Estudio Fitoquímico de Cuatro Plantas de Uso Tradicional en el Control de la Diabetes Mellitus. Síntesis Total de Pentagaloilglucosa, Ácido Elagico y sus Análogos. Evaluación de la Actividad Biológica sobre el Sistema Enzimático Glucosa-6-Fosfatasa de Los Metabolitos Aislados Y Productos Sintetizados

Abstract

La diabetes mellitus afecta a muchas personas alrededor del mundo, por lo que la comunidad científica está interesada en la búsqueda de nuevas drogas de origen sintético o natural para el tratamiento de la misma. En el presente trabajo se utilizaron cuatro plantas empleadas tradicionalmente en el tratamiento empírico de la diabetes y se realizó la síntesis total de los productos naturales - y-pentagaloilglucosa, ácido elágico y sus análogos. Las plantas estudiadas provienen de los géneros: Ouratea polyantha Engl. (Ochnaceae), Capraria biflora L. (Schrophulariaceae), Cassia fruticosa Mill. (Fabaceae) y Ruellia tuberosa L. (Acanthaceae). De la planta O. polyantha Engl., se aisló por HSCCC, e identificó por técnicas espectroscópicas el flavonoide rutina (OpC-4), la biflavona agathisflavona (OpD-5, OpB-M1), el ácido 4-hidroxibenzóico (OpD-10) y un nuevo megastigmano identificado como (6R,9S)-6′-(4''-hidroxibenzoil)-roseósido (OpD-9). Adicionalmente, se obtuvieron fracciones enriquecidas en lupeol y -sitosterol (OpBHex-FrCHCl3), agathisflavona (OpA, OpG) y rutina (OpA, OpC, OpG, OpH) las cuales fueron identificadas por CCF y HPLC comparando con muestras auténticas. Se evaluó el contenido de flavonoides totales como % de rutina en las fracciones OpC, OpG y OpH, por ensayos colorimétricos con AlCl3, obteniendo valores de: 7,08 ± 0,04; 31,9 ± 1,0; y 12,4 ± 0,3 %, respectivamente. De la planta C. fruticosa Mill., se aisló e identificó, por cromatografía flash y técnicas espectroscópicas el ester esteriodal -sitosterol palmitato•1/2•H2O (CfRS-3) y los flavonoides glicosilados kaempferol 3-O-rutinósido (nicotiflorin, CfH-1) y kaempferol 3-O-(2''-ramnosil)rutinósido (clitorin, CfH-2). Adicionalmente, se obtuvieron fracciones enriquecidas en -sitosterol (CfB), y en los flavonoides nicotiflorin y clitorin (CfF, CfYY). De la planta C. biflora L., se aisló e identificó el glicosido manitol (CbE), el cual fue purificado por múltiples procesos de recristalización (CbM-2) y caracterizado por sus propiedades físicas y por la obtención de su derivado semisintético hexaacetilmanitol (CbM-2Ac). Adicionalmente, se obtuvieron fracciones enriquecidas en -sitosterol (CbI-FrCHCl3), azúcares (CbG, CbO), porfirinas tipo feoforbido-a (CbK y CbL) y terpenos aromáticos (CbK, CbF, CbN, CbP). De la planta R. tuberosa L., se obtuvieron fracciones enriquecidas en lupeol, betulina y -sitosterol (RtB, RtR-1, RtR-K), azúcares (RtI, RtR-G) polifenoles (RtJ, RtQac, RtSac, RtR-Mac, RtR-Nac) y terpenos aromáticos (RtQorg, RtSorg, RtR-Morg, RtR-Norg). En RtR-K se cuantificó por densitometría óptica el contenido porcentual de: lupeol 37,3 ± 0,8; -sitosterol 15,6 ± 0,6 y betulina (4,3 ± 0,3) % respectivamente. Los flavonoides aislados agathisflavona, nicotiflorin y clitorin mostraron inhibición significativa sobre el sistema enzimático G-6-Pasa microsomal cuyos valores fueron 63, 60 y 46 % respectivamente. Por otra parte, las fracciones terpenoidal (RtR-K) y porfirínicas (CbK y CbL) presentaron una inhibición moderada sobre la G-6-Pasa con 45, 25 y 27% respectivamente. Entre los productos sintetizados, los anómeros - y -pentaacilglucosa (PAG, PBG y PGG-Bn) no presentaron actividad biológica significativa (<10%), lo cual indica claramente que el grupo galoilo es fundamental para la actividad biológica asociada a los taninos hidrolizables -PGG y -PGG. A concentraciones finales de 50 M, estos compuestos presentaron un porcentaje de inhibición de 77 y 79 % respectivamente con una significancia estadística importante (p<0,00006). Por otra parte, el ácido elágico (AE) sintetizado presentó un porcentaje de inhibición de 63% cuyo IC50 fue 76,50 M, su derivado acetilado (AAcE) mostro un IC50 73,50 M, mientras que, el derivado alquilico (AMeE) fue inactivo frente a la G-6-Pasa. Adicionalmente, AE y AAcE no mostraron actividad inhibitoria de la absorción Diabetes mellitus affects many people around the world, so that the scientific community is interested in finding new natural or synthetic drugs for the treatment of the disease. In the present work we used four plants, employed by the traditionally medicine in the treatment of diabetes, and we performed the total synthesis of natural products a- and b-pentagaloilglucosa, ellagic acid and its analogs. The plants studied were from the genera: Ouratea polyantha Engl. (Ochnaceae), Capraria biflora L. (Schrophulariaceae), Cassia fruticosa Mill. (Fabaceae) and Ruellia tuberosa L. (Acanthaceae). From O. polyantha Engl., was isolated by HSCCC and identified, for spectroscopic techniques the flavonoid rutin (OpC-4), the biflavone agathisflavona (OpD-5, OpB-M1), 4-hydroxybenzoic acid (OpD-10 ) and a new megastigmane identified as (6R, 9S)-6'-(4''-hydroxybenzoyl)-roseoside (OpD-9). Additionally, fractions enriched in lupeol and b-sitosterol (OpBHex-FrCHCl3) agathisflavona (OpA, OpG) and rutin (OpA, OpC, OpG, OpH) were obtained and, they were identified by TLC and HPLC by comparison with authentic samples. The total flavonoid content was determined as rutin percentage by colorimetric assays with AlCl3 in the fractions OpC, OpG and OpH obtaining values of: 7.08 ± 0.04; 31.9 ± 1.0 and 12.4 ± 0.3 %, respectively. From C. fruticosa Mill., was isolated by flash chromatography and identified by spectroscopic techniques the steriodal ester sitosteryl palmitate•1/2•H2O (CfRS-3) and flavonoids glycosides kaempferol 3-O-rutinoside (nicotiflorin, CfH-1) and kaempferol 3-O-(2''-rhamnosyl)rutinoside (clitorin, CfH-2). Additionally, enriched fractions in b-sitosterol (CfB), and the flavonoids clitorin and nicotiflorin (CfF, CfYY) were obtained. From C. biflora L., was isolated and identified mannitol glycoside (CbE), which was purified by multiple recrystallisation steps (CbM-2) and characterized by their physical properties and by its semisynthetic derivative hexaacetilmanitol (CbM-2Ac). Additionally, enriched fractions in b-sitosterol (CbI-FrCHCl3), sugars (CbG, CbO), pheophorbide-a type porphyrins (CbK, CbL) and aromatic terpenes (CbK, CbF CbN CbP) were obtained. From R. tuberosa L., was isolated fractions enriched in lupeol, betulin and b-sitosterol (RtB, RtR-1, RtR-K), sugars (RtI, RtR-G), polyphenols (RtJ, RtQac, RtSac, RtR-Mac, RtR-Nac) and aromatic terpenes (RtQorg, RtSorg, RtR-Morg, RtR-Norg). In RtR-K was quantified by optical densitometry the percentage content of: lupeol 44.7 ± 0.5; b-sitosterol 18.5 ± 0.8 and betulin 11 ± 2 % respectively. Isolated flavonoids agathisflavona, nicotiflorin, and clitorin showed significant inhibition of the microsomal enzyme system G-6-Pase, whose values were 63, 60 and 46% respectively. Moreover, the terpenoidal fractions (RtR-K) and porphyrins (CbK and CbL) showed moderate inhibition of G-6-Pase 45, 25 and 27 % respectively. Among the synthesized products, and a-, b-pentaacilglucosa anomers (PAG, PBG and PGG-Bn) showed no significant biological activity (<10%), which clearly indicates that the galloyl group is critical to the biological activity associated with the hydrolysable tannins a-PGG and b -PGG. Its 50 mM solutions, showed an inhibition percent of 77 and 79% respectively. They showed an interested statistical significance (p <0.00006). Moreover, the synthesized ellagic acid (EA) presented a percentage inhibition of 63% which had an IC50 76.50 mM, its acetyl derivative (AAcE) showed an IC50 73.50 mM, whereas the alkyl derivative (AMeE) was inactive against G-6-Pase. Additionally, AE and AAcE showed no inhibitory activity of the intestinal absorption of glucose.