Estudo fitoquímico e biotecnológico de Sinningia magnifica (Otto & A. Dietr.) Wiehler e Sinningia schiffneri Fritsch (Gesneriaceae) e avaliação do efeito biológico fotoinduzido para aplicação em PDT antitumoral

Autor(es)

Alessandra Freitas Serain

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2020-02-27

Membros da banca

Marcos José Salvador; Elaine Minatel; Julieta Andrea Silva de Almeida; Fernanda Janku Cabral; Maria Élida Alves Stefanello

• Orientador: Marcos José Salvador

Resumo

Este trabalho teve por objetivo o estudo fitoquímico e biotecnológico das espécies Sinningia schiffneri Fritsch e Sinningia magnifica (Otto & A. Dietr.) Wiehler, família Gesneriaceae, e a avaliação do efeito biológico fotoinduzido para aplicação em terapia fotodinâmica (PDT) antitumoral. Para tanto, buscou-se analisar o perfil cromatográfico destas espécies vegetais (plantas in natura e obtidas in vitro) em estudo guiado pela avaliação da absorção na região de 400 a 800 nm, pela análise da eficiência fotoquímica e por bioensaios com a avaliação do efeito biológico fotoinduzido em linhagens celulares tumorais de próstata, melanoma e carcinoma ovariano. Assim, foi realizada abordagem fitoquímica com identificação de 19 substâncias, das quais 4 são inéditas no gênero Sinningia (Digiferrol, Digiferrugineol e 2,6,7-tri-epi-cedrol provenientes de S. schiffneri e um derivado da 2,4’,6-trihidroxi-4-metoxidiidrochalcona, proveniente de S. magnifica), sendo a maior parte das moléculas identificadas pertencentes à classe das antraquinonas e naftoquinonas. Este estudo foi realizado empregando procedimentos cromatográficos diversos (UHPLC-ESI-MS/MS, com emprego de substâncias-padrão isoladas previamente de espécies de Sinningia em uma abordagem de desreplicação e coluna clássica, cromatografia em camada delgada analítica e preparativa para fracionamento e isolamento). Para as substâncias isoladas, a identificação estrutural foi realizada utilizando-se métodos espectroscópicos de análise (RMN 1D e 2D) e espectrometria de massas (ESI-MS/MS). No estudo biotecnológico, buscou-se o desenvolvimento de procedimentos para o cultivo in vitro de plântulas e cultura de calos de S. schiffineri e S. magnifica, com foco na obtenção in vitro de derivados de quinonas já documentados em literatura com ocorrência em espécies de Sinningia e por apresentarem potencial para atuarem como fotossensibilizadores naturais para aplicação em PDT. O estabelecimento das culturas in vitro somente foi possível para S. magnifica, e permitiu o desenvolvimento de procedimentos in vitro para cultura de plântulas e cultura de calos envolvendo etapas como a escolha do antioxidante, tipo e quantidade do regulador de crescimento mais adequado para o desenvolvimento dos calos, bem como sua curva de crescimento. Fixou-se o uso do carvão vegetal como antioxidante e de 8 mg L-1 de BAP e 8 mg L-1 de 2,4-D, em meio MS, armazenados no escuro, com fase estacionária de crescimento em 42 dias. A partir do estudo de desreplicação, da avaliação fotofísica, e da avaliação da eficiência fotoquímica, foram realizados estudos biológicos in vitro, em cultura de células tumorais de próstata (PC-3) e de melanoma (SKMEL-103) frente à PDT, os quais apresentaram diferenças significativas entre a presença e ausência do LED em comprimento de onda de 420nm a 5,5 J/cm2, em baixas concentrações, com melhores resultados para o ácido betulínico, dunniol, 7,8-dimetoxi-?-dunniona, 7-hidroxi-?-dunniona, 7-hidroxi-6-metoxi-alfa-dunniona e pustulina (7-hidroxi-6-metoxi-tectoquinona). Ainda, foi realizado um estudo com o ácido betulínico por ser uma substância comercializada e com resultados promissores em termos de bioatividade, visando a continuidade com estudos em câncer de ovário. Sendo sua baixa solubilidade um fator limitante em termos de disposição cinética, foi preparado um complexo de ácido betulinico em HP-beta-ciclodextrina e foram desenvolvidos métodos para quantificação do complexo em plasma e tumores, utilizando HPLC-MS e MALDI-MSI. O efeito biológico fotoinduzido do ácido betulínico tanto na forma livre quanto na forma complexada com HP-beta-CD foi avaliado in vitro e os resultados mostraram diminuição na viabilidade celular de cultura de carcinoma ovariano (A2780) na presença da irradiação por LED (lambda=420nm) após 5 min de contato com as células, com resultados similares em análises por microscopia de fluorescência e comparado aos controles experimentais. Nos experimentos in vivo, o complexo de inclusão do ácido betulínico com HP-beta-CD foi efetivo em dobrar a biodisponibilidade do ácido betulínico em plasma, na concentração administrada, de 100 mg kg-1. Porém, não foi possível detectar esta molécula no tecido tumoral por HPLC-MS e MSI, nas condições experimentais utilizadas (AU)

• Processo FAPESP: 16/06407-3 - Estudo químico e biotecnológico de Sinningia (Gesneriaceae) e avaliação do efeito biológico fotoinduzido para aplicação em PDT
• Beneficiário: Alessandra Freitas Serain
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto