Estudo de biotransformação in vitro da ambrisentana e da rifampicina através de fungos filamentosos

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Sponchiado, Rafaela Martins
• Orientador(a): Garcia, Cassia Virginia
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Rifampicina; Aspergillus niger; Biotransformacao; Metabolitos
• Palavras-chave em Inglês: Ambrisentan; Rifampicin; Cunnighamella elegans ATCC 9245; Penicillium mineoluteum; Biotransformation; Metabolites
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/201121

A biotransformação de fármacos através de microrganismos é considerada uma tecnologia econômica e ecologicamente viável, sendo muito utilizada para modificar estruturas de compostos biologicamente ativos, estudar o metabolismo de novos fármacos e eliminar ou reduzir sua toxicidade. Estes estudos constituem uma alternativa promissora para elucidação dos metabólitos formados de diferentes classes farmacológicas. Este trabalho teve como objetivo empregar três diferentes fungos filamentosos: Cunninghamella elegans, Penicillium mineoluteum e Aspergillus niger, para estudar a biotransformação dos fármacos ambrisentana e rifampicina. Os fármacos foram escolhidos por apresentarem metabolismo via CYP450 e também por não haver relatos na literatura sobre estes estudos. Para o monitoramento da formação dos metabólitos foi necessário desenvolver metodologias analíticas com características adequadas para esta aplicação. O monitoramento da formação dos metabólitos foi empregado por cromatografia líquida de alta eficiência e para identificação destes foi empregado cromatografia líquida de ultra eficiência acoplada à espectrometria de massas sequencial (UHPLC-QTOF/MS). O Capítulo I apresenta a biotransformação da ambrisentana (AMB) através do fungo Cunnighamella elegans ATCC 9245. Primeiramente, foi realizada a otimização do estudo (meio de cultura, pH, concentração do fármaco e agitação) para identificar da melhor condição de biocatálise. A metodologia analítica para monitoramento dos metabólitos formados foi desenvolvida e validada. A biotransformação da AMB resultou na formação de um metabólito conhecido como glicosídeo da ambrisentana (C28H33N2O9), ainda não relatado na literatura, confirmado a capacidade do fungo em realizar fase II do metabolismo. O Capítulo II apresenta os resultados obtidos no estudo de biotransformação utilizando o mesmo fungo filamentoso para o fármaco rifampicina (RIF). A concentração de inóculo foi otimizada (1016 esporos), a fim de verificar o aumento na formação dos possíveis metabólitos. Os resultados relacionados à RIF mostram que ocorre o consumo do fármaco pela C. elegans, representado pela redução da concentração do mesmo, assim como formação de um metabólito já conhecido como produto de degradação, em maior concentração no meio biotransformado quando comparado com o controle negativo. Além disso, foi observada a presença de picos adicionais não observados nos controles. Posteriormente, as amostras foram analisadas em UHPLC-QTOF/MS para a elucidação estrutural dos sinais formados. Com isso, foi identificada a rifampicina quinona e um sinal de menor polaridade formado somente no meio de biotransformação (452 m/z), o qual foi proposto como uma mono-oxigenação da RIF. No Capítulo III, foi realizado o estudo de biotransformação da ambrisentana através dos fungos Aspergillus niger ATCC 9029 e Penicilium mineoluteum URM 6889, empregando meio de cultura Czapek. No meio reacional com o A.niger, ocorre formação de dois sinais mais polares que o fármaco, indicando a formação de possíveis metabólitos, que foram elucidados através da UHPLC-QTOF/MS. Foi possível propor dois metabólitos ainda não relatados na literatura de m/z 301,1339 e 313,1907, respectivamente. Entretanto, a biocatálise através do P.mineoluteum não apresentou formação de sinais adicionais quando comparado aos controles. No Capítulo IV, são apresentados os resultados obtidos da biotransformação da RIF através do fungo A.niger. O fungo foi capaz de reduzir drasticamente a concentração de RIF em meio reacional. Devido a isto, a amostra foi avaliada em UHPLC-QTOF/MS para verificar a possível formação de metabólitos. Foi observada a formação de dois compostos mais polares que a RIF com mesma massa e fragmentação (455.3115 m/z), caracterizando isômeros, além da RIF quinona. Posteriormente, foi investigada a atividade antimicrobiana da RIF após transformação através do método da microdiluição em poços preconizados por guia internacional, resultando em aumento da concentração inibitória mínima, consequentemente perda da atividade antimicrobiana. Os resultados obtidos neste estudo demonstram que biostranformações com fungos são uma importante alternativa para mimetizar a biotransformação em humanos e também para obtenção de metabólitos de fármacos. Os dois fungos propostos nesse estudo Cunninghamella elegans ATCC 9245 e Aspergillus niger ATCC 9029 apresentaram capacidade de metabolizar os fármacos ambrisentana e rifampicina.