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Universidade Federal de Minas Gerais The chemical investigation of plants belonging to the genus Hortia described here aimed at contributing to the chemosystematics of the family Rutaceae as well as to the correct placement of this genus within this family. Study involving the species H. oreadica Groppo, Kallunki and Pirani; H. brasiliana Vand. ex DC.; and H. superba Ducke led to the isolation of 21 compounds, more specifically ten limonoids, three dihydrocinnamic acid derivatives, five alkaloids (two furan quinolinic, one 2-quinolone, and two indoloquinazolinone) and three coumarins (one linear furanocoumarin and two angular pyranocoumarins). Taking together all the data obtained on secondary metabolites from the genus Hortia in the present study as well as in previous works, it was possible to propose the positioning of this genus in the intersection of Rutoideae and Toddalioideae, but close to Flindersioideae. Various biological assays were conducted by using plant extracts and isolated compounds from three Hortia species, and the most significant activities were detected for rutaecarpine (against Xylella fastidiosa and Mycobacterium tuberculosis) and N-methyl-4-methoxy-2-quinolone (against Guignardia citircarpa); for the limonoids hortiolide C (against X. fastidiosa and Streptococccus sanguinis), hortiolide D (against Streptococccus salivarius), and hortiolide E (against S. sanguinis and S. salivarius); for the dihydrocinnamic acid derivative 3-[2,6-dimethoxy-6´,6´-dimethylpyran- (2´,3´:4,5)-phenyl]-propionic acid (against M. tuberculosis and G. citricarpa); and for the coumarin 5-methoxy-seseline (against G. citricarpa). Investigation of the phytopathogenic fungus G. citricarpa aimed at acquiring knowledge about the chemistry of this microorganism. After optimization of the liquid culture medium (potato-dextrose, Czapeck and Czapeck enriched with 2% malt extract) and growth period (05 to 45 days) appropriate for G. citricarpa, this fungus was developed at a larger scale using potato-dextrose for 25 to 35 days. The crude extracts were submitted to fractionation by chromatography, which furnished 13 different compounds of different classes of secondary metabolites, namely four diketopiperazines [cyclo-(proline-leucine), cyclo-(phenylalaninetyrosine), cyclo-(proline-tyrosine), and cyclo- (proline-phenylalanine)], one nitrogen base (uracil), three nucleosides (uridine, 5-methyl-uridine, and inosine), one amino acid (tryptophan), one aromatic alcohol (tyrosol), one furfuraldehyde (5-hydroxy-methyl-furfuraldehyde), one benzoic acid derivative (4-hydroxybenzoic acid), and one triglyceride. The isolation of tyrosol motivated new investigations on its possible role in pathogenicity events in Citrus, since there are some literature reports on its signaling and autoregulation activities in some endophytic fungi. Crude extracts from G. citricarpa were assayed against X. fastidiosa. The results revealed promising MIC values, prompting continuation of this study. In conclusion, the work described in this thesis has demonstrated that some natural compounds displaying antimicrobial activity have potential application as lead compounds for the discovery of novel bioactive compounds. O estudo químico de plantas do gênero Hortia descrito neste trabalho visou contribuir com a quimiossistemática da família Rutaceae e também com o posicionamento correto do gênero dentro da mesma. O estudo das espécies H. oreadica Groppo, Kallunki e Pirani, H. brasiliana Vand. ex DC. e H. superba Ducke levou ao isolamento de 21 substâncias: dez limonoides, três derivados do ácido diidrocinâmico, cinco alcaloides (dois furoquinolínicos, um 2-quinolona e dois indoloquinazolínicos) e três cumarinas (uma furano cumarina linear e duas piranocumarinas angulares). A união dos dados de metabólitos secundários do gênero Hortia obtidos neste e em estudos prévios permitiu propor um posicionamento para este gênero na intersecção de Rutoideae e Toddalioideae, mas próximo à Flindersioideae. Vários ensaios biológicos foram realizados com extratos vegetais e compostos isolados das três espécies de Hortia e as atividades biológicas mais expressivas foram dos alcaloides rutaecarpina (frente à Xylella fastidiosa e Mycobacterium tuberculosis) e N-metil-4-metóxi-2-quinolona (frente à Guignardia citircarpa), dos limonoides hortiolida C (frente à X. fastidiosa e Streptococccus sanguinis), hortilida D (frente à Streptococccus salivarius), hortiolida E (frente à S. sanguinis e S. salivarius), do derivado do ácido diidrocinâmico ácido 3-[2,6- dimetóxi-6´,6´-dimetilpirano-(2´,3´:4,5)-fenil]-propiônico (frente à M. tuberculosis e G. citricarpa) e da cumarina 5-metóxi-seselina (frente à G. citricarpa). O estudo do fungo fitopatogênico G. citricarpa visou contribuir com o conhecimento da química deste micro-organismo. Após estudos de otimização do meio de cultura líquido (batata-dextrose, Czapeck e Czapeck enriquecido com 2% de extrato de malte) e período de crescimento (05 a 45 dias) apropriados para G. citricarpa, este fungo foi desenvolvido em escala ampliada em batata-dextrose por um período de 25 e 35 dias. Os extratos brutos foram submetidos a fracionamentos cromatográficos, obtendo-se treze substâncias de diferentes classes de metabólitos secundários, sendo quatro dicetopiperazinas [ciclo-(prolina-leucina), ciclo-(fenilalanina-tirosina), ciclo-(prolina-tirosina) e ciclo- (prolina-fenilalanina)], uma base nitrogenada (uracila), três nucleosídeos (uridina, 5-metil-uridina e inosina), um aminoácido (triptofano), um álcool aromático (tirosol), um furfuraldeído (5-hidróxi-metil-furfuraldeído), um derivado do ácido benzóico (ácido 4-hidróxi-benzóico) e um triglicerídeo. O isolamento do tirosol neste trabalho instiga novas investigações sobre a possível função do mesmo no evento da patogenicidade em Citros, uma vez que há alguns relatos na literatura sobre estudos da atividade sinalizadora e autoreguladora desta molécula em alguns fungos endofíticos. Extratos brutos de G. citricarpa foram avaliados frente à X. fastidiosa e os resultados obtidos revelaram valores de CIM bastante interessantes e promissores, estimulando a continuidade deste estudo. Portanto, a partir do trabalho descrito nesta tese verificou-se que algumas substâncias naturais com propriedades antimicrobianas revelaram-se como importantes fontes na descoberta de novos produtos com potencial bioativo.

Universidade Federal de Minas Gerais The phytochemical study of Hortia in this work aims to contribute with the chemosystematics of the Rutaceae and with the best classification of the genus inside the family. The study of the species H. oreadica, H. brasiliana and H. superba led us to isolate 15 compounds, such as the dihydrocinnamic acids derivatives 3-phenyl-[2 ,6 -dimethoxy-(3 ,4 :5 ,6 )-2 ,2 - dimethylpirano]propionic acid (01), methyl 3-phenyl-[2 -methoxy-(3 ,4 :5 ,6 )-2 ,2 - dimethylpirano]propionate (02), methyl 3-phenyl-[2 ,6 -dimethoxy-(3 ,4 :5 ,6 )- 2 ,2 -dimethylpirano]propionate (03), methyl 3-phenyl-[2 ,5 -dimethoxy- (3 ,4 :5 ,6 )-2 ,2 -dimethylpirano]propionate (04), 3-phenyl-[2 -methoxy- (3 ,4 :5 ,6 )-2 ,2 -dimethylpirano]propionic acid (05), 3-phenyl-[2 ,5 -dimethoxy-(3 , 4 -O:5 ,6 ) 2 ,2 -dimethylpyrano]propionic acid (06), being structure 06 new for specie H. oreadica; coumarin 5-methoxyseselin (07); cinnamic acid derivative E- 3,4-dimethoxy-á(3-hydroxy-4-carbomethoxyphenyl)cinnamic acid (08), new in literature, the alkaloids rutaecarpine (09), 7,8-dehydrorutaecarpine (10) new in the genus Hortia, dictamine (11), N-methylflindersine (12) and the limonoids guyanin (13), hortiolide E (14) and hortiolide G (15), being structure 14 described for the first time in the specie H. oreadica and 15 in literature. The phytochemical study of the species from Hortia genus still not allow classify correctly it inside the family. Hortia presents limonoids with C and D rings modified, characteristic of Meliaceae. However the presence of metabolites such as alkaloids, coumarins, dihydrocinnamic and cinnamic acids derivatives confirm that Hortia belongs the Rutaceae family, even so are not clear its accurate positioning. The presence of limonoids highly modified could indicated that genus can not belong nor to the Todallieae and nor the Cusparieae, being located separately inside of the Rutaceae family. Several biological assays had been performed with crude extracts and compounds isolated from Hortia, with a collection of the synthetic compounds and the lasiodiplodin, compound isolated from the pathogenic fungus. The Minimum Inhibitory Concentration of many substances was related against the bacteria Xylella fastidiosa that causes Citrus Variegated Chlorosis. The promising substances were synthetic quinolinones 2-methyl-6-fluor-4-quinolone (S2) and 2-methyl-5-methoxy-7-hydroxy-4-quinolone (S4) and the alkaloid rutaecarpine (09) with MIC from 0.5 to 1.0 mg/mL. We have studied the in vitro antimicrobial activity against oral pathogens that permitted to determine hexane extract such as successful against all microorganisms assayed and limonoid guyanin (13) and alkaloid dictamine (11) with the best MIC, being 200 and 100 µg/mL, respectively. The assays against alimentary pathogens revealed that lasiodiplodin, 2-methyl-6-fluor-4-quinolone (S2) and 2-methyl-5,7-dimethoxy-4- quinolone (S4) synthetics as the more effective among all substances. Therefore, this work showed that several substances with properties antibacterial constitute an important source for the discovery of new antimicrobial products. O estudo fitoquímico de Hortia descrito neste trabalho visa contribuir com a quimiossistemática da família Rutaceae e também com a melhor classificação do gênero dentro da mesma. O estudo das espécies H. oreadica, H. brasiliana e H. superba levou ao isolamento de 15 substâncias, sendo, derivados do ácido diidrocinâmico ácido 3-fenil-[2 ,6 -dimetoxi-(3 ,4 -O:5 ,6 )-2 ,2 - dimetilpirano]propiônico (01), 3-fenil-[2 -metoxi-(3 ,4 -O:5 ,6 )-2 ,2 - dimetilpirano]propionato de metila (02), 3-fenil-[2 ,6 -dimetoxi-(3 ,4 -O:5 ,6 )-2 ,2 - dimetilpirano]propionato de metila (03), 3-fenil-[2 ,5 -dimetoxi-(3 ,4 -O:5 ,6 )-2 ,2 - dimetilpirano]propionato de metila (04), ácido 3-fenil-[2 -metoxi-(3 ,4 -O:5 ,6 )-2 ,2 - dimetilpirano]propiônico (05), ácido 3-fenil-[2 ,5 -dimetoxi-(3 ,4 -O:5 ,6 )-2 ,2 - dimetilpirano]propiônico (06), sendo que a estrutura 06 parece ser nova para a espécie H. oreadica; a cumarina 5-metoxiseselina (07); o derivado do ácido cinâmico E-ácido 3,4-dimetoxi-á(3-hidroxi-4-carbometoxifenil)cinâmico (08), novo na literatura; os alcalóides rutaecarpina (09), 7,8-desidrorutaecarpina (10) inédita no gênero Hortia, dictamina (11) e N-metilflindersina (12) e os limonóides guianina (13), hortiolida E (14) e hortiolida G (15), dos quais a estrutura 14 está sendo descrita pela primeira vez na espécie H. oreadica e 15 na literatura. O estudo fitoquímico das espécies do gênero Hortia ainda não permite classificá-la corretamente dentro da família. Hortia apresenta limonóides com anéis C e D modificados, característicos de Meliaceae. No entanto a presença de metabólitos como alcalóides, cumarina, derivados do ácido diidrocinâmico e cinâmico vêm confirmar que Hortia pertence à família Rutaceae, embora não esteja claro seu exato posicionamento dentro da mesma. A presença de limonóides bastante modificados para Hortia poderia indicar que o gênero não pertença à Todallieae ou Cusparieae, podendo estar posicionado separadamente dentro da família Rutaceae. Vários ensaios biológicos foram realizados com os extratos e compostos isolados, com uma coleção de compostos sintéticos e a lasiodiplodina, composto isolado de um fungo patogênico. São relatadas as Concentrações Inibitórias Mínimas de diversas substâncias frente a bactéria causal da Clorose Variegada dos Citros, Xylella fastidiosa. As substâncias promissoras foram as quinolinônicas sintéticas 2-metil-6-flúor-4-quinolona (S2) e 2-metil-5-metoxi-7- hidróxi-4-quinolona (S4) e o alcalóide rutaecarpina (09), com CIM entre 0,5 e 1,0 mg/mL. Foi realizado a investigação do potencial antimicrobiano in vitro frente a alguns patógenos bucais que permitiu determinar o extrato hexânico como o mais promissor frente a todas as cepas ensaiadas e o limonóide guianina (13) e o alcalóide dictamina (11) com os melhores valores de CIM, sendo 200 e 100 µg/mL, respectivamente. Os ensaios frente à patógenos de origem alimentar revelaram que as substâncias lasiodiplodina e as sintéticas 2-metil-6-flúor-4- quinolona (S2) e 2-metil-5,7-dimetoxi-4-quinolona (S4) foram as mais eficazes dentre todas as ensaiadas. Portanto, a partir deste trabalho verificou-se que algumas substâncias com propriedades antibacterianas revelaram importantes fontes na descoberta de novos produtos com potencial antimicrobiano.

O gênero Cnidoscolus, pertencente à família Euphorbiaceae, é conhecido popularmente como cansanção ou favela e está distribuído em diversos países da América. No Brasil, está presente principalmente no domínio fitogeográfico Caatinga e possui várias espécies amplamente utilizadas por comunidades tradicionais. No entanto, há poucos estudos químicos e farmacológicos sobre o gênero e não há a descrição de trabalhos envolvendo a anotação de compostos por Molecular Networking. Visando ampliar o conhecimento químico sobre as espécies C. bahianus, C. urniger e C. vitifolius foram realizadas análises, envolvendo os extratos das folhas e caules, de Ressonância Magnética Nuclear (RMN), de cromatografia líquida de alta eficiência acoplada à espectrometria de massas com ionização por eletrospray (CLAE-IESEM/EM), análise de componentes principais (ACP) e o isolamento de alguns metabólitos por cromatografia em coluna filtrante. A atividade microbiana dos extratos de C. bahianus, C. urniger e C. vitifolius frente às cepas Escherichia coli e Staphylococcus aureus foram avaliadas para a determinação da Concentração Inibitória Mínima (CIM). A ACP dos dados de RMN de hidrogênio dos extratos revelou que o perfil químico das espécies é semelhante. A análise das classes metabólicas presentes nas espécies de Cnidoscolus por CLAE-IES-EM/EM (modos positivo e negativo) com consequente construção de redes moleculares das espécies estudadas, levou à desreplicação de compostos fenólicos com a anotação de 40 flavonoides (da classe dos flavonois, flavanois, flavonas e flavanonas) e 4 ácidos hidroxicinâmicos. Os metabólitos isolados por cromatografia filtrante foram caracterizados por RMN como pertencentes à classe dos esteroides (sitosterol, estigmasterol, campesterol e fucosterol). O extrato etanólico das folhas de C. bahianus apresentou atividade antimicrobiana moderada e os demais não apresentaram atividade para as cepas testadas. The genus Cnidoscolus belongs to the Euphorbiaceae family, is popularly known as cansanção or favela, and is distributed in several countries in America. In Brazil, this genus is mainly present in the Caatinga phytogeographic domain and has several species widely used by traditional communities. However, there are few chemical and pharmacological studies on this genus and there are no works description involving the annotation of compounds by Molecular Networking. In order to expand the chemical knowledge about the species C. bahianus, C. urniger and C. vitifolius, Nuclear Magnetic Resonance (NMR) and high performance liquid chromatography coupled to electrospray ionization mass spectrometry (HPLC-ESI-MS/MS), principal component analysis (PCA), analyzes were performed involving extracts from leaves and stems, and some metabolites were isolated by filter column chromatography. The antimicrobial activities of C. bahianus, C. urniger and C. vitifolius extracts against Escherichia coli and Staphylococcus aureus strains were evaluated to determine the Minimum Inhibitory Concentration (MIC). The PCA of the 1H NMR data of the extracts revealed that the chemical profile of the species is similar. The analysis of the metabolic classes of the compounds from Cnidoscolus species by HPLC-IES-MS/MS (positive and negative modes) with consequent construction of molecular networking of the studied species led to the dereplication of phenolic compounds with the annotation of 40 flavonoids (class of flavonols, flavanols, flavones and flavanones) and 4 hydroxycinnamic acids. The metabolites isolated by filter chromatography were characterized by NMR as belonging to the steroid class (sitosterol, stigmasterol, campesterol and fucosterol). The ethanolic extract of C. bahianus leaves showed moderate antimicrobial activity and the others showed no activity for the tested strains. Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás

Recentes avanços na espectrometria de massas permitiram realizar experimentos com pouco ou nenhum preparo de amostra. Dentre estas técnicas, Desorption Electrospray (DESI) e Laser Electrospray Ionization (LAESI) ganharam destaque por sua capacidade de gerar imagens químicas e uso de um laser para inverstigar amostras sob condições ambientes respectivamente. Novos usuários da técnica de imageamento DESI podem enfrentar uma série de problemas operacionais devido à falta de uma literatura descrevendo um protocolo detalhado de como trabalhar com esta técnica. Apesar de existir uma rica literatura sobre o DESI-MS, os artigos científicos publicados sobre imageamento apresentam uma descrição resumida de como os experimentos foram realizados. Desta forma, o objetivo do capítulo 1 foi apresentar um protocolo simples de como realizar os experimentos de imageamento por DESI-MS. Neste capítulo são descritos como otimizar o spot, parâmetros geométricos e aquisição de imagens. A principal aplicação da técnica de imageamento por DESI é na área médico-clínica. Existem diversas áreas clínicas que são pouco exploradas por essa tecnologia, como as doenças causadas por restrição de fluxo sanguíneo no cérebro. Modelos de redução do fluxo sanguíneo são frequentemente empregados em camundongos para simular o acidente vascular cerebral que acomete o ser humano. Desse modo, o capítulo 2 apresenta os resultados obtidos a partir da avaliação por DESI-MS do cérebro de animais após 1, 3 e 7 dias da indução da isquemia. Imagens químicas 2D foram geradas para os íons mais abundantes e tratamento estatístico PSL-DA foi empregado para verificar as espécies moleculares mais relevantes para este modelo. Já o capítulo 3 apresenta o uso da tecnologia LAESI-MS no estudo de cianobactérias que comumente produzem toxinas. As espécies escolhidas são conhecidas por causarem danos aos corpos aquáticos devido a extensa proliferação destas em um curto período de tempo. O perfil metabólito de cada espécie foi investigado e ferramentas estatistas foram empregadas para observar o grau de separação dentre as cianobactérias estudadas. Além disso, dados de mobilidade iônica foram utilizados com a finalidade de aumentar a cobertura molecular e a confiança na identificação das espécies de interesse Recent advances in mass spectrometry allowed the study of samples with little or no sample preparation. Among these techniques, Desorption Electrospray (DESI) and Laser Electrospray Ionization (LAESI) has gained popularity for their ability to generate chemical images and the use of a laser to study samples under ambient conditions respectively. New DESI users may face several operational problems due to the lack of a literature describing a detailed protocol on how to work with this technique. Although there is a rich literature on DESI, scientific articles always present a brief description of how the experiments were carried out. Thus, the objective of chapter 1 was to present a simple protocol on how to perform imaging experiments by DESIMS. This chapter describes how to optimize the spot, geometric parameters and how to perform an image acquisition. The main application of the DESI imaging technique is in the medical-clinical area. Numerous researchers have investigated the chemical signatures of tumors and cancers for biomarkers that can not only assist on their identification, but also in the development of new treatments for patients. However, there are several clinical areas that have not been much explored by this technology, such as diseases caused by restricted blood flow to the brain. Models of blood flow reduction are often used in mice to simulate stroke that affects humans. Thus, chapter 2 presents the results obtained from the DESI-MS evaluation of the brain of animals after 1, 3 and 7 days after ischemia induction. 2D chemical images were generated for the most abundant ions and PSL-DA statistical analysis was used to verify the most relevant molecular species for this model. Chapter 3 presents the use of LAESI-MS technology in the study of cyanobacteria that commonly produce toxins. The chosen species are known to cause damage to aquatic bodies due to their extensive proliferation in a short period of time. The metabolic profile of each species was investigated, and statistic tools were used to observe the degree of separation between the cyanobacteria species studied. In addition, ion mobility data were used in order to increase molecular coverage and confidence in the identification of species of interest. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás Outro

Resumo: A espécie Eugenia dysenterica DC. é uma planta conhecida popularmente e utilizada para vários fins. Estudos químicos de E. dysenterica relatam a presença de polifénois e óleos essenciais, com prevalência maior de terpenos, nas folhas. Outra espécie do mesmo gênero é a Eugenia pitanga (O.Berg) Nied., habitualmente empregada popularmente para fins terapêuticos. Apenas dois estudos com E. pitanga investigaram a composição monoterpênica das folhas frescas, bem como a composição do óleo essencial. A combinação de técnicas químicas e biológicas para investigação das folhas de E. pitanga e E. dysenterica pode fornecer informações importantes sobre essas espécies. O objetivo deste trabalho foi analisar química, histoquímica e anatomicamente das folhas de E. pitanga e E. dysenterica. A descrição da anatomia vegetal, assim como a histoquímica, possibilitaram a localização in situ e a identificação de classes de compostos como sesquiterpenos/oides, bem como compostos fenólicos e um alcaloide, presentes nas folhas das espécies. Os óleos essenciais de E. pitanga e E. dysenterica, foram caracterizados por CG-EM, cujo resultado encontrou α-muurolol, β-eudemol, β- guaiene, β-acorenol, e-cariophyllene, e-farnesylacetone, eudesmol, geranyl-α-terpene, germagrene, phytol e α-cadinol em ambas as espécies. A análise quimiométrica agrupou as amostras de cada espécie, de diferentes estações do ano, de folhas frescas ou secas, em clusters com constituintes semelhantes. A CLAE-EM, identificou que a maioria dos compostos fenólicos e flavonoides são semelhantes nas duas espécies, sendo os principais, ácido gálico, ácido protocatéquico, epicatequima, ácido p-cumarínico, kaempferol, narigenina, quercetina, ácido cafeico e ácido gentísico, anteriormente descritos na literatura. O leaf spray possibilitou o primeiro relato de um alcaloide na espécie E. dysenterica, a uniflorina, que, apesar de ter sido relatada antes em outras espécies desse gênero, nunca anteriormente foi identificada nessa espécie. Assim, os compostos presentes nas espécies de E. pitanga e E. dysenterica foram descritos e comparados e uma análise química pôde ser realizada, após o direcionamento formado pelos resultados da histoquímica e anatomia vegetal. Eugenia dysenterica DC. is a Brazilian popular species, that has been used to various purposes. E. dysenterica chemical studies report the presence of poliphenols and essential oils in the plant leaves, whereas in the EO, the most prevalent compunds are terpens. Another species from the same gender is Eugenia pitanga (O.Berg) Nied, often employed popularly for your therapeutic properties. Two studies about E. pitanga investigated fresh leaves monoterpenic composition and essential oils composition. The combination of chemical and biological techniques to the study of E. pitanga and E. dysenterica leaves could provide important information about hem. The purpose of this work was to analyse the chemistry, histochemistry and anatomy of E. pitanga and E. dysenterica leaves. Leaf anatomy description, as histochemistry, showed in situ location and identification of sesquiterpens and sesquiterpenoids, as well as, phenolic compounds and alkaloids. CG-EM showed the majority presence of α-muurolol, β-eudemol, β-guaiene, β-acorenol, e-cariophyllene, e-e-farnesylacetone, eudesmol, geranyl-α-terpene, germagrene, phytol e α-cadinol in both species. Chemometrics grouped the samples of each species, obtained in different year stations and from fresh or dry leaves, in clusters with the same compounds characteristics. HPLC-MS made clear that most of the phenolic and flavonoid compounds were similar in both species, whereas the common compounds were galic acid, protocatequic acid, epicatequin, p-cumarinic acid, kampferol, narigenin, quercetin, cafeic acid and gentisic acid, previously described in other studies. Leaf spray enabled the inedited identification of the uniflorine alkaloid in E. dysenterica. Although this compound was reported before in other species of this gender, for the first time it was identified in this species. Thus, the chemical compounds present in E. pitanga and E. dysenterica were described and compared and a deep chemical analysis could be performed, guided by the results obtained in leaves anatomy and histochemistry. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Produtos mais sofisticados vêm ganhando o mercado com o aumento do poder aquisitivo da população, e isso consequentemente resultou no disparo das vendas e consumo de bebidas de maiores valores agregados, dentre essas, o uísque mostrou maior aumento no mercado nacional, o que lhe confere a alta importância econômica. Na tentativa de concorrer e lucrar no mercado, muitas quadrilhas tem sido descobertas pela Polícia Federal e Civil na falsificação desses produtos. No entanto, várias técnicas têm sido aplicadas na investigação de fraudes em bebidas, porém em sua maioria são necessários pré-tratamentos das amostras para posterior analise. Nesse contexto, a RMN surge como uma técnica que há possibilidade de obtenção de informações de cunho qualitativo e quantitativo de forma simultânea e ainda por ser um método não invasivo, não ocasionar perturbação do equilíbrio e não ser destrutivo, preservando a integridade da amostra. Este trabalho reporta a aplicação da RMN aliada a quimiometria na caracterização e distinção de amostras de uísques apreendidas pela Polícia Federal de Brasília e amostras comerciais autênticas. Compostos minoritários observados em espectros realizados com a supressão da água e do etanol permitiram a discriminação das amostras falsificadas. Ao realizar uma análise de PCA e ERETIC2 por marcas, foi possível identificar as amostras adulteradas por diluição e as que foram coloridas com corante caramelo. Em conclusão a RMN se mostrou útil na avaliação da autenticidade de uísques, de modo a indicar as alterações nas composições de bebidas falsificadas. More sophisticated products have been gaining the market with the increasing purchasing power of the population, and this consequently resulted in the triggering of sales and consumption of higher value-added beverages, among these, the whiskey showed greater increase in the national market, which gives it its high economic importance. In an attempt to compete and profit from the market, many gangs falsifying these products have been discovered by the Federal and Civil Police. However, several techniques have been applied in the investigation of fraud in beverages, but the pre-treatments of most of the samples are necessary for further analysis. In this context, NMR appears as a technique that can obtain information of a qualitative and quantitative nature simultaneously and for being a non-invasive method, not cause disturbance of balance and not be destructive, preserving the integrity of the sample. This work reports the application of NMR combined with chemometrics in the characterization and distinction of whiskey samples seized by the Federal Police of Brasilia and authentic commercial samples. Minority compounds observed in spectra performed with the suppression of water and ethanol allowed discrimination of the counterfeit samples. When performing an analysis of PCA and ERETIC2 per brand, it was possible to identify adulterated samples by dilution and those that were colored with caramel coloring. In conclusion NMR was useful in assessing the authenticity of whiskeys, in order to indicate changes in counterfeit beverage compositions. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

A utilização mundial de cogumelos para fins alimentícios e nutricionais tem tornado o cultivo destes basidiomicetos uma alternativa economicamente viável. Pesquisas vêm relatando o uso destes fungos como fontes de vitaminas, minerais, proteínas e carboidratos, além de o seu uso envolver aplicações biotecnológicas e farmacológicas. Entre as espécies de cogumelos cultivadas no Brasil, destaca-se a Pleurotus ostreatus, conhecida como shimeji, a qual é uma das mais cultivadas no mundo. Neste trabalho foi analisada a diferença na composição dos polissacarídeos da espécie Pleurotus ostreatus quando cultivada em diferentes substratos. Para analisar o perfil químico e realizar a caracterização estrutural das macromoléculas isoladas, utilizou-se como ferramenta principal a espectroscopia por ressonância magnética nuclear – RMN. Portanto foram isoladas do corpo de frutificação de P. ostreatus cultivado em trigo/milho/soja (substrato controle), uma monogalactana parcialmente metilada (frações SF3CW-Po-e QRPF3CW-Po) e uma β-glucana (fração SF2K-Po), por sucessivas extrações aquosas e alcalinas, seguidas por fracionamento por meio do processo de congelamento/degelo, precipitação das frações solúveis em água com solução de Fehling e diálise em membranas de 500 kDa. A estrutura química destas substâncias foi determinada através das análises de composição mossacarídica, oxidação com periodato de sódio, metilação, HPSEC e RMN. A fração SF2K-Po sugeriu a presença de uma β-D-glucana previamente descrita para basidiomicetos, as quais contém uma cadeia principal formada por unidades de 3-O-β-D-Glcp, podendo ser substituídas em O-6 por terminais não redutores de β-Glcp (1 ramificação a cada três unidades da cadeia principal), possivelmente distinguindo quanto à solubilidade em água e tamanho (massa molar) e as frações SF3CW-Po e QRPF3CW-Po uma monogalactana parcialmente metilada (MG), com massa molar de 14,144 x 103 g mol-1, a qual possui um core constituído por unidades de 6-O-α-D-Galp e 6-O-(3-O-Me-α-D-Galp), sendo ambas parcialmente substituídas em O-2 por 3-O-β-D-Manp. A fim de verificar se o meio de cultivo influencia na produção destas macromoléculas, foi realizado um planejamento experimental para examinar o efeito das condições de temperatura, tempo e potência que maximize a extração destes polímeros utilizando a técnica de micro-ondas (MAE). A caracterização e perfil químico dos extratos de P. ostreatus cultivados em seis substratos diferentes mostraram que ambos apresentavam os polímeros isolados no substrato controle, no entanto podem diferenciar na proporção de ramificação e massa molar média (Mw). Considerando a importância de polissacarídeos isolados de basidiomicetos, técnicas para o cultivo destes fungos e métodos de caracterização devem ser avaliados, pois estes apresentam uma fonte promissora de moléculas bioativas. The worldwide use of mushrooms for food and nutritional purposes has made the cultivation of these basidiomycetes an economically viable alternative. Research has been reporting the use of these fungi as good sources of vitamins, minerals, proteins and carbohydrates, in addition to their use involving biotechnological and pharmacological applications. Among the species of mushrooms cultivated in Brazil, Pleurotus ostreatus, known as shimeji, stands out, which is one of the most cultivated in the world. In this work, the difference in the composition of polysaccharides of the species Pleurotus ostreatus when cultivated in different substrates was analyzed. To analyze the chemical profile and carry out the structural characterization of the isolated macromolecules, was used as the main tool nuclear magnetic resonance spectroscopy - NMR. Therefore, were isolated from the fruiting body of P. ostreatus cultivated in wheat/corn/soybean (control substrate), a partially methylated monogalactan (fractions SF3CW-Po and QRPF3CW-Po) and β-glucan (SF2K-Po fraction), by successive aqueous and alkaline extractions, followed by fractionation through the freeze/thaw process, precipitation of the water soluble fractions with Fehling's solution and dialysis in membranes with a 500 kDa exclusion limit. The chemical structure was determined through analyzes of mossacaridic composition, sodium periodate oxidation, methylation, HPSEC and NMR. The SF2K-Po fraction suggested the presence of a β-D-glucan previously described for basidiomycetes, which contains a main chain formed by 3-O-β-D-Glcp units and can be substituted in O-6 by non-reducing terminals of β-Glcp (1 branch every three major chain units), possibly distinguishing between water solubility and size (molar mass) and the SF3CW-Po and QRPF3CW-Po one fractions partially methylated monogalactan (MG), with a molar mass of 14.144 x 103 g.mol-1, which has a core consisting of 6-O-α-D-Galp and 6-O- (3-O-Me -α-D-Galp), both being partially substituted at O-2 by 3-O-β-D-Manp. In order to verify whether the culture medium influences the production of these macromolecules, an experimental design was carried out to examine the effect of temperature, time and power conditions that maximize the extraction of these polymers using the microwave technique (MAE). The characterization and chemical profile of the extracts of P. ostreatus cultivated in six different substrates showed that both had the polymers isolated in the control substrate, however they can differentiate in the proportion of branching and molecular mass (Mw). Considering the importance of polysaccharides isolated from basidiomycetes, techniques for cultivating these fungi and characterization methods should be evaluated, since they present a promising source of bioactive molecules. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

O Cerrado é uma região cuja riqueza biológica é singular, sendo formado por cerca de 10 mil plantas. No estudo da flora, a etnobotânica se destaca por compreeder a interação da sociedade com as plantas. Nesse contexto, o grupo de pesquisa da Profa. Dra. Vanessa Pasqualotto vem realizando estudos etnobotânicos em colaboração com a comunidade Coqueiros, visando o resgate e a valorização dos saberes populares sobre plantas medicinais, dentre as quais se destaca a espécie Kielmeyera coriacea, foco deste estudo. Neste estudo foram entrevistados 37 membros, em que 76% indicam K. coriacea para o tratamento de infecções, reumatismo, leucemia, dor no dente, dentre outras. Assim, foi realizado o estudo químico do extrato etanólico da raiz (EER) desta espécie, objetivando caracterizar seus metabólitos secundários, uma vez que não há relatos químicos na literatura para esta parte da planta. Ademais, foi avaliado os potenciais antioxidante, antimicrobiano e antitumoral de K. coriacea. A partir da extração líquido-líquido de EER foram obtidas as frações hexano (FH), acetato de etila (FAE) e hidroalcoólica (FHA); pelo fracionamento da FAE foi isolada a substância 3-hidroxi-2,4-dimetoxixantona. O estudo do perfil químico foi realizado por CLAE-EM, identificando-se compostos majoritários como δ-tocotrienol, acilforoglucinol prenilado, 2-hidroxi-1-metoxixantona e quercitrina. EER, FH, FAE, FHA e suas subfrações, bem como a substância isolada foram submetidos aos ensaios biológicos. FHA apresentou ação antioxidante com EC50 de 201,53 μg mL-1. EER e a subfração FH-10, proveniente do fracionamento de FH, inibiram o crescimento bacteriano de Streptococcus pyogenes e S. pneumoniae (Concentração Inibitória Mínima de 6,25 e 1,56 μg mL-1, respectivamente); EER também inibiu o fungo Candida glabrata na 7,81 μg mL-1. Por fim, FH, FAE e FH-10 apresentaram efeito antitumoral frente à célula HeLa, a qual está relacionada ao câncer do cólon do útero (IC50 de 2,5, 2,5 e 0,89 μg mL-1, respectivamente). Ao correlacionar os dados químicos com biológicos, tem-se que as subfrações FAE-4.7.3, proveniente do fracionamento de FAE, e FH-10 são constituídas por substâncias como 4-hidroxi-2,3-metilenodioxixantona, 3-hidroxi-1,2-dimetoxixantona, lupeol, acilforoglucinol prenilado e a quercitrina, as quais poderiam estar associadas ao potencial biológico encontrado. Portanto, o conhecimento adquirido neste estudo contribuiu para a ampliação dos saberes químico-biológicos de K. coriacea. Cerrado is a region whose biological richness is unique, being formed by about 10 thousand plants. The flora study, ethnobotanic stands out for understanding of the interaction of society whit plants. In this view, teacher Dr. Vanessa Pasqualotto research group’s has been carrying out ethnobotanic survey in collaboration with the Coqueiros community, with the objective of recovering and valuing the popular knowledge about medicinal plants, among which the Kielmeyera coriacea species, the focus of this study, stands out. In this group, 37 members were interviewed, of which 76% indicate K. coriacea for the treatment of infections, rheumatism, leukemia, tooth pain, among others. Thus, the chemical study of ethanolic extract of roots (EER) of this species, aiming at to characterize its secondary metabolites, since there are no chemical reports in the literature for this part of the plant. In addition antioxidant, antimicrobial and antitumor potential of K. coriacea were evaluated. From the liquid-liquid extraction of EER the hexane (FH), ethyl acetate (FAE) and hydroalcoholic (FHA) fractions were obtained; by the fractionation of FAE, the substance 3-hydroxy-2,4- dimethoxyxanthone was isolated. Additionally, a fingerprint study was performed by LC-MS technique, identifying major compounds such as δ-tocotrienol, prenylated acylphoroglucinol, 2-hydroxy-1-methoxyxanthone, quercitrin. EER, FH, FAE, FHA, its subfractions and the isolated substance were submitted to biological tests. FHA presented antioxidant action with EC50 de 201,53 μg mL-1. EER and FH-10 subfraction from FH fractionation, inhibited the bacterial growth of Streptococcus pyogenes and S. pneumoniae (Minimum Inhibitory Concentration of 6.25 and 1.56 μg mL-1, respectively); EER also inhibited the fungus Candida glabrata in 7.81 μg mL-1. Finally, FH, FAE and FH-10 presented an antitumor effect against the HeLa cells, which are related to cervical cancer (IC50 of 2.5 μg mL-1, 2.5 μg mL-1 and 0.89 μg mL-1, respectively). When correlating the chemical and biological data, it is possible that the FAE-4.7.3 subfractions, from the fractionation of FAE, and FH-10 are constituted by substances such as 4-hydroxy-2,3-methylenedioxy xanthone, 3-hydroxy-1,2-dimethoxy xanthone, lupeol, prenylated acylphoroglucinol and quercitrin, which could be associated with the biological potential found. Therefore, the knowledge acquired in this study contributed to the expansion of the chemical-biological knowledge of K. coriacea. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

A investigação da composição química do extrato dos frutos e da resina floral de Clusia rosea aclimatada no cerrado por técnicas cromatográficas clássicas levou a identificação 14 compostos, como a hyperibona, a nemorosona, as plukenetionas, sendo cinco estruturas inéditas. A composição do óleo essencial dos botões é significativamente diferente da essência observada na Clusia rosea cultivada em mata atlântica. A avaliação da atividade citotóxica do extrato dos frutos e da resina floral de Clusia rosea aclimatada no cerrado mostrou que estes materiais são 2 significativamente ativos frente à linhagem leucêmica HL-60, sendo o extrato da resina floral mais ativo que o do fruto. A seletividade é significativa na linhagem resistente Lucena cujos valores de IC50 são cerca de 20 vezes maiores que os da HL-60 no tempo de incubação de 24horas.No extrato da resina floral da Clusia gardnerii foram encontrados triterpenos e benzofenonas e não foram observadas diferenças significativas na composição majoritária das resinas dos indivíduos masculinos e femininos. O extrato dos frutos desta espécie é rico no triterpeno eufol.Esse estudo também inclui a primeira descrição por cristalografia dos compostos propolona A, roseafenona A e 1,2-bis(3,5-di-terc-butil-4hidroxifenil)etano. The investigation of the chemical composition of the fruits and floral resin extract of Clusia rosea acclimatized in the Brazilian Savana (Cerrado) by classical chromatographic techniques led to identification of 14 compounds, such as the known hyperibona, nemorosona, plukenetionas and five new compounds. The composition of the volatiles oil of flower bud is significantly different from that observed in essence Clusia rosea grown on Atlantic Rainforest. The evaluation of the cytotoxic activity of the extract of the fruit and floral resin of Clusia rosea showed that these materials are significantly active against the lineage leukemic HL-60 and the floral resin extract was more active than the fruit extract. The selectivity is significant in Lucena resistant strain and the IC50 values are about 20 times larger than the HL-60 in the incubation time 24 hours. In the floral resin extract of Clusia gardnerii was found triterpenoids and benzophenones and no significant differences were observed the majority composition of male and female floral resin extracts. The fruits extract of this species have a large amount of eufol triterpeno. This study also includes the first report of the crystallography structure of propolona A roseafenona A and 1,2-bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)ethane. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Os cogumelos têm sido valorizados como alimento funcional e suplemento alimentar para a humanidade, devido à presença de substâncias com alto valor nutricional e/ou medicinal. Dentre os cogumelos reconhecidos pelas suas propriedades terapêuticas encontra-se o Grifola frondosa, popularmente conhecido como Maitake, o qual possui importantes ações farmacológicas como antitumoral, imunomoduladora, anti-inflamatória, antioxidante, entre outras, as quais têm sido relacionadas, principalmente, aos seus carboidratos. Diante do exposto, o presente trabalho teve como objetivo a avaliação química dos polissacarídeos dos basidiomas das duas linhagens (branca e cinza, representadas como Gfb e Gfc, respectivamente) de G. frondosa que vem sendo cultivadas no Brasil. A partir destes foram obtidas as -glucanas ramificadas contendo ligações do tipo (13) (16) e os heteropolissacarídeos formados principalmente por galactose (heterogalactana) ou manose (heteromanana). A heterogalactana constituída, principalmente, por fucose (15,7%), manose (20,5%) e galactose (63,8%), foi denominada de fucomanogalactana (FMG-Gfb). Esta contém uma cadeia principal formada por unidades de α-D-Galp e de 3-O-Me-α-D-Galp ligadas (16), as quais se apresentam parcialmente substituídas em O-2 pelo dissacarídeo 3-O-α-DManp- α-L-Fucp e em menor proporção com terminais não redutores de α-LFucp e α-D-Manp. A heteromanana, composta por fucose (6,9%), xilose (33,1%) e manose (60,0%), ou seja, uma fucoxilomanana (FXM-Gfc) mostrou ser constituída por uma cadeia principal composta por unidades de α-D-Manp (13) ligadas, sendo uma parte destas substituídas em O-3 por cadeias laterais formadas por fucose e xilose. Os resultados obtidos neste estudo sugerem que não há diferenças significativas entre os carboidratos de ambas as linhagens, evidenciando que a linhagem branca deve apresentar os efeitos terapêuticos atribuídos aos carboidratos da outra linhagem. Mushrooms have been valued as a functional food and dietary supplement for humanity, due to the presence of substances with high nutritional value and/or therapeutic. Among the mushrooms recognized for its therapeutic properties we have is the leafy Grifola, popularly known as “Maitake”, which has important pharmacological actions such as anti-tumor, immunomodulatory, antiinflammatory, antioxidant, and others, which have been mainly related to its carbohydrates. Nevertheless, this study aimed to review the chemistry of the polysaccharides from mushroom of the two lines ("white" and "gray", represented as Gfb and Gfc, respectively) of G. frondosa leafy that have been cultivated in Brazil. From these type it was obtained branched -glucans containing links of type (13) (16) and heteropolysaccharides formed mainly by galactose (heterogalactan) or mannose (heteromannan). The heterogalactan composed mainly of fucose (15.7%), mannose (20.5%) and galactose (63.8%) was denominated fucomannogalactan (FMG-Gfb). It contains a main chain consisting of units of α-D-Galp and 3-Me-O-α-D-Galp connected (16), which are present partially substituted by O-2 disaccharide 3-O- α-D-Manp-α-L-Fucp to a lesser extent with terminal non-reducing α-L-Fucp and α-D-Manp. The heteromannan composed of fucose (6.9%), xylose (33.1%) and mannose (60.0%), a fucoxylomannan (FXM-Gfc) was found to be composed of a backbone of units α-D-Manp (13) connected, and a part of them substituted by O-3 side chains made of fucose and xylose. The results of this study suggest that there are no significant differences between the carbohydrate of both strains, showing that white strain it provide the therapeutic effects attributed to carbohydrates of another strain. Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás - FAPEG

O Brasil possui a maior biodiversidade do mundo, e as plantas são fontes importantes de mo-léculas ativas, possuindo ampla diversidade estrutural. Dentre os domínios encontrados no Brasil, o Cerrado apresenta uma grande fonte de plantas medicinais com atividades biológi-cas, sendo promissor para a identificação de moléculas bioativas. Neste contexto, estudos so-bre espécies pertencentes ao Cerrado podem contribuir significativamente para a valorização e conservação deste domínio. A espécie Kielmeyera coriacea (Calopyllaceae) é conhecida po-pularmente como pau-santo, sendo nativa da região do planalto central brasileiro. É uma es-pécie muito utilizada na medicina popular, majoritariamente para gastrite, anemia e leucemia, conforme relatado nas entrevistas etnobotânicas realizadas neste estudo. Com a realização do estudo químico das folhas de K. coriacea, identificou-se as substâncias lupeol, lupenona, β-amirina, os ácidos cis e trans-p-cumárico e o flavonoide quercetina, o qual foi avaliado frente à catepsina V (CatV) e por apresentar um potencial inibitório elevado, teve seu IC50 avaliado, apresentando um valor de 2,2 μM. O extrato etanólico das folhas (EF) e frações oriundas da partição líquido-líquido de K. coriacea também foram avaliados frente às catepsinas, e o re-sultado mais expressivo para EF foi frente à CatV, inibindo a atividade da mesma em 98%; EF também foi testado frente à ação ulcerogênica, apresentando, nas concentrações de 200 e 300 mg.kg-1, uma inibição significativa das lesões ulcerativas. Em relação à avaliação antimi-crobiana, EF apresentou atividade antimicrobiana frente aos fungos Candida albicans, C. tro-picalis e C. glabrata (CIM de 31,25 μg/mL, 62,5 μg/mL e 7,81 μg/mL). Portanto, a realização deste trabalho tornou possível a correlação de dados etnobotânicos com científicos, além de contribuir com informações relevantes de caráter químico-biológico sobre K. coriacea. Brazil has the greatest biodiversity in the world, and the plants are major sources of active molecules, having wide structural diversity. Among the domains found in Brazil, the Cerrado is a great source of medicinal plants with biological activities, and promising for the identifi-cation of bioactive molecules. In this context, studies on species of the Cerrado, can signifi-cantly contribute to the development and preservation of this biome. The species Kielmeyera coriacea (Calopyllaceae) is popularly known as pau-santo, being native to the Brazilian cen-tral plateau region. It is used in popular medicine, mainly for gastritis, anemia and leukemia, as reported in ethnobotanical interviews conducted in this study. The chemical study of K. coriacea leaves afforded the substances lupeol, lupenone, β-amyrin, cis and trans-p-coumaric acid and flavonoid quercetin, which was evaluated against the cathepsin V (CatV) and has a high inhibitory potential, had its IC50 assessed, with a value of 2.2 μM. The leaves extract (LE) and fractions originating from the liquid-liquid partition K. coriacea were also tested against cathepsins, and the LE showed the most satisfactory results against CatV, inhibiting the activity by 98%; LE was also tested against the ulcerogenic action, with concentrations of 200 and 300 mg.kg-1, and showed significant inhibition of ulcerative lesions. For antimicrobi-al evaluation, LE showed antimicrobial activity against the fungi Candida albicans, C. tropi-calis and C. glabrata (MIC of 31,25 μg/mL, 62,5 μg/mL e 7,81 μg/mL). Therefore, this re-search made possible the correlation ethnobotanical and scientific data, and contributed with relevant information of chemical-biological character of K. coriacea. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

CAPÍTULO 01: ESTUDO QUÍMICO DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS DE Annona coriacea Mart. E Xylopia aromatica (Lam.) Mart (Annonaceae) - Nesta pesquisa realizou-se o estudo do perfil químico dos compostos orgânicos voláteis (COVs) das flores e folhas das espécies Annona coriacea e Xylopia aromatica (Annonaceae), por meio da extração in vivo e in vitro, através das técnicas de headspace-microextração em fase sólida (HS-SPME), hidrodestilação e caracterização via cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM). Pela análise da fração volátil das flores e folhas de A. coriacea observou-se COVs diferentes, de acordo com os revestimentos usados, visto que a seleção da fibra se torna um dos principais fatores para a análise de COVs em partes vegetais diferentes. O perfil químico das flores de X. aromatica foi obtido via HS-SPME, em que se comparou a eficiência das extrações in vivo e in vitro, em função do maior número de COVs presentes no aroma floral. Uma vez que foram obtidos vários dados químicos, foi realizada a análise multivariada dos mesmos, a qual forneceu informações relevantes, contribuindo para a otimização de algumas condições, tais como seleção da fibra, tempo de extração e temperatura de extração que rendessem a caracterização do maior número de COVs. Neste contexto, as condições que apresentaram os resultados mais promissores foram: fibras de CAR/PDMS e PA, tempo de extração igual a 60 min e temperatura de extração de 29 oC. O óleo essencial das flores de X. aromatica foi obtido por hidrodestilação e caracterizado quimicamente por CG-EM. O composto majoritário presente foi a pentadecan-2-ona (16,38%). As técnicas de extração utilizadas foram úteis, entretanto houve variação quali e quantitativa dos COVs, o que é esperado devido ao processo de extração ser diferente. Assim, observou-se que dependendo do objetivo da pesquisa ou do que se procura na fração volátil, faz-se necessária a utilização da técnica que dê os resultados mais promissores para a investigação realizada ou de forma que se complementem. Desta maneira, o estudo de A. coriacea e X. aromatica contribuiu para o conhecimento do perfil químico dos COVs presentes nestas espécies, visto que a partir destas investigações os mesmos podem ser aplicados em várias áreas industriais, por exemplo cosmético, alimentos, dentre outros. CHAPTER 01: CHEMICAL STUDY OF VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS Annona coriacea Mart. AND Xylopia aromatica (Lam.) Mart (Annonaceae) - In this research was performed the study of the chemical profile of the volatile organic compounds (VOCs) of flowers and leaves of species Annona coriacea and Xylopia aromatica (Annonaceae) by means of extraction in vivo and in vitro, through the techniques headspace-solid phase microextraction (HS-SPME), hydrodistillation and characterization by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). By the analysis of the volatile fraction of flowers and leaves of A. coriacea it was observed different VOCs, according to the coatings utilized, since the selection of the fiber becomes one of the main factors for VOCs analysis in different vegetables parts. The chemical profile of the flowers of X. aromatica was obtained through HS-SPME, which compared the efficiency of in vivo and in vitro extractions, due to the higher number of VOCs present in the floral aroma. Once were obtained various chemical data, the multivariate analysis of the data was performed, which provided relevant information, contributing to the optimization of some conditions, such as selection of fiber, extraction time and extraction temperature yielded the characterization of the most number of VOCs. In this context, the conditions that presented the most promising results were: fibers CAR/PDMS and PA, extraction time equal the 60 min and extraction temperature of 29 °C. The essential oil of the flowers of X. aromatica was obtained by hydrodistillation and chemically characterized by GC-MS. The major compound present was the pentadecan-2-one (16.38%). The extraction techniques utilized were helpful, however there was qualitative and quantitative variation of VOCs, which is expected due to the extraction process be different. Thus, it is observed that depending on the objective of the survey or that searches for in the volatile fraction, it is necessary to use the technique to give the most promising results for the investigation held or in order to complement each other. In this way, the study of A. coriacea and X. aromatica contributed to the knowledge of the chemical profile of VOCs present in these species, seen from these investigations that the same can be applied in several industrial areas, for example cosmetic, food, among others. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

No presente trabalho foi realizado o estudo químico de Eriotheca pubescens com a finalidade de isolar e identificar estruturalmente metabólitos secundários presentes no caule e nas folhas desta espécie. Além disso, foi realizada avaliação do potencial antioxidante através do método de captura dos radicais livres com DPPH e avaliação do potencial de inibição frente às catepsinas K, L e V através de ensaio in vitro utilizando o substrato fluorogênico Z-FR-MCA. O estudo químico do extrato etanólico do caule levou ao isolamento e identificação dos triterpenoides α-amirina e β-amirina; dois diterpenoides, ácido 7-oxo-labda-8,13-dien-15-oico e o ácido Δ13,14-ent-labd-8β-ol-15-oico; quatro derivados do ácido benzoico, o ácido p-hidroxibenzoico, o ácido 3,4- diidroxibenzoico, o ácido 4-hidroxi-3,5-dimetoxibenzoico, o ácido 3-metoxi-4- hidroxibenzoico e o flavonoide quercetina. Do extrato etanólico das folhas foram isolados e identificados dois triterpenoides, sendo estes a lupenona e o lupeol. No ensaio de atividade antioxidante o ácido 3,4-diidroxibenzoico (EC50 de 0,34 ± 0,0083 mM) e a quercetina (EC50 de 0,11 ± 0,0057 mM) apresentam elevado potencial antioxidante. Nos ensaios frente às catepsinas K, L e V, os extratos e a maior parte das frações apresentaram atividade inibitória superior a 50% e das substâncias isoladas e avaliadas o ácido p-hidroxibenzoico mostrou-se um moderado inibidor (IC50 de 135,81 ± 17,07 μM) e a quercetina um potente e seletivo inibidor (IC50 de 2,2 ± 0,2 μM), ambos para catepsina V. Estes resultados são importantes para contribuir com o conhecimento químico e biológico desta espécie, que até o momento não possui relatos de estudos químicos e biológicos. In the present work the chemical study of Eriotheca pubescens lead to the isolation and structural identification of secondary metabolites present in the stems and leaves of this species. Furthermore, it was evaluated of antioxidant potential by the capture method of free radicals using DPPH and the study also was lead to search cathepsins K, L, and V inhibitors through in vitro test using the fluorogenic substrate Z-FR-MCA. The chemical study of the ethanolic extract from the stem led to the isolation and identification of triterpenoids α-amyrin and β-amyrin; two diterpenoids, 7-oxo-labda-8,13-dien-15-oic acid and ent-Δ13,14- labd-8β-ol-15-oic acid; four derivatives of benzoic acid, p-hydroxybenzoic acid, 3,4-dihydroxybenzoic acid, 4-hydroxy-3,5-dimethoxybenzoic acid, 3-methoxy-4- hydroxybenzoic acid and flavonoid quercetin. From the ethanolic extract of the leaves, it has been isolated and identified two triterpenoids, lupenona and lupeol. The compounds 3,4-dihydroxybenzoic acid (EC50 0,34 ± 0,0083 mM) and quercetina (EC50 de 0,11 ± 0,0057 mM) showed high antioxidant potential using DPPH assays. The extracts and the major fractions showed above 50% inhibitory activity against cathepsins K, L and V. The p-hydroxybenzoic acid was shown to be a moderate inhibitor (IC50 135,81 ± 17,07 μM) and quercetin a potent and selective inhibitor (IC50 2,2 ± 0,2 μM), both against cathepsin V. These results are important to contribute the chemical and biological knowledge of this species, which so far has no reports of chemical and biological studies. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

O presente trabalho descreve o estudo químico de E. suberosum, no intuito de elucidar estruturas de metabólitos secundários presentes nas folhas, caule e raiz, além de avaliar, por meio de teste in vitro, a atividade dos extratos, frações e, quando possível das substâncias isoladas, em busca de inibidores de catepsinas utilizando como ferramenta o substrato fluorogênico ZFR-MCA. Estas enzimas, também conhecidas como cisteíno peptidases lisossomais, estão envolvidas em diversos processos fisiológicos, além de estarem associadas a muitas condições patológicas, estando as catepsinas K, L e V, envolvidas no desenvolvimento de doenças como osteoporose, câncer de pele e aterosclerose, respectivamente. Baseado nos processos patológicos em que estas catepsinas estão envolvidas, a busca de inibidores específicos pode ser uma nova abordagem para o tratamento destas doenças. O estudo do extrato etanólico das folhas levou a identificação de quatro flavonoides pertencentes à classe dos flavonois, sendo estes a quercetina e seus derivados 3-Omonoglicosídeos hiperina e isoquercitrina e 3-O-diglicosídeo, ombuina-3- rutinosídeo, todos já relatados para esta espécie. Do extrato etanólico da raiz, foi isolada a mistura dos flavanois catequina e epicatequina, além do éster graxo do β-sitosterol. No caule foram identificados a mistura dos esteroides campesterol, estigmasterol e β-sitosterol. Este estudo também sugere a presença dos alcaloides tropanos, tropacocaína e nortropacocaína no extrato etanólico das folhas, sendo estes relatados pela primeira vez na espécie. Nos ensaios frente às catepsinas K, L e V, todos os extratos apresentaram inibição superior a 60% quando avaliados na concentração de 50 μg/mL. Já as frações oriundas da partição líquido-líquido, apresentaram inibição mais expressiva frente às catepsinas V e L, quando avaliadas nas concentrações de 5 e 50 μg/mL. O flavonol quercetina apresentou um valor de IC50 de 2,2 ± 0,2 μM para a catepsina V e baixa afinidade para as catepsinas K e L quando avaliado na concentração de 100 μM. Este é um resultado importante, uma vez que os relatos na literatura para flavonoides como inibidores de catepsinas são bastante restritos. This work describes the chemical study of E. suberosum, aiming to elucidate structures of secondary metabolites in the leaves, stem and roots. Cathepsins assays were used to evaluate in vitro activity of extracts, fractions and isolated compounds, using fluorogenic substrate ZFR-MCA. These enzymes, also known as lysossomal cysteine peptidases are involved in many physiological processes, and are associated with many pathological conditions. Cathepsins K, L and V are involved in the development of diseases such as osteoporosis, skin cancer and atherosclerosis, respectively. Based on pathological processes in which cathepsins are involved, the search for specific inhibitors can be a new approach for the treatment these diseases. The study of ethanolic extract from leaves led to the identification of four flavonoids belonging to the flavonol class: quercetin and its derivatives 3-O-monoglycosides hyperin and isoquercitrin, and 3-O-diglycosides, ombuin-3-rutinoside, all previously reported for this species. The mixture of flavanols, catechin and epicatechin were isolated from ethanolic extract from roots, besides the fatty ester of sitosterol. The mixture of steroids campesterol, stigmasterol and β-sitosterol were identified from the stem extract. This study also suggests the presence of tropane alkaloids, tropacocaine and nortropacocaine, in the ethanolic extract from leaves of E. suberosum, reported for the first time in this species. In the evaluation for cathepsins K, L and V, the extracts (concentration of 50 mg/mL), showed significant inhibition of all enzymes with percentage inhibition values above 60%. The fractions showed significant activity against cathepsin V and L when evaluated at concentrations of 5 and 50 mg/mL. The quercetin flavonol showed IC50 value of 2.2 ± 0.2 μM against cathepsin V and low affinity for cathepsins K and L (100 μM). This is an important result since literature reports for flavonoids as inhibitors of cathepsin V are quite limited. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Os cogumelos têm sido usados como alimentos e remédios por milhares de anos. Entre eles, o “Maitake” (Grifola frondosa) pode ser um dos cogumelos medicinais mais versáteis e promissores para o uso como um suplemento dietético. Além do valor nutricional elevado, eles são uma boa fonte de compostos, como os carboidratos, que podem agir como modificadores de resposta biológica. Neste trabalho, foram isolados do micélio (cultivado em meio sólido) de G. frondosa as β-D-glucanas (frações PSF2KGfM e MRSF2K-GfM) e heteropolissacarídeos (frações MePF3CW-GfM e PF2K-GfM) não comumente encontrados na literatura, por sucessivas extrações aquosas e alcalinas, seguido por fracionamento através do processo de congelamento/degelo, precipitação das frações solúveis em água com solução de Fehling e diálise em membranas com limite de exclusão de 1000 kDa. A estrutura química foi determinada através das análises de composição mossacarídica, oxidação com periodato de sódio, metilação, HPSEC-MALLS e RMN. As β-D-glucanas (GLC) isoladas foram similares àquelas previamente descritas para este fungo, as quais contém uma cadeia principal formada por unidades de 3-O-β-D-Glcp, podendo ser substituídas em O-6 por terminais não redutores de β-Glcp (1 ramificação a cada três unidades da cadeia principal), distinguindo-as quanto à solubilidade em água e tamanho (massa molar). Além destas, foram obtidos novos heteropolímeros. Um deles foi uma fucomanogalactana (FMGGfM), com uma massa molar de 175 x 103 g mol-1, a qual possui um core constituído por unidades de 6-O-α-D-Galp e 6-O-(3-O-Me-α-D-Galp), sendo ambas parcialmente substituídas em O-2 por 3-O-α-D-Manp-α-L-Fucp. O outro heteropolissacarídeo isolado consiste em uma fucoxilomanana (FXM-GfM) (Mw 202 x 103 g.mol-1) formada por unidades de α-D-Manp unidas por ligações glicosídicas do tipo (13) as quais se encontram ramificadas em O-4 principalmente pelo dissacarídeo 4-O-α-L-Fucp-β-DXylp. Considerando os efeitos terapêuticos apresentados por moléculas similares descritas para macrofungos, estes podem ser bons candidatos para avaliação do efeito biológico. The mushrooms have been used as food and medicine for thousands of years. Among them, Grifola frondosa (“Maitake”) may be on the most versatile and promising medicinal mushrooms for use as a dietary supplement. Besides the high nutritional value, they are a good source of compounds such as carbohydrates that can act as biological response modifiers. In this work, β-D-glucans (PSF2-GfM and MRSF2K-GfM fractions) and heteropolysaccharides unusual in the literature (MEPF3CW-GfM and PF2K-GfM fractions) were isolated from the mycelium, grown in solid culture, of the G. frondosa, by successive aqueous and alkaline extractions, followed by fractionation through freeze-thawing, precipitation of soluble material with a Fehling solution, and dialysis using a membrane with an exclusion limit of 1000 kDa. The chemical structures were established based on monossacharide composition, periodate oxidation, methylation analysis, HPSEC-MALLS and NMR studies. The branched β-D-glucans (GLC-GfM) found were similar to those previously described for the fungus, which contains a (13)- linked β-Glcp main-chain, substituted at O-6 by single-unit -Glcp side-chains, on the average of one to every third residues of the backbone, but with different molar masses and water solubility. In adittion, novel heteropolymers were obtained. One was a fucomannogalactan (FMG-GfM), with a molar mass of 175 x 103 g mol-1, was shown to have a main chain of (1→6)-linked α-D-Galp and 3-O-Me-α-DGalp, both of which are partially substituted at O-2, principally, by 3-O-α-D-Manp-α-LFucp groups. The other was a fucoxylomannan (FXM-GfM) (Mw 202 x 103 g.mol-1), which consisted of backbone of (13)-linked α-D-Manp units, totally substituted at O-4 mainly by 4-O-α-L-Fucp-β-D-Xylp disaccharide. Thus, the polymers obtained from Grifola frondosa may could be good candidates for evaluation of its biological effect, considering the results obtained for others similar mushrooms polysaccharides.

O Cerrado brasileiro, rico em espécies vegetais, torna-se promissor para estudos de produtos naturais (PNs) que possam atuar como fontes para o desenvolvimento de novos fármacos, como agentes quimioterapêuticos e quimiopreventivos, e inibidores de enzimas, tais como as catepsinas, proteases lisossomais com funções benéficas, porém atuando em processos patológicos (câncer, artrite, osteoporose, desordens imunológicas e infecções virais). Embora tais enzimas tenham sido estudadas como alvos para o desenvolvimento de fármacos, poucos inibidores baseados em PNs foram descritos na literatura. Assim, neste trabalho foi realizado o estudo químico-biológico de Hymenaea stigonocarpa, em busca de metabólitos secundários potenciais em inibir a atividade das catepsinas K, L e V, bem como a viabilidade celular das linhagens de células tumorais S-180 e Ehrlich. Através de técnicas cromatográficas, do extrato das folhas foram isoladas 5 substâncias, ainda não relatadas para H. stigonocarpa: ácido labd-7,13-dien-15-oico (I), ácido labd-7-en-15-oico (II), ácido Δ13,14-ent-labd-8-β-ol-15-oico (III), 4’,5,7-trihidroxi-3’,5-dimetoxiflavona (IV) e ácido p-hidroxibenzoico (V); e uma substância do extrato das flores, a qual ainda não está descrita na literatura: ácido 18-hidroxi-ent-halima-1(10),13-E-dien-15-oico (VI). Portanto, este estudo contribuiu para enriquecer o conhecimento sobre os PNs produzidos por esta espécie. Os diterpenoides I e III foram avaliados quanto aos seus potenciais citotóxicos, demonstrando valores de IC50 não satisfatórios. No entanto, estudos demonstraram que diterpenoides labdano e halimano possuem efeito citotóxico e consideraram a substância IV, isolada neste trabalho, como detentora de atividade anticâncer, tornando esta espécie promissora na busca por compostos capazes de inibir a viabilidade de células tumorais. Os compostos I, III, III* (éster de metila de III), IV, V e VI foram ensaiados frente às catepsinas K, L e V, sendo os resultados mais expressivos para os compostos I, IV, V e VI frente à catepsina V; I e V frente à catepsina L e I frente à catepsina K. Essas substâncias foram avaliadas quanto à potência inibitória, sendo os resultados mais significativos para o composto IV (IC50= 2,9 e 36,9 μM), frente às catepsinas V e L, respectivamente. Dados da literatura reportam atividades inibitórias para flavonoides frente à catepsina K, evidenciando, juntamente com os resultados obtidos, a necessidade de continuação dos estudos de H. stigonocarpa na busca por inibidores de cisteíno proteases. The Brazilian Savannah is rich in plant species, and that is why it is promising to study natural products (NPs) which can act as sources for the development of new drugs, such as chemotherapeutic and chemopreventive agents, and inhibitors of enzymes such as cathepsins, which are lysosomal proteases with beneficial functions but are also involved in pathological processes (cancer, arthritis, osteoporosis, immune disorders and viral infections). Although these enzymes have been studied as targets for drug development, few inhibitors based on NPs have been described in the literature. In this work the chemical-biological study of Hymenaea stigonocarpa was carried out in the search for potential secondary metabolites capable of inhibiting the activity of cathepsins K, L and V as well as the viability of tumor cells S-180 and Ehrlich. By means of chromatographic techniques, 5 substances were isolated from the leaf extract, which have not been previously reported to H. stigonocarpa: labd-7,13-dien-15-oic acid (I), labd-7-en-15-oic acid (II), ent-Δ13,14-labd-8-β-ol-15-oic acid (III), 4’,5,7-trihydroxy-3’,5-dimethoxyflavone (IV) and p-hydroxybenzoic acid (V), along with one substance obtained from the flower extract, which has not been described in the literature: 18-hydroxy-ent-halima-1(10),13-E-dien-15-oic acid (VI). Therefore, this study has contributed to enrich the knowledge of NPs produced by this species. The diterpenoids I and III were assayed for their cytotoxic potential, showing unsatisfactory IC50 values. However, studies have shown that labdane and halimane diterpenoids possess potent cytotoxic effect and that substance IV, isolated in this work, can be considered to have pronounced anticancer activity, making this species promising in the search for compounds capable of inhibiting tumor cells viability. Compounds I, III, III* (methyl ester of III), IV, V and VI were tested against cathepsins K, L and V. The most significant results were observed for compounds I, IV, V and VI against cathepsin V; I and V against the cathepsin L and I against cathepsin K. The inhibitory potency values of these compounds were determined and the most significant results were observed for compound IV (IC50 = 2.9 and 36.9 mM) against cathepsins V and L, respectively. Literature data have reported significant inhibitory activities for flavonoids against cathepsin K, indicating, together with the results obtained in this work, the need for further studies of H. stigonocarpa in the search for cysteine proteases inhibitors. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES