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. 2016 Jan-Mar;14(1):56–63. doi: 10.1590/S1679-45082016AO3386
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Phytochemical analysis of hydroethanolic extract of Turnera diffusa Willd and evaluation of its effects on astrocyte cell death

Andréia Gomes Bezerra 1, Giuseppina Negri 1, Joaquim Maurício Duarte-Almeida 2, Soraya Soubhi Smaili 1, Elisaldo Araújo Carlini 1
PMCID: PMC4872919  PMID: 27074236

ABSTRACT

Objective

To evaluate the phytochemical composition of hydroethanolic extracts from powdered aerial parts of Turnera diffusa Willd (Turneraceae; T. diffusa), as well as its toxicity in astrocytes.

Methods

Chemical analyses of hydroethanolic extract from powdered aerial parts of T. diffusa were carried out using HPLC-DAD-ESI-MS/MS. In vitro assays using astrocytes culture were performed to evaluate cell death.

Results

Flavone-C, O-diglycosides, such as, luteolin-8-C-[6-deoxy-2-O-rhamnosyl]-xylo-hexos-3-uloside, apigenin-8-C-[6-deoxy-2-O-rhamnosyl]-xylo-hexos-3-uloside and apigenin-7-O-6”-p-coumaroylglucoside were the main compounds found in this hydroethanolic extract. Concentration time-effect demonstrated the toxicity of this extract at a concentration of 1,000µg/mL in astrocyte culture, after 6 and 24 hours of incubation.

Conclusion

In phytochemical analyses, important antioxidants (mainly flavonoids) were observed. T. diffusa extracts presented cytotoxic effect in high concentrations, leading to increased cell death in astrocyte culture.

Keywords: Cognition/drug effects, Plant extracts/toxicity, Protective agents/toxicity, Antioxidants, Cell death/drug effects

INTRODUCTION

The genus Turnera (Turneraceae) encompasses 135 species from tropical parts of the Americas and Africa.1 Turnera diffusa Wild ex Schult (T. diffusa), known in Brazil as “damiana”, is the most important Turnera species, which has many applications in traditional medicine. This species is found in Mexico, Central America, the Caribbean Islands and parts of South America. It has several traditional uses as an aphrodisiac, for hepatic symptoms, depression, anxiety and neurosis, as well as expectorant, stimulant and tonic; being also used to flavor desserts and beverages.2,3

Previous works have analyzed T. diffusa from a phytochemical perspective. In general, the aerial parts (stems and leaves) of this species show good antioxidant activity, similar to that exhibited by quercetin.4 Moreover, alkaloids, cyanogenic glycosides, flavonoids, and volatile oils are the main classes of phytoconstituents found in Turnera genus.2,4-8

Potential therapeutic uses of T. diffusa have been described in previous studies, including gastroprotective, anti-ultra violet radiation and anti-oncogenic effects,9-12 all of them depending in some extent of T. diffusa’s antioxidant properties. Despite of these potential positive effects, none study evaluated the toxicity threshold of T. diffusa. Cell death (which includes apoptosis and necrosis) is closely related to oxidative stress;13,14 however, up to now none report has been performed in order to evaluate the effects of T. diffusa on cell death.

OBJECTIVE

To evaluate the phytochemical composition of hydroethanolic extracts from powdered aerial parts of Turnera diffusa Willd, as well as its toxicity in astrocytes.

METHODS

Plant material

Powdered aerial parts of T. diffusa were obtained commercially, from Quimer Ltda and this botanical material was deposited at Herboteca Carlos Stellfeld in the Universidade Federal do Paraná (UFPR), under number 340.5

Drugs and preparation of extracts

Quercetin, apigenin, kaempferol and luteolin were purchased from Sigma-Aldrich Chemical Co. (Saint Louis, MO, USA). The solutions of these standards (100µg/mL in ethanol) were prepared and analyzed by high-performance liquid chromatography coupled to diode-array detector (HPLC-DAD), in order to carry out the optimization of chromatographic conditions for analysis of hidroethanolic extract. HPLC-grade methanol was purchased from Merck (Darmstadt, Germany). HPLC-grade water was prepared from distilled water using a Milli-Q system (Millipore, Waters, Milford, MA, USA). Powdered aerial parts from T. diffusa, (100g) were extracted with 1L of hydroethanolic solution (50%, v/v) by turbolysis, as described by Bezerra et al.5 The solutions were filtered, concentrated under reduced pressure in a rotary evaporator, lyophilized and stored in amber flasks at 5°C.

High-performance liquid chromatography coupled to diode-array detector and electrospray ionization - mass spectrometry/mass spectrometry analysis of hydroethanolic extract.

The lyophilized extract (8mg) was dissolved in 3mL of methanol: water (20:80, v/v) and filtered through a 0.45µm filter (German Sciences, Tokyo, Japan). An aliquot 31.2µL of lyophilized extract was injected into the HPLC system. All solvents were of HPLC grade and were filtered using a solvent filtration apparatus. A DAD SPD-M10AVP (Shimadzu) equipped with a photodiode array detector was coupled to an Esquire 3000 Plus mass spectrometer (Bruker Daltonics) with an electrospray ionization (ESI) source and ion trap mass analyzer. Double in-line detection was carried out in the DAD, using 270 and 340nm as preferred wavelengths, and in-line ultraviolet spectrum were recorded in the range of 200 to 400nm. A reverse phase C18 Zorbax - 5B - RP-18 (Hewlett Packard) column (4.6x250mm, 5μm) with a precolumn guard filter was employed for separation of constituents. The mobile phases consisted of A (0.1% aq. formic acid) and B (methanol). The elution gradient was: zero minute – 20% B in A; 10 minutes – 30% B in A; 20 minutes – 50% B in A; 30 minutes – 70% B in A; 40 minutes – 90% B in A; 45 minutes – 40% B in A; and 50 minutes – 20% B in A. The flow rate was kept constant at 0.5mL.min1, and the temperature of the column was maintained at 28°C. The mass spectrometry (MS) analysis was carried out using ESI at atmospheric pressure in positive and negative ion modes. The ionization conditions were adjusted as follows: ion source electrospray voltage of -40V, capillary voltage of 4,500V and capillary temperature of 325°C. Helium was used as the collision gas and nitrogen as the nebulizing gas. Nebulization was aided with a coaxial nitrogen sheath gas provided at a pressure of 27psi. Desolvation was assisted using a counter current nitrogen flow set at a flux of 7.0L.min-1. Full scan mass acquisitions were performed in both negative and positive ion modes by scanning the m/z range from 100 to 1,000 mass units. Collision induced dissociation (CID) spectra were obtained in the ion trap using helium as the collision gas, with voltage ramping cycles from 0.5 to 1.3V. Characterization of constituents was carried out based in UV and mass spectra data, together with fragmentation profiles obtained through mass spectrometry/mass spectrometry (MS/MS spectra), which were compared with literature data and also based on constituents reported for this specie in another studies.

Culture of astrocytes of rat cortex

A culture of astrocytes was obtained from the cortex of rats 3 days old, as described previously by Smaili and Russell.15 The animals were obtained from Instituto Nacional de Farmacologia of Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). This project was approved by the Ethics Committee of UNIFESP (0464/05).

The cells were grown in low glucose Dulbecco’s modified Eagle’s medium containing 10% fetal bovine serum, 0.1% fungizone, 1% penicillin/streptomycin, 1mM sodium pyruvate and 4mM L-glutamine in 5% CO2/95% air. The media was replaced every other day until confluency (after 8 to 14 days). When confluency was reached, the removal of the cells from the flasks was performed by trypsinization. For that, trypsin/EDTA (0.25%) was added to the flasks for 5 minutes, at 37°C, followed by enzyme inactivation by DNAse (10mM) and centrifugation (2,500rpm, 10 minutes, 25°C). Cells were then suspended in culture medium. After trypsinization, 10μL of the suspension were quantified using a Neubauer chamber, an inverse microscope and a cell counter. The total amount of cells was of 72x104 cell/mL. After dilutions, the cells were platted in a 24 wells plate, for a final concentration of 18,000 cells/well, which allowed cells observation and counting.

Evaluation of cell death using Hoechst 33342

Cell morphology was evaluated by fluorescence microscopy following Hoechst 33342 staining. The hydroethanolic extract from T. diffusa was added to the cells at initial concentrations of 10, 100 and 1,000µg/mL and were evaluated after 6, 24 and 48 hours of incubation to assess the toxicity of the extracts. Control cells did not receive any treatment. These cells were also used in other experiments not reported here.

After a separate incubation, cells were washed with buffer and stained with Hoechst 33342 (1µg/mL) for 15 minutes, at room temperature, in the dark. Cell death was identified by some characteristics, such as nuclear condensation, formation of membrane blebs and apoptotic bodies. Fragmented nuclei or nuclei with condensed chromatin were counted and the percentage of these nuclei relative to the total nuclei observed in each field was calculated. The results at each concentration and incubation time were determined from, at least, four independent experiments performed in triplicate.16

Statistical analysis

Data analysis was performed using One-Way Analysis Of Variance (ANOVA) followed by Duncan’s test when appropriate. The results are expressed as the mean ± standard error (SE) of the mean and a significance level of 5% was adopted.

RESULTS

Phytochemical analyses

Table 1 list the retention times (Rt), MS spectral data and wavelength of maximal absorption (λmax) for the chemical constituents found in this hydroethanolic extracts. The characterization of constituents was achieved, through MS spectral data reported previously for compounds found in this plant or other plant materials. The total ion current chromatogram obtained in ESI-MS negative ionization mode is shown in figure 1.

Table 1. Retention times, mass spectral data and wavelength of maximal absorption (λmax) for the chemical constituents found in hydroethanolic extracts from Turnera diffusa .

Peak Rt min λmax (nm) (ESI+, m/z) (ESI-, m/z) Proposed structure


[M + H]+ [M – H]- MS/MS
1 23.5 265 and 345 - 593 473 (100), 429 (40), 357 (50) and 327 (80) Luteolin-6-C-glucosyl-2”-O-rhamnoside
2 24.0 265 and 345 - 567 521 Luteolin-8-C-(6”-O-p-benzoyl)-glucoside
3 25.5 260 and 355 - 641 317 Myricetin-3-O-diglucoside
4 26.2 ND - 743 605 (100) Luteolin-8-C-(O-p-feruloyl-2”-O-benzoyl) glucoside
5 27.7 260 and 355 - 625 301 Quercetin-3-O-diglucoside
6 28.2 260 and 355 - 655 331 Laricitin-3-O-diglucoside
7 30.1 ND - 639 575 Quercetin-O-caffeoyl glucuronide
8 30.8 252, 265 and 357 - 669 345 Syringetin-3-O-diglucoside
9 33.6 270 and 345 577 575 411 (100), 301 (60) and 285 (20) Luteolin-8-C-[6-deoxy-2-O-rhamnosyl]-xylo-hexos-3-uloside,
10 35.5 270 and 340 561 559 395 (100), 321 (20) and 269 (20) Apigenin-8-C-[6-deoxy-2-O-rhamnosyl]-xylo-Hexos-3-uloside,
11 37.0 270 and 315 579 577 269 Apigenin-7-O-(6”O-p- coumaroyl)-glucoside

Rt min: minimum retention times; ESI: electrospray ionization; M-H: deprotonated molecule; M+H: protonated molecule; MS: mass spectrometry; ND: not determined.

Figure 1. Total ion current chromatogram obtained through electrospray ionization.

Figure 1

Mass spectrum analysis in negative ionization mode from hydroethanolic extract from T. diffusa is showed in figure 1. Peak number are correspondent to the compounds disclosed at table 1.

The main constituents found in T. diffusa were flavonoids, a mixture of flavone-C, O-diglycosides, C-glycosyl flavone acylated with aromatic acids and flavonols 3-O-diglucosides.

Compounds 1, 2, 9 and 10 exhibited UV spectra characteristic of flavones. The ESI-MS spectrum of compound 9, the main constituent found in this extract, showed deprotonated and protonated molecule at m/z 575 and m/z 577, respectively. After MS/MS experiments, fragment ion at m/z 411 was abundantly produced, which correspond to the loss of 164 mass units, sugar (rhamnose) and water moieties (146 + 18), characteristic of a bond between a sugar (rhamnose) and a non-phenolic hydroxyl group, most likely at the 2”-O position of the other sugar moiety, indicating an O-glycosylation with a deoxyhexose (rhamnose). This fragmentation pattern in negative ionization mode was typical of an O, C-diglycosylflavone. An unusual fragment ion occurred at m/z 301 (60%), together with the fragment ion corresponding to the aglycone luteolin at m/z 285 (20%).

Compound 10 showed deprotonated and protonated molecules at m/z 559 and m/z 561, respectively, in the ESI-MS spectra. The MS/MS spectrum of the precursor ion at m/z 559 showed abundant fragment ion at m/z 395, indicating 2”-O-glycosylation with deoxyhexose (rhamnose), and fragment ion at m/z 269 (20%), indicating apigenin as aglycone.

The ESI-MS spectrum of compound 2 showed deprotonated molecule at m/z 567, which after MS/MS experiments produced fragment ion at m/z 521, corresponding to the loss of 46 mass units [HCOOH], which could occur through decarboxylation of a carboxylic acid from benzoic acid moiety. The sugar moiety linked to luteolin could be glucose substituted with benzoic acid on the hydroxyl group in position 6”-O of glucose because, in this position, the cleavage of benzoyl group was more difficult. Compound 2 was tentatively identified as luteolin-8-C-(6”-O-p-benzoyl) glucoside.

The ESI-MS spectrum of compound 4 exhibited deprotonated molecule at m/z 743. The molecular mass of compound 4 indicated the presence an additional feruloyl moiety (176 mass units) in its structure, when compared to compound 2. The exact location of the acyl group on the glycosidic moiety was difficult to determine, just based on MS. However, the MS/MS spectrum of the precursor ion at m/z 743 showed abundant fragment ion at m/z 605, corresponding to the loss of 137 mass units (hydroxybenzoic acid moiety), what could indicated that the hydroxybenzoic acid was attached to glucose at 2”-O-position. Compound 4 was tentatively assigned as luteolin-8-C-(O-p-feruloyl-2”-O-benzoyl)-glucoside.

For compound 1, the ESI-MS spectrum showed deprotonated molecule at m/z 593, which after MS/MS experiments produced abundant fragment ion at m/z 473, characteristic of the presence of hexose as C-glycosylated sugar moiety. The fragment ions at m/z 357 (A + 71) and m/z 327 (A + 41) were characteristic of flavones-O, C-diglycosides and suggested luteolin as the aglycone.

In the Rt 25.5 minutes a co-elution of two compounds was observed, compound 3 and another constituent in minor content, that exhibited deprotonated molecular ion at m/z 593 and was tentatively characterized as quercetin dirhamnoside. Compounds 3, 5, 6 and 8 exhibited UV spectra characteristic of flavonols and their ESI-MS spectra exhibited deprotonated molecules at m/z 641, 625, 655 and 669, respectively. The ESI-MS/MS spectra of these compounds in negative ionization mode showed the loss of 324 mass units, indicating the presence of two hexoses (glucoses), probably linked at 3-O-position of aglycone. Thus, compound 3 was suggested as myricetin-3-O-diglucoside, compound 5 as quercetin-3-O-diglucoside, compound 6 as laricitin-3-O-diglucoside and compound 8 as syringetin-3-O-diglucoside.

The MS spectrum of compound 7 showed deprotonated molecule at m/z 639, and after MS/MS experiments exhibited abundant fragment ion at m/z 575, corresponding to the loss of 64 mass units, which could be attributed to a combined loss of COOH and OH groups. According to MS spectral data compound 7 was suggested as quercetin caffeoyl glucuronide.

The UV maximum absorption at 312nm and the higher Rt indicated that compound 11 was a flavonoid glycoside esterified with aromatic acids. The ESI-MS spectra exhibited protonated and deprotonated molecules at m/z 579 and 577, respectively. The MS/MS spectrum of the precursor ion at m/z 577 showed abundant fragment ion at m/z 269, which was attributed to the loss of 308 mass units (glucose with a p-coumaroyl moiety), and indicated apigenin as aglycone.

Evaluation of cell death using Hoechst 33342

ANOVA detected a significant increase on the percentage of dead cells after incubation for 6 hours, with the T. diffusa extract, at a concentration of 1,000µg/mL, when compared to the control group and with lower concentrations [F(3,32)=3.03; p<0.05] (Figure 2). This effect persisted in cells evaluated after 24 hours of incubation [F(3,32)= 5.19; p<0.05], but only when compared with control group and with concentration of 10µg/mL (Duncan; p<0.01). Figure 3 presents an example of Hoechst 33342 staining, showing both live and death astrocyte nuclei.

Figure 2. Dead cells after incubation for 6, 24 and 48 hours, at doses of 10, 100 and 1,000µg/mL Turnera diffusa extract.

Figure 2

The data represent the mean ± SEM of four independent experiments done in triplicate. Analysis of Variance/Duncan: *p<0.05 (compared to all other groups, at 6 hours); **p<0.05 (compared to the control group and the group TD10, at 24 hours).

Figure 3. Nuclei of astrocytes marked with Hoechst 33342 and examined under a fluorescence microscope. Arrows identify the nuclei of dead cells and the remaining nuclei represent live cells.

Figure 3

DISCUSSION

The main constituents found in this extract were flavonoids (flavones and flavonols glycosides). Flavonols and flavones were distinguished by their UV spectra with maxima at 255/370 and 268/340nm, respectively, and also fragmentation pattern of C-glycosyl and O-glycosyl flavonoids. Flavonoids C-glycosides are stable towards acid hydrolysis, due to glycosidic C-C bond and the main fragmentations take place in the sugar, which possess the weakest bonds.17,18 Flavonoid O-glycosides are bounded to a sugar with formation of an acid labile glycosidic O-C bond. Fragmentation of these flavonoids involves the cleavage at the glycosidic-O-linkage with a concomitant H-rearrangement leading to the elimination of the saccharide residue.18-21 For flavonols, the 3-OH and 7-OH positions are regular glycosilation sites.22

According to MS spectral data reported by Ferreres et al.23 and Figueirinha et al.,24 compound 9 found in the present study was characterized as luteolin-8-C-[6-deoxy-2-O-rhamnosyl]-xylo-hexos-3-uloside, which was also found by Zhao et al.,7,8 in T. diffusa, and by Figueirinha et al.,24 in Cymbopogon citratus. Conforming to MS spectral data reported by Ferreres et al.,23 compound 10 was identified as apigenin-8-C-[6-deoxy-2-O-rhamnosyl]-xylo-hexos-3-uloside, which was reported in Passiflora edulis.23 Arbutin (4-hydroxyphenyl β-D-glucoside) and p-coumaroyl glycosides were reported in this species.7,8

In consonance to MS data reported by Ferreres et al.,17,23 compound 1 was tentatively identified as luteolin-6-C-glucosyl-2”-O-rhamnoside. The fragment ion at m/z 429 attributed to the loss of rhamnose and water moieties indicated O-glycosylation with a deoxyhexose (rhamnose) at the 2”-O position of glucose.23

Regarding compounds 3, 5, 6 and 8, Fracassetti et al.25 discuss that flavonol-O-glycoside with a free hydroxyl at 3-O position show a UV band I maximum at 374nm, while flavonol with a blocked hydroxyl at 3-O position of aglycone showed UV band I maximum at 356nm. The introduction of methyl groups into the flavonols increases the Rt,18 and the elution order was found to be myricetin (m/z 317), quercetin (m/z 301), laricitin (m/z 331) and syringetin (m/z 345). Laricitin-3-O-diglucoside and syringetin-3-O-diglucoside were reported in T. diffusa by Zhao et al.7,8 and Szewczyk and Zidorn.2

Generally, flavonoid glycosides esterified with aromatic acids have longer Rt on RP-HPLC columns than diglycosides and monoglycosides and its UV spectra exhibit an intense band I (approximately 330nm) and a small band II at 270nm, resulting from the UV absorption overlap of the flavonoid and the cinnamoyl acid.18 The predominant site of bonding of the acyl groups is usually the 6”-position of hexose, although other positions should not be excluded.18 Compound 11 was identified as apigenin-7-O-(6”-O-p-coumaroyl) glucoside, which was found in high concentration in this species by Camargo and Vilegas.26

Some studies had shown that flavonoids from diverse herbal medicines have significant effects in different developmental stages of nervous systems, including neuronal stem cell differentiation, neurite outgrowth, and neuronal plasticity.27,28 Polyphenols and flavonoids present in Ocimum sanctum hydroalcoholic extract ameliorated H2O2 induced neuronal damage through its antioxidant defense mechanism, exhibiting potential to be used to treat oxidative stress mediated neuronal disorders.29 The neuroprotective actions of flavonoids are believed to occur through direct interactions with cellular cascades, yielding expression of neuroprotective and neuromodulatory proteins that promote neurogenesis, neuronal function and brain connectivity, and also through blood-flow improvement and angiogenesis in the brain and sensory systems.30

Previous studies demonstrated neuroprotective effects by luteolin, through increasing the neuronal viability, reducing the number of apoptotic cells31 and reducing ischemia-induced cellular injury.32 The prevention of oxidative stress, had been attributed to flavonoids, which can also modulate both enzymes and receptors activities, acting as multi-target botanical therapeutics or drugs.33 However, in certain concentrations, flavonoids can also act as pro-oxidants, depleting the nuclear antioxidant defense systems and leading to oxidative DNA damage.34 This finding is in accordance to our results that showed that high concentrations of T. diffusa could cause cell death in astrocytes.

The T. diffusa extract demonstrated toxicity at a concentration of 1,000µg/mL after both 6 and 24 hours of incubation. However, concentrations of 10 and 100µg/mL of extract showed similar effects as those observed in the control group, which underscores the low cellular toxicity of these doses during this period. Thus, one may note that T. diffusa has a dose-dependent toxicity. The toxicity threshold for this plant lies between 100 and 1,000µg/mL, for astrocyte death. This dose-dependent relationship and this estimative for a toxicity threshold may explain, to a certain extent, the opposition in anti- and pro-oxidative effects.

It was expected that after 48 hours of incubation, 1,000µg/mL concentrations of the T. diffusa extract would also decrease the viability of astrocytes, but the results indicated that the cells did not differ from the control. This result may have occurred because the control cells began to run out of nutrients after 48 hours in unchanged medium, leading to a loss of adherence and natural death.

For the proper assessment of these results, some limitations must be taken into account. First, one must bear in mind that, despite being a widely used method, Hoechst 33342 is a highly unspecific technique. Thus, it is not possible to determine which is the real type or source of the cell death observed in these experiments. In other words, it is not possible to determine if cell death was caused by apoptosis, necrosis or some other phenomena. Another important caveat relies on the establishment of a toxicity threshold. In accordance to our experiments, it is possible to affirm that the toxicity threshold lies somewhere between 100 and 1,000µg/mL. This is a quite large interval, and the lack of other experiments evaluating the toxic effects of T. diffusa prevents the establishment of a more precise toxicity level. Moreover, one must bear in mind that this toxicity level applies exclusively for cell death observed in astrocytes. Any other type of toxic effect, as well as effects in other types of cells and tissues, may have their own toxic levels. On the other hand, it can be assumed that further studies on potential therapeutic effects of T. diffusa may focus on doses lower than 100µg/mL. As final caveat relies the phytochemical profile observed in the current experiment. As in great part of the experiments carried out with medicinal plants, the extracted compounds depend upon environmental factors (planting site, soil characteristics, temperature and humidity, among others), harvest and post-harvest procedures (drying, milling and storage) and extraction methods (different techniques, solvents and concentrations). Thus, the acquired results should be contextualized to the characteristics of this experiment. It is highly likely that other experiments using T. diffusa extract present similar phytochemical profile, but some variations are expected, reason why phytochemical analysis are always useful in this kind of experiments.

CONCLUSION

Turnera diffusa Willd (Turneraceae) is used by Brazilian population and the evaluation of its efficacy have value under ethnopharmacological point of view. Chemical analysis revealed the presence of flavone-C, O-diglycosides, such as luteolin-8-C-[6-deoxy-2-O-rhamnosyl]-xylo-hexos-3-uloside, apigenin-8-C-[6-deoxy-2-O-rhamnosyl]-xylo-hexos-3-uloside and apigenin-7-O-6”-p-coumaroylglucoside in high concentrations in this hydroethanolic extract. Hydroethanolic extract of Turnera diffusa presented cytotoxic activity and increased the percentage of astrocyte death only at 1,000µg/mL, both on the conditions of 6 and 24 hours of exposure.

ACKNOWLEDGMENTS

This work was supported by Associação Fundo de Incentivo à Psicofarmacologia (AFIP), Centro Brasileiro de Informações sobre Drogas Psicotrópicas (CEBRID), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) and Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).

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Análise fitoquímica do extrato hidroetanólico de Turnera diffusa Willd e avaliação de seus efeitos na morte de astrócitos

Andréia Gomes Bezerra 1, Giuseppina Negri 1, Joaquim Maurício Duarte-Almeida 2, Soraya Soubhi Smaili 1, Elisaldo Araújo Carlini 1

RESUMO

Objetivo

Avaliar a composição fitoquímica do extrato hidroetanólico das partes aéreas de Turnera diffusa Willd (Turneraceae; T. diffusa) e sua toxicidade em astrócitos.

Métodos

Análises químicas do extrato hidroetanólico de partes aéreas de T. diffusa foram feitas por HPLC-DAD-ESI-MS/MS. Os ensaios in vitro utilizaram culturas de astrócitos para avaliar morte celular.

Resultados

Flavonas-C, O-diglicosídeos, como, luteolina-8-C-[6-deoxi-2-O-raminosil]-xilo-hexos-3-ulosideo, apigenina-8-C-[6-deoxi-2-O-raminosil]-xilo-hexos-3-ulosideo e apigenina-7-O-6”-p-cumaroilglucosídeo foram os principais constituintes encontrados neste extrato hidroetanólico. Uma curva tempo-concentração demonstrou toxicidade desse extrato na concentração de 1.000µg/mL, na cultura de astrócitos após 6 e 24 horas de incubação.

Conclusão

Nas análises fitoquímicas, importantes antioxidantes, sobretudo flavonoides, foram observados. Extratos de T. diffusa apresentaram efeitos citotóxicos em altas concentrações, ocasionando aumento de morte celular em cultura de astrócitos.

Keywords: Cognição/efeito de drogas, Extratos vegetais/toxicidade, Substâncias protetoras/toxicidade, Antioxidantes, Morte celular/efeitos de drogas

INTRODUÇÃO

O gênero Turnera (Turneraceae) engloba 135 espécies de áreas tropicais das Américas e da África.1 Turnera diffusa Willd ex Schult (T. diffusa), conhecida no Brasil como “damiana”, é a espécie de Turnera mais importante, muito utilizada na medicina tradicional. É encontrada no México, América Central, ilhas do Caribe e certas áreas da América do Sul. Tradicionalmente é utilizada como afrodisíaco, para alívio de sintomas hepáticos, depressão, ansiedade e neurose, e também como expectorante, estimulante e tônico. É ainda empregada para dar sabor a sobremesas e bebidas.2,3

Estudos anteriores analisaram a T. diffusa a partir da perspectiva fitoquímica. Em geral, os componentes aéreos (caules e folhas) da espécie apresentam boa atividade antioxidante, semelhante à da quercetina.4 Além disso, os alcaloides, glicosídeos cianogênicos, flavonoides, e óleos voláteis são as principais classes de fitoconstituintes encontradas no gênero Turnera. 2,4-8

As possíveis aplicações terapêuticas da T. diffusa foram descritas em estudos anteriores, incluindo os efeitos gastroprotetores, antirradiação ultravioleta e antioncogênicos,9-12 todos eles dependendo, até certo ponto, das propriedades antioxidantes da T. diffusa. Apesar desses possíveis efeitos positivos, nenhum estudo avaliou o limiar de toxicidade da T. diffusa. A morte celular (que inclui apoptose e necrose) está estreitamente relacionada ao estresse oxidativo;13,14 mas, até agora, nenhuma publicação avaliou os efeitos da T. diffusa sobre a morte celular.

OBJETIVO

Avaliar a composição fitoquímica do extrato hidroetanólico das partes aéreas de Turnera diffusa Willd e sua toxicidade em astrócitos.

MÉTODOS

Material vegetal

Partes aéreas em pó de T. diffusa foram adquiridas comercialmente da Quimer Ltda. Esse material botânico foi depositado na Herboteca Carlos Stellfeld, da Universidade Federal do Paraná (UFPR), sob número 340.5

Fármacos e preparação de extratos

Quercetina, apigenina, campferol e luteolina foram adquiridos da Sigma-Aldrich Chemical Co. (Saint Louis, MO, EUA). As soluções desses padrões (100µg/mL em etanol) foram preparadas e analisadas por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a um detector de arranjo de diodos (HPLC-DAD - high-performance liquid chromatography coupled to diode-array detector), a fim de otimizar as condições cromatográficas para análise do extrato hidroetanólico. Metanol grau HPLC foi adquirido da Merck (Darmstadt, Alemanha). Água grau HPLC foi obtida a partir de água destilada usando sistema Milli-Q (Millipore, Waters, Milford, MA, EUA). Partes aéreas em pó de T. diffusa (100g) foram extraídas com 1L de solução hidroetanólica (50%, v/v) por turbólise, conforme descrito por Bezerra et al.5 As soluções foram filtradas, concentradas sob pressão reduzida em um evaporador rotativo, liofilizadas e armazenadas em frascos âmbar, a 5°C.

Análise do extrato hidroetanólico por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada com um detector de arranjo de diodos e espectrometria de massa com ionização por eletrospray/espectrometria de massa.

O extrato liofilizado (8mg) foi dissolvido em 3mL de metanol: água (20:80, v/v) e filtrado em filtro de 0,45µm (German Sciences, Tóquio, Japão). Uma alíquota de 31,2µL de extrato liofilizado foi injetada no sistema HPLC. Todos os solventes utilizados eram grau HPLC e foram filtrados por um aparelho de filtragem de solventes. Um DAD SPD-M10AVP (Shimadzu) equipado com um detector de arranjo de fotodiodos foi acoplado a um espectrômetro de massa Esquire 3000 Plus (Bruker Daltonics) com uma fonte de ionização por eletrospray (ESI - electrospray ionization) e analisador de massa para armadilha de íons (ion-trap). Dupla detecção em linha foi realizada no DAD, dando-se preferência aos comprimentos de onda de 270 e 340nm, e o espectro ultravioleta em linha foi registrado no intervalo de 200 a 400nm. Uma coluna de fase reversa C18 Zorbax - 5B - RP-18 (Hewlett Packard; 4,6x250mm, 5μm) com filtro pré-coluna de guarda foi empregada para a separação dos componentes. As fases móveis consistiram de A (0,1% aq. de ácido fórmico) e B (metanol). O gradiente de eluição foi: zero minuto – 20% B em A; 10 minutos – 30% B em A; 20 minutos – 50% B em A; 30 minutos – 70% B em A; 40 minutos – 90% B em A; 45 minutos – 40% B em A; e 50 minutos – 20% B em A. A vazão foi mantida constante a 0,5mL.min-1, e a temperatura da coluna foi mantida a 28°C. A análise de espectrometria de massa (MS - mass spectrometry) foi realizada utilizando ESI sob pressão atmosférica, nos modos de íons positivos e negativos. As condições de ionização foram ajustadas da seguinte forma: eletrospray de fonte iônica tensão de -40V, voltagem capilar de 4.500V e temperatura capilar de 325°C. Hélio foi utilizado como gás de colisão, e nitrogênio como de nebulização. A nebulização foi auxiliada por gás de bainha nitrogênio coaxial à pressão de 27psi. A dessolvatação foi auxiliada pelo uso de vazão de nitrogênio em contracorrente ajustada para um fluxo de 7,0L.min-1. Aquisições em massa de varredura completa foram realizadas tanto no modo de íons positivos quanto negativos, por varredura do intervalo m/z de 100 a 1.000 unidades de massa. Os espectros de dissociação induzida por colisão (CID - collision induced dissociation) foram obtidos na armadilha de íons utilizando hélio como gás de colisão, com ciclos de rampa de tensão de 0,5 a 1,3V. A caracterização dos componentes foi feita com base em UV e dados de MS, juntamente de perfis de fragmentação obtidos de espectrometria de massa/espectrometria de massa (espectros MS/MS), que foram comparados aos dados da literatura, e também com base em componentes relatados para essa espécie, em outros estudos.

Cultura de astrócitos de córtex de ratos

Uma cultura de astrócitos foi obtida a partir do córtex de ratos de 3 dias de idade, conforme descrito anteriormente por Smaili e Russell.15 Os animais foram obtidos do Instituto Nacional de Farmacologia da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Este projeto foi aprovado pelo Comitê de Ética da UNIFESP (0464/05).

As células foram cultivadas em um meio Eagle modificado por Dulbecco com baixo teor de glicose, contendo 10% de soro fetal bovino, 0,1% de fungizona, 1% de penicilina/estreptomicina, 1mM de piruvato de sódio e 4mM de L-glutamina em 5% de CO2/95% de ar. O meio foi substituído a cada 2 dias, até a confluência (após 8 a 14 dias). Atingida a confluência, a remoção das células dos frascos foi realizada por tripsinização. Para tanto, a tripsina/EDTA (0,25%) foi adicionada aos frascos por 5 minutos, a 37°C, com subsequente inativação da enzima por DNAse (10mM) e centrifugação (2.500rpm, 10 minutos, 25°C). As células foram, então, suspensas no meio de cultura. Após a tripsinização, 10μL da suspensão foram quantificados por meio de uma câmara de Neubauer, um microscópio inverso e um contador de células. A quantidade total de células foi de 72x104 células/mL. Após as diluições, as células foram incubadas em placa de 24 poços, chegando à concentração final de 18.000 células/poço, o que permitiu a observação e a contagem das células.

Avaliação da morte celular por meio de Hoechst 33342

A morfologia celular foi avaliada por microscopia de fluorescência após coloração com Hoechst 33342. O extrato hidroetanólico da T. diffusa foi adicionado às células em concentrações iniciais de 10, 100 e 1.000µg/mL, e avaliado após 6, 24 e 48 horas de incubação, para verificar a toxicidade dos extratos. As células de controle não receberam nenhum tratamento. Essas células também foram utilizadas em outros experimentos não relatados aqui.

Após período de incubação, as células foram lavadas com tampão e coradas com Hoechst 33342 (1µg/mL) durante 15 minutos, à temperatura ambiente, no escuro. A morte celular foi identificada por algumas características, como condensação nuclear, formação de bolhas na membrana e corpos apoptóticos. Os núcleos fragmentados ou com cromatina condensada foram contados e a porcentagem desses núcleos, em relação ao total de núcleos, foi calculada por campo observado. Os resultados para cada concentração e tempo de incubação foram determinados a partir de, pelo menos, quatro experimentos independentes realizados de forma triplicada.16

Análise estatística

A análise dos dados foi realizada utilizando-se o teste de Análise de Variância Univariada (ANOVA), seguido do teste de Duncan, quando apropriado. Os resultados foram expressos como média ± erro padrão (EP) da média e adotaram nível de significância de 5% (p<0,05).

RESULTADOS

Análises fitoquímicas

A tabela 1 apresenta os tempos de retenção (Rt - retention times), dados espectrais de MS e comprimento de onda de absorção máxima (λmax) para os componentes químicos encontrados nos extratos hidroetanólicos. A caracterização dos componentes foi alcançada por meio de dados espectrais de MS reportados anteriormente para os compostos relacionados a este ou outros materiais vegetais. O cromatograma de corrente iônica total obtido no modo de ionização negativa do ESI-MS está representado na figura 1.

Tabela 1. Tempos de retenção, dados de espectro de massas e o comprimento de onda de absorção máxima (λmax) para os componentes químicos encontrados em extratos hidroetanólicos de Turnera diffusa .

Pico Rt min λmax (nm) (ESI+, m/z) (ESI-, m/z) Estrutura proposta
[M + H]+ [M – H]- MS/MS
1 23,5 265 e 345 - 593 473 (100), 429 (40), 357 (50) e 327 (80) Luteolina-6-C-glucosil-2”-O-ramnosídeo
2 24,0 265 e 345 - 567 521 Luteolina-8-C-(6”-O-p-benzoila)-glucosídeo
3 25,5 260 e 355 - 641 317 Miricetina-3-O-diglucosídeo
4 26,2 ND - 743 605 (100) Luteolina-8-C-(O-p-feruloil-2”-O-benzoil)-glucosídeo
5 27,7 260 e 355 - 625 301 Quercetina-3-O-diglucosídeo
6 28,2 260 e 355 - 655 331 Laricitina-3-O-diglucosídeo
7 30,1 ND - 639 575 Quercetina-O-cafeoilglucuronida
8 30,8 252, 265 e 357 - 669 345 Siringetina-3-O-diglucosídeo
9 33,6 270 e 345 577 575 411 (100), 301 (60) e 285 (20) Luteolina-8-C-[6-desoxi-2-O-ramnosil]-xilo-hexos-3-ulosideo
10 35,5 270 e 340 561 559 395 (100), 321 (20) e 269 (20) Apigenina-8-C-[6-desoxi-2-O-ramnosil]-xilo-hexos-3-ulosideo
11 37,0 270 e 315 579 577 269 Apigenina-7-O-(6”O-p- cumaroil)-glucosídeo

Rt min: tempo de retenção mínimo; ESI: electrospray ionization; M-H: molécula deprotonada; M+H: molécula protonada; MS: mass spectrometry; ND: não determinado.

Figura 1. Cromatograma de corrente de íon total obtido de ionização por eletrospray.

Figura 1

A análise de espectrofotometria de massa em modo de ionização negativa do extrato hidroetanólico da T. diffusa está representado na figura 1. Os números de pico são correspondentes aos compostos relacionados na tabela 1.

Os principais componentes encontrados na T. diffusa foram flavonoides, uma mistura de flavona-C, O-diglicosídeos, C-glicosil flavona acilada com ácidos aromáticos e flavonóis 3-O-diglucosídeos.

Os compostos 1, 2, 9 e 10 apresentaram espectros de UV característicos de flavonas. O espectro ESI-MS do composto 9, o principal componente encontrado neste extrato, apresentou molécula desprotonada e protonada a m/z 575 e m/z 577, respectivamente. Após experimentos MS/MS, houve produção abundante de íon fragmento a m/z 411, que correspondeu à perda de 164 unidades de massa, açúcar (ramnose) e frações de água (146 + 18), característica de uma ligação entre um açúcar (ramnose) e um grupo de hidroxila não fenólica, mais provavelmente na posição 2”-O da outra fração de açúcar, indicando glicosilação de O- com desoxihexose (ramnose). Esse padrão de fragmentação no modo de ionização negativa é típico de O, C-diglicosilflavona. Um íon fragmento incomum ocorreu em m/z 301 (60%), em conjunto com o íon fragmento correspondente à luteolina aglicona a m/z 285 (20%).

O composto 10 apresentou moléculas desprotonadas e protonadas a m/z 559 e m/z 561, respectivamente, nos espectros de ESI-MS. O espectro MS/MS do íon precursor em m/z 559 apresentou abundantes íons fragmentos a m/z 395, indicando 2”-O-glicosilação com desoxihexose (ramnose), e íon fragmento a m/z 269 (20%), indicando apigenina como aglicona.

O espectro de ESI-MS do composto 2 apresentou molécula desprotonada a m/z 567, que, após experimentos MS/MS, produziu íon fragmento a m/z 521, correspondente a uma perda de 46 unidades de massa [HCOOH], o que poderia ocorrer por meio de descarboxilação de um ácido carboxílico da fração de ácido benzoico. A fração de açúcar ligada à luteolina poderia ser glicose substituída por ácido benzoico no grupo hidroxila na posição 6 “-O da glicose, porque, nessa posição, a clivagem do grupo benzoíla era mais difícil. O composto 2 foi temporariamente identificado como luteolina-8-C-(6”-O-p-benzoíla) glucosídeo.

O espectro de ESI-MS do composto 4 apresentou molécula desprotonada a m/z 743. A massa molecular do composto 4 indicou presença de uma porção adicional de fração de feruloil (176 unidades de massa) em sua estrutura, quando comparado ao composto 2. A localização exata do grupo acilo na fração glicosídica encontrou dificuldade de ser determinado apenas com base em MS. No entanto, o espectro MS/MS do íon precursor em m/z 743 apresentou abundante íon fragmento a m/z605, correspondente à perda de 137 unidades de massa (fração de ácido hidroxibenzoico), o que possibilitou indicar que o ácido hidroxibenzoico estava ligado à glicose na posição 2”-O-. O composto 4 foi provisoriamente identificado como luteolina-8-C-(O-p-feruloil- 2”-O-benzoil)-glucosídeo.

Para o composto 1, o espectro de ESI-MS apresentou molécula desprotonada a m/z 593, que, após experimentos MS/MS, produziu abundante íon fragmento a m/z 473, característica da presença de hexose como fração de açúcar C-glicosilado. Os íons fragmentos a m/z 357 (A + 71) e m/z 327 (A + 41) eram característicos de flavonas- O, C-diglicosídeos e sugeriram luteolina como aglicona.

No Rt de 25,5 minutos, foi observada uma co-eluição dos dois compostos, o composto 3 e outro componente em menor teor, que apresentou íon molecular desprotonado a m/z 593 e foi temporariamente caracterizado como diramnosídeo de quercetina. Os compostos 3, 5, 6 e 8 apresentaram espectros UV característicos de flavonóis, e seus espectros de ESI-MS apresentaram moléculas desprotonadas a m/z 641, 625, 655 e 669, respectivamente. Os espectros de ESI-MS/MS desses compostos, no modo de ionização negativa, apresentaram perda de 324 unidades de massa, indicando a presença de duas hexoses (glicoses), provavelmente ligadas à posição 3-O- de aglicona. Assim, o composto 3 foi sugerido como miricetina-3-O-diglucosídeo, o composto 5 como quercetina-3-O -diglucosídeo, o composto 6 como laricitina-3-O-diglucosídeo, e o 8 como siringetina-3-O-diglucosídeo.

O espectro de MS do composto 7 apresentou molécula desprotonada a m/z 639 e, após experimentos de MS/MS, apresentou um abundante íon fragmento a m/z 575, correspondente à perda de 64 unidades de massa, o que poderia ser atribuído a uma perda combinada dos grupos COOH e OH. De acordo com os dados espectrais de MS, sugeriu-se que o composto 7 era quercetina cafeoil glucuronida.

A absorção máxima de UV a 312nm e o Rt mais elevado indicaram que o composto 11 era um glicosídeo flavonoide esterificado com ácidos aromáticos. Os espectros de ESI-MS apresentaram moléculas protonadas e desprotonadas a m/z 579 e 577, respectivamente. O espectro MS/MS do íon precursor a m/z 577 apresentou abundante íon fragmento a m/z 269, o que foi atribuído à perda de 308 unidades de massa (glicose com fração p-cumaroila) e indicou apigenina como aglicona.

Avaliação da morte celular por meio de Hoechst 33342

A ANOVA detectou um aumento significativo na porcentagem de células mortas após incubação, por 6 horas, com extrato de T. difusa, à concentração de 1.000µg/L, quando comparado com o grupo de controle e a concentrações mais baixas [F(3,32)=3,03; p<0,05] (Figura 2). Esse efeito persistiu em células avaliadas após 24 horas de incubação [F(3,32)=5,19; p<0,05], mas apenas quando comparado com o grupo de controle e à concentração de 10µg/mL (Duncan; p<0,01). A figura 3 apresenta um exemplo de coloração com Hoechst 33342, exibindo núcleos de astrócitos tanto vivos quanto mortos.

Figura 2. Células mortas após incubação por 6, 24 e 48 horas, em doses de 10, 100 e 1.000µg/mL de extrato Turnera diffusa .

Figura 2

Os dados representam média ± EPM de quatro experimentos independentes realizados em triplicata. Análise de Variância/Duncan: *p<0,05 (comparado com todos os outros grupos após 6 horas); **p<0,05 (comparado com o grupo controle e com o grupo TD10, após 24 horas).

Figura 3. Núcleos de astrócitos marcados com Hoechst 33342 e examinados com microscópio de fluorescência. As setas identificam os núcleos de células mortas, e os núcleos restantes representam células vivas.

Figura 3

DISCUSSÃO

Os principais componentes encontrados neste extrato foram flavonoides (flavonas e flavonóis glicosídeos). Flavonóis e flavonas foram diferenciados por seus espectros UV com máximos de 255/370 e 268/340nm, respectivamente, e também pelo padrão de fragmentação de flavonoides C-glicosil e O-glicosil. Os flavonoides C-glicosídeos são estáveis à hidrólise ácida, devido à ligação C-C glicosídica, e as principais fragmentações acontecem no açúcar, que possui as ligações mais fracas.17,18 Flavonoides O-glicosídeos se ligam a um açúcar com formação de uma ligação glicosídica O-C ácido lábil. A fragmentação desses flavonoides envolve clivagem na ligação O-glicosídica, com um concomitante rearranjo-H, que leva à eliminação do resíduo de sacarídeo.18-21 No caso dos flavonóis, as posições 3-OH e 7-OH são locais de glicosilação regular.22

De acordo com dados espectrais de MS relatados por Ferreres et al.23 e Figueirinha et al.,24 o composto 9, encontrado no presente estudo, foi caracterizado como luteolina-8-C-[6-desoxi-2-O-ramnosil]-xilo- hexos-3-ulosideo, que também foi encontrado por Zhao et al.7,8 na T. diffusa, e por Figueirinha et al.24, em Cymbopogon citratus. Em conformidade com dados espectrais de MS relatados por Ferreres et al.,23 o composto 10 foi identificado como apigenina-8-C- [6-desoxi-2-O-ramnosil]-xilo-hexos-3-ulosideo, que foi relatado na Passiflora edulis. 23 Arbutina (4-hidroxifenil β-D-glucosídeo) e glucosídeos p-cumaroil foram relatados nesta espécie.7,8

Em consonância com os dados de MS relatados por Ferreres et al.,17,23 o composto 1 foi temporariamente identificado como luteolina-6-C-glicosil-2”-O-ramnosídeo. O íon fragmento em m/z 429 atribuído à perda de ramnose e frações hídricas indicaram O-glicosilação com uma desoxihexose (ramnose) na posição 2”-O da glicose.23

Em relação aos compostos 3, 5, 6 e 8, Fracassetti et al.25) argumentam que um flavonol-O-glicosídeo com uma hidroxila livre na posição 3-O apresentou uma banda I UV máxima de 374nm, enquanto um flavonol com uma hidroxila bloqueada na posição 3-O da aglicona apresentou banda I UV máxima de 356nm. A introdução de grupos de metila nos flavonóis aumenta o Rt,18 e foi determinado que a ordem de eluição seria miricetina (m/z 317), quercetina (m/z 301), laricitina (m/z 331) e siringetina (m/z 345). Laricitina-3-O-diglucosídeo e siringetina-3-O-diglucosídeo foram relatados na T. diffusa por Zhao et al.7,8 e Szewczyk e Zidorn.2

Em geral, os flavonóis glicosídeos esterificados com ácidos aromáticos têm Rt mais longo em colunas RP-HPLC que os diglicosídeos e monoglicosídeos, e seus espectros UV apresentam uma banda I intensa (aproximadamente 330nm) e uma pequena banda II a 270nm, resultante da sobreposição da absorção de UV do flavonoide e do ácido cinamoil.18 O local predominante da ligação dos grupos acila é geralmente a posição 6”- da hexose, embora outras posições também devam ser consideradas.18 O composto 11 foi identificado como apigenina-7-O-(6”-O-p-cumaroil)-glucosídeo, encontrado em alta concentração nessa espécie por Camargo e Vilegas.26

Alguns estudos mostraram que os flavonoides de diversos fitoterápicos têm efeitos significativos em diferentes estágios de desenvolvimento do sistema nervoso, incluindo a diferenciação neuronal de células-tronco, crescimento de neurites, e plasticidade neuronal.27,28 Polifenois e flavonoides presentes no extrato hidroalcoólico de Ocimum sanctum melhoraram os danos neuronais induzidos por H2O2, por meio de seu mecanismo de defesa antioxidante, demonstrando potencial para ser utilizado no tratamento de distúrbios neuronais induzidos pelo estresse oxidativo.29 Acredita-se que as ações neuroprotetoras dos flavonoides ocorram por meio de interações diretas com cascatas celulares, gerando expressão de proteínas neuroprotetoras e neuromoduladoras, que promovem a neurogênese, a função neuronal e a conectividade cerebral, e também pela melhora do fluxo sanguíneo e da angiogênese no cérebro e nos sistemas sensoriais.30

Estudos anteriores demonstraram os efeitos neuroprotetores da luteolina, por meio do aumento da viabilidade neuronal, da redução do número de células apoptóticas31 e da redução da lesão celular induzida por isquemia.32 A prevenção do estresse oxidativo foi atribuída aos flavonoides, que também podem modular a atividade tanto de enzimas quanto de receptores, atuando como fitoterápicos ou medicamentos multialvo.33 No entanto, em certas concentrações, os flavonoides podem também atuar como pró-oxidantes, esgotando os sistemas de defesa nucleares antioxidantes e levando a danos oxidativos no DNA.34 Este achado está de acordo com nossos resultados, que indicaram que altas concentrações de T. diffusa poderiam causar morte celular em astrócitos.

O extrato de T. diffusa apresentou toxicidade na concentração de 1.000µg/mL depois de 6 e 24 horas de incubação. No entanto, concentrações de 10 e 100µg/mL do extrato apresentaram efeitos semelhantes aos observados no grupo de controle, o que reforça a baixa toxicidade celular dessas doses durante esse período. Assim, pode-se observar que a T. diffusa apresenta toxicidade dose-dependente. O limiar de toxicidade para essa planta situa-se entre 100 e 1.000µg/mL para morte de astrócitos. Essa relação dose-dependente e essa estimativa do limiar de toxicidade podem explicar, até certo ponto, a oposição nos efeitos anti e pró-oxidativos.

Esperava-se que, após 48 horas de incubação, concentrações de 1.000µg/mL do extrato da T. diffusa também diminuiriam a viabilidade de astrócitos, mas os resultados indicaram que as células não diferiram daquelas do grupo controle. Esse resultado pode ter ocorrido porque os nutrientes das células do controle começaram a se esgotar após 48 horas em meio inalterado, levando a perda de aderência e morte natural.

Para uma avaliação adequada destes resultados, algumas limitações devem ser levadas em conta. Em primeiro lugar, deve-se ter em mente que, apesar de ser um método amplamente utilizado, a Hoechst 33342 é uma técnica altamente inespecífica. Assim, não é possível determinar o verdadeiro tipo de natureza de morte celular observada nestas experiências. Em outras palavras, não é possível determinar se a morte celular foi provocada por apoptose, necrose ou outros fenômenos. Outra ressalva importante deve ser feita em relação à definição do limite de toxicidade. De acordo com nossos experimentos, é possível afirmar que o limiar de toxicidade encontra-se em algum ponto entre 100 e 1.000µg/mL. Este intervalo é bastante amplo, e a falta de outros ensaios que avaliem os efeitos tóxicos da T. diffusa impedem o estabelecimento de um nível de toxicidade mais preciso. Além disso, deve-se levar em consideração que esse nível de toxicidade aplica-se exclusivamente à morte celular observada nos astrócitos. Qualquer outro tipo de efeito tóxico, bem como efeitos sobre outros tipos de células e tecidos, pode ter seus próprios níveis de toxicidade. Por outro lado, pode-se supor que futuros estudos sobre os possíveis efeitos terapêuticos da T. diffusa se restrinjam a doses inferiores a 100µg/mL. Uma advertência final refere-se ao perfil fitoquímico observado neste experimento. Como acontece em grande parte dos experimentos realizados com plantas medicinais, os compostos extraídos dependem de fatores ambientais (local de plantio, características do solo, temperatura e umidade, entre outros), procedimentos de colheita e pós-colheita (secagem, moagem e armazenamento), e extração (diferentes técnicas, solventes e concentrações). Assim, os resultados obtidos devem ser contextualizados de acordo com as características deste experimento. É altamente provável que outros estudos que utilizem o extrato de T. diffusa apresentem perfil fitoquímico semelhante, porém com algumas variações, razão pela qual a análise fitoquímica é sempre útil para esse tipo de ensaio.

CONCLUSÃO

A Turnera diffusa Willd (Turneraceae) é utilizada pela população brasileira, e a avaliação de sua eficácia tem valor do ponto de vista etnofarmacológico. A análise química revelou a presença de flavona-C, O-diglicosídeos, tais como luteolina-8-C-[6-desoxi -2-O-ramnosil]-xilo-hexos-3-ulosideo, apigenina-8-C [6- desoxi-2-O-ramnosil]-xilo-hexos-3-uloside e apigenina-7-O-6”-p-cumaroilglucosídeo em altas concentrações neste extrato hidroetanólico. Esses mesmos compostos também foram relatados nessa espécie. O extrato hidroetanólico da Turnera diffusa apresentou atividade citotóxica e aumentou a porcentagem de morte dos astrócitos somente em 1.000µg/mL, tanto após 6 quanto após 24 horas de exposição.

AGRADECIMENTOS

Este ensaio contou com o apoio das seguintes instituições: Associação Fundo de Incentivo à Psicofarmacologia (AFIP), Centro Brasileiro de Informações sobre Drogas Psicotrópicas (CEBRID), Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP).


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