Obtenção, caracterização e avaliação da atividade antidepressiva de extrato rico em flavonoides na forma livre e de nanopartículas poliméricas elaborados a partir das folhas de Passiflora edulis fo. flavicarpa (maracujá-amarelo)

Passiflora species are recognized for synthesizing various flavonoid derivatives with neuroactive and antioxidant properties, which can prevent brain damage caused by depressive disorders. However, due to the low bioavailability, its clinical application is a challenge for pharmaceutical technolo...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Alves, Jovelina Samara Ferreira
Outros Autores: Langassner, Silvana Maria Zucolotto
Formato: doctoralThesis
Idioma:pt_BR
Publicado em: Brasil
Assuntos:
Passifloraceae
Fitoterápico
Marcador
Nanotecnologia
Depressão
CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28346
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Alves, Jovelina Samara Ferreira
Obtenção, caracterização e avaliação da atividade antidepressiva de extrato rico em flavonoides na forma livre e de nanopartículas poliméricas elaborados a partir das folhas de Passiflora edulis fo. flavicarpa (maracujá-amarelo)
description Passiflora species are recognized for synthesizing various flavonoid derivatives with neuroactive and antioxidant properties, which can prevent brain damage caused by depressive disorders. However, due to the low bioavailability, its clinical application is a challenge for pharmaceutical technology. In this context, Passiflora edulis fo. flavicarpa O. Degener (Passifloraceae) species, popularly known as yellow passion fruit has been researched. Thus, the aims of this work are: i. to develop a method for obtaining a flavonoid enriched extract (FRE) from Passiflora edulis fo. flavicarpa leaves; ii. purify and characterize flavonoids from FRE extract; iii. develop a FRE extract-loaded nanoparticle system; iv. evaluate the biocompatibility and antidepressant-like effect of FRE extract and loaded-nanoparticles. Raw material (leaves) were collected in a cultivation and dried to obtain a flavonoid rich extract by optimization of extraction through surface response methodology. FRE was used for isolation of major compounds by HPLC-UV-DAD-Prep. After, a FRE extract-loaded nanoparticle system produced with poly (methyl methacrylate) (PMMA) polymer was developed and characterized by size measurement, zeta potential, encapsulation efficiency, infrared and atomic force microscopy. Furthermore, biocompatibility (through acute oral toxicity model) and antidepressant-like effect (using forced swimming and open field models) were evaluated after oral administration of FRE extract and loaded nanoparticles and isoorientin in in vivo models. Quantitative analysis showed that the FRE has a total flavonoid content of 11.42 mg/g and a isoorientin content of 5.21 mg/g. Thirteen glycosylated flavonoids derived from luteolin, chrysin and apigenin were identified by HPLC-ESI-IT-MS/MS analysis. After, the content of flavonoids vicenin-2 (5.20 mg/g), orientin (0.59 mg/g), vitexin (0.20 m /g) and isovitexin (0.96 mg/g) were evaluated. Physicochemical analysis showed that extract-loaded nanoparticles are spherical, with a zeta potential size of 65.6 nm, high isoorientin encapsulation efficiency (EE = 100%) and that the system remained stable throughout the six months. Histopathological and biochemical analyzes of animals serum and tissues showed the biocompatibility of blank nanoparticles, extract (2 g/kg kg; p.o.) and extract-loaded nanoparticles 5 mg/kg; p.o.). The antidepressant-like effect after acute oral administration of FRE (50 and 100 mg/kg; P <0.01 and P <0.001) and extract-loaded nanoparticles (5 mg/kg; P <0.01) and isoorientin (1 -10 mg / kg, P <0.001) was investigated in the forced swimming test. The results were similar to the nortriptyline antidepressant drug, that showed a reduction of animals immobility time. Thus, the optimization of the extraction method increased the antidepressant potential 10-fold when compared with previous results in the literature. The encapsulation of FRE in PMMA nanoparticles promoted a decrease of 10-fold of dose to maintain the same antidepressant-like effect of free extract. Ultimately, this work described to the first time the antidepressant-like effect of isoorientin, suggesting it as a possible active marker for P. edulis. Our results confirm that extract and extract-loaded nanoparticle obtained from P. edulis leaves are a promising raw material that can be used in the development of an antidepressant herbal medicine.
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Degener (Passifloraceae) species, popularly known as yellow passion fruit has been researched. Thus, the aims of this work are: i. to develop a method for obtaining a flavonoid enriched extract (FRE) from Passiflora edulis fo. flavicarpa leaves; ii. purify and characterize flavonoids from FRE extract; iii. develop a FRE extract-loaded nanoparticle system; iv. evaluate the biocompatibility and antidepressant-like effect of FRE extract and loaded-nanoparticles. Raw material (leaves) were collected in a cultivation and dried to obtain a flavonoid rich extract by optimization of extraction through surface response methodology. FRE was used for isolation of major compounds by HPLC-UV-DAD-Prep. After, a FRE extract-loaded nanoparticle system produced with poly (methyl methacrylate) (PMMA) polymer was developed and characterized by size measurement, zeta potential, encapsulation efficiency, infrared and atomic force microscopy. Furthermore, biocompatibility (through acute oral toxicity model) and antidepressant-like effect (using forced swimming and open field models) were evaluated after oral administration of FRE extract and loaded nanoparticles and isoorientin in in vivo models. Quantitative analysis showed that the FRE has a total flavonoid content of 11.42 mg/g and a isoorientin content of 5.21 mg/g. Thirteen glycosylated flavonoids derived from luteolin, chrysin and apigenin were identified by HPLC-ESI-IT-MS/MS analysis. After, the content of flavonoids vicenin-2 (5.20 mg/g), orientin (0.59 mg/g), vitexin (0.20 m /g) and isovitexin (0.96 mg/g) were evaluated. Physicochemical analysis showed that extract-loaded nanoparticles are spherical, with a zeta potential size of 65.6 nm, high isoorientin encapsulation efficiency (EE = 100%) and that the system remained stable throughout the six months. Histopathological and biochemical analyzes of animals serum and tissues showed the biocompatibility of blank nanoparticles, extract (2 g/kg kg; p.o.) and extract-loaded nanoparticles 5 mg/kg; p.o.). The antidepressant-like effect after acute oral administration of FRE (50 and 100 mg/kg; P <0.01 and P <0.001) and extract-loaded nanoparticles (5 mg/kg; P <0.01) and isoorientin (1 -10 mg / kg, P <0.001) was investigated in the forced swimming test. The results were similar to the nortriptyline antidepressant drug, that showed a reduction of animals immobility time. Thus, the optimization of the extraction method increased the antidepressant potential 10-fold when compared with previous results in the literature. The encapsulation of FRE in PMMA nanoparticles promoted a decrease of 10-fold of dose to maintain the same antidepressant-like effect of free extract. Ultimately, this work described to the first time the antidepressant-like effect of isoorientin, suggesting it as a possible active marker for P. edulis. Our results confirm that extract and extract-loaded nanoparticle obtained from P. edulis leaves are a promising raw material that can be used in the development of an antidepressant herbal medicine. Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Espécies do gênero Passiflora sp. têm capacidade de produzir uma variedade de flavonoides neuroativos e antioxidantes, que podem prevenir os danos cerebrais causados por transtornos depressivos. No entanto, devido à baixa biodisponibilidade, a aplicação clínica desses ativos ainda é um desafio para a tecnologia farmacêutica. Dentro desse contexto, destaca-se a espécie Passiflora edulis fo. flavicarpa (Passifloraceae), conhecida popularmente como maracujá-amarelo. Assim, os objetivos deste trabalho são: i. desenvolver um método de obtenção de um extrato rico em flavonoides (FRE) a partir das folhas de Passiflora edulis fo. flavicarpa; ii. purificar e caracterizar flavonoides do extrato FRE; iii. desenvolver um sistema nanopartículas carregado de extrato FRE; iv. avaliar a biocompatibilidade e atividade antidepressiva do extrato FRE nas formas livre e nanoparticulada. As folhas utilizadas no estudo foram coletadas em local de cultivo e secas para uso em otimização da extração por metodologia de superfície resposta. O extrato FRE foi utilizado para isolamento das substâncias majoritárias por CLAE-UV-DAD-Prep. Posteriormente, foi elaborado um sistema de nanopartículas catiônicas carregadas do extrato FRE, produzidas com polímero polimetilmetacrilato (PMMA), que foi caracterizado por mensuração de tamanho, potencial zeta, eficiência de encapsulação, ATR-FTIR e microscopia por AFM. Adicionalmente, foi avaliada a biocompatibilidade (através do modelo de toxicidade oral aguda) e efeito tipo antidepressivo (usando os modelos de natação forçada e campo aberto) após administração oral de extrato FRE nas formas livre e nanoparticulada e da substância isoorientina, em modelos in vivo. A análises quantitativas mostraram que o extrato FRE possui conteúdo total de flavonoides de 11,42 mg/g e teor de 5,21 mg/g de isoorientina. Foram identificados 13 flavonoides glicosilados derivados de luteolina, crisina e apigenina, através de análise por CLAEESI-IT-MS/MS. Posteriormente, foi avaliado o teor dos flavonoides vicenina-2 (5,20 mg/g), orientina (0,59 mg/g), vitexina (0,20 mg/g) e isovitexina (0,96 mg/g) no extrato FRE, através de análise por sistema CLAE-QqQ-MS/MS. As análises físico-quimicas mostraram que as nanopartículas carregadas de extrato FRE são esféricas com carga superficial positiva, tamanho de 65,6 nm, potencial zeta positivo e alta eficiência de encapsulação de isoorientina (EE = 100%) e estáveis ao longo de seis meses. As análises histopatológicas e bioquímicas de tecidos e soro dos animais mostraram a biocompatibilidade das nanopartículas em branco, do extrato FRE livre (2 g/kg kg; p.o.) e nanoparticulado (5 mg/kg; p.o.). O efeito tipo antidepressivo após administração aguda via oral do extrato FRE livre (50 e 100 mg/kg; P <0,01 e P <0,001) e nanoparticulado (5 mg/kg; P <0,01) e da isoorientina (1-10 mg/kg, P <0,001) foi investigado no teste de natação forçada, e semelhante ao antidepressivo nortriptilina, promoveram redução de tempo de imobilidade dos animais. Assim, a otimização do método de extração aumentou em 10 vezes o potencial antidepressivo e. a encapsulação promoveu a manutenção da atividade antidepressiva com aa redução da dose de extrato em 10 vezes. Além disso, este trabalho foi o primeiro a demonstrar o efeito antidepressivo da substância isoorientina, sugerindo um marcador. Os experimentos confirmam que insumos farmacêuticos ativos nas formas livre e de nanopartículas de folhas de P. edulis são uma estratégia promissora para produção de fitoterápico com ação antidepressiva. 2020-11-26 2020-01-22T21:19:46Z 2019-08-30 doctoralThesis ALVES, Jovelina Samara Ferreira. Obtenção, caracterização e avaliação da atividade antidepressiva de extrato rico em flavonoides na forma livre e de nanopartículas poliméricas elaborados a partir das folhas de Passiflora edulis fo. flavicarpa (maracujá-amarelo). 2019. 108f. Tese (Doutorado em Ciências da Saúde) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28346 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE

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