Lactonas Sesquiterpénicas como marcadores Quimiotaxonómicos de Gonospermum y géneros relacionacionados

Estudio químico de las especies canarias de los géneros Gonospermum, Lugoa y Tanacetum para plantear la utilización de lactonas sesquiterpénicas como caracteres quimiotaxonómicas.

Lactonas sesquiterpénicas de origen natural que inducen apoptosis y la activación de la vía MAPK en líneas celulares tumorales humanas

Programa de doctorado interdepartamental Obtención, Preparación y Evaluación Biológica de Fármacos de origen Marino y Terrestre

A síntese de um furano-guiano

A síntese de lactonas sesquiterpênicas do tipo guaiano é de interesse devido as atividades biológicas associadas às estruturas complexas deste grupo de produtos naturais. Planejou-se a sua síntese a partir de monoterpenos abundantes isolados de óleos essenciais brasileiros. Assim p-ment-l-eno foi transformado em 2-bromo-6-isopropil-3-metil-ciclohept-2-enona por adição de dibromocarbeno, expansão de anel com rearranjo usado AgNO3, e finalmente oxidação com clorocromato de piridinio. Redução quimioseletiva do bromo com zinco em ácido acético e alquilação termodinâmica em α,β-insaturada. Tratamento com ácido sulfúrico concentrado efetuou hidrólise e desidratação a um furano anelado a um ciclohepteno de estrutura de um oxa-guaiano.

Metabolitos secundarios en metaclamideas argentinas

En el presente trabajo se trata fundamentalmente del estudio de plantas argentinas, pertenecientes a las familias: Asteráceas (compuestas), Solanáceas, Apocenáceas y Scrophularáceas. De especies pertenecientes a las mismas, estudiamos la presencia de metabolitos secundarios, principalmente lactonas sesquiterpénicas, lactonas esteroidales o "withanólidos", cardenólidos, flavonoides y eventualmente alcaloides. Todos los compuestos antes mencionados han sido citados en la literatura por su actividad bioquímica. Algunos ejemplos pueden mencionarse como: anticancerígenos, como causantes de alergia; poderosos venenos o sustancias tóxicas para el ganado, etc. Por otro lado, los mismos son potentes herramientas quimiotaxonómicas. Para el último caso que hemos mencionado, se necesita indiscutiblemente de la asociación en el trabajo con un botánico. Desde hace seis meses convenimos con un equipo de la Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia de la Universidad Nacional de San Luis la realización de pruebas biológicas de los productos hallados por nosotros, en cuanto a su actividad antialimentaria. Luego serán probados como insecticidas en el Instituto Nacional del Cáncer de los Estados Unidos, por su actividad anticancerígena y contra el SIDA.

Caracterização e isolamento de compostos bioactivos do fungo Laurobasidium lauri (Madre de louro)

Os objectivos deste trabalho consistiram em desenvolver um método de separação eficaz e reprodutível de modo a isolar as lactonas sesquiterpénicas - dehidrocostus e costunolida - de extractos do fungo parasita da espécie Laurus novocanariensis - Laurobasidium lauri; em testar os compostos relativamente às suas capacidades antioxidantes e bioactivas - citotoxicidade e alelopatia - e em obter uma quantidade considerável destas lactonas de modo a enviar para laboratórios em parceria para realização de testes de actividade anticancerígena in vitro (Instituto Canário de Investigação em Cancro), de antituberculose in vivo (Instituto politécnico Nacional, México), de actividade anti-inflamatória in vivo (UNIVALI, Brasil) e de actividade anti-ulcerativa in vivo. Neste trabalho foi possível isolar 116 mg de lactona costunolida com 97% de pureza através do fraccionamento do extracto de Madre de Louro em hexano pela técnica de cromatografia em coluna aberta com sistema de eluentes Hexano:Acetato de etilo (50:0 – 43:7 mL), procedendo à sua identificação por HPLC-MS e RMN 13C, não tendo sido possível atingir o mesmo objectivo para a lactona dehidrocostus. O extracto de Madre de Louro em Metanol demonstrou ser a amostra com maior poder antioxidante relativamente aos teste de ABTS, DPPH e FRAP, enquanto o extracto em Diclorometano apresentou maior poder antioxidante no teste do β-caroteno/ácido linoléico. No que toca aos ensaios biológicos, o extracto de madre de louro em hexano foi o que apresentou um valor de DL50 mais baixo (0,1mg/mL) representando assim maior poder de toxicidade perante as larvas de camarão (Artemia salina).

In vitro activity of Artemisia annua L (Asteraceae) extracts against Rhipicephalus (Boophilus) microplus

A atividade de extratos vegetais sobre parasitas pode indicar grupos de substâncias de uso potencial no controle de Rhipicephalus (Boophilus) microplus. O objetivo do presente estudo foi investigar a ação in vitro de extratos de Artemisia annua sobre esta espécie. A concentração das lactonas sesquiterpênicas artemisinina e deoxiartemisinina presentes nos extratos vegetais, foi quantificada via cromatografia líquida de alta eficiência. Quatro extratos produzidos a partir do extrato bruto concentrado (EBC) foram avaliados sobre larvas pela metodologia do papel impregnado, com leitura após 24 horas de incubação. As fêmeas ingurgitadas foram imersas por cinco minutos no EBC e nos seus quatro extratos derivados, e incubadas para posterior análise dos parâmetros biológicos. Os extratos não tiveram eficácia sobre as larvas nas concentrações avaliadas (de 3,1 a 50 mg.mL-1). O EBC apresentou melhor eficácia sobre as fêmeas ingurgitadas (CE 50 de 130,6 mg.mL-1 e CE 90 de 302,9 mg.mL-1) que os extratos derivados. Esses resultados tendem a confirmar que a ação da artemisinina sobre as fêmeas ingurgitadas de R. (B.) microplus estaria condicionada à sua ingestão através do sangue. Nesse caso, os métodos in vitro seriam inadequados para a efetiva avaliação da ação de A. annua R.(B.) microplus.

Caracterização histoquimica de folhas de mentas infectadas por Puccinia menthae e Erysiphe biocellata

Pós-graduação em Agronomia (Horticultura) - FCA

Avaliação in vitro dos possíveis efeitos citotóxicos, genotóxicos e mutagênicos das drogas antimaláricas artemisinina e artemeter em linfócitos humanos

A artemisinina é uma substância extraída da planta chinesa Artemisia annua L., sendo bastante utilizada na medicina natural como um terapêutico em várias patologias. Já o artemer é uma substância sintetizada a partir da artemisinina. Estas drogas se enquadram em um grupo especial de moléculas denominadas de lactonas sesquiterpênicas sendo amplamente administradas na terapêutica da malária. Embora sejam considerados eficientes anti-maláricos, muito pouco se sabe sobre os efeitos genotóxicos e citotóxicos destes fármacos. Portanto, no presente trabalho, avaliamos os efeitos citotóxicos, genotóxicos e mutagênicos da artemisinina e do artemeter em cultura de linfócitos humanos por meio do ensaio cometa, do teste do micronúcleo e do ensaio de citotoxicidade para detecção de necrose e apoptose por marcação fluorescente diferencial com laranja de acridina/brometo de etídio (LA/BE), respectivamente. Nossos resultados demonstraram um aumento significativo (p<0,05) no índice de dano do DNA avaliado pelo ensaio do cometa, bem como na frequência de micronúcleos em ambas as substâncias testadas. Foi observado também, que apenas a artemisinina induziu um aumento estatisticamente significativo (p<0.05) no número de células necróticas nos linfócitos em 48 h de tratamento. Desta forma, demonstrou-se em nosso trabalho, que estas duas drogas exercem efeitos citotóxicos, genotóxicos e mutagênicos em culturas de linfócitos humanos, nas condições avaliadas. Nossos dados apontam a necessidade de cautela no uso de tais medicamentos, uma vez que efeitos genotóxicos/mutagênicos podem aumentar o risco de carcinogênese.

Caracterização morfológica, perfil químico, atividade biológica e conservação in situ do gênero Lychnophora Mart. (Asteraceae: Vernonieae: Lychnophorinae), Brasil

Many people who live in the cerrado regions use plant species for therapeutic purposes. However, due to intensive extraction of some species, native botanical populations are at risk of disappearing or suffering a dramatic decrease, such as, for instance, individuals of the Lychnophora genus. This has 24 species distributed into the categories vulnerable, endangered, critically endangered, and possibly extinct. These individuals are known in folk medicine as “arnica” and their leaves and flowers are commonly used as anti-inflammatory, analgesic, and healing agents. The chemical profile of the genus is characterized by the presence of sesquiterpene lactones, sesquiterpenes, diterpenes, triterpenes, flavonoids, steroids, polyacetylenes, and caryophyllene derivatives which also have lignans with analgesic activity. Studies with Lychnophora species show significant results with regard to their biological activities against Leishmania amazonensis, Staphylococcus aureus, and Tripanosoma cruzi. Therefore, this study aimed to perform a survey of the morphology, chemical composition, and biological activity, as well as the use and current conservation status of the Lychnophora genus in Brazil.

Chemical characterization and evaluation of biological activity of Cynara cardunculus extractable compounds

The Mediterranean species Cynara cardunculus L. is recognized in the traditional medicine, for their hepatoprotective and choleretic effects. Biomass of C. cardunculus L. var. altilis (DC), or cultivated cardoon, may be explored not only for the production of energy and pulp fibers, but also for the extraction of bioactive compounds. The chemical characterization of extractable components, namely terpenic and phenolic compounds, may valorize the cultivated cardoon plantation, due to their antioxidant, antitumoral and antimicrobial activities. In this study, the chemical composition of lipophilic and phenolic fractions of C. cardunculus L. var. altilis (DC), cultivated in the south of Portugal (Baixo Alentejo region) was characterized in detail, intending the integral valorization of its biomass. The biological activity of cultivated cardoon extracts was evaluated in terms of antioxidant, human tumor cell antiproliferative and antibacterial effects. Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) was used for the chemical analysis of lipophilic compounds. Sixty-five lipophilic compounds were identified, from which 1 sesquiterpene lactone and 4 pentacyclic triterpenes were described, for the first time, as cultivated cardoon components, such as: deacylcynaropicrin, acetates of β- and α-amyrin, lupenyl acetate and ψ-taraxasteryl acetate. Sesquiterpene lactones were the major family of lipophilic components of leaves (≈94.5 g/kg), mostly represented by cynaropicrin (≈87.4 g/kg). Pentacyclic triterpenes were also detected, in considerably high contents, in the remaining parts of cultivated cardoon, especially in the florets (≈27.5 g/kg). Taraxasteryl acetate was the main pentacyclic triterpene (≈8.9 g/kg in florets). High pressure liquid chromatography-mass spectrometry (HPLC-MS) was utilized for the chemical analysis of phenolic compounds. Among the identified 28 phenolic compounds, eriodictyol hexoside was reported for the first time as C. cardunculus L. component, and 6 as cultivated cardoon components, namely 1,4-di-O-caffeoylquinic acid, naringenin 7-O-glucoside, naringenin rutinoside, naringenin, luteolin acetylhexoside and apigenin acetylhexoside. The highest content of the identified phenolic compounds was observed in the florets (≈12.6 g/kg). Stalks outer part contained the highest hydroxycinnamic acids abundance (≈10.3 g/kg), and florets presented the highest flavonoids content (≈10.3 g/kg). The antioxidant activity of phenolic fraction was examined through 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) free radical scavenging assay. Stalks outer part, and receptacles and bracts extracts demonstrated the highest antioxidant effect on DPPH (IC50 of 34.35 μg/mL and 35.25 μg/mL, respectively). (cont.) abstract (cont.) The DPPH scavenging effect was linearly correlated with the total contents of hydroxycinnamic acids (r = -0.990). The in vitro antiproliferative activity of cultivated cardoon lipophilic and phenolic extracts was evaluated on a human tumor cells line of triple-negative breast cancer (MDA-MB-231), one of the most refractory human cancers to conventional therapeutics. After 48 h of exposition, leaves lipophilic extract showed higher inhibitory effect (IC50 = 10.39 μg/mL) than florets lipophilic extract (IC50 = 315.22 μg/mL), upon MDA-MB-231 cellular viability. Pure compound of cynaropicrin, representative of the main compound identified in leaves lipophilic extract, also prevented the cell proliferation of MDA-MB-231 (IC50 = 17.86 μM). MDA-MB-231 cells were much more resistant to the 48 h- treatment with phenolic extracts of stalks outer part (IC50 = 3341.20 μg/mL) and florets (IC50 > 4500 μg/mL), and also with the pure compound of 1,5-di-O-caffeoylquinic acid (IC50 = 1741.69 μM). MDA-MB-231 cells were exposed, for 48 h, to the respective IC50 concentrations of leaves lipophilic extract and pure compound of cynaropicrin, in order to understand their ability in modelling cellular responses, and consequently important potentially signaling pathways for the cellular viability decrease. Leaves lipophilic extract increased the caspase-3 enzymatic activity, contrarily to pure compound of cynaropicrin. Additionally, leaves lipophilic extract and pure compound of cynaropicrin caused G2 cell cycle arrest, possibly by upregulating the p21Waf1/Cip1 and the accumulation of phospho-Tyr15-CDK1 and cyclin B1. The inhibitory effects of leaves lipophilic extract and cynaropicrin pure compound, against the MDA-MB-231 cell proliferation, may also be related to the downregulation of phospho-Ser473-Akt. The antibacterial activity of cultivated cardoon lipophilic and phenolic extracts was assessed, for the first time, on two multidrug-resistant bacteria, such as the Gram-negative Pseudomonas aeruginosa PAO1 and the Gram-positive methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA), two of the main bacteria responsible for health care-associated infections. Accordingly, the minimum inhibitory concentrations (MIC) were determined. Lipophilic and phenolic extracts of florets did not have antibacterial activity on P. aeruginosa PAO1 and MRSA (MIC > 2048 μg/mL). Leaves lipophilic extract did not prevent the P. aeruginosa PAO1 growth, but pure compound of cynaropicrin was slightly active (MIC = 2048 μg/mL). Leaves lipophilic extract and pure compound of cynaropicrin blocked MRSA growth (MIC of 1024 and 256 μg/mL, respectively). The scientific knowledge revealed in this thesis, either by the chemical viewpoint, or by the biological viewpoint, contributes for the valorization of C. cardunculus L. var. altilis (DC) biomass. Cultivated cardoon has potential to be exploited as source of bioactive compounds, in conciliation with other valorization pathways, and Portuguese traditional cheeses manufacturing.

Síntese e avaliação da atividade fitotóxica de lactonas derivadas do 2,4-dimetil-8-oxabiciclo[3.2.1]-oct-6-en-3-ona

The alkene 2,4-dimethyl-8-oxabicyclo[3.2.1]-oct-6-en-3-one (3) was converted to 1,3,10-trimethyl-8-oxabicyclo[5.3.0]-dec-3-ene-2,9-dione (7) and 1,3-dimethyl-8-oxabicyclo[5.3.0]-dec-3-ene-2,9-dione (8) with a 55% overall yield in both cases. Lactones (7) and (8) were converted in two steps to 1,3,4-trimethyl-13-methylene-6-oxatricyclo[8.3.0.0(3,7)]-trideca-2,5,12-trione (12) (63%) and 1,3-dimethyl-13-methylene-6-oxatricycle[8.3.0.0(3,7)]-trideca-2,5,12-trione (13) (45% from 8). The effect of lactones (7), (8), (12), (13) and the intermediates (5) and (6), at the concentration of 250 mug mL-1, on the growth of Cucumis sativus L. and Sorghum bicolor L. was evaluated. The best results were observed for lactone (13) that caused 100% inhibition on the root growth of C. sativus and lactone (12) that inhibited 90% of the root growth for S. bicolor.

Métodos de preparação de lactonas de anel médio

There are several natural products bearing medium ring lactone moieties, which are those containing a ring size in the range of 8 to 11 members. This review intends to cover the last 10 years (1996-2005) of the literature concerning the synthesis of medium ring lactones.

ESTIRIL-LACTONAS DE Cryptocarya aschersoniana Mez. (Lauraceae Juss.) COM ATIVIDADE CONTRA Meloidogyne spp. E INTERAÇÃO IN SILICO COM PROVÁVEL FUMARASE DEMeloidogyne hapla

In a previous study, substances with nematicidal properties were detected in the bark of Cryptocarya aschersoniana. Continuing such study, the methanol extract from this plant underwent fractionation guided by in vitro assays with the plant-parasitic nematode Meloidogyne exigua. Two active compounds were isolated and identified by spectroscopic methods as (E)-6-styrylpyran-2-one and (R)-goniothalamin. The latter compound was also active againstMeloidogyne incognita. In silico studies carried out with (R)-goniothalamin and the enzyme fumarate hydratase, which was extracted from the genome of Meloidogyne hapla and modeled using computational methods, suggested that this substance acts against nematodes by binding to a cavity close to the active site of the enzyme.

Ação anti-helmíntica de diferentes formulações de lactonas macrocíclicas em cepas resistentes de nematódeos de bovinos

As lactonas macrocíclicas (LMs) (avermectinas e milbemicinas) são endectocidas amplamente utilizados em animais e em algumas parasitoses humanas. Em bovinos, a resistência parasitária às LMs é emergente, e o surgimento de formulações que diferem nas suas propriedades farmacológicas tornou complexa a escolha da droga mais indicada a cada caso. Com o objetivo de avaliar possíveis alternativas para recuperar a eficácia de LMs sobre cepas resistentes de nematódeos gastrintestinais, testaram-se, neste estudo, dez diferentes tratamentos a base de LMs sobre uma população de nematódeos gastrintestinais de bovinos a qual, sabidamente, sofrera pressão de seleção por avermectinas a 1%. Adicionalmente, testou-se um benzimidazol. A eficácia das drogas foi calculada com base na redução de ovos por grama de fezes (OPG) dos bovinos. A resistência de cada gênero foi avaliada por meio de identificação de larvas, obtidas de cultivos nas fezes, pré- e pós-tratamentos. Não se obteve a eficácia desejada com o emprego de avermectinas de longa ação - com alta concentração e em associação - ou mesmo, com a aplicação de superdoses. Os gêneros Cooperia spp., Haemonchus spp. e Trichostrongylus spp. foram resistentes às avermectinas, e Ostertagia spp. à ivermectina. Observou-se que, uma vez estabelecida a resistência parasitária a LMs a 1%, a aplicação de fármacos, deste mesmo grupo químico, ainda que em formulações mais concentradas, asso-ciações ou superdoses, pode não resultar na eficácia esperada.

Lactonas en síntesis de feromonas por Arturo Cisneros Farías

Tesis (Maestría en Ciencias con especialidad en Química Orgánica) U.A.N.L.