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Tesis Doctoral
DOI
10.11606/T.60.2009.tde-28052009-153502
Documento
Autor
Nombre completo
Fabiana Cristina Bonilha Valeri
Dirección Electrónica
Instituto/Escuela/Facultad
Área de Conocimiento
Fecha de Defensa
Publicación
Ribeirão Preto, 2009
Director
Tribunal
Naal, Rose Mary Zumsteim Georgetto (Presidente)
Furtado, Niege Araçari Jacometti Cardoso
Debonsi, Hosana Maria
Santin, Silvana Maria de Oliveira
Tiera, Márcio José
Título en portugués
Utilização de sensores biológicos baseados em células de resposta imune no estudo da atividade antialérgica de substâncias naturais.
Palabras clave en portugués
atividade antialérgica
beta-hexosaminidase
Biossensor
ciclodextrinas
compostos de inclusão
mastócitos
substâncias naturais.
Resumen en portugués
Neste trabalho foram investigadas a atividade antialérgica de extratos, ou substâncias isoladas, obtidos de fontes naturais. Para isso foi utilizado o sistema biossensor baseado em mastócitos os quais liberam a enzima beta-hexosaminidase usada como marcador da degranulação. Para algumas substâncias naturais da classe dos flavonóides (quercetina-Qc e rutina-Rt) e ácidos polifenólicos (ácido dimetoxicinâmico-Dm e ácido cafeico-Cf), os ensaios biológicos foram conduzidos na presença de beta-ciclodextrina (beta-CD) a fim de estudar a eficiência do ensaio biológico e o efeito de complexação na atividade antialérgica. Inicialmente, foram investigadas, as propriedades espectroscópicas destes flavonóides e ácidos polifenólicos, na ausência, e presença de beta-CD. As mudanças nos espectros de absorção e fluorescência, em presença de beta-CD, mostraram que ocorre a associação dos fármacos com a beta-CD. Assim, as constantes de incorporação (Kc) foram determinadas pelo método de Higuchi e Connors e os resultados mostraram maior incorporação da Qc (Kc = 172 /M) na cavidade da beta-CD quando comparada a Rt (Kc = 139 /M). No caso dos polifenóis, Dm mostrou incorporação maior em relação ao Cf, com valores de Kc iguais a 718 e 278 /M, respectivamente. Os valores de Kc foram considerados apropriados para a aplicação de compostos de inclusão como agentes terapêuticos. Assim, os complexos de inclusão sólidos, foram preparados por uma adaptação do método da co-evaporação e caracterizados por Análise Termogravimétrica (TGA), Análise Térmica Diferencial (DTA), Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC), espectroscopia na região do Infravermelho (FTIR) e Ressonância Magnética Nuclear de Prótons (1H-RMN). O parâmetro físico-químico para interação hidrofóbica (log P) foi determinado para os flavonóides e acidos polifenólicos e os resultados indicaram que a hidrofobicidade seguiu a seguinte ordem: Dm > Cf > Qc > Rt. Os complexos de inclusão foram mais eficazes para inibir a liberação da beta-hexosaminidase do que os fármacos na forma livre. A atividade anti-alérgica da Qc livre (IC50= 5,1 µM) mostrou um aumento de oito vêzes quando complexada com a beta-CD (IC50= 0,62 µM). Um aumento da atividade foi observado, também, para os complexos Rt/CD, Cf/CD e Dm/CD. Este efeito foi mais forte para os compostos com maior hidrofobicidade. A atividade antialérgica das substâncais naturais livres provenientes de várias classes de plantas tais como flavonóides, ácidos polifenólicos, terpenos, alcalóides e iridóides foi, também, investigada. Os flavonóides tais como quercetina (IC50= 5,1 µM), 7-metil quercetina (IC50= 6,2 µM), caempferol-3-glicosideo (IC50= 6,7 µM) and 4-O-(6-trans-p-coumaroil)--D-glicopyranosil okanina (IC50= 5,8 µM) mostraram a maior atividade antialérgica comparados ao fumarato de cetotifeno (IC50= 15,1 µM). Os extratos provenientes de diversas espécies de plantas tais como Bidens sulphurea, Bidens gardneri, Bidens graveolens, Mikania parodii Cabrera e Mikania pilosa Baker foram, também, investigados. Os resultados mostraram maior atividade para o extrato de Bidens obtido de acetato de etila. Este extrato é rico em derivados metilados de quercetina os quais exibiram forte atividade antialérgica quando utilizados no ensaio biológico como substância isolada.
Título en inglés
Biological sensors based on immune response cells applied to the study of anti-allergic activity of natural compounds.
Palabras clave en inglés
anti-allergic activity
beta-hexosaminidase
Biosensor
cyclodextrin
inclusion compounds
mast cells
natural compounds.
Resumen en inglés
Anti-allergic activity of extracts and isolated compounds obtained from natural sources was investigated using the mast-cell based biosensor system. Mast cells release beta-hexosaminidase enzyme which is used as a marker of degranulation. Flavonoids (quercetin-Qc and rutin-Rt) and polyphenolic acids (caffeic acid-Cf and dimethoxy cinnamic acid-Dm) were used as inclusion compounds with beta-cyclodextrin (beta-CD) in order to compare the efficiency of the biological assay and the anti-allergic activity of the drugs free or associated with beta-CD. Spectroscopic properties of the flavonoids and polyphenolic acids were monitored in the absence or presence of beta-CD. The absorbance and fluorescence spectra showed drug association with beta-CD; subsequently the stability constants (kc) of the drugs were obtained in accordance with the method of the Higuchi-Connors. The results showed higher association of Qc with beta-CD (Kc= 172 /M) compared to Rt (Kc= 139 /M). For the polyphenolic acids, Dm exhibited the higher association with beta-CD compared to Cf (718 and 278 /M respectively). The Kc values felt within the range considered adequate for the formation of inclusion complex, and they can be used to improve the bioavailability of the flavonoids and polyphenolic acids. The solid inclusion compounds were obtained by an adaptation of the co-evaporation method and characterized by Thermo Gravimetric Analysis (TG), Differential Thermal Analysis (DTA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Proton Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (1H NMR). Physico-chemical parameter for hydrophobic interaction (log P) was determined for the flavonoids and polyphenolic acids and the results indicated that the hydrophobicity followed the order: Dm > Cf > Qc > Rt. The inclusion complexes were more effective at inhibiting beta-hexosaminidase release than plain drugs. The anti-allergic activity of plain Qc (IC50= 5.05 M) showed eightfold improvement when included inside the beta-CD cavity (IC50= 0.62 M). Higher biological activity on the part of the complex was also observed for the complexes Rt/CD, Cf/CD and Dm/CD. This effect was stronger for the compounds with higher hydrophobicity. The anti-allergic activity of plain natural compounds from several classes of plants such as flavonoids, polyphenolic acids, terpenes, alkaloids and iridoids was investigated. Flavonoids such as quercetin (IC50= 5.1 µM), 7-methyl quercetin (IC50= 6.2 µM), kaempferol-3-glycoside (IC50= 6.7 µM) and 4-O-(6-trans-p-coumaroil)--D-glucopyranosyl okanin (IC50= 5.8 µM) showed the stronger anti-allergic activity compared with ketotifen fumarate, a reference drug (IC50= 15.1 µM). Extracts proceeding from different species of plants such as Bidens sulphurea, Bidens gardneri, Bidens graveolens, Mikania parodii Cabrera and Mikania pilosa Baker were also investigated. The results showed stronger anti-allergic activity for ethyl acetate extracts obtained from Bidens specie. This extracts are rich in methylated quercetin derivatives which showed strong anti-allergic activity when assayed as isolated substances
 
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Fecha de Publicación
2009-10-01
 
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