Produção, extração e purificação de quinolonas do quorum sensing de Pseudomonas aeruginosa

Página do item simplificado
dc.contributor.advisorCamilios, Josiane Alessandra Vignoli
dc.contributor.authorBueno, Emili Bruna Toso
dc.contributor.bancaSartori, Daniele
dc.contributor.bancaCamilios Neto, Doumit
dc.contributor.coadvisorCasagrande, Rúbia
dc.coverage.extent61 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2024-10-10T15:01:50Z
dc.date.available2024-10-10T15:01:50Z
dc.date.issued2021-12-09
dc.description.abstractPseudomonas aeruginosa é uma bactéria gram-negativa aeróbica que se utiliza de homoserino lactonas e quinolonas sinalizadoras para realizar um processo de comunicação célula-a-célula, conhecido como quorum sensing. Esse mecanismo faz regulação coordenada da expressão de genes dependente da densidade populacional, através da produção, transporte e reconhecimento destas moléculas sinalizadoras. As principais quinolonas sinalizadoras do quorum sensing de P. aeruginosa são a 4-hidroxi-2-heptil-quinolona (HHQ) e a 2-heptil-3,4-hidroxi quinolona, também conhecida como PQS. Além dos efeitos na regulação da expressão gênica da bactéria as quinolonas apresentam, também, efeitos na modulação da resposta imune do hospedeiro, sendo possíveis alvos para desenvolvimento de novas drogas anti-inflamatórias. Recentemente, um novo composto [2-(2-hidroxifenil) tiazol-4- carbaldeído] também conhecido como aeruginaldeído, foi identificado como sinalizador de um suposto quarto circuito de comunicação de P. aeruginosa. A literatura científica apresenta informações sobre aeruginaldeído que sugerem propriedade antioxidante tendo assim, um potencial para aplicações nas indústrias farmacêutica e cosmética. Neste contexto, esta dissertação teve como objetivo produzir concomitantemente quinolonas do quorum sensing de P. aeruginosa e aeruginaldeído, por meio de cultivos submersos da cepa PAO1, e ainda buscar metodologias para extração e purificação dessas moléculas produzidas no mesmo meio de cultivo. P. aeruginosa foi crescida em meio de sais e glicerol com tempo de cultivo de 3 e 9 dias. Extrações ácido-base sequenciais, seguidas de purificação por cromatografia em camada delgada preparativa (CCDP), avaliadas em cada etapa por cromatografia em camada delgada analítica (CCDA) foram realizadas para obtenção das moléculas de interesse. Foi obtido uma produção conjunta de aeruginaldeído e quinolona, possibilitando, num tempo de cultivo menor, o que garante menores custos ao processo..A extração ácido-base sequencial permitiu a obtenção das moléculas de interesse a partir do meio de cultivo livre de células. As frações foram obtidas a partir de cultivos de P. aeruginosa por três e nove dias. As frações ácidas do terceiro dia continham a molécula de aeruginaldeído onde obteve-se um rendimento de 4,7mg/L; enquanto a fração básica do terceiro e nono dia continham a quinolona. O rendimento de quinolona do nono dia foi igual a 2mg/L. A submissão dessas frações à CCD preparativa permitiu a purificação de ambas as moléculas. O tempo de cultivo de 3 dias permitiu a obtenção de PQS e aeruginaldeído com menor quantidade de metabólitos contaminantes. Consideramos que os métodos de produção, extração e purificação empregados foram adequados para obtenção das moléculas com alto grau de pureza.
dc.description.abstractother1Pseudomonas aeruginosa is an aerobic gram-negative bacterium that uses homoserine lactones and signaling quinolones to carry out a process of cell-to-cell communication, known as quorum sensing. This mechanism makes coordinated regulation of gene expression dependent on population density, through the production, transport and recognition of these signaling molecules. The main quinolones that signal the quorum sensing of P. aeruginosa are 4-hydroxy-2-heptyl quinolone (HHQ) and 2-heptyl-3,4-hydroxy-quinolone, also known as PQS. In addition to the effects on the regulation of the bacterium's gene expression, quinolones also have effects on the modulation of the host's immune response, beingpossible targets for the development of new anti-inflammatory drugs. Recently, a newcompound [2-(2- hydroxyphenyl) thiazol-4-carbaldehyde], also known as aeruginaldehyde, was identified as a signal for a supposed fourth communication circuit of P. aeruginosa. The scientific literature presents information on aeruginaldehyde that suggests an antioxidant property, thus having a potential for applications in the pharmaceutical and cosmetic industries. In this context, this dissertation aimed to simultaneously produce quinolones from the quorum sensing of P. aeruginosa and aeruginaldehyde, through submerged cultures of the PAO1 strain, and also optimize specific methodologies for extraction and purification of these molecules. Pseudomonas was grown in salts and glycerol medium with culture timeof 3 and 9 days. Acid-base extractions followed by purification by preparative thin layer chromatography (TLC), evaluated at each step by analytical TLC, were applied to obtain the molecules of interest. The acid-base extraction allowed obtaining the molecules of interest from the cell-free culture medium. The acidic fraction contained the aeruginaldehyde molecule, while the basic fraction contained the quinolone. The submission of these fractions to the preparative thin layer chromatography technique allowed the purification of both molecules. The 3 days of cultivation allowed to obtain PQS and aeruginaldehyde with a lower amount of contaminating metabolites. We believe that the production, extraction and purification methods used were adequate to obtain molecules with a high degree of purity.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/18000
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCS - Departamento de Ciências Farmacêuticas
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas
dc.subjectPseudomonas aeruginosa
dc.subjectQuorum sensing
dc.subjectPQS
dc.subjectPurificação
dc.subjectQuinolonas
dc.subjectAeruginaldeído
dc.subject.capesCiências da Saúde - Farmácia
dc.subject.cnpqCiências da Saúde - Farmácia
dc.subject.keywordsPseudomonas aeruginosa
dc.subject.keywordsQuorum sensing
dc.subject.keywordsPQS
dc.subject.keywordsPurification
dc.subject.keywordsQuinolones
dc.subject.keywordsAeruginaldehyde
dc.titleProdução, extração e purificação de quinolonas do quorum sensing de Pseudomonas aeruginosa
dc.typeDissertação
dcterms.educationLevelMestrado Acadêmico
dcterms.provenanceCentro de Ciências da Saúde

Arquivos

Pacote Original
Agora exibindo 1 - 2 de 2
Imagem de Miniatura
Nome:
CS_FAR_Me_2021_Bueno_Emili_BT.pdf
Tamanho:
2.69 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Texto completo. Id. 74825
Baixar
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
CS_FAR_Me_2021_Bueno_Emili_BT_TERMO.pdf
Tamanho:
124.24 KB
Formato:
Adobe Portable Document Format
Descrição:
Termo de autorização.
Baixar
Licença do Pacote
Agora exibindo 1 - 1 de 1
Nenhuma Miniatura disponível
Nome:
license.txt
Tamanho:
555 B
Formato:
Item-specific license agreed to upon submission
Descrição:
Baixar

Coleções

02 - Mestrado - Ciências Farmacêuticas