Estudo fitoquímico e atividades biológicas de Guatteriopsis blepharophyla, Guatteriopsis friesiana e Guatteriopsis hispida (Annonaceae)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Costa, Emmanoel Vilaça
Data de Publicação: 2009
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/21946
Resumo: Orientadora: Profª Drª Beatriz Helena Lameiro de Noronha Sales Maia
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spelling Pinheiro, Maria Lúcia BelémUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em QuímicaMaia, Beatriz Helena Lameiro Noronha SalesCosta, Emmanoel Vilaça2024-10-04T21:58:50Z2024-10-04T21:58:50Z2009https://hdl.handle.net/1884/21946Orientadora: Profª Drª Beatriz Helena Lameiro de Noronha Sales MaiaCoorientadora: Profª Drª Maria Lúcia Belém PinheiroTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa: Curitiba, 26/01/2009Inclui bibliografiaResumo: Guatteriopsis R.E. Fries (Annonaceae) é um pequeno gênero constituído de cinco espécies, das quais quatro são brasileiras, conhecidas popularmente como envireiras, ocorrendo principalmente na Amazônia brasileira. Apenas um estudo fitoquímico nesse gênero foi encontrado, referente aos óleos essenciais das folhas de Guatteriopsis blepharophylla, porém nenhum estudo biológico foi relatado. Baseado nesta informação o presente trabalho descreve o estudo fitoquímico e atividades biológicas de três espécies amazônicas de Guatteriopsis (Guatteriopsis blepharophylla, Guatteriopsis friesiana e Guatteriopsis hispida). O material botânico (casca, folhas e cerne) das três espécies foi submetido à extração à temperatura ambiente utilizando como solventes hexano e metanol, e posteriormente os extratos foram testados em relação às atividades antimicrobiana e antiproliferativa in vitro (antitumoral), e toxicidade contra Artemia salina (TAS). As folhas foram submetidas à extração dos óleos essenciais por hidrodestilação e teste de atividade antimicrobiana. Para G. hispida foi realizado apenas o estudo dos óleos essenciais e extratos vegetais, e suas atividades biológicas devido ao pouco material obtido. Da investigação fitoquímica do extrato hexânico das cascas de G. friesiana foram isolados uma mistura esteroidal (G1) de ß-sitosterol (G1A) e estigmasterol (G1B) e cinco lactonas sesquiterpênicas, guatteriolida (G2), G3, G4, G5 e G6 (em determinação estrutural), enquanto que do extrato metanólico foram isolados 23 compostos: duas lactonas sesquiterpênicas, G3 e G6 e 21 alcalóides: 17 7,7-dimetilaporfinos, 3-metoxidemetoxiguadiscina (G14), demetoxiguadiscina (G15), 4-desidroxiguatteriopsiscina (G16), 9-metoxi-4-desidroxiguatteriopsiscina (G17), 3-metoxiguadiscina (G18), guadiscina (G19), 6,6a-diidrodemetoxiguadiscina (G20), guatterioliscina (G21), guatteriopsiscina (G22), 6,6adiidroguatterioliscina (G23), 9-demetoxiguatterioliscina (G24), 9-hidroxi-4-desidroxiguatteriopsiscina (G27), 3-metoxiguadiscidina (G29), guadiscidina (G30), tetraidromelosmidina (G31), 3-hidroximelosmidina (G32) e 6,6a-desidro-3-hidroxitetraidromelosmidina (G33), um 7-hidroxi-7-metilaporfino, 4-desidroxi-7-demetil-7-hidroxiguatteriopsiscina (G25) e três oxoaporfinos, lysicamina (G26), liriodenina (G28) e N-óxidoisomoschatolina (G34). Do extrato hexânico do cerne foi isolado uma mistura esteroidal, G1 e uma lactona sesquitepênica, G2, enquanto que do extrato metanólico foram isolados seis alcalóides: três 7,7-dimetilaporfinos G15, G20 e G22, um oxoaporfino G28 e dois protoberberinos, corypalmina ou discretinina (G35), e coreximina (G36). Do extrato hexânico das folhas foram isolados dez compostos: uma mistura esteroidal, G1, três sesquiterpenos, ?-eudesmol (G7), a-eudesmol (G8) e ß-eudesmol (G9) e seis lactonas sesquiterpênicas G2, G3, G4, G5, G6 e G10 (em determinação estrutural), enquanto que do extrato metanólico foram isolados doze alcalóides: três 7,7-dimetilaporfinos, G17, G22 e 6,6a-desidroguatteriopsiscina (G38), um 7-hidroxi-7-metilaporfino, 6,6a-diidro-7-demetil-7-hidroxi-9-demetoxiguatterioliscina (G39), quatro oxoaporfinos, G26, G28, atherospermidina (G40) e lanuginosina (G41) e quatro protoberberinos, 13-hidroxi-2,3,9,10-tetrametoxiprotoberberino (G37), 3,13-diidroxi-2,9,10-trimetoxiprotoberberino (G42), 7,8-diidro-8-hidroxipalmatina (G43) e palmatina (G44). Dentre estes compostos isolados, 22 (G2, G14, G16, G17, G18, G19, G20, G21, G22, G23, G24, G25, G27, G29, G31, G32, G33, G34, G37, G38, 39 e G42) são produtos naturais inéditos. Da investigação fitoquímica das cascas do extrato hexânico de G. blepharophylla foram isolados uma mistura esteroidal, G1 e três sesquiterpenos, óxido de cariofileno (G11), G12 (em determinação estrutural) e espatulenol (G13), enquanto que do extrato metanólico foram isolados sete alcalóides: cinco oxoaporfinos, G26, G28, G34, O-metilmoschatolina (G45) e subsessilina (G48), um aporfino sensu stricto, nornuciferina (G46) e um protoberberino, isocoreximina (G47). Do extrato metanólico do cerne foram isolados quatro alcalóides: dois oxoaporfinos G26 e G28, uma mistura de aporfinos sensu stricto (G49), anonaina (G49A) e nornuciferina (G46 ou G49B), e um protoberberino, G47. Dentre estes compostos apenas G34 é um produto natural inédito. Os compostos isolados, principalmente os alcalóides aporfinóides e protoberberínicos, foram fundamentais para as contribuições quimiotaxonômicas entre os gêneros Guatteriopsise Guatteria, uma vez que recentes trabalhos sugerem a união desses dois gêneros. Do estudo dos óleos essenciais das três espécies foi possível a identificação de 54 compostos, alguns comuns entre si, sendo 33 de G. blepharophylla, 8 de G. friesiana e 20 de G. hispida. O principal constituinte encontrado no óleo essencial de G. blepharophylla foi o óxido de cariofileno (69,25%). G. friesiana possui predominantemente ß-eudesmol (51,60%), ?-eudesmol (23,70%) e a-eudesmol (14,56%), enquanto que para G. hispida, ß-pineno (38,18%), a-pineno (30,77%) e (E)-cariofileno (20,59%). Os principais constituintes de G. blepharophylla (óxido de cariofileno G11) e de G. friesiana (?-, a-, ß-eudesmol G7, G8 e G9, respectivamente) também foram isolados e identificados espectroscopicamente. Os compostos isolados apresentaram significantes atividades biológicas com especial atenção para o ensaio antiproliferativo in vitro, como por exemplo, G28, G15, G32, G20, G21 e G34, com valores de TGI ("Total Growth Inhibition") de 10,36, 11,01, 13,51, 21,50, 21,55 e 22,71 µg.mL-1 contra linhagens tumorais humanas de mama – MCF-7 (como controle: doxorrubicina, TGI = 25,00 µg.mL-1). G15, G20 e G21 apresentaram forte atividade contra linhagens tumorais humanas de cólon – HT-29 com valores de TGI de 24,27, 27,28 e 23,29 µg.mL-1 (controle, TGI > 25,00 µg.mL-1), respectivamente. G7 e G8 demonstraram significante atividade contra linhagens de MCF-7 (TGI = 22,63 e 20,10 µg.mL-1), linhagens tumorais humanas de mama com fenótipo de resistência a múltiplas drogas – NCI-ADR/RES (TGI = 2,51 e 2,01 µg.mL-1) e leucemia – K-562 (ambos TGI < 0,25 µg.mL-1), abaixo do valores de TGI do controle positivo (25,00, 8,04 e 0,90 µg.mL-1, respectivamente). Para o ensaio antimicrobiano os melhores resultados foram observados para G7 e G8 com CIMs de 300,0 e 200,0 µg.mL-1 contra Pseudomonas aeruginosa, respectivamente, G34 e G43 com CIMs de 15,6 e 50,0 µg.mL-1, respectivamente contra Candida albicans, e G28 com CIM de 10,0 µg.mL-1 contra Rhodococcus equi.Abstract: Guatteriopsis R.E. Fries (Annonaceae) is a small genus comprising five species, of which four occur in Brazil, mainly in the Amazonian region, and are commonly known as "envireiras". Only one phytochemical study in this genus was previously conducted on the essential oils of leaves of Guatteriopsis blepharophylla, however no biological study was reported. Based on this information, the present work includes a phytochemical study and biological activities of three Amazonian species of Guatteriopsis (Guatteriopsis blepharophylla, Guatteriopsis friesiana, and Guatteriopsis hispida). The botanical material (bark, leaves, and stem) of the three species was submitted to extraction at room temperature using hexane and methanol as solvents, and later the extracts were tested in relation to the antimicrobial and in vitro antiproliferative (antitumor) activity, and toxicity against Artemia salina (TAS). The leaves were submitted to extraction of essential oils by hydrodistillation and tested for antimicrobial activity. For G. hispida only the study of essential oils and vegetable extracts and their biological activity was performed due to the small amount of material obtained. From the phytochemical investigation of the bark hexane extract of G. friesiana a mixture of steroids (G1) of ß-sitosterol (G1A) and stigmasterol (G1B), and five sesquiterpene lactones, guatteriolide (G2), G3, G4, G5, and G6 (in structural determination) were isolated, while from the methanolic extract 23 compounds were isolated: two sesquiterpene lactones, G3 and G6, and 21 alkaloids; 17 7,7-dimethylaporphines, 3-methoxy-demethoxyguadiscine (G14), demethoxyguadiscine (G15), 4-dehydroxyguatteriopsiscine (G16), 9-methoxy-4-dehydroxiguatteriopsiscine (G17), 3-methoxyguadiscine (G18), guadiscine (G19), 6,6adihydrodemethoxyguadiscine (G20), guatterioliscine (G21), guatteriopsiscine (G22), 6,6adihydroguatterioliscine (G23), 9-demethoxyguatterioliscine (G24), 9-hydroxy-4-dehydroxyguatteriopsiscine (G27), 3-methoxyguadiscidine (G29), guadiscidine (G30), tetrahydromelosmidine (G31), 3-hydroxymelosmidine (G32), and 6,6a-dehydro-3-hydroxytetrahydromelosmidine (G33), one 7-hydroxy-7-methylaporphine, 4-dehydroxy-7-demethyl7-hydroxy-guatteriopsiscine (G25), and three oxoaporphines, lysicamine (G26), liriodenine (G28), and N-oxide-isomoschatoline (G34). From the stem hexane extract a mixture of steroids, G1, and one sesquiterpene lactone, G2 were isolated, while from the methanolic extract six alkaloids were isolated: three 7,7-dimethylaporphines (G15, G20, and G22), one oxoaporphine (G28), and two protoberberines, corypalmine or discretinine (G35), and coreximine (G36). From the leaves hexane extract ten compounds were isolated: one mixture of steroids, G1, three sesquiterpenes, ?-eudesmol (G7), a-eudesmol (G8), and ß-eudesmol (G9), and six sesquiterpene lactones G2, G3, G4, G5, G6, and G10 (in structural determination), while from the methanolic extract twelve alkaloids were isolated; three 7,7-dimethylaporphines, G17, G22, and 6,6a-dehydroguatteriopsiscine (G38), one 7-hydroxy-7-methylaporphine, 6,6a-dihydro-7-demethyl-7-hydroxy-9-demethoxyguatterioliscine (G39), four oxoaporphines, G26, G28, atherospermidine (G40), and lanuginosine (G41), and four protoberberines 13-hydroxy-2,3,9,10-tetramethoxyprotoberberine (G37), 3,13-dihydroxy2,9,10-trimethoxyprotoberberine (G42), 7,8-dihydro-8-hydroxypalmatine (G43), and palmatine (G44). Among these isolated compounds, 22 (G2, G14, G16, G17, G18, G19, G20, G21, G22, G23, G24, G25, G27, G29, G31, G32, G33, G34, G37, G38, G39, and G42) were new natural products. From the phytochemical investigation of the bark hexane extract of G. blepharophylla a mixture of steroids, G1, and three sesquiterpenes, caryophyllene oxide (G11), G12 (in structural determination), and spathulenol (G13) were isolated, while from the methanolic extract seven alkaloids were isolated: five oxoaporphines, G26, G28, G34, Omethylmoschatoline (G45) and subsessiline (G48), one aporphine sensu stricto, nornuciferine (G46), and one protoberberine, isocoreximine (G47). From the stem methanolic extract four alkaloids were isolated: two oxoaporphines G26 and G28, a mixture of aporphines sensu stricto (G49), anonaine (G46 or G49A), and nornuciferine (G49B), and one protoberberine (G47). Among these compounds only G34 is a new natural product. The isolated compounds, mainly the aporphinoids and protoberberine alkaloids were fundamental to the chemotaxonomic contribution among Guatteriopsis and Guatteria, since recent works suggest the union of these genera. From the study of the essential oils of these three species of Guatteriopsis it was possible the identification of 54 compounds, some present in more than one species, being 33 from G. blepharophylla, eight from G. friesiana, and 20 from G. hispida. The main constituent found in the essential oil of G. blepharophylla was caryophyllene oxide (69.25%). G. friesiana possesses predominantly ß-eudesmol (51.60%), ?-eudesmol (23.70%), and aeudesmol (14.56%), while G. hispida, ß-pinene (38.18%), a-pinene (30.77%), and (E)-caryophyllene (20.59%). The main compounds of G. blepharophylla (caryophyllene oxide G11) and G. friesiana (ß-, ?- and a-eudesmol, G9, G7 and G8, respectively) were also isolated and identified by spectroscopy methods. The isolated compounds showed significant biological activities with special attention to in vitro antiproliferative assay, for example, G28, G15, G32, G20, G21, and G34 with TGI (Total Growth Inhibition) values of 10.36, 11.01, 13.51, 21.50, 21.55, and 22.71 µg.mL-1against human breast tumor cell line – MCF-7 (as control: doxorubicin, TGI = 25.00 µg.mL1). G15, G20, and G21 presented strong activity against human colon tumor cell line – HT-29 with TGI values of 24.27, 27.28, and 23.29 µg.mL-1 (control, TGI > 25.00 µg.mL-1), respectively. G7 and G8 demonstrated significant activity against MCF-7 (TGI = 22.63 and 20.10 µg.mL-1), human breast cell line expressing multiple drug resistance phenotype – NCIADR/RES (TGI = 2.51 e 2.01 µg.mL-1), and leukemia (both TGI < 0.25 µg.mL-1), below values of TGI of the positive control (25.00, 8.04 e 0.90 µg.mL-1, respectively). For the antimicrobial activity the best results were observed for G7 and G8 with MIC values of 300.0 and 200.0 µg.mL-1 against Pseudomonas aeruginosa, respectively, G34 and G43 with MIC values of 15.6 and 50.0 µg.mL-1 against Candida albicans, and G28 with MIC value of 10.0 µg.mL-1 against Rhodococcus equi.354f. : il., tabs.application/pdfDisponível em formato digitalPlantas medicinaisAnonaceaAlcaloidesQuímicaEstudo fitoquímico e atividades biológicas de Guatteriopsis blepharophyla, Guatteriopsis friesiana e Guatteriopsis hispida (Annonaceae)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALTese_EmmanoelCosta_QuimicaUFPR2009.pdfapplication/pdf16879420https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/21946/1/Tese_EmmanoelCosta_QuimicaUFPR2009.pdf14af92a17ed50c6a2cfb65011612a473MD51open accessTEXTTese_EmmanoelCosta_QuimicaUFPR2009.pdf.txtExtracted Texttext/plain575583https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/21946/2/Tese_EmmanoelCosta_QuimicaUFPR2009.pdf.txtf3012aeec3e814767fd65e693fde4116MD52open accessTHUMBNAILTese_EmmanoelCosta_QuimicaUFPR2009.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1233https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/21946/3/Tese_EmmanoelCosta_QuimicaUFPR2009.pdf.jpg2312ee44c36a60fc4c3158441caaabc2MD53open access1884/219462024-10-04 18:58:50.592open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/21946Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-10-04T21:58:50Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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