Estudo dos óleos essenciais de espécies de Pelargonium (Geraniaceae) e de suplementos alimentares e compostos emagrecedores contendo 1,3-dimetilamilamina : uma abordagem química, antifúngica e forense

Abstract

A 1,3-dimetilamilamina (DMAA) é um estimulante que passou a ser adicionada aos suplementos alimentares e compostos emagrecedores a partir de 2006, sendo amplamente consumida por atletas e militares americanos. No entanto, após relatos de toxicidade a DMAA foi proibida por agências regulatórias do Brasil e Estados Unidos. Porém, mesmo após a sua proibição, a DMAA ainda pode ser encontrada em suplementos alimentares. A sua origem foi relacionada ao óleo essencial de Pelargonium graveolens, e, no entanto, inúmeros autores questionaram os resultados originais e a sua origem natural. Adicionalmente, os óleos essenciais de espécies de Pelargonium tiveram a sua atividade antimicrobiana reportada frente a bactérias e fungos. Assim, considerando os aspectos abordados, este trabalho teve como objetivo determinar a presença de DMAA nos óleos essenciais de Pelargonium spp. por GC-MS, DART-MS/MS e LC-MS/MS; assim como nas folhas das mesmas espécies, utilizando a extração por headspace, previamente otimizada, seguida de análise por GC-MS. Também se propôs a investigar a atividade antifúngica dos óleos essenciais de P. graveolens de diferentes origens e desenvolver uma formulação contendo uma nanoemulsão do óleo para o tratamento de candidíase vaginal. Por fim, teve como objetivo desenvolver metodologia de screening para avaliar a presença de DMAA e outros estimulantes em suplementos alimentares apreendidos, através de DART-MS/MS. Os resultados revelaram que a DMAA não está presente nos óleos essenciais de diferentes espécies de Pelargonium spp. obtidos por hidrodestilação, do Rio Grande do Sul. Após a otimização através de desenho experimental, a técnica de headspace provou ser eficaz na extração dos constituintes voláteis presentes nas folhas e, no entanto, a DMAA não foi detectada, assim como nos óleos essenciais comerciais de P. graveolens do Brasil, China, Egito, África do Sul, Albânia e Ilhas Reunião. Os óleos essenciais apresentaram atividade antifúngica frente às cinco espécies de Candida. Ainda, este efeito antifúngico apresentou melhores resultados com a nanoformulação contendo o óleo essencial. A análise de screening por DART-MS/MS se mostrou eficaz na detecção de DMAA, efedrina, sinefrina, cafeína, sibutramina e metilfenidato, em amostras de suplementos alimentares apreendidos, apresentando resultados positivos para todos os estimulantes. Com base nos resultados obtidos e nos objetivos propostos, verificou-se que mesmo após a 12 utilização de três técnicas analíticas distintas e uma nova alternativa para extração dos constituintes voláteis, a DMAA não foi econtrada nos óleos essenciais e nas folhas das espécies de Pelargonium, corroborando com outros estudos realizados, e indicando que a sua origem não é natural nestas espécies. A formulação final contendo a nanoemulsão com o óleo essencial apresentou atividade antifúngica superior a do óleo essencial livre. As análises das amostras apreendidas mostraram que mesmo após a sua proibição pelas agências regulatórias, os suplementos contendo DMAA e outros estimulantes ainda são comercializados, representando um grande risco para a saúde dos seus usuários.

1,3-dimethylamylamine (DMAA) is a stimulant that started to be added in dietary supplements and weight loss compounds since 2006 and is widely consumed by athletes and the USA army. However, after reports of toxicity DMAA has been banned by regulatory agencies in Brazil and United States. However, even after its prohibition, DMAA still can be found in dietary supplements. Its origin was related to the essential oils of Pelargonium graveolens, and, however, many authors questioned the results and its natural origin. In addition, the essential oils of species of Pelargonium, had their antimicrobial activity reported against bacteria and fungi. Considering the aspects mentioned, this work aimed to determine the presence of DMAA in the essential oils by GC-MS, DART-MS/MS and LC-MS/MS; as well as in the leaves of the same species using the headspace extraction, previously optimized, followed by analysis through GC-MS. It has also been proposed to investigate the antifungal activity of essential oils of P. graveolens from different origins and develop a formulation containing an oil nanoemulsion for the treatment of vaginal candidiasis. Finally, it aimed to develop a screening method to evaluate the presence of DMAA and other stimulants in seized dietary supplements by DART-MS/MS. The results showed that DMAA is not present in the Rio Grande do Sul’s essential oils of Pelargonium spp. obtained by hydrodistillation. After optimization through experimental design, the headspace technique proved to be effective in extracting volatile constituents present in the leaves and, however, DMAA was not detected, as well as in commercial essential oils of P. graveolens from Brazil, China, Egypt, South Africa, Albania and Reunion Islands. The essential oils presented antifungal activity against five Candida species. Furthermore, this antifungal effect presented better results with the nanoformulation containing essential oil. DART-MS/MS screening was effective in detection of DMAA, ephedrine, synephrine, caffeine, sibutramine and methylphenidate in seized dietary supplements, showing positive results for all stimulants. Based on the results obtained and proposed objectives, it was verified that even after using three different analytical techniques and a new alternative for volatile constituents extraction, DMAA was not found in essential oils and leaves of Pelargonium spp., corroborating with other studies carried out, and indicating that its origin is not natural in these species. The final formulation containing the nanoemulsion with the essential oil had antifungal activity superior compared to 14 dispersed essential oil. The analysis of seized samples showed that even after its prohibition by regulatory agencies, supplements containing DMAA and other stimulants are still commercialized, representing a major health risk for their users.