Various beneficial biological activities have been reported for passion fruit (Passiflora edulis), grown in tropical and subtropical regions. However, no study has yet demonstrated its action against the Zika virus (ZIKV) infection. The present study aimed to investigate the anti-ZIKV of the ethanolic passion fruit seed extract (PFSE), from which, liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) analysis allowed to putatively annotate the occurrence of piceatannol, astringin, scirpusin A, scirpusin B, isookanin-7-O-glucoside and naringenin-7-O-glucoside, two quadranguloside derivatives, tyrosine, and phenylalanine. PFSE is well tolerated by cell lines (Vero E6 and HTR-8/SVneo) and tissue explants from the human placenta. With 1- and 24-h treatments, PFSE consistently reduced the viral load and NS1 protein expression of the two strains of ZIKV (MR766 and PE243) in placental explants and cell lines. Thus, PFSE has a promising potential for developing anti-ZIKV treatments, protecting the placenta against infection caused by ZIKV, along with relevant antioxidant potential, represented by ferric reducing antioxidant power (FRAP) of 390.5 Trolox eq per g dry extract and half maximal inhibitory concentration (IC50) for 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radical (DPPH•) of 12.1 µg mL-1, and more than 90% protection from lipid peroxidation. Although further studies need to be conducted, PFSE treatment was safe and effective in trophoblast cells and placental explants, thus representing a promising class of all-accessible products based on the reuse of industrial by-products.

Electrochemical methods are considered useful tools for simulations of biological redox reactions. The activities of quinones depend on their bioreduction. Biologically active pterocarpanquinones LQB-149 (nitroderivative), 150 and 151 (bromo and chloroderivatives, respectively) were electrochemically investigated by cyclic voltammetry, differential pulse voltammetry, and in situ UV-Vis spectroelectrochemistry, in aprotic media (N,N-dimethylformamide (DMF) + tetra-N-butylammonium (TBAPF6)). The data obtained regarding their reduction mechanisms, positive reactivity with oxygen and analysis of the electrogenerated intermediates were useful in explaining their biological outcomes. The appearance of bands at 397 and 480 nm, for the halogenated compounds, suggests the generation of transient quinonemethides (QM), electrophilic intermediates related to their activity. As an additional proof for the intermediacy of QM, in the redox processes, chemical reduction of LQB-150, in the presence of hexanethiol was performed and led to a thioalkylated quinone. For the nitroderivative, a broad band appeared at 432 nm, corresponding to the generation of the nitroradical anion, giving rise to a dianion diradical, after reduction at the second wave potential. Computational data correlate well with electrochemical experiments. Homogeneous electron transfer to oxygen, yielding reactive oxygen species, the generation of electrophilic species and the radical reactivity, explain partially the mechanism of biological action.

Advanced glycation (AGEs) and lipoxidation (ALEs) products are formed through specific condensation reactions between nucleophiles (amino groups of free amino acids or their residues in peptides, aminophospholipids or proteins) and electrophiles (carbonyls of reducing sugars, oxidized lipids or others) generating well-defined sets of covalent adducts. The ε-amino group of the lysine is the most reactive precursor in proteins and the primary target of carbohydrate attacks. AGEs/ALEs accumulation has consequences in the development of vascular, renal, neural and ocular complications, as well as in the triggering of inflammatory and neurodegenerative diseases. Therefore, AGEs/ALEs detection, quantification and, in some cases, the assessment of the extent of glycation in biomolecules of different matrices represent a factor of primary interest for science. Reliable analytical methods are thus required. Together with basic concepts, this review presents the main advances, challenges and prospects of research involving AGEs and ALEs in biological and food systems, exploring practical strategies to ensure greater reliability in the analysis of these compounds in different matrices.

A formação de espécies paramagnéticas a partir da oncocalixona A em meio aprótico foi confirmada pela realização de experimentos eletroquímicos in situ em conjunto com ressonância de spin eletrônico (E-ESR). A alta deslocalização do radical gerado no primeiro potencial de redução está claramente evidenciada pelo acoplamento hiperfino do H-9 com a maior constante de acoplamento, além dos acoplamentos nas posições H-3 (próximo à quinona) e H-7 (distante do núcleo quinônico). Em meio prótico, além dos experimentos de dependência com o pH, oncocalixona A mostrou-se DNA-reativa por meio de experimentos eletroquímicos com sensores de DNA. Sua reação com N-acetilcisteína, com caracterização estrutural dos produtos de adição, evidencia sua habilidade como aceptor de Michael. Ambos os aspectos são importantes em termos de atividades biológicas/farmacológicas e indicam os presentes modelos como ferramentas importantes na avaliação de compostos biologicamente ativos.

The formation of paramagnetic species from oncocalyxone A in aprotic medium was confirmed by performing in situ electrochemical-electron spin resonance (E-ESR) experiments. The high delocalization of the radical generated at the first reduction potential is clearly evidenced by the hyperfine coupling of H-9 with the larger coupling constant, besides the couplings at the H-3 (close to quinone) and H-7 (far from the quinone nucleus) positions. In protic medium, together with pH dependence experiments, oncocalyxone A showed to be DNA-reactive through experiments with DNA sensors. Its reaction with N-acetylcysteine, with structural characterization of the addition products, proved its ability as Michael acceptor. Both aspects are important in terms of biological/pharmacological activities and indicate the present models as important tools in the screening of biologically active compounds.

O processo de biorredução enzimática do grupo nitro é de grande importância para a ação molecular de nitrocompostos aromáticos biologicamente ativos. Os métodos eletroquímicos são considerados ferramentas úteis para a simulação de processos metabólicos in vivo. No presente trabalho, realizaram-se estudos eletroquímicos em meio aprótico (N, N-dimetilformamida (DMF) mais perclorato de tetrabutilamônio (TBAP) 0,1 mol L-1) utilizando-se as técnicas de voltametria cíclica (CV), de pulso diferencial (DPV) e de onda quadrada (SWV) de 12 adutos de Morita-Baylis-Hillman (MBHA) com atividade leishmanicida significativa. Para facilitar a análise, os adutos foram agrupados em quatro classes de acordo com a cadeia lateral. Os estudos de CV evidenciam duas ondas referentes à redução do grupo nitro e uma ou duas outras ondas (em potencial mais negativo) relativas à redução da função carbonila α,β-insaturada ou da olefina ativada por grupos nitrila. Adutos orto-substituídos apresentam maior facilidade de redução quando comparados aos demais isômeros (meta e para) em função, provavelmente, da ligação de hidrogênio entre o grupo nitro e a hidroxila benzílica, o que estabiliza mais o produto eletrogerado do que o composto de partida. Derivados orto também mostram uma maior atividade leishmanicida em comparação com seus isômeros em cada série. Estudos conformacionais usando HF/6-31+G(d)/PCM como nível de cálculo evidenciaram este efeito. Valores calculados de dureza molecular (N) e de cargas atômicas (Q N) explicam corretamente os dados experimentais obtidos.

Enzymatic bioreduction of nitro groups plays an important role on the activity of biologically active nitroaromatic compounds. Electrochemical methods are useful tools to simulate in vivo metabolic processes. This work presents electrochemical studies in aprotic media (N, N-dimethylformamide (DMF) plus tetrabutylammonium perchlorate (TBAP) 0.1 mol L-1) using cyclic voltammetry (CV), differential pulse voltammetry (DPV) and square wave voltammetry (SWV) of twelve Morita-Baylis-Hillman adducts (MBHA) with significant leishmanicidal activity. To facilitate the analysis, the molecules were grouped in four classes according to the side chain. CV studies show three up to four reduction waves, in which the first two waves are related to nitro group reduction. The other waves (presenting more negative potential) refer to the reduction of the α,β-unsaturated carbonyl or to the nitrile activated olefin side-chain. Ortho adducts present facilitated reduction in comparison to the other isomers (meta and para) possibly due to hydrogen bond formation between the benzylic-OH and the nitro group, which stabilizes the reduction product (anion radical nitro) more efficiently than the original compound. Ortho derivatives also present higher leishmanicidal activity upon comparison to the other derivatives of each class. Conformational studies using HF/6-31+G(d)/PCM as a calculation level highlight this effect. Molecular hardness (N) and atomic charges (Q N) values corroborate the obtained experimental data.

The electrochemistry of 2,2-dimethyl-(3H)-3-(N-3'-nitrophenylamino)naphtho[1,2- b]furan-4,5-dione ([Q]-PhNO2), on mercury was investigated. The first peak is consistent with a quasi-reversible one-electron reduction of the ortho-quinone, forming [Q•-]-PhNO2, while the second one, bielectronic, corresponds to the simultaneous reduction of the latter radical to a dianion and the nitro group to a nitro radical anion. The second order rate constant, k disp, for the decay of [Q•-]-PhNO2 is 15.188 x 10³ ± 827 mol"1 L s"1 and the t1/2 equals 0.06 s. E¹7Ic values for [Q]-PhNO2 and its precursor, nor-β-lapachone, are similar. The ease of semiquinone generation and its stability are parameters statistically relevant in the correlation biochemical/theoretical aspects.

Descreve-se, no presente trabalho, o desenvolvimento de um sensor voltamétrico altamente sensível para a oncocalixona A, utilizando-se eletrodo de carbono vítreo modificado com uma bi-camada de ftalocianina tetrassulfonada de ferro(II) (FeTSPc) e tetra-(N-metil-4-piridil)-porfirina de ferro(III) (FeT4MPyP). O eletrodo modificado apresentou alta atividade catalítica e estabilidade em relação à redução da oncocalixona, proporcionando deslocamento anódico de ca. de 30 mV e amplificação da corrente de pico, em relação a iguais parâmetros obtidos em eletrodo de carbono vítreo não modificado. Um ampla faixa linear de resposta entre 0.005-1.2 µmol L-1, com sensibilidade de 8.11 µA L µmol-1 e limites de detecção (LOD) e quantificação (LOQ) de 1.5 e 5 nmol L-1 foram obtidos, com o uso desse sensor.

The development of a highly sensitive voltammetric sensor for oncocalyxone A using a glassy carbon electrode modified with a bilayer iron(II) tetrasulfonated phthalocyanine (FeTSPc) and iron(III) tetra-(N-methyl-4-pyridyl)-porphyrin (FeT4MPyP) is described. The modified electrode showed high catalytic activity and stability for the oncocalyxone A reduction, provoking the anodic shift of the reduction peak potentials of ca. 30 mV and presenting much higher peak currents than those obtained on the bare GC electrode. A wide linear response range between 0.005-1.2 µmol L-1, with a sensitivity of 8.11 µA L µmol-1 and limits of detection (LOD) and quantification (LOQ) of 1.5 and 5 nmol L-1 were obtained with this sensor.

As constantes de dissociação aparentes (pKa) de quatro 2-hidroxinaftoquinonas, diferentemente substituídas em C-3, foram determinadas em meio aquoso-etanólico (1:1, v/v), utilizando titulações pH-métricas e espectrofotométricas. O isolapachol (pKa<6) mostrou ser mais ácido que seu análogo natural, o lapachol, (pKa>6). Os derivados 3-metilaminados apresentam dois valores de pKa, um relacionado ao grupo enólico e o outro ao sal de amônio, e são zwitteriônicos, em larga extensão, em pH fisiológico. As possíveis conseqüências desses parâmetros frente a suas atividades biológicas são discutidas.

The apparent dissociation constants (pKa) of four 2-hydroxynaphthoquinones, differently substituted at C-3, were determined in water:ethanol (1:1, v/v) solutions by pH-metric and hybrid pH-metric/UV titration methods. Isolapachol (pKa < 6) was more acidic than lapachol (pKa > 6). Two pKa values were determined for each of the methylamino-derivatives investigated, the first relating to the enol function and the second to the ammonium salt. It was determined that under physiological pH, these derivatives would be to a large extension, zwitterionic. The possible effects of the measured parameters on the biological activities of the studied compounds are discussed.

Quimiosseletividade é observada, após reação de oxidação, utilizando-se m-CPBA, a partir da piranobenzo[a]fenazina e da furanobenzo[a]fenazina, derivadas, respectivamente da beta-lapachona e da nor-beta-lapachona. A fenazina pirânica forneceu macrolactonas, principalmente, enquanto a fenazina furânica conduziu a um único produto: o N-8 óxido da fenazina. Objetivando entender essa diferença de reatividade, uma nova fenazina furânica foi sintetizada, tendo como característica principal, a presença da ligação dupla em um sítio menos encoberto estericamente do que aquele presente no derivado nor-beta-lapachônico. Essa furanofenazina, após oxidação com m-CPBA, forneceu, principalmente, a macrolactona esperada. Esses resultados experimentais, aliados a cálculos mecânico-moleculares do estado fundamental dos substratos, permitiram sugerir que a quimiosseletividade observada pode ter controle estérico, relacionado à presença dos grupos substituintes metila geminados, que dificultam a aproximação do oxidante. Muitos dos compostos sintetizados são relatados, pela primeira vez, no presente artigo.

Chemoselectivity is observed when a pyran-benzo[a]phenazine and a furan-benzo[a]phenazine from beta-lapachone and nor-beta-lapachone, respectively, were submitted to oxidation by m-CPBA. The pyran phenazine furnished mainly macrolactones, while the furan one led exclusively to a phenazine N-8 oxide. To understand this difference in reactivity, we synthesized a new furan phenazine, with the reactive double bond site less hindered than that of the derivative from nor-beta-lapachone. This furan phenazine, upon oxidation with m-CPBA, furnished mainly the expected macrolactone. These experimental results, along with preliminary analysis based on mechanical molecular calculations of the ground state of the substrates, allowed us to suggest that the observed chemoselectivity has a steric oxidant approach control origin, related to the presence of the geminal methyl groups in the phenazine structure. Several of the synthesized compounds are, herein, reported for the first time.

Realizaram-se, com algumas 2-hidroxi-3-alquil-1,4-naftoquinonas, bioensaios para verificação de atividade moluscicida contra Biomphalaria glabrata, hospedeiro intermediário do Schistosoma mansoni. Estudos ciclovoltamétricos com algumas dessas mesmas substâncias, em meio aprótico, em N,N-dimetilformamida ou dimetilsulfóxido mais perclorato de tetrabutilamônio, em eletrodos de mercúrio e/ou carbono vítreo, foram, adicionalmente, desenvolvidos, visando à obtenção de informações úteis na elucidação do mecanismo biológico de ação. Várias das quinonas hidroxiladas apresentaram atividades moluscicidas significativas e a correlação entre tais atividades e os parâmetros eletroquímicos medidos, mostrou que o potencial de redução de primeira onda é um parâmetro importante para a atividade biológica. As quinonas mais facilmente redutíveis (>Ep1c) mostraram-se mais ativas frente ao molusco Biomphalaria glabrata, tanto na forma adulta como em massas de ovos, enquanto as 3-metilamino-2-hidroxinaftoquinonas, mais dificilmente redutíveis, não se mostraram ativas como agentes moluscicidas.

Several 2-hydroxy-3-alkyl-1,4-naphthoquinones have been submitted to molluscicidal bioassays against the snail Biomphalaria glabrata, intermediate host of Schistosoma mansoni. Cyclic voltammetric studies in aprotic medium (N,N-dimethylformamide plus tetrabutylammonium perchlorate) on Hg and glassy carbon electrodes have been performed on these compounds in order to obtain information about their biological mechanism of action. Several of the quinones assayed showed significant molluscicidal activities, and correlation of their activities and electrochemical parameters showed that the first wave reduction potential is an important parameter. The easily reduced quinones (>Ep1c) were more active against adult snails and against their egg masses, whilst the 3-methylamino-2-hydroxy derivatives presented higher negative reduction potentials and were not active as molluscicides.

Essa revisão resume alguns dos aspectos mais relevantes na correlação entre processos e parâmetros eletroquímicos e atividades biológicas, relacionadas, principalmente, a doenças tropicais e câncer. Apesar da gama de possibilidades e da complexidade da química celular/tecidual/extracelular, é possível racionalizar o papel da eletroquímica em poucas bases teóricas, principalmente: transferência eletrônica -- estresse oxidativo, geração eletroquímica in situ de agentes tóxicos diferentes das espécies oxigenadas reativas, interação com endobióticos, com ênfase particular em alquilação biorredutiva e substituição de endobióticos com função em reações de oxi-redução biológicas. O uso de métodos eletroquímicos para a obtenção de mecanismos de ação de drogas e na análise de eventos celulares é também apresentado. Nessas correlações, métodos e/ou parâmetros eletroquímicos exercem papel relevante, porém, não absoluto.

This review summarises some of the more relevant achievements in the correlation between electrochemical processes and parameters and bioactive properties, mainly related to cancer and tropical diseases. Despite the broad range of possibilities and the complexity of cell/tissue/extracell chemistry, it is possible to rationalise the role of electrochemistry in few basic theoretical frameworks, mainly, the one based on electron transfer-oxidative stress and in situ generation of toxic species, other than the reactive oxygen species; interaction with endobiotics, with emphasis on bioreductive alkylation and replacement of endobiotics with function in biological redox reactions. The use of electrochemical methods to obtain relevant informations about drugs' mechanism of action and analysis of cellular events is also presented. Electrochemical methods and/or parameters play essential but not absolute roles.

Uma série de naftoquinonas heterocíclicas naturais e sintéticas, algumas delas com atividades anti-plasmódio e tripanosomicida comprovadas, foi estudada através de voltametria cíclica em meio aprótico (DMF/TBAP). Os voltamogramas apresentaram dois pares de ondas, relativos a processos reversíveis ou quase-reversíveis de transferência monoeletrônicos, formando, no ramo catódico, o ânion-radical semiquinônico (Q<FONT FACE=Symbol>·</FONT>) e, em seguida, o diânion (Q2-). Orto-naftoquinonas sofreram redução mais facilmente do que para-naftoquinonas similares. Para-naftoquinonas fundidas a um heterociclo aromático mostraram-se mais facilmente redutíveis do que orto-naftoquinonas ostentando heterociclos não aromáticos. Efeitos dos substituintes correlacionam-se bem com os valores de potencial de redução de primeira onda (Ep c1) e de potencial de meia onda (E1/2). Eletrólises realizadas em presença de anidrido acético forneceram hidroquinonas acetiladas em alto rendimento. Comparação dos dados eletroquímicos com atividades anti-plasmódio evidenciou ausência de correlação, diferentemente do registrado em relação às atividades tripanosomicidas.

A series of natural and synthetic heterocyclic naphthoquinones, some of them with anti-plasmodial and trypanocidal activities, were studied by cyclic voltammetry in aprotic media (DMF/TBAP). In this solvent, the voltammograms of the quinones show two pairs of waves, corresponding to reversible or quasi-reversible one-electron transfer processes to form the semiquinone anion radical (Q<FONT FACE=Symbol>·</FONT>)and the dianion (Q2-). Within the studied series, ortho-quinones undergo reduction easier than isomeric para-quinones. However, para-naphthoquinones fused to an aromatic heterocyclic ring are more easily reduced than the corresponding ortho-naphtoquinones with a non aromatic heterocycle. Substituents effects correlated very well with the first reduction potential (Ep c1) and the half wave potential (E1/2). High yield reductive acetylation was achieved by electrolyses in the presence of acetic anhydride. Comparison of electrochemical data with reported antimalarial activities showed no correlation, differently from the already reported trend in relation to trypanocidal activities.