TESIS PRESENTACION

ESTUDIO FITOQUÍMICO DE ESPECIES DEL GÉNERO THAPSIA

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ORGÁNICAFACULTAD DE CIENCIAS

JUAN JOSÉ RUBAL LOBOPUERTO REAL, 2010

1. Introducción

2. Objetivos

3. Sesquiterpenos en umbelíferas

4. Estudio fitoquímico de Thapsia sp.

5. Conclusiones


INTRODUCCIÓN-LA FAMILIA UMBELLIFERAE



Uso alimentarioUso alimentario

Uso medicinalUso medicinal

Importancia econImportancia econóómicamica


INTRODUCCIÓN-ACTIVIDAD BIOLÓGICA

Germacranofuranos, Smyrnium sp.Antitumorales

Umbeliprenina, Varios géneros. Antimicrobianos

Torilina, Torilis japonica.Antitumoral

Jaeschkenadiol, Ferula jaeschkeanaAnticonceptivo

OHOH

Cl

Cl


INTRODUCCIÓN-EL GÉNERO THAPSIA

En Flora Europea (1968) se describen 3 especies:

garganica villosa maxima

garganicatranstaganagymnesicaplatycarpacinerea

villosaminor

nitida

Actualmente se describen 8 especies:

Pujadas, A , Plaza-Árregui, L., Botanical Journal of the Linnean Society, 2003,143, 433–442. Pujadas, A.; Roselló, J. A. In Flora Iberica; Nieto Feliner, G., Jury, S. L., Herrero, A. Eds. (Castroviejo, S., Series Ed.); Real Jardín Botánico, CSIC, Madrid, 2003, Vol. 10, pp 401–410.



T. tr

T. tr

T. ga

T. ga

T. ga

T. ga

T. ga

T. gaT. ga

T. gaT. ga

T. ga

T. vi

T. viT. mi

T. ni

T. ni T. gy

T. gaT. pl

T. ciT. vi



T. villosa var. villosa T. nitida var. meridionalis T. transtagana


1

2

Compuesto R1 R2

1 Tapsigargina O-Oct But

2 Tapsigargicina O-Hex But3 Tapsitranstagina O-iVal 2-Me-But

4 Tapsivillosina A O-Ang Sen

5 Tapsivillosina B O-Ang 2-Me-But 6 Tapsivillosina C O-Oct 2-Me-But

7 Tapsivillosina D O-6-MeOct Sen

8 Tapsivillosina E O-6-MeOct 2-Me-But

9 Tapsivillosina F H Sen

10 Tapsivillosina G O-6-Me-Hept 2-Me-But

11 Tapsivillosina H O-Sen Ang

12 Tapsivillosina I O-Ang But

13 Tapsivillosina J O-iVal But

14 Tapsivillosina K O-Sen 2-Me-But

15 Tapsivillosina L O-But But

16 Trilobolido H 2-Me-But

17 Nortrilobolido H But

INTRODUCCIÓN-LAS TAPSIGARGINAS


1. Introducción

2. Objetivos



5. Conclusiones


12

OBJETIVOS

Revisión bibliográfica de sesquiterpenos aislados deespecies de la familia umbelliferae

Estudio fitoquímico exhaustivo de tres especies del género Thapsia.

Evaluación de la actividad biológica de metabolitos seleccionados.


13

1. Introducción

2. Objetivos



5. Conclusiones


14

SESQUITERPENOS EN UMBELÍFERAS

Las umbelíferas elaboran numerosos sesquiterpenos que poseen diversas estructuras.

La relación entre estas estructuras y sus fuentes biológicas puede aportar datos de interés para estudios fitoquímicos y taxonómicos.

Se realizó una revisión de todos los sesquiterpenos de umbelíferas con el fin de establecer estas correlaciones y aportar nuevos datos fitoquímicos de interés.


15


Guayanos aislados de umbelíferas

SesquiterpenosSesquiterpenos de umbelde umbelííferas agrupados por estructuras.feras agrupados por estructuras.


16

SESQUITERPENOS EN UMBELÍFERASRelaciRelacióón de n de sesquiterpenossesquiterpenos aislados de umbelaislados de umbelííferasferas


SESQUITERPENOS EN UMBELÍFERASRelaciRelacióón de umbeln de umbelííferas que feras que biosintetizanbiosintetizan sesquiterpenossesquiterpenos



12

3 4 5 6 7

8910

11

12

13

14

15

12

3 4 5 6 7

8910

11

12

13

14

15

12

34 5

6 7

8

910

11

12

13

14

15

12

3 4 5 6 7

8910

11

12

13

14

15

12

3

4 56 7

8

9

10

11

1213

14

151

2

3 45

6 7

8910

11

12

13

1415

1

2

3 45

6

789

10

1314

15

11 12

O-Cumarina

12

34 5 6

7

89

10

11

12

13

14 15

12

3

4

56

78 9

10

11

12

13

14

15

Germacranos Elemanos Guaianos

Eudesmanos Daucanos Eremofilanos

Humulenos Tapsanos Drimanos

SesquiterpenosSesquiterpenos mmáás frecuentes en umbels frecuentes en umbelííferasferas


GERMACRANOSSe han aislado en los géneros Bunium, Ferula, Laser, Laserpitium,Smyrnium, Torilis, Thapsiay Rouya. Son muy frecuentres dentro de la tribu Laserpitiae donde pueden encontrarse hasta en cuatro géneros; Laser, Laserpitium, Thapsia y Rouya .

Los germacranos aislados del género Smyrnium son germacranolidas α-β insaturadas cicladas sobre C-8 (52, 54, 57, 58, 59, 60, 61) denominadas glecomanolidas.



ELEMANOSLos elemanos se han aislado de las tribus Laserpitiae (Género Laserpitium) y de la tribu Smyrniae (Género Smyrnium). En la tribu Laserpitiae encontramos elemanolidas cerradas en C-6 (63, 65) y compuestos cetálicos o hemicetálicos (66, 68) procedentes de Laserpitiumhalleri.


En la tribu Smyrniae hay elemanolidas cerradas sobre C-8 llamadas semicordiolidas. Además, los compuestos 69-73 presentan la peculiaridad de que en el anillo A las posiciones 2 y 3 se encuentran unidas por un átomo de oxígeno, formando un anillo de dihidrooxepina.


GUAYANOSLa mayoría de los guayanos biosintetizados por las umbelíferas se encuentran en las tribus Laserpitiae (Thapsia, Guillonea, Laser y Laserpitium) y Peucedaneae(Ferula). También aparecen, aunque en menor medida en las tribus Apiae, Caucalidae y Smyrniae.



22

EUDESMANOSLos eudesmanos hallados en la familia Umbelliferae proceden principalmente de las tribus Laserpitieae y Peucedaneae. Asimismo, una pequeña proporción procede de las tribus Caucalidae, Smyrniae y Apieae. La mayoría son lactonas que cierran sobre C-6, salvo las eudesmanolidas 263-272, del género Smyrnium, que cierran sobre C-8, los compuestos no lactónicos 210-215, los hemiacetales 213, 214 y 220 y los cetales 215 y 219.


Melanoselinum decipiens biosintetiza las únicas eudesmanolidas descritas hasta ahora, (229y 233), que comparten aspectos estereoquímicos propios de compuestas (C-5 α, C-10 Me β) y de Umbelíferas (latona cis β, β, C-11 Me β).


Además, las umbelíferas biosintetizan una serie de esqueletos característicos como son los daucanos, humulenos, sesquiterpenosunidos a cumarinas, eremofilanos y tapsanos.


OH

Me

H

OOO

558

OH

430

H OHOR1

OR2

322 R1=Ver R2=Ang

Sesquiterpenos unidos a cumarina, humulenos y daucanos se encuentran principalmente en Ferula.

Los eremofilanosproceden todos del género Smyrnium.

Los tapsanos sólo se han aislado en el género Thapsia.


CORRELACIONES QUIMIOTAXONÓMICAS

•De las 140 especies de estos géneros que biosintetizansesquiterpenos 90 pertenecen al género Ferula.


• Más de 400 géneros de umbelíferas y unas 3000 especies descritas

•Solamente 170 géneros presentan algún estudio fitoquímico.

•En 23 géneros se han aislado sesquiterpenos.



eudesmanosMelanoselinum

Quimiotaxonomía en la Tribu Laserpitiae,

Laser, Laserpitium, Thapsia guayanos, eudesmanos, germacranos

Guillonea guayanolidas

Rouya germacranos

Margotia, Elaeoselinum, Distichoselinum

ent-kaurenos, sin sesquiterpenos.

Monizia, Tornabenea, Polylophium sin estudiar


26

1. Introducción

2. Objetivos



5. Conclusiones


ESTUDIO T. VILLOSA


Rubal, Juan J.; Guerra, Francisco M.; Moreno-Dorado, F. Javier; Akssira, M.; Mellouki, F.; Pujadas, Antonio J.; Jorge, Zacarias D.; Massanet, Guillermo M. Sulfur-containing sesquiterpenes from Thapsia villosa. Tetrahedron (2004), 60(1), 159-164.

Rubal JJ, Moreno-Dorado FJ, Guerra FM, Jorge ZD, Saouf A, Galán MC, Salido GM, Christensen SB, Sohoel, Massanet GM. A phenylpropanoid, a Slovenolide, Two Sulphur-Containing Germacranes and Ca2+-ATPase Inhibitors from Thapsia villosa. Planta Medica 2009; 75: 1-7.

ESTUDIO T. VILLOSA

S O

O

+HO

O

DMSP

DMSPliasa Me2S

Wolfe, G.V., Steinke, M. y Kirst, G.O. Nature 387, 894 (1997)

Iciek, M.; Wlodek, L.; Pol, J. Pharmacol. 53, 215 (2001)

Origen biogenético del metiltioacrilato, metiltiopropionato y acrilato.


ESTUDIO T. VILLOSA

ACTIVIDAD BIOLÓGICA


ESTUDIO T. NITIDA var. MERIDIONALISSe han aislado 13 nuevos sesquiterpenoides;

3 Guayanolidas 1 Germacrano

9 Eudesmanos


Rubal JJ, Guerra FM, Moreno-Dorado FJ, Jorge ZD, Massanet GM, Søhoel H, Smitt UW, Frydenvang K, Christensen SB, Nielsen C, Eriksson. Sesquiterpenes from Thapsia nitida var. meridionalis and Thapsia nitida var. nitida, J. Nat Prod.2006, 69, 1566-71

31

ESTUDIO T. NITIDA var. MERIDIONALIS



ESTUDIO T. TRANSTAGANA PARTE I

Saouf, A., Guerra, F.M., Rubal, J.J., Jorge, Z.D., Akssira, M., Mellouki, F., Moreno-Dorado, F.J., Massanet, G.M., 2006. Phenylpropanoids from Thapsia transtagana. Phytochemistry 67, 800–804


1R, 2S (Thapsia transtagana) 1S, 2R (Thapsia villosa)*

*De Pascual Teresa J, De Pascual M, Arias A, Hernández JM, Morán JR, Grande M. Helmanticine, a Phenylpropanoidfrom Thapsia villosa. Phytochemistry 1985; 24: 1773-1778.

ESTUDIO T. TRANSTAGANA PARTE I


ESTUDIO T. TRANSTAGANA PARTE II

Saouf, Abderrahmane; Guerra, Francisco M.; Rubal, Juan J.; Moreno-Dorado, F. Javier; Akssira, Mohamed; Mellouki, Fouad; Lopez, Matias; Pujadas, Antonio J.; Jorge, Zacarias D.; Massanet, Guillermo M. Transtaganolides A-D: Novel Metabolites from Thapsiatranstagana. Organic Letters (2005), 7(5), 881-884


350.00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.5

5.05.56.06.57.07.0 6.0 5.0

3.05

3.05 3.0

3.54.0


LVIII Transtaganolida A


1

(XXVI) R1 = OAng Tapsivillosina B(XXVII) R1 = O3-Me-But Tapsitranstagina

(LVIII) Transtaganolida A




ESTUDIO T. TRANSTAGANA PARTE III

Rubal JJ, Moreno-Dorado FJ, Guerra FM, Jorge ZD, Saouf A, Akssira M, Mellouki F, Romero-Garrido R, Massanet GM. A pyran-2-one and four meroterpenoids from Thapsia transtagana and their implication in the biosynthesis of transtaganolides. Phytochemistry 2007; 7: 881-884


ORIGEN BIOSINTÉTICO DE LAS TRANSTAGANOLIDAS


Transtaganolidas C y D



Tapsionolida



1. Introducción

2. Objetivos



5. Conclusiones


CONCLUSIONES

Se han aislado un total de 63 compuestos, de los cuáles 38 son nuevos;



CONCLUSIONES Se han aislado en Thapsia villosa los siguientes nuevos compuestos

OO

OH3C OR1

OR2

(V) R1= Ac R2= Ang(VI) R1= Ang R2= Epang(VII) R1= Sen R2= Epang(XII) R1=Dhmb 2-Me-But R2=Ang(XIII) R1=Dhmb 3-Me-But R2=Sen

OO

O

O O

O

(LIII)

OO

COOHMeO2C

HO

O

COOHMeO2C

H

(LIV) (LV)

OO

HH

OO

O

OO

HH

OO

O

HO

OO

OO

O

HO

OO

OO

O

OO O

OHOAng

HO

OO

COOHMeO2C

(LVII) (LVIII) (LIX) (LX)

(LXI) (LXIII)


CONCLUSIONES Se han aislado en Thapsia transtagana los siguientes nuevos compuestos


CONCLUSIONES Se han aislado en Thapsia nitida los siguientes nuevos compuestos

Los siguientes compuestos presentan un resto metiltioacrilato, un éster poco frecuente aislado previamente en solo 6 especies de las cuáles tres son plantas superiores


CONCLUSIONES

El compuesto XXXII presenta un resto metiltiopropionato, que por primera vez se aísla unido a un producto natural, su origen podría estar en el metabolismo de la metionina.


CONCLUSIONES El compuesto XXXIII presenta un resto acrilato, que por primera vez se aisla unido a un producto natural, su origen podría encontrarse en la descomposición del metiltiopropionato ya que existen algas que liberan acrilato a partir del DMSP como método de defensa.

Las eslovenolidas (XXXII y XXXVI), las tapsigarginas (XXVI y XXVII) y la Transtaganolida A presentan actividad biológica, frente a la bomba de Ca2+.


CONCLUSIONES Los compuestos LIV-LXIII conforman una nueva familia de compuestos llamados transtaganos cuyo origen se encuentra en las cumarinas preniladas.

OO

HH

OO

O

OO

HH

OO

O

HO

OO

OO

O

HO

OO

OO

O

OO O

OHOAngH

OO

O

COOHMeO2C

CH2OAc

OO

HH

OO

O

(LVII) (LVIII) (LIX) (LX)

(LXI) (LXII) (LXIII)

OO

COOHMeO2C

H

OO

COOHMeO2C

H

(LIV) (LV)


CONCLUSIONES Se propone una biosíntesis de los transtaganos a partir de las cumarinas preniladas y los derivados de éstas.

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