons in the fresh leaves of the São Paulo sample and oxygenated sesquiterpenes in dry leaves collected in Espírito Santo. The crude extract and partition phases were evaluated for in vitro antioxidant, antiproliferative and antiacetylcholinesterase potential. Subsequently, the most active samples and fractions were submitted to specific bioassays: antimicrobial and antioxidant in vivo and in vitro. The polar fractions were more promising for in vitro antioxidant activity, especially the Fo-BuOH G2.1 fraction with values of 1238.1 ± 6.4 umol/g equivalent to Trolox and 945.3 ± 12.5 umol/g equivalent to Gallic acid, in the DPPH and Folin-Ciocalteu assays, respectively. However, any of the analysed samples showed significant results in protecting RAW cells from the oxidative action of hydrogen peroxide in the in vivo assay. Furthermore, flavones present in the Fo-BuOH G2.1 sample were related to inhibition of C. albicans with MIC = 1.25 mg/mL at the highest microbial load (1.5x105 CFU/mL), while alkaloids present in the Fo-DCM G5 were associated with effective inhibition of Staphylococcus aureus, with MIC = 0.312 mg/mL in the two highest loads of microorganisms measured (1.5x105 and 1.5x104 CFU/mL). Regarding essential oils, a strong antimicrobial activity was found against Candida albicans (MIC = 0.312mg/mL) for the microorganism load of 1.5x104 CFU/mL and a weak activity against Staphylococcus aureus (MIC = 2.5 mg/mL) for a load of 1.5x103 CFU/mL. Acetylcholinesterase and antiproliferative inhibition assays do not show promising results associated with the major compounds. Finally, we hope that this study will stimulate more investigative work concerning the chemical diversity of Conchocarpus species and their biological activities.
 
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Fecha de Publicación
2022-05-18
 
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