Estudo dos extractos biologicamente activos de Salvia sclareoides Brot. e de Asteriscus vogelii (Webb.) Walp. e pesquisa dos seus princípios activos

Tese de doutoramento, Química (Química Orgânica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2011O género Salvia inclui mais de 900 espécies que fazem parte da flora endémica de várias regiões do mundo e é conhecido desde a Antiguidade pelas suas propriedades medicinais. Na Europa, a espécie Salvia officinalis L. (salva) é usada há séculos para diferentes fins, entre os quais o tratamento da demência e a melhoria da memória. Neste trabalho descrevem-se os constituintes maioritários e a actividade biológica dos extractos da parte aérea de Salvia sclareoides Brot., uma espécie endémica da Península Ibérica. O estudo fitoquímico da planta permitiu o isolamento de um novo composto, o 1β,3β-lup-20(29)-ene-1,3,30-triol, e de ácido ursólico, 1β,2β-lup-20(29)-ene- 1,3-diol, nepeticina, nepetidina, 1β,11α-di-hidroxi-lup-20(29)-en-3-ona, hederagenina e ácido sumaresinólico. Os cinco últimos compostos foram identificados nesta planta pela primeira vez enquanto a nepetidina e o ácido sumaresinólico são novos em espécies de Salvia. O conteúdo total de fenóis foi determinado pelo método de Folin-Ciocalteau. A análise dos extractos por HPLC-DAD permitiu identificar diversos ácidos fenólicos e os flavonóides rutina, quercitina, O-glucósido de canferol e catequina. Investigou-se actividade fitotóxica, insecticida e antifúngica do extracto em acetona que inibiu significativamente o crescimento de Botrytis cinerea e Erisiphe graminis (85-95%) embora não tenha revelado qualquer efeito fitotóxico ou insecticida. Tendo em vista a avaliação do seu potencial medicinal, procedeu-se ao estudo da actividade anticolinesterásica de vários extractos desta planta, usando acetilcolinesterase e butirilcolinesterase, enzimas que têm um papel crucial no desenvolvimento da doença de Alzheimer. Verificou-se que alguns extractos, com a concentração de 1000 μg/mL, inibem completamente as duas enzimas e que, à concentração de 10 μg/mL, ainda se regista inibição enzimática, contrariamente ao que acontece com a rivastigmina, medicamento usado no tratamento da doença de Alzheimer, que não tem qualquer acção na acetilcolinesterase, com esta concentração. A actividade antioxidante foi avaliada pelos métodos de DPPH e β-caroteno/ácido linoleico, sendo mais eficiente o extracto em butanol (IC50 7,9 μg/mL, DPPH). Os testes de toxicidade efectuados, utilizando células de leucemia humana K562 (viabilidade celular) e linfócitos humanos (genotoxicidade), não revelaram qualquer toxicidade dos extractos. Os resultados do trabalho agora apresentados sugerem que S. sclareoides poderá ser usada como alimento funcional e que se deve prosseguir a investigação do seu potencial no âmbito da prevenção e tratamento da doença de Alzheimer. As lactonas sesquiterpénicas possuem uma apreciável diversidade de actividades biológicas, nomeadamente, propriedades antitumorais. O presente trabalho reporta os resultados do estudo fitoquímico das fracções biologicamente activas resultantes do fraccionamento do extracto em clorofórmio de Asteriscus vogelii (Webb.) Walp. que permitiram o isolamento de um composto novo, a (2Z)-8-oxo-6,7,9,10-tetra-hidro-humul-2-en-12,1-olida, das asteriscunolidas A, C e D e dos ácidos (2Z,6Z,9E)-8-oxo-humula-2,6,9-trien- 12-óico, (2Z,6E,9Z)-8-oxo-humula-2,6,9-trien-12-óico e (2Z,6E,9E)-8-oxohumula- 2,6,9-trien-12-óico, caracterizados na forma dos respectivos ésteres metílicos. O estudo da actividade fitotóxica revelou uma actividade significativa das asteriscunolidas C e D em culturas de Lemna paucicostata (lentilha-d’água). O estudo da actividade citotóxica em linhas celulares P-388 (linfoma de ratinhos), A-549 (carcinoma do pulmão humano) e MEL-28 (melanoma humano) e HT-29 (carcinoma do cólon humano) evidenciou bons resultados, particularmente, para as asteriscunolidas A, C e D com valores de IC50 inferiores aos da cisplatina usada no tratamento do cancro.Salvia species are widespread in nature and used in traditional medicine since ancient times. In Europe Salvia officinalis L. (sage) is a remedy to treat dementia and enhance memory. Herein we report on constituents and biological activity of the aerial parts of Salvia sclareoides Brot., an endemic species to the Iberian Peninsula. The phytochemical study of the plant afforded the new lupene triterpenetriol (1β,3β)-lup-20(29)-ene-1,3,30-triol (1β,11α)- dihydroxy-lup-20(29)-en-3-one, hederagenin, nepeticin, nepetidin and sumaresinolic acid were isolated from this Salvia sp. for the first time, while the latter two compounds are new in Salvia spp. Ursolic acid and lupendiol were also obtained. The total phenolics content was determined by the Folin- Ciocalteau method and the chemical analysis by HPLC-DAD afforded the plant phenolic profile containing phenolic acids and the flavonoids rutin, kaempferol- O-glucoside, quercetin and catechin. Phytotoxic, antifungal and insecticidal activities were evaluated and the acetone extract inhibited the growth of Botrytis cinerea and Erisiphe graminis (85-95%), while no phytotoxicity or insecticidal activity were detected. The plant was also screened for its medicinal potential and the effects of various extracts on acetylcholinesterase and butyrilcholinesterase, which play a role in the Alzheimer´s disease, were examined in vitro using the Ellman’s method. Both enzymes were inhibited completely at 1000 μg/mL and at lower concentrations, all extracts inhibited acetylcholinesterase, even at 10 μg/mL, while rivastigmine did not inhibit the enzyme at this concentration. The antioxidant activity was evaluated by the DPPH free radical scanvenging and β-carotene/linoleic acid assays and the butanol extract was the most effective one (IC50 7.9 μg/mL, DPPH). Toxicity studies of the extracts using human immortalized leukemia cells (acute toxicity) and human blood lymphocytes (genotoxicity) indicated that no acute toxicity nor evidence of genotoxicity risk were observed. The presented results suggest that S. sclareoides and components could be useful for nutraceutical purposes and merit further investigation for the treatment and prevention of Alzheimer’s disease. Sesquiterpene lactones have attracted the attention of chemists because they possess a large number of bioactivities, namely, antitumor properties. This work reports on the bioguided phytochemical study of the chloroform extract of Asteriscus vogelii, which afforded the new humulenolide (2Z)-8-oxo-6,7,9,10- tetra-hidro-humul-2-en-12,1-olide, asteriscunolides A, C, D, and (2Z,6Z,9E)-8- oxo-humula-2,6,9-trien-12-oic, (2Z,6E,9Z)-8-oxo-humula-2,6,9-trien-12-oic and (2Z,6E,9E)-8-oxo-humula-2,6,9-trien-12-oic acids, characterised as their methyl esters. Evaluation of their phytotoxic activity showed that asteriscunolides C and D were the most potent ones for plant cell cultures and the plant Lemna paucicostata. However the most promising results were the cytotoxic activities against P-338 lymphoma in mice, A-549 carcinoma of human lung, HT-29 carcinoma of human colon and MEL-28 human melanoma. The IC50 values for the growth inhibition of those cell lines promoted by asteriscunolides A, C and D were even smaller than those for cisplatin, well-known for its potent antitumor activity. As a conclusion, the first phytochemical study of this plant species and also the first investigation of its cytotoxic activities led to the identification of asteriscunolides A, C and D as new leads for antitumor agents, competing well with cisplatin, a drug in the market against cancer