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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/69151
ÓLEO ESSENCIAL DE PIPER IHOTZKYANUM KUNTH: UMA ANÁLISE INTEGRATIVA PARA O DESENVOLVIMENTO DE UM PRODUTO TECNOLÓGICO
Oliveira, Claudete da Costa | Date Issued:
2021
Author
Advisor
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto de Tecnologia em Fármacos. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
família Piperaceae engloba cerca de 3.700 espécies. O gênero Piper L. é o maior representante desta família e inclui Piper lhotzkyanum Kunth. Espécies dessa família têm sido amplamente estudadas quanto suas propriedades químicas e farmacológicas, porém, nenhum estudo de qualidade química (estabilidade) foi encontrado para esta espécie, e somente um estudo foi descrito para o gênero Piper. P. lhotzkyanum é uma planta medicinal conhecida popularmente como aperta-ruão e pimenteira. É usada popularmente na forma de chá para o tratamento de doenças como disfunção do aparelho urinário, do fígado, do estômago, dores de garganta e afecções brônquicas, como cicatrizante de feridas e anti-inflamatório. Por esse motivo, tem-se como objetivo analisar os constituintes voláteis das folhas e órgãos reprodutivos de indivíduos de P. lhotzkyanum de altitude nativos do Parque Nacional da Serra dos Órgãos (PARNASO), determinar a influência da sazonalidade e dos parâmetros tempo de hidrodestilação, granulometria e temperatura de secagem no rendimento e teor dos constituintes químicos dos óleos essenciais (OE), além de realizar estudos de estabilidade, atividade leishmanicida e antimicobacteriana dos OE de folhas e dos órgãos reprodutivos. Amostras do vegetal foram coletadas no PARNASO para extração do OE em aparelho do tipo Clevenger modificado. Os OE obtidos foram analisados por Cromatografia com Fase Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas (CG-EM) e CG acoplado a Detector por Ionização em Chama (DIC). O ensaio leishmanicida foi realizado com promastigotas de Leishmania amazonensis e foi determinado o IC50 para amostras submetidas aos ensaios de estabilidade. O ensaio antimicobacteriano foi realizado com cepa de Mycobacterium tuberculosis (H37Rv) e a concentração inibitória 50% (MIC50) foi determinada para amostras dos OE dos órgãos reprodutivos. Os ensaios de estabilidade seguiram protocolos internacionais da ICH Q1A (R2) e do ICH Q1B. Como resultados, tem-se o sesquiterpeno β-elemeno (24,02% - 66,13%) identificado como constituinte majoritário dos OE nos diferentes estudos das folhas, infrutescência e inflorescências. As amostras apresentaram resultados leishmanicida promissores com IC50 variando entre 40 μg/mL a 60 μg/mL. Os resultados foram importantes mesmo para os OE expostos ao calor, inclusive, a atividade foi maior após esses serem expostos aos testes de estabilidade acelerada e longo período. O ensaio para M. tuberculosis mostrou atividade proeminente para as infrutescências e inflorescências. O teste de estabilidade acelerada e fotoestabilidade realizados em câmaras mostrou que as amostras expostas à luz apresentaram aumento significativo do teor do biciclogermacreno no lugar de α-zingibereno, o que demonstra degradação do OE em condições de alta luminosidade, ainda que acondicionados em frascos âmbar. Os resultados dos testes de estabilidade acelerada demonstraram uma baixa variação química qualitativa e quantitativa, permitindo concluir que após 90 dias de armazenamento o OE permanece estável quimicamente e mantém a propriedade leishmanicida. Análise sazonal não evidenciou alterações na composição do OE. A época de coleta com maior rendimento foi observada para outubro e os meses de maior teor do majoritário (β-elemeno) foram março, agosto e novembro de 2019. O rendimento poderia ser otimizado pelo processo de secagem, cominuição e tempo de extração favoráveis.
Abstract
The family Piperaceae comprises about 3,700 species. The genus Piper L. is the largest representative of this family and includes Piper lhotzkyanum Kunth. Species of this family have been extensively studied for their chemical and pharmacological properties, however, no quality (stability) study has been found for this species, and only one study has been described for the genus Piper. P. lhotzkyanum is a medicinal plant popularly known as aperta-ruão and pimenteira. It is popularly used in the form of tea for the treatment of diseases such as urinary tract dysfunction, liver, stomach, sore throat and bronchial disorders, as a wound healer and anti-inflammatory. For this reason, we aimed to analyze the volatile constituents of leaves and reproductive organs of P. lhotzkyanum individuals native to the Serra dos Órgãos National Park (PARNASO), to determine the influence of seasonality and the parameters hydrodistillation time, drying granulometry and temperature on the yield and content of the chemical constituents of essential oils (EOs), and to carry out stability, leishmanicidal and antimycobacterial activity studies of the EOs from leaves and reproductive organs. Samples of the plant were collected at PARNASO for EO extraction using a modified Clevenger apparatus. The EOs obtained were analyzed by Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry (GC-MS) and GC coupled to Flame Ionization Detector (DIC). The leishmanicidal assay was performed on promastigotes of Leishmania (L.) amazonensis and the IC50 was determined for samples submitted to the stability assays. The antimycobacterial assay was performed with Mycobacterium tuberculosis strain (H37Rv) and the 50% inhibitory concentration (MIC50) was determined for samples of the EOs from the reproductive organs. Stability assays followed international protocols of ICH Q1A (R2) and ICH Q1B. As results we have the sesquiterpene β-elemene (24.02% - 66.13%) identified as the majority constituent of the EOs in the different studies from the leaves and infructescence and inflorescences. The samples showed promising leishmanicidal results with IC50 ranging from 40 μg/mL to 60 μg/mL. The results were important even for the EOs exposed to heat, even the activity was higher after these were exposed to accelerated and long-term stability tests. The assay for M. tuberculosis showed prominent activity for the infructescences and inflorescences. The accelerated stability and photostability test performed in chambers showed that the samples exposed to light showed a significant increase in the content of bicyclogermacrene in place of α-zingiberene, which demonstrates degradation of the EO under high light conditions, even if packaged in amber bottles. The results of the accelerated stability tests showed low qualitative and quantitative chemical variation, allowing us to conclude that after 90 days of storage the EO remains chemically stable and maintains the leishmanicidal property. Seasonal analysis did not show changes in the composition of the EO. The collection season with the highest yield was observed for October and the months with the highest content of the majoritarian (β-elemene) were March, August and November 2019. The yield could be optimized by favorable drying process, comminution and extraction time.
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