UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

55
UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T. POPAʺ IAȘI FACULTATEA DE FARMACIE TEZĂ DE DOCTORAT - REZUMAT SUBSTANȚE DE ORIGINE VEGETALĂ – PRECURSORI PENTRU OBȚINEREA PRIN SINTEZĂ / SEMISINTEZĂ A UNOR COMPUȘI CU POTENȚIALĂ ACȚIUNE BIOLOGICĂ Conducător științific, Prof. univ. dr. Ursula Stănescu Doctorand, asist. Alexandra Rotariu (Jităreanu) IAȘI 2012

Transcript of UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

Page 1: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE

ʺGRIGORE T. POPAʺ IAȘI

FACULTATEA DE FARMACIE

TEZĂ DE DOCTORAT - REZUMAT

SUBSTANȚE DE ORIGINE VEGETALĂ –

PRECURSORI PENTRU OBȚINEREA PRIN SINTEZĂ /

SEMISINTEZĂ A UNOR COMPUȘI CU POTENȚIALĂ

ACȚIUNE BIOLOGICĂ

Conducător științific,

Prof. univ. dr. Ursula Stănescu

Doctorand,

asist. Alexandra Rotariu (Jităreanu)

IAȘI

2012

Page 2: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

2

Cuvinte cheie: derivați de acid cinamic, activitate

antimicrobiană, potențial antioxidant, teste fitobiologice

(Phaseolus, Triticum)

Page 3: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

3

Lucrarea este structurată în două părți:

Partea generală, care cuprinde 1 capitol

Partea personală, care conține 4 capitole, dintre care capitolele III-

V sunt originale, iar capitolul II, reprezentând Materiale, metode și

tehnici de lucru, a rezultat din aplicarea unor metode și tehnici de

testare cunoscute substanțelor sintetizate de noi.

Cuprinsul tezei este următorul:

CUPRINS

PARTEA GENERALĂ...…………………………………..………………..1

CAPITOLUL I

STADIUL ACTUAL AL CUNOŞTINŢELOR CU PRIVIRE LA UNELE

PRODUSE ŞI SUBSTANŢE DE ORIGINE VEGETALĂ, CU ACŢIUNE

ANTIMICROBIANĂ ŞI ANTIVIRALĂ…………………...........................3

1.1. Cunoştinţe actuale în domeniul fitoterapiei antiinfecţioase.......................3

1.1.1. Introducere…………………..……………………..………...................3

1.1.2. Domenii de utilizare şi principii de tratament………………….............3

1.1.2.1. Infecţiie ale mucoasei bucale şi intestinale...........................................3

1.1.2.2. Infecţii ale aparatului urinar……………………….…………………4

1.1.2.3. Infecţii ale aparatului respirator………………....….………...............5

1.1.2.4. Infecţii cutanate………..…………………………..………….……...6

1.1.3. Produse vegetale utilizate în tratamentul infecţiilor de diverse geneze

……………….…………………………...…………………………………...6

1.1.3.1. Infecţii ale mucoasei bucale şi intestinale............................................7

1.1.3.2. Infecţii ale aparatului urinar……….………………...........…….……9

1.1.3.3. Infecţii ale aparatului respirator.........................................................10

1.1.3.4. Infecţii cutanate….………………………..………………...............12

1.1.4. Mecanisme de acţiune………..……………………….........................14

1.1.4.1. Infecţii ale mucoasei bucale şi gastrointestinale.................................14

1.1.4.2. Infecţii urinare…………….…………………..………………….…15

1.1.4.3. Infecţii ale aparatului respirator…………………....…………….…16

1.1.4.4. Infecţii dermice...................................................................................18

1.1.5. Acţiune şi întrebuinţări…………..……………..…….…………….....19

1.1.5.1. Infecţii ale mucoasei bucale şi gastrointestinale................................19

1.1.5.2. Infecţii urinare……………………………………....………………20

1.1.5.3. Infecţii ale aparatului respirator................ ........................................20

Page 4: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

4

1.1.5.4. Infecţii cutanate………………………………..................................22

1.2. Cunoştinţe actuale cu privire la acţiunea biologică a acizilor

polifenolcarboxilici (APFC) şi a derivaţilor lor…………...............………...22

1.2.1. Acţiunea antimicrobiană………………………..........……….…….…22

1.2.2. Acţiunea antioxidantă………………………............………................25

1.2.3. Acţiunea anticarcinogenă……………..................................……….....28

1.2.4. Acţiunea antiinflamatoare………...……………………………...……30

1.2.4.1. Influenţarea nivelului de NO……………..........................................31

1.2.4.2. Intervenţia în cascada acidului arahidonic………..………...............32

1.2.4.3. Inhibarea factorului nuclear de transcripţie (NF-κB) ........................33

1.2.4.4. Inhibarea sau antagonizarea PAF………..................................…….33

1.2.5. Acţiunea hepatoprotectoare………………................…………….......34

1.2.6. Acţiunea dermoprotectoare faţă de radiaţiile UV...….……………….34

1.2.7. Proprietăţi anti-venin……………………….....................……………36

1.3. Concluzii……………………………………...........................................37

PARTEA PERSONALĂ.......................................... ............... ....................38

MOTIVAREA ALEGERII SUBIECTULUI TEZEI, SCOPUL ȘI

OBIECTIVELE URMĂRITE.......................... .................................. ........38

CAPITOLUL II MATERIAL, METODE ŞI TEHNICI DE LUCRU………..................….40

2.1. Obţinerea derivaţilor de sinteză……………........…………..……….….40

2.1.1. Obţinerea derivaţilor de acid cinamic………………………………....40

2.1.2. Obţinerea derivaţilor de acid cinamic dibromuraţi…..........…………..42

2.1.2.1. Obţinerea derivaţilor de acid cinamic dibromuraţi prin bromurare cu

brom……...……………………………………………………..……………42

2.1.2.2. Obţinerea derivaţilor de acid cinamic dibromuraţi cu ajutorul

tribromurii de piridiniu………..............................…………………………..43

2.1.3. Obţinerea derivaţilor acetilaţi ai unor acizi polifenolcarboxilici

(APFC)..... ….…………………….………………………………..………...44

2.1.4. Obţinerea amidelor acidului cinamic şi a unor acizi hidroxicinamici

(acid p-cumaric, acid ferulic, acid cafeic)…...................................................45

2.1.4.1. Obţinerea amidei acidului cinamic cu 4-aminoantipirina

………………………………………………………………………….........46

2.1.4.2. Obţinerea amidelor acizilor p-cumaric, ferulic şi cafeic ……….….46

2.1.5. Obţinerea calconelor cu o grupare cinamoil în structură.......................47

2.1.6. Sinteza derivaţilor dibromuraţi ai calconelor cu o grupare cinamoil în

structură……...............……………………………………………………....49

2.2. Stabilirea structurii compuşilor sintetizaţi şi a unor caracteristici fizico-

chimice ale acestora………………....………………………………………50

Page 5: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

5

2.3. Evaluarea activităţii biologice………………………....………………..52

2.3.1. Evaluarea acţiunii antibacteriene şi antifungice………………….…..52

2.3.2. Evaluarea potenţialului antioxidant……………….…..........................54

2.3.2.1. Determinarea capacităţii de scavenger faţă de radicalul DPPH ...... 54

2.3.2.2. Determinarea puterii reducătoare.........………….………………….56

2.3.3. Evaluarea toxicităţii prin intermediul testelor fitobiologice…………..58

2.3.3.1. Urmărirea toxicităţii unor compuşi de sinteză în testul Phaseolus

…… …………………………………………………………………...….…58

2.3.3.2. Urmărirea toxicităţii unor compuşi de sinteză în testul Triticum

……………….........................................................………………………....59

2.3.3.3. Evaluarea citogenetică şi biochimică a toxicităţii substanţelor

sintetizate asupra organismelor vegetale………………………….…....……60

2.3.3.3.1. Determinări citogenetice……………………………………...…...60

2.3.3.3.2. Cercetări histo-anatomice asupra meristemului radicular al

plantulelor de fasole…………………………………..……………………...60

2.3.3.3.3. Influenţa tratamentului asupra fracţiunii polifenolice sintetizate în

plantulele de grâu şi fasole……………………………………….….............61

CAPITOLUL III

OBŢINEREA ŞI STABILIREA CARACTERISTICILOR FIZICO-

CHIMICE ŞI A STRUCTURII COMPUŞILOR SINTETIZAŢI ......….64

3.1. Introducere…….............................……………………………..….…....64

3.2. Material şi metodă…………………...................................…………….64

3.3. Rezultate şi discuţii……………......……………………….…................67

3.3.1. Stabilirea caracteristicilor fizico-chimice……..…………........…..…..67

3.3.2. Investigarea şi confirmarea structurii chimice a indivizilor sintetizaţi

…………………..............................................……………..……….……....77

3.3.3. Determinarea unor parametri fizico-chimici ai compuşilor sintetizaţi cu

implicaţii deosebite în comportamentul farmacocinetic.………….. ….….102

3.4. Concluzii…………………………………………………………….....109

CAPITOLUL IV

CERCETĂRI PRIVIND EVALUAREA ACTIVITĂŢII BIOLOGICE A

COMPUŞILOR SINTETIZAŢI........................... .....................................111

4.1. Introducere……………………...………..............………….…............111

4.2. Evaluarea acţiunii antibacteriene şi antifungice a compuşilor sintetizaţi

…………………………...........................…………..………………….….113

4.2.1. Introducere.......………………………………………….…...............113

4.2.2. Material şi metodă…………….............…………………….….........115

4.2.3. Rezultate şi discuţii……............................................……….…….....116

4.2.3.1. Activitatea antibacteriană a derivaţilor sintetizaţi…........................116

Page 6: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

6

4.2.3.2 Activitatea antifungică a derivaţilor sintetizaţi……..........................121

4.2.3.3. Interrelaţii structură-activitate antibacteriană şi antifungică pentru

substanţele sintetizate…..........................……………………………..…....126

4.2.4. Concluzii…………………………………...................………….…..129

4.3. Evaluarea acţiunii antioxidante…………….....................…..................130

4.3.1. Introducere…………………………..............................….................130

4.3.2. Material şi metodă…………………….............................……….….130

4.3.3. Rezultate şi discuţii………………………......................………..…..131

4.3.3.1. Determinarea capacităţii de scavenger faţă de radicalul DPPH

………………………………………………..…………………...………..131

4.3.3.2. Determinarea puterii reducătoare………………..………..….........133

4.3.4. Concluzii…………………………….……………..…………….…..136

4.4. Evaluarea activităţii fitobiologice……………….…..…........................137

4.4.1. Introducere…………………………………………...........................137

4.4.2. Material şi metodă………………………………...…………………137

4.4.3. Rezultate şi discuţii………………………………...........…………..138

4.4.3.1. Testul Phaseolus……......................................……..……...............139

4.4.3.1.1. Evaluarea modificărilor morfologice induse de substanţele

sintetizate …………...................... ....... ....... ....... .......................................139

4.4.3.1.2. Modificări anatomice induse în structura meristemelor radiculare de

fasole prin tratamentul cu substanţele sintetizate...………..……...………148

4.4.3.1.3. Evaluarea modificărilor biochimice induse plantulelor de fasole prin

tratament................ .......................................................................................161

4.4.3.2. Testul Triticum…………………............................................…….166

4.4.3.2.1. Evaluarea modificărilor morfologice induse de substanţele

sintetizate......................... ....... ....... ....... .....................................................166

4.4.3.2.2. Evaluarea modificărilor citogenetice induse de substanţele

sintetizate....................... ....... .......................................................................170

4.4.3.2.3. Evaluarea modificărilor biochimice induse plantulelor de grâu de

către substanţele testate..................................................................................203

4.4.4. Concluzii……………………………………………………….….....205

CAPITOLUL V

CONCLUZII GENERALE. GRADUL DE ORIGINALITATE.

PERSPECTIVE DE CERCETARE...........................................................208

5.1. Concluzii generale………………………………..................................208

5.2. Gradul de originalitate. Perspective de cercetare……………………..209

5.3. Integrarea proiectului în priorităţile naţionale……........……………....210

BIBLIOGRAFIE ........................................................................................212

Page 7: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

7

Motivarea alegerii subiectului tezei, scopul și obiectivele

urmărite

În anul 1853, chimistul Charles Frederic Gerhardt a sintetizat

pentru prima oară în laboratorul său o substanță care din punct de

vedere chimic era acid acetilsalicilic, cunoscut apoi și sub denumirea

de aspirină, compus care a făcut în terapeutică o carieră egalată doar de

penicilină și care, chiar după aproape 160 de ani de la descoperire,

reprezintă un antiinflamator nesteroidian, febrifug și, în doze mici,

antiagregant plachetar, la care medicina nu va renunța încă mult timp.

Ideea care a stat la baza sintezei acestei substanțe a fost aceea

că tatăl chimistului, suferind de o gonartroză, atroce bea zilnic mai

multe ceaiuri preparate din scoarța de salcie care conține salicozidă, o

glucozidă a alcoolului salicilic, care acționează și ea în modul descris

anterior. Extrăgând din scoarța de salcie salicozida, Gerhardt și-a dat

seama că aceasta era responsabilă de efectul antireumatic și, după

stabilirea apartenenței chimice la derivații de acid salicilic, a trecut la

sinteza derivatului acetilat al acidului salicilic, care și-a făcut astfel

intrarea în terapeutică.

Este doar un exemplu al unei substanțe naturale care a fost

transformată prin semisinteză într-o substanță mai activă, cu

posibilități de dozare și administrare mai eficiente și care, în istoria de

mai puțin de un secol și jumătate a medicamentelor de sinteză, s-a

repetat de multe ori.

Astăzi se caută cu disperare de către companiile farmaceutice

inovative care lucrează în domeniul antibioticelor, substanțe care ar

putea să distrugă microorganismele patogene, fără a induce la

administrare repetată și prelungită fenomene de rezistență.

Page 8: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

8

În această direcție se încadrează eforturile noastre, de a obține

prin sinteză sau semisinteză substanțe cu acțiune antibacteriană și

antifungică, plecând de la o serie de modele structurale naturale,

aparținând unor acizi polifenolcarboxilici, cunoscuți a avea astfel de

proprietăți și care acționează în acest sens în organismele vegetale în

care există.

Acizii cinamic, ferulic, p-cumaric și cafeic se găsesc de regulă

în materialul vegetal în cantități mici, fiind incluși într-un fitocomplex

complicat; substanța naturală este foarte scumpă, deoarece extracția și

purificarea reprezintă un procedeu laborios și costisitor. De aceea, nu

am putut apela pentru aceste substanțe la etaloanele oferite de diversele

firme, la prețuri substanțiale, deoarece, în acest caz, derivații de

semisinteză obținuți de noi ar fi ajuns să fie nerentabili din punct de

vedere economic.

Din acest motiv, nu am modificat prin semisinteză numai

substanțele originale în sine, ci am căutat procedee de sinteză care

ne-au permis obținerea acizilor care ar fi trebuit să reprezinte

moleculele precursoare pentru studiul nostru.

În această situație, scopul și obiectivele cercetărilor noastre

le-au reprezentat:

obținerea unor derivați de acid cinamic și a compușilor lor

dibromurați;

obținerea unor derivați acetilați ai acidului p-cumaric, ferulic, 5-

brom-ferulic și cafeic;

obținerea unor amide ale acizilor cinamic, p-cumaric, ferulic și

cafeic;

obținerea unor calcone cu o grupare cinamoil în structură și a

calconelor dibromurate;

stabilirea caracteristicilor fizico-chimice și a structurilor

substanțelor de sinteză și semisinteză;

evaluarea activității biologice.

Page 9: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

9

Obiectivele de cercetare din cadrul tezei de doctorat depuse

se referă la:

stabilirea aspectului macroscopic, a punctului de topire, a

solubilității, comportamentului cromatografic pentru substanțele

sintetizate;

realizarea analizei elementale cantitative, apelând pentru

investigarea structurii și la spectrometria în UV, IR, precum și la

cea de rezonanță magnetică nucleară;

determinarea coeficientului de partiție octanol-apă, ariei suprafeței

polare și a volumului molecular;

determinarea acțiunii antibacteriene și antifungice pentru

substanțele sintetizate;

stabilirea acțiunii antioxidante prin două teste in vitro;

evaluarea toxicității și genotoxicității prin teste fitobiologice.

Page 10: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

10

II. PARTEA PERSONALĂ

În Capitolul II (Material, metode şi tehnici de lucru) sunt

prezentate materialele, metodele și tehnicile de lucru folosite

pentru obținerea derivaților de sinteză / semisinteză.

Este vorba despre 6 serii de compuși, însumând 50 de derivați,

ale căror scheme generale de reacție sunt prezentate în figurile 1 și 2.

Fig. 1 Schema de obținere a derivaților seriilor I-IV

În cazul seriilor I-IV s-au obținut derivați de sinteză sau

semisinteză ai acidului cinamic, în timp ce seriile V și VI reprezintă

compuși de condensare ai unor aldehide aromatice cu acetofenona /

Page 11: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

11

4-brom-acetofenona, rezultând calcone cu o grupare cinamoil în

moleculă.

Fig. 2 Schema de obținere a derivaților seriilor V-VI

Pentru compușii sintetizați au fost stabilite unele caracteristici

fizico-chimice (aspect, punct de topire, solubilitate, comportament

cromatografic), iar structura acestora a fost dovedită prin analiză

elementală, spectrometrie în UV, IR și de rezonanță magnetică

nucleară.

Fiind vorba de compuși eventual medicamentoși, au fost

determinați și unii parametri cu implicații deosebite pentru a anticipa

farmacocinetica substanțelor (coeficientul de partiție octanol-apă, aria

suprafeței polare și volumul molecular).

Compușii sintetizați au fost apoi evaluați din punct de vedere

al acțiunii antibacteriene și antifungice, precum și al potențialului

antioxidant, iar toxicitatea și genotoxicitatea au fost stabilite prin

intermediul a două teste fitobiologice: Phaseolus și Triticum.

În Capitolul III este redată Obţinerea şi stabilirea

caracteristicilor fizico-chimice şi a structurii compuşilor sintetizaţi. În cadrul tezei de doctorat, au fost sintetitizate 50 de

substanţe, împărţite în şase clase diferite. Structurile obţinute derivă

de la trei nuclee de bază importante: acidul cafeic, acidul cinamic şi

acidul ferulic.

Ca precursori pentru sinteza acestor derivaţi am folosit acid

cinamic şi acid cafeic substanţe etalon, produse de firma Fluka, acid

Page 12: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

12

ferulic sintetizat din vanilină şi acid cinamic sau derivaţi sintetizaţi de

noi, plecând de la benzaldehidă sau diverse alte aldehide aromatice.

Derivaţii de acid cinamic I1-I10 au fost obţinuţi prin

condensarea acidului malonic cu diferiţi derivaţi de benzaldehidă.

Aceştia au fost folosiţi ca substanţe de plecare pentru obţinerea

analogilor dibromuraţi la nivelul dublei legături din catena laterală a

acidului cinamic, când am obţinut compuşii II1-II8, care au constituit

seria II. Bromurarea derivaților seriei I s-a realizat prin două procedee

(cu brom lichid și cu tribromură de piridiniu), comparându-se

randamentele de reacție.

Seria III (III1-III4) a rezultat la acetilarea directă cu

anhidridă acetică a derivaţilor hidroxi-cinamici.

În cadrul reacţiei de condensare (seria IV), în primă fază a

fost obţinută amida acidului cinamic cu 4-aminoantipirina (IV1),

când, după prepararea clorurii acide, s-a realizat condensarea acesteia

cu 4-aminoantipirina. Într-o a doua etapă am sintetizat amidele

acizilor p-cumaric, ferulic şi cafeic cu aceeaşi aminopirazolonă

(compuşii IV2-IV4), prin condensarea directă a componentelor, sub

acţiunea catalizatorului BOP [benzotriazol-1-il-oxi-tris-

(dimetilamino)-fosfoniu hexafluorofosfat].

Calconele cu grupare cinamoil în moleculă (V1-V13) au fost

sintetizate prin condensarea acetofenonei şi 4-brom-acetofenonei cu

diferite aldehide aromatice. Compușii V1-V13 au fost sintetizați atât în

condiții clasice, cât și sub acțiunea ultrasunetelor, avantajul major în

cazul celui de-al doilea procedeu constând în reducerea considerabilă a

timpului de reacție. Aceste substanţe au reprezentat precursori pentru

obţinerea prin bromurare (cu brom sau cu tribromură de piridiniu) a

calconelor dibromurate corespunzătoare seriei VI (compuşii VI1-

VI11).

Page 13: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

13

3.3.1. Stabilirea caracteristicilor fizico-chimice

Dintre caracteristicile fizico-chimice investigate menționăm:

caracteristici organoleptice (aspect, culoare, miros);

solubilitatea (în diverși solvenți – apă, alcool, acetonă, DMSO,

acetat de etil, eter etilic, cloroform) – s-a constatat că majoritatea

compușilor prezintă o solubilitate bună în solvenți organici polari

precum alcool, acetonă și DMSO;

comportamentul cromatografic - CSS a fost folosită pentru a

evalua puritatea substanțelor sintetizate.

Substanţele obţinute au o puritate bună, pe cromatograme fiind

prezente spoturi bine individualizate, evidente (fig.3).

Fig. 3 Cromatograma pe strat subţire a compuşilor seriei III

3.3.2. Investigarea şi confirmarea structurii chimice a indivizilor

sintetizaţi

Seria I (derivații de acid cinamic) cuprinde 10 substanțe

sintetizate - prezentate în tabelul 1, iar în acest caz dovedirea structurii

compușilor s-a făcut cu ajutorul analizei elementale și spectrometriei în

IR și UV.

Page 14: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

14

Tabelul 1

Determinarea structurii compuşilor I1-I10

În figurile 4 și 5 sunt prezentate spectrele FTIR și UV ale

acidului 3-brom-cinamic.

Fig. 4 Spectrul FTIR al acidului 3-brom-cinamic (I10)

Page 15: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

15

În spectrul FTIR al acidului 3-brom-cinamic pot fi identificate

vibrațiile caracteristice grupărilor funcţionale din molecula

compusului:

o bandă largă în regiunea 3000-2500 cm-1

, determinată de

legătura O-H din gruparea carboxil;

un pic intens la aproximativ 1676 cm-1

, datorat grupării C=O

din acid, care apare deplasat ușor spre frecvențe mai reduse

datorită conjugărilor, fiind vorba despre un acid α,β nesaturat;

la aproximativ 1630 cm-1

poate fi identificată vibrația

caracteristică legăturii C=C din catena laterală.

Fig. 5 Spectrul UV al acidului 3-brom-cinamic (I10) dizolvat în DMSO

Pentru acidul 3-brom-cinamic am determinat un maxim de

absorbţie de 273 nm, datorat în special tranzițiilor electronice π→ π*.

În seria a II-a sunt incluși derivații dibromurați de acid cinamic

(compușii II1-II8), prezentați în tabelul 2.

Wav elength (nm)200 300 400 500 600 700 800 900

Abs

orb

anc

e (

AU

)

0

0.25

0.5

0.75

1

1.25

1.5

1.75

2

273

628

Page 16: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

16

Tabelul 2

Determinarea structurii compuşilor II1-II8

Spectrele FTIR şi UV ale compuşilor sintetizaţi confirmă,

alături de datele analizei elementale, structura compuşilor dedusă din

ecuaţiile reacţiilor de sinteză.

Analizând spectrul FTIR al compusului II8 (fig. 6), remarcăm

prezenţa următoarelor elemente caracteristice:

la o frecvenţă de 3429 cm-1

apare un pic intens şi larg

corespunzător grupării OH fenolice;

în intervalul de frecvenţă 3000-2500 cm-1

se remarcă prezenţa

unui pic intens şi foarte larg care poate fi atribuit grupării –OH

din acizii carboxilici;

gruparea C=O din acizii carboxilici absoarbe în intervalul 1725-

1700 cm-1

, iar în spectrul FTIR din figura 6 identificăm un pic

intens la 1714 cm-1

;

legătura C=C din alchene absoarbe radiaţiile IR din regiunea

1680-1620 cm-1

; datorită bromurării dublei legături din molecula

Page 17: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

17

acidului ferulic, în spectrul FTIR al compusului II8 nu se mai

înregistrează nici o absorbţie în acest interval de frecvenţă;

vibraţia caracteristică legăturii C-Br apare în regiunea

amprentelor, în zona cuprinsă între 600-500 cm-1

, putând fi

deplasată până la 645-690 cm-1

; în spectrul din figura 6 se

evidenţiază un pic intens la aproximativ 677cm-1

care poate fi

atribuit acestei legături.

Fig. 6 Spectrul FTIR al acidului 3-(3’-metoxi, 4’-hidroxifenil)-2, 3-

dibrom-propanoic (II8)

Spectrul înregistrat în domeniul UV pentru compusul II6 (acid

3-brom-cinamic dibromurat la nivelul dublei legături) are aceeaşi alură

cu spectrul analogului său nebromurat (fig. 7). Se observă o scădere a

maximului de absorbţie de la 273 la 261, care poate fi explicată prin

reducerea conjugării din cauza dispariţiei legăturii olefinice din catena

laterală.

Fig. 7 Spectrul UV al acidului 3-(3′-bromfenil)-2, 3-dibrom-propanoic

(II6) dizolvat în DMSO

Wav elength (nm)200 300 400 500 600 700 800 900

Abs

orba

nce

(AU

)

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8 261

Page 18: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

18

În plus, pentru unii dintre derivații seriei II au fost realizate și

interpretate spectrele 1H-RMN.

Fig. 8 Spectrul

1H-RMN pentru compusul II6 în DMSO-d6

În spectrul 1H-RMN al compusului II6 (fig. 8) puternic

dezecranaţi apar, aşa cum era de aşteptat, protonii aromatici; astfel

protonul H5 este regăsit sub formă de singlet, în timp ce protonul H7

apare sub formă de dublet datorită cuplajului cu protonul H9, care

apare de asemenea ca dublet. Protonul H8 apare sub formă de triplet

datorită cuplajului cu protonii H7 şi H9. Puternic dezecranat apare şi

protonul din gruparea carboxil sub forma unui semnal larg. Ca dublet

pot fi regăsiţi în spectru şi protonii alifatici din catena laterală H2 şi H3.

În mod analog au fost analizați și compușii celorlalte serii

sintetizate, însă în acest rezumat ne vom mai opri în continuare doar

asupra derivațiilor seriei IV, care conține 4 compuși originali, sub

Page 19: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

19

forma amidelor unor derivați de acid cinamic cu 4-aminoantipirina

(tabelul 3).

Tabelul 3

Determinarea structurii compuşilor IV1-IV4

În figurile 9 și 10 sunt prezentate spectrele FTIR și UV ale

unor reprezentanți din această serie, putând observa prezența în

spectrul FTIR a elementelor moleculare caracteristice compusului

analizat.

Fig. 9 Spectrul FTIR al (2,3-dimetil-5-oxo-1-fenil-2,5-dihidro-1H-pirazol-

4-il) cinamamidei (IV1)

Page 20: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

20

În spectrul din fig. 9, al amidei acidului cinamic cu 4-

aminoantipirina [(2,3-dimetil-5-oxo-1-fenil-2,5-dihidro-1H-pirazol-4-

il)cinamamida - IV1], se remarcă apariţia unui pic singular intens cu un

maxim la 3439 cm-1

corespunzător legăturii N-H, ceea ce

demonstrează formarea amidei secundare. Vibraţiile din regiunile

3228-3024 cm-1

pot fi atribuite legăturilor C-H sp2 şi C-H sp

3.

4-aminoantipirina, fiind un derivat 1,2,3-trisubstituit de 5-pirazolonă,

nu admite decât o singură formă tautomeră (forma iminică), în care

gruparea C=O absoarbe în regiunea 1675-1655. Prezenţa legăturii

olefinice C=C este vizibilă datorită picului intens identificat la

1629 cm-1

.

Fig. 10 Spectrul UV al 3-(3,4-dihidroxifenil)-(2,3-dimetil-5-oxo-1-fenil-

2,5-dihidro-1H-pirazol-4-il) acrilamidei (IV4) în acetonă

În literatură, în spectrele pentru diverse fenil-pirazolone au fost

semnalate două maxime de absorbţie – în jur de 240 şi de 340 nm. În

mod similar, în spectrul UV al amidei acidului cafeic cu 4-

aminoantipirina [3-(3,4-dihidroxifenil)-(2,3-dimetil-5-oxo-1-fenil-2,5-

dihidro-1H-pirazol-4-il) acrilamida - IV4] au fost identificate două

maxime de absorbție (fig. 10), la 211 și la 337 nm. Primul poate fi

atribuit, cel mai probabil, benzii de absorbție E, determinată de

tranziţiile π→ π*, fiind dată de cele două nuclee benzenice din

structura compusului. La 337 nm apar, probabil, suprapuse banda B

(caracteristică compușilor aromatici) și banda R, determinată de

tranzițiile n→ π* datorate grefării pe unul dintre nucleele benzenice a

două grupări fenolice, în care oxigenul prezintă electroni

neparticipanţi.

Wav elength (nm)200 250 300 350 400 450

Abso

rban

ce (

AU)

0

0.5

1

1.5

2

2.5

337

211

Page 21: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

21

Derivaţii sintetizaţi au fost caracterizaţi şi prin intermediul

rezonanţei magnetice nucleare. S-au analizat spectrele 1H-RMN şi

13C-RMN (fig. 11 - 12).

Fig. 11 Spectrul

1H-RMN al (2,3-dimetil-5-oxo-1-fenil-2,5-dihidro-1H-

pirazol-4-il)-3-(4-hidroxi-3-metoxifenil) acrilamidei (IV3) în DMSO-d6

În spectrul 1H-RMN al compusului IV3 cel mai important

semnal este furnizat de protonul H6, care apare ca singlet, fiind

puternic dezecranat, aşa cum era de aşteptat, datorită grupării –NH

amidice. În zona aromatică, la deplasări chimice mari, apar protonii din

cele două nuclee aromatice, în concordanță cu structura propusă.

Semnale importante sunt furnizate și de protonii din gruparea metil ce

se leagă de nucleul pirazolonic; cei trei protoni din poziția 2 sunt mai

dezecranați decât apar în mod obișnuit protonii alifatici, dezecranarea

datorându-se prezenței în vecinătatea lor a atomilor de azot.

Page 22: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

22

Fig. 12 Spectrul

13C-RMN al (2,3-dimetil-5-oxo-1-fenil-2,5-dihidro-1H-

pirazol-4-il)-3-(4-hidroxi-3-metoxifenil) acrilamidei (IV3) în DMSO-d6

În spectrul 13

C-RMN al compusului IV3 (fig. 12), atomul de

carbon C7 aparținând grupării amidice apare la 164.50 ppm, urmat de

atomul de carbon C5 din gruparea cetonică a nucleului pirazolonic la

161.70 ppm. Alocarea semnalelor pentru ceilalți atomi de carbon s-a

făcut în concordanță cu structura propusă a compusului.

3.3.3. Determinarea unor parametri fizico-chimici ai compuşilor

sintetizaţi cu implicaţii deosebite în comportamentul farmacocinetic

Pentru compuşii sintetizaţi s-au determinat o serie de parametri

fizico-chimici, cum ar fi: coeficientul de partiţie octanol:apă (logP),

aria suprafeţei polare (ASP) şi volumul molecular (VM), folosind

programul Molinsipration WebMe Editor 3.0. Determinarea acestor

parametri este foarte utilă pentru a anticipa farmacocinetica

substanţelor.

Cel mai important parametru este logP. Valoarea logP descrie

lipofilia intrinsecă a moleculei (dată de colecţia de grupări funcţionale

şi de scheletul format din atomii de carbon), în absenţa disocierii sau a

Page 23: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

23

ionizării. O valoare ridicată a parametrului logP denotă o lipofilie

crescută a moleculei, care determină o permeabilitate mare prin diverse

membrane biologice, dar şi o reducere a solubilităţii compusului în

apă, iar solubilitatea scăzută a compuşilor în apă constituie un factor

limitant în procesul de absorbţie la nivel intestinal. Se consideră că

valoarea optimă pentru log P variază în intervalul 0-3, dar nu trebuie să

fie mai mare de 5. După cum se poate observa din figura 13 (A și B),

valoarea logP pentru majoritatea compușilor seriilor I, II, III și IV se

încadrează în intervalul optim recomandat. Derivații seriilor V și VI

prezintă un grad de lipofilie mai accentuat (logP peste trei), o parte

dintre aceștia depășind pragul limită de 5, ceea ce ar sugera faptul că

substanțele în cauză ar putea pune oarecare probleme de absorbţie la

nivel intestinal, dar mai ales de concentrare intracelulară, unde mediul

este apos.

Fig. 13A Valorile logP pentru derivaţii seriilor I-IV

Page 24: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

24

Fig. 13B Valorile logP pentru derivaţii seriilor V - VI

În Capitolul IV sunt descrise Cercetările privind evaluarea

activităţii biologice a compuşilor sintetizaţi.

Creşterea ponderei infecţiilor în rândul populaţiei, extinderea

fenomenului de rezistenţă a microorganismelor patogene şi

preocuparea continuă de a mări eficienţa, de a scădea toxicitatea şi de a

reduce costurile din sistemul sanitar reprezintă doar câteva dintre

motivele pentru care cercetările în domeniul descoperirii unor noi

agenţi terapeutici au căpătat o amploare deosebită.

Scopul principal al lucrării este obţinerea unor derivaţi de sinteză

sau semisinteză cu proprietăţi antimicrobiene. Din acest motiv,

compuşii sintetizaţi au fost evaluaţi în special din punct de vedere al

potenţialului lor antibacterian şi antifungic.

4.2. Evaluarea acţiunii antibacteriene şi antifungice a compuşilor

sintetizaţi

Activitatea antimicrobiană a compuşilor sintetizaţi a fost măsurată

prin metoda difuzimetrică în agar Mueller-Hinton şi respectiv,

Sabouraud pentru fungi. A fost investigat potenţialul antibacterian şi

antifungic al celor 50 de substanţe sintetizate din seriile I-VI şi al

acidului cafeic (codificat I11), procurat de la firma Fluka.

Substanțele testate au fost active, în general, față de bacteriile

Gram pozitive nesporulate.

Page 25: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

25

Încercând să stabilim o interrelație între structura chimică și

activitatea antimicrobiană, am constatat că prin bromurarea derivaților

de acid cinamic, activitatea antistafilococică crește foarte mult, fapt

care poate fi observat și în figura 14.

Fig. 14 Diametrele zonelor de inhibiţie la Stapylococcus aureus

ATCC 25923 determinate de compuşii de tip I sintetizaţi, comparativ cu

derivaţii lor de dibromurare

Legendă: A= I1/II1; B= I2/II2; C= I6/II3; D= I8/II4; E= I9/II5; F= I10/II6; G=

I5/II7; H= I4/II8.

De asemenea, bromurarea legăturii olefinice a determinat

lărgirea spectrului de acțiune al compușilor seriei II asupra bacteriei

Gram negative Escherichia coli ATCC 25922 (fig. 15).

Fig.15 Diametrele zonelor de inhibiţie la E. coli determinate de compuşii

de tip I sintetizaţi, comparativ cu derivaţii lor de dibromurare

Legendă: A= I1/II1; B= I2/II2; C= I6/II3; D= I8/II4; E= I9/II5; F= I10/II6; G=

I5/II7; H= I4/II8.

Page 26: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

26

Condensarea acizilor cinamic, p-cumaric, ferulic şi cafeic cu

4-aminoantipirina (IV1, IV2, IV3, IV4) are și ea ca efect potenţarea

activităţii antistafilococice a acestor compuşi (fig. 16). În concluzie,

am reușit să obținem patru derivați originali, cu activitate mult

îmbunătățită față de substanțele de plecare.

Fig. 16 Diametrele zonelor de inhibiţie la Stapylococcus aureus ATCC

25923 determinate de compuşii de tip I sintetizaţi, comparativ cu

derivaţii lor de condensare

Legendă: A= I1/IV1; B= I7/IV2; C= I4/IV3; D= I11/IV4;

Dintre cele 51 de substanțe analizate, 14, aparținând seriilor I

și II, au avut o activitate antifungică față de Candida albicans de bună

calitate, comparabilă cu a martorului pozitiv – nistatina (fig. 17, 18).

Fig. 17 Activitatea antifungică faţă de Candida albicans ATCC 10231 a

derivaţilor I1-I11

Page 27: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

27

Fig. 18 Activitatea antifungică faţă de Candida albicans ATCC 10231 a

derivaţilor II1-II8

4.3. Evaluarea acţiunii antioxidante

Radicalii liberi de oxigen sunt molecule foarte reactive

generate în mod normal în timpul respiraţiei celulare. Dezechilibrul

apărut între producţia de radicali liberi şi capacitatea organismului de

a-i neutraliza este cunoscut sub denumirea de stres oxidativ şi este

incriminat în producerea unor afecţiuni precum ateroscleroza, diabetul,

cancerul. În procesele infecţioase s-a constatat o creştere a producţiei

de radicali liberi atât în ţesutul infectat, cât şi la nivelul celulelor

imunitare implicate în procesul de apărare. Din acest motiv, în

tratamentul unor astfel de afecţiuni este foarte utilă administrarea unor

molecule dotate atât cu acţiune antimicrobiană, cât și antioxidantă.

Au fost investigaţi din punct de vedere al acţiunii antioxidante

8 compuşi: acizii cinamic, p-cumaric, ferulic şi cafeic şi amidele lor

cu 4-aminoantipirina. Cu excepţia acidului cinamic și a amidei sale,

toate celelalte substanţe testate au conţinut cel puţin o grupare hidroxil

liberă în moleculă.

Evaluarea acţiunii antioxidante s-a efectuat prin două teste:

determinarea capacităţii de scavenger faţă de radicalul

stabil DPPH, care cuantifică abilitatea compuşilor de a reduce

radicalii liberi formaţi în exces;

determinarea puterii reducătoare, care evaluează capacitatea

compuşilor activi de a transfera electroni.

Page 28: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

28

4.3.3.1. Determinarea capacităţii de scavenger faţă de radicalul

DPPH

A fost testată abilitatea compuşilor de a capta radicalii DPPH.

Capacitatea de scavenger a substanţelor a fost exprimată cu ajutorul

parametrului CE50, care reprezintă concentraţia de compus activ care

inactivează 50% din totalul moleculelor de DPPH. Rezultatele obţinute sunt prezentate în tabelul 4.

Tabelul 4

Capacitatea de scavenger faţă de radicalul DPPH a celor 8 compuşi

testaţi

După cum se poate observa din datele prezentate în tabelul 4,

valoarea CE50 variază foarte mult în cazul celor opt substanţe, şi

anume:

în ciuda prezenţei unei grupări fenolice, pentru acidul p-cumaric

potenţialul antiradicalic este de aproximativ 1000 de ori mai mic

decât în cazul acizilor ferulic şi cafeic. Un rezultat asemănător a

fost obţinut şi de alţi cercetători;

în cazul acidului cinamic, concentraţia de compus care inhibă 50%

din totalul moleculelor de DPPH este mai mare de 200 mM,

Page 29: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

29

datorită lipsei oxidrililor fenolici sau a altor grupări donoare de

hidrogen din moleculă;

amidele acizilor cinamic şi cafeic cu 4-amino-antipirina au

prezentat activitate antioxidantă mai bună decât acizii liberi

corespunzători;

în cazul amidării acidului ferulic cu 4-aminoantipirina,

constatăm, comparativ cu substanţa-părinte o reducere a

potenţialului antiradicalic, care este încă suficient de ridicat, dar

rămâne sub nivelul celui al vitaminei C (fig. 18);

acidul p-cumaric şi amida sa au dovedit o activitate antioxidantă

similară;

datorită prezenţei pe nucleul aromatic a două grupări fenolice,

pentru acidul cafeic şi amida sa s-au evidenţiat proprietăţi

antiradicalice deosebite, valoarea CE50 fiind în ambele situaţii sub

10 μM, ceea ce înseamnă că substanţele sunt antioxidanţi mai

potenţi decât vitamina C (fig. 19).

Fig. 19 Capacitatea de scavenger faţă de radicalul DPPH exprimată în

CE50 (10-3

mM = µM)

Legendă: A= I4/IV3; B= I11/IV4

în cazul compuşilor IV1 şi IV2 constatăm apariţia unei anomalii:

deşi compusul IV2 prezintă în moleculă o grupare hidroxil de tip

fenolic liberă (fapt confirmat prin analiză elementală şi metode

spectrale), activitatea sa antioxidantă este mai redusă decât cea a

derivatului IV1 care nu conţine o astfel de grupare.

Page 30: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

30

4.3.3.2. Determinarea puterii reducătoare

Dacă primul mecanism de acţiune antioxidantă rezidă în

cedarea de atomi de hidrogen către radicalii liberi, polifenolii pot

acţiona ca scavengeri de radicali liberi şi prin transferul de electroni,

care poate fi evaluat cu ajutorul puterii reducătoare, ca măsură a

capacităţii de a ceda electroni.

Pentru a evalua puterea reducătoare, s-a construit pentru

fiecare substanţă testată câte o curbă de etalonare, folosind în acest

scop diluţii diferite, iar prin interpolare liniară s-a identificat

concentraţia pentru care absorbanţa este 0.5 (CE50).

Fig. 20 Puterea reducătoare a derivaţilor de sinteză exprimată în

CE50 (mM)

Legendă: A= I1/IV1; B= I7/IV2; C= I4/IV3; D= I11/IV4;

După cum se poate constata din figura 20, acidul cinamic (I1)

este lipsit de activitate, motiv pentru care valoare sa CE50 iese din

grafic. Pentru ceilalţi 7 compuşi, însă, puterea reducătoare poate fi

măsurată şi apreciată. Amida acidului cinamic (IV1) prezintă o putere

reducătoare mult mai bună. Acizii p-cumaric, ferulic și amidele lor au

avut un potențial reducător de bună calitate, comparabil cu cel al

vitaminei C.

În cele din urmă, acidul cafeic (I11) se dovedeşte a fi cel mai

activ din seria precursorilor, fiind depăşit doar de amida sa.

După cum se poate constata, prin derivatizarea acizilor la

amide, se produce în general potențarea acţiunii reducătoare.

Page 31: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

31

4.4. Evaluarea activităţii fitobiologice

Pentru substanţele farmaceutice evaluarea potenţialului lor

toxicologic este foarte importantă. Identificarea unei toxicităţi crescute

într-un stadiu incipient al cercetărilor în procesul de descoperire a unor

medicamente noi poate economisi timp şi resurse materiale, eliminând

candidaţii grevaţi de efecte nedorite, înainte de a fi supuşi unor testări

ulterioare costisitoare.

Testele fitobiologice sunt de obicei utilizate pentru a evalua

impactul agenţilor chimici faţă de mediu, dar tot ele pot oferi prime

informaţii utile cu privire la acţiunea toxică a compuşilor

medicamentoşi asupra materiei vii. Astfel acestea pot reprezenta o

metodă de selecţie a substanţelor bine tolerate, care sunt trecute apoi în

testele in vivo ulterioare, efectuate pe animale de experienţă şi

finalizate în momentul în care ajung în experimentare clinică.

Având în vedere faptul că în cadrul prezentei teze de doctorat

ne-am propus identificarea unor derivaţi de sinteză plecând de la

structuri cunoscute existente în regnul vegetal, am considerat important

să trecem printr-un screening fitobiologic unii dintre compuşii mai

promiţători din punct de vedere al activității biologice, pentru a putea

urmări influenţa pe care aceştia o au asupra organismelor vii. În acest

sens, a fost investigată acţiunea derivaţilor din seriile I şi II asupra a

două specii de plante: Phaseolus vulgaris şi Triticum aestivum.

Seminţele acestor specii au fost crescute pe un suport constituit din

hârtie de filtru, iniţial impregnat cu diluţii diferite ale substanţelor de

testat, iar pentru plantulele rezultate s-au urmărit modificările

morfologice, histo-anatomice de la nivelul meristemelor radiculare şi

biochimice, comparativ cu cele ale unor plantule martor, crescute şi

dezvoltate pe suport neimpregnat. Pe parcursul experimentului probele

au fost udate cu aceeaşi cantitate de apă.

În cazul testelor Phaseolus, substanţele care au fost supuse

screening-ului fitobiologic au fost în număr de 19 (11 din seria I şi 8

din seria II). Au fost testate trei concentrații de substanță activă,

exprimate în µg compus activ / unitatea de suprafață (cm2):

concentraţia A – 28.6 μg/cm2;

Page 32: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

32

concentraţia B- 57.3 μg/cm2;

concentraţia C – 114.6 μg/cm2.

Analizând figurile 21 și 22 (procentele de inhibiție ale alungirii

radiculare și ale dezvoltării părților aeriene la plantulele tratate în

comparație cu martorul), putem concluziona că, din punct de vedere al

aspectului morfologic, toți derivații testați din seria I au inhibat atât

creșterea părților aeriene, cât și alungirea radiculară a plantulelor de

fasole la toate cele trei concentrații testate, efectul inhibitor fiind mai

puternic la nivel radicular, comparativ cu partea aeriană.

Fig. 21 Procentele de inhibiţie a alungirii radiculare la plantulele

de fasole determinate de tratamentele cu derivaţii seriei I

Fig. 22 Procentele de inhibiţie a dezvoltării părţii aeriene la plantulele de

fasole determinate de tratamentele cu derivaţii seriei I

Page 33: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

33

Și în cazul derivaților seriei II procentul de inhibiție se

dovedește a fi în strânsă corelație cu doza de substanță bioactivă pusă

la dispoziție la impregnarea suportului. Inhibiția cea mai intensă se

înregistrează la concentrația mare de substanță și se păstrează mai

accentuată pentru rădăcini decât pentru tulpini (fig. 23 și 24).

Interesant este faptul că agenții dibromurați au o citotoxicitate mai

redusă decât compușii seriei I și, în plus, în cazul derivatului

dibromurat al acidului ferulic apare o ușoară stimulare a creșterii în

lungime a rădăcinilor, dublată de o ușoară inhibare a dezvoltării părții

aeriene.

Fig. 23 Procentele de inhibiţie a alungirii radiculare la plantulele de

fasole determinate de tratamentele cu derivaţii seriei II

Fig. 24 Procentele de inhibiţie a dezvoltării părţii aeriene la plantulele de

fasole determinate de tratamentele cu derivaţii seriei II

Page 34: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

34

Tratamentele efectuate au determinat în anumite cazuri apariția

unor indivizi care au prezentat diverse anomalii în dezvoltare (fig.

25).

Fig. 25 Indivizi anormali rezultaţi după tratamentul cu I3

(7 zile), comparativ cu martorul

În continuarea studiului s-a trecut la urmărirea apariției unor

modificări histo-anatomice în rădăcinile plantulelor tratate, analizate

fiind probele rezultate cu concentrația maximă

(114.6 μg/cm2 ); în acest scop s-au efectuat secțiuni la două nivele ale

rădăciniţei: vârful mersitemului radicular şi la baza hipocotilului.

Structura martorului la nivelul vârfului meristemului

radicular cuprinde: rizoderma, scoarţa și cilindrul central (stelul),

care este relativ gros, de tip tetrarh, cu 4 fascicule de xilem alternând

cu tot atâtea fascicule de floem, separate de raze medulare. La periferia

fiecărui fascicul liberian se găseşte câte un cordon relativ subţire de

fibre liberiene (fig. 26).

Fig. 26 Structura anatomică la nivelul vârfului meristemului

radicular

Page 35: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

35

Tratamentul cu acid 4-metil-cinamic (I8) a determinat la

trecerea de la rădăcină la hipocotil un proces de diviziune celulară atât

la nivelul inelului de floem, cât mai ales la nivelul inelului de xilem,

fără ca ţesutul meristematic rezultat să formeze un inel, ci doar insule

cu localizare diferită, care produc local fie elemente conducătoare de

ambele tipuri (floem şi xilem), fie numai xilem, vasele rezultate fiind

netipice (fig. 27).

Fig. 27 Secţiune transversală la nivelul hipocotilului plantulelor de

Phaseolus expuse tratamentului cu acid 4-metil-cinamic (I8)

Modificări în structura normală au fost identificate și la nivelul

vârfului meristemului radicular – tratamentul cu acid

3-brom-cinamic dibromurat (II6), având ca efect apariția unui cilindru

central de tip pentarh, în comparație cu martorul care este tetrarh (fig.

28).

Fig. 28 Secțiune transversală prin meristemul radicular al plantulelor de

Phaseolus crescute pe suport tratat cu II6

Polifenolii reprezintă o clasă importantă de metaboliţi

secundari ai plantelor. Din acest motiv, ne-am propus urmărirea

modificărilor în ceea ce privește biochimismul normal al plantulelor de

fasole sub acțiunea tratamentului cu substanțele investigate, deoarece

B

Greutatea masei vegetale

uscate

(g)

Procentul de apă

Page 36: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

36

citotoxicitatea acestora se exprimă cu siguranță și în plan metabolic.

Parametrii urmăriți în cadrul cercetărilor noastre s-au limitat la

determinarea prin cromatografie pe strat subțire a derivaților

polifenolici și dozarea spectrofotometrică a polifenolilor totali.

În cazul tablourilor cromatografice obţinute s-au remarcat

următoarele aspecte:

în extractul obţinut din plantulele martor am identificat

prezenţa acidului clorogenic, a acidului ferulic şi a acidului cafeic,

ultimul fiind slab reprezentat probabil din cauza concentraţiei reduse;

clorofilele, caracterizate printr-o fluorescenţă roşie puternică,

au fost prezente în toate extractele analizate;

compoziţia extractelor din plantulele tratate cu derivaţii seriilor

I și II a fost, în general, similară cu cea a martorului, excepţie făcând

tratamentele cu o parte dintre compuşi, când la unele dintre

concentraţiile aplicate s-a constatat creşterea considerabilă a

biosintezei de acid cafeic.

În urma dozării spectrofotometrice, reducerea conținutului

de polifenoli totali a fost observat la toți indivizii tratați în comparație

cu martorul, scăderea fiind direct proporțională cu concentrația de

substanță activă aplicată. În cazul plantulelor crescute în prezența

derivaților seriei I, doar la cea mai mică concentrație de substanță

activă aplicată a putut fi determinat conținutul în polifenoli pentru toți

compușii seriei, la celelalte concentrații, în anumite cazuri, cantitatea

de produs vegetal fiind insuficientă, pe motivul nedezvoltării

corespunzătoare a plantulelor. În schimb, la seria II s-a putut realiza

această determinare pentru toate cele 8 substante testate la 2 dintre cele

trei concentrații active analizate (fig. 29 și 30).

Dacă în cazul compușilor de sinteză ai seriei I am constat

prezența unei toxicități destul de importante manifestate în plan

anatomic și biochimic, în cazul derivaților dibromurați aceasta este mai

redusă. Acest lucru este important, deoarece din literatura de

specialitate se știe că introducerea halogenilor în moleculă are drept

consecință o potențare a acțiunii antimicrobiene și antifungice, care s-a

Page 37: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

37

dovedit reală și în cazul de față, fără a crește însă în aceeași măsură

fitotoxicitatea.

Fig. 29 Conținutul în polifenoli totali determinat în partea aeriană a

plantulelor de fasole tratate cu derivații de sinteză ai seriei I la

concentrația de 28.6 µg/cm2.

Fig. 30 Conținutul în polifenoli totali determinat în partea aeriană a

plantulelor de fasole tratate cu derivații de sinteză ai seriei II la

concentrațiile de 28.6 µg/cm2 și 57.3 µg/cm

2

Testul Triticum permite evaluarea unor aspecte referitoare la

citotoxicitatea şi mutagenitatea compuşilor testaţi. Testul Triticum s-a

efectuat pentru cinci compuși, unul din seria I – acid cinamic (I1) și 4

din seria II (II1 - acidul dibromcinamic, II6 - acidul 3-brom-cinamic

dibromurat, II7- acidul 5-brom-ferulic dibromurat, II8 – acidul ferulic

dibromurat), care la investigarea antimicrobiană și antifungică au

dovedit a avea o acțiune antistafilococică și anti-Candida bună.

Page 38: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

38

Am realizat două variante de experiment. În prima variantă s-a

recurs la gonflarea timp de 24 sau 48 de ore a cariopselor în soluție de

substanță test 0.01% (concentrație egală cu valoare CMB determinate

pentru acești compuși), urmărindu-se și influența timpului de

expunere. În paralel, au fost montate variante experimentale în care

cariopsele au fost etalate pe suporturi de hârtie de filtru impregnate cu

concentrații variabile de substanță activă – 63 µg/cm2, 161 µg/cm

2,

322 µg/cm2.

În ceea ce priveşte alungirea radiculară la indivizii trataţi în

comparaţie cu martorul, mărirea timpului de expunere inițială

determină creşterea procentului de inhibiţie în două dintre cele cinci

cazuri (II1 şi II6). În cazul menținerii cariopselor de grâu timp de 48 de

ore în soluția 0.01% a substanței II7, s-a remarcat o stimulare puternică

(46.94%) a dezvoltării radiculare în raport cu martorul (fig. 31).

Expunerea cariopselor pentru 24 respectiv, 48 de ore la

soluţiile de concentraţie 0.01% a determinat în majoritatea cazurilor

reducerea lungimii părții aeriene a plantulelor de grâu, excepție făcând

acidul 5-brom-ferulic dibromurat (fig. 32).

Fig. 31 Procentele de inhibiţie a alungirii radiculare la plantulele

tratate cu soluţii 0.01%

Fig. 32 Procentele de inhibiţie a creşterii părţilor aeriene la

plantulelor tratate cu soluţii 0.01%

Page 39: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

39

Dacă în cazul testului Phaseolus tratamentele aplicate au

inhibat în general atât dezvoltarea rădăcinilor cât și a părților aeriene,

pentru testul Triticum, după cum se poate observa și din figurile 33 și

34, rezultatele obținute sunt neomogene și nu se pot formula concluzii

clare privind influența pe care o au din punct de vedere morfologic

substanțele testate asupra plantulelor de grâu.

Fig. 33 Procentele de inhibiţie a alungirii radiculare la plantulele

tratate cu soluţii de concentraţie 63μg/cm2, 161μg/cm

2 şi 322 μg/cm

2

Fig. 34 Procentele de inhibiţie a creşterii părţilor aeriene la

plantulele cultivate pe hârtie impregnată cu 63 μg/cm2, 161 μg/cm

2 şi

322 μg/cm2 substanță activă

Evaluarea modificărilor citogenetice induse de substanţele

sintetizate au vizat impactul celor cinci acizi organici asupra diviziunii

mitotice la un genotip vegetal – Triticum aestivum. În acest scop a fost

analizat indicele mitotic (proporţia de celule meristematice de grâu

aflate în diviziune).

Page 40: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

40

Toți acizii organici folosiți în experiment au efect inhibitor

asupra mitozei, în diferite grade, în funcție de concentrație și timp de

acțiune. Timpul de contact dintre cariopse și soluția substanței

bioactive influențează evident diviziunea celulară. Expunerea

cariopselor timp de 48 ore influenței soluțiilor cercetate crește în toate

cazurile nivelul de inhibare a celulelor mitogene, comparativ cu

probele pentru care contactul a fost de doar 24 de ore.

Acidul 3-brom-cinamic dibromurat 322 μg/cm2, acidul

ferulic dibromurat (63 μg/cm2 și 322 μg/cm

2) și acidul 5-brom-

ferulic dibromurat 322 μg/cm2 au avut cel mai accentuat efect

represor asupra indicelui mitotic (fig. 35)

Fig. 35 Proporția celulelor aflate în interfază și diviziune

Celulele aflate în cele patru faze ale diviziunii mitotice au

reacţionat diferit la tratamentele cu substanțele testate. De exemplu,

rezultatele referitoare la repartiţia celulelor din meristemele radiculare

de grâu în diferite faze ale mitozei în cazul tratamentului cu acid

Page 41: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

41

3- brom-cinamic dibromurat sunt reprezentate în figura 36 și confirmă

efectul inhibitor foarte accentuat al acestui acid prin proporțiile foarte

scăzute ale celulelor metafazice, anafazice și telofazice, mai ales la

concentrația de 322 μg/cm2.

Fig. 36 Proporţia celulelor din meristemul radicular de Triticum aestivum

aflate în cele patru faze ale mitozei în urma tratamentelor cu acid 3-

brom-cinamic dibromurat (II6)

În cadrul studiului privind aberațiile cromozomiale în

meristemele radiculare de Triticum aestivum, am urmărit doi

parametri, pe care i-am considerat ca fiind importanți:

proporția celulelor aflate în metafaze și ana-telofaze aberante;

tipurile și frecvența aberațiilor cromozomiale.

Se remarcă faptul că nu s-au produs metafaze aberante prin

tratamentele cu acid 3-brom-cinamic dibromurat, indiferent de

concentrație și timp de acțiune (fig. 37).

Page 42: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

42

Fig. 37 Proporţia celulelor din meristemul radicular de Triticum aestivum,

aflate în metafaze normale şi aberante, în urma tratamentului cu acid 3-

brom-cinamic dibromurat

În cazul ana-telofazelor, tratamentele cu acid 3-brom-cinamic

dibromurat au indus aberații cromozomiale în absolut toate cazurile

experimentale (fig. 38).

Fig. 38 Proporţia celulelor din meristemul radicular de Triticum aestivum,

aflate în ana-telofaze normale şi aberante, în urma tratamentului cu acid

3- brom-cinamic dibromurat

Acidul 3-brom-cinamic dibromurat, a indus în cazul tuturor

celor trei concentrații testate (63 μg/cm2, 161 μg/cm

2 și 322 μg/cm

2)

doar două tipuri de mutații (aberații) cromozomiale: punți

Page 43: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

43

cromozomiale și micronuclei. Micronucleii apar doar la concentrația

maximă, de 322 μg/cm2.

La concentrația de 0.01% apar trei tipuri de aberații

cromozomiale: punți cromozomiale, fragmente cromozomiale și ana-

telofaze multipolare (fig. 39).

. Fig. 39 Proporţia tipurilor de aberaţii cromozomiale în meristemul

radicular de Triticum aestivum tratat cu acid 3-brom-cinamic dibromurat

În figura 40 sunt prezentate câteva dintre aberațiile

cromozomiale observate la tratamentul cu acid 3-brom-cinamic

dibromurat.

Ana-telofază cu punți

rupte (63 μg/cm2)

Anafază cu punți

multiple (161 μg/cm2)

Micronucleu

(322 μg/cm2)

Fig. 40 Aberații cromozomiale observate la tratamentul cu acid 3-

brom-cinamic dibromurat

În mod analog cu testul Phaseolus, a fost evaluat profilul

polifenolic al plantulelor de Triticum, atât din punct de vedere calitativ

Page 44: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

44

(prin cromatografie pe strat subţire), cât şi cantitativ (prin determinare

spectrofotometrică).

Analizând tablourile cromatografice obţinute, se pot afirma

următoarele:

se remarcă spoturi intense şi numeroare cu fluorescenţă roșie

corespunzătoare clorofilelor în toate probele supuse analizei;

în proba martor pot fi identificaţi cu certitudine acizii clorogenic şi

ferulic; acidul cafeic pare a fi şi el prezent, dar în cantitate foarte

redusă, în timp ce acidul galic este dificil de reperat din pricina

slabei sale fluorescenţe;

tratamentul cu derivaţii I1, II7 şi II8 a determinat la anumite

concentraţii de substanţă activă intensificarea biosintezei de acid

cafeic în plantulele de Triticum (pentru compuşii II7 şi II8 acest

fenomen fiind observat şi în cazul plantulelor de Phaseolus).

La analiza cantitativă, se constată o scădere a biosintezei de

derivați polifenolici, care merge în paralel cu creșterea cantității de

substanță bioactivă și cu creșterea timpului de contact. Totodată există

diferențe destul de mari de activitate inhibitorie între cele cinci

substanțe, cea mai apropiată de normal părând să fie proba II1, în timp

ce II6 determină cea mai drastică scădere a conținutului în polifenoli

(fig. 41, 42).

Fig. 41 Modificarea conţinutului în polifenoli totali în extractele de

Triticum în cazul tratamentului timp de 24 / 48 h cu soluțiile 0.01% ale

compușilor testați

Page 45: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

45

Fig. 42 Modificarea conţinutului în polifenoli totali în extractele de

Triticum în cazul tratamentului cu compușii testați la concentrațiile

63µg/cm2, 161 µg/cm

2, 322 µg/cm

2

5.1. Concluzii generale

Având în vedere faptul că ne-am propus ca în cadrul tezei de

doctorat să sintetizăm sau să transformăm prin semisinteză o serie de

compuşi existenţi în natură, care ar putea fi dotaţi fie cu acţiune

antimicrobiană/antifungică, fie cu acţiune antioxidantă, am obţinut o

serie de rezultate, concluziile generale la care am ajuns putând fi

sistematizate conform celor de mai jos.

Pe linia sintezei / semisintezei am reuşit să obţinem:

un număr de 10 derivaţi de acid cinamic (I1-I10);

prin bromurare cu brom sau cu ajutorul tribromurii de piridiniu, un

număr de 8 derivaţi dibromuraţi (II1-II8), ai căror precursori se

regăsesc între substanţele seriei I;

un număr de patru derivaţi acetilaţi ai unor acizi

polifenolcarboxilici (III1-III4);

patru amide derivate de la precursorii: acid cinamic, acid p-

cumaric, acid ferulic şi acid cafeic (IV1-IV4);

un număr de 13 calcone având o grupare cinamoil în structură (V1-

V13), iar plecând de la acestea;

calconele dibromurate (VI1-VI11).

Page 46: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

46

Pentru substanţele de sinteză au fost stabilite condiţiile cele

mai favorabile de lucru, care au condus la obţinerea substanţelor în

discuţie cu randamente convenabile.

Toate cele 50 de substanţe sintetizate au fost caracterizate din

punct de vedere fizico-chimic, stabilindu-se totodată structura lor

chimică:

a fost descris aspectul macroscopic al compuşilor;

s-a stabilit punctul de topire;

s-a determinat solubilitatea în solvenţi organici polari şi nepolari,

precum şi în apă;

s-a controlat puritatea substanţelor prin cromatografie pe strat

subţire;

s-a efectuat analiza elementală;

s-a investigat comportamentul spectroscopic în UV şi au fost

analizate spectrele de vibraţie moleculară în IR;

s-a efectuat analiza RMN pentru un număr de 13 compuşi;

s-au calculat coeficientul de partiţie octanol- apă (logP), aria

suprafeţei polare (ASP) şi volumul molecular (VM), parametri de

care ar putea depinde biodisponibilitatea substanţelor la

administrare pe cale orală.

În continuare, a fost evaluată activitatea biologică a

compuşilor sintetizaţi, când s-a investigat:

acţiunea antibacterienă şi antifungică pentru toate cele 50 de

substanţe sintetizate, la care se adaugă şi acidul cafeic, ca martor,

procurat de la firma Fluka;

compuşii testaţi au prezentat activitate în special asupra bacteriilor

Gram pozitive nesporulate (Staphylococcus aures şi Sarcina lutea);

pentru cinci dintre substanţe, care au dovedit o acţiune

antibacteriană convenabilă, au fost determinate concentraţia

minimă inhibitorie (CMI) şi concentraţia minimă bactericidă

(CMB); substanţele care s-au dovedit a fi cele mai eficiente

antibacterian au fost: I1, II1, II6, II7 şi II8;

Page 47: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

47

în cadrul testelor s-a stabilit că, dintre cei 50 de compuşi sintetizati,

un număr mare prezintă o acţiune antifungică de foarte bună

calitate;

potenţialul antioxidant a fost evaluat cu ajutorul a două teste,

primul determinând capacitatea de scavenger a substanţelor faţă

de radicalul DPPH, în timp ce cel de-al doilea stabileşte puterea

reducătoare;

8 substanţe au fost trecute prin filtrul potenţialului antioxidant, când

s-a remarcat faptul că cei mai potenţi agenţi antioxidanţi au fost,

după cum era de aşteptat, acizii ferulic, cafeic şi amidele lor; în

plus, acidul cafeic şi amida sa au prezentat o activitate mai bună

decât martorul pozitiv (vitamina C);

gradul de toxicitate a compuşilor de sinteză faţă de organisme vii,

cum ar fi cele vegetale. În acest scop am apelat la testele

fitobiologice, care s-au realizat pe plantule de Phaseolus vulgaris

şi Triticum aestivum; s-a urmărit influenţa derivaţilor

medicamentoşi asupra unui organism viu în dezvoltare, atât în plan

morfologic, cât şi biochimic. De asemenea, cu ajutorul testului

Triticum ne-am putut face şi o imagine cu privire la

genotoxicitatea acestor substanţe;

din punct de vedere al aspectului morfologic, toţi derivaţii testaţi

în cadrul testului Phaseolus, cu excepţia acidului ferulic dibromurat

(II8), au inhibat atât creşterea părţilor aeriene, cât şi alungirea

radiculară a plantulelor de fasole la toate cele trei concentraţii

testate; în schimb, pentru testul Triticum rezultatele obţinute sunt

neomogene şi nu se pot formula concluzii clare privind influenţa pe

care o au, din punct de vedere morfologic, substanţele testate asupra

plantulelor de grâu;

au fost identificate şi modificări histo-anatomice apărute în

secţiunile realizate prin meristemele radiculare ale plantulelor

tratate; efectele cele mai pronunţate în acest sens au fost înregistrate

pentru plantulele de fasole supuse tratamentelor cu derivaţii seriei I;

din cei 19 derivaţi sintetizaţi care au fost trecuţi prin screening-ul

fitobiologic pe Phaseolus vulgaris, 15 au dovedit că nu influenţează

seminificativ (cu peste ± 20%) activitatea biosintetică în domeniul

Page 48: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

48

acizilor polifenolcarboxilici la doza minimă de 28.6 µg/cm2, în timp

ce doza maximă (114.6 µg/cm2) vine, aşa cum era de aşteptat, cu

modificări majore pentru substanţele I5, I8, II2, II4, II5;

din cele cinci substanţe trecute prin testul Triticum, care totodată se

dovediseră a fi cele mai active din punct de vedere al acţiunii

antimicrobiene şi antifungice, toate s-au dovedit a avea un efect

inhibitor asupra diviziunii mitotice; dintre acizii organici utilizaţi în

experiment, amplitudinea cea mai largă a potenţialului mutagen se

datorează acidului cinamic, derivatului său dibromurat şi acidului

3-brom-cinamic dibromurat; acidul ferulic dibromurat şi acidul 5-

brom-ferulic dibromurat au avut un potenţial mutagen redus.

5.2. Gradul de originalitate. Perspective de cercetare.

Originalitatea lucrării constă în încercarea de a obţine (plecând

de la modele chimice naturale, identificate în lumea vegetală)

substanţe de sinteză şi semisinteză cu acţiune antimicrobiană şi

antifungică sau cu un anume potenţial antioxidant.

Deoarece structurile chimice de tip antibiotic sau de sinteză,

cum ar fi chimioterapicele, cu acţiune antibacteriană şi antifungică au

dovedit că induc frecvent rezistenţă la microorganismele iniţial

sensibile, pe plan mondial se caută structuri naturale care, pe lângă o

activitate bună, să vină şi cu o mai bună toleranţă biologică pentru

organismul tratat.

Prin sinteza şi caracterizarea fizico-chimică a 50 de derivaţi,

dintre care originali sunt 13, s-a lărgit gama substanţelor cunoscute.

O parte dintre substanţele sintetizate au avut o activitate

antimicrobiană (antibacteriană şi antifungică) promiţătoare, ceea ce îi

face candidaţi viabili pentru testări ulterioare aprofundate, în vederea

introducerii lor eventuale în terapeutică.

De asemenea, pentru unii compuşi s-a evidenţiat un oarecare

potenţial antioxidant, care îi plasează, în ceea ce priveşte intensitătea

de acțiune, înaintea acidului ascorbic. Este vorba de acidul cafeic şi

amida sa cu 4-aminoantipirina, care însă, pentru a ajunge în

terapeutică, ar trebui trecuți printr-o baterie de teste complementare in

vitro, urmate de cercetări farmacologice şi, eventual, clinice.

Page 49: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

49

Tocmai acest aspect considerăm că poate reprezenta un

domeniu de cercetare ulterioară.

Dintre cei 19 derivaţi de acid cinamic supuşi testărilor

fitobiologice prin testele Phaseolus şi Triticum, doar acizii cinamic,

cafeic, ferulic, p-cumaric şi 4-metoxi-cinamic au mai fost analizaţi

anterior din această perspectivă.

Cinci dintre substanţele cu o acţiune antimicrobiană şi

antifungică convenabilă [acidul cinamic (I1), acidul cinamic

dibromurat (II1), acidul 3-brom-cinamic dibromurat (II6), acidul 5-

brom-ferulic dibromurat (II7), acidul ferulic dibromurat (II8)] au fost

investigate şi din punct de vedere al potenţialului genotoxic şi s-a

concluzionat că acidul ferulic dibromurat şi acidul brom ferulic

dibromurat au avut un potenţial mutagen redus.

În schimb, substanțele care au prezentat o citotoxicitate

ridicată, cum este cazul acidului 3-brom-cinamic dibromurat, pot fi

supuse unor testări ulteriore, în vederea evaluării potențialului

antitumoral. Aceasta reprezintă o altă direcție în care pot evolua

cercetările inițiate în cadrul prezentei teze de doctorat.

Cercetările viitoare se vor orienta și spre sinteza de noi

derivați, în special amide ale unor acizi polifenolcarboxilici, deoarece

acestea au dovedit proprietăți antimicrobiene și antioxidante

superioare compușilor de plecare.

5.3. Integrarea proiectului în priorităţile naţionale

Tematica tezei se încadrează în problematica care îi preocupă

pe specialiştii în domeniu, şi anume fundamentarea cunoştinţelor

ştiinţifice privind acţiunile unor substanţe naturale şi utilizarea lor ca

modele structurale pentru obţinerea unor agenţi terapeutici noi lipsiţi

de efecte adverse majore, cum ar fi cito- sau genotoxicitatea.

Totodată se integrează în priorităţile naţionale, cunoscut fiind

că în ţara noastră se exagerează cu consumul antibioticelor care,

frecvent, duc la apariţia de rezistenţă, astfel încât, la nevoie, medicul şi

pacientul nu mai au alte variante terapeutice.

Page 50: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

50

Bibliografie selectivă

1. Groβ U. Kurzlehrbuch Medizinische Mikrobiologie und

Infecktiologie, Thieme Verlag, Stutgart, 2006.

2. Cristea AN. Tratat de Farmacologie Ediţia I. Ed. Medicală,

Bucureşti, 2006.

3. Stănescu U, Miron A, Hăncianu M, Aprotosoaie C. Bazele

farmaceutice, farmacologice şi clinice ale fitoterapiei vol. I, Ed. Gr. T.

Popa, Iaşi, 2002.

4. Wolbing RH, Leonhardt K. Local therapy of herpes simplex with

dried extract from Melissa officinalis. Phytomedicine 1994; 1: 25-31.

5. Hăncianu M, Stănescu U, Aprotosoaie C. Bazele farmaceutice,

farmacologice şi clinice ale fitoterapiei vol III. Ed. Gr. T. Popa, Iaşi,

2008.

6. Weber C. Beratung auf Rezept. PTA heute 2008; 22 (12): 34-38.

7. Sandberg F, Corrigan D. Natural Remedies – Their Origins and

Uses. Taylor & Francis, New York, 2001.

40. Šarić-Kundalić B. Traditional Medicine of the Balkans with

Identification and Examination of the Collected Material. Teză de

doctorat, Viena, 2010.

41. Moolla A. A phytochemical and pharmacological investigation of

indigenous Agathosma species. Teză de doctorat, University of the

Witwatersrand, Johannesburg, 2005.

42. Ahrhdt S. Cranberry - Extrakt für eine gesunde Blase. PTA heute

2006; 12: 98.

43. Stothers L. A randomized trial to evaluate effectiveness and cost-

effectiveness of naturopathic cranberry products as prophylaxis against

urinary tract infection in women. Cdn J Urol 2002; 9(3): 1558-1562.

44. Jepson RG, Craig JC. Cranberries for preventing urinary tract

infections. Cochrane Database of Systematic Reviews 2007, Issue 3.

Art. No. CD001321.

45. Santillo VM, Lower FC. Cranberry juice for the prevention and

treatment of urinary tract infections. Drugs today 2007; 43(1): 47-54.

46. Hiller K. Sanicula europaea L.- Sanikel. Z Phytother 2005; 26:

251-254.

Page 51: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

51

47. Kolodziej H, Berlin OK. Pelargonium sidoides DC: Latest

findings towards understanding the phytotherapeutic preparation

Umckaloabo. Z Phytother 1998; 19:141-151.

76. Belaiche P. Treatment of vaginal infections of Candida albicans

with essential oil Melaleuca alternifolia. Phytotherapy 1985; 15: 15-

16.

77. Walsh IJ, Longstaff J. The antimicrobial effects of an essential

oil of selected oral pathogens. Periodontology 1987; 8: 11-15.

78. Williams LR, Home VN, Zhang X. The composition and

bactericidal activity of oil of Melaleuca alternifolia (Tea-Tree oil). Int

J Aromatherapy 1988; 1 (3): 15-17.

79. Wolbing RH, Leonhardt K. Local therapy of herpes simplex with

dried extract from Melissa officinalis. Phytomedicine 1994; 1: 25-31.

80. Neubauer N, März RW. Placebo-controlled, randomized double-

blind clinical trial with Sinupret sugar coated tablets on the basis of a

therapy with antibiotics and decongestant nasal drops in acute sinusitis.

Phytomedicine 1994; 1(3): 177-181.

81. Biebach K, Kramer A. Effective treatment of rhinosinusitis in

children. Pad 2004; 10.

82. Kehrl W. Therapy for Acute Nonpurulent Rhinosinusitis with

Cineole: Results of a double-blind randomized , placebo controlled

trail. Laryngoscop 2004; 114 (4): 738-742.

83. Worth H. Concomitent therapy with Cineole (Eucalyptole) reduces

exacerbations in COPD: A placebo controlled double-blind trial.

Respiratory Research 2009; 10: 69.

84. Gillissen A, Juergens UR. Mukopharmaka haben einen

Stellenwert in der COPD Therapie- pro. Atemw-Lungenkrkh 2005;

31(5): 235-248.

85. Juergens UR. Stober M, Vetter H. Steroid-like inhibition of

monocytes arahidonic acid metabolism and IL 1β production by

eucalyptol (1.8 cineol). Atemw-Lungenkrkh 1998; 24: 3-11.

86. Schulz V. Pelargonium sidoides Extrakt EPs 7630 bei 217

Patienten mit akuter Bronchitis: Weitere zulassungsrelevante

Doppelblindstudie publiziert. Z Phytother 2007; 28: 169-170.

87. Berger R. Kennen Sie Umckaloabo. PTA heute 2001; 11: 44-46.

Page 52: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

52

99. Narasimhan B, Belsare D, Pharande D. Esters, amides and

substituted derivatives of cinnamic acid: synthesis, antimicrobial

activity and QSAR investigations. Eur J Med Chem 2004; 39 (10):

827-834.

100. Wink M. Wie funktionieren Phytopharmaka? Z Phytother 2005;

26: 262-270.

101. Son S, Lobkowsky EB, Lewis BA, Caffeic acid phenethyl ester

(CAPE): synthesis and X- ray crystallographic analysis, Chem Pharm

Bull 2001; 49(2): 236-238.

102. Valenta C, Schwarz E, Bernkop-Schnürch A. Lysozyme-caffeic

acid conjugates: possible novel preservatives for dermal formulations.

Int J Pharm 1998; 174(1-2): 125-132.

103. Fu J, Cheng K, Zhang Z, Fang R, Zhu H. Synthesis, structure

and structure-activity relationship analysis of caffeic acid amides as

potential antimicrobials. Eur J Med Chem 2010; 45: 2638-2643.

104. Charvat TT, Lee DJ, Robinson WE, Chamberlin AR. Design,

synthesis and biological evaluation of chicoric acid analogs as

inhibitors of HIV-1 integrase. Bioorg Med Chem 2006; 14: 4552-4567.

112. Rajan P, Vedernikova I, Cos P, Vanden Berghe D, Augustyns K,

Haemers A. Synthesis and evaluation of caffeic acid amides as

antioxidants. Bioorg Med Chem Lett 2001; 11: 215-217.

113. Kleine-Gunk B. Resveratrol und seine Bedeutung für die Anti-

Aging-Medizin. Z Orthomol Med 2009; 2:11-15.

114. Dirsch V. Naturstoffforschung in Österreich- Zelluläre

Wirkmechanismen. Foliaca 2006; 10 (4): 8-9.

115. Gaspar A, Garrido EM, Esteves M, Quezada E, Milhazes N,

Garrido J, Borges F. New insights into the antioxidant activity of

hydroxycinnamic acids: synthesis and physicochemical

characterization of novel halogenated derivatives. Eur J Med Chem

2009; 44: 2092-2099.

137. Li JT, Yang WZ, Wang SX, Li SH, Li TS. Improved synthesis

of chalcones under ultrasound irradiation. Ultrason Sonochem 2002; 9:

237-239.

Page 53: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

53

138. Gupta R, Gupta N, Jain A. Improved synthesis of chalcones and

pyrazolines under ultrasonic irradiation. Indian J Chem 2010; 49B:

351-355.

139. *** Farmacopeea Română ediţia a X-a. Editura Medicală,

Bucureşti, 1993.

140. *** Clinical and Laboratory Standards Institute M02-A11 –

Performance Standards for Antimicrobial Disk Susceptibility Tests;

Approved Standard – Eleventh Edition, National Committee for

Clinical Laboratory Standards,Wayne, 2011.

141. Buiuc D. Microbiologie medicală, Ed. Didactică şi Pedagogică,

Bucureşti, 1992.

142. Brown D, Blowers R. Disk methods of sensitivity testing and

other semiquantitative methods. In: Laboratory methods in

antimicrobial chemotherapy. Churchill Livingstone, London, 1978.

143. *** Clinical and Laboratory Standards Institute. Performace

Standards for Antimicrobial Disk Susceptibility Tests. Approved

standard- Tenth Edition M02-A10 vol. 29, National Committee for

Clinical Laboratory Standards, Wayne, 2009.

144. Hammer KA, Carson CF, Riley TV. Antimicrobial activity of

essential oils and other plant extracts. J Appl Microbiol 1999; 86: 985-

990.

149. Yu L, Zhao M, Wang JS, Cui C, Yang B, Jiang Y, Zhao Q.

Antioxidant, immunomodulatory and anti-breast cancer activities of

phenolic extract from pine (Pinus massoniana Lamb) bark. Inno Food

Sci Emer Technol 2008; 9: 122-128.

150. Singh N, Rajini PS. Free radical scavenging activity of an

aqueous extract of potato peel. Food Chem 2004; 85: 611-616.

151. Ferreira ICFR, Baptista P, Vilas-Boas M, Barros L. Free-radical

scavenging capacity and reducing power of wild edible mushrooms

from northeast Portugal: Individual cap and stipe activity. Food Chem

2007; 100: 1511-1516.

152. Abdoulaye D, Martin K, Moussa C, Léopold K, Odile NG, Jean-

Pierre A, Adama S. Antioxidant potentialities of 4-acyl isochroman-

1,3-diones. Res J Chem Sci 2011; 1: 88-90.

Page 54: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

54

156. Pădureanu S. Cytogenetic effects induced by sodium nitrite on

mitotic division at Triticum aestivum L. Lucr. st. U.S.A.M.V. Iasi, ser.

Agron. 2008; 51 (1): 3-8.

157. Apostol TV, Draghici C, Dinu M, Barbuceanu SF, Socea LI,

Saramet I. Synthesis, Characterization and Biological Evaluation of

New 5-aryl-4-methyl-2-[para- (phenylsulfonyl)phenyl]oxazoles. Rev

Chim 2011; 62 ( 2): 142-148.

158. Beltagi MS. Phytotoxicity of Methyl Tert-Butyl Ether (MTBE)

to Common Bean (Phaseolus vulgaris L.) Plants. Res J Agric & Biol

Sci 2007; 3(4): 214-219.

159. Singha HP, Batishb DR, Kaurb S, Kohlia RK, Arorab K.

Phytotoxicity of the Volatile Monoterpene Citronellal against Some

Weeds. Z Naturforsch 2006; 61: 334-340.

160. Rugină R., Toma C., Ivănescu L. Morphological and histo-

anatomical aspects at some dicotiledonate seedlings related to the

vascular transition. Analele ştiinţifice ale Universităţii “Al. I. Cuza”

Iaşi Tomul LII, s. II a. Biologie vegetală 2006: 123-128.

161. Soare LC, Dobrescu CM, Popescu MA. Influenţa Fungicidului

Ridomil Gold Plus asupra creşterii, morfologiei şi anatomiei rădăcinii

de mazăre - Pisum Sativum L. Analele ştiinţifice ale Universităţii “Al.

I. Cuza” Iaşi Tomul LIV, fasc. 1, supl., s. II a. Biologie vegetală

2008:143-150.

***

Teza cuprinde: 197 de figuri şi 83 de tabele

190 de titluri bibliografice

Page 55: UNIVERSITATEA DE MEDICINĂ ȘI FARMACIE ʺGRIGORE T ...

55

ANEXĂ

Listă de articole publicate din tematica tezei de doctorat

1. Articole publicate în reviste ISI

Jităreanu A., Tătărîngă G., Zbancioc A-M., Stănescu U. Toxicity

of some cinnamic acid derivatives to common bean (Phaseolus

vulgaris). Not Bot Horti Agrobo 2011, 39 (2): 130-134.

2. Articole publicate în reviste B+

Jităreanu A., Tătărîngă G., Zbancioc A-M., Stănescu U. Evaluarea

acțiunii antimicrobiene a unor derivați de acid cinamic. Rev. Med.

Chir. 2011, 115 (3), 965-971.

3. Lucrări publicate în rezumat în volumele unor

conferințe naționale

Jităreanu A., Tătărîngă G., Zbancioc A-M., Tuchiluș C., Stănescu

U. Influența acetilării grupărilor fenolice ale unor acizi

polifenolcarboxilici asupra activității lor antimicrobiene. Conferința

“50 de ani de învățământ farmaceutic la Iași”, 6-8 octombrie 2011,

Editura „Gr. T.Popa”, Iași, 126-129.

Rotariu A., Tătărîngă G., Zbancioc A-M., Tuchiluș C., Stănescu U.

Synthesis and antimicrobial evaluation of some cinnamic acid

derivatives. The XIVth National Congress of Pharmacy from Romania,

13-16 october 2010, Acta Medica Marisiensis, vol. 56, suppl. 2, 10.