Desenho estrutural, síntese e atividades antioxidante, antimicrobiana, antileishmania, anti-inflamatória e anticâncer de um novo derivado acetilado da quercetina
| dc.contributor.advisor | SANTOS JÚNIOR, Aníbal de Freitas | |
| dc.contributor.author | SILVA, Saul Vislei Simões da | |
| dc.contributor.referee | SANTANA, Lourenço Luís Botelho | |
| dc.contributor.referee | MEIRA, Cassio Santana | |
| dc.contributor.referee | COSTA, Silvia Lima | |
| dc.date.accessioned | 2022-01-20T18:30:21Z | |
| dc.date.available | 2022-01-20T18:30:21Z | |
| dc.date.issued | 2021-10-29 | |
| dc.description.abstract | A quercetina é um flavonóide com ação antioxidante e desperta interesse como agente biológico, em especial como potencial agente anticâncer. A baixa solubilidade em água, o extenso metabolismo enzimático e a reduzida biodisponibilidade limitam o emprego biofarmacológico dessa molécula. Esse trabalho objetivou realizar uma modificação estrutural na molécula da quercetina (Q) para a obtenção do análogo quercetina pentaacetato (Q5), visando investigar a sua atividade antioxidante e potencialidades biológicas, em culturas celulares. A rota sintética orgânica consistiu na reação da quercetina (300 mg) com anidrido acético (0,80 mL) e piridina (7,5 mL). O composto obtido foi caracterizado por infravermelho com transformada de Fourrier (FTIR) e por Ressonância magnética nuclear (RMN 1H e 13C). Os sinais dos espectros obtidos evidenciaram a reação de acetilação total. Avaliou-se o potencial antioxidante de Q e Q5 frente ao radical [2,2’-azino-bis (3-etilbenzotiazolin) 6- ácido sulfônico] – ABTS•+. Em seguida, foi avaliado o potencial antibacteriano dos compostos (Q e Q5) pelo método de microdiluição em caldo, e a concentração inibitória mínima (MIC), foi determinada frente às cepas das bactérias Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis e Pseudomonas aeruginosa e o efeito fungicida frente à cepa de Cândida albicans. A atividade antileishmania foi realizada pelo teste de citotoxicidade, em culturas axênicas de promastigotas das espécies de Leishmania amazonensis e Leishmania braziliensis. Posteriormente, foi avaliado o potencial anti-inflamatório dos compostos (Q e Q5) através da dosagem da citocina pró-inflamatória fator de necrose tumoral (TNF) e da produção de óxido nítrico (NO), em sobrenadante de macrófagos do exsudato peritoneal de camundongos da linhagem BALB/c, ativados com Lipopolissacarídeo (LPS) e interferon gama (INF-Y). Em adição, foram realizados testes de citotoxicidade pelo método do AlamarBlue, em células cancerígenas da linhagem HepG2 (hepatocarcinoma humano), HL-60 (leucemia promielocítica) e MCR-5 (fibroblastos saudáveis de pulmão humano), e o teste de citotoxicidade do 3-(4,5- di metil tiazol -2-il) -2,5-di fenil brometo de tetrazólio (MTT), para avaliar o potencial anticancerígeno frente a culturas de células C6 (glioma de ratos). Os resultados mostraram que a quercetina foi pouco reativa, nas tentativas de rotas sintéticas reacionais realizadas, entretanto Q5 foi obtido com um rendimento de 54%. Os espectros FTIR e RMN confirmaram as substituições das hidroxilas da molécula da quercetina por grupos acetato, formando o composto Q5. Na análise da atividade de sequestro de radicais livres (ROS) pelo radical ABTS•+, Q5 apresentou atividade inferior (18%, CI50 = 379,560 ± 0,004 µM), quando comparado com Q (29% CI50 = 188,850 ± 0,003 µM), o que se justifica pela substituição das hidroxilas na reação de acetilação. Os compostos (Q e Q5) não demostraram atividade antimicrobiana (MIC> 100 µg mL-1 ). A quercetina não apresentou atividade antileishmania (CI50 > 100 μM) para as espécies testadas. Para a L. braziliensis, o derivado Q5 não demonstrou atividade (CI50 > 100 μM), porém, para L. amazonensis, o análogo exibiu menor valor de CI50 (75,1 ± 4,7 μM). Na atividade anti-inflamatória, os tratamentos com os compostos (Q e Q5) mostraram redução, de forma concentração dependente, sobre a produção de NO e de TNF (p< 0,05). Interessantemente, observou-se uma atividade superior das duas moléculas testadas em concentrações acima de 40µM, quando comparadas com o fármaco padrão, a dexametasona (20 µM). Não foram observadas diferenças estatísticas entre os compostos testados. A atividade anticancerígena para a linhagem HepG2 demostrou valores de CI50 >80 µM para a quercetina e CI50 de 53,86 µM para o análogo obtido. Para a linhagem HL-60, Q5 apresentou valor de CI50 superior ao da quercetina (33,55 e 51,26, respectivamente), demostrando seletividade da molécula sintetizada na indução de morte em células cancerígenas, quando comparada a linhagem de células saudáveis MRC5 (IC50 > 80 µM). Finalmente, a partir do MTT realizado em células C6, evidenciou uma superioridade citotóxica de Q5 (CI50 = 11 µM) quando comparado com a quercetina (CI50 >50 µM), além da promoção de modificações morfológicas celulares para perfis arredondados, ainda não observados na literatura. Conclui-se que o análogo quercetina pentaacetato apresentou efeitos biológicos potenciais, quando comparado com o bioflavonóide quercetina, podendo ser promissor para futuras investigações mais aprofundadas frente a outras culturas celulares, em especial as neurais. | |
| dc.description.abstract2 | Quercetin is a flavonoid with antioxidant action and arise interest as a biological agent, especially as a potential anticancer agent. The low solubility in water, the extensive enzymatic metabolism and the reduced bioavailability limit the biopharmacological use of this molecule. This work aimed to carry out a structural modification in the quercetin (Q) molecule to obtain the quercetin-pentaacetate (Q5) analogue, in order to investigate its antioxidant activity and biological potential in cell cultures. The organic synthetic route consisted of reaction quercetin (300 mg) with acetic anhydride (0.80 mL) and pyridine (7.5 mL). The compound obtained was characterized by Fourier transform infrared (FTIR) and by nuclear magnetic resonance (1H and 13C NMR). The spectral signals obtained showed the total acetylation reaction. The antioxidant potential of Q and Q5 against the radical [2,2’-azino-bis (3- ethylbenzothiazolin) 6-sulfonic acid] – ABTS. + was evaluated. Then, the antibacterial potential of the compounds (Q and Q5) was evaluated by the broth microdilution method, and the minimum inhibitory concentration (MIC) was provided against the strains of bacteria Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis and Pseudomonas aeruginosa and the fungicidal effect against Candida albicans strain. The antileishmania activity was performed by cytotoxicity test in axenic promastigotes cultures of Leishmania amazonensis and Leishmania braziliensis species. Subsequently, the immunomodulatory potential of the compounds (Q and Q5) was evaluated by measuring the proinflammatory cytokine tumor necrosis factor (TNF) and the production of nitric oxide (NO) in supernatant of mouse peritoneal exudate macrophages from the BALB/c lineage, activated with Lipopolysaccharide (LPS) and interferon gamma (INF-Y). In addition, cytotoxicity tests were performed using the AlamarBlue method, in cancer cells of the HepG2 (human hepatocarcinoma), HL-60 (promyelocytic leukemia) and MCR-5 (healthy human lung fibroblasts) lineage, and the cytotoxicity test of 3 -(4,5-dimethyl thiazol-2-yl) -2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT), to assess the anticancer potential against C6 cell cultures (rat glioma).The results showed that quercetin was little reactive in the attempts of synthetic reaction routes carried out, however Q5 was obtained with a yield of 54%. The FTIR and NMR spectra confirmed the substitution of the hydroxyls of the quercetin molecule by acetate groups, forming the compound Q5. In the analysis of free radical scavenging (ROS) activity by the ABTS.+ radical, Q5 showed lower activity (18%, IC50 = 379.560 ± 0.004 µM), when compared to Q (29% IC50 = 188.850 ± 0.003 µM), which is justified by replacement of hydroxyls in the acetylation reaction. The compounds (Q and Q5) did not demonstrate antimicrobial activity (MIC> 100 µg mL-1 ). Quercetin did not show antileishmanial activity (IC50 > 100 μM) for the tested species. For L. braziliensis, the Q5 derivative did not show activity (IC50 > 100 μM), however, for L. amazonensis, the analogue exhibited a lower IC50 value (75.1 ± 4.7 μM). In the antiinflamatory activity, the treatments with the compounds (Q and Q5) showed a concentration dependent reduction on the production of NO and TNF (p80 µM for quercetin and IC50 of 53.86 µM for the analog obtained. For the HL-60 lineage, Q5 had an IC50 value higher than that of quercetin (33.55 and 51.26 µM, respectively), showed selectivity of the synthesized molecule in inducing death in cancer cells, when compared to the healthy cell line MRC-5 (IC50 > 80 µM). Finally, from the MTT performed on C6 cells, it showed a cytotoxic superiority of Q5 (IC50 = 11 µM) when compared to quercetin (IC50 >50 µM), in addition to promoting cellular morphological changes for rounded profiles, not yet observed in literature. It is concluded that the analogue quercetin penta-acetate had potential biological effects, when compared to the bioflavonoid quercetin, and may be promising for further investigations against other cell cultures, especially neural ones. | |
| dc.identifier.citation | SILVA, Saul Vislei Simões da. Obtenção do análogo estrutural quercetina pentaacetato e suas aplicações em culturas celulares. 2021. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) - Departamento de Ciências da Vida – Campus I, Universidade do Estado da Bahia, Salvador - BA, 2021. | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/20.500.11896/2184 | |
| dc.identifier2.Lattes | http://lattes.cnpq.br/1962664162682122 | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | en |
| dc.subject.keywords | Flavonóides | pt_BR |
| dc.subject.keywords | Quercetina | pt_BR |
| dc.subject.keywords | Química | pt_BR |
| dc.subject.keywords | Farmacologia | pt_BR |
| dc.title | Desenho estrutural, síntese e atividades antioxidante, antimicrobiana, antileishmania, anti-inflamatória e anticâncer de um novo derivado acetilado da quercetina | pt_BR |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | pt_BR |