Caracterização espectroscópica e avaliação da atividade antibacteriana do flavonoide kaempferol 7-o-β-d-(6” -o-e-p-cumaroil)-glicopiranosideo

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Produtos Naturais

Autores

Cruz, B.G. (UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI) ; Teixeira, A.M.R. (UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI) ; da Silva, P.T. (UNIVERSIDADE ESTADUAL VALE DO ACARÁU) ; Gonçalves, F.B. (UNIVERSIDADE ESTADUAL VALE DO ACARÁU) ; do Nascimento, M.F. (UNIVERSIDADE ESTADUAL VALE DO ACARÁU) ; dos Santos, H.S. (UNIVERSIDADE ESTADUAL VALE DO ACARÁU) ; Bandeira, P.N. (UNIVERSIDADE ESTADUAL VALE DO ACARÁU) ; Gomes, G.A. (UNIVERSIDADE ESTADUAL VALE DO ACARÁU) ; Coutinho, H.D.M. (UNIVERSIDADE REGIONAL DO CARIRI) ; Braz-filho, R. (UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO)

Resumo

No presente estudo, o flavonoide kaempferol 7-O-β-D-(6” -O-E-p-cumaroil)- glicopiranosideo (C[30]H[26]O[13]) isolado do [Croton piauhiensis] foi caracterizado através da técnica de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FT- IR) e cálculos computacionais de química quântica foram realizados para interpretar o espectro de transmitância deste produto natural. Adicionalmente, foi avaliado a atividade antibacteriana e moduladora frente a linhagens de bactérias [Staphylococcus aureus], [Escherichia coli] e [Pseudomonas aeruginosa] para avaliar o potencial antibacteriano do flavonoide kaempferol 7-O-β-D-(6” -O-E-p-cumaroil)-glicopiranosideo.

Palavras chaves

Espectroscopia FT-IR; Flavonoide; Atividade antibacteriana

Introdução

O uso excessivo e muitas vezes inadequado de alguns antimicrobianos tem constituído nas últimas décadas, o aumento da incidência de resistência microbiana, principalmente quando se faz uso prolongado de apenas uma classe de antimicrobiano (ZEMBOWER et al, 1998). Este fato tem incentivado a comunidade científica na pesquisa de novos agentes antimicrobianos que sejam mais eficientes e apresentem um menor nível de toxicidade. Diante do potencial botânico da Caatinga e da necessidade de se encontrar novos compostos, a família Euphorbiaceae tem destaque por ser uma das maiores entre as dicotiledôneas, sendo o gênero [Croton] o segundo mais representativo com cerca de 700 espécies. Estudos fitoquímicos realizados com espécies de [Croton] tem mostrado a presença de terpenóides, triterpenos e esteróides (SANTOS et al, 2008). Esses metabólitos secundários são responsáveis por uma vasta variedade de atividades farmacológicas, principalmente atividade antimicrobiana contra fungos e bactérias (CARNEIRO et al, 2011). Dentre as diversas substâncias encontradas no gênero [Croton] destaca-se os flavonoides que representam um dos grupos mais importantes e diversificados de origem vegetal, encontrado geralmente em folhas, flores, raízes e frutos das plantas. Neste contexto este trabalho tem como objetivo realizar um estudo de espectroscopia vibracional e avaliar a atividade antibacteriana e moduladora frente a linhagens de [Escherichia coli], [Pseudomonas aeruginosa] e [Staphylococcus aureus] da substância kaempferol 7-O-β-D-(6” -O-E-p-cumaroil)-glicopiranosideo isolada de [Croton piauhiensis] Müll.

Material e métodos

A substância kaempferol 7-O-β-D-(6” -O-E-p-cumaroil)-glicopiranosideo foi caracterizada pela técnica de espectroscopia no infravermelho. usando o espectrofotômetro da marca Bruker, modelo Equinox-55. O espectro de transmitância foi registrado, na região de 400 a 4000 cm[-1], com resolução de 4 cm[-1]. Adicionalmente, cálculos computacionais de química quântica, baseados na Teoria do funcional da densidade (DFT) foram realizados utilizando o programa Gaussian 09 para interpretar o espectro de transmitância deste produto natural. Para os testes de atividade antimicrobiana utilizou-se a substância kaempferol 7-O-β-D-(6” -O-E-p-cumaroil) glicopiranosideo diluído em dimetilsufóxido (DMSO) e água destilada obtendo-se uma solução de 1024 μg/mL. As linhagens bacterianas utilizadas foram: [Escherichia coli ] 06; [Staphylococcus aureus] 10; [Pseudomonas aeruginosa] 03, obtidas através do Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde (INCQS) da Fundação Oswaldo Cruz, Ministério da Saúde. Todas as linhagens foram mantidas em Agar infusão de coração (HIA, Difco Laboratories Ltda.). Antes da realização dos ensaios, as linhagens foram cultivadas por 24h a 37ºC em caldo infusão de cérebro e coração (BHI, Difco Laboratories Ltda.). A Concentração Inibitória Mínima (CIM) foi determinada em ensaio de microdiluição em caldo utilizando inóculo de 100 μL de cada linhagem bacteriana, suspensas em caldo BHI com concentração de 105 UFC/mL, com diluições em série ½. A concentração final da amostra variou entre 512 – 8 μg/mL. Para avaliar a atividade antibacteriana, assim como, a ação antibiótica moduladora do composto foram utilizados os antibióticos padrões gentamicina e amicacina.

Resultado e discussão

O espectro de transmitância obtido por Infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR) apresenta bandas bem definidas dos grupos funcionais do composto 7-O-β-D- (6 "-O-E-p- cumaroil) -glicopiranosideo. ). A analise dos modos normais deste composto evidencia que a maioria das bandas FT-IR localizadas na região abaixo de 1600 cm[-1] correspondem a misturas de modos de vibração com predominância de vibrações do tipo torção e deformações angulares. A região entre 2800 cm[-1] a 3300 cm[-1] contém as bandas originadas a partir de estiramento dos grupos funcionais CH e OH do composto. A Concentração Inibitória Mínima (CIM) do kaempferol 7-O-β-D- (6 "-O-E-p- cumaroil) -glicopiranosideo testada frente às linhagens padrões bacterianas, [Escherichia coli ] 06, [Staphylococcus aureus] 10 e [Pseudomonas aeruginosa] 03 foi ≥ 1024μg / mL e portanto não apresentou atividade antibacteriana clinicamente relevante. Entretanto, quando combinados em uma concentração subinibitória com os antibióticos gentamicina e amicacina o flavonoide evidenciou-se eficácia antibacteriana contra [Staphylococcus aureus] 10, rebaixando o valor da sua CIM em duas vezes. Para as linhagens [Escherichia coli ] 06 e [Pseudomonas aeruginosa] 03 houve redução da CIM em apenas uma vez quando associados a amicacina e gentamicina, respectivamente.

Conclusões

A combinação do composto kaempferol 7-O-β-D-(6” -O-E-p-cumaroil)- glicopiranosideo com os aminoglicosídeos pode ser uma alternativa para minimizar os efeitos indesejáveis desses antibióticos, quando utilizadas para o tratamento de S. aureus, uma vez que associação acarreta em um efeito sinérgico reduzindo a CIM dessas drogas e diminuindo então a dose necessária para que haja sucesso terapêutico. Uma discussão das bandas do espectro infravermelho foi realizada com base na classificação dos modos normais de vibração do composto kaempferol 7-O-β-D-(6” -O-E-p-cumaroil)-glicopiranosideo.

Agradecimentos

Os autores agradecem o apoio financeiro das agências de fomento à pesquisa: CNPq, FUNCAP, CAPES e FINEP.

Referências

CARNEIRO, V. A.; SANTOS, H. S.; ARRUDA, F. V. S.; BANDEIRA, P. N.; ALBUQUERQUE, M. R. J. R.; PEREIRA, M. O.; HENRIQUES, M.; CAVADA, B. S.; TEIXEIRA, E. H. Casbane Diterpene as a Promising Natural Antimicrobial Agent against Biofilm-Associated Infections. Molecul., v. 16, 190-201, 2011.

SANTOS, H. S.; MESQUITA, F. M. R.; LEMOS, T. L. G.; MONTE, F. J. Q.; BRAZ-FILHO, R. Diterpenos casbanos e acetofenonas de Croton nepetaefolius (Euphorbiaceae). Quim. Nova, v. 31, 601-604, 2008.

ZEMBOWER, T. R.; NOSKIN, G. A.; POSTELNICK, M. J.; NGUYEN, C.; PETERSON, L. R. The utility of aminoglycosides in an era of emerging drug resistance. International Journal of Antimicrobial Agents, v.10, 95–105, 1998.