Desenvolvimento de métodos analíticos de desreplicação por RMN, EM e análise multivariada do perfil metabolômico de espécies de Solanaceae com potencial biológico

Abstract

The use of drugs from natural sources is as old as humanity itself. However, due to the economic impact caused by globalization, many pharmaceutic industries searched for alternatives to speed-up assays aiming for simpler structural molecules and low-costs budgets. Therefore, the insertion and development of methods of dereplication associated to metabolomics studies through an approach in system biology is a key issue when searching for bioactive molecules. Recently, due to the advancement of technology, the use of hyphenated techniques such as high performance liquid chromatography (HPLC) coupled to spectroscopic methods like nuclear magnetic resonance (NMR) and high resolution mass spectrometry (HRMS) intensified the metabolomic and system biology research in plants and fungi thus, accelerating the selection of bioactive substances. This project aims to study the molecular dynamics in complex matrixes using multivariate analysis and in doing so generating analytical tools to apply as a rational approach towards the study of bioactive natural products and the understanding of their complexity. To accomplish this task, specimens deposited in our bank of extracts, from the Solanaceae family, little studied on their chemical composition but that showed interesting bioactivities form initial biological screenings, will be the object of study on this project.

O uso de extratos e tinturas de partir de fontes naturais para fins terapêuticos remonta o aparecimento da humanidade. A ação biológica proveniente destas misturas é justificado pela diversidade estrutural e química de seus compostos na qual, interagem concomitante a diferentes alvos proteicos. No entanto, os últimos anos foram marcados pela substituição das metodologias clássicas de isolamento e teste biológicos por ferramentas de automação como High Throughput Screening (HTS) e o uso da química combinatória para a geração de substâncias. No entanto, os resultados até o momento foram insatisfatórios e a indústria tem retomado o uso dos produtos naturais. Para tanto, ela tem buscado por abordagens mais racionais de detecção e identificação estrutural de biomarcadores. Dentro dessa óptica, a inserção e o desenvolvimento de metodologias de desreplicação associadas a estudos metabolômicos sob a visão da biologia sistêmica torna-se crítica na busca por micromoléculas ativas. Recentemente, o uso de técnicas hifenadas como a cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), associadas a métodos espectroscópicos de RMN e a espectrometria de massas de alta resolução (EMAR), tem sido fundamentais na geração de métodos analíticos em estudos metabolômicos e de biologia sistêmica em plantas, fungos endofíticos, e outras organismo, acelerando a escolha de matrizes bioativas promissoras. Este projeto visa ao entendimento das relações moleculares presentes em matrizes dinâmicas gerando ferramentas analíticas para uma abordagem racional no estudo de produtos naturais bioativos. Para tanto, espécimes depositadas na nossa extratoteca, da família Solanaceae, pouco estudadas no que diz respeito a sua composição química serão o objeto de estudo deste projeto.