Chemical and biological analysis of alkaloids from the genus Hippeastrum (AMARYLLIDACEAE)

A pesquisa de substâncias biologicamente ativas, advinda principalmente de plantas, tem levado a descoberta de moléculas clinicamente benéficas. A família Amaryllidaceae é conhecida por sintetizar alcalóides biologicamente ativos, principalmente do grupo tetraisoquinolínico. Estudos têm demonstrado que a atividade biológica destes vegetais está relacionada com a presença deste grupo de metabólitos secundários. No Rio Grande do Sul, é encontrado o gênero Hippeastrum, pertencente a família Amaryllidaceae. Neste trabalho, realizou-se a investigação preliminar de alcalóides dos extratos de Hippeastrum papilio, coletada na região serrana do estado. Foram isoladas 12 substâncias, nas quais 9 apresentam carcaterísticas químicas de alcalóides de Amaryllidaceae. Estudos preliminares de CLAE-EM e CG-EM apontam para a existência de alcalóides de núcleos licorina e haemantamina, além de núcleo galantamina, em menor quantidade. Estas análises também mostram a possibilidade de estruturas inéditas. Os extratos enriquecidos em alcalóides de Hippeastrum papilio demonstraram uma grande capacidade de inibição da enzima acetilcolinesterase, pelo método da bioutografia em cromatoplaca. Além disso, foi realizada a análise comportamental do alcalóide montanina, previamente isolada de Hippeastrum vittatum Este alcalóide foi avaliado na tarefa de reconhecimento de objeto, com administração intrahipocampal, testado 24 horas pós-treino (memória de longa duração). Obteve-se curva dose-resposta para o alcalóide, com dose pró-cognitiva estatisticamente significante de 1μg/μl. Esta mesma dose foi avaliada na mesma tarefa para obtenção de curva temporal. Montanina demonstrou atividade pró-cognitiva na mesma tarefa e testada 24 horas pós-treino, em administração imediatamente pós-treino, 180 minutos pós-treino, mas não em 360 min pós-treino. O alcalóide montanina também foi avaliado quanto ao perfil de inibição da enzima acetilcolinesterase, utilizando método de ultravioleta. Obteve-se inibição da enzima em concentrações de 10 μM, 100 μM e 1 mM. Os resultados obtidos neste trabalho apontam para a necessidade de continuação da investigação química de Hippeastrum papilio, motivada pelo grande potencial de inibição da enzima acetilcolinesterase e por possibilidade de isolamento de estruturas inéditas. Além disso, foi confirmado um grande potencial pró-cognitivo do alcalóide montanina, demonstrado comportamentalmente, além de inibir a enzima acetilcolinesterase, atividade esta necessária e importante para que uma substância seja candidata à terapia da Doença de Alzheimer.A search for biologically active substances in plants has led to the discovery of clinically beneficial molecules. The family Amaryllidaceae is known to synthesize biologically active alkaloids, principally of the tetraisoquinolinic group. Studies have shown that the biological activity of these plants is due to the presence of these secondary metabolites. The Hippeastrum genus, belonging to the Amaryllidaceae family, is found in Rio Grande do Sul. A preliminary investigation of alkaloids from extracts of Hippeastrum papilio, collected in the mountain region of the Rio Grande do Sul was done in this work. Twelve substances were isolated, in which nine have chemical profile of Amaryllidaceae alkaloids. Preliminary studies with HPLC-MS and GC-MS showed the existence of lycorine and haemantamine type alkaloids, as well as galantamine type alkaloids in a lower quantity. These analysis also showed a possibile presence of unknown structures. The extracts, enriched in alkaloids of Hippeastrum papilio, demonstrated a great ability to inhibit the acetylcholinesterase enzyme by a rapid thin layer chromatography bioautographic method. Furthermore, it was done a behavior analysis of montanine, previously isolated from Hippeastrum vittatum This alkaloid was evaluated in recognition object task with intrahippocampal administration and tested for 24 hours postrainig (long term memory). There was found a doseeffect curve of montanine with cognitive-enhanced dose at 1μg/μl. This dose was evaluated in the same task for temporal-curve. Montanine showed procognitive activity in immediately postraining administration and 180 minutes postraining but not with 360 min postraining in the same task. The acetylcholinesterase inhibition profile of montanine alkaloid was also evaluated by a ultraviolet method. The enzyme was inhibited in concentrations of 10 μM, 100 μM and 1 mM of montanine. The results obtained in the present study show a need for further chemical investigation on Hippeastrum papilio due to its large potential for inhibition of the acetylcholinesterase and isolation of potentially new structures. Moreover, these results confirm the great pro-cognitive potential of montanine, behaviorally demonstrated, as well as its ability to inhibit the acetylcholinesterase enzime, which makes the alkaloid a candidate substance for the treatment of Alzheimer's Disease