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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.60.2020.tde-21092021-054208
Document
Author
Full name
Matheus Coutinho Gazolla
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2020
Supervisor
Committee
Lopes, Norberto Peporine (President)
Mello, João Carlos Palazzo de
Santos, Wagner Ferreira dos
Title in Portuguese
Caracterização estrutural, atividade hepatoprotetora e metabolismo in vitro de alcaloides 3-aminoespirostanos de raízes de Solanum paniculatum L. (Solanaceae)
Keywords in Portuguese
3-aminoespirostano
Atividade hepatoprotetora
Espectrometria de massas
Jurubidina
Metabolismo in vitro
Abstract in Portuguese
A espécie Solanum paniculatum L. é popularmente conhecida como jurubeba e utilizada na medicina popular brasileira para tratamento de disfunções gástricas e prevenção de doenças hepáticas. A produção de alcaloides esteroidais é marcante nas plantas do gênero Solanum e nessa espécie destacam-se os 3-aminoespirostanos. Apesar de serem atribuídas diversas atividades biológicas a essa espécie, são raros os estudos que abordam a fitoquímica e as propriedades medicinais especificamente dos 3-aminoespirostanos. O conhecimento da toxicologia dessa classe também é escasso e modelos de ensaios in vitro tem sido aplicado de forma ampla. Quando associados a técnicas de determinação estrutural como a espectrometria de massas, esses modelos fornecem informações seguras a respeito dos possíveis produtos gerados. Neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar e propor as principais vias de fragmentação em fase gasosa pro electrospray dos alcaloides esteroidais 3-aminoespirostanos, realizar ensaios de atividade hepatoprotetora in vivo e avaliar os possíveis metabólitos formados. Para observar a formação de metabólitos empregou-se reações que mimetizam o processo oxidativo do sistema citocromo P-450 utilizando catalisadores biomiméticos e pela biotransformação utilizando microssomas de rato. As raízes de jurubeba foram coletadas, secas e submetidas a maceração obtendo o extrato bruto (SP-EB). Foi realizada uma extração ácido-base, resultando na fração enriquecida de alcaloides (SP-FA). A partir dessa fração, foram identificados sete alcaloides esteroidais da classe 3-aminoespirostano, sendo quatro ainda não relatados na literatura. Com o auxílio de química computacional, foi definido todo o perfil de fragmentação em fase gasosa dessa classe. SP-EB e SP-FA foram avaliados quanto a hepatoproteção in vivo, apresentando resultados promissores. Através de técnicas cromatográficas, foi realizado o isolamento da jurubidina, que ao ser analisada nos ensaios de metabolismo in vitro evidenciou a formação de um metabólito putativo. Esse trabalho proporcionou reportarmos a presença de quatro novos derivados de 3-aminoespirostanos e contribui para entendimento das reações de fragmentação desta classe em fase gasosa. Além disso, comprova a atividade hepatoprotetora dessa espécie e lança bases para uma melhor compreensão do metabolismo dos alcaloides esteroidais.
Title in English
Structural characterization, hepatoprotective activity and in vitro metabolism of 3-aminospirostanes alkaloids from roots of Solanum paniculatum L. (Solanaceae)
Keywords in English
3-aminospirostane
Hepatoprotective activity
In vitro metabolism
Jurubidine
Mass spectrometry
Abstract in English
The species Solanum paniculatum L. is popularly known as jurubeba and used in Brazilian folk medicine to treat gastric disorders and prevent liver disease. The production of steroidal alkaloids is remarkable in plants of the genus Solanum and in this species the 3-aminospirostanes stand out. Although several biological activities are attributed to this species, studies that address phytochemistry and medicinal properties specifically of 3-aminospirostanes are rare. Knowledge of the toxicology of this class is also scarce and in vitro test models have been widely applied and when associated with structural determination techniques such as mass spectrometry, they provide reliable information about the possible products generated. In this context, this work aimed to characterize and propose the main gas electrospray fragmentation pathways of steroidal alkaloids 3-aminospirostanes, perform tests of hepatoprotective activity in vivo and evaluate the possible metabolites formed through the reactions that mimic the oxidation by the system cytochrome P-450, using biomimetic catalysts and by biotransformation using rat microsomes. The jurubeba roots were collected, dried and submitted to maceration, obtaining the crude extract (SP-EB). An acid-base extraction was performed, resulting in the enriched fraction of alkaloids (SP-FA). From this fraction, seven steroidal alkaloids of the class 3-aminospirostane were identified, four of them unpublished. With the aid of computational chemistry, the entire gas-phase fragmentation profile of this class was defined. SP-EB and SP-FA were evaluated for hepatoprotection in vivo, showing promising results. Through chromatographic techniques, the isolation of jurubidine was performed, which when analyzed in in vitro metabolism assays showed the formation of a putative metabolite in the presence of iodozilbenzene. This work provided the discovery of four new substances and contributes to mass spectrometry studies for the class of 3-aminospirostanes. In addition, it proves the hepatoprotective activity of this species and lays the foundations for a better understanding of the metabolism of steroidal alkaloids.
 
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Release Date
2022-06-22
Publishing Date
2021-09-24
 
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