Nueva fuente de quinoles, la superficie foliar de Pentacalia ledifolia y Pentacalia corymbosa y sus propiedades antifúngicas

New source of quinols, the surface of Pentacalia ledifolia and Pentacalia corymbosa leaves and its antifungal activity

Nova fonte de quinóides, a superficie foliar de Pentacalia lediflora e Pentacalia corymbosa e suas propriedades antifúngicas

Pentacalia ledifolia; Pentacalia corymbosa; Asteraceae; Senecioneae; antifungical activity; quinols

Pentacalia ledifolia; Pentacalia corymbosa; Asteraceae; Senecioneae; atividade antifúngica; quinóides

ARTIGO

Nueva fuente de quinoles, la superficie foliar de Pentacalia ledifolia y Pentacalia corymbosa y sus propiedades antifúngicas

Nova fonte de quinóides, a superficie foliar de Pentacalia lediflora e Pentacalia corymbosa e suas propriedades antifúngicas

New source of quinols, the surface of Pentacalia ledifolia and Pentacalia corymbosa leaves and its antifungal activity

Julio A. Pedrozo; Rubén D. Torrenegra^*; Alba N. Téllez; Alvaro Granados

Departamento de Química, Pontificia Universidad Javeriana, Carrera 7 No. 43-82, Edificio Carlos Ortiz (52), Oficina 201, Bogotá, Colombia

RESUMO

Foi demonstrada a ação antifúngica do extrato clorofórmico e de duas substâncias isoladas da superfície foliar de Pentacalia ledifolia (H.B.K.) Cuatr. e P. corymbosa (Benth) Cuatr. frente aos fungos fitopatógenos Fusarium oxysporum e Botrytis cinerea, cultivados em BDA (batata-dextrose-ágar). Destes extratos foram isolados, além de cumarinas já identificadas em estudos anteriores, dois derivados quinóides: (1-hidroxi-4-oxo-2,5-ciclohexadienil) acetato de metila ou jacaranona e (1-hidroxi-4-oxo-2,5-ciclohexadienil) acetato de etila ou metiljacaranona. Para o (1-hidroxi-4-oxo-2,5-ciclohexadienil) acetato de etila foi calculado CI₅₀ de 650 μg/mL para os dois tipos de fungos e o (1-hidroxi-4-oxo-2,5-ciclohexadienil) acetato de metila teve um CI₅₀ de 660 μg/mL.

Unitermos:Pentacalia ledifolia, Pentacalia corymbosa, Asteraceae, Senecioneae, atividade antifúngica, quinóides.

ABSTRACT

Quinols identified in the surface waxes of Pentacalia ledifolia (H.B.K.) Cuatr and P. corymbosa (Benth) Cuatr. leaves, possess antifungal activity against Fusarium oxysporum and Botrytis cinerea, cultured on PDA (potato-dextrose-agar) medium. These extracts were prepared by dipping fresh leaves in chloroform for 5 min, and afforded ethyl-(1-hydroxy-4-oxocyclohexa-2,5-dien-1-yl) acetate and methyl-(1-hydroxy-4-oxocyclohexa-2,5-dien-1-yl) acetate, the major surface compounds.

Keywords:Pentacalia ledifolia, Pentacalia corymbosa, Asteraceae, Senecioneae, antifungical activity, quinols.

INTRODUCCION

Pentacalia ledifolia (H.B.K.) Cuatr y Pentacalia corymbosa (Benth.) Cuatr. (Asteraceae-Senecioneae), son arbustos autóctonos de los páramos andinos colombianos (altitudes entre 2900-3100 m.s.n.m.), principalmente, de los que circundan a la ciudad de Bogotá; se les utiliza en la medicina tradicional como vulnerarias, antisifilíticas, para curar granos y forúnculos rebeldes, contra úlceras y como remedio muy eficaz para curar la faringitis (García-Barriga, 1975; Pérez-Arbeláez, 1956; Díaz; Cuatrecasas, 1999).

El género Pentacalia ha sido poco estudiado y sólo se reportan en la literatura los estudios en P. ephiphytica, P. andicola, P. firmipes y P. archieri, de las cuales se aislaron nerolidol, humuleno, farneseno, curcumeno, santaleno, germacreno D, varios cadinenos, cicloartenol, friedelina y 5-metoxieugenol (Bohlmann; Ziesche, 1979; Bohlmann et al., 1984). En estudios anteriores, de P. corymbosa obtuvimos sitosterol, eicosanol, friedelina, dos cumarinas (escopoletina y 7-geraniloxilescopletina) y dos flavonoides (quercetina y rutina) (Torrenegra et al., 2000).

Derivados quinólicos han sido obtenidos de diversas familias vegetales: Caricaceae (Schwab; Schrerier, 1988), Salicaceae (Julkunen-Tiitto, 1986), Oleaceae (Seya et al., 1989; Kuwajima et al., 1993), Scrophulariaceae (Nicoletti et al., 1988; Abdullahi et al., 1986), Bignoniaceae (Hase et al., 1995), Martyniaceae (Sasaki, 1978), entre otras. El (1-hidroxi-4-oxo-2,5-ciclohexandienil) acetato de metilo llamado también jaracanona fue asilado de Jacaranda caucana (Ogura et al., 1976) y de Senecio cannabifolius (Lajide et al., 1996); en esta última especie también se identificó el (1-hidroxi-4-oxo-2,5-ciclohexandienil) acetato de etilo o metiljacaranona reportándoseles una acción inhibitoria del crecimiento de la larva de Spodoptera litura, un díptero que ataca plantas de tabaco.

Recientemente nuestro grupo aisló triterpenos de corteza de Bursera graveolens (Burseraceae) y sesquiterpenlactonas de Espeletia killipii (Asteraceae) con actividad citotoxica (Robles et al., 2005; Alfonso et al., 2006; Jaimes et al., 2006). En este trabajo fueron aislados quinoles de dos especies de Pentacalia con actividad antimicrobiana.

MATERIAL Y METODOS

Las plantas Pentacalia corymbosa y P. ledifolia fueron recolectadas en los páramos de “Guasca” y “Cruz Verde”, al Norte y al Sureste de la ciudad de Bogotá, respectivamente, a altitudes entre los 2.900-3.100 m.s.n.m.; especímenes de estas plantas fueron radicados en el Herbario Nacional de Colombia bajo los número COL407570 y COL404447.

Unos 200 g de hojas frescas de ambas plantas fueron lavadas por inmersión en CHCl₃ (5 mL/g material vegetal), durante cinco minutos; los extractos resultantes fueron concentrados a mínimo volumen en un evaporador rotatorio; el concentrado resultante fue tratado con Me₂CO y dejado en reposo a 4 ºC durante 12 horas. El flóculo producido (constituido casi exclusivamente por ceras y grasas) fue removido por filtración al vacío y el filtrado resultante, se concentró a presión reducida en el evaporador rotatorio y se secó al ambiente. Los porcentajes de rendimiento (g de extracto/100 g de material fresco) fueron de 0,9 para Pentacalia corymbosa y de 0,8 para P. ledifolia. Estos extractos fueron ensayados ante las dos cepas fúngicas.

Tres gramos (3 g) de dicho extracto se percolaron a través de columna de sílica gel (Kieselgel, Merck 0,2-0,060 mm) la cual se eluyó con bencina de petróleo y mezclas de bencina de petróleo-acetato de etilo de polaridad creciente. Las fracciones recolectadas fueron monitoreadas con cromatografías en capa delgada (CCD) y, las sustancias aisladas fueron purificadas por cromatografías en capa delgada preparativas (CCDP).

Los espectros de RMN fueron obtenidos en un espectrómetro Bruker AMX400 a 400 MHz para los de ¹H y a 100 MHz para los de ¹³C, con TMS como estándar interno; los espectros IR fueron tomados como pastillas de KBr, en un instrumento Shimadzu, modelo 8300 Series FTIR y, los espectros de masas por impacto electrónico (EIMS) fueron obtenidos en un espectrómetro AEIMS 902 de doble haz, usando una sonda directa operando a 70eV (97 kJ/mol) y 110-160º.

1-Hidroxi-4-oxo-2,5-ciclohexandienil acetato de metilo o jacaranona (P-1). Cristalizó en forma de agujas incoloras con Pf = 72 ºC, a partir de CHCl₃. Rf 0,4 en placas de sílica corridas con CHCl₃-MeCO 9:1; absorbió la flurescencia de las placas de sílica a la luz UV de onda corta y, reveló amarillo ocre con vainillina/H₂SO₄. IR, en pastilla de KBr: n en cm^-1 (intensidad, clase de hidrógeno) 3.265 (I, OH); 2.956 (I, CH); 1.735 (M, CO de ésteres); 1.666 (M, cetona a,b-insaturadas cíclicas de seis miembros); 1.612 (M, C=C); 1.247 (D, CO para ésteres), 1.072 (M, C-O de alcohol). RMN¹H (400 MHz, en CDCl₃): d en ppm (señal, número de hidrógenos, clase): 6,17 (dd, 2H, -CH=CH-COH-) J=10,2 Hz y J=6,5 Hz; 6,94 (dd, 2H, -CH=CH-CO-) J=10,2 Hz y J=6,5 Hz; 2,69 (s, 2H, -CH₂-CO-) y 3,74 (s, 3H, -CO-OCH₃). RMN¹³C (J-mod, en CDCl₃): d en ppm (clase de carbono) 52,44 (-CO-OCH₃); 43,61 (-CH₂-CO-); 67,49 (>C-OH); 128,40 (-CO-CH=); 149,2 (=CH-COH); 171,23 (-COO-) y 185,17 (-CO-CH=). EIMS: m/z (intensidad en %) 182 M⁺ (8), 169 (5), 150 (18), 122 (17), 109 (100), 94 (7), 81 (39), 74 (64), 69 (15), 43 (38).

1-Hidroxi-4-oxo-2,5-ciclohexandienil acetato de etilo o metiljacaranona (P-2). Cristalizó en forma de agujas incoloras con Pf = 54 ºC, a partir de CHCl₃. Rf 0,33 en placas de sílica corridas con CHCl₃-MeCO 9:1; absorbió la flurescencia de las placas de sílica a la luz UV de onda corta y reveló amarillo ocre con vainillina/H₂SO₄. IR, en pastilla de KBr: n en cm^-1 (intensidad, tipo de enlace) 3.266 (I, OH); 2.958 (I, CH); 1.725 (M, CO de ésteres); 1.664 (M, cetona a,b-insaturadas cíclicas de seis miembros); 1.616 (M, C=C); 1.242 (D, CO para ésteres), 1.068 (M, C-O de alcohol). RMN¹H (400 MHz, en CDCl₃): d en ppm (señal, número de hidrógenos, clase) 1,29 (t, 3H, -CH₂-CH₃) J=7 Hz; 2,69 (s, 2H, >C-CH₂-COO-); 4,22 (q, 2H, -CO-CH₂-CH₃) J=7 Hz; 6,19 (dd, 2H, -CH=CH-) J=10,2 Hz y J=6,5 Hz; 6,96 (dd, 2H, -CH=CH-) J=10,2 Hz y J=6,5 Hz. RMN¹³C (J-mod, en CDCl₃): d en ppm (tipo de carbono) 14,28 (CH₃-); 43,69 (-CH₂-COO); 61,73 (CO-CH₂-); 128,49 (-CO-CH=CH-); 149,13 (-CH=CH-C-OH); 171,11 (COO) y 185,15 (-CO-CH=).

RESULTADOS Y DISCUSION

A los extractos de las sustancias de la superficie foliar de Pentacalia corymbosa (1h-Pc) y P. ledifolia (1h-Pl), se les evaluó la acción inhibitoria del crecimiento hifal de Fusarium oxysporum f. sp. dianthi y Botrytis cinerea, responsables de infecciones en plantas de claveles y rosas cultivadas en invernaderos. Para ello se utilizó el método de crecimiento radial en medio PDA (papa-dextrosa-agar) y, la griseofulvina (GRSF) como control positivo (Paxton, 1991; Torrenegra et al., 2000). Estos extractos mostraron concentraciones inhibitorias medias (CI₅₀) entre 1,8 y 2,0 mg/mL, como se puede observar en la tabla 1.

De los extractos 1h-Pc y 1h-Pl se aislaron eicosanol, ácido eicosanoico, acetato de b-amirina y dos cumarinas: la escopoletina y el 7-geraniloxilescopoletina, ya reportados en estudios anteriores (Torrenegra et al., 2000). Además, se obtuvieron dos sólidos que se rotularon como P-1 y P-2.

El sólido P-1 se presentó como un aceite coloreado que cristalizó lentamente, a partir de CHCl₃, en formas de agujas incoloras. El espectro IR mostró señales para –OH (3.265 cm^-1), para CO de éster (1.735 cm^-1), para CO de cetona a,b-insaturada (1.666 cm^-1) y para insaturaciones C=C (1.612 cm^-1). El espectro RMN¹H sólo presentó 4 señales: a d 2,69 de un singulete de metileno ligado a carbono carbonilo; a d 3,74 de un singulete de oximetilo de un éster y, dos a d 6,17 (dd) y d 6,94 (dd) de hidrógenos vinílicos con acoplamientos orto y meta (J=10,2 Hz y 6,32 Hz), de un sistema AA'BB'. En el espectro RMN¹³C aparecieron 7 señales, a d 43,63 de un metileno unido a carbono carbonilo; a d 52,44 para CH₃O-CO; dos (cada una correspondiente a dos carbonos) para >CH- (d 128,40 y 149,20) y tres para carbonos cuaternarios; uno de los carbonos cuaternarios es un carbonilo de éster (d 171,13), otro es un carbonilo de cetona cíclica (d 185,17) y el último posee un grupo hidroxilo (d 67,49). En el espectro EIMS se observó un pico progenitor M⁺ con m/z 182, lo que permitió asignarle a este compuesto una fórmula molecular C₉H₁₀O₄. Las propiedades espectroscópicas y el punto de fusión (72 ºC), coincidieron con los reportados en la literatura para la jacaranona o (1-hidroxi-4-oxo-2,5-ciclohexandienil) acetato de metilo (Ogura et al., 1976; Lajide et al., 1996).

El sólido P-2 no presentó en su espectro RMN¹H la señal a d 3,79 del grupo oximetilo de éster presente en el espectro del sólido P-1, pero en cambio aparecieron dos señales más: una (q) a d 4,22 para un oximetileno de éster y otra (t) a d 1,29 de un metilo, mutuamente acoplados (J=7 Hz). En el espectro RMN¹³C aparecieron también dos señales diferentes: una a d 61,73 para un oximetileno de éster y otra a d 14,28 para un metilo unido a metileno. El análisis permitió asignar a este sólido una fórmula molecular C₁₀H₁₂O₄; su punto de fusión (Pf = 54 ºC) coincidió con el reportado en la literatura para el metiljacaranona o (1-hidroxi-4-oxo-2,5-ciclohexandienil) acetato de etilo (Lajide et al., 1996).

Para los quinoles aislados se prepararon soluciones de 30, 20, 10 y 5 mg/mL, de las cuales se tomaron 150 mL para adicionarlos a 6 mL de medio de cultivo PDA contenido en cajas de Petri obteniéndose concentraciones de 750, 500, 250 y 125 µg/mL respectivamente. Las cajas se inocularon con Fusarium oxysporun f. sp. dianthi y Botrytis cinerea y se incubaron durante 6 días a 25 ºC; al término del tiempo se midieron los diámetros de las colonias y se calcularon los %C y %I. En las tablas 2 y 3 se ordenan los valores de %I y sus respectivas concentraciones, para los dos quinoles.

Se graficaron los valores de %I contra sus respetivas concentraciones y se determinaron, por interpolación, los valores aproximados de CI₅₀ para los dos quinoles; para el (1-hidroxi-4-oxo-2,5-ciclohandienil) acetato de metilo se encontró una CI₅₀ de 660 µg/mL y para el (1-hidroxi-4-oxo- 2,5-ciclohexandienil) acetato de etilo una de 650 µg/mL.

Al comparar la baja acción antifúngica de los quinoles frente a la obtenida para cumarinas (Torrenegra et al., 2000), se podría sugerir que la presencia de estos compuestos en la superficie foliar sea la de un papel defensivo contra herbívoros (Lajide et al., 1996) y no contra hongos.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen al doctor Alexander Gray de la Universidad de Strathclyde (Escocia) por los espectros de RMN¹H y RMN¹³C; a la Universidad Javeriana y a COLCIENCIAS por su apoyo económico (Proyecto código 1203-05-394-95,CT-128-97).

Recebido em 22/03/06

Aceito em 15/10/06

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Fechas de Publicación

• Publicación en esta colección
  24 Mar 2008
• Fecha del número
  Dic 2006

Histórico

• Acepto
  15 Oct 2006
• Recibido
  22 Mar 2006