Estudo fitoquímico do fruto de Sapindus saponaria, preparo de derivados da hederagenina e avaliação da atividade biológica desses derivados

• Main Author: Rodríguez Hernández, Diego Carlos
• Other Authors: Barbosa, Luiz Cláudio de Almeida
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Viçosa 2017
• Subjects: Sapindaceae; Sapindus saponaria L.; Fruto - Sabão-de-soldado; Sementes - Fisiologia; Sementes - Óleo; Substâncias perigosas; Química Orgânica
• Online Access: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/9621

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas ([e-mail]) on 2017-02-23T11:37:53Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 27205195 bytes, checksum: c620cb2a8c1f22a42311c26dd469e04e (MD5) === Made available in DSpace on 2017-02-23T11:37:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 27205195 bytes, checksum: c620cb2a8c1f22a42311c26dd469e04e (MD5) Previous issue date: 2016-08-15 === Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior === Sapindus saponaria L. (Sapindaceae), popularmente conhecida no Brasil como "Sabão­de­ soldado" e saboneteira é uma árvore nativa e produz anualmente grande quantidade de pequenos frutos. Neste trabalho foram estudados a composição química das sementes e de seu frutos e realizadas transformações química da hederagnina, aglicona mais abundante localizada no pericarpo do fruto. Em primeiro lugar, para saber a composição química da semente, estas foram separadas do pericarpo dos frutos quebradas e sumetida a extraida com hexano. Da fração hexânica foi isolado e identificado cianolipídeo tipo III (o 1­ciano­2­ hidroximetilprop­1­en­3­ol) que representa 5% da composição do óleo. A parte graxa desta fração é formada pelos ácidos graxos: ácido cis­11­octadecenóico (ácido cis­vacênico), ácido cis­11­icosenóico e o ácido icosanóico (ácido araquídico). Este é o primeiro estudo de composição detalhada do óleo de semente de S. saponaria, confirmando a quimiotaxonomia da família cuja presença de metabólitos secundários tipo cianolipídeo em suas sementes é característica. Posteriormente, do pericarpo do fruto foi obtido o extrato etanólico, tendo sido isolados o glicosídeo 2­metoxi­6­metiltetrahidro­2H­piran­3,4,5­triol (3c), até agora não reportado na literatura para esta espécie de planta. Também desses extratos foram isolados o ácido oleanolico (3b) e a hederagenina (3a). Em seguida, a hederagenina foi derivatizada em diferentes ésteres e amidas na posição­28. Inicialmente foram preparados 24 ésteres da hederagenina (4a­x) com rendimentos entre 35­90% e 9 amidas da hederagenina (5a­i) com rendimentos na faixa de 70­96%, todos inéditos. Esta primeira série de análogos foi submetida a ensaios de atividade citotóxica frente a seis linhagens de células tumorais [518A2 (células de melanoma), células A2780 (carcinoma do ovário), HT29 (adenocarcinoma de cólon), MCF7 (adenocarcinoma de mama), A549 (câncer de pulmão), 8505C (carcinoma de tireóide)], utilizando o ensaio de sulforodamina­B (SRB). Embora a maior parte dos compostos apresentasse níveis moderados a elevados de citotoxicidade todos foram mais potentes do que o produto natural hederagenina. Os compostos mais ativos foram às amidas que tinham como substituinte o grupo etilpirimidinil (5f) e etilpirrolidinil (5c), mostrando um EC 50 variando entre 1,1­6,5 μM, para todas as linhagens avaliadas. Além disso, por meios de ensaio de coloração AO/PI adicional usando células de adenocarcinoma de ovário (A2780), verificou­se que o composto 5c atua principalmente por apoptose. Posteriormente uma série de novos aril­1H­1,2,3­triazol­4­il­metil éster (6a­o) e amida (7a­o) derivados da hederagenina foi sintetizada a partir dos alcinos 4x (éster) e 5e (amida) com diferentes azidas de benzila (a­o) por meio da reação “click” ou reação de cicloadição 1,3­dipolar de Huisgen, com rendimentos de 35% a 95%. As atividades citotóxicas de todos os compostos foram testadas contra as mesmas linhagens celulares de câncer humano acima mencionado além, do fibroblasto não­ malignas de ratos (NIH 3T3) usando o mesmo ensaio de sulforodamina­B (SRB). Em comparação com a hederagenina a maioria dos compostos exibiu maior citotoxicidade contra todas as linhagens celulares de câncer testadas. Os derivados de éster foram mais ativos que as amidas. Além disso, os ésteres com grupo meta­substituídos tais como 6c (m­Br), 6g (m­Cl) e 6n (m­NO2) foram os derivados mais ativos contra todas as linhagens celulares testadas, mostrando um EC50 na faixa de 3,0­4,1 μM. Por outro lado, os análogos 6a (benzil) e 6j (o­F), foram os mais citotóxicos contra células do câncer do cólon (HT29) com um EC 50 = 2,8 μM e 1,6 μM, respectivamente. O composto 6j mostrou índice de seletividade de 5,4. Adicionalmente um experimento de exclusão de corante de laranja de acridina/iodeto de propidio (AO/PI) empregando células de câncer de mama (MCF7) dos análogos 6g e 6j, mostrou que os dois compostos atuam principalmente por morte celular programada. Por outro lado, alguns derivados da hederagenina (1­60) foram avaliados in vitro sobre a proliferação intracelulares de formas amastigotas de Leishmania infantum. Alguns derivados (3, 4, 44, 49 e 52) mostraram atividade a nível micromolar e baixa toxicidade contra células BGM e HepG2. Além disso, a capacidade dos derivados da hederagenina 3 (IC 50 = 9,7 μΜ), 4 (12 μΜ), 44 (11 μΜ) e 49 (2 μΜ), para impedir a proliferação intracelular de formas amastigotas de L. infantum e o seu maior índice de seletividade e baixa toxicidade em relação com a droga comercial usada como controle positivo (tri­hidrato de tartarato de potássio e antimonio) (IC50 = 80,0 ± 0,13 μΜ, IS = 0,1), fazem estes compostos promissores candidatos para o tratamento da leishmaniose. === Sapindus saponaria L. (Sapindaceae) popularly known in Brazil as "soap­de­soldier" and soap is a native tree and annually produces great quantities of small fruits. In this work we studied the chemical composition of the seeds and their fruits and chemical transformations of hederagnina, most abundant aglycone located in the pericarp of the fruit. Firstly, to know the chemical composition of the seeds, were collected and separated from the fruit pericarp, broken and extracted with hexane. The hexane fraction was isolated and identified cyanolipid type III (1­cyano­2­hydroxymethylprop­1­en­3­ol) which represents 5% of the oil composition. The grease of this fraction is formed by the fatty acids: cis­11­octadecenoic acid (cis­vaccenic acid), cis­11­icosenóico acid and icosanoic acid (arachidic acid). This is the first study in detail the composition of the oil of the S. saponaria seed, confirming the family chemotaxonomy, whose presence cyanolipids groups in its seeds is characteristic. From the fruit pericarp was obtained an ethanol extract and was isolated the glycoside 2­methoxy­6­ methyltetrahydro­2H­pyran­3,4,5­triol (3c), so far not reported in the literature for this kind of plant. Also these extracts, were isolated the oleanolic acid (3b) and hederagenin (3a). Them, the hederagenin was transformed into different esters and amides at position­28. Initially, hederagenin was transformed in 24 esters (4a­x) with yields between 35­90% and 9 amide (5a­i) with revenues in the range of 70­96%, all unpublished. This first series of analogues was tested for cytotoxic activity against six tumor cell lines [518A2 (melanoma cells), A2780 cells (ovarian carcinoma), HT29 (colon adenocarcinoma), MCF7 (breast adenocarcinoma), A549 (lung cancer), 8505c (thyroid carcinoma)] using the SRB assay. Although most of the compounds presented moderately to high levels of cytotoxicity were all more potent than the natural product hederagenin. The most active compounds are the amides carrying substituted the ethylpyrimidinyl group (5f) and ethylpyrrolidinyl (5c), showing an EC 50 ranging from 1.1 to 6.5 μM for all tested tumor cells. Moreover, by an additional AO/PI staining experiment, using additional ovarian adenocarcinoma cells (A2780), it was found that compound 5c acts mainly by apoptose. Subsequently a series of new aryl­1H­1,2,3­triazol­4­yl­methyl ester (6a­o) and amide (7a­o) of hederagenin derivative was synthesized from alkynes 4x (ester) and 5e (amide) with different benzyl azides (a­o) by reacting "click" or reaction of 1,3­dipolar cycloaddition Huisgen, with yields between 35% and 95%. The cytotoxic activities of all the compounds were tested against the same cell lines of human cancer aforementioned. In addition, was employing a non­malignant fibroblast mice (NIH 3T3) using the same SRB assay. Compared with hederagenin the most compounds exhibit greater cytotoxicity against all tested cancer cell lines. The ester derivatives were more active than amides. In addition, esters with group meta­substituted such as 6c (m­Br) 6g (m­Cl) and 6n (m­NO2) were the most active derivatives against all the cell lines tested, showing an EC 50 in the range of 3.0 to 4.1 μM. Moreover, the analogues 6a (benzyl) and 6j (o­F), were more cytotoxic against colon cancer cells (HT29) with an EC50 = 2.8 μM and 1.6 μM, respectively. The compound 6j showed selectivity index of 5.4. Besides, an experiment of dye exclusion orange acridine/propidium iodide (AO/PI) using breast cancer cells (MCF­7) and analogues 6g and 6j showed that both compounds act primarily by programmed cell death. On the other hand, some derivatives of hederagenin (1­60) were evaluated in vitro on the proliferation of intracellular amastigote forms of Leishmania infantum. Some derivatives (3, 4, 44, 49 and 52), showed activity at micromolar level and low toxicity against BGM and HepG2 cells. Moreover, the ability of hederagenin derivatives 3 (IC50 = 9.7 μΜ), 4 (12 μΜ), 44 (11 μΜ) and 49 (2 μΜ), to prevent proliferation of intracellular amastigote forms of L. infantum and their higher selectivity index and low toxicity compared to commercial positive drug control of choice (potassium antimonyl tartrate trihydrate) (IC50 = 80.0 ± 0.13 μΜ, SI = 0.1), make these compounds promising candidates for the treatment of leishmaniasis.