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Tese (doutorado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências Médicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Médicas, 2022. O alho (Allium sativum L. - Amaryllidaceae) é um condimento culinário utilizado há séculos por diversas populações. Neste trabalho foi investigado o potencial do uso do alho para o controle do mais importante vetor de arboviroses no Brasil, o mosquito Aedes aegypti L. (Diptera: Culicidae). O óleo de alho sintético comercial foi caracterizado utilizando cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massas (GC-MS) e cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC-UV, 210 nm). O óleo de alho foi testado em ovos, larvas, pupas e mosquitos adultos para determinação da atividade inseticida e repelente. Ensaios pupicida e larvicida em diferentes recipientes e a monitorização na solução teste foram realizados para aferir o efeito da volatilização do óleo de alho na atividade. Os compostos majoritários do óleo de alho foram isolados, testados em larvas e pupas e utilizados para enriquecimento do óleo de alho, que foi avaliados para determinação da melhor composição para atividade larvicida e pupicida. Teste em condições de semi-campo foram realizados para larvas e pupas, e um protocolo de atividade repelente espacial em escala ampliada foi desenvolvido e testado com o óleo de alho. Nanoemulsões de óleo de alho com CDots (nanopartículas de carbono), foram desenvolvidas e avaliadas em diferentes condições de temperatura ao longo de três meses. A nanoemulsão com melhor estabilidade foi escalonada em reator químico piloto e submetida a teste em campo no Instituto Central de Ciências da UnB após avaliação em testes de toxicidade. O óleo de alho utilizado é composto majoritariamente por trissulfeto (63,0%) e dissulfeto (26,7%) de dialila. A CL50 do óleo de alho foi de 1,6 ppm em larvas em 24 h, chegando a menos de 1,0 ppm em 72 h, e de 20,3 ppm em pupas. O tipo de recipiente utilizado nos experimentos altera significativamente a atividade larvicida devido às diferentes taxas de volatilização. A potente atividade larvicida e pupicida se repetiram nos ensaios em condições de semi-campo. O óleo de alho foi capaz de matar e repelir os insetos adultos no teste repelente espacial em condições de campo. Ensaios em peixe-zebra demonstraram que o óleo de alho tem potencial embriotóxico nas concentrações mais altas, com CL50 de 60.7 ppm. O uso de CDots nas nanoemulsões desenvolvidas conferiu homogeneidade à formulação, e permitiram sua solubilidade em água. As nanoemulsões desenvolvidas foram estáveis à temperatura ambiente e em geladeira, e aquelas mais promissoras mantiveram ou incrementaram a atividade ovicida, larvicida e pupicida do óleo de alho. A avaliação toxicológica da formulação sugere um perfil de segurança adequado, de baixa toxicidade oral, dérmica e ocular. No estudo preliminar de campo o produto chegou a causar uma redução pontual de 60% da quantidade de fêmeas de Ae. aegypti na área tratada em relação à área não tratada. O potencial da nanoformulação desenvolvida para o controle vetorial do Ae. aegypti precisa ser melhor investigado em um estudo mais amplo que inclua também uma avaliação estatística dos resultados. Garlic (Allium sativum L. - Amaryllidaceae) is a culinary condiment used for centuries by different populations. In this work, the potential of garlic to control the most important vector of arboviruses in Brazil, the Aedes aegypti L. mosquito (Diptera: Culicidae) was investigated. A commercial synthetic garlic oil was characterized using gas chromatography coupled to a mass spectrometer (GC-MS) and high performance liquid chromatography (HPLC-UV, 210 nm). Garlic oil was then tested on eggs, larvae, pupae and adult mosquitoes to determine insecticidal and repellent activity. Pupicidal and larvicidal assays with garlic oil in different containers and monitoring of the test solutions were performed to assess the effect of garlic oil volatilization on the activity. Garlic oil major compounds were isolated, tested on larvae and pupae and used to enrich garlic oil, which was evaluated to determine the best composition for larvicidal and pupicidal activity. Tests under semi-field conditions were carried out for larvae and pupae, and a large-scale spatial repellent activity protocol was developed for garlic oil testing. Garlic oil nanoemulsions were developed with Carbon dots (CDots) and evaluated during storage under different temperature conditions over three months. The nanoemulsion with the best stability was scaled up in a chemical reactor and subjected to a preliminary field testing at the Instituto Central de Ciências at UnB after toxicological evaluation. The garlic oil used is mainly composed of diallyl trisulfide (63.0%) and disulfide (26.7%). The LC50 of garlic oil was 1.6 ppm in larvae in 24 h, reaching less than 1.0 ppm in 72 h, and 20.3 ppm in pupae. The type of container used in the experiments significantly alters the larvicidal activity due to the different rates of oil volatilization. The potent larvicidal and pupicidal activity were replicated under semi-field conditions. Garlic oil was able to kill and repel adult insects, including under field conditions. Zebrafish toxicological assay showed that garlic oil was embryotoxic only at the highest concentrations, with a LC50 of 60.7 ppm. The use CDots in the nanoemulsions conferred homogeneity and water solubility. Formulations maintained the activity of garlic oil and allowed its solubility in water. The nanoemulsions were stable at room temperature and under refrigeration, and the most promising maintained or increased the ovicidal, larvicidal and pupicidal activity of garlic oil. Toxicological evaluation of the formulation suggests an adequate safety profile of low oral, dermal and ocular toxicity. In the preliminary field study, the product caused a point reduction of 60% in the number of females of Ae. aegypti in the treated area relative to the untreated area. The potential of the nanofurmulation developed in this study for the Ae. Aegypti vector control needs further studies that should also include a statistical analysis of the results.

Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2021. Aedes aegypti é o principal vetor transmissor das arboviroses dengue, chikungunya, Zika e febre amarela urbana. Vacina eficaz e segura existe apenas para febre amarela. Além disso, não existe tratamento específico para essas doenças, o que torna o control vetorial a principal forma de prevenção. No entanto, a ampla utilização de inseticidas químicos levou ao surgimento de populações de mosquitos resistentes, além desses estarem associados à toxicidade ao meio ambiente e a organismos não-alvo. Visando encontrar novas estratégias para o controle do mosquito Ae. aegypti, esta pesquisa iniciou-se com o estudo de Annona crassiflora e Xylopia aromatica. Para os extratos de A. crassiflora foram utilizadas técnicas quimiométricas para diferenciar quimicamente as amostras ativas e inativas em larvas de Ae. aegypti, que juntamente com a desreplicação pela base de dados GNPS identificou a classe dos compostos ativos. Esse resultado foi confirmado por isolamento clássico ao qual foram obtidas acetogeninas ativas em mistura. Para o extrato hexânico das folhas de X. aromatica foi utilizado o isolamento clássico, que resultou na obtenção dos compostos terpênicos, ácido isoozico e espatulenol. O ácido isoozico foi larvicida, facilmente isolado em alto rendimento, porém tóxico em embriões de peixe-zebra, mas considerando sua estrutura química torna-se favorável a realização de reações de semissíntese para obtenção de amidas. Estudo computacional de triagem virtual por docking molecular avaliou a afinidade de amidas sobre quatro enzimas. Primeiramente, foi realizada triagem sobre a glutationa S-transferase, tendo em vista a importância dessa família de enzimas na desintoxificação e consequentemente na resistência metabólica. As amidas que apresentaram baixa afinidade sobre esta enzima, foram submetidas a triagem em três alvos moleculares, resultando em duas amidas potenciais, que apresentaram interações de hidrogênio com os sítios alvos das enzimas de interesse. Por fim, foi realizado estudo de síntese decomposto bisnitrílico, utilizado principalmente como intermediário para obtenção de pirimidinas, que são conhecidas por apresentarem ampla atividade biológica. Foi estabelecido o controle da reação e observada atividade larvicida inédita para esse composto. Aedes aegypti is the main vector of dengue, Zika, chikungunya and urban yellow fever arboviruses. An effective and safe vaccine exists only for yellow fever. In addition, there are no specific treatments for these diseases, which makes vector control the main strategy for preventing them. However, the widespread use of chemical insecticides has led to the emergence of resistant mosquito populations, in addition to environmental and non-target organisms toxicity. Aiming to find new strategies for the control of the Ae. aegypti, this research began with the study of Annona crassiflora and Xylopia aromatica. For A. crassiflora extracts, chemometric techniques were used to chemically differentiate active and inactive samples against Ae. aegypti larvae. Dereplication of active compounds was carried out using the GNPS database. This result was confirmed by classical isolation, using chromatographic tools, in which active acetogenins were obtained in mixture. The hexane extract of X. aromatica leaves was also submitted to chromatographic strategies, which resulted in the obtainment of terpenic compounds, isoozic acid and spathulenol. Isoozic acid was easily isolated from the extract in high yields. It presented larvicidal activity against Ae. aegypti, but was toxic to zebrafish embryos (a model that predicts toxicity against non-target organisms). Considering isoozic acid chemical structure, an alternative for obtaining other active amide compounds would be through semisynthesis. In a second part of this project, a computational study of virtual screening by molecular docking evaluated the affinity of amides on four enzymes. First, a screening was performed on glutathione S-transferase, considering the importance of this family of enzymes for insect detoxification and, consequently, in metabolic resistance. The amides that showed low affinity on glutathione S- transferase were screened in three molecular targets, resulting in two potential amides, which showed hydrogen interactions with the target sites of the enzymes of interest. Finally, a study was carried out on the synthesis of bisnitrilic compounds, mainly used as an intermediate to obtain pyrimidines, which are known to have broad biological activity. Control of the reaction was established and unprecedented larvicidal activity was observed for this compound.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2020. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Inseticidas químicos tem papel fundamental no controle do Aedes aegypti. Em virtude do desenvolvimento de resistência pelos mosquitos e de toxicidade a organismos não-alvo, novos produtos são necessários. Produtos naturais são alternativas potenciais, tendo em vista a diversidade de metabólitos secundários e seus variados mecanismos de ação. Neste projeto, avaliou-se a atividade de extratos de Vismia gracilis em larvas, pupas e mosquitos adultos. Técnicas cromatográficas clássicas, espectrometria de massas, ressonância magnética nuclear e análises metabolômicas foram utilizadas para identificar compostos presentes no extrato ativo. O extrato hexânico das folhas apresentou atividade larvicida aumentada com o tempo de exposição: CL50 de 46,48 μg/mL (24 h) e CL50 de 20,57 μg/mL (48 h). Oito compostos presentes no extrato foram isolados e/ou anotados: as benzofenonas clusiafenona A (1), isovismiafenona B (2), mirtiafenona B (3) e um derivado de clusiafenona (4); e as antraquinonas crisofanol (5), fisciona (6), vismiaquinona (7) e vismiaquinona D (8). Os compostos 1, 2 e 5-7 não apresentaram atividade larvicida. Considerando que os compostos anotados, destacados pelas análises metabolômicas como importantes para o agrupamento de frações ativas do extrato, eram benzofenonas, investigamos a atividade da benzofenona comercial, que foi larvicida (CL50 16,35 μg/mL - 24 h). Esse resultado sugeriu que o núcleo benzofenônico, comum à classe, estivesse envolvido no mecanismo de toxicidade em larvas. A benzofenona apresentou também atividade adulticida (100% knockdown após 5 min) e de irritação por contato (22,78 % de escape a 25 nmol/cm2 ), o que reforça essa classe decompostos como potencial para o desenvolvimento de inseticidas. Chemical insecticides play a fundamental role in controlling Aedes aegypti. Due to the development of resistance by mosquitoes and toxicity to non-target organisms, new products are needed. Natural products are potential alternatives, given the diversity of secondary metabolites and their multiple mechanisms of action. In this project, we evaluated the activity of extracts of Vismia gracilis in larvae, pupae and adult mosquitoes. Classical chromatographic techniques, mass spectrometry, nuclear magnetic resonance and metabolomic analysis were used to identify compounds present in the active extract. The hexane extract of the leaves showed increased larvicidal activity with exposure time: LC50 of 46.48 μg/mL (24 h) and LC50 of 20.57 μg/mL (48 h). Eight compounds were isolated and/or annotated from the extract: the benzophenones clusiaphenone A (1), isovismiaphenone B (2), myrtiaphenone B (3) and a clusiaphenone derivative (4); and the anthraquinones chrysophanol (5), physcion (6), vismiaquinone (7) and vismiaquinone D (8). Compounds 1, 2 and 5-7 did not show larvicidal activity. Considering the compounds annotated were significant for grouping the active fractions of the extract by the metabolomic analysis and classified as benzophenones, we investigated the activity of the commercial benzophenone. This compound was larvicidal (LC50 16.35 μg/mL - 24 h), suggesting the benzophenone moiety, common to the class, was involved in the mechanism of toxicity in larvae. Benzophenone also showed adulticidal activity (100% knockdown after 5 min) and contact irritancy (22.78% escape at 25 nmol/cm2 ), which supported this class of compounds for insecticides development.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2020. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). Aedes aegypti é o principal vetor transmissor de arboviroses como dengue, Zika e chikungunya. As estratégias de combate a este vetor são limitadas por resistência múltipla a inseticidas, impactos deletérios ao ambiente e toxicidade em organismos não-alvo. Na busca de alternativas para o combate do Ae. aegypti, o potencial de componentes da espécie de planta Schinus terebinthifolia foi estudado. Análises quimiométricas demonstraram que o perfil metabólico de amostras ativas é claramente diferente da composição metabólica de amostras inativas no mosquito. Adicionalmente, estas análises aceleraram o processo de purificação bioguiada, que resultou no isolamento do alquilresorcinol conhecido como bilobol, que demonstrou potente atividade larvicida em Ae. aegypti (CL50 7,67 mg/L em menos de 24 h). Para assegurar que o bilobol é um candidato viável como larvicida ecologicamente seguro, o processo de degradação e a toxicidade aguda deste alquilresorcinol em peixe-zebra, um organismo não-alvo, foram explorados. Um método de quantificação com parâmetros validados foi desenvolvido e utilizado para avaliar a degradação de bilobol em água ao longo de tempo. O teste Fish Embryo Toxicity (FET) foi aplicado para avaliar a toxicidade aguda de bilobol e seus produtos de degradação. Os resultados demonstraram que o bilobol degrada gradualmente com o passar do tempo e desaparece quase totalmente após 96 h, transformando-se em pequenas cadeias alifáticas. Quando submetido ao teste FET, bilobol apresentou CL50 6,00 mg/L em 96 horas pós-fertilização (hpf). Após 24 e 96 horas de degradação (hod), CL50 diminuiu para 18,88 e > 40 mg/L, respectivamente. Estes resultados indicaram que os produtos de degradação são menos tóxicos que o bilobol em sua forma fundamental. Portanto, foi possível concluir que o bilobol não apresenta toxicidade significativa para embriões de peixe-zebra, e nem mostra sinais de persistência no ambiente. Adicionalmente, o bilobol pode ser encontrado em grandes quantidades não só em S. terebinthifolia, mas também no resíduo industrial da castanha de caju. Sendo assim, o bilobol é uma alternativa de larvicida ecologicamente sustentável, já que não é persistente, tem indicação de baixa toxicidade em organismos não-alvo e representa uma forma de aproveitar enormes quantidade de material descartado pela indústria alimentícia. Aedes aegypti is the main transmitting vector of arboviruses such as chikungunya, Zika and dengue. The current vector control strategies are limited due to multiple insecticide resistance, deleterious impacts on the environment, and toxicity to non-target organisms. In the search of new alternatives for Ae. aegypti combat, the potential of components from the plant species Schinus terebinthifolia was studied. Chemometric analyses demonstrated that the metabolic profile of active samples clearly differentiated from the metabolic composition of inactive samples in Ae. aegypti. Furthermore, these analyses helped speed the bioguided purification process that resulted in isolation an alkylresorcinol known as bilobol. Bilobol demonstrated potent larvicidal activity against Ae. aegypti (LC50 7.67 mg/L in less than 24 h). To ensure that bilobol is a viable alternative as an eco-friendly larvicide, the degradation process and acute toxicity of this alkylresorcinol in zebrafish, a non-target organism, were explored. A quantification method with validated parameters was developed and used to evaluate bilobol degradation in water over time. The Fish Embryo Toxicity (FET) test was applied to evaluate the acute toxicity of bilobol along with its degradation derivates. Results demonstrated that bilobol gradually degrades over time and almost completely disappears after 96 h, turning into small aliphatic chains. When submitted to the FET test, bilobol presented LC50 6.00 mg/L at 96 hpf. After 24 and 96 h of degradation, LC50 dropped to 18.88 and > 40 mg/L, respectively. These results indicated that the degradation derivates are less toxic than bilobol in its fundamental form. Therefore, it was possible to conclude that bilobol does not present significant toxicity to zebrafish embryos nor does it show signs of persistence in the environment. Additionally, bilobol can be found in high quantities not only in S. terebinthifolia, but also in cashew nut industry waste. Thus, bilobol constitutes an alternative environmentally friendly larvicide since it is not persistent, has indications of low toxicity to non- target organisms and presents a way to seize massive quantities of material discarded by the food industry.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Programa de Pós-Graduação em Ciências Médicas, 2018. O controle químico é uma das principais estratégias para impedir a disseminação de arboviroses. Entretanto, o uso contínuo e indiscriminado dos inseticidas é responsável pela seleção de populações de Aedes aegypti resistentes, tornando o controle de vetores de doenças um desafio. Conhecer o perfil de resistência das populações de Aedes aegypti do Distrito Federal (DF) é imprescindível para conter a transmissão de doenças. Foi avaliada a suscetibilidade de 3 populações de mosquitos do DF aos inseticidas temefós, piriproxifeno, deltametrina e malationa. Ensaios com larvicidas, com a dose-resposta, e adulticidas, com a dose diagnóstica, demonstraram o perfil de resistência das populações de Aedes aegypti de Brazlândia, Guará e Sobradinho, localidades com histórico de alta incidência de dengue. Avaliou-se o efeito residual do Sumilarv® 0,5 G (piriproxifeno). Também foi realizado o estudo quantitativo por Ressonância Magnética Nuclear (RMNq) dos princípios ativos dos inseticidas de formulação comercial usados no controle vetorial: Sumilarv® 0,5 G, Komvektor® 440 EW (malationa), Vectron® 10 SC (etofenproxi) e Ficam® VC (bendiocarbe). Todas as populações testadas apresentaram resistência moderada à alta para temefós: RR(razão de resistência)50 (Sobradinho) = 8,6; RR50 (Brazlândia) = 10,3; RR50 (Guará) = 12,0. Para o piriproxifeno, as populações apresentaram suscetibilidade: RR50 (Sobradinho) = 1,42; RR50 (Brazlândia) = 1,85; RR50 (Guará) = 2,21. Apenas a linhagem do Guará demonstrou resistência a malationa (mortalidade de 60,8% em 45 min.) e Brazlândia, suscetibilidade alterada a deltametrina (mortalidade de 91,7% em 24 h). A formulação comercial do piriproxifeno apresentou efeito residual sobre as larvas com eficácia de 100% de inibição da emergência até 30 dias após o tratamento. A avaliação do teor de princípio ativo revelou 31,5% de malationa acima do valor declarado pelo fabricante para Komvektor® 440 EW. Já o produto Vectron® 10 SC (etofenproxi) o teor obtido foi 12,0% menor que o valor declarado A utilização de malationa deve ser criteriosa para evitar o desenvolvimento ou agravamento do status de resistência das populações. As alterações nos teores de princípio ativo dos inseticidas podem contribuir para preparações equivocadas de emulsões e soluções de inseticidas com doses subletais ou supra letais. Desta forma, avaliações periódicas da qualidade dos inseticidas armazenados e cuidados com o seu preparo podem evitar falhas no controle do vetor. É imperativo que o monitoramento da resistência aos inseticidas seja uma atividade de vigilância entomológica permanente. Chemical control is one of the main strategies to avoid arboviruses dissemination. However, indiscriminate and continuous use of insecticides is responsible for the selection of resistant Aedes aegypti populations. These practices implicate challenges to control this vector of diseases. Awareness of the profile of resistant populations of Aedes aegypti at Distrito Federal (DF) is fundamental to contain the transmission of infections. In that context, this study assessed the susceptibility of 3 populations of mosquitos from DF to the insecticide temephos, pyriproxyfen, deltamethrin e malathion. Trials with larvicides using dose response and adulticides with diagnostic dose demonstrated the resistance profile of Aedes aegypti populations. Samples were collected from localities with a historical high incidence of dengue - Brazlândia, Guará and Sobradinho.The residual effect of Sumilarv® 0.5 G (pyriproxyfen) was evaluated. In addition, this study performed a quantitative analysis, using Quantitative Nuclear Magnetic Resonance (QNMR), of the active principles of commercial formulas of the insecticides used for vector control: Sumilarv® 0.5 G, Komvektor® 440 EW (malathion), Vectron® 10 SC (ethofenproxy) e Ficam® VC (bendiocarb). All populations tested presented moderate to high resistance to temephos: RR (resistance ratio)50 (Sobradinho) = 8.6; RR50 (Brazlândia) = 10,3; RR50 (Guará) = 12.0. For pyriproxyfen, susceptibility results were: RR50 (Sobradinho) = 1.42; RR50 (Brazlândia) = 1.85; RR50 (Guará) = 2.21. Only Guará`s sample presented resistance to malathion (mortality of de 60.8% within 45 min.) and Brazlândia, altered susceptibility to deltamethrin (mortality 91.7% within 24 h). The commercial formulation of pyriproxyfen showed 100% efficacy to inhibit emergence of adults until 30 days after treatment. Assessment of active principle constituent quantification at the insecticides revealed malathion was 31.5% above the valued declared by the manufacturer Komvektor® 440 EW. As for Vectron® 10 SC (ethofenproxy) products, the concentration obtained was 12.0% below the declared value. Use of malathion must be prudent in order to avoid the development or increase resistance status of Aedes aegypti populations. Differences of the constituent quantification of active principle presented by the manufactured and this study results may contribute to misleading preparations of emulsions and solutions of insecticides with under lethal or over lethal doses. Therefore, periodical evaluations of quality of insecticides and preparation caution may avoid fails of vector control. It is imperative to monitor insecticide resistance as a permanent entomological surveillance activity.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Programa de Pós-Graduação em Ciências Médicas, 2017. Texto parcialmente liberado pelo autor. Conteúdo liberado: Resumos. O câncer é um conjunto de doenças relacionadas entre si, cuja característica é a proliferação descontrolada de células com capacidade de invasão de outros tecidos e órgãos. Atinge crianças e adultos, homens e mulheres, todas as etnias e classes sociais. Traz prejuízos à saúde pessoal e pública, na esfera econômica e social, tornando-se um alvo para pesquisas de grupos do mundo inteiro. Cerca de 60% dos quimioterápicos utilizados na clínica são produtos naturais ou derivados de produtos naturais. A complexidade química encontrada na natureza, fruto de bilhões de anos de evolução tem sido importante fonte na busca de alternativas terapêutica. A biodiversidade do Cerrado brasileiro se traduz em uma grande e pouco explorada quimiodiversidade, o que o torna uma interessante fonte de novos fármacos. Neste trabalho, o extrato etanólico da madeira da raiz de Rapanea guianensis e o extrato acetato de etila da raiz (madeira com casca) de Diospyros hispida foram submetidos a fracionamento bioguiado após demonstrarem atividade no painel de 60 linhagens do Instituto Nacional do Câncer dos Estados Unidos (NCI60). A partir do extrato de R. guianensis foi isolada a saponina Ardisiacrispin A (1) e a lignana (-)-lyoniresinol 3-O- β-D-glucopyranoside (2). A saponina (1) foi ativa em cinco diferentes linhagens com IC50 de 1,1 μM a 46,32 μM e também teve atividade na via de sinalização RasRaf. Já a lignana (2) não foi ativa em nenhuma linhagem e nem na Topoisomerase I. Do extrato de D. hispida foram isoladas três quinonas diméricas: um derivado clorado de isodiospirina que ainda não havia sido reportado - nomeado brazisodiospirina (3), isodiospirina (4) e habibona (5), além dos fitoesteróis lupeol (6), β-sitosterol (7) e estigmasterol (8). Todas as naftoquinonas exibiram atividade nas linhagens testadas, mas isodiospirina foi a mais ativa, especialmente na linhagem de câncer renal UO31 com IC50 de 6,5 μM. Cancer is a series of related diseases in which cells proliferate without control and have the ability to invade other tissues and organs. It is concerning for both children and adults, men and women, all ethnicities and social classes. It damages personal and public health, the economic and social sphere, becoming a target for research of academics from all over the globe. Around 60% of all chemotherapeutics are of natural origino or derived from a natural product. The chemical complexity of natural products, which is a result of billions of years of evolution, has been an important source in the search for alternative therapeutics. The biodiversity of the Brazilian Cerrado translates into a great and poorly explored chemodiversity, which makes it a usefull source of new drugs. In this work, the ethanolic extract of Rapanea guianensis root wood and the ethyl acetate extract of the root (wood with bark) of Diospyros hispida were submitted to bioguided fractionation after demonstrating activity in the panel of 60 cell lines screening of the National Cancer Institute of U.S. (NCI60). From the extract of R. guianensis was isolated the saponin Ardisiacrispin A (1) and the lignan (-) - lyoniresinol 3-O-β-D-glucopyranoside (2). Saponin (1) was active in five different strains with IC50 from 1.1 μM to 46.32 μM and also had activity on the RasRaf signaling pathway. The lignan (2) was not active in any strain or Topoisomerase I assay. Three dimeric quinones were isolated from D. hispida extract: a chlorinated derivative of isodiospirin that had not yet been reported (3), isodiospirin (4) and habibone (5) as well as the phytosterols lupeol (6), β-sitosterol (7) and stigmasterol (8). All of the naphthoquinones exhibited activity in the tested strains, but isodiospirin was the most active, especially in the renal cancer strain UO31 with IC50 of 6.5 μM.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Medicina, Pós-Graduação em Ciências Médicas, 2014. As infecções fúngicas são agravos persistentes à saúde pública. O atual quadro das micoses revela o aumento de sua incidência mundial e o surgimento de espécies com resistência intrínseca a antifúngicos disponíveis. Diante disso, a comunidade científica tem se empenhado na busca de alternativas terapêuticas. Os produtos naturais têm sido intensamente investigados quanto à atividade biológica. No Brasil, o bioma Cerrado se destaca pela rica diversidade química, sendo fonte promissora para o isolamento de metabólitos secundários ativos. Assim, este trabalho avaliou a atividade de extratos e substâncias da espécie do Cerrado, Astronium fraxinifolium Schott (Anacardiaceae), em leveduras, dermatófitos e células tumorais. Em uma triagem de atividade de extratos dos órgãos de A. fraxinifolium em diferentes polaridades, o extrato acetato de etila da casca da raiz foi o mais ativo, apresentando amplo espectro de ação em todos os fungos testados com valores de CIM de 0,24 a 125 ?g/mL. A partir desse extrato foram isolados dois triterpenos do tipo cicloartano: 3-?-cicloartenol (1) e 3-?-cicloeucalenol (2). Com interesse em contribuir para a quimiotaxonomia de Anacardiaceae, o extrato acetato de etila das folhas também foi submetido ao fracionamento cromatográfico devido ao seu perfil químico e ao interesse na fitoquímica da espécie. Desse extrato foram identificados uma cetona esteroidal - tremulona (3) - e dois triterpenos pentacíclicos - ?-amirina (4) e lupeol (5). Os compostos 1 e 2 apresentaram efeito citotóxico em células leucêmicas da linhagem HL-60 com valores de CI50 de 10,8 ?g/mL e 9,2 ?g/mL, respectivamente. __________________________________________________________________________ ABSTRACT Fungal infections are persistent public health issues. The current picture of mycoses reveals an increase in their global incidence and an arise of species with intrinsic resistance to available antifungal agents. Seeing that, the scientific community has been searching for therapeutic alternatives. The natural products have been thoroughly investigated for their biological activity. In Brazil, the Cerrado biome stands out for its rich chemical diversity, being a promising source for the isolation of active secondary metabolites. Therefore, the present work evaluated the activity of extracts and substances from the Cerrado’s species, Astronium fraxinifolium Schott (Anacardiaceae), in yeasts, dermatophytes and tumoral cells. In a triage of activity from A. fraxinifolium organs’ extracts in different polarities, the ethyl acetate extract from the root’s bark was the most active, presenting broad-spectrum action in all the fungi tested with MIC values from 0.24 to 125 μg/ml. From this extract two cycloartane-type triterpenes were isolated: 3-β-cycloartenol (1) and 3-β-cycloeucalenol (2). In order to contribute to the chemotaxonomy of Anacardiaceae, the ethyl acetate extract from the leaves was also submitted to chromatographic fractionation due to its chemical profile and to the interest in the species’ phytochemistry. From this extract were identified a steroidal ketone – tremulone (3) – and two pentacyclic triterpenes – β-amyrin (4) and lupeol (5). The compounds 1 and 2 showed cytotoxic effect on leukemic cells line HL-60 with IC50 values of 10.8 μg/ml and 9.2 μg/ml, respectively.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Programa De Pós-Graduação Em Ciências Médicas, Université Des Antilles Et de La Guyane, École Doctorale Santé, Environnement Et Sociétés Dans Les Amériques, 2014. Orientador em co-tutela: Dr. Didier Stien. Devido à natureza simbiótica dos micro-organismos endofíticos, este estudo teve como objetivo investigar a atividade antibacteriana, antifúngica e citotóxica em metabólitos secundários de extratos de fungos endofíticos foliares de plantas do bioma Amazônia e Cerrado. Neste trabalho de tese foram isolados 147 micro-organismos cultiváveis (130 fungos, 3 bactérias e 14 fungos não-identificados ou desconhecidos) a partir de 28 plantas (4 espécies coletadas no Brasil e 24 na Guiana Francesa). Todos os micro-organismos foram identificados por análise molecular de regiões específicas de DNAr, com uso de técnicas de sequenciamento genômico. Fungos endofíticos da ordem Xylariales foram os de maior frequência de isolamento neste estudo, representados por 25 isolados. Extratos brutos em AcOEt foram produzidos a partir de culturas de cada micro-organismo isolado. Uma proporção relativa significante (23,1%) dos extratos demonstrou atividade em Candida albicans ATCC 10213, enquanto 4% foram ativos em Staphylococcus aureus ATCC 29213. O potencial citotóxico dos extratos foi avaliado para as linhagens celulares humanas KB (carcinoma cervical uterino), MDA-MB-435 (melanoma), e MRC-5 (fibroblastos de pulmão normal), resultando em proporção significante com atividade de inibição da proliferação celular (24,4%, 23,1% e 16,3%, respectivamente). Dezoito metabólitos secundários foram isolados a partir do fracionamento de oito extratos brutos endofíticos. Dezessete destas substâncias já tinham sido descritas anteriormente na literatura: ácido pilifórmico (24) e griseofulvina (25) isoladas de Xylaria cubensis SNB-GCI02; phomopirona A (26), pyrenocina A (27), alterperilenol (28) e novae-zelandina A (29) isoladas de Lewia infectoria SNB-GTC2402; 5-metilmelleina (31) e Dihidrosporothriolida (32) isoladas de Xylaria sp. SNB-GTC2501; mycoleptodiscina A (34) e mycoleptodiscina B (35) isoladas de Mycoleptodiscus sp. SNB-GTC2304; mycoepoxidieno (36) e altiloxina A (37) isoladas de Diaporthe pseudomangiferae SNB-GSS10; acremonisol A (40), semicochliodinol A (41) e cochliodinol (42) isoladas de Chaetomium globosum SNB-GTC2114; colletofragarona A2 (43) isolada de Colletotrichum sp. SNB-GTC0201; flavoglaucina (44) isolada de Eurotium rubrum BBS01. Dentre estas substâncias, a flavoglaucina (44) isolada de E. rubrum BBS01, demonstrou atividade comparável ao controle fluconazol em C. albicans (CIM de 4 μg.mL-1). Esta substância (44) apresentou IC50 >10 μM em células normais MRC-5, tornando-se candidata para estudos posteriores. Neste trabalho foi identificado pela primeira vez a atividade citotóxica da colletofragarona A2 (43), isolada de Colletotrichum sp. SNB-GTC0201. A substância inédita nomeada pyrrocidina C (30) foi isolada a partir de L. infectoria SNB-GTC2402 e identificada através de análises espectroscópicas (Casella et al., 2013). A pyrrocidina C (30) foi ativa em S. aureus ATCC 10213 (CIM de 2 μg.mL-1), e não foi considerada citotóxica para as células normais MRC-5 (IC50 >10 μM), demonstrando seletividade na ação antimicrobiana. Estes resultados demonstram a grande diversidade fúngica endofítica em plantas do bioma Amazônia e Cerrado, e a quimiodiversidade associada aos metabólitos secundários destes micro-organismos. Fungos endofíticos tropicais, como os vistos neste trabalho, podem emergir como uma nova fonte de substâncias antimicrobianas e citotóxicas. ____________________________________________________________________________________ RÉSUMÉ En raison de la nature symbiotique des micro-organismes endophytes, cette étude visait à étudier l'activité antibactérienne, antifongique et cytotoxique chez les métabolites secondaires des extraits endophytes foliaires de plantes de l'Amazonie brésilienne et du Cerrado. Dans ce travail de thèse 147 micro-organismes cultivables ont été isolés (130 champignons, 3 bactéries e 14 champignons non-identifiés ou inconnus) à partir de 28 plantes (4 espèces collectées au Brésil et 24 en Guyane Française). Tous les micro-organismes furent identifiés par analyse moléculaire des régions spécifiques de l'ADNr en utilisant des techniques de séquençage génomique. Des champignons endophytes de l’ordre des Xylariales furent ceux de plus importante fréquence d’isolation dans cette étude, représentés par 25 isolats. Des extraits bruts à l’AcOEt furent produits à partir de cultures de chaque micro-organisme isolé. Une proportion relative signifiante (23,1%) des extraits démontra une activité sur Candida albicans ATCC 10213, pendant que 4% furent actifs sur Staphylococcus aureus ATCC 29213. Le potentiel cytotoxique des extraits fut évalué pour des lignées cellulaires humaines KB (carcinome cervical utérin), MDA-MB-435 (mélanome), et MRC-5 (fibroblastes de poumon normal), résultant en proportion signifiante avec activité d’inhibition de la prolifération cellulaire (24,4%, 23,1% e 16,3%, respectivement). Dix-huit métabolites secondaires furent isolés et identifiés à partir du fractionnement des extraits bruts de huit endophytes. Dix-sept de ces substances furent déjà décrites précédemment dans la littérature: l’acide piliformique (24) et la griséofulvine (25) isolés à partir de Xylaria cubensis SNB-GCI02; La phomopirone (26), la pyrenocine (27), l’alterpérilenol (28) et la novae-zelandine (29), isolés de Lewia infectoria SNB-GTC2402; 5-métilmelleina (31) et la dihidrosporothrioride (32) isolées à partir de Xylaria sp. SNB-GTC2501; La mycoleptodiscine (34) et la mycoleptodiscine B (35) isolées à partir de Mycoleptodiscus sp. SNB-GTC2304; le mycoepoxidiène (36) et la altiloxina A (37) isolés à partir de Diaporthe pseudomangiferae SNB-GSS10; L’acremonisol (40), le semicochliodinol (41) et le cochliodinol (42) isolés à partir de Chaetomium globosum SNB-GTC2114; la colletofragarone A2 (43) isolée à partir de Colletotrichum sp. SNB-GTC0201; la flavoglaucine (44) isolée à partir de Eurotium rubrum BBS01. Parmi ces substances, la flavoglaucine (44) isolée à partir de E. rubrum BBS01 démontra une activité comparable au contrôle fluconazol en C. albicans (CIM de 4 μg.mL-1). La substance (44) présenta IC50 >10 μM sur cellules normales MRC-5, ce qui en fait un candidat pour des études ultérieures. Dans ce travail, fut identifié pour la première fois l’activité de la colletofragarone A2 (43) isolée à partir de Colletotrichum sp. SNB-GTC0201. La substance inédite nommée pyrrocidine C (30) fut isolée à partir de L. infectoria SNB-GTC2402 et identifiée par des analyses spectroscopiques (Casella et al., 2013). La pyrrocidine C (30) fut active en S. aureus ATCC 10213 (CIM de 2 μg.mL-1) et ne fut pas considérées cytotoxique pour les cellules normales MRC-5 (IC50 >10 μM), démontrant une sélectivité dans l’action antimicrobienne. Ces résultats démontrent la grande diversité des endophytes fongiques chez les plantes de l'Amazonie brésilienne et du Cerrado et la grande chimiodiversité associée aux métabolites secondaires de ces micro-organismes. Des champignons endophytes tropicaux, comme ceux présentés dans cette étude, peuvent apparaître comme une nouvelle source de substances antimicrobiennes et cytotoxiques. ____________________________________________________________________________________ ABSTRACT Because of the symbiotic nature of endophytes, this survey aims to investigate the probality of discovering antibacterial, antifungal and cytotoxic activities in secondary metabolites of leaf endophytes isolated from plants of Amazon and Cerrado biomes. In this study, 147 cultivable microorganisms were isolated (130 fungi, 3 bacteria and 14 unidentified or unknown microbes) from 28 plant species (4 species collected in Brazil and 24 in French Guyana). All endophytes were identified by molecular analyses of specific rDNA regions, with genomic sequencing techniques. Fungal endophytes belonging to Xylariales order were the most frequently isolated in this study, represented by 25 isolates. Crude AcOEt extracts were produced from cultures of each isolated endophyte. A significant relative proportion (23,1%) of extracts showed activity in Candida albicans ATCC 10213, while 4% were active in Staphylococcus aureus ATCC 29213. The cytotoxic potencial of the extracts was evaluated for human cell lines KB (uterin cervical carcinome), MDA-MB-435 (melanoma) and MRC-5 (normal lung fibroblasts), and a significant proportion of them showed cellular proliferation inhibition (24,4%, 23,1% e 16,3%, respectively). Eighteen secondary metabolites were isolated by the fractionation of eight endophytic extracts. Seventeen of these substances had already been previously described in the literature: piliformic acid (24) and griseofulvin (25) isolated from Xylaria cubensis SNB-GCI02; phomopiron A (26), pyrenocin A (27), alterperilenol (28) and novae-zelandin A (29) isolated from Lewia infectoria SNB-GTC2402; 5-metilmellein (31) and dihidrosporothriorid (32) isolated from Xylaria sp. SNB-GTC2501; mycoleptodiscin A (34) and mycoleptodiscin B (35) isolated from Mycoleptodiscus sp. SNB-GTC2304; mycoepoxidien (36) and altiloxin A (37) isolated from Diaporthe pseudomangiferae SNB-GSS10; acremonisol A (40), semicochliodinol A (41) and cochliodinol (42) isolated from Chaetomium globosum SNB-GTC2114; colletofragaron A2 (43) isolated from Colletotrichum sp. SNB-GTC0201; flavoglaucin (44) isolated from Eurotium rubrum BBS01. Among these substances, flavoglaucin (44), isolated from E. rubrum BBS01, showed comparable antifungal activity with the positive control fluconazol in C. albicans (MIC of 4 μg.mL-1). Flavoglaucin (44) also showed IC50 >10 μM in normal MRC-5 cells, becoming a good candidate for further studies. In this work, the cytotoxic activity of colletofragaron A2 (43), isolated from Colletotrichum sp. SNB-GTC0201 was described for the first time. The unpublished substance named pyrrocidin C (30) isolated from L. infectoria SNB-GTC2402 was identified by spectroscopic analyses (Casella et al., 2013). The pyrrocidin C (30) was active in S. aureus ATCC 10213 (MIC of 2 μg.mL-1), and was not considered cytotoxic for normal MRC-5 cells (IC50 >10 μM), showing selectivity in antimicrobial activity. These results demonstrate the great endophytic fungal diversity in plants of Amazon and Cerrado biomes, along with the chemodiversity associated to the secondary metabolites of these endophytes. Tropical fungal endophytes, like those seen in this work, may emerge as a new source of antimicrobial and cytotoxic substances.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências Médicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Médicas, 2014. O panorama mundial das infecções fúngicas é preocupante, devido ao aumento do número de casos. O surgimento de cepas resistentes aos medicamentos disponíveis e a elevada toxicidade destes fármacos justifica a busca por moléculas inovadoras. O presente trabalho avaliou extratos de Terminalia fagifolia Mart., planta da família Combretaceae, conhecida por capitão-do-mato é utilizada tradicionalmente para o tratamento de infecções. O extrato etanólico da madeira do caule foi selecionado para o fracionamento bioguiado pela atividade em leveduras e dermatófitos. A pesquisa reforça também a importância de se estudar e preservar o Cerrado. The global landscape of fungal infections is of concern due to the increasing number of cases. The emergence of strains resistant to available drugs and the high toxicity of these drugs justifies the search for innovative molecules. This study evaluated extracts of Terminalia fagifolia Mart., Combretaceae plant family known as “capitão-do-mato” (captain of the woods) and used by traditional people of Cerrado for the treatment of infections. The ethanol extract of the stem wood was selected for fractionation by bio guided activity in yeasts and dermatophytes. The research also reinforces the importance of studying and preserving the Cerrado.