Estudo fitoquímico e biológico de Monnina oblongifolia

Estudo de Monnina oblongifolia

Informações do documento

Autor

Beatriz Felix Pimenta da Silva

Escola

Universidade Federal de Santa Catarina

Curso Química - Bacharelado
Tipo de documento Relatório de Estágio Supervisionado II
Idioma Portuguese
Formato | PDF
Tamanho 1.50 MB

Resumo

I.Estudo Fitoquímico e Atividade Biológica de Monnina oblongifolia

Este estudo investiga a composição fitoquímica e a atividade biológica de Monnina oblongifolia, uma espécie da família Polygalaceae comumente encontrada no sul do Brasil (Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul), Paraguai, Uruguai e Argentina. A ausência de relatos fitoquímicos na literatura sobre M. oblongifolia motivou esta pesquisa, que buscou identificar compostos bioativos com atividade antioxidante e inibidora da enzima acetilcolinesterase (AChE), relevante para o tratamento da Doença de Alzheimer. Foram utilizadas técnicas de extração e fracionamento, incluindo cromatografia em coluna de sílica gel e partição líquido-líquido, com solventes como hexano, acetato de etila e etanol. A análise por espectrometria de RMN e IV permitiu a identificação de compostos como quercetina glicosilada, ácido cumárico, e um éster de isopreno e glicose. A fração de acetato de etila mostrou-se a mais rica em flavonoides e compostos fenólicos, exibindo maior atividade antioxidante, avaliada pelos testes de poder redutor e captura de radicais livres pelo DPPH. O extrato bruto e a fração etanólica apresentaram significativa inibição da AChE, superior a 50%, com valores de CE50 (concentração efetiva para 50% de inibição) baixos.

1. Justificativa e Objetivo do Estudo

O estudo teve como ponto de partida a ausência de informações na literatura científica sobre os aspectos fitoquímicos e biológicos de Monnina oblongifolia, um subarbusto da família Polygalaceae comumente encontrado em beira de estradas no sul do Brasil. Considerando a riqueza em biodiversidade do país e o potencial de descoberta de novos compostos bioativos em espécies vegetais, o objetivo principal foi realizar um estudo fitoquímico e biológico completo de M. oblongifolia, focando na avaliação da sua atividade antioxidante e da capacidade de inibição da enzima acetilcolinesterase (AChE). A escolha dessa enzima se justifica pela sua importância na hidrólise da acetilcolina, neurotransmissor crucial para a memória e aprendizagem, e sua relevância no contexto de doenças neurodegenerativas como a Doença de Alzheimer. O estudo visava identificar os compostos responsáveis por essas atividades, contribuindo para o conhecimento da composição química desta espécie e seu possível potencial terapêutico.

2. Metodologia de Extração e Fracionamento

Para alcançar os objetivos, o estudo utilizou uma metodologia rigorosa de extração e fracionamento dos compostos presentes em M. oblongifolia. Inicialmente, foram coletadas folhas e raízes da planta, que foram secas, trituradas e maceradas em álcool para obter o extrato bruto. Esse extrato bruto foi submetido a dois métodos distintos de fracionamento: (i) filtração em coluna de sílica gel, utilizando hexano, acetato de etila e etanol como solventes para gerar frações com diferentes polaridades; e (ii) partição líquido-líquido, também utilizando diferentes solventes. A fração de acetato de etila, obtida em ambos os métodos, recebeu atenção especial devido à sua maior riqueza em compostos fenólicos e flavonoides. O fracionamento cromatográfico adicional das frações permitiu o isolamento e purificação de compostos para posterior análise espectroscópica (espectrometria de IV e RMN de 1H e 13C), permitindo sua identificação estrutural. A utilização dessas metodologias garantiu uma análise completa e abrangente da composição química da planta.

3. Identificação de Compostos

As análises espectroscópicas permitiram identificar alguns dos compostos presentes nas diferentes frações de M. oblongifolia. Na fração de acetato de etila, foram isolados e identificados quercetina glicosilada e ácido cumárico. Já na fração butanol, obtida por partição líquido-líquido, observou-se a formação de um precipitado que, após análise espectroscópica, foi identificado como um éster de glicose e um isopreno. A identificação desses compostos forneceu informações valiosas sobre a composição química da planta e serviu de base para a correlação com as atividades biológicas observadas. A caracterização estrutural detalhada dos compostos foi feita por meio de análise espectroscópica uni e bidimensional, possibilitando a determinação da estrutura molecular e elucidando a presença de diferentes classes de compostos, como flavonoides e outros metabólitos secundários.

4. Resultados e Discussão Considerações Finais

Os resultados obtidos no estudo revelaram a presença de uma variedade de metabólitos secundários em Monnina oblongifolia, com destaque para a fração de acetato de etila, rica em compostos fenólicos e flavonoides. Esta fração apresentou a maior atividade antioxidante, confirmada pelos testes de poder redutor e captura de radicais livres (DPPH). A alta atividade antioxidante está diretamente relacionada à alta concentração de flavonoides e compostos fenólicos. Adicionalmente, o extrato bruto e a fração etanólica mostraram uma expressiva atividade inibidora da enzima acetilcolinesterase (AChE), superior a 50% de inibição em ambos os casos. Os valores de CE50 (concentração inibitória para 50% da atividade enzimática) foram baixos, sugerindo uma alta potência inibidora. Esses resultados comprovam o potencial de M. oblongifolia como fonte de compostos bioativos com atividades antioxidantes e inibidoras da AChE, com implicações potenciais no tratamento de doenças neurodegenerativas. A identificação dos compostos específicos, suas estruturas e quantificação são passos importantes para futuras investigações e potenciais aplicações farmacêuticas.

II.Análise da Atividade Antioxidante

A atividade antioxidante do extrato bruto e das frações de M. oblongifolia foi avaliada por meio de testes de poder redutor e captura de radicais livres pelo DPPH. A fração de acetato de etila apresentou o maior conteúdo de compostos fenólicos e flavonoides, correlacionando-se com a maior atividade antioxidante. Os resultados demonstram o potencial da planta como fonte de compostos com propriedades antioxidantes, capazes de sequestra radicais livres e proteger contra o estresse oxidativo.

1. Métodos para Avaliação da Atividade Antioxidante

A atividade antioxidante do extrato bruto e das frações de Monnina oblongifolia foi determinada utilizando dois métodos distintos: o teste do poder redutor e o teste de captura de radicais livres pelo DPPH (1,1-difenil-2-picril-hidrazil). O teste do poder redutor avalia a capacidade da amostra de reduzir íons férricos (Fe3+) a íons ferrosos (Fe2+), enquanto o teste do DPPH mede a capacidade de sequestro de radicais livres através da redução do DPPH, um radical estável com coloração púrpura que se torna amarelo ao capturar um átomo de hidrogênio de compostos antioxidantes. A absorbância das soluções foi medida em espectrofotômetro UV-Vis, a 720 nm para o teste do poder redutor e a 517 nm para o teste do DPPH. Para ambos os testes, utilizou-se ácido ascórbico como padrão de comparação e a análise foi realizada em triplicata, seguindo metodologias adaptadas de Moresco et al. (2012). A determinação do conteúdo de fenólicos totais foi realizada de acordo com o método adaptado de Brighente et al. (2007), utilizando-se o reagente Folin-Ciocalteau e ácido gálico como padrão, medindo a absorbância a 720 nm. A quantificação de flavonoides foi feita pela complexação com cloreto de alumínio (AlCl3), gerando um deslocamento batocrômico na absorbância.

2. Resultados da Atividade Antioxidante

Os resultados demonstraram uma forte correlação entre o conteúdo de compostos fenólicos e flavonoides e a atividade antioxidante. A fração de acetato de etila, obtida por ambos os métodos de fracionamento (filtração em coluna de sílica gel e partição líquido-líquido), apresentou o maior teor de fenólicos e flavonoides, e consequentemente, a maior atividade antioxidante, tanto no teste do poder redutor quanto no teste do DPPH. O extrato bruto e as frações de acetato de etila e butanol apresentaram acentuada atividade antioxidante na captura de radicais livres, com a fração de acetato de etila apresentando um valor de CE50 (concentração efetiva para 50% de inibição) inferior a 10 ppm. As demais frações (insolúvel, emulsão 1, emulsão 2 e butanol) mostraram valores de CE50 mais elevados. No teste de captura de radicais livres pelo DPPH, o extrato bruto e as frações obtidas pela filtração em sílica gel apresentaram aproximadamente 90% de atividade antioxidante a 200 µg/mL. A presença de flavonoides, com destaque para a quercetina glicosilada identificada, contribui significativamente para a capacidade antioxidante.

III.Inibição da Enzima Acetilcolinesterase AChE

O estudo avaliou a capacidade do extrato bruto e de suas frações em inibir a enzima acetilcolinesterase (AChE). O extrato bruto e a fração etanólica demonstraram forte inibição da AChE (>50%), sugerindo um potencial terapêutico no tratamento de doenças neurodegenerativas, como a Doença de Alzheimer, onde a redução da atividade da AChE é um fator crucial. A inibição da AChE indica uma possível ação no aumento dos níveis de acetilcolina, neurotransmissor importante para a memória e aprendizagem.

1. Importância da Acetilcolinesterase e a Doença de Alzheimer

A acetilcolinesterase (AChE) é uma enzima que hidrolisa a acetilcolina, um neurotransmissor essencial para a memória e aprendizagem. Na doença de Alzheimer, a concentração de acetilcolina é reduzida devido à diminuição da atividade da colina acetiltransferase, enzima responsável pela sua síntese. A inibição da AChE é, portanto, uma estratégia terapêutica importante para o tratamento sintomático da doença de Alzheimer leve a moderada, aumentando os níveis de acetilcolina na fenda sináptica. Atualmente, existem poucos fármacos aprovados para o tratamento desta doença, incluindo medicamentos sintéticos como tacrina, donepezila e rivastigmina, além de princípios ativos extraídos de plantas, como a galantamina, considerada a mais eficaz. Este estudo investigou o potencial inibidor da AChE presente em extratos e frações de Monnina oblongifolia, buscando alternativas terapêuticas naturais para o tratamento da doença.

2. Método de Avaliação da Inibição da AChE

A atividade inibidora da acetilcolinesterase (AChE) foi avaliada utilizando uma metodologia adaptada da literatura (Magina et al., 2012). As amostras (extrato bruto e frações) foram dissolvidas em etanol e testadas em microplacas de 96 poços. O ensaio baseou-se na reação entre a AChE, o substrato iodeto de acetiltiocolina e o reagente de Ellman (ácido 5,5'-ditio-bis-2-nitrobenzoico-DTNB), que gera um produto colorido medido em espectrofotômetro UV-Vis a 405 nm. A inibição enzimática foi calculada pela comparação da absorbância da amostra com a de um controle negativo (sem amostra, atividade enzimática 100%) e um controle positivo (Reminyl, contendo galantamina como padrão). O método permitiu a determinação da taxa de inibição da enzima pelas diferentes amostras, e a determinação da CE50, ou seja, a concentração de amostra necessária para obter 50% de inibição da atividade enzimática. O uso de tampões específicos (Tris-HCl) em diferentes pHs foi crucial para otimizar as condições da reação enzimática.

3. Resultados da Inibição da AChE e Conclusões

Os resultados do ensaio mostraram que o extrato bruto de M. oblongifolia e a sua fração etanólica inibiram a AChE em mais de 50%, com valores de CE50 de 10 µg/mL e 8 µg/mL, respectivamente. As frações de hexano e acetato de etila também apresentaram atividade inibidora, embora menor (44,2% e 38,0%, respectivamente). Esses resultados sugerem a presença de compostos com potencial inibidor da AChE em M. oblongifolia, especialmente no extrato bruto e fração etanólica, que podem ser promissores para o desenvolvimento de novas terapias para o tratamento da doença de Alzheimer. A comparação com a galantamina, um inibidor de AChE conhecido, reforça a importância dos resultados obtidos, abrindo caminho para futuras pesquisas que busquem isolar e identificar os compostos responsáveis pela atividade inibidora observada. A alta taxa de inibição, em comparação com a atividade antioxidante, merece atenção em futuros estudos.

IV.Compostos Identificados e suas Relações

A análise fitoquímica identificou vários compostos em M. oblongifolia, incluindo a quercetina glicosilada e o ácido cumárico, ambos conhecidos por suas propriedades antioxidantes. Além disso, foi isolado um éster de isopreno e glicose inédito na literatura. A maior concentração de flavonoides e compostos fenólicos foi observada na fração de acetato de etila, demonstrando uma correlação entre a riqueza em metabólitos secundários e a atividade biológica observada.

1. Compostos Identificados na Fração de Acetato de Etila

A análise do extrato bruto de Monnina oblongifolia por meio de diferentes técnicas de fracionamento, incluindo cromatografia em coluna de sílica gel e partição líquido-líquido, permitiu a identificação de diversos compostos. A fração de acetato de etila, obtida em ambos os procedimentos, se destacou pela riqueza em compostos fenólicos e flavonoides. Especificamente, o fracionamento cromatográfico desta fração permitiu o isolamento e a caracterização de dois compostos: a quercetina glicosilada e o ácido cumárico. A quercetina glicosilada é um flavonoide conhecido por suas propriedades antioxidantes, enquanto o ácido cumárico é um composto fenólico também associado a atividades biológicas relevantes. A identificação desses compostos foi realizada por meio de análise espectroscópica, utilizando técnicas como IV e RMN, que permitiram a elucidação de suas estruturas químicas e a confirmação de suas identidades.

2. Composto Identificado na Fração Butanólica e Precipitado

Além dos compostos encontrados na fração de acetato de etila, a partição líquido-líquido do extrato bruto também gerou uma fração butanólica. Nesta fração, observou-se a formação de um precipitado que foi separado e analisado por métodos espectroscópicos. A análise revelou que o precipitado consiste em uma glicose ligada a um isopreno através de uma ligação éster. Este composto, com estrutura inédita descrita na literatura para M. oblongifolia, adiciona informações importantes sobre a complexa composição química da planta. A análise espectroscópica uni e bidimensional permitiu a elucidação completa de sua estrutura molecular. A presença deste composto contribui para a compreensão da diversidade de metabólitos secundários produzidos por M. oblongifolia.

3. Correlação entre Compostos Identificados e Atividades Biológicas

A identificação dos compostos e sua quantificação nas diferentes frações permitiram estabelecer uma relação entre a composição química e as atividades biológicas observadas. A fração de acetato de etila, rica em compostos fenólicos e flavonoides, incluindo quercetina glicosilada, apresentou a maior atividade antioxidante, sugerindo uma contribuição significativa desses compostos para esta propriedade. Embora não haja uma correlação direta entre os compostos isolados e a inibição da AChE, a alta atividade inibitória observada no extrato bruto e na fração etanólica sugere que outros compostos ainda não identificados podem estar envolvidos nesta atividade. A identificação do éster de glicose e isopreno, uma estrutura nova, abre perspectivas para futuras investigações sobre seu possível papel nas atividades biológicas da planta. Estudos adicionais são necessários para elucidar completamente a relação entre a composição química e as atividades farmacológicas de M. oblongifolia.