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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.75.2016.tde-24082016-095115
Document
Author
Full name
Samuel Filipe Cardoso de Paula
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2016
Supervisor
Committee
Porto, André Luiz Meleiro (President)
Araujo, Angela Regina
Vieira, Paulo Cezar
Title in Portuguese
Estudo da ocorrência de reações de bio-oxidação dos esteroides progesterona e 17α-etinilestradiol por fungos de ambiente marinho
Keywords in Portuguese
17α-etinilestradiol
bio-oxidação
biotransformação
fungos marinhos
progesterona
Abstract in Portuguese

Neste trabalho foram realizados estudos de reações de bio-oxidação dos esteroides Progesterona e 17α-Etinilestradiol por fungos de ambiente marinho. Para a Progesterona foi feita uma triagem de reações com os caldos enzimáticos e as massas miceliais dos fungos Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Penicilium oxalicum CBMAI 1185 e Penicilium citrinum CBMAI 1186. Para as reações envolvendo os fungos A. sydowii CBMAI 935, P. oxalicum CBMAI 1185 e P. citrinum CBMAI 1186 os produtos majoritários observados foram os metabólitos Testosterona e Testololactona, produtos de oxidação da Progesterona promovida por enzimas do tipo Baeyer-Villiger monoxigenases. Para as reações envolvendo o fungo A. sydowii CBMAI 934 foram observados produtos de hidroxilação da Progesterona em carbonos do núcleo esteroidal não ativados eletronicamente, sendo produtos de oxidação da Progesterona promovida por enzimas do citocromo P-450. Da triagem foram selecionados os fungos A. sydowii CBMAI 934 e A. sydowii CBMAI 935 para executar reações de bio-oxidação em quintuplicatas (32ºC, 130 rpm, pH 7,4) utilizando o caldo enzimático e a massa micelial para isolamento e caracterizações espectroscópicas (RMN, EMAR e IV) e polarimétricas dos produtos majoritários. Após 14 dias de reação com o caldo enzimático do fungo A. sydowii CBMAI 934 foi isolado a 7,15-di-Hidroxiprogesterona com 13 % de rendimento em massa. Contudo não foi possível determinar com exatidão a configuração relativa dos grupos hidroxilas. Já para a reação com a massa micelial do fungo A. sydowii CBMAI 934 após 14 dias de reação foi isolado o produto 15β-Hidroxiprogesterona com 58% de rendimento em massa. Após 7 dias de reação com o caldo enzimático do fungo A. sydowii CBMAI 935 foram isolados os produtos Testosterona e Testololactona com rendimentos em massa de 24% e 36%, respectivamente. A Testololactona também foi isolada da reação com a massa micelial do fungo A. sydowii CBMAI 935 após 7 dias com rendimento em massa de 87%. Para o 17 α-Etinilestradiol foi feita uma triagem com os mesmos fungos utilizados na triagem das reações com a Progesterona, exceto com o fungo A. sydowii CBMAI 934. Após 7 dias de reação e nas mesmas condições das reações com a Progesterona, não foram observados produtos de biotransformação do 17 α-Etinilestradiol. Este estudo envolvendo a bio-oxidação da Progesterona mostra o potencial de biotransformação de fármacos esteroidais no meio ambiente.

Title in English
Study of occurency of bio-oxidations reactions of steroids progesterone and 17α-ethynylestradiol by marine-derived fungi
Keywords in English
17α-ethynylestradiol
bio-oxidaiton
biotransformation
marine-derived fungi
progesterone
Abstract in English

In this work was performed bio-oxidation studies of steroids progesterone and 17α-ethynylestradiol by marine-derived fungi. For progesterone was performed a reactions screening with culture broth and micelia from Aspergillus sydowii CBMAI 934, Aspergillus sydowii CBMAI 935, Penicilium oxalicum CBMAI 1185 e Penicilium citrinum CBMAI 1186. For reactions using A. sydowii CBMAI 935, P. oxalicum CBMAI 1185 e P. citrinum CBMAI 1186 the majoritarian products obtained were testosterone and testololactone, products from progesterone oxidation by Baeyer-Villiger mono-oxygenases enzymes. For reactions using A. sydowii CBMAI 934 was observed hydroxylation products from progesterone in carbons of progesterone by eletronic factors. The enzymes than promoted the hydroxylation of the progesterone were of citochrome P-450 group. From screening was selected A. sydowii CBMAI 934 and A. sydowii CBMAI 935 for quintuplicate bio-oxydations (32ºC, 130 rpm, pH 7,4) using the culture broth and micelia for isolation and spectroscopicals caracterizations (NMR, HRMS and IR) and polarimetrics of majoritary products. After 14 days, the reaction with culture broth from A. sydowii CBMAI 934 was isolated 7,15-dihydroxyprogesterone with 13% yield. But, the configurations of hydroxy groups were not possible to determine. Already for reaction with micelia from A. sydowii CBMAI 934 was isolated 15β-hydroxyprogesterone with 58% yield. After 7 days the reaction with culture broth from A. sydowii CBMAI 935 was isolated the testosterone and testololactone with 24% and 36% yields, respectively. The Testololactone also was isolated from reaction with micelia from A. sydowii CBMAI 935 after 7 days with 87% yield. For 17α-ethynylestradiol was performed a screening with same fungi used in reaction screening with Progesterone, except the A. sydowii CBMAI 934. After 7 days in same condictions of reactions with Progesterone, It was not observed products from 17α-ethynylestradiol. This study involving the bio-oxidation from Progesterone showed the potential of biontrasnformations steroidal drugs in environment.

 
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Publishing Date
2016-08-30
 
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