Estudo analítico da atividade anticolinesterásica de extratos das espécies Artemisia vulgaris L., Bryophyllum pinnatum Salisb. e Catharanthus roseus G. Don. por espectrofotometria UV-VIS
ISBN 978-85-85905-25-5
Área
Química Analítica
Autores
Silva, M.L.B. (UFMA) ; Bispo Pinheiro Câmara, M. (UFMA) ; Nunes, G.S. (UFMA) ; Marques, P.R.B.O. (UFMA)
Resumo
A ação inibitória de plantas sobre a enzima acetilcolinesterase é um tema bastante pesquisado nos últimos anos. Neste trabalho foi realizado um estudo analítico/espectrofotométrico sobre a inibição de três espécies bastantes encontradas na região metropolitana da cidade de São Luís-MA: Artemisia vulgaris L. (losna); Bryophyllum pinnatum Salisb. (Santa-Quitéria); Catharanthus roseus G. Don. (Maria-Chorona). Os resultados obtidos mostraram que as fases de acetato de etila e N-Butanol da Bryophyllum pinnatum e Catharanthus. roseus apresentaram maior atividade inibitória comparado com as outras fases e os extratos brutos nos tempos de incubação de zero e dez minutos e o tipo de inibição competitiva e não-competitiva respectivamente.
Palavras chaves
Acetilcolinesterases; Ação inibidora; Espectrofotometria UV-Vis
Introdução
A doença de Alzheimer (DA), conhecida também como Mal de Alzheimer é uma das doenças mais relacionadas a demência entre a população idosa no século 21, com estimativas que de 50 milhões de pessoas sejam portadoras, com tendência que até 2050 este número triplique de acordo com a Organização Mundial de Saúde (SILVA, 2010; NICOLA, 2013). Um dos tratamentos para diminuir os sintomas do DA consiste em retardar a hidrólise do neurotransmissor Acetilcolina (ACh) inibindo a enzima Acetilcolinesterase (AChE), entretanto, os medicamentos disponíveis no mercado (como por exemplo a tacrina) são de origem sintética e apresentam efeitos colaterais indesejados aos pacientes o que tem causado abandono no tratamento. A indústria farmacêutica tem se voltado para a pesquisa o desenvolvimento de novos fármacos de origem natural e que atuam no aumento das capacidades cognitivas sem causar efeitos nocivos (TREVISAN, 2003) Entre eles está a galantamina, base do medicamento Reminyl®, que é um alcaloide isoquinolínico extraído de várias espécies da família Amaryllidaceae. O estudo de plantas com atividade anticolinesterásica é primordial para o avanço no tratamento de DA, assim o presente estudo vem apresentar os dados de uma abordagem analítica por técnicas de espectrofotometria.
Material e métodos
Os extratos foram preparados a partir das folhas dos vegetais em estudo, que foram: Bryophyllum pinnatum Salisb., Catharantus roseus (L.) G. Don e Artemisia vulgaris L. Estas plantas foram coletadas na cidade de São Luís – MA, durante os meses de outubro a dezembro de 2018, sendo preparados extratos aquosos e alcoólicos. O aquoso foi feito por infusão e o alcoólico por maceração. A razão utilizada foi de 10 ml de solvente para cada 1 mg de planta. Com os resultados iniciais das inibições pelos extratos brutos, foi feito o fracionamento líquido-líquido com solventes de diferentes polaridades visando uma semi purificação dos compostos através das polaridades e fazer novos testes de inibição e aproximar qual grupo farmacológico poderia atuar como inibidor da AChE. Os solventes utilizados foram: Hexano, Diclorometano, Acetato de Etila, N-Butanol. Para determinar a atividade inibitória dos extratos, por medida espectrofotométrica, empregou- se a metodologia cinética de Ellman (1961), modificada por Nunes et al. (2001). O método consiste em observar a hidrólise do neurotransmissor acetiltiocolina (ATCh) em tiocolina, catalisada pela enzima acetilcolinesterase, em presença de reagente de Ellman, que é o DTNB. Foram efetuados testes de inibição com os extratos alcoólicos e aquosos e as fases obtidas por fracionamento usando as concentrações pré-determinadas de enzima e substrato em uma avaliação cinética durante dois minutos, nos tempos de incubação a zero e dez minutos, cada análise foi acompanhada a um ensaio de controle onde foi feito a reação enzimática com a ausência do extrato, assim considerando que a atividade da enzima foi de 100%. Foram comparadas as velocidades de inibição a parte da linearidade da curva plotada a partir do monitoramento da cinética da enzima AChE.
Resultado e discussão
de reação, o que indica processo de inibição sobre a AChE. A partir do
cálculo de duplo recíproco foi evidenciado que B. pinnatum tem um
comportamento de processo com características de inibição competitiva, já a
de C. roseus, a inibição parece ser do tipo não-competitiva. Para os
extratos hidroalcoólicos, B. pinnatum e C. roseus também apresentaram
inibição. Com os resultados obtidos, B. pinnatum e C. roseus foram
escolhidas para o fracionamento com solventes de polaridade crescente. A
fase hexânica apresentou variação da velocidade para C. roseus, indicando
inibição. Na fase de Acetato de etila, tanto o extrato de B. pinnatum quanto
o de C. roseus foram capazes de inibir a enzima AChE, sendo que o extrato de
C. roseus foi o que mais sofreu diminuição de sua velocidade inicial. Para a
fase N-Butanol, percebe-se uma diminuição na velocidade de reação para os
dois extratos estudados, indicando inibição da AChE. Comparando-se os dados,
a fase aquosa e hidroalcoólica foram as que menos apresentaram menos
inibição enzimática. Os extratos de C. roseus apresentaram menores valores
de velocidades iniciais de reação quando comparados aos extratos de B.
pinnatum. Durante o processo de incubação com tempo de dez minutos, foi
observado que a C. roseus continuou apresentando mais inibição perante a
AChE e observou-se que as fases em hexano e diclorometano inibiram
totalmente o sinal da enzima Verificou-se que as fases em Acetato de Etila e
N-butanol apresentaram fortes inibições da AChE para os dois extratos de
plantas Diclorometano e N-butanol foram as fases que mais influenciaram no
sinal da catálise enzimática da AChE sem presença de extratos vegetais.
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Gráfico de barra comparativo das velocidades iniciais em função da variação de extrato e fase de extração, tempos de zero e dez minutos de incubação.
Conclusões
Para os extratos aquosos, B. pinnatum e C roseus apresentaram inibição competitiva e não competitiva respectivamente. Nos extratos hidroalcoólicos, B. pinnatum e C roseus apresentaram inibição e a A. vulgaris não houve inibição. Com o fracionamento em solvente, C. roseus apresentou inibição na fase hexânica, acetato de etila e N-Butanol. B. pinnatum apresentou na fase de Acetato de etila e N-Butanol. Para maior inibição em DMF, pode implicar nos tipos de compostos associados a polaridade desta fase, como o triterpenos, por exemplo.
Agradecimentos
Laboratório de Produtos Naturais - UFMA
Referências
ELLMAN, G. L. et al. A new and rapid colorimetric determination of acethylcholinesterase active. Biochem. Pharmacol., v. 7, n. 2, p. 88-95, 1961
NICOLA, C. Estudo fitoquímico e avaliação das atividades antioxidante e anticolinesterásica de tabernaemontana catharinensis. Dissertação (mestrado em Biotecnologia). Universidade de Caxias do Sul, Caxias do Sul, RS, 2013.
SILVA, L.J.S. Actividades biológicas e estruturas secretoras em Artemisia campestris e Helichrysuin stoechas (Asteraceae). Dissertação (Mestrado em Biologia celular e biotecnologia). Universidade de Lisboa, Lisboa, 2010.
TREVISAN, M. T. S; MACEDO, F. V. V. Seleção de plantas com atividades anticolinesterase para tratamento da doença de Alzheimer. Química Nova. São Paulo, Vol. 26, n º 3, p. 301-304, 2003.