Validação de metodologia analítica por CLAE-DAD para determinação de compostos fenólicos e atividade biológica em coprodutos agroindustriais

The southern region of Brazil, especially the states of Parana and Santa Catarina stand out for growing grapes and apples for fresh consumption and in order to add value to these products, process the material for the production of wine, juices and jellies . As a result large quantities of by-products, such as peels, seeds and pulp are produced becoming environmental problems. Studies reuse of these by-products have attracted interest because they have shown a high biological potential, due to the presence of high levels of phenolic compounds, which are associated with a lower incidence of disease caused by oxidative stress, due to its antioxidant, antiinflammatory and antibacterial properties. Currently, few studies are presented on the phenolic composition and biological potential of waste grape variety Bordô (Vitis labrusca) and apple (Malus domestica) Gala variety, cultivated in southern Brazil. Within this context, the objectives of this study were: compare the efficiency of solidliquid and liquid-liquid extraction, perform the optimization and validation of analytical methodology by HPLC-DAD for the separation, identification and quantification of multiclass phenolic compounds, evaluate the activity antioxidant by sequestering methods of free radical 2,2-diphenyl-1 picrilhidrazina (DPPH) and 2,2-azino-bis (3- ethyl-benzthiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) solution, reduction of Fe3+ in Fe2+ method (FRAP), ORAC, RP-HPLC-ABTS online, Rancimat and determination of total phenolics three agro-industrial byproducts, pomace and stems grape Bordô produced in Paraná Southwest region and Gala apple pomace coming from the Santa Catarina West. Optimization and validation of chromatographic method showed satisfactory quality parameters for the compounds of interest and the solidliquid extraction was more efficient in extracting phenolic evaluated. The three byproducts evaluated showed significant levels of phenolic compounds when analyzed by HPLC, especially flavonoids, catechin and epicatechin besides that showed significant antioxidant capacity. The grape stems extract had the highest sequestration capacity of DPPH and ABTS radical and reduced iron, and high content of phenolic compounds. The apple pomace extract showed the best response to the Rancimat method, which indicates a high potential to protect the oil from lipid oxidation, was no significant difference when compared to synthetic antioxidant TBHQ. The results of this study showed that the agro-industrial coproducts analyzed are rich in phenolic compounds of high antioxidant capacity and therefore must be better explored by the food and pharmaceutical industries.

Estudo da atividade biológica de líquidos iónicos baseados em bis-piridínios em bactérias Gram-positivas e Gram-negativas

As resistências aos antibióticos estão a tornar-se um problema de saúde pública, estando a preocupar as várias entidades mundiais. Assim sendo, a descoberta de novas alternativas para combater infeções microbianas é crítica. Os líquidos iónicos (LIs) surgem, neste contexto, como um recurso a ser utilizado na indústria farmacêutica, nomeadamente na síntese de novos antibióticos. LIs demonstram a capacidade de melhorar as características dos ingredientes farmacêuticos ativos (API). No entanto, esta não é apenas a relevância destes compostos: propriedades antimicrobianas também têm sido descritas. LIs combinados com APIs ou LI como um API estão a dar uma nova perspetiva aos antibióticos. Os bis-piridínios estão, agora, a ser alvo de estudos também nesta área. Propriedades antimicrobianas de bis-piridinio têm sido descritas. O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade de sais bis-piridínios como antimicrobianos. Os LIs derivados de bis-piridínio foram sintetizados e purificados pelo grupo Luís C. Branco da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa, e usado após a confirmação das estruturas e pureza por ressonância magnética nuclear e espectrometria de massa. As bactérias utilizadas pertencem à coleção de Química e Biomoléculas da ESTSP. Para avaliar a atividade biológica dos compostos foram determinados os valores de concentração mínima inibitória (MIC), pelo método de microdiluição, de acordo com a metodologia do Clinical Laboratory Standards Institute (CLSI). A determinação das taxas de crescimento também foi feita pelo método de microdiluição. Foram estudados 12 LIs contra 9 estirpes bacterianas, muitas das quais resistentes aos antibióticos. Apenas três dos compostos não mostraram nenhuma atividade antimicrobiana para as concentrações estudadas (<5 mM). Dois LIs mostraram atividade biológica contra todas as bactérias estudadas, incluindo o S.aureaus MRSA ATCC 43300. Seis dos sete restantes compostos demonstraram atividade biológica contra a maioria das bactérias estudadas. Só um composto mostrou atividade contra uma única bactéria. Os LIs bis-piridínios têm atividade biológica contra bactérias Gram-positivas e Gram- negativas, incluindo bactérias resistentes. Assim, estes compostos devem ser tidos em conta na busca de novas moléculas antibacterianas (síntese de novos antibióticos ou desinfetantes).

Atividade biológica do óleo essencial de Piper hispidum e Piper hispidinervum.

Piper hispidum e Piper hispidinervum são duas espécies arbustivas pertencentes à família Piperaceae. Essas são plantas aromáticas, e há, na literatura, relatos da atividade antimicrobiana dos seus óleos essenciais (OEs). Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi determinar a composição química dos OEs de ambas as espécies, bem como avaliar suas atividades biológicas.

Síntese de biguanidas e avaliação da sua atividade biológica em linhas de células tumorais

As biguanidas são um grupo de compostos com diversas atividades biológicas. Recentemente, esta família de compostos tem sido estudada não só pela sua atividade hipoglicemiante, mas também pela sua atividade anti-proliferativa. Um dos objetivos deste estudo foi a síntese de biguanidas, com cadeias laterais com diferentes estruturas e grupos funcionais. O trabalho desenvolvido permitiu a síntese de diversas biguanidas, tendo sido isolados quatro compostos. Outro dos objetivos deste estudo foi avaliar a atividade anti-proliferativa de biguanidas, na linha celular MDST8. Para esse efeito, foi desenvolvido inicialmente um método de quantificação celular com base na atividade ATPásica, testado nas linhas celulares MDST8, MCF7 e BRIN-BD11, tendo sido utilizado como referência a quantificação pelo método das desidrogenases. Os compostos estudados com melhor atividade anti-proliferativa apresentaram IC50 da ordem de 2,5 – 2,9 x10-3 M. Estes valores foram observados em biguanidas cujos grupos substituintes possuíam cadeias hidrocarbonadas cíclicas, alifáticas ou aromáticas p-substituídas, na sua estrutura; Abstract: Synthesis of biguanides and evaluation of their biologic activity in tumor cell lines Biguanides are a group of compounds which have diverse biological activities. Recently, this family of compounds has been studied not only for its hypoglycemic activity, but also for its anti-proliferative activity. One purpose of this study was the synthesis of biguanides, with side chains with different structures and functional groups. The work led to the synthesis of several biguanides, with the isolation of four compounds. Another objective of this study was the evaluation of the anti-proliferative activity of biguanides, in the cell line MDST8. To this aim, it was initially developed a cell quantification method based on the ATPase activity, tested in MDST8, MCF7 and BRIN-BD11 cell lines, with the dehydrogenases method used as reference. The studied compounds with better anti-proliferative activity had IC50 in the range from 2.5 to 2.9 x10-3 M for biguanides whose substituent groups had cyclic hydrocarbon, aliphatic or p-substituted aromatic chains in their structure.

Avaliação da atividade biológica de benzoxazinóides isolados de cana-de-açúcar.

2016

Estudo fitoquímico biomonitorado pelos ensaios de toxicidade frente à Artemia salina e de atividade antiplasmódica do caule de aninga (Montrichardia linifera)

Montrichardia linifera é uma planta aquática de amplo uso na medicina tradicional amazônica. Entretanto, muito pouco se conhece sobre a sua composição química, e sua atividade biológica ainda não foi comprovada. Na busca de substância(s) biologicamente ativa(s), este trabalho realizou um estudo fitoquímico biomonitorado no qual foram testados os extratos hexânico e etanólico obtidos do caule desta espécie, dos quais apenas o extrato etanólico foi selecionado para o fracionamento cromatográfico por ter apresentado toxicidade contra a Artemia salina e atividade contra o Plasmodium falciparum, parasita causador da malária. As atividades biológicas concentraram-se na fração diclorometânica que apresentou alta toxicidade contra A. salina (DL50<31μg mL-1) e alta atividade antiplasmódica (IC50<10 μg mL-1), mostrando promissora atividade antimalárica. Desta fração, o composto aromático p-hidroxibenzaldeído foi isolado pela primeira vez nesta planta.

Síntese e atividade de novos compostos com potencial atividade no cancro do cólon

Dissertação de Mestrado em Química Medicinal

Redução química e biológica do cromo hexavalente aplicado ao solo

Realizou-se um experimento em laboratório, com o objetivo de avaliar não só a redução do cromo hexavalente aplicado ao solo com ênfase ao efeito da aplicação de carbono orgânico, manganês divalente, mas também a participação da microbiota do solo. Utilizaram-se, como unidades experimentais, amostras de 50 g de um Argissolo, acondicionadas em sacos de polipropileno e incubadas durante 42 dias com calcário para elevar o pH a 6,0 (2,0 t ha-1 de CaCO3 + MgCO3 na proporção de 2:1), Cr6+, esterco bovino e Mn2+ nas doses de 20, 50 e 40 mg kg-1, respectivamente. Metade das amostras foi sujeita à esterilização por autoclavagem com o objetivo de eliminar a atividade biológica. A aplicação de esterco bovino e sulfato de manganês promoveu a total redução do cromo hexavalente para cromo trivalente (Cr6+ → Cr3+) no solo, em 42 dias. Os modelos, quadrático e exponencial, foram os que melhor descreveram a cinética de redução com o tempo. A redução do Cr6+ foi estimulada pela atividade microbiana, sendo 16% maior em amostras de solo não esterilizadas, que continham esterco bovino, em comparação com as mesmas amostras esterilizadas por autoclavagem. Os resultados demonstraram que a descontaminação do solo que contém teores tóxicos de Cr6+ pode ser viabilizada tanto pela incorporação de adubo orgânico como pela manutenção de sua atividade biológica.

Relações entre atributos do solo e atividade de formigas em restingas

Em solos de restinga de constituição areno-quartzosa aumenta a influência da fração orgânica e da atividade biológica em funções-chave dos solos, como a capacidade de reciclar e armazenar nutrientes. A análise de atributos do solo e da fauna edáfica em sítios sob diferentes coberturas vegetais é importante para entender o comportamento desses ambientes. Neste estudo, avaliaram-se atributos químicos, físicos e microbiológicos do solo e suas relações com a população de formigas de sítios de restinga sob diferentes coberturas vegetais no Estado de Sergipe. Foram coletadas amostras em seis coberturas vegetais (três sítios por cobertura), sendo quatro na área Caju (mata, capim-gengibre, coqueiral e capoeira) e duas na área Pirambu (mata de topo de duna e mata de sopé de duna). As análises químicas foram feitas em amostras coletadas nas camadas de 0-5 e 5-20 cm, e a atividade microbiana, avaliada por meio da hidrólise do diacetato de fluoresceína, foi determinada em amostras coletadas a 0-10 cm. A massa de fragmentos orgânicos foi avaliada em diferentes profundidades. Na avaliação das comunidades de formigas foram consideradas aquelas com atividade na superfície do solo. Na comparação entre os sítios foi utilizada a análise de componentes principais. Os atributos de compartimentos orgânicos (C orgânico, C orgânico dissolvido e fragmentos orgânicos) foram muito sensíveis à modificação da cobertura vegetal nos sítios do Caju, isolando os sítios sob mata dos alterados e os sítios sob capim-gengibre daqueles sob capoeira e coqueiral. Atributos da solução do solo influenciáveis pelo spray marinho (condutividade elétrica e concentração de K, Na e Mg) isolaram os sítios de Pirambu dos sítios do Caju. Os grupos de formiga mostraram elevado nível de especialização. A análise de correspondência canônica apontou baixa percentagem da variância da distribuição desses grupos e isolou os sítios de mata dos outros usos, indicando que existem outros atributos a serem considerados na distribuição.

Atividade antioxidante, citotóxica e antimicrobiana de Annona vepretorum Mart. (Annonaceae)

Annona vepretorum Mart. é uma espécie endêmica do bioma Caatinga, conhecida no Nordeste do Brasil como "araticum". Neste trabalho, o conteúdo de fenóis totais foi determinado pelo método de Folin-Ciocalteu. O teor de flavonoides totais também foi medido. A atividade antioxidante dos extratos foi analisada pelos métodos do sequestro do radical DPPH e inibição da auto-oxidação do β-caroteno, e comparada com o ácido ascórbico, BHA e BHT, utilizados como compostos de referência. A análise de citotoxidade foi realizada frente a linhagens de células HCT-116, OVCAR-8 e SF-295. O efeito antibacteriano foi avaliado pelo método de microdiluição. O conteúdo de fenóis totais do extrato etanólico (Av-EtOH) foi de 76,60 ± 5,57 mg de equivalente de ácido gálico/g. O conteúdo de flavonoides foi de 194,50 ± 11,72 mg de equivalente de catequina/g para o extrato hexânico. O extrato EtOH exibiu boa atividade antioxidante (IC50 = 98,87 ± 11,24 mg/mL) no método do DPPH. Os extratos mostraram atividade citotóxica e antibacteriana contra a maior parte das células e microrganismos testados. Pesquisas adicionais serão realizadas para o isolamento e a identificação dos principais constituintes fenólicos dos extratos.

Atividade microbiana do solo em sistemas agroflorestais, monoculturas, mata natural e área desmatada

Este trabalho foi desenvolvido na Unidade Agroflorestal da Companhia Mineira de Metais (CMM), em Vazante, Estado de Minas Gerais, com o objetivo de estudar a atividade microbiana em diferentes ecossistemas, como sistemas agroflorestais (SAFs), monoculturas, área desmatada e mata natural, utilizando os métodos da respirometria no laboratório e da medida não-instantânea da taxa de evolução de CO2 no campo. A atividade biológica apresentou valores acumulados das taxas de respiração do solo, aos 20 dias, de 3,56 a 6,03 meq C-CO2/100 g de solo no laboratório e de 165,16 a 559,37 mg CO2/m-2.h no campo, na área desmatada e na mata nativa, respectivamente. Em ambos os ensaios, a atividade foi maior na mata nativa e nas pastagens, tanto em monocultivo quanto em SAFs. A atividade microbiana foi maior em SAF com arroz e eucalipto do que em arroz em monocultivo, pelo método no campo.

Investigação química e biológica em hippeastrum breviflorum herb. (amaryllidaceae)

Plantas da família Amaryllidaceae são amplamente utilizadas na medicina popular no tratamento de diversas doenças. Estudos têm mostrado que a atividade biológica destes vegetais está relacionada à presença de alcalóides tetraisoquinolínicos, embora outros compostos não alcaloídicos também tenham sido encontrados. O gênero Hippeastrum encontra-se distribuído predominantemente na América do Sul sendo que no Estado do Rio Grande do Sul foram relatadas seis espécies nativas: H. glaucescens, H. striatum, H. papilium, H. reginae e H. breviflorum. A espécie estudada neste trabalho, H. breviflorum, foi coletada na região de Aparados da Serra (RS) e separada em dois grupos de acordo com a coloração das flores (vermelhas ou brancas). O material vegetal de ambos os grupos foi separado em bulbos, folhas, raízes, frutos e flores e submetido ao método clássico para extração de alcalóides. Empregando-se cromatografia em camada delgada e cromatografia líquida de alta eficiência dos extratos obtidos verificou-se que os dois grupos vegetais são idênticos qualitativamente para um mesmo extrato testado. Foram isolados dez produtos de H. breviflorum sendo que sete compostos tiveram suas estruturas determinadas através do uso de técnicas de ressonância magnética nuclear, de espectrometria de massas e de cromatografia. As outras três substâncias apresentaram-se em quantidade insuficiente para análise. A partir das folhas de H. breviflorum foram isolados dois compostos identificados como etilcafeato e p-hidroxibenzaldeído, nos frutos foram encontrados os flavonóides rutina e quercetina e nos bulbos foram isolados os alcalóides licorina, HB1 e HB5, estes dois últimos inéditos denominados de breviflorina A e beviflorina B. Dentre os compostos e extratos testados quanto à atividade antioxidante frente a DPPH, etilcafeato, quercetina e rutina foram os produtos mais ativos. O composto etilcafeato apresentou inibição do vírus da Herpes equivalente ao controle positivo aciclovir.

Purificação, caracterização e atividade bioinseticida de um inibidor de tripsina de sementes de Crotalaria pallida

A proteinaceous trypsin inhibitor was purified from Crotalaria pallida seeds by ammonium sulphate fractionation, affinity chromatography on immobilized Trypsin-Sepharose and TCA precipitation. The trypsin inhibitor, named ITC, had Mr of 32.5 kDa by SDS-PAGE and was composed by two subunits with 27.7 and 5.6 kDa linked by disulphide bridges, a typical characteristic of Kunitz-Inhibitor family. ITC was stable until 50°C, and at 100°C its residual activity was of about 60%. Also, ITC was stable at pHs 2 to 12. The inhibition of trypsin by ITC was non-competitive, with a Ki of 8,8 x 10-7M. ITC inhibits weakly other serine proteinases such as chymotrypsin and elastase. The inhibition of papain (44% of inhibition), a cysteine proteinase was an indicative of the bi-functionality of ITC. In vitro assays against digestive proteinases from several Lepdoptera, Diptera and Coleoptera pests were made. ITC inhibited in 100% digestive enzymes of Ceratitis capitata (fruit fly), Spodoptera frugiperda and Alabama argillacea, the last one being a cotton pest. It also inhibited in 74.4% Callosobruchus maculatus (bean weevil) digestive enzymes, a Coleoptera pest. ITC, when added in artificial diet models, affected weakly the development of C. capitata larvae and it had a WD50 of 2.65% to C. maculatus larvae

Atividade antimalárica de plantas medicinais da biorregião do Araripe-CE em modelo murino - Plasmodium berghei

Malaria, also popularly known as maleita , intermittent fever, paludism, impaludism, third fever or fourth fever, is an acute infectious febrile disease, which, in human beings, is caused by four species: Plasmodium falciparum, P. vivax, P. malariae and P. ovale. Malaria, one of the main infectious diseases in the world, is the most important parasitoses, with 250 million annual cases and more than 1 million deaths per year, mainly in children younger than live years of age. The prophylactic and therapeutic arsenal against malaria is quite restricted, since all the antimalarials currently in use have some limitation. Many plant species belonging to several families have been tested in vivo, using the murine experimental model Plasmodium berghei or in vitro against P. falciparum, and this search has been directed toward plants with antithermal, antimalarial or antiinflammatory properties used in popular Brazilian bolk medicine. Studies assessing the biological activity of medicinal plant essential oils have revealed activities of interest, such as insecticidal, spasmolytic and antiplasmodic action. It has also been scientifically established that around 60% of essential oils have antifungal properties and that 35% exhibit antibacterial properties. In our investigation, essential oils were obtained from the species Vanillosmopsis arborea, Lippia sidoides and Croton zethneri which are found in the bioregion of Araripe-Ceará. The chemical composition of these essential oils was partially characterized and the presence of monoterpenes and sesquiterpenes. The acute toxicity of these oils was assessed in healthy mice at different doses applied on a single day and on four consecutive days, and in vitro cytotoxicity in HeLa and Raw cell lines was determined at different concentrations. The in vivo tests obtained lethal dose values of 7,1 mg/Kg (doses administered on a single day) and 1,8 mg/Kg (doses administered over four days) for 50% of the animals. In the in vitro tests, the inhibitory concentration for 50% of cell growth in Hela cell lines was 588 μg/mL (essential oil from C. zethneri after 48 h), from 340-555 μg/mL (essential oil from L. sidoides, after 24 and 48 h). The essential oil from V. arborea showed no cytotoxicity and none of the essential oils were cytotoxic in Raw cell lines. These data suggest a moderate toxicity in the essential XVIII oils under study, a finding that does not impede their testing in in vivo antimalarial assays. Was shown the antimalarial activity of the essential oils in mice infected with P. berghei was assessed. The three species showed antimalarial activity from 36%-57% for the essential oil from the stem of V. arborea; from 32%-82% for the essential oil from the leaves of L. sidoides and from 40%-70% of reduction for the essential oil from the leaves of C. zethneri. This is the first study showing evidence of antimalarial activity with these species from northeast Brazil. Further studies to isolate the active ingredients of these oils are needed to determine if a single active ingredient accounts for the antimalarial activity or if a complex integration of all the compounds present occurs, a situation reflected in their biological activity

Avaliação da atividade mutagênica do extrato etanólico bruto de Paepalanthus latipes (Eriocaulaceae) e dos compostos flavonoídicos 7-metoxilados relacionados

Paepalanthus latipes (Silveira) é uma das plantas brasileiras nativas da Serra do Cipó, Minas Gerais, conhecida como sempre-vivas e muito exportada para os Estados Unidos, Europa e Japão, por seu valor ornamental. Poucos resultados são relatados quanto à atividade biológica destas plantas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade mutagênica do extrato etanólico bruto de P. latipes e de dois flavonóides 7-metoxilados dele isolados (7-metilquercetagetina e 7-metilquercetagetina-4'-O-β-D-glicopiranosídeo), através do teste de Ames, utilizando linhagens mutantes de Salmonella typhimurium TA98 e TA100. A atividade mutagênica das amostras testadas, em concentrações variando de 62,5 a 375 μg/placa, foi determinada com ativação metabólica (utilizando-se a fração microssomal S9) e na ausência dessa. Os resultados demonstraram que, tanto o extrato etanólico bruto de P. latipes quanto os flavonóides 7-metoxilados testados, não induziram atividade mutagênica nas linhagens TA98 e TA100.