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Neste trabalho, buscou-se obter novos compostos derivados do ácido traquilobânico, mediante biotransformação com os fungos Aspergillus tubingensis, Fusarium proliferatum, Mucor plumbeus, Paecilomyces lilacinus, minioluteum e Syncephalastrum racemosum, a fim de encontrar novos derivados que apresentem maior atividade inibitória da acetilcolinesterase (AChE), enzima associada ao Mal de Alzheimer, do que a obtida para o substrato utilizado. A partir da biotransformação do ácido traquilobánico por Mucor plumbeus foram isolados dois produtos de biotransforrnação dentre os quais um não é relatado na literatura. Ao se utilizar a espécie Syncephalastrum racemosum como agente biotransformador foi possível isolar três produtos, sendo dois deles inéditos. Todos os produtos de bitransforrnação apresentaram atividade de inibição da AChE maior que a apresentada pelo ácido traquilobánico. Além disso, foram realizados estudos do metabolismo secundário de mutantes nulos do fungo Bobytis cinema ([delta]bcaba1-4 e [delta]bcbot4), a fim de investigar quais rotas biossintéticas estão envolvidas na produção do ácido abscísico, e quais metabólitos crípticos são produzidos pelo mutante [delta]bcbot4. Por meio do estudo dos mutantes nulos [delta]bcabal-4 de B. cinema foi possível identificar dois intermediários biossintéticos, um isolado de [delta]bcaba1 e outro de [delta]bcaba2. A partir desses intermediários foi possível propor um rota biossintética atualizada para a formação do ácido abscísico por fungos, A partir do estudo de metabólitos secundários do mutante [delta]bcbot4 foram isolados 15 compostos, dos quais sete são conhecidos, dois não foram elucidados e quatro são relatados pela primeira vez neste trabalho. Biotransformation of natural terpenes by soil fungi and approach to the biosynthesis of sesquiterpenes isolated from the phytopathogenic fungus Botrytis cinerea. In this work, we sought to obtain new trachylobanic acid derivatives by biotransformation with Aspergillus tubingensis, Fusarium proliferatum, Mucor plumbeus, Paecilomyces lilacinus, Penicillium minioluteum and Syncephalastrum racemosum, in order to find new derivatives exhibiting greater inhibitory activity of acetylcholinesterase (AChE), enzyme related to Alzheimer's disease, than the substrate used. From the biotransformation of trachylobanic acid by Mucor plumbeus were isolated two products of biotransformation, among which one is not reported in the literature. When It was used Syncephalastrum racemosum as biotransformation agent, we isolated three products, being two of them unpublished. Ali products of bitransformation showed inhibition activities greater than the trachylobanic acid. In addition, we realized studies of secondary metabolism of null mutant of the fungus Botrytis cinerea ([delta]bcabal-4 and [delta]bcbot4), in order to investigate which biosynthetic routes are involved in the production of abscisic acid, and what cryptic metabolites are produced by the mutant [delta]bcbot4. Through the study of null mutants [delta]bcabal-4 of B. cinerea, it was possible to identify two biosynthetic intermediaries, from Abcabal and [delta]bcaba2, respectively. From these intermediaries, it was possible to propose a biosynthetic route for the formation of abscisic acid by fungi. From the study of secondary metabolites of [delta]bcbot4 mutant, we isolated fifteen compounds, of which seven are known, two have not been elucidated and four are reported for the first time in this work.

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-30Bitstream added on 2014-11-10T11:58:21Z : No. of bitstreams: 1 000780628_20150530.pdf: 1232261 bytes, checksum: 1fcdc8b27d6b7f069b061d68e9fdc284 (MD5) Bitstreams deleted on 2015-06-03T11:42:50Z: 000780628_20150530.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2015-06-03T11:44:13Z : No. of bitstreams: 1 000780628.pdf: 4798058 bytes, checksum: bc09d90a93d28449c35350bd001e0c2c (MD5) O perfil químico de folhas e frutos de Piper fuligineum foi analisado por cromatografia líquida de alta eficiência. A composição química de média polaridade dos dois órgãos vegetais apresentou semelhança. As análises demonstraram também que os frutos apresentavam composição química complexa, principalmente devido a presença de substâncias de maior polaridade. Essas análises permitiram selecionar as folhas de P. fuligineum para dar continuidade aos estudos químicos. Estes estudos resultaram no isolamento de cinco substâncias, sendo duas kavalactonas: (E)-6-(8-feniletil)-4-metoxi-2H-piran-2-ona e 6-(2-fenil-7,8-diidroxetil)-4-metoxi-2H-piran-2-ona; uma cromanona: (2,2-dimetil-4-oxocromano-6-carboxilato de metila) e dois derivados prenilados do acido benzoico: 4-hidroxi-3-(3-metilbutil-2-en-1-il)benzoato de metila e 4-metoxi-3-(3-metil-1-oxobut-2-en-1-il) benzoato de metila. As estruturas químicas das substâncias foram determinadas utilizando técnicas espectrométricas, incluindo RMN 1D e 2D. Todas as substâncias estão sendo descritas pela primeira vez em Piper fuligineum. A substância 4 é inédita como produto natural. O extrato etanolico das folhas e as frações obtidas de P. fuligineum foram avaliadas quanto ao potencial tripanocida frente à forma epimastigota da cepa Y de Trypanosoma cruzi, mostrando promissora atividade do extrato etanólico com IC50 de 26,67 g.mL-1 quando comparado com o controle positivo, benznidazol, com IC50 de 11,11 g.mL-1. O extrato acetato de etila, a fração clorofórmica e a substância 1 foram submetidos a testes antifúngicos frente aos fungos Candida albicans, C.krusei, C. tropicalis, C. parapsilosis e a levedura Cryptococcus neoformans. O extrato apresentou forte atividade frente ao fungo Candida tropicalis e moderada atividade frente aos fungos C. krusei, C. parapsilosis e a levedura Cryptococcus neoformans, enquanto a fração clorofórmica apresentou forte atividade frente ao... The chemical profile of leaves and fruits of Piper fuligineum was analyzed by high performance liquid chromatography. The chemical composition of medium polarity related to leaves and fruits showed great similarity. The analysis also showed that the chemical composition of the fruits was more complex, mainly due to the presence of more polar substances. These analyzes allowed the selection of the leaves of P. fuligineum to continue the chemical studies. The chemical studies of the leaves of Piper fuligienum resulted in the isolation of six compunds, including two kavalactones (4- methoxy-6- [(E)-2-phenyl -vinyl] -2H-pyran-2-one and 6-(1,2-dihydroxy-2-phenyl- ethyl)-4-methoxy-2H- pyran-2-one), one chromanone (methyl-2,2-dimethyl-4-oxo-6- cromanacarboxylate) and two prenylated derivatives of benzoic acid (methyl-4-hydroxy-3-(3-methyl-2- buten-1-yl) benzoate and methyl-4-methoxy-3-(3-methyl -2-butenoyl) benzoate. The chemical structures of the isolated compounds were determined using spectrometric techniques, including 1D and 2D NMR. All compounds were described for the first time in Piper fuligineum, and the compound 4 is a new natural product. The ethanolic leaf extract and fractions obtained from P. fuligineum were evaluated for trypanocidal potential against epimastigote form of Trypanosoma cruzi Y strain, showing promising activity of the ethanol extract with IC50 of 26.67 g.mL-1 compared with the positive control benznidazole, with IC50 of 11.11 g.mL-1. The ethyl acetate extract, the chloroform fraction and substance 1 underwent antifungal drugs against fungi Candida albicans, C.krusei, C. tropicalis, C. parapsilosis and Cryptococcus neoformans yeast. The extract showed strong activity against the fungus Candida tropicalis and moderate activity against fungi C. krusei, C. parapsilosis and Cryptococcus neoformans yeast while the chloroform fraction showed strong activity against the fungus C. krusei, and moderate activity against...

Made available in DSpace on 2014-11-10T11:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-23Bitstream added on 2014-11-10T11:58:21Z : No. of bitstreams: 1 000780665_20141212.pdf: 471530 bytes, checksum: 4caf8af5e7a25683e6f215abf496cf81 (MD5) Bitstreams deleted on 2014-12-19T18:32:51Z: 000780665_20141212.pdf,Bitstream added on 2014-12-19T18:33:36Z : No. of bitstreams: 1 000780665.pdf: 2214381 bytes, checksum: 2b6028f457456d1fdcf9cf8978637f54 (MD5) O aumento na demanda pela descoberta de novos fármacos de origem vegetal levou os químicos orgânicos a intensificarem estudos para a elucidação da rota metabólica de formação dos metabólitos de interesse. Muitas vezes, esses metabólitos mostram baixo acúmulo nas matrizes vegetais e/ou apresentam complexidade estrutural, que impossibilitam a obtenção dos mesmos por síntese ou semi-síntese. Com isso, o entendimento dos processos biossintéticos envolvidos em sua formação pode facilitar a obtenção dos mesmos por técnicas biotecnológicas. Para tanto, a espécie Piper tuberculatum, conhecida por acumular amidas piperidínicas, piperidônicas e isobutílicas, com potenciais atividades antitumoral, carrapaticida, antifúngica, inseticida entre outros, se configura em um excelente modelo para tais estudos funcionais. À partir do extrato de folhas e frutos foram isoladas as amidas piplartina e piperina, majoritárias na planta. A síntese dos precursores fenilpropanoídicos: ácido 3’,4’-metilenodióxicinâmico e ácido ferúlico, bem como os mesmos marcados com isótopos estáveis: ácido [1-OD, 2-D]-3’,4’-metilenodióxicinâmico e ácido [1-OD, 2-D]-ferúlico, foi realizada para os estudos biossintéticos. Os precursores, L-lisina, ácido 3’,4’-metilenodióxicinâmico e ácido malônico foram incorporados na fração solúvel do extrato enzimático das folhas de Piper tuberculatum. Foram determinadas as condições ótimas de extração da enzima baseadas em três parâmetros; temperatura (31 °C), tempo de reação (90 minutos) e concentração de precursores (10 mM). Os produtos formados foram avaliados por cromatografia líquida e espectrometria de massas. As análises foram monitoradas utilizando a piperina como padrão, observando a sua formação. Para a determinação da concentração protéica foi utilizado o método de Bradford e a análise das proteínas presentes foi feita utilizando gel de eletroforese... The increase in demand for discovery of new drugs from plant origin has led also to increase organic studies to elucidate the metabolic pathway of the secondary metabolites of interest. Often, these metabolites show low concentration in plant as well structural and configurational complexity distinguishes them from synthetic products and prohibit their synthesis or semi - synthesis. Thus, understanding the biosynthetic processes involved in their formation can facilitate to obtain them by biotechnology techniques. Therefore, the Piper tuberculatum species known to accumulate piperidinic, piperidonic and isobutyl amides that show potential antitumoral, acaricidal, antifungal and insecticidal activities, is set in an excellent model for such functional studies. From leaves and fruits extract two compounds were isolated, the piperine and piplartine, main amides found in Piper tuberculatum. The synthesis of phenylpropanoids precursors: 3'-4'- methylenedioxycynamic acid and ferulic acid as well the same compounds labeled with stable isotopes: acid [1 -OD , 2- D]-3'-4'- methylenedioxycynamic acid and [1 -OD , 2- D]- ferulic acid were performed for the biosynthetic studies. The precursors, L–lysine, 3'-4'- methylenedioxycynamic acid and malonic acid were incorporated in the soluble enzyme fraction of Piper tuberculatum. The optimum conditions for extraction of the enzyme were based on three parameters; temperature (31 ° C), time of reaction (90 minutes) and concentration of precursors (10 mM). The products were analyzed by liquid chromatography and mass spectrometry. The analyzes were monitored using piperine as standard and its formation was determined. For determination of protein concentration the Bradford method was used. The analyze of the proteins was performed by using one-dimensional electrophoresis (SDS- PAGE).

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-24Bitstream added on 2014-12-02T11:21:04Z : No. of bitstreams: 1 000773472_20160124.pdf: 491423 bytes, checksum: ac26be3516e8bc78d9daee75666f1f79 (MD5) Bitstreams deleted on 2016-01-26T10:39:34Z: 000773472_20160124.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-01-26T10:40:10Z : No. of bitstreams: 1 000773472.pdf: 2807435 bytes, checksum: 4c681423754a3f921030656778adfc9c (MD5) A família Piperaceae compreende aproximadamente 4000 espécies, sendo que o gênero Piper é o mais abundante. Muitas espécies desse gênero são utilizadas na medicina tradicional para o tratamento de diversas enfermidades. A ampla potencialidade biológica dessa família deve-se ao acúmulo de diferentes classes de metabólitos secundários, dentre os quais, destacam-se os derivados prenilados do ácido p-hidroxibenzoico e seus produtos ciclizados, denominados cromenos e/ou cromanos, que apresentam como característica química fundamental a presença de um anel pirano fundido a um anel benzeno. A espécie Piper gaudichaudianum em particular, apresenta em sua constituição o ácido 2-metil-2-(4’-metil-3’-pentenil)-8-(3’’-metil-2’’-butenil)-2H-1-cromeno-6-carboxílico, conhecido como ácido gaudichaudiânico, um cromeno prenilado que além de ser o metabólito majoritário em folhas e raízes dessa espécie, possui conhecida atividade tripanocida e antifúngica frente a fitopatógenos. Estudos químicos mostraram a rara presença das duas formas isoméricas naturais, ()-S e ()-R, do ácido gaudichaudiânico, durante o isolamento desse composto, despertando ainda mais o interesse na avaliação de suas etapas biossintéticas. Logo, o presente trabalho teve como principal objetivo estudar a etapa de formação dos enantiomeros, que devem ser formados durante o processo de ciclização de um intermediário geranilado derivado do ácido benzoico para a formação do anel benzopirânico. As propostas de ciclização química e enzimática foram avaliadas utilizando como precursor o ácido 3-geranil-4-hidroxi-5-(3’-metil-2’-butenil)benzoico conhecido como ácido myrsinoico A, identificado e isolado da espécie P. gaudichaudianum. Alguns testes para a avaliação da possibilidade da ciclização se dar por métodos químicos mostrou que em meio ácido e sob aquecimento não foi observada a formação do ácido gaudichaudiânico... The Piperaceae family comprises about 4000 species, and the genus Piper is the most abundant. Many species of this genus are used in folk medicine to treat various diseases. The wide biological potential of this family is due to the accumulation of different classes of secondary metabolites, among which stand out the prenylated derivatives of p-hydroxybenzoic acid and its cyclized products, known as chromenes and/or chromanes, which are characterized by the presence of a pyran ring fused with a benzene moieity. Piper gaudichaudianum, in particular, presents in its constitution the 2-methyl -2-(4'-methyl-3'-pentenyl)-8-(3''-methyl-2-butenyl)-2H-1-chromene-6-carboxylic acid, known as gaudichaudianic acid, a prenylated chromene that is the major metabolite in leaves and roots of this species. This compound has shown trypanocidal and antifungal activities. Chemical studies demonstrated the presence of two naturally occurring rare isomeric forms, (+)-S and (-)-R, gaudichaudianic acid, arousing the interest in further evaluations of their biosynthetic steps. Therefore, the present work aimed to study the biosynthetic pathway related to the cyclization step leading to the enantiomers of gaudichaudianic acid using prenylated benzoic acid derivatives as intermediates. The proposed chemical and enzymatic cyclizations were evaluated using as the precursor the 3-geranyl-4-hydroxy-5-(3'-methyl-2'-butenyl )benzoic acid, known as myrsinoic acid identified and isolated from P. gaudichaudianum. To evaluate the possibility of cyclization occur by chemical methods acidic media and heating conditions were used. Under these conditions the formation of gaudichaudianic acid was not observed, which shows that the cyclization may occur enzymatically, catalyzed by a cyclase-type enzyme. Enzyme assays were performed using soluble and microsomal fractions obtained from the leaves P. gaudichaudianum and using the 3-geranyl-4-hydroxy-5-(3'-methyl-2'-butenyl) benzoic...

Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:39Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-10Bitstream added on 2014-12-02T11:21:04Z : No. of bitstreams: 1 000748501_20160131.pdf: 701656 bytes, checksum: 493a3dd3a311bf41b1aa17b996230e0a (MD5) Bitstreams deleted on 2016-02-01T10:15:54Z: 000748501_20160131.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-02-01T10:16:44Z : No. of bitstreams: 1 000748501.pdf: 2259840 bytes, checksum: 1a6811da169a1eebac336c7d8d838a3a (MD5) Cromanos e cromenos são metabólitos secundários comumente encontrados em espécies dos gêneros Piper e Peperomia, pertencentes à família Piperaceae. São caracterizados pela presença de um núcleo benzopirânico (um anel benzeno fundido a um anel pirano). Essa classe de substâncias é importante do ponto de vista farmacológico, uma vez que apresenta vasta gama de atividades biológicas, incluindo antifúngica, tripanocida, antioxidante e antiparasitária. Os benzopiranos isolados de espécies de Piper e Peperomia apresentam diversidade quanto aos substituintes da unidade aromática de suas estruturas químicas. Baseado no exposto, rotas biossintéticas distintas foram propostas. Em espécies de Piper essas rotas envolveriam a via do ácido chiquímico pela atuação do ácido para-hidroxibenzóico, enquanto que em espécies de Peperomia estaria operando a via do acetato. O presente trabalho teve como objetivo estudar a relação biossintética dos benzopiranos presentes nas espécies Piper aduncum e Peperomia obtusifolia, bem como a determinação da dinâmica metabólica envolvida na formação dos mesmos, tanto em nível metabólico como enzimático, uma vez que os cromenos isolados de Piper aduncum descrevem ritmo circadiano bem determinado. Estudos de variação circadiana realizados em Peperomia obtusifolia com o objetivo de acompanhar a formação do cromano ácido 3,4-diidro-5-hidróxi-2,7-dimetil-8-(3-metil-2-butenil)-2-(4-metil-1,3-pentadienil)-2H-1-benzopirano carboxílico (4) não demonstraram ritmo uniforme, do tipo sigmoidal, comum aos cromenos isolados de P. aduncum. O acúmulo do cromano 4 mostrou um máximo às 18h00, mas outros picos de concentração do mesmo foram observados às 06h00 e 15h00 e corroboram para o estabelecimento de um ritmo aleatório. Para a avaliação da origem biossintética de 4, foram realizados experimentos de incorporação utilizando precursor enriquecido... Chromanes and chromenes are secondary metabolites commonly found in species of the genera Piper and Peperomia, belonging to the Piperaceae family. They are characterized by the presence of a benzopyran core showing a benzene ring fused to a pyran ring. This class of compounds is pharmacologically important, since they from shown a broad range of biological activities including antifungal, trypanocidal, antioxidant and anti-parasitic. The benzopyrans isolated from Piper and Peperomia species showed diversity biosynthetic pathways, mainly related to the aromatic moieties. The biosynthesis of Piper species involve the shikimic pathway showing as the first precursor the p-hydroxybenzoic acid, whereas in Peperomia species would be operating the route of acetate. The present work aimed to study the biosynthetic relationship of benzopyrans present in Piper aduncum and Peperomia obtusifolia as well as to determine the metabolic dynamics involved in their formation related to metabolic and enzymatic levels, since the chromenes isolated from Piper aduncum describe well-defined circadian rhythm. Studies of circadian rhythm performed in Peperomia obtusifolia, aiming to follow the formation of chromane 3,4 -dihydro- 5 -hydroxy -2 ,7- dimethyl-8- (3-methyl -2- butenyl) -2 - (4 -methyl -1 ,3- pentadienyl )-2H -1- benzopyran carboxylic acid (4) from P. obtusifolia showed no uniform sigmoidal curve, common to the chromenes isolated from Piper aduncum. The accumulation of the chromane 4 showed a maximum at 18:00 pm, but others peaks of the same concentration were observed at 06:00 am and 15:00 pm, corroborating to establish a random pace. To evaluate the biosynthetic origin of the chromane 4, feeding experiments were conducted using a precursor enriched with stable isotopes (ethyl [2-13C ]-sodium acetate) in the leaves of P. obtusifolia. Experiments were performed using seedlings of P. obtusifolia. The enriched extracts...

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2013-02-15Bitstream added on 2014-06-13T20:06:31Z : No. of bitstreams: 1 felippe_lg_dr_araiq.pdf: 5698619 bytes, checksum: b7407447386c76e0ea7905f1c8a0f7cf (MD5) O estudo fitoquímico precedente da espécie Peperomia blanda culminou no isolamento de lignanas tetraidrofurânicas e secolignanas. Alguns isômeros destas secolignanas apresentaram configurações absolutas diferentes daquelas já relatadas, as quais foram determinadas por comparação dos espectros experimentais de dicroísmo circular vibracional e eletrônico com aqueles preditos por cálculos mecânico-quânticos ab initio. A peperomina B teve a configuração absoluta assinalada como (2S,3S,5S), confirmando a estrutura química descrita na literatura, a substância 2-metil-3-[bis(3′,4′-metilenodioxi-5′-metoxifenil) metil]butirolactona foi assinalada como (2R,3S) e a substância 2-metil-3-[5-(3′,4′-metilenodioxi-5′-metoxifenil)-5-(3′,4′,5′-trimetoxifenil)metil]butirolactona foi assinalada como (2R,3S,5S). As dinâmicas metabólicas sazonais de três lignanas tetraidrofurânicas e três secolignanas foram determinadas a partir de análise por CLAE-DAD dos extratos metanólicos de partes aéreas e raízes de duas populações de P. blanda, utilizando planejamento experimental e validação do método cromatográfico. O maior acúmulo destas substâncias foi observado nas raízes, especialmente nos meses de julho e em espécies coletada na Reserva Florestal da Ripasa. Alguns fatores climáticos, como a disponibilidade hídrica, foram determinantes para a produção destes metabólitos. Uma das lignanas tetraidrofurânicas, com oxidação na posição C-9, bem como as secolignanas, tiveram alguns aspectos biossintéticos abordados pela incorporação de precursores em extratos enzimáticos. Os estudos das vias biossintéticas envolvidas na formação dessas lignanas foram iniciados com a investigação e otimização das reações catalíticas da enzima fenilalanina amônia liase (PAL). A condição ótima reacional foi determinada por... The previous phytochemical study of Peperomia blanda species culminated in the isolation of secolignans and tetrahydrofuran lignans. Some of these secolignans isomers showed different absolute configurations from those reported in the literature, which were determined by comparison of experimental vibrational and electronic circular dichroism spectra with those calculated using ab initio quantum mechanical methods. The stereochemistry of peperomin B was assigned as (2S,3S,5S) confirming the previous related structure, the compound 2-methyl-3-[bis(3′,4′-methylenedioxy-5′-methoxyphenyl)methyl] butyrolactone was assigned as (2R,3S) and the compound 2-methyl-3-[5-(3′,4′-methylenedioxy-5′-methoxyphenyl)-5-(3′,4′,5′-trimethoxyphenyl)methyl] butyrolactone was assigned as (2R,3S,5S). The seasonal metabolic dynamic of three tetrahydrofuran lignans and three secolignans were determined by HPLC-DAD analysis of methanolic extracts of aerial parts and roots of two populations of P. blanda, using experimental design and validation of the chromatographic method. The largest accumulation of these substances was observed in the roots, specially in July and in the species collected in the Ripasa's Forest Reserve. Some climatic factors such as water availability were critical for the production of these metabolites. One of the tetrahydrofuran secolignans with oxidation at C-9 as well as the secolignans were studied from the biosynthetic point of view using cell free extracts. These studies were started with the investigation and optimization of catalytic reactions of the enzyme phenylalanine ammonia lyase (PAL). The optimum reaction condition was determined by experimental design which showed better conversion of L-phenylalanine to trans-cinnamic acid at 51 °C and pH 9.2. The... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:35:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-11-28Bitstream added on 2014-06-13T20:46:07Z : No. of bitstreams: 1 silva_fc_dr_araiq.pdf: 3716542 bytes, checksum: 39496f4900491cbbebdf1e1fc94be6e5 (MD5) Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) Três espécies de Piper foram escolhidas como modelos para estudos biossintéticos, transcriptômicos e proteômicos: P. tuberculatum, P. nigrum e P. crassinervium. As duas primeiras espécies acumulam principalmente metabólitos secundários da classe das amidas e essas substâncias foram alvo de experimentos biossintéticos. Foram monitoradas as atividades de diversas enzimas envolvidas na via fenilpropanoídica, dentre elas a fenilalanina amônia liase (PAL) e a cinamato 4-hidroxilase (C4H). Observou-se também atividade de uma enzima que catalisa a conversão do ácido ferúlico ao ácido 3,4-metilenodioxicinâmico, denominada 3,4- metilenodioxicinâmico sintase. Esta é provavelmente uma enzima monooxigenase-dependente do citocromo P450. A principal questão biossintética está centrada na sequência na qual as reações ocorrem: o grupo metilenodioxílico pode ser formado antes ou depois da porção amídica. Para elucidar esta questão, sintetizou-se dois possíveis precursores contendo o grupo 4-hidróxi-3- metóxifenílico: o ácido ferupérico e a feruperina. No entanto, experimentos de atividade enzimática in vitro utilizando estes dois precursores não foram esclarecedores, devido a existência de piperina endógena no extrato enzimático proveniente de folhas de P. nigrum, o que impediu observar a formação de produto. Foi avaliado também a participação de ácido malônico e L-valina na biossintese destas amidas: incorporou-se precursores isotopicamente marcados em plântulas de P. tuberculatum: ácido 2-[13C]-malônico, ácido malônico-U-2H e 15N-L-valina). Após análise por CLAEEM, conclui-se que o ácido malônico participa da reação de condensação com fenilpropanóides, gerando os derivados C6-C5 e L-valina é precursor do grupo isobutilamina. Considerando todos as evidências... Three Piper species were chosen as a models for biosynthetic, transcriptomic and proteomics studies: P. tuberculatum, P. nigrum and P. crassinervium. The first two species accumulate mainly amides as secondary metabolites. This class of compounds was targeted by biosynthetic experiments. It was monitored the enzymatic activities of several enzymes involved in the phenylpropanoid pathway, including phenylalanine ammonia-lyase and cinnamate 4-hydroxylase. It was also observed the activity of an enzyme that catalyzes the conversion of ferulic acid to 3,4- methylenedioxycinnamic acid, named 3,4 methylenedioxycinnamic acid synthase. The main question was centered on the biosynthetic sequence: whether the methylenedioxy group can be formed before or after the amide portion. In order to elucidate this question, two possible precursors containing the group 4-hydroxy-3-methoxyphenyl were synthesized: feruperic acid and feruperine. However, experiments of in vitro enzymatic activity using these two precursors were not enlightening, due to the existence of piperine as endogenous in the enzymatic extract from leaves of P. nigrum, which prevented observe the formation of product. It was also evaluate the participation of malonic acid and L-valine in the biosynthesis of these amides, by incorporating isotopically labeled precursors in plants of P. tuberculatum: 2-[13C]-malonic acid, malonic-U-2H acid and 15N-Lvaline. After analysis by HPLC-MS, it was concluded that the malonic acid participates in the condensation reaction with phenylpropanoids, generating the C6-C5 derivatives and L-valine is the putative precursor of the isobutylamine group. Considering all the experimental evidence, the biosynthetic pathway proposed was that in which the methylenedioxy group is formed before the amide. In the second step, it carried out the ... (Complete abstract click electronic access below)

Mestrado em Química Orgânica e Produtos Naturais As flavonas são uma das classes mais importante de compostos da família dos flavonóides, não só pela sua abundância no reino vegetal mas também pelo vasto conjunto de actividades biológicas que lhes têm sido atribuídas. Deste modo, a síntese de novos derivados de flavonas continua a ser alvo de intensas pesquisas, com o intuito de sintetizar novas moléculas com potencial aplicação industrial, nomeadamente na indústria farmacêutica. Esta dissertação reporta estudos de síntese e caracterização estrutural de 3-estiril-5,7-dimetoxiflavonas. Para o efeito foram sintetizadas 3-bromo- 5,7-dimetoxiflavonas que por reacção de Heck com estirenos comerciais originam as 3-estiril-5,7-dimetoxiflavonas. Na primeira parte da dissertação fez-se uma breve revisão bibliográfica sobre ocorrência natural, actividade biológica, nomenclatura e métodos de síntese de flavonas. Naturalmente, incluiu-se uma breve descrição teórica sobre métodos de halogenação de flavonas e sobre a reacção de Heck. Na segunda parte desta dissertação apresenta-se a síntese de novas 3-bromoflavonas, recorrendo à bromação e ciclização de 3-aril-1-(2-hidroxi- 4,6-dimetoxifenil)propano-1,3-dionas com tribrometo de feniltrimetilamónio (PTT) e a sua reactividade em reacções de Heck com estirenos sob irradiação com microondas, originando novas 3-estiril-4’,6’-dimetoxiflavonas. Todos os compostos sintetizados foram caracterizados por espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN), nomeadamente espectros de 1H, 13C e de correlação heteronuclear (HMBC e HSQC), e espectrometria de massa. Flavones are one of the most important classes of compounds belonging to the flavonoids family, due to their abundance in Nature and wide spectrum of biological activities. For that reason the synthesis of new flavones derivatives with potential biological applications, for instance in the pharmaceutical industry, is very important. We report our work on the synthesis and structural characterization of 5,7-dimethoxy-3-styrylflavones. Consequently 3-bromo- 5,7-dimethoxyflavones were synthesized, and their reactivity in Heck reaction with commercially available styrene gives 3-styryl-5,7-dimethoxyflavones have been carry out. In the first part of this thesis a review about natural occurrence, biological activity, nomenclature and important synthetic methods of flavones have been done. We also reviewed the halogenations methods of flavones and described some theoretical considerations on the Heck reaction. In the second part of this work we report on the synthesis of new 3-bromoflavones by using bromation and cyclization of 3-aryl-1-(2-hydroxy- 4,6-dimethoxyphenyl)propane-1,3-diones with phenyltrimethylammonium tribromide and of new 3-styrylflavones, by the Heck reaction of the formers with commercial styrenes. This reaction was also carried out under microwave irradiation. All the synthesized compounds were characterized using analytical techniques, with special emphasis to a nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopic studies, including 1H, 13C, heteronuclear correlated spectroscopy (HSQC and HMBC) experiments. Mass spectrometry was also obtained.