Phytochemical analysis and biological activities of Nidularium procerum extracts and their use for green synthesis of silver and gold nanoarticles

Abstract

Resumo: A prospecção biotecnológica de compostos bioativos da biodiversidade brasileira é um desafio, pois muitas espécies estão sob vulnerabilidade de extinção, como o Nidularium procerum. O objetivo deste estudo foi caracterizaro quimicamente extratos aquosos de mudas de N. procerum cultivadas in vitro, uma espécie endêmica da Mata Atlântica brasileira, para a subsequente síntese verde de nanopartículas de prata (AgNPs) e ouro (AuNPs). As análises químicas de Cromatografia Líquida de Alto Desempenho (HPLC), Cromatografia a Gás (GC), Cromatografia a Gás acoplada a Espectrofotometria de Massa (GC-MS) mostraram pela primeira vez a composição química parcial das folhas e uma variedade de compostos presentes nos extratos, principalmente flavonoides, esteróides, lipídios e vitaminas, entre outros antioxidantes e antitumorais. Os biocompostos presentes nos extratos aquosos (quente e frio) foram utilizados como agentes redutores para a sínteses das nanopartículas. Os extratos aquosos apresentaram respostas significativas em todos os parâmetros imunomodulatórios, bem como atividade citotóxica contra a linhagem celular de carcinoma adrenocortical (H295R) em ambos os tratamentos, resultando em ~35% de inibição nos extratos brutos e ~80% nos extratos conjugados com nanoparticulas metálicas. Os resultados revelaram que os extratos são fontes promissoras e potenciais candidatos no desenvolvimento de medicamentos e terapias alternativas contra o carcinoma adrenocortical. Os extratos obtidos nesse estudo podem ser utilizados como agentes de redução não tóxicos e eficazes para a síntese verde de AgNPs e AuNPs com efeito antitumoral potencial em aplicações biomédicas.

Abstract: The biotechnological prospection for bioactive compounds from Brazilian biodiversity is a challenge since so many species are vulnerable to extinction, such as Nidularium procerum. The aim of this study was to characterize chemically aqueous extracts of in vitro cultured N. procerum seedlings, an endemic species of the Brazilian Atlantic forest, for the subsequent green synthesis and characterization of silver (AgNPs) and gold (AuNPs) nanoparticles. The chemical analysis by High-Performance Liquid Chromatography (HPLC), Gas Chromatography (GC), Gas Chromatography-Mass Spectrophotometry (GC-MS) showed for the first time the partial chemical composition of leaves and a range of compounds present in extracts, mainly flavonoids, steroids, lipids, and vitamins, among others considered antioxidants and antitumor. The biocompounds present in aqueous extracts (hot and cold water) were used as reducing agents for the synthesized nanoparticles. The aqueous extracts showed significative responses in all immunomodulatory parameters, as well as cytotoxic activity in both crude (~35%) and nanoparticles-conjugated (~80%) against adrenocortical carcinoma cell line (H295R). The results revealed that N. procerum are promised sources to be used as potential candidates in the development of alternative drugs and therapies against adrenocortical carcinoma. These extracts may be utilized as an effective non-toxic reducing and capping agent for AgNPs and AuNPs green synthesis with a potential antitumoral effect be used in biomedical applications.