Subfamília Mutisioideae (Asteraceae) abordagem taxonômica, química e biológica

Abstract

A subfamília Mutisioideae (Asteraceae) abundantemente encontrada na América do Sul é formada por três tribos: Mutisieae, Nassauvieae e Onoserideae que juntas apresentam cerca de 630 espécies e 44 gêneros. Embora essa subfamília tenha diversos representantes no sul do Brasil, estudos realizados com plantas desse táxon são escassos. Diante disso, estudos com a subfamília Mutisioideae foram desenvolvidos a fim de analisar taxonomicamente esse grupo, além dos aspectos químico e biológico. Realizamos um levantamento na literatura acerca das cumarinas presentes em espécies dessa subfamília e verificamos que esse táxon se sobressai na produção de 5-metilcumarinas. Além disso, dentro das tribos dessa subfamília ocorre diferenciação no padrão de substituição das 5-metilcumarinas, indicando um significado taxonômico. No desenvolvimento deste trabalho, investigamos a espécie Jungia floribunda Less. (Nassauvieae) empregando dois processos extrativos, extração por maceração estática, utilizando hexano e extração com fluido supercrítico, utilizando CO2. A partir do extrato hexânico, foi realizado o isolamento de compostos, através de técnicas cromatográficas e os compostos foram identificados por técnicas espectroscópicas. Das raízes de Jungia floribunda foram isoladas duas quinonas sesquiterpênicas, perezona e monoisovaleril-hidroxiperezona (mistura inseparável). A fim de avaliar os dois métodos extrativos e quantificar perezona em ambos os extratos, foi desenvolvido e validado um método analítico. Aos comparar os dois métodos extrativos, ambos os método utilizados extraíram perezona de modo similar. Através de ensaio biológico, perezona foi avaliada o efeito sobre o peptídeo β amiloide, peptídeo que está correlacionado à doença de Alzheimer. Perezona apresentou capacidade de inibição de agregação dos peptídeos β-amiloides nas concentrações de 25, 50 e 75 µg/mL e também foi observado que esse efeito se manteve com o decorrer do tempo (resultados preliminares). Perezona foi encontrada em abundância nessa raiz, fato que contribuiu para que utilizássemos como produto de partida para realizar modificações estruturais, adicionando diferentes aminas a essa molécula, resultando em aminoderivados de perezona. Ensaios biológicos para avaliar o efeito citotóxico e atividade antiparasitária frente a Trichomonas vaginalis foram realizados com o produto natural perezona e com os aminoderivados. No ensaio antiparasitário tanto a perezona, quanto os aminoderivados de perezona, não apresentaram atividade na concentração de 100 µM. Já ao investigar a citotoxidade através dos ensaios de vermelho neutro e MTT em células normais 3T3 e célula tumoral de neuroblastama humano SH-SY5, verificou-se que a partir de 5 µM a perezona inibiu em 50% da viabilidade celular pelo ensaio de VN e 80% pelo ensaio de MTT. Entre os compostos semissintéticos os mais promissores foram o derivado de perezona com benzilamina e p-anisidina, que em 1 µM o derivado com benzilamina conseguiu inibir 50% da vabilidade celular em ambos os ensaios. Já o derivado de perezona com p-anisidina em 1 µM conseguiu diminuir em 50% a viabilidade celular pelo ensaio de VN e pelo ensaio de MTT a partir de 10 µM.

The subfamily Mutisioideae (Asteraceae) abundantly found in South America is formed by three tribes: Mutisieae, Nassauvieae and Onoserideae, which together present about 630 species distributed in 44 genera. Although this subfamily has several representatives in southern Brazil, studies carried out with plants of this taxon are scarce. Therefore, studies with the Mutisioideae subfamily were developed in order to taxonomically analyze this group, in addition to the chemical and biological aspects. We carried out a survey in the literature about the coumarins present in this subfamily and we verified that this taxon stands out in the production of 5-methylcoumarins. Furthermore, within the tribes of this subfamily there is differentiation in the substitution pattern of 5 methylcoumarins, suggesting a taxonomic significance. In the development of this work, we investigated the species Jungia floribunda Less. (Nassauvieae) using two extractive processes, static maceration extraction with hexane and supercritical fluid extraction with CO2. From the hexane extract, the isolation of compounds was performed through chromatographic techniques and the compounds were identified by spectroscopic techniques. From the roots of Jungia floribunda, two sesquiterpenic quinones were isolated, perezone and monoisovaleryl-hydroxyperezone (inseparable mixture). In order to evaluate the two extractive methods and quantify perezone in both extracts, an analytical method was developed and validated. When comparing the two extractive methods, both methods used extracted perezone similarly. Through a biological assay, perezone was evaluated for its effect on the β-amyloid peptide, a peptide that is correlated with Alzheimer's disease. Perezone showed ability to inhibit the aggregation of β-amyloid peptides at concentrations of 25, 50 and 75 µg/mL and it was also observed that this effect was maintained over time (preliminary results). Perezone was found in abundance in this root, a fact that contributed to us using it as a starting product to carry out structural modifications, adding different amines to this molecule, resulting in perezone amino derivatives. Biological assays to evaluate the cytotoxic effect and antiparasitic activity against Trichomonas vaginalis were carried out with the natural product perezone and with the amino derivatives. In the antiparasitic assay, both perezone and perezone amino derivatives did not show activity at a concentration of 100 µM. When investigating the cytotoxicity through the neutral red and MTT assays in normal 3T3 cells and human neuroblastoma tumor cell SH-SY5, it was verified that from 5 µM perezone inhibited in 50% of the cellular viability by the VN assay and 80% by MTT assay. As for the semi-synthetic compounds, the most promising were the perezone derivative with benzylamine and p-anisidine, which at 1 µM, the benzylamine derivative was able to inhibit 50% of cellular viability in both assays. The perezone derivative with p-anisidine in 1 µM managed to decrease cell viability by 50% by the VN assay and by the MTT assay from 10 µM onwards.