Área:
Ciências da Vida
DESENVOLVIMENTO DE PRODUTOS NANOESTRUTURADOS COMO
ANTIMICROBIANOS A PARTIR DE ALCALÓIDES DA CADEIA
PRODUTIVA DO JABORANDI
Stefano Augusto Campos (bolsista do PIBITI/CNPq), José Roberto de Souza de Almeida
Leite (Orientador, Campus de Parnaíba – UFPI)
Introdução
Sabe-se que o Brasil é reconhecido por sua grande riqueza em biodiversidade do planeta, e por conta
disso, encontra-se uma gama de plantas que atuam com fins terapêuticos, denominada-s de plantas
medicinais. A expressão “planta medicinal” é utilizada para designar toda planta que administrada ao
homem ou aos animais, por qualquer via ou forma, seja capaz de exercer alguma ação terapêutica
(OMS, 2002). A despeito da velocidade do crescimento da indústria farmacêutica e do avanço das
descobertas, a pesquisa acerca de novos fitoterápicos ainda precisa ser acelerada, pois inúmeras
doenças continuam carecendo de novas estratégias terapêuticas que sejam mais efetivas e menos
tóxicas (NAKAMURA et al., 2006). Dentre os compostos estudados, temos a epiisopiloturina. Esta é
um alcaloide isolado da biomassa industrial da produção de pilocarpina, devido a sua grande
concentração na folha do Jaborandi. Apresenta importante atividade biológica, como leishmanicida e
esquistomicida (MIURA, 2009). Em sua atividade in vitro contra o parasita adulto, foi-se considerado o
tamanho do alcaloide (menor que 300 Da) para a entrada fácil pela estrutura da membrana, porém,
foi realizado neste trabalho interação do alcaloide epiisopiloturina com monocamadas lipídicas
catiônicas, aniônicas e neutras, afim de avaliar se a interação com o determinado tipo de membrana,
poderia ter sido um dos pontos para a entrada do parasita na célula do Schistossoma sp..
Filmes insolúveis de monomoléculas sobre uma superfície de um líquido é denominado monocamada
de Langmuir. Eles são comumente formados por uma superfície de água com moléculas chamadas
de lipídeos ou anfifílicas, que consiste em duas partes. Uma parte é hidrofílica (polar) e comumente
referida como a ‘’cabeça’’ do sistema. O resto do lipídeo é hidrofóbico (apolar). Esse sistema é
também composto por duas barras que servem para se comprimir e mudar a pressão superficial,
onde podemos ver se existe ou não a interação da nossa molécula de interesse com os lipídeos
existentes do sistema.
Metodologia
O material coletado pela espécie Pilocarpus microphylus crescidas na vegetação da cidade de
Mathias Olimpio, estado do Piauí. O alcaloide Epiisopiloturina foi purificado a partir da biomassa
gerada pela produção de pilocarpina pela empresa Anido Extrações S.A. A partir da biomassa foi
submetido a um processo de extração de alcaloides com base na acidificação e filtração do resíduo
industrial seguida pela alcalinização e filtração da solução para obter a epiisopiloturina concentrada. A
solução foi filtrada com membranas de 0,45 uM e foi submetida a Cromatografia Líquida de Alta
Eficiência (CLAE – Sistema utilizando SIL-10AF, CTO-20A, LC-6AD, CBM-20A, and SPD-20A,
Shimadzu, Tokyo, Japan). Utilizou-se uma coluna Merck LiChrospher 60 RP Select B (5 μm), e a fase
móvel constituída de 5% (v/v) fosfato de potássio (K3PO4) à pH 2.5 em um fluxo de 1 ml/min a 50 ºC.
O detector do HPLC foi ajustado para 216nm.
Para a realização do experimento de monocamada de Langmuir, foi-se utilizado 9mg do alcalóide
epiisopiloturina diluído em 850 ul de DMSO (sulfóxido de dimetilo, Sigma- Aldrich, EUA).
Subsequente, foram realizados 6 corridas separadas para avaliar o sistema na presença ou ausência
do alcaloide. Na primeira corrida, foi utilizado 200mL de H2) no sistema com 40mL de 1,2-dipalmitoilsn-glicero-3- fosfocolina(DPPC) sobre a superfície. Na segunda etapa, adicionou-se DPPC(i) e 200uL
de EPI (ii) na parte inferior. O terceiro passo foi utilizado 40 uL de DPPC + DPPS (dipalmitoil
fosfatidilserina)(8:2) a uma concentração de 1mg/mL. Na quarta, as mesmas condições do terceiro,
com 200mL de EPI. Na quinta vez, foram utilizados 40uL de DPPC+DODAB (brometo de
dioctadecildimetilamónio)(8:2) a uma concentração de 1mg/mL em sistema. E em último, foram
utilizados 40uL de DPPC + DOBAB mais 200mL de EPI. Cada corrida foi feita com uma média de 30
minutos para seis rodadas. Para o sistema cinético, foi realizado através de três corridas e cada uma
delas com aproximadamente sem o uso de força no sistema.
Resultados e discussão
Figura 1
Figura 2
1. Interação do alcaloide com diferentes sistemas de Langmuir. 2. Perfil da cinética de adsorção entre
o alcaloide e os lipídios.
Sistema de monocamadas de Langmuir foi utilizado para explicar o porquê de a epiisopiloturina poder
reagir com a membrana do Schistosoma mansoni e danificá-la. A membrana do S. mansoni possui
carga negativa, entretanto, portanto, o estudo de interação de lipídeos aniônicos e catiônicos usando
uma força específica no sistema. Na Fígura 1, é possível ver a interação quando utilizou-se a força no
sistema de Langmuir. O sistema quando utilizado na presenta de DPPS+EPI, mostra um aumento na
interação, reduzindo a área por molécula de acordo com o tempo da corrida. Isto acontece porque o
DPPS(1,2-Dipalmitoil-sn-glicero-3-fosfoserina) possui fosfolipídios de carga negativa. Na cinética de
adsorção(Figura 2), quando utilizou-se o sistema sem a presença de força por um período de 3.500
segundos utilizando os mesmos compostos utilizados na análise isotérmica, não ouve uma interação
entre a EPI e os compostos, mesmo quando utilizado DPPC+DPPS no sistema.
Conclusão
A grande intenção do presente trabalho foi o aproveitamento dos resíduos industriais como uma
forma de tentar amenizar o desperdício dos mesmos e ainda reduzir o impacto ambiental, fazendo
com que essas toneladas de resíduos que até então não tinham uma utilidade, possam ter uma
grande
atividade
biotecnólogica,
além
de
realizar
uma
parceria
entre
a
instituição
pública(Biotec/UFPI) com empresa privada(Anidro do Nordeste). A partir do isolamento e da
purificação do alcaloide epiisopiloturina e agregando com o conhecimento da atividade
esquistomicida, realizou-se o experimento de monocamadas de Langmuir, onde foi constatado que
ocorreu uma maior interação quando se utilizou lipídios de carga negativa, comparando com a
membrana lipídica do parasita e abrindo margem para maiores estudos na área, além de futuros
testes in vivo com o parasita, para avaliar se os resultados serão como esperados.
Palavras-chave: Alcaloides, cromatografia, monocamadas de Langmuir
Apoio
Universidade
Federal
do
Piauí(UFPI),
Núcleo
de
Pesquisa
em
Biodiversidade
e
Biotecnologia(BIOTEC), Instituto de Química da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto(IQ-FMRP),
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico(CNPq).
Referências Bibliográficas
MIURA, L. M. C. V. Isolamento do alcalóide epiisopiloturina a partir da biomassa do jaborandi
(pilocarpus microphyllus) e avaliação de suas atividades antibacteriana, antileishmania,
antiviral, antiesquistosoma e sialagoga. Dissertação (Mestrado em Ciência Animal) Universidade
Federal do Piauí, Teresina, 2009.
KAGANER, M.V.; MOHWALD, H.; DUTTA, P. Structure and phase transitions in Langmuir
monolayers. Rev. Mod. Phys., Vol. 71, No. 3. 1999
SALAY, L.C; NOBRE, T.M.; COLHONE, M.C.; ZANIQUELLI, M.E.D.; CIANCAGLINI, P.; STABELI,
R.G.; LEITE, J.R.S.A.; ZUCOLOTTO, V. Dermaseptin 01 as antimicrobial peptide with rich
interaction with membranes containing Leishmania amazonensis lipid-rich extract and
membrane models. Journal of Peptide, 2013.
GUIMARÃES M.A.; CAMPELO Y.D.M.; VERAS L.M.C.; COLHONE M.C.; LIMA D.F.; CIANCAGLINI
P.; KUCKELHAUS S.S.; LIMA F.C.A.; MORAES J. LEITE. J.R.S.A.; Nanopharmaceutical Approach
of Epiisopiloturine Alkaloid Carried in Liposome System: Preparation and In Vitro
Schistosomicidal Activity.Journal of Nanoscience and Nanotechnology. Vol. 13, 1-10, 2013.