CARACTERIZAÇÃO DOS ÓLEOS ESSENCIAS DE Microlicia .

UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETONÚCLEO DE PESQUISAS EM CIÊNCIAS BIOLÓGICASPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOLOGIAFREDERICO JEHÁR OLIVEIRA QUINTÃOCARACTERIZAÇÃO DOS ÓLEOS ESSENCIAS DE Microlicia graveolens, Melaleucaleucadendron E DE EXTRATOS HIDROALCOÓLICOS DAS FOLHAS E CAULES DEVellozia Squamata PARA O DESENVOLVIMENTO DE NANOEMULSÕES PARA USOFARMACÊUTICOOURO PRETO2013

FREDERICO JEHÁR OLIVEIRA QUINTÃOCARACTERIZAÇÃO DOS ÓLEOS ESSENCIAS DE Microlicia graveolens, Melaleucaleucadendron E DE EXTRATOS HIDROALCOÓLICOS DAS FOLHAS E CAULES DEVellozia Squamata PARA O DESENVOLVIMENTO DE NANOEMULSÕES PARA USOFARMACÊUTICODissertação de Mestrado apresentada ao idade Federal de Ouro Preto comorequisito parcial para obtenção do Título deMestre em Biotecnologia.Orientador: Prof. Dr. Orlando David Henrique dosSantosOURO PRETOUFOP2013ii

Q79cQuintão, Frederico Jehár Oliveira.Caracterização dos óleos essenciais de Microlicia graveolens, Melaleucaleucadendron e de extratos hidroalcoólicos das folhas e caules de VelloziaSquamata para o desenvolvimento de nanoemulsões para uso farmacêutico[manuscrito] / Frederico Jehár Oliveira Quintão - 2013.xvi, 116f.: il., color; graf.; tab.Orientador: Prof. Dr. Orlando David Henrique dos Santos.Dissertação (Mestrado) - Universidade Federal de Ouro Preto.Instituto de Ciências Exatas e Biológicas. Núcleo de Pesquisas emCiências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia.Área de concentração: Biotecnologia Industrial.1. Essênciase óleos essenciais- Teses. 2. Nanoemulsões - Teses.Catalogação:sisbin@sisbin.ufop.br3. Melastomatoceae - Microlicia graveolens - Teses. 4. Myrtaceae Melaleuca leucadendron - Teses. 5. Velloziaceae - Vellozia Squamata Teses. I. Santos, Orlando David Henrique dos. II. Universidade Federal deOuro Preto. III. Título.CDU: 665.52/.54:615.012

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Dedico este Trabalho aos meus pais , Valter e Lúcia,aos meus irmãos Vinícius e Mariana, aos meus avós,à Julia e a todos que me ajudaram de alguma formanessa caminhada.iv

AGRADECIMENTOSÀ Deus por mais essa conquista.Ao meu orientador prof. Dr. Orlando Henrique David dos Santos pelos ensinamentos e por ter meconcedido essa oportunidade única de realizar uma Pós-Graduação.Aos professores Dr. Gustavo Henrique da farmacognosia e ao Dr. Sidnei (Bibo) pelo apoio ecolaborações no trabalho.Às amigas Izabel e Shiara pela amizade e pela convivência nesses últimos anos no laboratório.Aos amigos Simone, Ricardo, Vanessa e Karen que proporcionaram não só discussõesinteressantes que contribuiram para o meu crescimento profissional, mas também, pelosmomentos únicos de descontração.Aos Professores Dr. Robson Afonso e Dr. Luiz Fernando por cederem os equipamentos e oslaboratórios para as análises e experimentos realizados ao longo desse trabalho.À Ananda pela ajuda nas análises realizadas.Ao Sr. Jorge da botânica pela ajuda constante nas coletas.À Kyssia, Michele, Luísa e Nayara alunas de IC e TCC, as quais me acompanharam nosexperimentos e nos desenvolvimentos de projetos.À Julia pelo amor, carinho e dedicação em todos os momentos.Aos amigos Francisco e Victor por todos esses anos de convivência.À equipe de professores do Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e do CIPHARMA.Ao técnico Adão pela ajuda e acompanhamento durante os esperimentos realziados nolaboratório de farmacognosia da Escola de Farmácia da Universidade Federal de Ouro Preto.À Escola de Farmácia da Universidade Federal de Ouro Preto por ceder o espaço.Aos colegas do laboratório de Farmacognosia e do Laboratório de Tecnologia Farmacêutica eNanobiotecnologia .v

RESUMOEspécies vegetais representam fontes de matéria-prima para a indústria farmacêutica,cosmética, alimentícia, química e outras, assim como para a agricultura. Substâncias químicasespecíficas presentes em espécies vegetais possuem propriedades terapêuticas e são utilizadascomo princípios-ativos de produtos farmacêuticos. Em indústrias de medicamentos, o uso dematéria-prima vegetal na elaboração de fitoterápicos está aumentando nos últimos anos. O Brasilé um país que possui grande diversidade de espécies vegetais, em função dos seus diferentesbiomas. O cerrado mineiro contem uma vasta biodiversidade a qual ainda não foi totalmenteestudada. Esta biodiversidade nos propicia a obtenção de uma gama de matérias-primas adequadapara a produção de produtos farmacêuticos e cosméticos. Este estudo teve como objetivo obter ecaracterizar química e biologicamente, óleos essenciais das espécies Melaleuca leucadendron eMicrolicia graveolens. Obter extratos hidroalcoólicos de folhas e caules de Vellozia squamata esubmete-los a uma prospecção fitoquímica para identificar os principais grupos de constituintes.A obtenção de nanoemulsões do tipo óleo/água contendo os óleos essenciais e extratos, pelométodo de inversão de fases, também foi um dos objetivos. Os resultados obtidos nesse trabalhonos permitiram concluir que o rendimento e a constituição química dos óleos essenciais de M.graveolens e M. leucadendron sofreram variações em função da época das respectivcas coletas.Potencial propriedade antimicrobiana foi identificada nos óleos essenciais isolados de ambasespécies. A capacidade desses óleos de inibir o crescimento microbiano mostrou-se significativaem relação a bactérias Gram-positivas. Os extratos hidroalcoólicos obtidos de folhas e caules deV. squamata apresentaram elevada capacidade antioxidante identificada através do método deDPPH. Essa propriedade foi atribuída aos constituintes fenólicos identificados nos extratos portestes fitoquímicos. O método de inversão de fases foi eficiente no preparo de nanoemulsõesestáveis contendo óleos essenciais de M. graveolens e M. leucadendron ou extratos de V.squamata. Sob a forma de nanoemulsão a propriedade antioxidante dos extratos permaneceu amesma encontrada em sua solução.vi

ABSTRACTPlant species represent sources of raw materials to be applyed in pharmaceutical,cosmetic, feed, chemical and other industries, such as in agriculture. Specific chemicalsubstances present in vegetable species have therapeutic properties and are used as activeprinciples of pharmaceutical products. The use of vegetable raw materials by pharmaceuticindustries in the preparation of phytotherapeutics has been increasing in the last decades. Brazil isa country with great diversity of vegetable species in function of its different bioms. Cerradoregion of Minas Gerais State has a big biodiversity, which has not been fully studied. Thisbiodiversity provides obtention of a range of raw materials adequated for pharmaceutical andcosmectic production. The objective of this work was to obtain and characterize essential oilsfrom the species Melaleuca leucadendron and Microlicia graveolens. Obtain hydroalcoholicextracts from leaves and stems of Vellozia squamata and submit them to phytochemicalprospection to identify the main groups of constituents. The obtaintion of nanoemulsions typeoil/water with the essential oils and extracts, by inversion phase method, also was an objective.The results foud in this work permits conclud that yeld and chemical constitution of essential oilsof M. graveolens e M. leucadendron suffer variation in function of the moment of respectivecollects. Antimicrobian potential properties were attributed to essential oils isolated from bothspecies. The capacity of these oils to inhibite the microbian growth was significative in relationto Gram-positive bacteria. The hydroalcoholic extracts from leaves and stems of V. squamatashowed good antioxidant property determined by DPPH method. This property was attributed tophenolic compounds identified by phytochemical assays. The inversion phase method wasefficient to preparing stable nanoemulsions containing essential oils of M. graveolens and M.leucadendron or extracts of V. squamata. As nanoemulsions the antioxidant property of theextracts was the same found in its solution.vii

LISTA DE ILUSTRAÇÕESFIGURA 1.1 Ciclo biossintético geral dos metabólitos secundários. . 22FIGURA 1.2 Biossíntese dos terpenos. . 24FIGURA 1.3 Estrutura do alcalóide codeína. . 25FIGURA 1.4 Estrutura geral dos flavonóides. . 26FIGURA 1.5 Equipamento de prensagem utilizado para extração de óleos essenciais. . 29FIGURA 1.6 Representação do aparelho de Clevenger. . 30FIGURA 1.7 Esquema representativo do equipamento utilizado para extração supercrítica deóleos essenciais. . 31FIGURA 1.8 Equipamento de Soxhlet. . 32FIGURA 1.9 Esquema representado funcionamento de um cromatógrafo gasoso. . 33FIGURA 1.10 Estabilização do radical livre DPPH. . 36FIGURA 2.1 Microlicia graveolens (Roxinha). . 52FIGURA 2.2 Hidrodestilador Linax . . 55FIGURA 2.3 GCMS-QP2010 Plus Shimadzu. 56FIGURA 2. 4 Inibição do radical DPPH pelo óleo essencial de M. graveolens. . 63FIGURA 2. 5 Reogramas da nanoemulsão contendo óleo essencial de M. graveolens. . 68FIGURA 3.1 Folhas e flores da M. Leucadendron.76FIGURA 3.2 Árvores de M. leucadendron.77FIGURA 3.3 Inibição do radical DPPH pelo óleo essencial da M. leucadendron (ML-1).85FIGURA 4. 1 Vellozia squamata localizada na Serra de Ouro Branco. . 94FIGURA 4. 2 Flor da Vellozia squamata. . 94FIGURA 4. 3 Porcentagem de inibição do DPPH induzido pelo extrato hidroalcoolico de folhas ea das nanoemulsões preparadas com estes. . 104FIGURA 4.4 Porcentagem de inibição do DPPH induzido pelo extrato hidroalcoólico de caules ea das nanoemulsões preparadas com estes.104viii

LISTA DE TABELASTABELA 2. 1 Composição das formulações. . 59TABELA 2. 2 Constituintes químicos majoritários do óleos essencial de M. graveolens. . 62TABELA 2.3 Avaliação da atividade antimicrobiana do óleo essencial de M. graveolens.64TABELA 3.1 Composição das formulações.82TABELA 3. 2 Constituintes químicos majoritários do óleo essencial de M. leucadendron (ML-1). 84TABELA 3. 3 Constituintes químicos majoritários do óleo essencial de M. leucadendron (ML 2). 84TABELA 3. 4 Avaliação da atividade antimicrobiana do óleo essencial de M. leucadendron. . 86TABELA 4.1 Composição das Formulações. . 100TABELA 4. 2 Testes de prospecção fitoquímica de classes químicas da planta V. squamata. . 103TABELA 4.3 Valores de IC 50 para os extratos hidroalcoólicos e nanoemulsõees contendo osmesmos.105TABELA 4.4 Conteúdo de fenólicos totais expressos em equivalente de ácido gálico (EAG) porgrama de extrato hidroalcoólico seco de caules e folhas V. squamata.106TABELA 4.5 Determinação do valor de pH das nanoemulsões formuladas com extratoshidroalcoólicos de caules e folhas de Vellozia squamata.107TABELA 4.6 Distribuição do tamanho de partículas das nanoemulsões preparadas a partir dosextratos hidroalcoólicos de V. squamata em função do tempo após o preparo.108TABELA 4.7 Parâmetros do comportamento reológico das nanoemulsões formuladas comextratos hidroalcoólicos de caules e folhas de Vellozia squamata.109ix

LISTA DE ABREVIAÇÕES E SIGLASABSAbsorbânciaABTS 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid)A/OÁgua em óleoATCCAmerican type culture collectionBHAButil - hidroxianisolBHTButil - hidroxitoluenoCCDCromatografia em camada delgadaCGCromatografia gasosaCIMConcentração inibitória mínimaCLAECromatografia Líquida de Alta EficiênciaCUPRAC Cupric ion reducing antioxidant capacityDMSODimetilsufóxidoDPPH 2,2-difenil-1- picril-hidrazilEAGEquivalente de ácido gálicoECDDetectores de captura de elétronsEMEspectrometria de MassasERNsEspécies Reativas de NitrogênioEROsEspécies Reativas de OxigênioFIDDetector de ionização de chamaFRAPFerric ion reducing antioxidant a carga especificaNISTNational Institute of Standards and TechnologyO/AÓleo-águaOEÓleos essenciaisOMSOrganização Mundial da SaúdeORACOxygen radical antioxidant capacityx