Synthesis, biological evaluation and molecular modeling studies of substitutedN-benzyl-2-phenylethanamines as cholinesterase inhibitors

In this work, we report the synthesis of a series of derivatives of N-benzyl-2-phenylethanamine which is the framework of norbelladine, the natural common precursor of the Amaryllidaceae alkaloids. These compounds were assessed in the inhibition of both AChE and BChE which are the enzymes responsible for the breakdown of acetylcholine and hence they constitute targets in the palliative treatment of Alzheimer's disease. In particular, brominated derivatives exhibited the lowest IC50 values against AChE. Interestingly, the presence of iodine in one of the aromatic rings highly increased the inhibition of BChE compared to its analogues, with an IC50 value similar to that of galantamine, which is the reference compound currently used in the treatment of AD. A possible mechanism of action for these compounds was determined by molecular modeling studies using combined techniques of docking and molecular dynamics simulations.Fil: Carmona Viglianco, Maria Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química; ArgentinaFil: Zaragoza Puchol, José Daniel. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; ArgentinaFil: Parravicini, Oscar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Garro, Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Enriz, Ricardo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico Matemáticas y Naturales. Instituto Multidisciplinario de Investigaciones Biológicas de San Luis; ArgentinaFil: Feresin, Gabriela Egly. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; ArgentinaFil: Kurina Sanz, Marcela Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química; ArgentinaFil: Orden, Alejandro Agustin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química; Argentin

Alkaloids Analysis of Habranthus cardenasianus (Amaryllidaceae), Anti-Cholinesterase Activity and Biomass Production by Propagation Strategies

Plants in the Amaryllidaceae family synthesize a diversity of bioactive alkaloids. Some of these plant species are not abundant and have a low natural multiplication rate. The aims of this work were the alkaloids analysis of a Habranthus cardenasianus bulbs extract, the evaluation of its inhibitory activity against cholinesterases, and to test several propagation strategies for biomass production. Eleven compounds were characterized by GC-MS in the alkaloid extract, which showed a relatively high proportion of tazettine. The known alkaloids tazettine, haemanthamine, and the epimer mixture haemanthidine/6-epi-haemanthidine were isolated and identified by spectroscopic methods. Inhibitory cholinesterases activity was not detected. Three forms of propagation were performed: bulb propagation from seed, cut-induced bulb division, and micropropagated bulbs. Finally, different imbibition and post-collection times were evaluated in seed germination assays. The best propagation method was cut-induced bulb division with longitudinal cuts into quarters (T1) while the best conditions for seed germination were 0-day of post-collection and two days of imbibition. The alkaloids analyses of the H. cardenasianus bulbs showed that they are a source of anti-tumoral alkaloids, especially pretazettine (tazettine) and T1 is a sustainable strategy for its propagation and domestication to produce bioactive alkaloids.Fil: Zaragoza Puchol, José Daniel. Universidad Nacional de San Juan; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; ArgentinaFil: Ortiz, Javier Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan; ArgentinaFil: Orden, Alejandro Agustin. Universidad Nacional de San Luis; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química. Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Química, Bioquímica y Farmacia. Instituto de Investigaciones en Tecnología Química; ArgentinaFil: Sánchez, Marianela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Palermo, Jorge Alejandro. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Tapia, Aníbal Alejandro. Universidad Nacional de San Juan; ArgentinaFil: Bastida, Jaume. Universidad de Barcelona. Facultad de Farmacia; EspañaFil: Feresin, Gabriela Egly. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan; Argentin

Activity of grindelanes against important maize pest Spodoptera frugiperda and their selectivity of action on non-target environmental bacteria

In the search for new plant-derived products with antifeedant and insecticidal potential against economically important insects, 11 grindelanes (two as natural acids and nine as methylated derivatives) purified from the foliar tissue of Grindelia chiloensis (Cornel.) Cabrera (Asteraceae) were evaluated against the fall armyworm, Spodoptera frugiperda (JE Smith) (Lepidoptera: Noctuidae). Larvae of this moth are considered to be the main pest of maize that causes severe losses on local agricultural production. Remarkable alterations in feeding behavior, larval weight, larval and pupal stage lengths, and adult fertility, as well as malformations and mortality in specimens during their life cycle were noticed in the feeding preference tests and no-choice diet assays. Antifeedant indexes (AI%) calculated in food preference bioassays reached up to 79% for the lipophilic grindelane 3b, the most potent antifeedant agent. Grindelane 7b showed a better insecticidal activity (median lethal dose, LD50 = 26.49 µg g−1) and 8b was potentially neurotoxic due to acetylcholinesterase inhibition. Ultrastructure of the middle portion of the digestive tract of larvae fed with small amounts of natural grindelane 9a supplemented to the diet revealed cell damage, and thickening of the peritrophic membrane and a striking number of mitochondria, as evident signs of defense against toxic substances ingested by the larvae. Besides, this study demonstrated that these effective insecticides did not have inhibitory effects on beneficial plant and soil bacteria which would allow ecological pest management.Fil: Mesurado, María de Los Angeles. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Orgánica; ArgentinaFil: Chalup, Adriana Elizabeth. Fundación Miguel Lillo. Dirección de Zoología. Instituto de Entomología; ArgentinaFil: Ortiz, Javier Esteban. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; ArgentinaFil: Zaragoza Puchol, José Daniel. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; ArgentinaFil: Feresin, Gabriela Egly. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Biotecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; ArgentinaFil: Bardon, Alicia del Valle. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química Orgánica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cartagena, Elena. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Biotecnología Farmacéutica y Alimentaria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Biotecnología Farmacéutica y Alimentaria; Argentin

Alcaloides de Hippeastrum striatum (Lam.) h.e. moore: análisis por GC-MS y actividad inhibitoria sobre acetilcolinesterasa

Las especies de la familia Amaryllidaceae son extensamente estudiadas por susactividades biológicas en distintas áreas farmacéuticas. El género Hippeastrum comprende las especies de mayor tamaño en esta familia en toda América y está distribuido desde Argentina hasta México. Hasta la fecha, se contabilizan más 50alcaloides identificados en este género, algunos de los cuales presentan actividad inhibitoria sobre la enzima acetilcolinesterasa, destacándose Galantamina, el cual se comercializa actualmente para el tratamiento paliativo de la enfermedad de Alzheimer. El objetivo de este trabajo fue estudiar la fitoquímica del extracto enriquecido en alcaloides obtenido a partir de los bulbos de Hippesatrum striatum, a través de GC-MS y posteriormente evaluar su actividad inhibitoria sobre acetilcolinesterasa. El análisis por GC-MS identificó un total de 32 alcaloides en el extracto, donde licorina, hordenina y anhidrolicorina presentaron la mayor abundancia relativa. Por otro lado, se detectaron galantamina y 4 alcaloides más de este mismo tipo (licoramina, N-demetilgalantamina,O-demetillicoramina y norlicoramina). La actividad inhibitoria del extracto sobre acetilcolinesterasa se realizó según la técnica de Ellman et al.1 y mostró un valor de IC50de 29,81μg/mL. Galantamina fue utilizado como control positivo del ensayo (IC50 0,28μg/mL). La actividad inhibitoria sobre la enzima acetilcolinesterasa se debe, en parte, a la presencia de alcaloides tipo galantamina en el extracto de H. striatum, estableciendo a esta especie como una promisoria fuente de alcaloides bioactivos.Fil: Rodriguez Mata, Orlando Abrahan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Biología Subtropical. Universidad Nacional de Misiones. Instituto de Biología Subtropical; ArgentinaFil: Zaragoza Puchol, José Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Ortiz, Javier Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Torras Claveria, Laura. Universidad de Barcelona. Facultad de Farmacia; EspañaFil: Bastida, Jaume. Universidad de Barcelona. Facultad de Farmacia; EspañaFil: Honfi, Ana Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Biología Subtropical. Universidad Nacional de Misiones. Instituto de Biología Subtropical; ArgentinaFil: Daviña, Julio Rubén. Universidad Nacional de Misiones. Facultad de Ciencias Forestales. Instituto de Biología Subtropical - Sede Puerto Iguazú; ArgentinaFil: Feresin, Gabriela Egly. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Biotecnología; ArgentinaXXII Simposio Nacional de Química OrgánicaMendozaArgentinaSociedad Argentina de Investigación en Química Orgánic

Analisis por GC-MS del extracto de alcaloides de Zephyranthes mesochloa (herb) H. & C. y su actividad inhibitoria sobre acetilcolinesterasa

La familia de plantas Amaryllidaceae representa una gran fuente de compuestos bioactivos que en la actualidad continua arrojando nuevos compuestos. En Argentina se ha estudiado la fitoquímica de aproximadamente la mitad de las especies reportadas como nativas. Entre las numerosas actividades biológicas que presentan los alcaloides de esta familia de plantas encontramos la inhibición de la enzima acetilcolinesterasa (AChE), propia de algunos alcaloides como la galantamina, el cual es un inhibidor competitivo, reversible, selectivo y de acción prolongada sobre esta enzima y que actualmente es comercializado para el tratamiento paliativo de la enfermedad de Alzheimer. La combinación de la cromatografía de gases acoplada a detectores de masas (GC-MS), permite la identificación de compuestos conocidos a través del índice de retención y patrones de fragmentación los cuales se comparan con otros almacenados en bibliotecas. El objetivo de este trabajo fue analizar el perfil de alcaloides del extracto obtenido a partir de los bulbos de Zephyranthes mesochloa a través de GCMS y posteriormente evaluar su actividad inhibitoria sobre acetilcolinesterasa. Los resultados obtenidos por GC-MS mostraron la presencia de tres alcaloides principales: licoramina, O-demetillicoramina e hippeastidina. Galantamina fue detectado en baja concentración. Teniendo en cuenta este perfil de alcaloides, Z. mesochloa representa la especie con mayor proporción de Licoramina (37% de concentración relativa según la Corriente Total de Iones) entre las especies de Amaryllidaceae Argentinas estudiadas hasta ahora. La actividad inhibitoria del extracto sobre AChE se realizó según la técnica de Ellman et al.1 y mostró una potente actividad inhibitoria sobre esta enzima (IC50 = 4.36μg/mL). Galantamina fue utilizado como control positivo del ensayo (IC50 0.28 μg/mL).Esta actividad se atribuye principalmente a los alcaloides tipo galantamina identificados en el extracto. Este estudio constituye el primer reporte acerca de la fitoquímica de Z.mesochloa y su actividad inhibitoria sobre AChE.Fil: Rodriguez Mata, Orlando Abrahan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Biología Subtropical. Universidad Nacional de Misiones. Instituto de Biología Subtropical; ArgentinaFil: Zaragoza Puchol, José Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Ortiz, Javier Esteban. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Biotecnología; ArgentinaFil: Torras Claveria, Laura. Universidad de Barcelona. Facultad de Farmacia; EspañaFil: Bastida, Jaume. Universidad de Barcelona. Facultad de Farmacia; EspañaFil: Honfi, Ana Isabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Biología Subtropical. Universidad Nacional de Misiones. Instituto de Biología Subtropical; ArgentinaFil: Daviña, Julio Rubén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Biología Subtropical. Universidad Nacional de Misiones. Instituto de Biología Subtropical; ArgentinaFil: Feresin, Gabriela Egly. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Juan; Argentina. Universidad Nacional de San Juan. Facultad de Ingeniería. Instituto de Biotecnología; ArgentinaXXII Simposio Nacional de Química OrgánicaMendozaArgentinaSociedad Argentina de Investigación en Química Orgánic