Estudo fitoquímico e biológico das frações alcaloídicas de espécies de Psychotria (Rubiaceae) aplicando técnicas hifenadas de HPLC

Abstract

Psychotria L. é o maior gênero na tribo Psychotrieae (Rubiaceae) e o terceiro maior gênero dentro das angiospermas, compreendendo cerca de 2000 espécies em todo o planeta, distribuídos em regiões tropicais. Este gênero é comumente associado à presença de alcaloides bioativos, principalmente os alcaloides monoterpeno indólicos, MIAs. Muitas investigações biológicas e farmacológicas com foco nos MIAs de Psychotria já mostraram um número significante de atividades, especialmente relacionadas ao sistema nervoso central. Os MIAs representam o maior grupo de alcaloides em plantas tendo sido identificados mais de 3000 moléculas estruturalmente diversas, muitas delas encontradas em três famílias de plantas: Loganiaceae, Apocynaceae e Rubiaceae. O objetivo deste trabalho foi avaliar algumas atividades biológicas nos extratos e frações das espécies P. stenocalyx e P. suterella e executar um estudo fitoquímico visando o isolamento e elucidação estrutural dos MIAs da fração rica em alcaloides, FRA, de três espécies de Psychotria: P. rhytidocarpa, P. stenocalyx e P. suterella. Os extratos brutos das folhas, EB, e frações das espécies P. stenocalyx e P. suterella foram submetidos aos ensaios antioxidantes, alelopático, antimicrobianos, anti-acetilcolinesterásico e anti-inflamatório. A espécie P. rhytidocarpa não foi submetida aos ensaios biológicos por ter sido inclusa no final do projeto. As frações acetato de etila, FAe, e FRA de ambas as espécies apresentaram efeitos antioxidantes considerados bons. Os EBs de ambas as espécies inibiram significativamente a germinação de sementes e o desenvolvimento das plântulas de alface e pepino. Os EBs de P. stenocalyx e P. suterella a 1 mg.mL-1 inibiram em 52,6% e 51,8% e as FRAs inibiram em 54,3% e 63,6% a atividade da enzima AchE, respectivamente. Os EBs de ambas as espécies foram considerados inativos contra os fungos e bactérias testadas. Os EBs de ambas as espécies se mostraram bons inibidores do processo inflamatório nos modelos estudados. O EB de P. stenocalyx reduziu em 57,1% a migração de leucócitos na dose 200 mg.kg-1 e 30,1% na formação de exsudato apenas na dose 400 mg.kg-1, uma redução significativa. O EB de P. suterella inibiu em 64,7% na dose 400 mg.kg-1, porém não reduziu significativamente a formação de exsudato. O estudo fitoquímico foi aplicado às FRAs utilizando as técnicas hifenadas HPLC-SPE-NMR e HPLC-HRMS e os dados espectrométricos comparados com a literatura. Da espécie P. rhytidocarpa foram isolados quatro alcaloides conhecidos e três inéditos. Da espécie P. suterella foram isolados cinco alcaloides conhecidos e um inédito. As FRAs das espécies P. stenocalyx, P. suterella e P. rhytidocarpa foram submetidas ao estudo fitoquímico comparativo aplicando a técnica de HPLC-HRMS. Os MIAs E/Z-vallesiachotamina (12 e 13), estrictosamida (32), (E)-O-(6')-cinamoil-4-hidroxi-3,5-dimetoxi-lialosídeo (53), lialosídeo (54), e uma proposta de estrutura inédita derivada de estrictosidina (145) foram identificados nas três espécies estudadas. Os MIAs inéditos ácido 2'-(3,4,5-trimetoxibenzoateo-N4-metil-estrictosidínico (143) e 2?-siringil-estrictosamida (144) foram identificados na espécie P. rhytidocarpa. Os MIAs pauridiantosídeo (55), vallesiachotamina lactona (11) foram identificados nas espécies P. stenocalyx e P. suterella. Este é o primeiro relato do alcaloide pauridiantosídeo (55) na espécie P. suterella. Este foi o primeiro estudo desenvolvido com as espécies P. rhytidocarpa e P. stenocalyx.<br>

Abstract : Psychotria L. is the largest genus in the tribe Psychotrieae (Rubiaceae) and the third largest genus within the angiosperms, comprising about 2000 species worldwide distributed in tropical regions. This genus is commonly associated with the presence of bioactive alkaloids, especially the monoterpene indole alkaloids, MIAs. Many biological and pharmacological investigations focusing on Psychotria MIAs have already shown a significant number of activities, especially related to the central nervous system. MIAs represent the largest group of alkaloids in plants with more than 3000 structurally diverse molecules identified, many of them found in the families Loganiaceae, Apocynaceae and Rubiaceae. The aim of this work was to evaluate some biological activities in the extracts and fractions of the species P. stenocalyx and P. suterella and to perform a phytochemical study aiming the isolation and structural elucidation of the MIAs in the alkaloid rich fraction, ARF, of three Psychotria species: P. rhytidocarpa, P. stenocalyx, and P. suterella. The leaf extracts, LE, and fractions of P. stenocalyx and P. suterella species were submitted to antioxidant, allelopathic, antimicrobial, anti-acetylcholinesterase and anti-inflammatory assays. P. rhytidocarpa was not submitted to biological tests because it was included at the end of the project. The ethyl acetate fraction, EAF, and ARF of both species showed good antioxidant effects. Both LEs significantly inhibited seed germination and plant development of lettuce and cucumber. The LEs of P. stenocalyx and P. suterella at 1 mg.mL-1 inhibited 52.6% and 51.8%, and the ARF inhibited 54.3% and 63.6% of the activity of the AchE enzyme, respectively. Both LEs were considered inactive against the fungi and bacteria tested. Both LEs proved to be good inhibitors of the inflammatory process in the studied models. The P. stenocalyx LE reduced leukocyte migration at the dose 200 mg.kg-1 and 30.1% in exudate formation only at the dose 400 mg.kg-1, a significant reduction. The P. suterella LE inhibited 64.7% at dose 400 mg.kg-1, but did not significantly reduce the exudate formation. The phytochemical study was applied to ARFs using the hyphenated techniques HPLC-SPE-NMR and HPLC-HRMS and the spectrometric data were compared to the literature. Four known and three unpublished alkaloids were isolated from P. rhytidocarpa species. Five known and one unpublished alkaloids were isolated from P. suterella species. The P. stenocalyx, P. suterella and P. rhytidocarpa ARFs were submitted to the comparative phytochemical study applying the HPLC-HRMS technique. The MIAs E/Z-vallesiachotamine (12 and 13), strictosamide (32), (E)-O-(6 ')-cinnamoyl-4-hydroxy-3,5-dimethoxy-lysoside (53), lyaloside (54), and a proposal for an unknown structure from strictosidine derivative (145) were identified in the three species. The unknown MIAs 2'-(3,4,5-trimethoxybenzoate-N4-methyl-stitosidinic acid (143) and 2'-syringyl-strytosamide (144) were identified in the P. rhytidocarpa species. The MIAs pauridiantosídeo (55), vallesiachotamine lactone (11) were identified in the species P. stenocalyx and P. suterella. This is the first study developed with the species P. rhytidocarpa and P. stenocalyx. This is the first report of the pauridiantosídeo (55) in the species P. suterella.