Perfil metabolômico e avaliação biológica de espécies de Senna e Cassia
Ano de defesa: | 2020 |
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Tipo de documento: | Tese |
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Universidade Federal de Uberlândia
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Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-graduação em Química
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Palavras-chave em Português: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31175 http://doi.org/10.14393/ufu.te.2020.627 |
Resumo: | Espécies dos gêneros Senna e Cassia (Fabaceae) apresentam vasta diversidade química e relevante atividade biológica, o que nos motivou para a seleção de duas espécies de Cassia (C. fistula e C. bakeriana) e oito espécies de Senna (S. macranthera, S. occidentalis, S. siamea, S. obtusifolia, S. spectabilis, S. silvestris, S. pendula e S. alata), para serem estudadas do ponto de vista químico e biológico. Extratos etanólicos das flores e folhas destas espécies foram preparados e analisados por espectrometria de massas (EM) de alta resolução com ionização por eletrospray (IES). Através de ferramentas quimiométricas de análise de componentes principais (PCA) e análise hierárquica de agrupamentos (HCA) foi realizado um estudo para agrupar as espécies que apresentaram perfil metabólico semelhante. Em todas as análises S. spectabilis se manteve separada das demais, o que pode ser justificado pela presença dos alcaloides piperidínicos identificados por EM somente nesta espécie. O mesmo comportamento foi observado para S. macranthera, que também mostrou um perfil metabólico diferente, quando comparado com as demais espécies investigadas. As espécies S. siamea e S. silvestris ficaram agrupadas, sugerindo que ambas apresentam composição química semelhante. A análise dos EM e EM/EM, em comparação com bases de dados de produtos naturais e padrões de fragmentação conhecidos, permitiu identificar 48 compostos previamente relatados nas espécies de Senna e Cassia, tais como flavonoides (agliconas e glicosilados), antraquinonas, cromonas, ácidos fenólicos, proantocianidinas e alcaloides, importantes para a compreensão das análises de PCA e HCA. Os extratos etanólicos das folhas e flores de todas as espécies foram submetidos à avaliação da atividade de inibição da lipase pancreática, antimicrobiana e citotóxica. Na avaliação da atividade de inibição da lipase pancreática, o extrato das flores de C. fistula apresentou o melhor resultado com IC50 = 25,68 ± 1,72 µg mL–1. Os melhores resultados das análises das atividades antimicrobiana e citotóxica foram observados para o extrato etanólico e fração acetato de etila das flores de S. macranthera, que apresentaram atividade antifúngica contra três cepas de Candida (C. albicans, C. tropicalis e C. glabrata), com valores de concentração inibitória mínima (CIM) variando de 23,43 a 5,86 µg mL1 que quando comparadas com os dados descritos na literatura, indicam que as amostras são ativas e promissoras (CIM ≤ 50 µg mL1) e, valores de índice de seletividade (IS), variando de 1,34 a 1,94 que indicam baixa citotoxicidade. A análise da fração acetato de etila de S. macranthera por CLAE-IES-EM/EM permitiu identificar um total de dezoito compostos, incluindo um ácido orgânico, dois flavan-3-ol, uma flavona, dois flavonois glicosilados, cinco dímeros e sete trímeros de proantocianidinas, que provavelmente estão associados aos resultados antimicrobianos desta espécie. Por não apresentar relatos na literatura, S. silvestris foi selecionada para o estudo químico mais detalhado visando o isolamento dos metabólitos secundários. O extrato etanólico das flores foi submetido ao fracionamento cromatográfico, o que levou ao isolamento de duas antraquinonas, crisofanol (I) e fisciona (II), um ácido graxo, o ácido palmítico (III), quatro flavonoides, luteolina (IV), aromadendrina (V), luteolina-7-O-glucosídeo (VIII) e quercetina-3-O-glucosídeo (IX), uma dihidroisocumarina, a 6-dihidroximeleina (VI) e uma cromona, a cassiacromona (VII) que foram caracterizados por técnicas espectroscópicas (espectroscopia de absorção na região do infravermelho, do ultravioleta-visível e ressonância magnética nuclear) e espectrométricas (espectrometrias de massas). |
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2021-02-01T13:15:00Z2021-02-01T13:15:00Z2020-06-26NASCIMENTO, Michelle Nauara Gomes. Perfil metabolômico e avaliação biológica de espécies de Senna e Cassia. 2020. 276 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia 2020. Disonível em: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2020.627.https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/31175http://doi.org/10.14393/ufu.te.2020.627Espécies dos gêneros Senna e Cassia (Fabaceae) apresentam vasta diversidade química e relevante atividade biológica, o que nos motivou para a seleção de duas espécies de Cassia (C. fistula e C. bakeriana) e oito espécies de Senna (S. macranthera, S. occidentalis, S. siamea, S. obtusifolia, S. spectabilis, S. silvestris, S. pendula e S. alata), para serem estudadas do ponto de vista químico e biológico. Extratos etanólicos das flores e folhas destas espécies foram preparados e analisados por espectrometria de massas (EM) de alta resolução com ionização por eletrospray (IES). Através de ferramentas quimiométricas de análise de componentes principais (PCA) e análise hierárquica de agrupamentos (HCA) foi realizado um estudo para agrupar as espécies que apresentaram perfil metabólico semelhante. Em todas as análises S. spectabilis se manteve separada das demais, o que pode ser justificado pela presença dos alcaloides piperidínicos identificados por EM somente nesta espécie. O mesmo comportamento foi observado para S. macranthera, que também mostrou um perfil metabólico diferente, quando comparado com as demais espécies investigadas. As espécies S. siamea e S. silvestris ficaram agrupadas, sugerindo que ambas apresentam composição química semelhante. A análise dos EM e EM/EM, em comparação com bases de dados de produtos naturais e padrões de fragmentação conhecidos, permitiu identificar 48 compostos previamente relatados nas espécies de Senna e Cassia, tais como flavonoides (agliconas e glicosilados), antraquinonas, cromonas, ácidos fenólicos, proantocianidinas e alcaloides, importantes para a compreensão das análises de PCA e HCA. Os extratos etanólicos das folhas e flores de todas as espécies foram submetidos à avaliação da atividade de inibição da lipase pancreática, antimicrobiana e citotóxica. Na avaliação da atividade de inibição da lipase pancreática, o extrato das flores de C. fistula apresentou o melhor resultado com IC50 = 25,68 ± 1,72 µg mL–1. Os melhores resultados das análises das atividades antimicrobiana e citotóxica foram observados para o extrato etanólico e fração acetato de etila das flores de S. macranthera, que apresentaram atividade antifúngica contra três cepas de Candida (C. albicans, C. tropicalis e C. glabrata), com valores de concentração inibitória mínima (CIM) variando de 23,43 a 5,86 µg mL1 que quando comparadas com os dados descritos na literatura, indicam que as amostras são ativas e promissoras (CIM ≤ 50 µg mL1) e, valores de índice de seletividade (IS), variando de 1,34 a 1,94 que indicam baixa citotoxicidade. A análise da fração acetato de etila de S. macranthera por CLAE-IES-EM/EM permitiu identificar um total de dezoito compostos, incluindo um ácido orgânico, dois flavan-3-ol, uma flavona, dois flavonois glicosilados, cinco dímeros e sete trímeros de proantocianidinas, que provavelmente estão associados aos resultados antimicrobianos desta espécie. Por não apresentar relatos na literatura, S. silvestris foi selecionada para o estudo químico mais detalhado visando o isolamento dos metabólitos secundários. O extrato etanólico das flores foi submetido ao fracionamento cromatográfico, o que levou ao isolamento de duas antraquinonas, crisofanol (I) e fisciona (II), um ácido graxo, o ácido palmítico (III), quatro flavonoides, luteolina (IV), aromadendrina (V), luteolina-7-O-glucosídeo (VIII) e quercetina-3-O-glucosídeo (IX), uma dihidroisocumarina, a 6-dihidroximeleina (VI) e uma cromona, a cassiacromona (VII) que foram caracterizados por técnicas espectroscópicas (espectroscopia de absorção na região do infravermelho, do ultravioleta-visível e ressonância magnética nuclear) e espectrométricas (espectrometrias de massas).Species of the genus Senna and Cassia present a wide chemical diversity and relevant biological activity, which motivated us to select two species of Cassia (C. fistula and C. bakeriana) and eight of Senna (S. macranthera, S. occidentalis, S. siamea, S. obtusifolia, S. spectabilis, S. silvestris, S. pendula and S. alata), to be studied from chemical and biological aspects. The ethanol extracts from the leaves and flowers of these species were prepared and analyzed by mass spectrometry (MS) in high resolution with electrospray ionization (ESI). Through chemometric tools of principal component analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis (HCA) a study was made in order to group the species that presented a similar metabolic profile. In all analyzes S. spectabilis remains far apart from the others, which can be justified by the presence of the piperidine alkaloids, identified by MS only in this species. The same behavior was observed for S. macranthera, which shown a different metabolic profile, when compared with the other investigated species. The species S. siamea and S. silvestris remain grouped, suggesting that both have a similar composition. MS analysis allowed to identify 48 compounds previously reported in the species, such as flavonoids (aglycones and glycosylated), anthraquinones, chromones, phenolic acids, proanthocyanidins and alkaloids, important for the understanding of PCA and HCA analyzes. The ethanolic extracts of leaves and flowers of all species were submitted to the evaluation of inhibition of pancreatic lipase, antimicrobial and cytotoxic activity. The ethanolic extract of the flowers of C. fistula showed the best result in the inhibition of pancreatic lipase activity with IC50 = 25.68 ± 1.72 µg mL– 1. The best results of the analysis of antimicrobial and cytotoxic activities were observed for the ethanolic extract and ethyl acetate fraction of the S. macranthera flower, which presented antifungal activity against three strains of Candida (C. albicans, C. tropicalis and C. glabrata), with minimum inhibitory concentration (MIC) values ranging from 23.43 to 5.86 μg mL1 which, when compared with the data described in the literature, indicate that the samples are active and promising (MIC ≤ 50 µg mL1) and, the selectivity index (SI) values ranged from 1.34 to 1.94, indicate a low cytotoxicity. Analysis of the S. macranthera flowers ethyl acetate fraction by HPLC-ESI-MS/MS allowed to identify a total of the eighteen compounds, including one organic acid, two flavan-3-ol, one flavone, two glycosylated flavonols, five proanthocyanidin dimers, and seven proanthocyanidin trimers, that are probably associated with the antimicrobial results of this species. Due to the lack of reports in the literature, S. silvestris was selected for a more detailed chemical study aiming at the isolation of secondary metabolites. The ethanolic extract of the flowers was submitted to chromatographic fractionation, which led to the isolation of two anthraquinones, chrysophanol (I) and physcion (II), one fatty acid, palmitic acid (III) four flavonoids, luteolin (IV), aromadendrin (V), luteolin-7-O-glucoside (VIII) and quercetin-3-O-glucoside (IX), a dihydroisocoumarin, 6-dihydroxymellein (VI) and one chormone cassiachromone (VII) which were characterized by spectroscopic (infrared, ultraviolet-visible and nuclear magnetic resonance spectroscopy) and spectrometric (mass spectrometry) techniques.Tese (Doutorado)porUniversidade Federal de UberlândiaPrograma de Pós-graduação em QuímicaBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::QUIMICA DOS PRODUTOS NATURAISQuímicaSenna (Planta)CassiaSennaCassiaFloresFolhasQuimiometriaEspectrometria de massasMetabólitos secundáriosFlowersLeavesChemometricsMass spectrometrySecondary metabolitesQuímicaPerfil metabolômico e avaliação biológica de espécies de Senna e CassiaMetabolomic profile and biological evaluation of Senna and Cassia speciesinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisPivatto, Marcoshttp://lattes.cnpq.br/7781239794922114Sousa , Raquel Maria FerreiraCruz, Welington de OliveiraLago, João Henrique GhilardiSousa, Lorena Ramos Freitashttp://lattes.cnpq.br/3819389576655991Nascimento, Michelle Nauara Gomes27687958972reponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFUORIGINALPerfilMetabolômicoAvaliação.pdfPerfilMetabolômicoAvaliação.pdfTeseapplication/pdf12858090https://repositorio.ufu.br/bitstream/123456789/31175/1/PerfilMetabol%c3%b4micoAvalia%c3%a7%c3%a3o.pdf4ca1a8fc5b0b2572d4cd8f133ef677d8MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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