Naphthoquinone Derivatives and Lignans from the Paraguayan Crude Drug “Tayï Pytá” (Tabebuia heptaphylla, Bignoniaceae)

The Paraguayan crude drug “tayï pytá” is used to treat cancer, wounds and inflammation. It consist of the bark and trunkwood of Tabebuia heptaphylla (Bignoniaceae). A phytochemical study of the crude drug gave, in addition to previously described naphthoquinones and the known lignans cycloolivil and secoisolariciresinol, three new lapachenol (lapachonone)-, two naphthofuran-, a chromone and a naphthalene derivative. The structures were elucidated by means of high field NMR spectroscopy. The biological activity of the main compound lapachol and the related α-lapachone as well as the lignans cycloolivil and secoisolariciresinol can explain, at least in part, the effect atributed to the crude drug in Paraguayan folk medicine

Naphthoquinone derivatives and lignans from the Paraguayan crude drug

Schmeda-Hirschmann,G. Laboratorio de Quımica de Productos Naturales,Instituto de Quımica de Recursos Naturales, Universidad de Talca, Casilla 747, Talca, Chile.The Paraguayan crude drug “tayı¨ pyta´” is used to treat cancer, wounds and inflammation. It consist of the bark and trunkwood of Tabebuia heptaphylla (Bignoniaceae). A phytochemical study of the crude drug gave, in addition to previously described naphthoquinones and the known lignans cycloolivil and secoisolariciresinol, three new lapachenol (lapachonone)-, two naphthofuran-, a chromone and a naphthalene derivative. The structures were elucidated by means of high field NMR spectroscopy. The biological activity of the main compound lapachol and the related α-lapachone as well as the lignans cycloolivil and secoisolariciresinol can explain, at least in part, the effect atributed to the crude drug in Paraguayan folk medicine

Actividad gastroprotectora y citotoxicidad de nuevos derivados semisinteticos del diterpeno ferruginol

63 p.En el marco teórico de esta Memoria se prepararon 16 nuevos derivados del diterpeno ferruginol mediante reacciones de esterificación. Se investigó la actividad gastroprotectora y citotoxicidad de todos estos productos en ensayos biológicos apropiados. Para determinar el efecto gastroprotector se empleó el modelo de úlcera gástrica inducida por HCl/EtOH en ratones, mientras que la citotoxicidad se midió en fibroblastos y células de adenocarcinoma gástrico (AGS). Los derivados semisintéticos del ferruginol se evaluaron a la dosis oral fija de 20 mg/kg. El mejor efecto gastroprotector fue presentado por el nicotinato (13), reduciendo el índice de lesión en un 71%, mientras que el efecto de los compuestos 2, 6, 7, 11, 12 y 14-16 se mantuvo en el mismo rango reduciendo las lesiones gástricas entre 49 y 66%. Los ésteres con ácido laurico (5), ácido linoleico (8), ácido salicílico (9), ácido fenilacético (10) y ácido succínico (17) tienen un efecto gastroprotector menos marcado o ligeramente inferior al del ferruginol (1). Por su parte, los compuestos 3 y 4 no demostraron poseer actividad gastroprotectora a la dosis evaluada. Los compuestos más promisorios resultaron ser los derivados 11, 13 y 14. Ellos tienen en común un efecto gastroprotector cuanto menos comparable al del ferruginol pero con una selectividad en la citotoxicidad sobre células AGS. Entre estos tres productos, el más selectivo sobre células tumorales AGS sería el indolacetato 14 (IC50 de 12 µM), seguido por el nicotinato 13 (IC50 de 22 µM) y el 3,5-dinitrobenzoato 11 (IC50 de 29 µM). Otro producto interesante es el isobutirato 4, que aunque presenta menor efecto gastroprotector que los demás derivados, tiene citotoxicidad elevada y selectiva sobre células AGS (IC50 de 60 µM). En todos estos productos, la IC50 sobre fibroblastos es >1000 µM. Es interesante hacer notar que los compuestos con mayor efecto gastroprotector y citotoxicidad selectiva presentan un grupo amino (indolacetato y nicotinato) o nitro (3,5-dinitrobenzoato)

Antioxidantes y perfiles de compuestos fenólicos en frutos de copao

44 p.Los frutos del cacto nativo “copao” (Eulychnia acida y otras especies del género Eulychnia) se producen y consumen en el norte de Chile. Se conoce relativamente poco sobre sus componentes con potencial nutracéutico. Por esto, se realizó una investigación para determinar algunos parámetros que permitan diferenciar características de los frutos según su lugar de producción o cosecha. Se determinó la proporción entre pulpa y cáscara, humedad total, flavonoides, fenólicos totales y capacidad antioxidante sobre el radical libre difenil picril hidrazilo (DPPH), de extractos metanólicos de frutos de “copao”.Se optimizaron las condiciones para separar los componentes de los concentrados de compuestos fenólicos de pulpa y cáscara de copao, mediante cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC) acoplada con detector de arreglo de diodo (DAD). Este trabajo es un requisito para posteriormente determinar la estructura tentativa de los componentes mediante métodos combinados, como HPLD-DAD-MS/MS (detección mediante espectrometría de masa

Diterpenos naturales y semisintéticos: composición de la resina de Austrocedrus chilensis y efecto gastroprotector de derivados del labdano

137 p.Las úlceras gástricas y duodenales son enfermedades digestivas que afectan a un porcentaje relevante de la población mundial. Su tratamiento ha evolucionado desde el uso de antiácidos hasta drogas antisecretoras. Según datos de literatura, en las últimas décadas se han descrito numerosos compuestos gastroprotectores, que incluyen entre otros, varios terpenos de origen natural. Este hecho nos motivó a realizar una investigación tendiente a obtener nuevos productos con potencial como agentes gastroprotectores. Para ello, se realizaron modificaciones estructurales del diterpeno ácido 12-oxo-labda-8(17),13E-dien-19 oico (PMD) y su isómero 8(9)-en. Se prepararon una serie de amidas de este compuesto,empleando la función ácido carboxílico del diterpeno para formar nuevos productos con aminoácidos C-protegidos y aminas aromáticas. Además, se realizaron ensayos de preparación de compuestos híbridos utilizando terpenos y quinonas, mediante reacciones de esterificación. Los compuestos obtenidos en cantidad suficiente fueron evaluados como gastroprotectores en el modelo de las lesiones gástricas inducida por etanol-ácido clorhídrico en ratones y se determinó la citotoxicidad de todos los nuevos productos en tres líneas celulares humanas.Los resultados indican que las nuevas amidas mostraron el mejor efecto gastroprotector descrito hasta la fecha para ese tipo de compuestos, lo que podría estar relacionado con la configuración del ácido carboxílico en C-18, que difiere de otros labdanos. El compuesto con el que se realizó el estudio de efecto gastroprotector presenta similitudes estructurales con diterpenos que se han descrito en la familia Cupressaceae de las Gimnospermas. Las resinas de gimnospermas son una interesante fuente de metabolitos secundarios, principalmente terpenos y, junto a otros tipos de exudados, constituyen uno de los mecanismos de defensa más importantes de este grupo de plantas. Una de las gimnospermas nativas de Chile, es la cupresácea Austrocedrus chilensis [D. Don] Florin et Boutelje, también llamada “ciprés de cordillera”. Es una especie endémica de los bosques 2 de Chile y Argentina. La información acerca de la composición química de su resina es escasa, por lo que se propuso investigar los metabolitos de la resina de Austrocedrus chilensis, con el fin de identificar sus principales constituyentes. Se identificaron en total, diecisiete diterpenos, de los cuales, catorce son reportados por primera vez en esta especie. Uno de ellos, el ácido 12- oxolabda- 8(17),13E-dien-19 oico es descrito como un producto natural nuevo.Esta investigación ha permitido elucidar la composición de la resina de esta especie nativa. Al comparar los perfiles cromatográficos de resinas de Austrocedrus chilensis se detectaron diferencias en la composición relativa de sus constituyentes, por lo que se llevó a cabo un estudio comparativo, analizando 44 muestras de resina provenientes de individuos masculinos y femeninos, recolectadas en tres fechas diferentes (primavera, verano e invierno) en la misma población de árboles maduros. Se calculó la proporción relativa porcentual de los diterpenos mayoritarios y se realizaron análisis estadísticos, incluyendo un Análisis de Componentes Principales (PCA) y pruebas de comparación de medianas. Se comprobó que existen diferencias significativas en la composición de diterpenos de la resina de Austrocedrus chilensis de acuerdo al sexo de los individuos (femenino o masculino) y de acuerdo a la fecha de colecta estacionalidad). Se desarrolló una metodología rápida para la dereplicación de componentes de la resina de esta especie, aplicable a otras especies de gimnospermas./ABSTRACT: Gastric and duodenal ulcers are digestive ailments affecting a relevant number of individuals all over the world. The treatment of gastric ulcers has evolved from theuse of anti-acids to anti-secretory drugs. According to literature, in the lasts decades several gastroprotective compounds have been described, including terpenes. This fact prompted us to disclose the potential of new diterpene derivatives as gastroprotective compounds. Starting from the diterpene 12-oxolabda- 8(17),13E-dien-19 oic acid and its 8(9)-en isomer, several new amides were prepared using C-protected amino acids and aromatic amines. Some assays were also performed to prepare hybrid compounds using terpenes and quinones. The compounds obtained in sufficient amount were evaluated as gastroprotective agents in the ethanol-hydrochloric acid induced gastric ulcer model in mice. The cytotoxicity of all new compounds was assessed in three different human cell lines. The results showed that the new amides presented a high gastroprotective effect, that could be related with the configuration of the C-18 carboxylic acid, which differs from other labdanes previously investigated as well as the double bond in the side chain. The compound investigated for gastroprotective effect shows structural similarities with diterpenes described in some species of Cupressaceae,belonging to the gymnosperms. The resins of gymnosperms are an interesting source of secondary metabolites, mainly terpenes. The resins and other exudates are considered as one of the most important defense mechanisms in gymnosperms. The Cupressaceae Austrocedrus chilensis [D. Don] Florin et Boutelje is a native gymnosperms occurring in the western Andean slopes of southern Chile. It is known as “ciprés de cordillera” and is an endemic species from Chilean and Argentinian forests. Scarce information on the chemical composition of its resin is available. In order to identify the main constituents in the resin of Austrocedrus chilensis, a study was undertaken using resin from several individual growing in a mature stand in central Chile. Seventeen compounds were detected in the resin; fourteen of them were reported by the first time for the species. The diterpene 12-oxo-labda-8(17),13E-dien-19 oic acid is reported as a new natural product. This work allowed to disclose the chemical composition of the resin of A. chilensis. When the chromatographic profiles from single drops of Austrocedrus chilensis resin were compared, relevant differences on the relative composition of its constituents were detected. A comparative study of resin constituents was carried out analyzing 44 single resin samples from mature male and female individuals from the same population, collected in three different seasons of the year (spring, summer and winter). The percent relative composition of the main diterpenes in the resin was analyzed by GC-MS and NMR and the results were assessed by statistical means. A Principal Component Analysis (PCA) and median comparison tests were carried out. The results showed significant statistical differences in the resin diterpene composition of A. chilensis according to the gender (female or male) and collection time of the resin (season). A methodology for a fast dereplication of constituents in A. chilensis resin was developed and can be applied to the study of other gymnosperm species

Síntesis de nuevos dímeros de diterpenos utilizando diferentes espaciadores a partir de un precursor obtenido de la resina de Araucaria araucana

44 p.La investigación que se expone en este trabajo tuvo como objetivo la síntesis de nuevos compuestos que sirvan para determinar relaciones estructura-actividad en diterpenos de la serie del labdano. Se prepararon un total de 20 nuevos compuestos a partir de un diterpeno precursor obtenido de la resina de Araucaria araucana. El diterpeno de origen se modificó para emplearlo como compuesto de partida. Mediante diferentes reacciones, incluyendo la técnica de “Click Chemistry”, se logró obtener diversidad estructural necesaria para posteriores estudios de actividad biológica. Se emplearon técnicas novedosas para obtener nuevos derivados uniendo terpenos con diferentes conectores mediante enlaces carbono-heteroátomo y enlaces carbonocarbono haciendo uso de grupos funcionales como éster, éter y heterociclos. En resumen, se prepararon 20 nuevos “dimeros” de diterpenos unidos a través de grupos ésteres, éteres y anillo triazol, a partir del diterpeno natural acido imbricatólico

Formacion de amidas empleando reacciones en microondas

52 p.Las microondas son ondas electromagnéticas con naturaleza dual, tanto magnética como eléctrica. Esta última característica genera calor, por lo que se ha considerado emplearlas en reacciones químicas. En estas reacciones, las microondas son las responsables de proporcionar el calor necesario para realizar la reacción química, aunque posee otras características aparte de la térmica que permitirían una mejor reactividad. Las amidas formadas a partir de diterpenos con función ácido y aminas aromáticas han presentado un efecto gastroprotector importante frente a lesiones ulcerosas en ratones. Estos compuestos se han preparado con reacciones químicas tradicionales que significan varios pasos de reacción y trabajo en atmósfera inerte. No existe actualmente un protocolo establecido para la síntesis de amidas entre ácidos orgánicos (diterpenos) y aminas o aminoácidos que emplee la utilización de radiación en microondas. El objetivo de la presente investigación fue evaluar la posibilidad del empleo de microondas para preparar amidas con productos naturales (diterpenos). Para ello, se comenzó realizando reacciones con un acido carboxílico aromático (ácido benzoico) y ciclohexilamina. Una vez que se obtuvo la amida correspondiente, se investigó la reacción empleando un diterpeno con función COOH y ciclohexilamina. Las reacciones se realizaron modificando las siguientes variables: tiempo, temperatura y potencia. En las reacciones se emplearon un ácido carboxílico y la amina, incluyendo aminoácidos C-protegidos, en soporte de sílica, con adición de etilenglicol y trietilamina. Los compuestos obtenidos se caracterizaron por sus datos espectroscópicos. En las condiciones empleadas, se obtuvo la ciclohexilamida del ácido 15-hidroxiimbricatólico. En la reacción, se observó la pérdida del acetato del compuesto de partida (ácido 15-acetoxiimbricatólico). Además, al repetirse la reacción se obtuvieron otros productos adicionales, incluyendo isomerización del doble enlace de la posición 8(17) a 8(9). No fue posible formar amidas con aminoácidos. Este trabajo sienta las bases para futuros estudios cuantitativos de formación de amidas entre ácidos carboxílicos naturales y distintas aminas

Changes in composition and biological activity of the phenolic compounds from Ribes magellanicum and Ribes punctatum after in vitro gastrointestinal digestion and colonic fermentation

223 p.The wild Chilean currants Ribes magellanicum and Ribes punctatum are a good source of polyphenolic compounds with interesting bioactivities in several in vitro models. The effect of simulated gastrointestinal digestion (GID) and in vitro colonic fermentation on phenolic content, composition and antioxidant capacity was determined. The inhibitory activity of the non-digested, digested, and fermented samples towards metabolic syndrome-associated enzymes (α-amylase, α-glucosidase, and lipase) was evaluated. The anti-inflammatory activities of the gastro-intestinal digested PEEs were assessed using differentiated human Caco-2 (clone C2BBe1) cells stimulated with interleukin 1β (IL-1β). The inhibitory effect of non-digested and digested PEEs towards human cyclooxygenase 1 (COX-1) and COX-2 and the gene expression of COX-2 and inducible nitric oxide synthase (iNOS) was determined. The potential prebiotic-like effect of the pre-digested PEEs was evaluated in a simulated colon model. Digested PEEs were submitted to a colonic fermentation with feces from healthy human donors. Samples were taken at 1, 4, 8 and 24 h of incubation, monitoring pH, ammonia, branched-chain fatty acids (BCFA), short-chain fatty acids (SCFA) and bacterial growth. FOS (fructooligosaccharides) and fecal slurry without treatments were positive and negative control, respectively. The total phenolic (TP) and flavonoid contents (TF) decreased by about 50 % at the end of the in vitro GID. Main anthocyanins and hydroxycinnamic acids were strongly affected by this process, with a loss of about 80 %. A decrease in the antioxidant activity was observed throughout the digestion steps, which was correlated with the reduction in the TP and TF content. After the in vitro GID of the samples, only the inhibition of α-glucosidase was preserved. The phenolic profiles of the fermented samples showed significant changes after 24 h incubation. Nine metabolites, derived from the microbial fermentation, were tentatively identified, including dihydrocaffeic acid, dihydrocaffeoyl-,dihydroferuloylquinic acid, 1-(3,4-dihydroxyphenyl)-3-(2,4,6-trihydroxyphenyl)propan-2-ol (3,4-diHPP-2-ol), among others. The content of anthocyanins and hydroxycinnamic acids was most affected by simulated colonic conditions, with a loss of 71–92 % and 90–100 % after 24 h incubation, respectively. The highest antioxidant capacity values (ORAC) were reached after 8 h incubation. The inhibitory activity against the enzyme α-glucosidase was maintained after the fermentation process. The digested PEE from R. punctatum decreased the secretion of IL-8, IL-6, and TNF-α; whereas R. magellanicum reduced IL-6 and TNF-α in the Caco-2 cells (p < 0.05). Both digested extracts significantly down-regulated the mRNA expression of COX-2 and iNOS (p < 0.05). PEEs showed 60 % of inhibition towards COXs, with higher inhibition against COX-2. The PEEs from R. punctatum displayed better anti-inflammatory activity in all the experiments. Both Ribes species reduced (p < 0.05) both BCFA and SCFA at 24 h. R. punctatum promoted the growth (p < 0.05) of beneficial bacteria such as Clostridium cluster XIVa, and Faecalibacterium prausnitzii. A trend to increase Akkermansia muciniphila was observed. R. magellanicum increased (p < 0.05) Clostridium cluster XIVa population. Total bacteria, Escherichia coli, Lactobacillus spp. and Bifidobacterium spp. remained unaffected. Our results show that the simulated GID and colonic fermentation modified the polyphenolic composition, influencing their potential health-promoting properties of the studied currants. Polyphenols from R. magellanicum and R. punctatum might be useful against intestine inflammation and possibly modulate both, bacterial metabolism and selected gut beneficial bacteria under simulated conditions. Therefore, Chilean currants might be useful as supplements to maintain a healthy colon. However, further in vivo studies are needed to confirm their prebiotic-like and anti-inflammatory effects

Polyphenolic compounds and anthocyanin content of Prosopis nigra and Prosopis alba pods flour and their antioxidant and anti-inflammatory capacities

The aim of this study was to determine the content of total free and bound phenolic, free and bound flavonoid, anthocyanin, alkaloid and the profiles of polyphenols of the edible ripe pods of Prosopis alba and Prosopis nigra. P. alba flour showed significantly higher total (sum of Free- and Bound) phenolic content and total flavonoid compounds than P. nigra (P < 0.05) while P. nigra had higher concentrations of anthocyanins than P. alba (P < 0.05). The P. nigra flour shows a pattern characterized by the occurrence of anthocyanins (principally cyanidin-3-glucoside) as well as 14 flavonoid glycosides, with higher chemical diversity than P. alba, who shows 8 flavonoid glycosides as relevant constituents. The main compounds were quercetin O-glycosides and apigenin-based C-glycosides. The phenolic composition of two South American algarrobo pod flour is presented for the first time. The colour of the algarrobo pods is related to the content of anthocyanins. P. nigra pods having higher content of anthocyanins are darker (purple) than those of P. alba (light brown). Furthermore, the free sugar polyphenolic extracts of P. nigra and P. alba (phenolic-enriched Amberlite-retained fraction) as well as anthocyanins enriched extracts from P. nigra showed free radical scavenging activity. The P. nigra polyphenolic extracts showed activity against a pro-inflammatory enzyme (cyclooxygenase). In conclusion, algarrobo pods meal differing in colour contained biologicall active polyphenols, with possible positive impact in human health.Fil: Perez, Maria Jorgelina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Instituto de Quimica del Noroeste; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán; ArgentinaFil: Cuello, Ana Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Instituto de Quimica del Noroeste; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán; ArgentinaFil: Zampini, Iris Catiana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Instituto de Quimica del Noroeste; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán; ArgentinaFil: Ordóñez, Roxana Mabel. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Cs.naturales E Instituto Miguel Lillo. Catedra de Quimica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Instituto de Quimica del Noroeste; ArgentinaFil: Alberto, Maria Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Instituto de Quimica del Noroeste; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán; ArgentinaFil: Quispe, Cristina. Universidad de Talca; ChileFil: Schmeda Hirschmann, Guillermo. Universidad de Talca; ChileFil: Isla, Maria Ines. Universidad Nacional de Tucuman. Facultad de Cs.naturales E Instituto Miguel Lillo. Catedra de Quimica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Tucumán. Instituto de Quimica del Noroeste; Argentin

Biotransformations of imbricatolic acid by Aspergillus niger and Rhizopus nigricans cultures

Guillermo Schmeda-Hirschmann and Carlos Aranda Laboratorio de Química de Productos Naturales, Instituto de Química de Recursos Naturales, Universidad de Talca, Casilla 747, Talca, Chile. Jaime A. Rodríguez and Cristina Theoduloz. Depto. de Ciencias Básicas Biomédicas, Facultad de Ciencias de la Salud, Universidad de Talca, Casilla 747, Talca, ChileMicrobial transformation of imbricatolic acid (1) by Aspergillus niger afforded 1α-hydroxyimbricatolic acid (2), while transformation with Rhizopus nigricans yielded 15- hydroxy-8,17-epoxylabdan-19-oic acid (3). When the diterpene 1 was added to a Cunninghamella echinulata culture, the main products were the microbial metabolites mycophenolic acid (4) and its 3-hydroxy derivative 5. All the structures were elucidated by spectroscopic methods. The cytotoxicity of these compounds towards human lung fibroblasts and AGS cells was assessed. While 4 and 5 showed low cytotoxicity, with IC50 values > 1000 μM against AGS cells and fibroblasts, 1α-hydroxyimbricatolic acid (2) presented moderate toxicity towards these targets, with IC50 values of 307 and 631 μM, respectively. The structure of 2 is presented for the first time