Estudos químico e biológico de espécies de hypericum das seções Brathys e Trigynobrathys

Abstract

O gênero Hypericum (Guttiferae = Clusiaceae) compreende 494 espécies acomodadas em 36 seções taxonômicas. Os representantes americanos pertencem, sobretudo, às seções Brathys e Trigynobrathys, as duas maiores com 87 e 52 espécies, respectivamente. Popularmente, estas plantas são utilizadas como antissépticos, diuréticos, digestivos e agentes de cicatrização. Quimicamente, apresentam tendência em acumular floroglucinóis diméricos, além de benzofenonas, benzopiranos, flavonoides e ácidos fenólicos, metabólitos cuja atividade antidepressiva, antinociceptiva, antimicrobiana, antiproliferativa e antioxidante são descritas. Considerando o potencial terapêutico, este trabalho objetivou a determinação dos principais compostos fenólicos presente nas flores de espécies Hypericum nativas do Sul do Brasil (H. campestre, H. caprifoliatum, H. carinatum, H. connatum, H. linoides, H. myrianthum, H. polyanthemum e H. salvadorense) e dos Páramos peruanos (H. andinum e H. laricifolium); a extração e análise dos compostos fenólicos de H. carinatum obtidos com CO2 supercrítico e a investigação da atividade antifúngica e antiquimiotática dos extratos lipofílicos de H. caprifoliatum, H. carinatum, H. linoides, H. myrianthum e H. polyanthemum. Para os experimentos, foram coletadas (2008 - 2010) as partes aéreas das plantas em floração. Todas as coletas foram autorizadas pelos órgãos de proteção ambiental. Os métodos extrativos incluem maceração estática, ultrassom e CO2 supercrítico (temperatura = 40, 50 ou 60ºC; pressão = 90, 120, 150 ou 200 bar). As análises por CLAE foram realizadas em coluna de fase reversa (C18), sistemas isocráticos compostos por acetonitrila, água e ácido trifluroacético e detecção ultravioleta (220, 270 ou 254 nm); Os picos foram identificados pela comparação dos tempos de retenção/co-injeção com padrões e quantificados pela curva de calibração dos compostos. Os ensaios antifúngico e antiquimiotático foram realizados pelo método de microdiluição em caldo e inibição da migração de neutrófilos, respectivamente. O floroglucinol dimérico uliginosina B (0,008 – 0,188%) e o flavonoide hiperosídeo (0,057 – 5,987%) foram os principais metabólitos detectados nas flores das espécies investigadas. Hypericum caprifoliatum e H. andinum apresentaram o maior rendimento destes compostos, respectivamente. Sete espécies apresentaram japonicina A em concentrações de 0,003 a 0,087% (H. myrianthum). O rendimento de hiperbrasilol B variou de 0,006% em H. laricifolium a 0,011% em H. caprifoliatum. Os benzopiranos (HP1 = 0,200%, HP2 = 0,225% e HP3 = 0,327%) e as benzofenonas (carifenona A = 0,309% e carifenona B = 0,062%) ocorreram exclusivamente em H. polyanthemum e H. carinatum. As máximas quantidades de ácido clorogênico, isoquercitrina, quercitrina e guaijaverina foram observadas, respectivamente, em H. campestre (1,458%), H. andinum (1,161%), H. carinatum (0,231%) e H. laricifolium (0,404%). Tais resultados fornecem suporte adicional para o significado quimiotaxonômico dos derivados diméricos de floroglucinol. Temperatura (40°C = 3,04%, 50°C = 2,21% e 60°C = 1,05%) e pressão (90 bar = 0,95%, 150 bar = 0,97% e 200 bar = 1,89%) afetaram de modo distinto o rendimento do extrato supercrítico de H. carinatum. Apesar do menor rendimento em comparação ao extrato n-hexano (6,09%), a extração com CO2 supercrítico provou ser mais seletiva que a maceração. Nas condições ideais (40°C, 90 bar e 180 minutos), a máxima recuperação de uliginosina B, carifenona A e carifenona B foi, respectivamente, 162,83, 376,33 e 48,79%. O modelo matemático empregado para simular o processo de extração foi apropriadamente correlacionado aos dados experimentais. Considerando as atividades biológicas, todas as espécies investigadas apresentaram um amplo espectro de ação antifúngica, assim como reduziram a migração dos neutrófilos. Os extratos de H. carinatum, H. linoides e H. myrianthum apresentaram os mais baixos valores de concentração inibitória mínima contra Cryptococcus neoformans (CIM £ 15,6 μg/mL), Rhodotorula mucilaginosa (CIM £ 62,5 μg/mL), Candida glabrata e C. tropicalis (CIM = 1,9-250 μg/mL). Para estas plantas, o efeito antiquimiotático variou entre 60 - 100% nas concentrações de 0,31 a 10 μg/mL. Os extratos mais ativos apresentaram elevada concentração de uliginosina B, japonicina A e hiperbrasilol B. Assim, as espécies de Hypericum nativas do sul do Brasil apresentam potencial como fonte de novos antifúngicos e anti-inflamatórios.

The genus Hypericum (Guttiferae = Clusiaceae) comprises 494 species placed in 36 taxonomic sections. The representatives of Central and South America belong primarily to sections Brathys and Trigynobrathys, the two largest sections with 87 and 52 species, respectively. In traditional medicine, these plants are used as antiseptic, diuretic, digestive and as healing agents. Such species have a strong tendency to accumulate dimeric phloroglucinol, besides benzophenones, benzopyrans, flavonoids and phenolic acids, metabolites whose antidepressant, antinociceptive, antimicrobial, antiproliferative and antioxidant activities are described. In view of the therapeutic potential, this work aimed to determine the main phenolic compounds present in flowers of Hypericum species native to southern Brazil (H. campestre, H. caprifoliatum, H. carinatum, H. connatum, H. linoides, H. myrianthum, H. polyanthemum and H. salvadorense) and to Peruvian Páramos (H. andinum and H. laricifolium); the supercritical CO2 extraction and analysis of the phenolic compounds of H. carinatum; the antifungal and antichemotactic activities of the lipophilic extracts from H. caprifoliatum, H. carinatum, H. linoides, H. myrianthum and H. polyanthemum. For the experiments, aerial parts in blossom were harvested (2008 - 2010). All collections were authorized by competent agencies of environmental protection. The extraction methods employed were static maceration, ultrasonic bath or supercritical CO2 (temperature = 40, 50 or 60ºC; pressure = 90, 120, 150 or 200 bar). HPLC analyses were carried out in reverse phase column (C18), isocratic system composed of acetonitrile, water and trifluoroacetic acid, and ultraviolet detection (220, 270 or 254 nm). Peaks were identified by comparison of retention times / co-injection with standards and quantified by calibration curve of the compounds. Antifungal and antichemotactic tests were performed using the broth microdilution assay and neutrophils migration inhibition method. The dimeric phloroglucinol uliginosin B (0.008 - 0.188%) and the flavonoid hyperoside (0.057 - 5.987%) were the main metabolite detected in flowers of the investigated species. Hypericum caprifoliatum and H. andinum displayed higher yields of these compounds, respectively. Japonicin A was found in seven species studied at concentrations that varied from 0.003 to 0.087% (H. myrianthum). The yield of hyperbrasilol B ranged from 0.006% in H. laricifolium to 0.011% in H. caprifoliatum. The benzopyrans (HP1 = 0.200%, HP2 = 0.225% and HP3 = 0.327%) and benzophenones (cariphenone A = 0.309% and cariphenone B = 0.062%) occurred exclusively in H. polyanthemum and H. carinatum. Maximum amounts of chlorogenic acid, isoquercitrin, quercitrin and guaijaverin were observed, respectively, in H. campestre (1.458%), H. andinum (1.161%), H. carinatum (0.231%) and H. laricifolium (0.404%). Such results provide a further support for the chemotaxonomic significance of the dimeric phloroglucinols. Temperature (40°C = 3.04%, 50°C = 2.21% and 60°C = 1.05%) and pressure (90 bar = 0.95%, 150 bar = 0.97% and 200 bar = 1.89%) critical did affect differently the yield of supercritical extract of H. carinatum. Despite lower yield in comparison to n-hexane extract (6.09%), supercritical CO2 extraction proved to be more selective than maceration. In optimal conditions (40°C, 90 bar and 180 minutes), the maximum amount of uliginosin B, cariphenone A and cariphenone B was, respectively, 162.83, 376.33 and 48.79%. Lastly, the mathematical model used in the process of supercritical extraction was properly correlated to the experimental data. Regarding the biological activities, all investigated species exhibited a broad spectrum of antifungal action as well as reduced neutrophils migration. Hypericum carinatum, H. linoides and H. myrianthum extracts presented the lowest value of minimum inhibitory concentration against Cryptococcus neoformans (MIC ≤ 15.6 μg/mL), Rhodotorula mucilaginosa (MIC ≤ 62.5 μg/mL), Candida glabrata and C. tropicalis (MIC range = 1.9 - 250 μg/mL). For these plants, the antichemotactic effect varied from 60-100% at concentrations of 0.31 to 10 μg/mL. The most active extracts were that presented high amounts of uliginosin B, japonicin A and hyperbrasilol B. Thus, the Hypericum species native to Southern Brazil show potential as source of new anti-infectives and anti-inflammatory drugs.