Estudo das interações de complexos de inclusão flavonoide/ciclodextrina com modelos de membrana biológica por simulações de dinâmica molecular

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Phytochemical investigation of alpine plants : the cottonsedges Eriophorum scheuchzeri Hoppe, E. angustifolium Honck. and E. latifolium Hoppe (CYPERACEAE)

Résumé: Alpine plants living at high altitudes undergo a series of climatic stress factors (chilling, enhanced UV radiation, short growing season, low nutriment supply...) which may influence their secondary compounds composition. Many publications showed in these last years that plants under stress conditions do synthesize a range of specific defence compounds (terpenes, flavonoids, coumarines...). A careful phytochemical investigation of those plants could therefore lead to the discovery of active molecules. Thus, for the biological and chemical screening, about 30 alpine plants have been collected above 2000 metres, in the alpine grass-lands. Eriophorum scheuchzeri Hoppe (Cyperaceae), not yet investigated phytochemically, revealed in its lipophilic and polar extracts the presence of various radical scavengers in a TLC autography with the DPPH (2,2-dipheny1-1- picrylhydrazyl) radical as spray reagent, as well as several antifungal compounds acitve against Cladosporium cucumerinum and Candida albi cans. The first part of this study consisted in the detection, isolation and characterization of the bioactive natural compounds present in the lipophilic extract of Eriophorum scheuchzeri. Among the eight isolated compounds, six were isoflavones. No isoflavones have been reported in the Cyperaceae family yet, nor in related families such as Poaceae or Juncaceae. Besides, isoflavones are generally rare in the plant kingdom and and they occur only in some families, such as Fabaceae, Rosaceae or Myristicaceae. In addition, out of these six isoflavones, three were new isoflavones. The known compounds were parvisoflavone A and B and cajanin which are already known isoflavones in the Fabaceae family. Two of the new isoflavones were particular, as they were C-methylated on the B-ring at the C-3' position. Methylated flavonoids are particularly rare in the plant kingdom. At present, no C-methylated isoflavones with methyl groups on the B-ring have ever been reported. The fourth new compound was a prenylated flavanone. Flavanones are also rare in the Cyperaceae family since they were found only in two genera (Cyperus and Schoenus). Finally, the widespread flavone tricin, characteristic of the Cyperaceae and Poaceae family has also been isolated. The second part of this study consisted in the characterization of the polar components present in the Me0H extract. In order to obtain mass and UV information about the secondary compounds present in the Eriophorum scheuchzeri methanolic extract, a LC-UV/DAD-APCl/MSn analysis has been performed as a first dereplication step. The UV/DAD spectra showed the presence of polyphenol compounds (phenylpropanoids and flavonoids). The LC-APCI/MSn analysis allowed the determination of the molecular weight of these compounds. Moreover, the fragmentation pattern of the [M+H]+ ions indicated presence of mono-, di- and tri-glycosides. LC-UV in combination with UV shift reagents added post-column was used in a second phase for the structural elucidation of the flavonoids. It allowed the positioning of the sugars on the aglycones. Finally, LC-NMR was used for a more detailed structural investigation of the compounds present in the crude MEOH extract. Thus, 10 fiavonoids have been totally or partially characterized by LC-UV-MS and LC-1H-RMN and UV-shift reagents added post column. However, the information obtained on-line was not always sufficient to allow a complete identification of all the compounds. Some of these compounds especially those with more than two sugar units attached to them, have been isolated in order to proceed to their complete characterization. Moreover, the Eriophorum scheuchzeri species was compared to two other species from the same genus. A LC-UV-ESI/MS analysis enabled a survey of the chemical composition of the DCM extracts of two related species E. angustifolium (Honck) and E. latifolium (Hoppe). The chromatograms of the three species showed some similarities in their flavonoid contents, especially by the recurrent presence of three compounds. The MEOH extracts of all three species have been compared by means of LC-UV-APCl/MS analyses. The chromatographic profile of all the three species showed even closer similarities than those found in the DCM extracts. E. angustifolium Honck. and E. latifolium species showed 7 compounds in common. Finally, the pure compounds obtained from the DCM (CH2Cl2) fraction were tested at different concentration, in order to evaluate their chemical and biological activities. All eight compounds showed an anti-scavenger activity against the DPPH radical, and four compounds showed antifungal activities against Cladosporium cucumerinum and Candida albicans. The pure compounds isolated from the MeOH extract were tested only for their biological activities as their antioxidant activity is already well documented in the literature. No compound showed a biological activity against Cladosporium cucumerinum and Candida albicans. Résumé: De nombreux travaux ont démontré ces dernières décennies que les plantes soumises à différents types de stress (basse température, UV, stress hydrique) synthétisent des composés secondaires (fiavonoides, coumarines, terpènes...) de protection et de défense. Les plantes d'altitude par exemple qui sont exposées à des conditions climatiques et environnementales difficiles, ont tendance à synthétiser des substances antioxydantes et antiradicalaires. Une investigation phytochirnique de ces plantes a conduit à la découverte de nouvelles molécules actives. Ainsi plusieurs plantes alpines ont été sélectionnées en fonction de leur habitat en vue de les soumettre aux tests biologiques (antifongiques) et chimiques (antiradicalaires) menés en routine dans notre laboratoire. Dans ce criblage biologique préliminaire, les extraits d'Eriophorum scheuchzeri Hoppe (Cyperaceae) ont réagi positivement aux différents tests. Il a donc été décidé d'entreprendre l'isolement des composés actifs. La première partie de ce travail a consisté à détecter, isoler et caractériser les composés naturels actifs présents dans l'extrait apolaire d' Eriophorum scheuchzeri. Parmi les huit composés isolés, quatre d'entre eux sont nouveaux. Un de ces produits est une flavanone et trois sont de nouvelles isoflavones, particulièrement intéressantes car elles possèdent des groupements C-méthylés au niveau du cycle B. Les flavonoides C-méthylés sont peu répandus dans le règne végétal et les rares exemples connus sont généralement C-méthylés sur le cycle A. Les quatre autres composés isolés n'ont jamais été décrits dans cette famille. Il s'agit d' isoflavones, les parvisoflavones A et B et la cajanine. Enfin, la flavone tricine, flavonoide caractéristique des Cyperaceae et des Poaceae a également été isolée. La deuxième partie de ce travail a consisté à caractériser les constituants polaires présents dans l'extrait methanolique. L'extrait a été analysé par chromatographie analytique couplée à différentes méthodes spectroscopiques (LC-UV-MS et LC-UV-1H RMN). De cette façon, douze flavonoides et un dérivé du phénylpropane, l'acide chlorogénique ont été identifiés. Les flavonoides tri-glycosylés ont dû être isolés afin de déterminer la nature et l'enchaînement des sucres. Finalement, l'espèce Eriophorum scheuchzeri a été comparée à deux autres espèces d' Eriophorum, soit E. angustifolium et E. latifolium. En conclusion, cette étude phytochimique a abouti à l'isolement de plusieurs nouvelles isoflavones aux activités antioxydantes et antifongiques ainsi qu'oestrogéniques.

Estudo comparativo do uso tópico de própolis verde e vermelha na reparação de feridas em ratos

OBJETIVO: Avaliar a ação cicatrizante de própolis verde e vermelha, correlacionando ao teor de flavonoides MÉTODOS: Foi realizada a quantificação de flavonoides totais dos extratos etanólicos de própolis verde e vermelha para posterior incorporação em pomada base a 20%. Utilizou-se 20 ratos Wistar distribuídos em quatro grupos: solução salina a 0,9% (S), pomada base (B), pomada própolis verde (G), pomada própolis vermelha (R), todos submetidos à confecção de lesões excisivas na região mediana do dorso. Os ratos foram tratados diariamente durante 15 dias. Neste período foram observados peso; temperatura corporal; diâmetro das feridas. Para análise histológica, amostras das feridas foram coletadas. Ao fim do experimento foram realizadas coleta sanguínea e remoção do rim e fígado para análises bioquímica e histológica. RESULTADOS: Os teores de flavonoides totais das própolis verde (4,50 %) e vermelha (5,92 %) foram elevados (>2 %), mas, embora a segunda apresente teor maior que a primeira, a evolução da própolis verde, macro e histologicamente, foi melhor na reparação das feridas. Não foram observadas nefro ou hepatotoxicidade, resultado corroborado pelos ensaios bioquímicos (TGP e albumina). A própolis influiu na redução de colesterol total, triglicerídeos e glicemia. CONCLUSÃO: Não foi possível correlacionar o teor de flavonoides totais com a ação cicatrizante da própolis. O dado revela a necessidade da elucidação dos flavonoides encontrados em cada classe de própolis para desvendar qual (ou quais) flavonoide(s) seria(m) representativo(s) no processo cicatricial.

Estabilidade e eficácia de fotoprotetores contendo filtros inorgânicos e quercetina

A exposição ao sol traz benefícios à saúde, no entanto, o excesso pode ocasionar danos cutâneos dentre os quais se destacam as neoplasias. A fotoproteção é um método para a prevenção dos efeitos danosos da radiação ultravioleta (UV) e a biodiversidade Brasileira é campo fértil para pesquisas nesta área. Dessa forma, os objetivos deste estudo envolveram o desenvolvimento de formulações fotoprotetoras contendo quercetina (composto bioativo) e filtros solares físicos (dióxido de titânio e óxido de zinco), com posterior caracterização das formulações e avaliação da sua estabilidade. As formulações contendo o composto bioativo, isolado ou em associação com os filtros físicos, possuíram valores de pH biocompatíveis com a pele,intervalo de viscosidade aparente entre 10550 e 23600 cP; fator de proteção solar (FPS) estimado entre 2.1 e 22.5; e amplo espectro de proteção, com comprimentos de onda crítico acima de 379 nm. Constatou-se que não foi adequado utilizar a quercetina associada aos filtros solares físicos devido às interações negativas que ocorreram entre o composto e os metais, somente identificadas ao longo do estudo de estabilidade. No entanto, em função da eficácia estimada in vitro apresentada pelo flavonoide, seu uso ainda pode ser explorado como substituto alternativo aos filtros solares clássicos.

Suplementação nutricional com antioxidantes naturais: efeito da rutina na concentração de colesterol-HDL

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Desenvolvimento de filtros solares a partir de complexos metálicos de Zn2+ e/ou Ce3+ com quercetina para protetores solares

Pós-graduação em Química - IQ

Maturação in vitro de oócitos bovinos em meios suplementados com quercetina e seu efeito sobre o desenvolvimento embrionário

A quercetina é um flavonoide, amplamente encontrada em frutas, vegetais, grãos, flores, com elevada concentração no vinho tinto, e tem sido caracterizada funcionalmente pela atividade antioxidante. Para avaliação da maturação nuclear e do desenvolvimento embrionário bovino, os oócitos foram maturados por 22h na presença de quercetina (0,4, 2, 10 e 50µM), cisteamina (100µM) e na ausência dos antioxidantes. Os oócitos maturados foram corados com Hoechst para avaliação da maturação in vitro. Para avaliação do desenvolvimento embrionário, os oócitos foram fertilizados e cultivados in vitro, as taxas de desenvolvimento embrionário foram determinadas no sétimo dia de cultivo e o percentual de eclosão e o número de células dos embriões no oitavo dia. Os níveis de glutationa (GSH) dos oócitos foram mensurados por emissão de fluorescência com CMF₂HC. A porcentagem de maturação nuclear (±89%) não diferiu entre os grupos. O desenvolvimento embrionário variou entre os tratamentos, o percentual de blastocisto foi superior (P<0,05) nos grupos tratados com 0,4, 2, 10 e 50∝M de quercetina (56,9, 59,5, 53,6 e 49,6%, respectivamente) e com 100∝M de cisteamina (50,4%) em relação ao grupo controle (42,3%). Na comparação entre os dois antioxidantes, a quercetina (0,4 e 2µM) foi superior na produção de embriões (56,9 e 59,5%, respectivamente) em comparação com cisteamina (50,4%). As taxas de embriões eclodidos foram similares (P>0,05) entre os grupos (±63,0%). O número médio de células dos embriões também foi similar entre os grupos (±233). Os níveis intracelulares de GSH foram superiores nos oócitos maturados com cisteamina, mas similares entre os oócitos tratados com quercetina e o controle. A suplementação da maturação in vitro com antioxidantes melhora as taxas de blastocistos. A quercetina foi superior à cisteamina, que, por sua vez, foi superior ao controle. Mas os níveis de GSH foram superiores somente nos oócitos tratados com cisteamina.

O efeito do pH na interação da albumina sérica humana e os flavonoides quercetina e quercitrina

Pós-graduação em Biofísica Molecular - IBILCE

Caracterização biofísica da interação entre a proteína M2-1 do Vírus Sincicial Respiratório Humano (HRSV) com quercetina

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Síntese e atividade anti-HCV, anti-candida e antibacteriana de nitrochalconas

Pós-graduação em Química - IBILCE

Estudo sobre a redução do estresse oxidativo em sêmen equino a partir da adição de quercetina nos diluentes de refrigeração e congelação

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo químico dos escapos de Paepalanthus geniculatus Kunth

Eriocaulaceae species are popularly known as sempre-vivas. This family comprising approximately 1.200 species divided into 10 genera, with high endemic levels. Paepalanthus genus has high incidence in the Espinhaço Range region and the report of biological activities. Despite the large number of previous studies with Eriocaulaceae species, Paepalanthus geniculatus has no studies about their scapes, which demonstrates the need for new research to identify their chemical and biological composition. The aim of this work was to study the chemical composition of P. geniculatus ethanolic extract seeking the isolation and identification of metabolites and evaluate the radical scavenging activity of the extract and isolated substances. P. geniculatus were collected in Serra do Cipó-MG in 2013 (Voucher: SANO 3193) and the scapes were dried, crushed and the powder was percolated with ethanol. With the etanolic extract it is carried out a fractionation by gel permeation chromatography, yielding fractions analyzed by TLC assay. The fraction J89 (45,6 mg) was purified by semipreparative HPLC-PDA, resulting in the isolation of substance S1. The fractionation was also performed by medium pressure liquid chromatography, yielding fractions analyzed by TLC assay. The fraction number 4 (92,6 mg) were purified by semipreparative HPLC-PDA resulting in the isolation of substances S2 and S3. The substances S1 and S3 were analyzed by mono and twodimensional NMR, resulting in the identification of 3,4-dihydroxybenzoic acid (protocatechuic acid) and the flavonoid 6-hydroxyquercetin-7-O-β-Dglucopyranoside. The substance S2 were identified by comparison with standards, were it was possible to determine the presence of the flavonoid 6-hydroxy-7- methoxyquercetin-3-O-β-D-glucopyranoside. The evaluation of radical scavenging activity for the extract and the isolated substances using DPPH, showed consistent activity to S1...

Estudo sobre a redução do estresse oxidativo em sêmen equino a partir da adição de quercetina nos diluentes de refrigeração e congelação

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo químico dos escapos de Paepalanthus geniculatus Kunth

Eriocaulaceae species are popularly known as sempre-vivas. This family comprising approximately 1.200 species divided into 10 genera, with high endemic levels. Paepalanthus genus has high incidence in the Espinhaço Range region and the report of biological activities. Despite the large number of previous studies with Eriocaulaceae species, Paepalanthus geniculatus has no studies about their scapes, which demonstrates the need for new research to identify their chemical and biological composition. The aim of this work was to study the chemical composition of P. geniculatus ethanolic extract seeking the isolation and identification of metabolites and evaluate the radical scavenging activity of the extract and isolated substances. P. geniculatus were collected in Serra do Cipó-MG in 2013 (Voucher: SANO 3193) and the scapes were dried, crushed and the powder was percolated with ethanol. With the etanolic extract it is carried out a fractionation by gel permeation chromatography, yielding fractions analyzed by TLC assay. The fraction J89 (45,6 mg) was purified by semipreparative HPLC-PDA, resulting in the isolation of substance S1. The fractionation was also performed by medium pressure liquid chromatography, yielding fractions analyzed by TLC assay. The fraction number 4 (92,6 mg) were purified by semipreparative HPLC-PDA resulting in the isolation of substances S2 and S3. The substances S1 and S3 were analyzed by mono and twodimensional NMR, resulting in the identification of 3,4-dihydroxybenzoic acid (protocatechuic acid) and the flavonoid 6-hydroxyquercetin-7-O-β-Dglucopyranoside. The substance S2 were identified by comparison with standards, were it was possible to determine the presence of the flavonoid 6-hydroxy-7- methoxyquercetin-3-O-β-D-glucopyranoside. The evaluation of radical scavenging activity for the extract and the isolated substances using DPPH, showed consistent activity to S1...

Caracterización y cuantificación de flavonoides en dos especies de Petroselinum con diferentes tratamientos térmicos

En México se consumen dos especies de perejil (Petroselinum crispum y Petroselinum sativum), los cuales contienen diferentes compuestos bioactivos entre los que destacan los flavonoides (apíina, luteolina, apigenina y algunos glucósidos), aceites esenciales (apiol y miristicina), cumarinas (bergapteno, imperatorina, xantotoxina, trioxaleno y angelicina). Estos compuestos fenólicos han demostrado efectos antioxidantes en investigaciones in vitro y se observó el papel importante en la prevención de la patogénesis de algunas enfermedades y su interacción en la inhibición o disminución de radicales libres. La apigenina, el flavonoide mayoritario del perejil, tiene capacidad de inhibir mutaciones en las células de mama, riñón y próstata y efectos antiproliferativos en cáncer de colon, pulmón y melanoma de acuerdo a reportes científicos. Existe evidencia de que los compuestos fenólicos sufren cambios que afectan su biodisponibilidad por acción del calor, también existen reportes de que el calor potencializa el contenido de polifenoles en algunos alimentos, no existe información científica sobre las especies de perejil producidos y consumidos en México, los flavonoides que contienen y sus mecanismos de acción y las características estructurales de los compuestos bioactivos, requeridas para demostrar sus actividades biológicas. Por lo que es pertinente investigar si las especies de perejil que se consumen en nuestro país contienen los compuestos que han sido reportados en otras variedades. Objetivo: Caracterizar y cuantificar el contenido de flavonoides en dos especies de perejil (Petroselinum sativum y Peroselinum crispum) cultivadas en México y evaluar el efecto causado por tratamientos térmicos. Métodos: Se analizaron dos especies de perejil fresco y 12 días después (estado de senescencia). El perejil fresco se sometió a dos tratamientos térmicos: a) inmersión (agua destilada a 100 °C) y se tomaron muestras a 1, 5, 15 y 30 minutos y b) cocción a vapor durante 5, 15 y 30 minutos, como control se estudió el perejil sin ningún tratamiento (0 minutos). Las pruebas que se realizaron fueron la determinación de polifenoles totales, flavonoides totales, pruebas fitoquímicas coloridas para la identificación de grupos funcionales y la identificación y cuantificación de flavonoides por HPLC. Resultados: El contenido de polifenoles, flavonoides y apigenina se encontró principalmente en el extracto líquido debido a que se encontraban en forma de glucósidos los cuales son solubles en agua. Entre las especies de perejil en estado fresco se encontró diferencia significativa (p<0.05) en el contenido de flavonoides totales y apigenina pero no de polifenoles totales. En los productos en estado de senescencia no se encontró diferencia significativa entre las especies en el contenido de polifenoles y flavonoides totales, pero si en el contenido de apigenina. El flavonoide mayoritario en las dos especies de perejil fue la apigenina. Se observó que los tratamientos térmicos aumentan el contenido de compuestos fenólicos, los tiempos prolongados de calor reducen el contenido de estos compuestos bioactivos. Al comparar los tratamientos térmicos se encontró que el mayor incremento de polifenoles, flavonoides y apigenina en el tratamiento térmico por inmersión en agua durante un minuto, siendo mayor en la especie Petroselinum crispum respecto a la muestra control (3 veces en polifenoles totales, 19 veces en flavonoides totales y 135 veces en apigenina). Conclusión: Al comparar el contenido de polifenoles totales de las especies de perejil estudiada con investigaciones de otros países se encontró que el P. crispum presenta un mayor contenido de polifenoles y flavonoides. Los flavonoides en las dos especies de perejil se encuentran en forma de glicósidos principalmente de apigenina. Por último, podemos deducir que los métodos de cocción tienen capacidad de incrementar el contenido de compuestos fenólicos en el perejil.