Lapachol Induces Clastogenic Effects in Rats

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

Biomimetic in vitro oxidation of lapachol: A model to predict and analyse the in vivo phase I metabolism of bioactive compounds

The bioactive naphtoquinone lapachol was studied in vitro by a biomimetic model with Jacobsen catalyst (manganese(III) salen) and iodosylbenzene as oxidizing agent. Eleven oxidation derivatives were thus identified and two competitive oxidation pathways postulated. Similar to Mn(III) porphyrins, Jacobsen catalyst mainly induced the formation of para-naphtoquinone derivatives of lapachol, but also of two ortho-derivatives. The oxidation products were used to develop a GC MS (SIM mode) method for the identification of potential phase I metabolites in vivo. Plasma analysis of Wistar rats orally administered with lapachol revealed two metabolites, alpha-lapachone and dehydro-alpha-lapachone. Hence, the biomimetic model with a manganese salen complex has evidenced its use as a valuable tool to predict and elucidate the in vivo phase I metabolism of lapachol and possibly also of other bioactive natural compounds. (C) 2012 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Gas-phase reactivity of 2-hydroxy-1,4-naphthoquinones: a computational and mass spectrometry study of lapachol congeners

In order to understand the influence of alkyl side chains on the gas-phase reactivity of 1,4-naphthoquinone derivatives, some 2-hydroxy-1,4-naphthoquinone derivatives have been prepared and studied by electrospray ionization tandem mass spectrometry in combination with computational quantum chemistry calculations. Protonation and deprotonation sites were suggested on the basis of gas-phase basicity, proton affinity, gas-phase acidity (?Gacid), atomic charges and frontier orbital analyses. The nature of the intramolecular interaction as well as of the hydrogen bond in the systems was investigated by the atoms-in-molecules theory and the natural bond orbital analysis. The results were compared with data published for lapachol (2-hydroxy-3-(3-methyl-2-butenyl)-1,4-naphthoquinone). For the protonated molecules, water elimination was verified to occur at lower proportion when compared with side chain elimination, as evidenced in earlier studies on lapachol. The side chain at position C(3) was found to play important roles in the fragmentation mechanisms of these compounds. Copyright (c) 2012 John Wiley & Sons, Ltd.

Atividade in vitro da pterocarpanoquinona LQB-118 sobre o Trypanosoma cruzi

A doença de Chagas é endêmica na América Latina sendo considerada uma doença negligenciada com grande impacto socioeconômico. A infecção é causada pelo protozoário Trypanosoma cruzi que é transmitido pela forma vetorial, entre outros mecanismos. O tratamento consiste basicamente no uso de dois fármacos, o benznidazol e o Nifurtimox que apresentam uma série de efeitos colaterais e atuam muito pouco nas formas amastigotas intracelulares o que faz com que o tratamento atual seja restrito e insatisfatório.Várias atividades farmacológicas foram atribuídas ao lapachol e a pterocarpanos, tais como atividade antitumoral e antiparasitária. Devido a esse potencial foi sintetizado uma molécula híbrida, a pterocarpanoquinona LQB-118, e algumas moléculas derivadas. A LQB-118 mostrou anteriormente atividade antitumoral e anti-Leishmania. O objetivo do presente trabalho foi investigar a atividade in vitro da LQB-118 e suas moléculas derivadas sobre o Trypanosoma cruzi clone Dm28c. Para avaliação inicial do efeito anti-parasitário das moléculas, amastigotas intracelulares, tripomastigotas metacíclicos e epimastigotas foram incubados com 20 M das LQBs 118, 168, 187, 182 e 236. A LQB-118 demonstrou atividade antiparasitária nas três formas evolutivas (90% na forma amastigota, 44% na forma tripomastigota e 70% na forma epimastigota) do parasito, enquanto as moléculas derivadas não mostraram atividade significativa. Sendo assim os estudos foram continuados com a molécula LQB-118. A ação da LQB-118 sobre as amastigotas intracelulares foi dose dependente, com redução do índice de infecção em 81% e 88% nas concentrações de 20 e 30 M respectivamente. Já sobre tripomastigotas, a LQB-118 foi menos ativa reduzindo a mobilidade dessas formas em até 45% a 30 M. Sobre a forma epimastigota a ação foi dose-dependente chegando a inibir 96% o crescimento dos parasitos a 20 M, com alterações da morfologia tais como arrendondamento do corpo celular e perda do flagelo. A dose capaz de inibir 50% foi de 4,2 M para amastigota intracelular e 38,1 M para tripomastigotas. Para macrófagos, a LC50 ficou em 40 M, uma concentração quase dez vezes maior que a IC50 para amastigotas. A capacidade das formas amastigotas intracelulares se diferenciarem em tripomatigotas e lisar os macrófagos foi avaliada após o tratamento com a LQB-118 por 72h. Observou-se um atraso do ciclo intracelular do parasito de modo dose-dependente, onde na concentração de 30 M o surgimento de tripomastigota foi no 9 dia enquanto nos controles foi no 5 dia de cultura. Para delinear o mecanismo de ação, foi avaliado o efeito direto sobre o parasito como a indução da fragmentação de DNA. A análise de indução da fragmentação do DNA feita pela marcação pelo TUNEL mostrou que o tratamento com a LQB-118 induziu seletivamente a fragmentação do núcleo das amastigotas enquanto o núcleo dos macrófagos se mantiveram íntegros. Macrófagos peritoneais pré-tratados com LQB-118 por 24 horas foram capazes de reduzir o número de amastigotas após 72h de cultivo na ausência da molécula, mas sem alteração na produção de óxido nítrico. Esses resultados mostram que a LQB-118 é ativa contra o T. cruzi, principalmente sobre a forma amastigota intracelular, que é a forma presente na fase crônica da infecção. O mecanismo de ação sugere que a LQB-118 é capaz de ser seletivamente tóxica para o parasito e também ativar os mecanismos microbicidas dos macrófagos de modo independente da produção de óxido nítrico.

Brine shrimp (Artemia salina Leach) bioassay of extracts from Lychnophoriopsis candelabrum and different Lychnophora species

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

On the search for potential anti-Trypanosoma cruzi drugs: Synthesis and biological evaluation of 2-hydroxy-3-methylamino and 1,2,3-triazolic naphthoquinoidal compounds obtained by click chemistry reactions

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Antraquinonas e naftoquinonas do caule de um espécime de reflorestamento de Tectona grandi (Verbenaceae)

O fracionamento do extrato hexânico do caule de um espécime de reflorestamento de Tectona grandis (Verbenaceae), através de procedimentos fitoquímicos clássicos, levou ao isolamento das naftoquinonas lapachol e desidro-a-lapachona e das antraquinonas tectoquinona e obtusifolina. As estruturas das substâncias foram caracterizadas através da análise de métodos espectrométricos de RMN. Este é o primeiro estudo fitoquímico de um espécime de reflorestamento de Tectona grandis, no Brasil, sendo o objetivo principal deste trabalho a comprovação da presença de tectoquinona em espécimes cultivados.

The genus Mansoa (Bignoniaceae): a source of organosulfur compounds

O gênero Mansoa pertence à família Bignoniaceae e inclui onze espécies que ocorrem principalmente nas florestas secas e úmidas do Brasil e da Argentina até o Sudeste do México. Essas espécies na Amazônia brasileira são conhecidas como "cipó-de-alho", em referência ao forte cheiro de alho das folhas quando esmagadas. O "cipó-de-alho" tem vários usos na medicina tradicional e entre eles, os mais citados são para tratamento de gripe, febre, dor e inflamação de artrite e reumatismo. Apesar de todos os usos, ainda tem pequena aplicação como fitoterápico quando comparado ao alho (Allium sativum). Os óleos essenciais de Mansoa spp. contêm polissulfetos de alila que contribuem para o aroma e sabor característicos. A composição química dos extratos orgânicos de Mansoa incluiu alcanos, alcanóis, triterpenóides, flavonóides, derivados do lapachol e o derivado sulfurado aliína. Os usos, composição química, atividades biológicas e aspectos agrícolas de espécies de Mansoa e sua relação com A. sativum são apresentados.

On the search for potential anti-Trypanosoma cruzi drugs: Synthesis and biological evaluation of 2-hydroxy-3-methylamino and 1,2,3-triazolic naphthoquinoidal compounds obtained by click chemistry reactions

Five 2-hydroxy-3-substituted-aminomethyl naphthoquinones, nine 1,2,3-triazolic para-naphthoquinones, five nor-beta-lapachone-based 1,2,3-triazoles, and several other naphthoquinonoid compounds were synthesized and evaluated against the infective bloodstream form of Trypanosoma cruzi, the etiological agent of Chagas disease, continuing our screening program for new trypanocidal compounds. Among all the substances, 16-18, 23, 25-29 and 30-33 were herein described for the first time and fifteen substances were identified as more potent than the standard drug benznidazole, with IC50/24 h values in the range of 10.9-101.5 mu M. Compounds 14 and 19 with Selectivity Index of 18.9 and 6.1 are important structures for further studies. (C) 2012 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.