Fabiana Maia SantosMaria Sandra R. Queiroz

Micro-organismos

Surpreendente capacidade de produzir substâncias químicas

com elevada potência biológica.

Publicidade 1944 fonte:https://hal.archives-ouvertes.f

Penicilina-Penicillium chrysogenum (ou P. notatum)

Ciclosporina A-Tolypocladium inflatum

Cefalosporina- Cephalosporium acremonium

Menivolina- Aspergillus terreus

Ergometrina- Claviceps purpurea

Micro-organismos endofíticos

Mecanismos de defesa Virulência

• Sanidade vegetal;• Crescimento;• Resistência a estresses.

Substâncias bioativas isoladas de fungos

endofíticos

Taxol –Taxus brevifolia

4-Hidroximeleina-Penicillium sp e Xylaria sp.

Citocolasina D-Xylaria sp

Xylarenona C- Camarops sp

Importância na agricultura

Estrutura base destroxinas

Strobilurus tenacellusEstrobilurina G

Metarrhizium anisopliae

Beauveria felina

Proteção das plantas

Substâncias e esquemas que a planta adquire para protegê-la.

Azadiraquitina- fagorepelente

Juglona

Técnicas hifenadas dentro do novo contexto das pesquisas

com Produtos NaturaisO termo técnicas hifenadas refere-se ao acoplamento entre duas ou mais técnicas analíticas com o objetivo de obter uma ferramenta analítica mais eficiente e rápida que as técnicas

convencionais.

CG-MSCLAE-MSCLAE MS/MSCLAE-RMN

Extratos vegetaisMisturas complexas

de diferentes metabólitos

Seletividade e Sensibilidade Informação estrutural Dirigir isolamento Economizar tempo

CLAE - Cromatografia Líquida de Alta Eficiência

Absorção Ultravioleta (UV) Fluorescência Índice de Refração Espalhamento de Luz Evaporativo

(Light -Scattering) Eletroquímico

Espectrometria de Massas

Analisadores de massas requerem os íons na fase gasosa Baseia-se na medida da razão m/z

Quadrupolo Íon-Trap Tempo de Voô FT- ICR

Tipo de Analisadores de Massas Tipos de Fontes de Ionização

IE- Impacto de Elétrons IQ – Ionização Química

Fonte de íons

Analisador

de Massas

Detector Sinal

ESI – Ionização por Electrospray APCI- Ionização Química a

pressão Atmosférica APPI – Foto ionização a pressão

atmosférica MALDI – Matrix Assisted Laser

Dessorption Ionization

GC-MS Substâncias apolares, voláteis e termicamente estáveis.

Aplicação em produtos naturais

Indústria de essências

Exemplo: o emprego no controle analítico do óleo essencial de Cordia verbenácea, empregado na produção de um antiinflamatório tópico disponível no mercado brasil.

Análise de contaminantes em plantas medicinais.

Análise de matéria-prima empregada principalmente nas indústrias do ramo farmacêutico, alimentício e cosmético.

CLAE-MS

SkimmerSource ionization

Detector

TRIPLE QUADRUPOLE MS/MSTRIPLE QUADRUPOLE MS/MS

Collision Cell

Q1 Q2 Q3Q0

HPLC

Q1 Q2 Q3Q0

Collision Cell

Source ionization

CLAE-MS No Brasil, a maioria dos instrumentos de CLAE-EM possui o ESI

como fonte geradora de íons.

Por se tratar de ionização branda (assim como outras técnicas correlatas), no espectro de EM são observados apenas os íons quasi moleculares [M+H]+ e [M+Na]+ .

No primeiro analisador ocorre a seleção do íon de interesse. Este íon é então introduzido na célula de colisão onde colide com um gás inerte (argônio, nitrogênio, etc) levando à sua fragmentação.

O quadrupolo-quadrupolo e suas variações, o quadrupolo/tempo de vôo (Q-ToF) e o quadrupolo-ressonância ciclotrônica de íons com transformada de Fourier (FT-ICR) são alguns exemplos de analisadores acoplados empregados no estudo de Produtos Naturais.

O maior desenvolvimento e emprego das técnicas de ionização de MALDI (ionização por dessorção a laser com auxílio de matriz) e ESI (ionização por “electrospray”) no início dos anos 90 possibilitou a análise de moléculas termolábeis, complexos organo-metálicos e moléculas de elevada massa molecular incluindo polímeros e proteínas.

O núcleo de certos elementos e isótopos comportam-se como se fossem ímãs girando em torno de um eixo. Têm esta propriedade alguns núcleos como o do hidrogênio comum e o do carbono 13. Quando se coloca um composto contendo átomos de 1H ou de 13C num campo magnético muito forte e simultaneamente se irradia o composto com energia eletromagnética, os núcleos podem absorver energia num processo denominado ressonância magnética.

A radiação utilizada no espectrômetro de RMN é a radiofrequência (rf), de comprimento de onda altíssimo (da ordem de metros) e baixa energia (da ordem de 10-6 kcal/mol). A absorção desta radiação pelos núcleos desses elementos é quantizada e produz um espectro característico.

Os aparelhos de RMN 1H em geral utilizam ímãs supercondutores com campos magnéticos muito intensos e pulsos curtos de radiação de radiofrequência, que provocam a absorção de energia pelos núcleos de 1H, todos ao mesmo tempo, e ocorre ressonância.

CLAE-RMN

CLAE-RMN(RMN)Técnica mais poderosa para determinação estrutural de substâncias inéditas com novos esqueletos e, principalmente em misturas biologicamente ativas.

Baixa concentração e altíssimo preço de solventes e custo de manutenção.

Progressos em gradientes de pulso de campo

Supressão de solventes

Aparelhos de 750-800MHZ aliados a novas técnicas de aquisição de dados tem solucionado problemas de sensibilidade.

Dependendo da concentração do analito e da sua estrutura a aquisição pode ser em fluxo contínuo ou interrupção do fluxo.

Emprego da técnica para um grande número de classe de metabólitos secundários aromáticos, para lactonas sesquiterpênicas, esteroides, saponinas, e iridóides de várias espécies com atividade biológica.

Perspectiva da Química de Produtos Naturais dentro da

era genômicaPerfil metabólico de plantas da nossa biota de interesse econômico com enfoque na genômica funcional de plantas.

Objetivo: Elucidação da rede regulatória e sinalizadora da organização e dinâmica metabólica pelo qual a vida de uma célula é processada.

Sequenciamento genético de microorganismos patógenos como Xyllela fastidiosa responsável pela CVC (Clorose Variegada de Citrus) e Cana de açúcar que deve levar a variedades mais produtivas e resistentes.

Saccaharomyces cerevisiae

Caenorhahabditis elegans

Drosophila melanogaster

Arabidopsis thaliana – código genético completamente decifrado.

Catharanthus roseus – alcaloides indólicos e isolamento de genes regulatórios

Conclusões Espécie humana aproveita uma fração muito pequena

das plantas.

O domínio das plantas será possível quando as enzimas forem melhor compreendida e as vias metabólicas conhecidas.

Expressar ou silenciar genes será atividade rotineira na biologia molecular

Em um futuro próximo a humanidade terá biofábricas vegetais, onde cultivares de banana ou mamão geneticamente modificadas substituirão as fábricas de vacinas , no que será conhecido como setor agrocêutico.

Arroz e soja transgênicos, além de resistentes as pragas, serão vitaminados.