Pesquisa
Atividade farmacológica e caracterização química do extrato das folhas de Cassia fistula
Mestrado em Biotecnologia Aplicada à Agricultura
Autor: Juliana Aparecida Mendonca
Orientador: Zilda Cristiani Gazim
Defendido em: 19/02/2025
Resumo
Cassia fistula, conhecida popularmente como "canafisula", é uma árvore de grande importância ornamental e medicinal, amplamente estudada devido às suas propriedades medicinais e bioativas. Esta dissertação está dividida em dois capítulos. Capítulo I refere-se a uma revisão bibliográfica sobre a espécie C. fistula, também conhecida como "chuva de ouro"; uma espécie arbórea nativa do Sul da Ásia, e bem aclimatada nos biomas brasileiros. Para a construção desta revisão, utilizou-se descritores específicos utilizando como unitermo principal a espécie estudada C. fistula, e a partir desta investigou-se a composição química bem como as atividades farmacológicas. Foram selecionados trabalhos relacionados ao tema, sem distinção de período, priorizando aqueles que abordavam as folhas da planta, com relevância para os aspectos químico e farmacológico da planta. A partir do levantamento, construiu-se um manuscrito de revisão abordando os aspectos históricos, taxonômicos (família Fabaceae, gênero Cassia, e a espécie C. fistula L.), botânicos, sinonímia científica, localização geográfica e farmacologia da planta, além de suas utilizações na medicina tradicional. A pesquisa também incluiu a composição química e os métodos extrativos dos princípios ativos das plantas. Conclui-se que a revisão realizada sobre C. fistula destaca-se pela sua importância tanto no contexto histórico e botânico quanto nos aspectos farmacológicos e químicos, devido à presença de diversos compostos com significativas propriedades terapêuticas. Seus constituintes apresentam uma ampla gama de atividades biológicas, incluindo ação antioxidante, antimicrobiana, antidiabética, antitumoral e antimelásmica. Os estudos analisados demonstram seu potencial terapêutico, especialmente no que se refere às atividades medicinais atribuídas às folhas da planta.Além disso, as informações obtidas reforçam a importância de aprofundar pesquisas sobre os métodos extrativos e a composição química da espécie, contribuindo para a ampliação do conhecimento científico e para o desenvolvimento de possíveis aplicações na medicina moderna. Dessa forma, este trabalho serve como base para futuras investigações, destacando a relevância da C. fistula como recurso natural promissor.O Capítulo II, teve por objetivo caracterizar a composição química e avaliar o potencial terapêutico do extrato bruto das folhas de Cassia fistula determinando as atividades antioxidantes, antiproliferativa, inibidora da produção de óxido nítrico e o fator de proteção solar (FPS). O extrato bruto das folhas de C. fistula foi obtido por maceração dinâmica com renovação do solvente (álcool etílico 96 GL). A análise química foi realizada por cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa de alta resolução (UHPLC-MS), identificando os compostos fenólicos nicotiflorina, catequina, quercetina 6-C-glucosídeo, astragalina, ácido ferúlico, luteolina, 3-metoxi-quercetina, apigenina e rutina. A inibição da produção de óxido nítrico na concentração que inibiu 50% do crescimento celular (GI50) e a (AAC) foram realizadas em culturas de macrófagos da linhagem RAW 264.7. A concentração do extrato responsável por inibir 50 % da produção de óxido nítrico (IC50) foi 68,0 μg/mL. A atividade antioxidante celular (AAC) foi de 50,0 %. A atividade antiproliferativa foi determinada a partir do extrato bruto das folhas de C. fistula. em linhagens de células tumorais humanas: AGS (adenocarcinoma gástrico) resultando em uma inibição da proliferação (GI50= 15,0 µg/mL), Caco-2 (adenocarcinoma colorretal)concentração que inibiu 50% do crescimento celular.(GI50=22,0 µg/mL), MCF-7 (adenocarcinoma de mama) (GI50=84,0µg/mL) e NCI-H460 (carcinoma pulmonar) (GI50=65,0µg/mL). A atividade citotóxica foi avaliada em células não tumorais utilizando células VERO (células epiteliais do rim de macaco), (GI50= 92,0µg/mL). O IS variou de 1,09 a 6,13. A atividade antioxidante foi determinada pelos métodos de sequestro do radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazil (DPPH) com IC50 = 1,83 mg/mL e pelo poder antioxidante de Redução do Ferro (FRAP) resultando em 1,75 µM de sulfato ferroso /mg do extrato. Neste estudo também foram quantificados os teores de fenóis totais (FT), flavonoides e determinado o fator de proteção solar (FPS) do extrato bruto das folhas de C. fistula nas concentrações de 1,0; 0,75; 0,50 e 0,25 mg/mL. Os teores de fenóis totais (FT)encontrados nas concentrações testadas oscilaram entre 4,25 a 12,13 µg de equivalente de ácido gálico/mg de EB.Os teores de flavonóides encontrados nas concentrações testadas apresentaram uma distribuição consistente 58,80 e 62,68 µg equivalentes à quercetina/mg de EB, demonstrando uma variação significativa. O Fator de Proteção Solar (FPS) variou de 5,25 a 19,99, evidenciando um fator de proteção médio. Os resultados encontrados nesta pesquisa destacam o potencial farmacológico do extrato bruto das folhas de C. fistula, confirmando seu uso popular e agregando valor às folhas, que geralmente são descartadas e subutilizadas.
Palavras-chave
Chuva de ouro. Antitumoral.Compostos fenólicos.Fator de Proteção Solar (FPS).Apigenina. Rutina.
Title
Pharmacological Activity and Chemical Characterization of Cassia Fistula Leaf Extract
Abstract
Cassia fistula, commonly known as "golden shower," is a tree of great ornamental and medicinal importance, widely studied for its medicinal and bioactive properties. This dissertation is divided into two chapters. Chapter I refers to a bibliographic review of the species C. fistula, also known as "golden shower," an arboreal species native to South Asia, well acclimatized in Brazilian biomes. For the construction of this review, specific descriptors were used with the main term being the studied species C. fistula. From this, its chemical composition and pharmacological activities were investigated. Relevant works were selected without period restrictions, prioritizing those that addressed the plant's leaves, with a focus on its chemical and pharmacological aspects. Based on the survey, a review manuscript was constructed addressing historical, taxonomic (Fabaceae family, Cassia genus, and C. fistula L. species), botanical, scientific synonymy, geographical location, and pharmacology of the plant, as well as its uses in traditional medicine. The research also included the chemical composition and the extraction methods of the plant's active principles. It is concluded that the review of C. fistula highlights its importance in both historical and botanical contexts, as well as in its pharmacological and chemical aspects, due to the presence of various compounds with significant therapeutic properties. Its constituents exhibit a broad range of biological activities, including antioxidant, antimicrobial, antidiabetic, antitumor, and antimelasmic actions. The analyzed studies demonstrate its therapeutic potential, especially concerning the medicinal activities attributed to the plant’s leaves. Moreover, the obtained information emphasizes the importance of further research on the extraction methods and chemical composition of the species, contributing to the expansion of scientific knowledge and the development of possible applications in modern medicine. Thus, this work serves as a basis for future investigations, highlighting the relevance of C. fistula as a promising natural resource.Chapter II aimed to characterize the chemical composition and evaluate the therapeutic potential of the crude extract of Cassia fistula leaves, determining antioxidant, antiproliferative, nitric oxide production inhibitory activities, and the sun protection factor (SPF). The crude extract of C. fistula leaves was obtained by dynamic maceration with solvent renewal (96% ethanol). Chemical analysis was performed by high-resolution liquid chromatography coupled with mass spectrometry (UHPLC-MS), identifying the phenolic compounds nicotiflorin, catechin, quercetin 6-C-glucoside, astragalin, ferulic acid, luteolin, 3-methoxyquercetin, apigenin, and rutin. The inhibition of nitric oxide production at the concentration that inhibited 50% of cell growth (GI50) and the (AAC) was conducted in RAW 264.7 macrophage cell cultures. The extract concentration responsible for inhibiting 50% of nitric oxide production (IC50) was 68.0 μg/mL. The cellular antioxidant activity (AAC) was 50.0%. The antiproliferative activity was determined from the crude extract of C. fistula leaves. AGS (gastric adenocarcinoma) resulting in proliferation inhibition (GI50 = 15.0 µg/mL), Caco-2 (colorectal adenocarcinoma) (GI50 = 22.0 µg/mL), MCF-7 (breast adenocarcinoma) (GI50 = 84.0 µg/mL), and NCI-H460 (lung carcinoma) (GI50 = 65.0 µg/mL). Cytotoxic activity was evaluated in non-tumor cells using VERO cells (monkey kidney epithelial cells), (GI50 = 92.0 µg/mL). The selectivity index (SI) ranged from 1.09 to 6.13. Antioxidant activity was determined by the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radical scavenging method with IC50 = 1.83 mg/mL and by the Ferric Reducing Antioxidant Power (FRAP) assay, resulting in 1.75 µM of ferrous sulfate/mg of extract. In this study, the total phenolic content (TPC), flavonoids, and the sun protection factor (SPF) of the crude extract of C. fistula leaves at concentrations of 1.0, 0.75, 0.50, and 0.25 mg/mL were also quantified. The total phenol content (TPC) found in the tested concentrations ranged from 4.25 to 12.13 µg of gallic acid equivalents/mg of crude extract (CE). The flavonoid content in the tested concentrations exhibited a consistent distribution, ranging from 58.80 to 62.68 µg of quercetin equivalents/mg of CE, showing significant variation. The Sun Protection Factor (SPF) ranged from 5.25 to 19.99, indicating a moderate level of protection. The results obtained in this study highlight the pharmacological potential of the crude extract of C. fistula leaves, confirming its popular use and adding value to the leaves, which are often discarded and underutilized.
Keywords
Golden shower, Antitumoral, Phenolic compounds, Sun Protection Factor (SPF), Apigenin, Rutin.