Avaliação do perfil químico do extrato metanólico de folhas de Niedenzuella multiglandulosa (Malpighiaceae): isolamento, caracterização e identificação dos constituintes bioativos

Abstract

A espécie Tetrapterys mucronata (Malpighiaceae), uma das espécies ocasionalmente utilizados na Ayahuasca, despertou há algum tempo o interesse do grupo de pesquisa NuBBE para a realização do estudo químico e avaliação das atividades biológicas devido a sua utilização nos rituais religiosos conhecidos como “Santo Daime”. Este estudo revelou resultados interessantes nos ensaios preliminares voltados para a identificação de potenciais inibidores de acetilcolinesterase, e mostrou que a espécie T. mucronata tem alcaloides e compostos fenólicos como principais constituintes químicos. Estes resultados levaram ao estudo de outras espécies de Tetrapterys ainda sem estudo químico, incluindo espécies que pertenciam a esse gênero e recentemente foram reclassificados como Niedenzuella, como no caso da Niedenzuella multiglandulosa, espécie selecionada para esta pesquisa de mestrado. Esta espécie é conhecida devido aos efeitos tóxicos que causam a morte de rebanhos bovinos, e de outros mamíferos, em geral, causando prejuízos substanciais na balança comercial brasileira. Este trabalho tem como objetivo a busca de compostos tóxicos presentes nas folhas de Tetrapterys multiglandulosa. Essa espécie foi selecionada por serem relatados na literatura surtos de intoxicação do gado (em 2004 e 2005) em áreas altamente infestadas pela planta, causando morte de vacas e aborto de bezerros no estado do Mato Grosso do Sul. Estudos recentes encontrados na literatura indicam a presença de monofluoracetato (MF), uma substância conhecidamente tóxica, nessa espécie, mas ainda não foram realizados estudos fitoquímicos e de toxicidade para esta espécie e nem mesmo para o gênero Niedenzuella. A partir de folhas coletadas no próprio estado onde os surtos foram relatados, extratos foram preparados utilizando solventes de diferentes polaridades e enviados para ensaio de toxicidade empregando modelo com Zebrafish, cujo resultado mostrou que o extrato metanólico era o único tóxico. O foco do estudo voltou-se para esse extrato, sendo realizado um fracionamento utilizando a técnica de MPLC-UV e, em seguida, uma purificação mais acurada por HPLC em escala preparativa. Foram isoladas 19 substâncias das classes dos alcaloides, flavonoides glicosilados e não glicosilados, compostos glicosilados e 6 esteroides (denominados ecdisteroides), ainda não relatados para esse gênero, incluindo um ecdisteroide inédito (17), que foram identificadas e caracterizadas por UHPLC-TOF-HRMS e NMR. As substâncias isoladas foram identificadas como: trigonelina (1), triptofano (2), 4- hidroxicinamamida (3), ácido (Z)-p-cumárico 4-O-β-D-glicopiranosídeo (4), icarisida F2 (5), luteoforol (6), ácido (E)-4-hidroxicinâmico (7), ácido (Z)-4-hidroxicinâmico (8), integristerona A (9), epiecdisterona (11), kaempferol triglicosilado (12), ecdisterona (13), isorhamnetina triglicosilada (14), ácido cinâmico (16), multiglandisterona (17), calonisterona (18) e podecdisona B (19). O esteroide majoritário (13) foi testado novamente para toxicidade utilizando modelo de Zebrafish e se mostrou tóxico, também um dado inédito para a espécie em estudo. Além disso, as moléculas isoladas são bastante diferentes das já identificadas para os gêneros de Tetrapterys, o que corroboram para a diferenciação dessas espécies em dois gêneros distintos. Análises de NMR 19F e LC-MS foram realizadas para tentar identificar a presença de MF nos extratos e frações polares, no entanto, não foi possível. Os resultados obtidos corroboram para um maior entendimento de espécies tóxicas para gado presentes no Brasil, e apresentam dados complementares aos publicados recentemente.

Tetrapterys mucronata (Malpighiaceae) species, one of the species occasionally used in Ayahuasca, has become of interest of NuBBE research group to perform a chemical study for an evaluation of the biological activities due to its use in religious rituals known as “Santo Daime”. This study revealed interesting results in preliminary assays aiming to identify acetylcholinesterase potential inhibitors, and that this species has alkaloids and phenolic compounds as its major chemical compounds. These results led our research group to study other species from Tetrapterys genus without further chemical studies, including species that used to belong to this genus and that recently has changed to Niedenzuella genus, such as Niedenzuella multiglandulosa, the selected species for this master’s research. This species is known for causing toxic effects that may cause death in cattle and other mammals in general, causing substantial losses in Brazilian trade balance. The objective of this research is to search for toxic compounds in Niedenzuella multiglandulosa leaves. This species was chosen for having reports in the literature of outbreaks of cattle intoxication (in 2004 and 2005) in which the pasture was highly infested with it, causing death of cows and led to abortion of calves in Mato Grosso do Sul state. Recent studies found in the literature indicate the presence of monofluoracetate (MFA), a well-known toxic substance, in this species, but so far there were no phytochemical and toxicity assay study regarding this species, and not even for the genus Niedenzuella. From the leaves collected in the same state where there were the outbreaks were reported, extracts were prepared using different polarity solvents and sent to Zebrafish toxicity assay, whose result showed that the methanolic extract was the only toxic one. The focus of this study turned to this extract, performing a fractionation using MPLC-UV, and then a more accurate purification using preparative HPLC. 19 substances were isolated such as alkaloids, glycosylated and non- glycosylated flavonoids, glycosylated compounds and 6 steroids (also called ecdysteroids), including a new ecdysteroid (17) that were identified and elucidated by UHPLC-TOF-HRMS and NMR. The isolated substances were identified as: trigonelline (1), tryptophan (2), 4-hydroxycinnamamide (3), p- Coumaric acid 4-O-β-D-glucopyranoside (4), icariside F2 (5), luteoforol (6), (E)-4- Hydroxycinnamic acid (7), (Z)-4-Hydroxycinnamic acid (8), integristerone A (9), epiecdysterone (11), kaempferol triglucoside (12) ecdysterone (13), isorhamnetin triglycoside (14), cinnamic acid (16), multiglandysterone (17), calonysterone (18) e Podecdysone B (19). The major steroid (13) was tested again for toxicity using Zebrafish model and showed toxicity, also a new data for the species in study. Additionally, the isolated compounds are quite different from the isolated previously from Tetrapterys genus, which corroborate to the fact that these species belong to different genera. 19F NMR and LC-MS analysis were performed attempting to identify the presence of MFA in polar extracts and fractions, however it wasn’t possible to identify it. The obtained results corroborate to a better understanding of toxic