Estudo químico das folhas de Piper fuligineum e P. macedoi por espectrometria de massas combinadas às redes moleculares e avaliação in silico da inibição da Mpro de SARS-CoV-2

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2022
Autor(a) principal: Nozella, Augusto Hubaide
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Uberlândia
Brasil
Programa de Pós-graduação em Química
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35376
https://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.258
Resumo: With the struggle to find a proper treatment for the Covid-19 disease, the study of natural products becomes an interesting way to find potential active compounds for treating this disease. Piper fuligineum and Piper macedoi are plants belonging to the Piperaceae family and native to the Cerrado. The molecular study of the genetic material of both species shows a high degree of similarity between them. To extensively evaluate the compounds present in these species three extraction methods were applied: maceration, hydrodistillation, and supercritical CO2 extraction. These molecules were identified by mass spectrometry resulting in 106 annotations. They were also compared with the use of molecular networking tools of the GNPS platform. 204 nodes were observed in the samples of essential oils, of which 45 are exclusive to P. fuligineum, 38 exclusives to P. macedoi and 121 shared between both species, molecular classes exclusive to each species were also found, giving a possible way to identify them by their essential oil composition. The same tendency was observed on the molecular networks created from the ethanolic and hexanoic extracts, in which of 2100 observed nodes, 914 are exclusive to P. fuligineum 182 exclusives to P. macedoi, and 1004 are shared between both. This tendency shows that despite having 97% of genetic similarity and having been collected in the same region, each species can produce different special metabolites to answer the same environmental threats. Finally, the inhibitory potential by docking molecular of Mpro protease of the SARS-CoV-2 virus of some identified compounds in the species was tested. The metabolites Jangomolide, Benzopyran derivative II and Picrasidine M had the best results in the molecular docking, presenting free energy of -10,36; -9,97, and -9,74 kcal mol-1, respectively.
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The molecular study of the genetic material of both species shows a high degree of similarity between them. To extensively evaluate the compounds present in these species three extraction methods were applied: maceration, hydrodistillation, and supercritical CO2 extraction. These molecules were identified by mass spectrometry resulting in 106 annotations. They were also compared with the use of molecular networking tools of the GNPS platform. 204 nodes were observed in the samples of essential oils, of which 45 are exclusive to P. fuligineum, 38 exclusives to P. macedoi and 121 shared between both species, molecular classes exclusive to each species were also found, giving a possible way to identify them by their essential oil composition. The same tendency was observed on the molecular networks created from the ethanolic and hexanoic extracts, in which of 2100 observed nodes, 914 are exclusive to P. fuligineum 182 exclusives to P. macedoi, and 1004 are shared between both. This tendency shows that despite having 97% of genetic similarity and having been collected in the same region, each species can produce different special metabolites to answer the same environmental threats. Finally, the inhibitory potential by docking molecular of Mpro protease of the SARS-CoV-2 virus of some identified compounds in the species was tested. The metabolites Jangomolide, Benzopyran derivative II and Picrasidine M had the best results in the molecular docking, presenting free energy of -10,36; -9,97, and -9,74 kcal mol-1, respectively.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas GeraisUFU - Universidade Federal de UberlândiaDissertação (Mestrado)Devido à alta complexidade para encontrar um tratamento eficaz para o Covid-19, o estudo de produtos naturais se mostra um interessante caminho para encontrar compostos bioativos com potencial atividade para o uso no tratamento dessa doença. Piper fuligineum e Piper macedoi são plantas pertencente à família das piperáceas e nativas do Cerrado. O estudo molecular do material genético dessas espécies mostrou um alto grau de similaridade genética entre elas. Afim de avaliar de maneira extensiva os compostos presentes nessas espécies, três métodos de extração foram realizados: maceração, hidrodestilação e extração via CO2 supercrítico. A identificação desses metabólitos foi realizada via espectrometria de massas resultando em 106 anotações. A comparação dos compostos identificados nas espécies também foi feita utilizando as ferramentas de redes moleculares presentes na plataforma GNPS. Foram observados 204 nodos nas amostras de óleo essencial sendo 45 nodos exclusivos a P. fuligineum, 38 exclusivos a P. macedoi e 121 divididos entre ambas espécies. A mesma tendência foi observada nas redes geradas pelas amostras dos extratos etanólicos e hexânicos, onde dos 2100 nodos observados 914 são exclusivos a P. fuligineum, 182 exclusivos a P. macedoi e 1004 comuns as duas. Essa tendência mostra que apesar das espécies avaliadas possuírem 97% de similaridade genética e terem sido coletadas na mesma região, cada espécie é capaz de produzir diferentes metabólitos especiais como resposta aos mesmos estresses impostos pelo meio ambiente. Por fim, o potencial inibitório via “docking molecular” da protease Mpro do vírus SARS-CoV-2 de alguns compostos identificados nas espécies foi avaliado. Os compostos Jangomolide, Benzopyran derivative II e Picrasidine M obtiveram melhores resultados no docking, apresentando energia livre de -10,36; -9,97 e -9,74 kcal mol-1, respectivamente.Universidade Federal de UberlândiaBrasilPrograma de Pós-graduação em QuímicaOliveira, Albertohttp://lattes.cnpq.br/4527028926494710Sousa, Raquel Maria Ferreira dehttp://lattes.cnpq.br/6064800347452834Pivatto, Amandahttp://lattes.cnpq.br/0700488873965276Pilon, Alanhttp://lattes.cnpq.br/6352783992078814Nozella, Augusto Hubaide2022-08-03T13:44:11Z2022-08-03T13:44:11Z2022-04-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfNOZELLA, Augusto. Estudo químico das folhas de Piper fuligineum e P. macedoi por espectrometria de massas combinadas às redes moleculares e avaliação in silico da inibição da Mpro de SARS-CoV-2. 2022. 133 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.258https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/35376https://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.258porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFUinstname:Universidade Federal de Uberlândia (UFU)instacron:UFU2024-02-08T18:21:31Zoai:repositorio.ufu.br:123456789/35376Repositório InstitucionalONGhttp://repositorio.ufu.br/oai/requestdiinf@dirbi.ufu.bropendoar:2024-02-08T18:21:31Repositório Institucional da UFU - Universidade Federal de Uberlândia (UFU)false
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