Investigação química e biológica de algas pardas do gênero Dictyopteris provenientes de ilhas oceânicas brasileiras

Abstract

Produtos naturais marinhos constituem importante fonte de potenciais candidatos a novos fármacos, e as algas do gênero Dictyopteris se destacam por produzir metabólitos originais e com interessante bioatividade. Neste trabalho, D. jolyana e D. plagiogramma coletadas em ilhas oceânicas brasileiras foram investigadas do ponto de vista químico e biológico. Extratos foram preparados por maceração em CH2Cl2:MeOH (2:1), comparados quimicamente por métodos espectroscópicos e alguns fracionados cromatograficamente. Os perfis químicos foram diversos e a identificação de compostos derivados de C11 contendo enxofre em alguns extratos pode estar correlacionada a fatores ecológicos; a identificação de derivados de ácido ftálico pode ser indicativa de poluição ambiental. O fracionamento do extrato DJ-I (D. jolyana, FN, 2014) resultou na identificação de 17 substâncias: 10 compostos derivados de C11 contendo enxofre (Dj1, Dj5, Dj7, Dj9, Dj11, Dj13, Dj16-18, Dj26), três tocoferóis (Dj15, Dj20 e Dj25), fucosterol (Dj19), fitol (Dj21), e dois ftalatos (Dj12 e Dj14). Todos estes compostos são novos para a espécie, e Dj7, Dj9, Dj11, Dj22-23 e Dj26 são inéditos na literatura. O estudo do extrato DP-VII (D. plagiogramma, AR, 2016) resultou na identificação de oito substâncias: seis derivados de C11 contendo enxofre (Dp2-6, Dp8), ?-tocoferol (Dp1) e fucosterol (Dp7). Exceto Dp2 and Dp7, os demais metabólitos são novos para a espécie. Os extratos apresentaram baixa citotoxicidade sobre a linhagem HCT-116, o que também foi observado para os compostos isolados. O extrato DJ-I demonstrou atividade contra trofozoítos de A. castellanii (CI50 = 2,34±0,38 mg/mL), porém o composto avaliado (Dj1) apresentou fraca atividade. O extrato DJ-I apresentou o melhor perfil de atividade antiagregante (19,5±3,5%, ADP) e os compostos Dj1, Dj5 e Dj19 foram os mais ativos (61,5±0,5, 63,0±3,0 e 74,0±7,0% para ADP, e 76,0±3,0, 74,0±3,0 e 58,0±2,8% para epinefrina, respectivamente). A triagem virtual sugeriu a enzima acetilcolinesterase como possível alvo molecular para o composto Dj13, o qual foi avaliado in vitro e demonstrou potente atividade inibitória (CI50<0,875 µg/mL). Os resultados revelam o grande potencial dos metabolitos secundários de Dictyopteris, notadamente os derivados sulfurados, evidenciando a importância da continuidade dos estudos.

Abstract: Marine natural products are a important source for new drugs candidates, and algae of the Dictyopteris genus produce unique metabolites with interesting bioactivity. In this work, D. jolyana and D. plagiogramma extracts from the Brazilian oceanic islands were investigated from its chemical and biological properties. The extracts were macerated on CH2Cl2:MeOH (2:1), chemically compared by spectroscopic techniques and chromatographically fractioned. The chemical profiles were distinct and the identification of C11-sulfur compounds in some extracts may be correlated to ecological factors; the identification of phthalic acid derivatives may indicate environmental pollution. The study of DJ-I extract (D. jolyana, FN, 2014) led to the identification of 17 compounds: 10 C11-sulfur metabolites (Dj1, Dj5, Dj7, Dj9, Dj11, Dj13, Dj16-18, Dj26), three tocopherols (Dj15, Dj20 and Dj25), fucosterol (Dj19), phytol (Dj21), and two phthalates (Dj12 and Dj14). All these compounds are new to the species and Dj7, Dj9, Dj11, Dj22-23 and Dj26 are new in the literature. The study of DP-VII extract (D. plagiogramma, AR, 2016) led to the identification of eight compounds: six C11-sulfur metabolites (Dp2-6, Dp8), ?-tocopherol (Dp1) and fucosterol (Dp7). Excepting Dp2 and Dp7, the other metabolites are new for the species. The extracts demonstrated weak cytotoxicity against HCT-116 cell line, which was observed also to the isolated compounds. The DJ-I extract demonstrated amebicidal potential against A. castellanii trophozoites (IC50=2.34±0.38 mg/mL), however the evaluated compound (Dj1) showed weak activity. The DJ-I extract showed greater antiplatelet activity (19.5±3.5%, ADP), while Dj1, Dj5 and Dj19 were the most potent compounds (61.5±0.5; 63.0±3.0 and 74.0±7.0% for ADP, and 76.0±3.0, 74.0±3.0 and 58.0±2.8% for epinephrine, respectively). The virtual screening suggested acetylcholinesterase as a possible molecular target for Dj13, which has been evaluated in vitro and showed potent inhibitory activity (IC50<0.875 µg/mL). The results indicate the great potential of the secondary metabolites of Dictyopteris, mainly the C11-sulfur metabolites, evidencing the importance of the continuity of the studies.