Triterpenos obtidos de fontes naturais : semissíntese, citotoxicidade e atividade antiprotozoária

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2017
Autor(a) principal: Cargnin, Simone Tasca
Orientador(a): Gnoatto, Simone Cristina Baggio
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
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: http://hdl.handle.net/10183/166297
Resumo: A nível mundial, os protozoários Trichomonas vaginalis, Leishmania amazonensis e Plasmodium falciparum são responsáveis por um grande número de infecções parasitárias, com maior destaque para a malária, com 438.000 mortes anuais. A problemática envolvida no combate a estas infecções está no seu tratamento, especialmente pela resistência dos parasitos aos fármacos comumente utilizados. Portanto, considerando a necessidade de novas alternativas terapêuticas, este trabalho, através da abordagem da valorização de resíduos, do uso de produtos naturais como fonte de moléculas bioativas e da utilização da ferramenta semissíntese, visou à obtenção de compostos com atividade antiprotozoária, especialmente atividade antimalárica. Os compostos naturais ácidos ursólico (AU) e betulínico (AB) foram extraídos do subproduto de uma indústria de suco de maçã (Malus domestica) e das cascas do Platanus acerifolia, respectivamente, e foram planejados novos derivados por modificação nas posições C-3 e C-28. Duas séries de derivados do AU e AB foram preparadas e identificadas, totalizando 24 compostos, que foram avaliados frente à cepa de P. falciparum resistente à cloroquina (W2), e frente a T. vaginalis e L. amazonensis. Os compostos modificados apenas em C-3 foram os mais ativos contra os três protozoários. O composto ácido 3β-acetil betulínico (100 μM) reduziu a viabilidade de trofozoítos de T. vaginalis em cerca de 74%, e o ácido 3β-isobutíril ursólico (100 μM) inibiu o crescimento de promastigotas de L. amazonensis em cerca de 55%. De forma mais significativa, o ácido 3β-butiril betulínico apresentou relevante atividade antimalárica, IC50=3,4 μM. Além disso, os compostos não apresentaram significativa citotoxicidade frente a células de mamíferos (VERO) e células de hepatoma humano (HepG2), apresentando alto índice de seletividade aos parasitos. Nanoemulsões e nanocápsulas de núcleo lipídico do composto 3β-butanoil betulínico foram desenvolvidas com sucesso através do método de nanoemulsificação espontânea e nanoprecipitação, respectivamente, e o método CLAE-UV se mostrou adequado para a quantificação do derivado triterpênico nas nanoestruturas. Apesar de apresentar atividade antimalárica in vitro, o composto ácido 3β-butanoil betulínico livre e incorporado na nanoemulsão não apresentou atividade no modelo in vivo, não apresentando, portanto, correlação in vitro - in vivo. Isto ocorreu, provavelmente, devido à baixa solubilidade do composto, que não alcançou o sítio ativo em uma concentração satisfatória para sua ação. De forma geral, os dados obtidos neste trabalho contribuem para o desenvolvimento de novas alternativas terapêuticas de baixo custo, visto que o aproveitamento de resíduos, assim como a utilização de produtos naturais e de processos de semissíntese são estratégias pouco onerosas. Ainda, mostramos de forma inédita a viabilidade da incorporação de compostos triterpênicos em sistemas nanocarreadores biodegradáveis (nanoemulsões e em nanocápsulas de núcleo lipídico), utilizando nanoprecipitação, uma metodologia simples, eficaz e reprodutível.
id URGS_913468c07a630d09bb07f85b7ed37b42
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/166297
network_acronym_str URGS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
repository_id_str
spelling Cargnin, Simone TascaGnoatto, Simone Cristina Baggio2017-09-13T02:28:39Z2017http://hdl.handle.net/10183/166297001045573A nível mundial, os protozoários Trichomonas vaginalis, Leishmania amazonensis e Plasmodium falciparum são responsáveis por um grande número de infecções parasitárias, com maior destaque para a malária, com 438.000 mortes anuais. A problemática envolvida no combate a estas infecções está no seu tratamento, especialmente pela resistência dos parasitos aos fármacos comumente utilizados. Portanto, considerando a necessidade de novas alternativas terapêuticas, este trabalho, através da abordagem da valorização de resíduos, do uso de produtos naturais como fonte de moléculas bioativas e da utilização da ferramenta semissíntese, visou à obtenção de compostos com atividade antiprotozoária, especialmente atividade antimalárica. Os compostos naturais ácidos ursólico (AU) e betulínico (AB) foram extraídos do subproduto de uma indústria de suco de maçã (Malus domestica) e das cascas do Platanus acerifolia, respectivamente, e foram planejados novos derivados por modificação nas posições C-3 e C-28. Duas séries de derivados do AU e AB foram preparadas e identificadas, totalizando 24 compostos, que foram avaliados frente à cepa de P. falciparum resistente à cloroquina (W2), e frente a T. vaginalis e L. amazonensis. Os compostos modificados apenas em C-3 foram os mais ativos contra os três protozoários. O composto ácido 3β-acetil betulínico (100 μM) reduziu a viabilidade de trofozoítos de T. vaginalis em cerca de 74%, e o ácido 3β-isobutíril ursólico (100 μM) inibiu o crescimento de promastigotas de L. amazonensis em cerca de 55%. De forma mais significativa, o ácido 3β-butiril betulínico apresentou relevante atividade antimalárica, IC50=3,4 μM. Além disso, os compostos não apresentaram significativa citotoxicidade frente a células de mamíferos (VERO) e células de hepatoma humano (HepG2), apresentando alto índice de seletividade aos parasitos. Nanoemulsões e nanocápsulas de núcleo lipídico do composto 3β-butanoil betulínico foram desenvolvidas com sucesso através do método de nanoemulsificação espontânea e nanoprecipitação, respectivamente, e o método CLAE-UV se mostrou adequado para a quantificação do derivado triterpênico nas nanoestruturas. Apesar de apresentar atividade antimalárica in vitro, o composto ácido 3β-butanoil betulínico livre e incorporado na nanoemulsão não apresentou atividade no modelo in vivo, não apresentando, portanto, correlação in vitro - in vivo. Isto ocorreu, provavelmente, devido à baixa solubilidade do composto, que não alcançou o sítio ativo em uma concentração satisfatória para sua ação. De forma geral, os dados obtidos neste trabalho contribuem para o desenvolvimento de novas alternativas terapêuticas de baixo custo, visto que o aproveitamento de resíduos, assim como a utilização de produtos naturais e de processos de semissíntese são estratégias pouco onerosas. Ainda, mostramos de forma inédita a viabilidade da incorporação de compostos triterpênicos em sistemas nanocarreadores biodegradáveis (nanoemulsões e em nanocápsulas de núcleo lipídico), utilizando nanoprecipitação, uma metodologia simples, eficaz e reprodutível.The protozoans Trichomonas vaginalis, Leishmania amazonensis and Plasmodium falciparum are responsible for a large number of parasitic infections in worldwide, especially malaria, with 438,000 deaths annually. The main problems involved in the combat of these infections involve the treatment, especially by the resistance of parasites to commonly used drugs. Therefore, considering the need for new therapeutic alternatives, this work, through the recovery of waste, the use of natural products as a source of bioactive molecules and the use of semisynthesis tool, aimed to obtain compounds with antiprotozoal activity, particularly antimalarial activity. The ursolic acid (UA) was isolated from apple pomace (Malus domestica) obtained from a local juice manufacture, and betulinic acid (BA) from barks of Platanus acerifolia, and these compounds were modified at C-3 and C-28 positions. Two series of UA and BA derivatives were prepared and identified, totaling 24 compounds, which were tested against the P. falciparum chloroquine resistant strain (W2), T. vaginalis and L. amazonensis. Against all protozoans, compounds only modified at C-3 were the most active. The compound 3β-acetyl betulinic acid (100 μM) reduced the trophozoites viability of T. vaginalis nearly 74% and 3β-isobutyryl ursolic acid (100 μM) inhibited the growth promastigotes of L. amazonensis by 55%. More significantly, the 3β-butyryl betulinic acid showed significant antimalarial activity, IC50 = 3.4 μM. Moreover, the compounds did not shown significant toxicity against mammalian cells (VERO) and human hepatocellular carcinoma (HepG2) cells, demonstrating high selectivity index towards parasites. Nanoemulsions and lipid-core nanocapsules of the compound 3β-butanoyl betulinic were successfully developed by spontaneous nanoemulsification and nanoprecipitation method, respectively, and HPLC-UV method was adequate for the quantification of the triterpene derivative in the nanostructures. In spite of the in vitro antimalarial activity, the compound 3β-butanoyl betulinic acid free and incorporated in the nanoemulsion showed no activity in the in vivo model, not presenting in vitro - in vivo correlation. This was probably due to the low solubility of the compound, which not reached the active site in a concentration satisfactory for its action. Overall, the data obtained in this study contribute to the development of new and low cost therapeutic alternatives, since the utilization of wastes, as well as the use of natural products and semisynthesis process are inexpensive strategies. In addition, it was demonstrated in an unprecedented way the feasibility of the incorporation of triterpenic compounds in biodegradable nanocarrier systems (nanoemulsions and lipid-core nanocapsules) using nanoprecipitation, a simple, effective and reproducible methodology.application/pdfporÁcido ursólicoÁcido betulínicoTriterpenosTriterpenos obtidos de fontes naturais : semissíntese, citotoxicidade e atividade antiprotozoáriainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulFaculdade de FarmáciaPrograma de Pós-Graduação em Ciências FarmacêuticasPorto Alegre, BR-RS2017doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSORIGINAL001045573.pdf001045573.pdfTexto parcialapplication/pdf1227035http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/166297/1/001045573.pdfbd9364c47754429f203b27990fd3b84bMD51TEXT001045573.pdf.txt001045573.pdf.txtExtracted Texttext/plain92122http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/166297/2/001045573.pdf.txtaa36d68520665d1b0d265a6fcd63b31eMD52THUMBNAIL001045573.pdf.jpg001045573.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1096http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/166297/3/001045573.pdf.jpg797207658b8ad45e42d5631f2f65afd2MD5310183/1662972022-12-01 05:52:40.372118oai:www.lume.ufrgs.br:10183/166297Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532022-12-01T07:52:40Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Triterpenos obtidos de fontes naturais : semissíntese, citotoxicidade e atividade antiprotozoária
title Triterpenos obtidos de fontes naturais : semissíntese, citotoxicidade e atividade antiprotozoária
spellingShingle Triterpenos obtidos de fontes naturais : semissíntese, citotoxicidade e atividade antiprotozoária
Cargnin, Simone Tasca
Ácido ursólico
Ácido betulínico
Triterpenos
title_short Triterpenos obtidos de fontes naturais : semissíntese, citotoxicidade e atividade antiprotozoária
title_full Triterpenos obtidos de fontes naturais : semissíntese, citotoxicidade e atividade antiprotozoária
title_fullStr Triterpenos obtidos de fontes naturais : semissíntese, citotoxicidade e atividade antiprotozoária
title_full_unstemmed Triterpenos obtidos de fontes naturais : semissíntese, citotoxicidade e atividade antiprotozoária
title_sort Triterpenos obtidos de fontes naturais : semissíntese, citotoxicidade e atividade antiprotozoária
author Cargnin, Simone Tasca
author_facet Cargnin, Simone Tasca
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Cargnin, Simone Tasca
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Gnoatto, Simone Cristina Baggio
contributor_str_mv Gnoatto, Simone Cristina Baggio
dc.subject.por.fl_str_mv Ácido ursólico
Ácido betulínico
Triterpenos
topic Ácido ursólico
Ácido betulínico
Triterpenos
description A nível mundial, os protozoários Trichomonas vaginalis, Leishmania amazonensis e Plasmodium falciparum são responsáveis por um grande número de infecções parasitárias, com maior destaque para a malária, com 438.000 mortes anuais. A problemática envolvida no combate a estas infecções está no seu tratamento, especialmente pela resistência dos parasitos aos fármacos comumente utilizados. Portanto, considerando a necessidade de novas alternativas terapêuticas, este trabalho, através da abordagem da valorização de resíduos, do uso de produtos naturais como fonte de moléculas bioativas e da utilização da ferramenta semissíntese, visou à obtenção de compostos com atividade antiprotozoária, especialmente atividade antimalárica. Os compostos naturais ácidos ursólico (AU) e betulínico (AB) foram extraídos do subproduto de uma indústria de suco de maçã (Malus domestica) e das cascas do Platanus acerifolia, respectivamente, e foram planejados novos derivados por modificação nas posições C-3 e C-28. Duas séries de derivados do AU e AB foram preparadas e identificadas, totalizando 24 compostos, que foram avaliados frente à cepa de P. falciparum resistente à cloroquina (W2), e frente a T. vaginalis e L. amazonensis. Os compostos modificados apenas em C-3 foram os mais ativos contra os três protozoários. O composto ácido 3β-acetil betulínico (100 μM) reduziu a viabilidade de trofozoítos de T. vaginalis em cerca de 74%, e o ácido 3β-isobutíril ursólico (100 μM) inibiu o crescimento de promastigotas de L. amazonensis em cerca de 55%. De forma mais significativa, o ácido 3β-butiril betulínico apresentou relevante atividade antimalárica, IC50=3,4 μM. Além disso, os compostos não apresentaram significativa citotoxicidade frente a células de mamíferos (VERO) e células de hepatoma humano (HepG2), apresentando alto índice de seletividade aos parasitos. Nanoemulsões e nanocápsulas de núcleo lipídico do composto 3β-butanoil betulínico foram desenvolvidas com sucesso através do método de nanoemulsificação espontânea e nanoprecipitação, respectivamente, e o método CLAE-UV se mostrou adequado para a quantificação do derivado triterpênico nas nanoestruturas. Apesar de apresentar atividade antimalárica in vitro, o composto ácido 3β-butanoil betulínico livre e incorporado na nanoemulsão não apresentou atividade no modelo in vivo, não apresentando, portanto, correlação in vitro - in vivo. Isto ocorreu, provavelmente, devido à baixa solubilidade do composto, que não alcançou o sítio ativo em uma concentração satisfatória para sua ação. De forma geral, os dados obtidos neste trabalho contribuem para o desenvolvimento de novas alternativas terapêuticas de baixo custo, visto que o aproveitamento de resíduos, assim como a utilização de produtos naturais e de processos de semissíntese são estratégias pouco onerosas. Ainda, mostramos de forma inédita a viabilidade da incorporação de compostos triterpênicos em sistemas nanocarreadores biodegradáveis (nanoemulsões e em nanocápsulas de núcleo lipídico), utilizando nanoprecipitação, uma metodologia simples, eficaz e reprodutível.
publishDate 2017
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2017-09-13T02:28:39Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2017
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/166297
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 001045573
url http://hdl.handle.net/10183/166297
identifier_str_mv 001045573
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/166297/1/001045573.pdf
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/166297/2/001045573.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/166297/3/001045573.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv bd9364c47754429f203b27990fd3b84b
aa36d68520665d1b0d265a6fcd63b31e
797207658b8ad45e42d5631f2f65afd2
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br
_version_ 1831316026103431168