Combination of GC-MS Molecular Networking and Larvicidal Effect against <i>Aedes aegypti</i> for the Discovery of Bioactive Substances in Commercial Essential Oils
Alan Cesar Pilon,
Marcelo Del Grande,
Maíra R. S. Silvério,
Ricardo R. Silva,
Lorena C. Albernaz,
Paulo Cézar Vieira,
João Luis Callegari Lopes,
Laila S. Espindola,
Norberto Peporine Lopes
Affiliations
Alan Cesar Pilon
Núcleo de Pesquisa em Produtos Naturais e Sintéticos (NPPNS), Departamento de Ciências Biomoleculares, Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo—USP, Ribeirão Preto 14040-903, Brazil
Marcelo Del Grande
Núcleo de Pesquisa em Produtos Naturais e Sintéticos (NPPNS), Departamento de Ciências Biomoleculares, Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo—USP, Ribeirão Preto 14040-903, Brazil
Maíra R. S. Silvério
Núcleo de Pesquisa em Produtos Naturais e Sintéticos (NPPNS), Departamento de Ciências Biomoleculares, Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo—USP, Ribeirão Preto 14040-903, Brazil
Ricardo R. Silva
Núcleo de Pesquisa em Produtos Naturais e Sintéticos (NPPNS), Departamento de Ciências Biomoleculares, Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo—USP, Ribeirão Preto 14040-903, Brazil
Lorena C. Albernaz
Laboratório de Farmacognosia, Campus Universitário Darcy Ribeiro, Universidade de Brasília, Brasília 70910-900, Brazil
Paulo Cézar Vieira
Núcleo de Pesquisa em Produtos Naturais e Sintéticos (NPPNS), Departamento de Ciências Biomoleculares, Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo—USP, Ribeirão Preto 14040-903, Brazil
João Luis Callegari Lopes
Núcleo de Pesquisa em Produtos Naturais e Sintéticos (NPPNS), Departamento de Ciências Biomoleculares, Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo—USP, Ribeirão Preto 14040-903, Brazil
Laila S. Espindola
Laboratório de Farmacognosia, Campus Universitário Darcy Ribeiro, Universidade de Brasília, Brasília 70910-900, Brazil
Norberto Peporine Lopes
Núcleo de Pesquisa em Produtos Naturais e Sintéticos (NPPNS), Departamento de Ciências Biomoleculares, Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo—USP, Ribeirão Preto 14040-903, Brazil
Dengue is a neglected disease, present mainly in tropical countries, with more than 5.2 million cases reported in 2019. Vector control remains the most effective protective measure against dengue and other arboviruses. Synthetic insecticides based on organophosphates, pyrethroids, carbamates, neonicotinoids and oxadiazines are unattractive due to their high degree of toxicity to humans, animals and the environment. Conversely, natural-product-based larvicides/insecticides, such as essential oils, present high efficiency, low environmental toxicity and can be easily scaled up for industrial processes. However, essential oils are highly complex and require modern analytical and computational approaches to streamline the identification of bioactive substances. This study combined the GC-MS spectral similarity network approach with larvicidal assays as a new strategy for the discovery of potential bioactive substances in complex biological samples, enabling the systematic and simultaneous annotation of substances in 20 essential oils through LC50 larvicidal assays. This strategy allowed rapid intuitive discovery of distribution patterns between families and metabolic classes in clusters, and the prediction of larvicidal properties of acyclic monoterpene derivatives, including citral, neral, citronellal and citronellol, and their acetate forms (LC50 < 50 µg/mL).