RIGIDUSIDO, UN NUEVO GLICODITERPENOIDE DE
HAPLOPAPPUS RIGIDUS

GLAUCO MORALES, PATRICIA SIERRA, JORGE BORQUEZ Y
LUIS A. LOYOLA

Laboratorio de Productos Naturales, Departamento de Química , Facultad de Ciencias
Básicas , Universidad de Antofagasta, Casilla 170, Antofagasta , Chile
gmorales@uantof.cl.
(Recibido: Agosto 6, 2000 - Aceptado: Agosto 14, 2000)

RESUMEN

De Haplopappus rigidus .Phil , (Asteraceae) se ha aislado un nuevo glicoditerpenoide al que se ha llamado rigidusido y ha sido caracterizado como 13 - O - b - xilopiranosilmanool ( 1 ). Además, se ha identificado el flavonoide :3, 5, 7 -trihidroxi - 6,4’ - dimetoxiflavona , de moderada actividad leishmanicida. Las estructuras químicas han sido establecidas por las propiedades espectroscópicas .

PALABRAS CLAVES: Haplopappus rigidus ; Asteraceae, glicoditerpenoide : 13 - O - b - xilopiranosilmanool ; 3,5,7- trihidroxi - 6,4’ - dimetoxiflavona

SUMMARY

A new glycoditerpenoid , 13 - O - b - xylopiranosylmanool 1, named rigiduside was isolated from Haplopappus rigidus Phil. , together with the flavonoid 3,5,7- trihydroxy - 6,4’ - dimetoxyflavone, compound that showed a moderate leishmanicidal effect against two species of Leishmania. The structures were established by spectral data .

KEY WORDS: Haplopappus rigidus ; Asteraceae, glycoditerpenoid : 13 - O - b - xylopiranosylmanool ; 3,5,7 - trihydroxy- 6,4’ - dimetoxyflavone.

INTRODUCCION

El género Haplopappus ( tribu Astereae , Asteraceae) está representado en Chile por unas 63 especies . Haplopappus rigidus Phil., conocida como Baylahuén, es una especie endémica que crece en la precordillera andina de la II Región de Chile , entre los 3000 y 3500 m.s.n.m. y sobre la cuál no hay trabajo químico previo. Las infusiones de H. rigidus son empleadas para aliviar diversas patologías : tos y malestares del resfrío , dolores del reumatismo y para acrecentar la masculinidad.^1,2 En esta oportunidad queremos comunicar el aislamiento y la determinación de la estructura de un nuevo diterpenoide labdánico glicosilado que se ha sido denominado rigidusido y caracterizado como 13 - O - b - xilopiranosilmanool( 1 ) . Adicionalmente, se logró aislar 3, 5, 7 - trihidroxi - 6,4’ - dimetoxiflavona , compuesto que mostró cierta actividad leishmanicida.

Las estructuras fueron establecidas por los datos espectroscópicos ( IR,UV, RMN1H , RMN¹³ C,1D,2D y EM).

PARTE EXPERIMENTAL

Material Botánico

Las partes aéreas de Haplopappus rigidus. Phil fueron recolectadas en las cercanías de Socaire ( 23º 36´40 s S ; 67º 50´33 s W , 3230 m.s.n.m, II Región , Chile) , en abril de 1998 . El material botánico fue identificado por el Profesor Clodomiro Marticorena , Facultad de Ciencias Naturales y Oceanográficas de la Universidad de Concepción y muestras de ellas se encuentran en el Herbario de la Universidad de Concepción , Chile .

Aislamiento

La planta seca y molida ( 1, 3 Kg ) fue extraída con EP : MeOH : Et2O ( 1 : 1 : 1 ) (EME) por 2 semanas a temperatura ambiente. El extracto seco, fue cromatografiado en columna rápida de silicagel y resuelto con mezclas de polaridad creciente de EP y EtOAc . El aislamiento y purificación de los compuestos se realizó mediante sucesivas cromatografías de columnas a presión, usando silicagel y mezclas de EP y EtOAc .

Rigidusido : 13 - O - b - xilopiranosilmanool( 1 ). Goma incolora , [a]_D²¹ = - 42.4º (CHCl₃);c 0.620 .

IR n _max (película) cm^-1: 3410 - 2850, 1645, 1465 , 1415 , 1385, 1370 , 1230 , 1205, 115, 1095, 1075, 1045, 980, 945, 895.

RMN 1H ( 300 MHz, CDCl3 ) d 0.66( s , H - 20) , 0.79( s, H - 18) , 0.86 ( s , H - 19) y 1.36 ( s H - 16), 2.36 ( 1H , m ) , 3.29 ( dd J = 8.1 y 11.8 Hz H - 5´ b _ax ), 3.39 ( dd J = 6.3 y 7.6 Hz H - 2´ ), 3.57 ( t , J = 7.6 Hz H - 3´ ), 3.71( m , H - 4´ ), 4.02 (dd J = 4.5 y 5.5 Hz H - 5´ a _ec ), 4.49 ( d J = 6.2 Hz H - 1´ ), 4.50 ( d J = 1.8 Hz H - 17 ), 4.80 ( d J = 1.8 Hz H - 17´ ), 5.20 ( dd J = 18 y 1.1 Hz H - 15´ ), 5.25 ( dd J = 11 y 1.1 Hz H - 15 ), ), 5.78( dd J = 18 y 11 Hz H - 14 ).

RMN ¹³C (75 MHz, CDCl₃ ) (TABLA 1 )

EM (70 eV) m/z (int . rel.) : 422( [ M⁺ ]( 0.3 ) ; 407 (1 ); 301 ( 7 ) ; 289 ( 3 ) ; 274 ( 20 ) ; 273 ( 89 ); 259 ( 11 ) ; 257 ( 53 ); 244 (14 ); 230 ( 11 ) ; 217 ( 22 ) ; 191 ( 38 ) ; 189 ( 23 ); 177 ( 42 ) ; 163 (38 ); 149 ( 40 ) ; 137 ( 86 ) ; 133 ( 28 ) ; 123 ( 52 ); 121 ( 32 ) ; 109 ( 51 ) ; 107 (34 ) ; 105 (17 ); 95 ( 75 ) ; 93 ( 47 ) ; 81 ( 100 ) ; 79 ( 38 ); 73 ( 60 ) .

Hidrólisis ácida del compuesto 1.

Se mezclaron 25 mg de 1 con 5 mL de HCl (10 % ) y la mezcla se calentó a reflujo sobre baño de agua durante 120 min. Se añadieron 25 mL de CHCl₃ y se agitó con varias porciones de 25 mL de agua . La solución orgánica se secó sobre Na₂SO₄ anhidro , se filtró y se concentró . La purificación por cromatografía de columna produjo 15 mg de una laca que solidifica como vidrio , funde a 142-144ºC, [a]D21 = + 53º (CHCl₃);c 0.12 e identificado como 13(S)- manool ³. La fase acuosa fue neutralizada con Ag₂CO₃ y se extrajo con CHCl₃ . Un análisis en cromatografía de papel mostró la presencia de D - xilosa (Rf 0.28, BAW)

3, 5 , 7 - trihidroxi - 4´, 6 - dimetoxiflavona 2, cristales amarillos, pf 218 - 219 º.

UV l _max ( nm) MeOH 260, 355 ; MeO - 272 ; AlCl3 260, 300, 350, 410;

AlCl₃+ HCl 260, 300, 350, 410 ; NaOAc 268 , 415.

IR n _max (KBr) cm^-1: 3410 - 3330, 2980 - 2920 , 1635, 1565 , 1375, 1280

RMN ¹H ( 400 MHz, CDCl3, TMS) d 11.99 (H-5), 8.03( d, 9 Hz, H - 2´, H - 6´) , 6.87 ( d, 9 Hz, H - 3´, H - 5´), 6.41 ( s, H - 8) , 3.87 (s, OMe 4´ ) , 3 ,75 ( s , OMe 6)

RMN ¹³C ( 75 MHz, CDCl₃, TMS,DEPT) d 176.08( s, C - 4), 161.26 ( s, C - 4´), 160.85( s, C - 5), 157.17 ( s,C - 7), 153.40( s, C - 2), 151.63( s, C - 5), 149.60( s, C - 9),135.72( s,C - 3), 133.50( s, C - 6), 129.60( d, C - 2´, 6´), 123.70( s, C - 1´ ), 114.12 ( s, C - 3´ , 5´), 105.40 ( s, C - 10), 94.08 ( d, C - 8), 60.66( c, OMe C - 6), 55.32 ( c, OMe C - 4´)
EM :( m/z) 330(92%, [ M]⁺), 315(15), 312 (46), 301( 10) ,287( 100), 165 (6),149 (20), 135 (13).

RESULTADOS Y DISCUSION

Rigidusido , 13 -O - b - xilopiranosilmanool 1 , se presentó como una goma incolora y dio una formula molecular de C₂₅ H₄₂O₅ , deducida del espectro de masas , de los espectros de RMN ¹³C y los experimentos DEPT. El espectro de IR de 1 mostró una intensa banda de absorción asignable a grupos OH ( 3400 - 2850 cm^-1) . El espectro de masas mostró una débil señal atribuible al ión molecular de 1 a m/z 422 . El espectro de RMN ¹H de 1 dio señales atribuibles a los siguientes rasgos estructurales : cuatro grupos metilos terciarios : d 0.66 , 0.79, 0.86 y 1.36 ppm. El desplazamiento químico de la señal d 1.36 sugirió un grupo metilo geminal a una función oxigenada. Un enlace doble monosustituído aparece como un sistema de resonancia del tipo ABC , H_A d 5.20 dd , HB d 5.25 dd y H_C d 5.78 dd ( J_AB = 1.1 Hz , J_AC = 18 Hz , J_BC = 11 Hz). La resonancia de un grupo metileno exocíclico aparece a d 4.80 (d, J = 1.8 Hz) y a d 4.50 (d, J = 1.8 Hz) . Adicionalmente, se observa un grupo de señales asignables a un resto glicosídico entre d 3.2 y 4.5 ppm . El espectro de RMN ¹³C (TABLA 1)presentó señales para 25 átomos de carbono . Los experimentos DEPT mostraron que 20 de las 25 señales se pueden asignar a átomos de carbono pertenecientes a la porción aglicona de un glicósido diterpénico : 4 grupos metilos (d 14.4, 21.6, 22.6 y 33.5 ppm), 9 grupos metilenos (d 17.7 , 19.3, 24.4, 38.3, 39.0, 40.9, 42.2, 106.3 y 115.6 ppm), 3 grupos metinos ( d 55.6, 57.5 y 142.4 ppm ) y 4 átomos de carbono cuaternarios ( d 33.5 , 39.8 , 80.9 y 148.6 ppm). El desplazamiento químico de las otras 5 señales ( d 64 - 98 ppm ) permitió asignarlas a átomos de carbono unidos a átomos de oxígeno conformando la porción glicosídica del producto natural. En coherencia con lo anterior, los experimentos DEPT en RMN ¹³C de 1 mostraron cuatro señales dobletes asignables a CH - O entre d 69 y 98 ppm y una señal triplete a d 64.5 ppm atribuíble a un agrupo CH₂ - O de una pentosa. El desplazamiento químico de las señales de los espectros de RMN¹H y de RMN ¹³C sugirieron la presencia de D - xilosa . La hidrólisis ácida de 1 produjo D - xilosa identificada por cromatografía de papel. La comparación de los datos espectroscópicos de 1 con los descritos en la literatura para diterpenoides y pentosas indican que este producto natural corresponde a un D - xilósido de manool. La comparación de los desplazamientos químicos de 1- Me-O-b -D - xilosa ⁴ (TABLA 2) con los de 1, y datos de la literatura ^5,6 permitieron asignar la configuración b a la unión de la D - xilosa con el diterpenoide. La hidrólisis ácida de 1 produjo 13(S) - manool identificado por su actividad óptica , punto de fusión y RMN ¹³C en comparación con los datos de la literatura³ . Para efectos comparativos , en la TABLA 1 se incluye los valores de los desplazamientos químicos de RMN ¹³C de 13 - epimanool ⁷. Se aprecia que las resonancias de todos los átomos de carbono del glicósido 1 son idénticas a las del diterpenoide , con las significativas diferencias en los señales de los átomos de carbono implicados en la unión de la aglicona con el azúcar. En efecto , si se hacen comparaciones , se observa que las señales correspondientes a los átomos de carbono de C-1 a C-11 y de C-17 a C-20 resuenan al mismo campo en ambas sustancias y sólo se aprecian diferencias en los desplazamientos químicos de las señales asignables a los átomos de carbono de C - 12 a C - 16 . Estas diferencias se pueden explicar racionalmente si se presume que la porción glicosídica se encuentra conectada en el C - 13 del manool. Este cambio estructural produce un efecto de glicosidación usual en la resonancia del propio C-13 ( - 7.4 ppm) (efecto a , desprotector), en C-12( + 0.5 ppm), C-14( + 2.7 ppm ) y C-16 ( + 5.3 ppm) ( efecto b , protector) y en el C-11( -0.1 ppm ) y C-15 ( - 4.2 ppm) (efecto g , desprotector magnético ). Las propiedades espectroscópicas de rigidusido 1 han resultado ser casi idénticas con las de 13-O-b-D- xilopiranosil-ent-13-hidroxilabda-8(17),14-dieno, aislado de Haplopappus diplopappus ⁸ . La resonancia del C - 13 del glicósido aislado de H. diplopappus ha sido asignado a la señal a d 91.1, mientras que en el espectro de HMBC de rigidusido el C - 13 aparece a d 80.9 , indicando sin lugar a dudas que se trata de compuestos diferentes. Por otro lado , los respectivos espectros de masa presentan significativas diferencias tanto en la presencia como en la intensidad de algunas señales. Algunos fragmentos relevantes del EM de 1 se pueden racionalizar adecuadamente con la estructura propuesta. Pérdida de la pentosa desde el ion molecular a m/z 422 justifica la señal a m/z 273 (89%). Ruptura de los enlaces C-12 ~ C-13 y C-9 ~ C-11 producen las señales a m/z 217(22 %) y a m/z 191( 38 % ), respectivamente.

Aunque la configuración de 1 no ha sido inequívocamente establecida, la desprotección paramagnética de - 7.6 ppm que muestra el C-13 por glicosidación respecto a manool, y el desplazamiento químico a d 4.50 asignable a la señal de H - 17a, sugieren una configuración absoluta 13S para el alcohol terciario glicosidado ^{9, 10}. Todo lo anterior es coherente con el aislamiento de 13(S) manool como producto de la hidrólisis ácida de 1 . La información disponible permite, entonces , proponer la estructura de rigidusido 1 como 13 - O - b - D - xilopiranosilmanool.

Las propiedades espectroscópicas de 2 (UV, IR, RMN ¹H , RMN¹³C, DEPT, EM.) permiten identificar al producto natural como : 3, 5, 7 - trihidroxi - 4´, 6 - dimetoxiflavona. Este flavonoide ha mostrado poseer una moderada actividad leishmanicida ,evaluado in vitro frente a promastigotes y amastigotes de Leishmania braziliensis y L .major, parásitos causantes de Leishmaniasis , enfermedad crónica. ¹¹

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen el financiamiento otorgado por FONDECYT ( Proyecto 1980391) y por la Dirección Superior de Investigación de la Universidad de Antofagasta . Se agradece la identificación botánica realizada por el Profesor Clodomiro Marticorena de la Universidad de Concepción.

REFERENCIAS

1. M.Montes y T. Wilkomirsky . "Medicina Tradicional Chilena". Ed Universidad de Concepción,Concepción, p. 193 (1985)

2. N. Monterrey . "Hierbas Medicinales Andinas de la 2ª Región". Ministerio de Educación. Antofagasta, pág 35 (1996)

3. T.K. Devon y A.I. Scott «Handbook of Naturally Ocurring Compound» Volume II Terpenes Academic Press, p 201(1972)

4. P.K. Agrawal Phytochemistry 31, 3307 (1992)

5. Z. Jia, K. Koike, T. Ohmoto y M. Ni Phytochemistry 37, 1389 (1994)

6. C. Lavaud, L. Voutquenne, G. Massiot, L. Le Men-Olivier, B. C. Das, O. Laprévote, L. Serani, C. Delaude y M. Becchi Phytochemistry 47, 441 (1998)

7. F.W. Wehrli . Progr. Chem. Org. Nat. Prod . 36, 176 (1979)

8. A. Urzúa, E. Toro y J. Soto Phytochemistry 38, 551 (1995)

9. R. Kasai, M. Suzuo, J.J. Asakawa y O. Tanaka Tetrahedron Letters 175, 1977

10. A.F.Barrero , J.F.Sanchez, E.J.Alvarez-Manzaneda, M.Muñoz Dorado y A. Haidour Phytochemistry 32, 1261 (1993).

11. H. Sagua, I. Neira, J.Araya, J. Borquez , G. Morales y L.L Loyola "Leishmaniasis activity of natural products isolated from chilean medicinal plants" Sometido a Planta Medica (1999)