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Isolation and structural caracterization of a new triterpene from the octocoral: Plexaura flexuosa Lamoroux/Aislamiento y caracterizacion estructural de un nuevo triterpeno del octocoral: Plexaura flexuosa Lamoroux/Isolamento e caracterizacao estrutural de um novo triterpeno do octocoral: Plexaura flexuosa Lamoroux.

SUMMARY

Previous studies of natural products of marine origin have showen that octocorals produce a variety of metabolites with diverse chemical structures and significant bioactivities. The acetone extract of the octocoral Plexaura flexuosa Lamoroux collected at Mochima Bay, Sucre state, Venezuela, was analyzed and evaluated for its antibacterial, antifungal and toxic properties, showing a significant antibacterial activity against the Gram positive bacteria Staphylococcus aureus and Bacillus cereus, and also a significant lethality in the Artemia salina bioassay. The hexane-soluble fraction of this extract exhibited antifungal activity against Candida albicans and Trichosporum sp. A white solid was isolated from this fraction by successive column chromatography with different proportions of hexane:EtOAc mixtures as eluting solvents. The compound was crystallized with EtOAc, forming needle-shaped white crystals with a melting point of 194.8-195.0[degrees]C. Subsequently, spectroscopy analyses were performed for the structural identification of this solid, employing IR, 1HNMR, [sup.13]CNMR, HMQC, HMBC and [sup.1]H-[sup.1]HCOSY, which revealed the presence of tetra-cyclical triterpene skeleton with a side chain, eight methyl groups, a trisubstituted double bond and an exocyclical epoxy group. Spectral data analysis and comparison with reported structures permitted the establishment of a of 3.5-epoxy dinosterol derivative as the possible structure of the compound.

RESUMEN

Estudios previos de productos naturales de origen marino han demostrado que los octocorales producen una variedad de metabolitos con diversas estructuras quimicas y bioactividades. Con el objetivo de estudiar al octocoral Plexaura flexuosa Lamoroux se analizo el extracto en acetona de un ejemplar colectado en la Bahia de Mochima, estado Sucre, Venezuela. Se evaluaron las propiedades antibacteriana, antifungica y toxica del extracto, revelandose una marcada actividad antibacteriana contra las bacterias Gram positiva Staphylococcus aureus y Bacillus cereus, asi como una letalidad significativa mediante el bioensayo de Artemia salina. La fraccion soluble en hexano de dicho extracto exhibio actividad antifungica contra Candida albicans y Trichosporum sp. A partir de dicha fraccion se aislo un solido blanquecino, usando sucesivas cromatografias de columna eluidas con mezclas de hexano:AcOEt en diferentes proporciones. El compuesto se cristalizo con AcOEt, obteniendose cristales blancos en forma de agujas con punto de fusion de 194,8-195,0[degrees]C. Para la identificacion estructural de este solido se realizaron analisis espectroscopicos (IR, RMN[sup.1]H, RMN[sup.13]C, HMQC, HMBC y COSY[sup.1]H-[sup.1]H), los cuales evidenciaron la presencia de un esqueleto triterpenoidal tetraciclico con cadena lateral, ocho metilos, un doble enlace trisustituido y un grupo epoxido exociclico. El analisis sistematico de los datos espectrales y su posterior comparacion con estructuras reportadas permitieron establecer la estructura posible del compuesto como un derivado 3,5-epoxi del dinosterol.

PALABRAS CLAVE / Derivado 3,5-epoxi del Dinosterol / Octocoral / Plexaura flexuosa Lamoroux / RMN /

RESUMO

Estudos previos de produtos naturais de origem marinho tem demonstrado que os octocorais produzem uma variedade de metabolitos com diversas estruturas quimicas e bioatividades. Com o objetivo de estudar ao octocoral Plexaura flexuosa Lamoroux se analisou o extrato em acetona de um exemplar recolhido na Bahia de Mochima, estado Sucre, Venezuela. Avaliaram-se as propriedades antibacteriana, antifungica e toxica do extrato, revelando-se uma marcada atividade antibacteriana contra as bacterias Gram positiva Staphylococcus aureus e Bacillus cereus, assim como uma letalidade significativa mediante o bioensaio de Artemia salina. A fracao soluvel em hexano de dito extrato exibiu atividade antifungica contra Candida albicans e Trichosporum sp. A partir de dita fracao se isolou um solido branco, usando sucessivas cromatografias de coluna eluidas com misturas de hexano: AcOEt em diferentes proporcoes. O composto se cristalizou com AcOEt, obtendo-se cristais brancos em forma de agulhas com ponto de fusao de 194,8 - 195,0[degre]C. Para a identificacao estrutural de este solido se realizaram analises espectroscopicas (IR, RMN[sup.1]H, RMN[sup.13]C, HMQC, HMBC e COSY[sup.1]H-[sup.1]H), as quais evidenciaram a presenca de um esqueleto triterpenoide tetraciclico com cadeia lateral, oito metilos, um duplo enlace trisubstituido e um grupo epoxido exociclico. A analise sistematica dos dados espectrais e sua posterior comparacao com estruturas relatadas permitiram estabelecer a estrutura possivel do composto como um derivado 3,5-epoxi do dinosterol.

Introduccion

Los oceanos cubren casi las dos terceras partes de la superficie de la tierra y los organismos que en ellos viven constituyen cerca del 2% de la materia organica presente en los mares. Se estima que los arrecifes coralinos albergan lA de las especies del mundo submarino. Los octocorales son unos de los invertebrados mas abundantes en los ambientes marinos tropicales y subtropicales; los pertenecientes al orden Gorgonacea (abanicos marinos o corales gorgonios blandos), crecen en aguas relativamente someras y representan un estimado del 38% de las especies conocidas de los arrecifes de las Indias Occidentales (Bayer, 1961).

Los seres vivos son capaces de sintetizar gran variedad de compuestos, entre los que se encuentran los productos naturales o metabolitos secundarios propios de una especie, que en la mayoria de los casos no tienen utilidad aparente para el organismo que los sintetiza; a diferencia de los metabolitos primarios o productos bioquimicos que presentan una utilidad definida y son comunes a ellos, tales como los carbohidratos, lipidos, proteinas y otros (Marcano & Hasegawa, 2002).

Estudios quimicos previos de productos naturales han demostrado que los organismos del medio ambiente marino son una fuente promisoria para la obtencion de compuestos biologicamente activos (Coll, 1992; Schmitz et al., 1993). Estos estudios se han centrado basicamente en esponjas, tunicados, corales, algas, moluscos, briozoarios y microorganismos marinos. Especificamente, los octocorales producen una variedad de metabolitos con diversas estructuras quimicas sin precedentes y con actividades biologicas significativas, tales como actividad antibacteriana, anticancerigena, antiinflamatoria, antitumoral, etc. Entre estos compuestos estan los alcaloides, sesquiterpenos, diterpenos, acidos grasos y, en algunos casos, esteroides altamente funcionalizados (Rodriguez, 1995).

Los octocorales de la familia Plexauridae (subclase Octocorallia, orden Gorgonacea) han sido estudiados durante las ultimas tres decadas, en particular en cuanto a la quimica de productos naturales, habiendose reportado prostaglandinas y nuevos terpenos. Los reportes de nuevos lipidos provenientes de estos organismos son, por contraste, muy limitados a pesar del del aislamiento de prostaglandina-[A.sub.2] ([PGA.sub.2]) proveniente de la gorgonia Plexaura flava (Ravi y Wells, 1982). De una muestra de P. homomalla recolectada en las Bahamas, Growiss y Fenical (1990) aislaron la prostaglandina [PGF.sub.2[alpha]]-9-0-acetatometilester.

Ravi y Wells (1982) aislaron de P. flava recolectado en la Gran Barrera de Arrecifes de Australia, dos compuestos terpenoidales: la quinona aceitosa (2E,6E,10E)-2-metil-5-(3,7,11,15-tetrametilhexadeca- 2,6,10,14-tetraenil)benzoquinona, y el (3E,7E,11E)-2,7-dimetil-2-(4,8,12-trimetiltrideca-3,7,11-trienil)-2H- coromen-6-ol.

De la especie Plexaura sp. recolectada en Puerto Rico y Tobago se han aislado cuatro terpenos tipo cembrano, plexaurolona, dihidroplexaurolona y dehidroplexaurolonas, cuyas actividades biologicas son desconocidas (Rodriguez, 1995).

El (-)-sarcophytol A (diterpeno tipo cembrano), aislado de P. flexuosa recolectado en Puerto Rico, es un promotor del (+)-sarcophytol A, el cual es un potente agente antitumoral, al igual que otro diterpeno aislado de esta especie, el (+)-marasol, habiendose demostrado que ambos terpenos presentan actividad citotoxica contra celulas CHO-K1 y HeLa (Peniston y Rodriguez, 1991).

La capacidad que tienen los organismos marinos para biosintetizar una diversidad de metabolitos secundarios, asi como el hecho de que el medio marino es una gran reserva de compuestos biologicamente activos con potencial biomedico (Faulkner, 2001, 2002; Blunt et al., 2003; Baker et al., 2007), impulsaron la realizacion de este estudio. En las costas de Venezuela, en la region denominada Indias Occidentales, habita una gran variedad de octocorales que no han sido estudiados quimicamente y, por ende, presentan interes en el campo de los productos naturales. Es sabido que la composicion quimica de un organismo depende de la fecha, el lugar, la salinidad y condiciones ambientales en el momento de realizar la recoleccion y, debido a que no hay reportes acerca de la composicion quimica y la actividad biologica del octocoral P. flexuosa Lamoroux en Venezuela, se estudio la estructura de sus metabolitos secundarios y su posible utilidad terapeutica o como modelos para la sintesis de compuestos de uso comercial.

Materiales y Metodos

Muestreo

Los ejemplares del octocoral Plexaura flexuosa Lamourux se recolectaron a la profundidad de ~7m en la cesta de Punta Aguirre en la Bahia de Mochima, estado Sucre, region nororiental de Venezuela, entre 10[grados]20'-10[grados]24'N y 64[grados]19'-64[grados]22'O, durante agosto 2002. La muestra fue identificada en el Instituto de Investigaciones Marinas de Trinidad y Tobago (No IMA-1485).

Extraccion

Para la obtencion del extracto crudo del organismo y fracciones se procedio de la siguiente manera: el coral fresco se lavo con abundante agua destilada y se corto en piezas para ser macerado en acetona (1,51) durante 48h. Luego de filtrado el solvente, el residuo se macero de nuevo por 24h, para asegurar la completa extraccion de los metabolitos presentes. El filtrado total de las dos maceraciones fue evaporado y concentrado a presion reducida para la obtencion del extracto crudo soluble en acetona. Seguidamente este extracto, obtenido como una suspension acetona-agua, fue re-extraido sucesivamente con acetato de etilo; secado con [Na.sub.2]S[O.sub.4] anhidro, filtrado y evaporado, obteniendose un extracto gomoso.

El extracto soluble en acetato de etilo fue suspendido en una solucion MeOH/[H.sub.2]O (9:1) y luego extraido con hexano. El filtrado total se seco con sulfato de sodio anhidro y, posteriormente, se evaporo a presion reducida para obtener la fraccion soluble en hexano. La fase metanol-acuosa se extrajo de manera exhaustiva con acetato de etilo, a fin de obtener la fraccion soluble correspondiente.

Aislamiento

La fraccion soluble en hexano de P. flexuosa se fracciono por cromatografia de columna con silica-gel 70-230mesh; en una columna de 83,0x2,5cm. Se utilizaron 2,00g de la fraccion y 60,03 g de silica-gel en una relacion muestra:silica de 1:30. Se utilizaron como eluyentes hexano, mezclas en polaridad ascendente de hexano-acetato de etilo (AcOEt), ActOEt y metanol (MeOH), obteniendose de esta cromatografia 78 eluatos de 50ml cada uno. A los eluatos se les aplico cromatografia en capa fina (CCF, silica gel 60 tipo GF) en hexano-AcOEt, en las proporciones 1:9, 1:1 y 9:1, obteniendose ocho subfracciones por comparacion de sus Rf, utilizando como revelador una solucion acida de molibdato de amonio.

Posteriormente, la subfraccion eluida en hexano/AcOEt 9:1 se fracciono por CC con silica-gel 70-230mesh; utilizandose una columna de 93,0 x 1,0cm. Para la separacion se usaron 192,1mg de la muestra y 9,70g de silica-gel en una relacion muestra:silica 1:50. Se utilizaron como eluyentes hexano, mezclas en polaridad ascendente de hexano-AcOEt, ActOEt y MeOH. De esta cromatografia se obtuvieron 56 eluatos de 20ml cada uno. Aplicando CCF en hexano-AcOEt en proporciones 1:9, 1:1 y 9:1 a los eluatos obtenidos, se identificaron tres subfracciones.

La subfraccion eluida en hexano/AcOEt 9:1 se obtuvo como un solido blanquecino, el cual revelaba en CCF una sola mancha utilizando varios sistemas de solventes, siendo presumiblemente un solo compuesto. El solido fue purificado en dos ocasiones mediante recristalizacion con acetato de etilo.

Caracterizacion estructural

La estructura del compuesto aislado se elucido mediante el uso combinado de resonancia magnetica nuclear (RMN) uni y bi-dimensional ([sup.1]H, [sup.13]C, HMQC, HMBC y COSY[sup.1]H-[sup.1]H) y espectroscopia infrarroja (IR). El metabolito fue analizado en un equipo de RMN Bruker de 400MHz y/o un aparato de RMN Varian de 500MHz, en la Universidad Central de Venezuela (UCV) y en el Instituto Venezolano de Investigaciones Cientificas (IVIC), respectivamente. Para la obtencion de los espectros, la muestra fue disuelta en cloroformo deuterado (CD[Cl.sub.3]) y se coloco en un tubo de resonancia para ser introducida en el equipo de RMN. Los desplazamientos quimicos ([delta]) obtenidos en los espectros se reportaron en ppm, en relacion a un estandar interno de tetrametilsilano (TMS) y las constantes de acoplamiento (J) se expresaron en hertz (Hz).

El espectro COSY[sup.1]H-[sup.1]H (COrrelated SpectroscopY) suministro las interrelaciones directas entre los hidrogenos vecinos. Del espectro HMQC (Heteronuclear Multiple Quantum Coherence) se obtuvieron las conectividades directas entre carbonos e hidrogenos. De el espectro HMBC (Heteronuclear Multiple Bond Connectivity) se obtuvieron las conectividades entre carbonos e hidrogenos distanciados por n- enlaces, donde n= 2 o 3.

Para los analisis de espectroscopia infrarroja (IR) se coloco el compuesto aislado, disuelto en CH[Cl.sub.3], en pastillas de KCl y se analizo en un espectrofotometro de FTIR 16PC Perkin Elmer, con 24 barridos a resolucion de 2[cm.sup.-1]. Este espectro se obtuvo en el Instituto de Investigaciones de Biomedicina y Ciencias Aplicadas (IIBCA) de la Universidad de Oriente, Venezuela.

Pruebas biologicas

La posible actividad biologica del extracto crudo en acetona y la fraccion soluble en hexano del octocoral se evaluo mediante el uso de los siguientes bioensayos:

Antibiosis. Para detectar la presencia de metabolitos con actividad biologica fueron utilizadas cepas bacterianas pertenecientes a la Coleccion Americana de Cultivos Tipo (ATCC), a saber, tres cepas Gram negativas: Escherichia coli (ATCC 10536), Pseudomonas aeruginosa (ATCC 9027) y Salmonella typhimurium (ATCC 14028); y dos cepas Gram positivas: Staphyloccocus aureus (ATCC 25923) y Bacillus cereus (ATCC 9634). Se siguio la tecnica de difusion enagar (Bauer et al., 1966). Igualmente se determino la actividad antifungica inoculandose con las cepas de hongos patogenos Candida albicans (ATCC 10231) y los fitopatogenos Fusarium oxysporum, F. decencellulare, Trichosporum sp. y Penicillum cristobum, segun el procedimiento de Madubunyi (1995). Estas cepas de hongos patogenos y fitopatogenos fueron suministradas por el Laboratorio de Micologia del Departamento de Biologia de la Universidad de Oriente, Nucleo de Sucre, y el Servicio Autonomo Hospital Universitario "Antonio Patricio Alcala" de Cumana, estado Sucre, Venezuela.

Actividad fototoxica. Para verificar la presencia de principios fototoxicos en los extractos se empleo el metodo descrito por Daniels (1965), con modificaciones de Estaba (1986).

Letalidad. La letalidad del extracto crudo en acetona y la fraccion soluble en hexano del octocoral fue evaluada en larvas del crustaceo de Artemia salina, siguiendo la tecnica descrita por Meyer et al. (1982) y se analizaron los resultados con el metodo estadistico disenado por Stephan (1977) para determinar la concentracion letal media ([CL.sub.50]).

Resultados y Discusion

Los bioensayos realizados permitieron evaluar los efectos del extracto crudo en acetona y la fraccion soluble en hexano sobre los microorganismos ensayados.

Actividad antibacteriana y antifungica, y fototoxicidad

Una de las actividades farmacologicas mas significativas es la actividad antibacteriana. Se observo actividad bacteriostatica (disminucion de la tasa de crecimiento de la bacteria) y accion bactericida (muerte de la bacteria). El extracto de P. flexuosa no es fototoxico, ya que mostro una marcada actividad antibacteriana, antes de ser irradiado, tanto frente a B. cereus como a S. aureus (Tabla I). Para ambas cepas bacterianas, los halos de inhibicion mantuvieron un diametro practicamente constante a pesar del efecto de la luz; sin embargo, el extracto en acetona de esta especie inhibio aun mas el crecimiento de la bacteria B. cereus que el de S. aureus, observandose, ademas, halos de inhibicion bacteriostaticos de ~40mm para B. cereus. Este efecto bacteriostatico no se observo frente a S. aureus.

La fraccion soluble en hexano presento una moderada actividad frente a S. aureus y a los hongos C. albicans y Trichosporum sp, careciendo de actividad frente a las otras cepas de bacterias y hongos estudiados (Tabla II). Esto es un indicio de la posible presencia de compuestos bioactivos con propiedades antibacterianas y antimicoticas en esta fraccion. No existen reportes de metabolitos del genero Plexaura con estas actividades biologicas.

Actividad letal

La letalidad in vivo del crustaceo Artemia salina puede ser usada como un medio para la discriminacion y fraccionamiento en el descubrimiento de nuevos productos naturales bioactivos (McLaughlin et al., 1991). Se ha reportado la presencia de compuestos anticancerigenos y antitumorales aislados de organismos marinos, los cuales previamente mostraron actividad toxica en el ensayo de A. salina. Este es un bioensayo simple que en alguna forma se correlaciona con la citotoxicidad (Schmitz et al., 1993).

Los resultados obtenidos para el extracto de P. flexuosa (Tabla III) arrojaron un [CL.sub.50] de 24,70[micron]g/ml, lo cual evidencia una toxicidad significativa (Meyer et al., 1982) para esta especie y conduce a presumir la existencia de compuestos o metabolitos con una alta actividad citotoxica. Estos resultados estan en concordancia con lo reportado por Peniston y Rodriguez (1991), quienes aislaron de P. flexuosa diterpenos con actividad antitumoral. Por el contrario, la fraccion en hexano del octocoral presento una toxicidad insignificante en el ensayo con A. salina (resultados no reportados).

Este estudio proporciona resultados cualitativos de interes como base de orientacion para quienes aborden, en un futuro, estudios biologicos o quimicos mas profundos.

Aislamiento y caracterizacion del metabolito

El componente analizado de P. flexuosa fue aislado de la fraccion soluble en hexano como un solido blanquecino (12,9mg) usando CCFP sucesivas, con una mezcla hexano:AcOEt (9:1) como solventes de elucion. Como en la CCF se visualizo una sola banda o mancha, se cristalizo sucesivamente con AcOEt, obteniendose unos cristales blancos en forma de agujas (8,5mg). El compuesto puro exhibio un punto de fusion de 194,8-195,0[grados]C.

Posteriormente, se realizaron analisis espectroscopicos convencionales para la identificacion estructural. El espectro IR mostro absorcion a 3050[cm.sup.-1] debida al estiramiento C-H, donde el carbono tiene hibridacion [SP.sup.2], asi como tambien la presencia de dos otras senales, una a 1220[cm.sup.-1] debida al estiramiento asimetrico y otra a 1050[cm.sup.-1], debida al estiramiento simetrico del sistema C-O-C. Ademas, exhibio frecuencias a 2950 y 2820[cm.sup.-1] (estiramiento C-H del C[H.sub.2] y del C[H.sub.3]), a 850[cm.sup.-1] (deformaciones C-H de dobles enlaces trisustituidos) y a 750[cm.sup.-1] (deformacion C[H.sub.2]).

En el espectro de RMN de [sup.1]H del compuesto (Tabla IV) se observo un doblete, con una constante de acoplamiento de 9,5Hz, integrado para un proton olefinico a [delta]H 4,85 el cual fue consistente con la presencia de un doble enlace en la estructura del compuesto. A campo alto, a [[delta].sub.H] 3,05 (J=10,5; 5,2), exhibio un multiplete como triplete de dobletes integrado para un proton asignable a un hidrogeno enlazado a un carbono unido a un atomo de oxigeno (H-C-O). Ademas mostro otro multiplete a [[delta].sub.H] 2,32 integrado para un proton asignable a un hidrogeno alilico (H-C-C=C). A campo mas alto, en la zona alifatica desplego ocho senales asignables a metilos, de los cuales cinco aparecieron como dobletes (vecinos a un hidrogeno) a [[delta].sub.H] 0,93 (J=7,5); 0,91 (J=7,0); 0,89 (J=7,0); 0,82 (J=6,3) y 0,76 (J=6,3); y tres como singuletes a [[delta].sub.H] 0,66; 0,81 y 1,48 (metilo enlazado a un carbono olefinico).

El espectro de RMN de [sup.13]C del compuesto (Tabla V) mostro desplazamientos quimicos de 30 carbonos diferentes. Dado que este compuesto no mostro en el IR la banda de absorcion caracteristica del grupo hidroxilo, y poseia 30 atomos de carbono, se descarto la posibilidad de que fuese un esterol, proponiendose la estructura de un terpeno tetraciclico con una cadena lateral y un doble enlace correspondiente a los carbonos a [[delta].sub.c] 135,13 y 131,75. Ademas, dos senales a [[delta].sub.c] 76,99 y [[delta].sub.c] 76,74 asignables a carbonos enlazados a oxigenos (estas sefiales estaban superpuestas con la serial del solvente utilizado, el cual fue cloroformo deuterado). El resto de los desplazamientos corresponden a carbonos alifaticos, encontrandose ocho senales a campo mas alto asignables a carbonos metilicos.

El proton unido a oxigeno (CH-O; [[delta].sub.H] 3,05; J= 10,5; 5,2) asumido como H-3, aparecio como un triplete de dobletes, lo cual sugirio dos acoplamientos axial-axial y un acoplamiento axial-ecuatorial, tal como se exhibe en el anillo de la estructura parcial A (Figura 1). El HMQC permitio asignar el carbono protonado oxigenado. Dicho carbono a [delta]c 76,74 esta enlazado directamente al proton H-3; ademas, mostro un pico cruzado HMBC (Tabla VI) con un proton a [[delta].sub.H] 0,93 (J= 7,5) enlazado a un carbono con desplazamiento qumico de 21,10ppm (C-29). De igual manera, los carbonosa [[delta].sub.c] 76,99 (C-5) y 39,22 (C-4) mostraron pico-cruzado con el mismo proton; esto sugiere la existencia de un anillo heteroatomo entre los carbonos a [[delta].sub.c] 76,74; 76,99 y 39,22 (Figura 2), lo cual confirma la existencia del sistema C-O-C; es decir, un puente etereo entre los C-3 y C-5 en lugar de un grupo hidroxilo en la posicion tres, en la estructura del triterpeno, como lo indicaron las absorciones del espectro IR. Este patron de picos-cruzados indico la presencia de un grupo metilo enlazado al carbono con desplazamiento quimico de 39,22ppm (posicion 4).

A partir de los espectros HMQC y RMN de [sup.1]H, la serial metilica correspondiente (C-29), se observo como un doblete a [[delta].sub.H] 0,93 (J= 7,5), lo cual estuvo de acuerdo con la presencia de un grupo metilo secundario. Este grupo metilo deba estar en posicion [alfa] para que existiese concordancia con los acoplamientos observados para H-3 ([[delta].sub.H] 3,05; J = 10,5; 5,2), el cual mostro a su vez correlaciones COSY [sup.1]H-[sup.1]H con protones [[delta].sub.H] 1,68; 1,78 y 1,93 (Tabla VI; Figura 2), lo cual quiere decir que dos de estos deban estar en posicion axial y el otro en posicion ecuatorial. H-4 ([[delta].sub.H] 1,93) mostro acoplamiento vecinal axial con H-3. Por consiguiente, H-4 es axial y orientado en [beta] y el grupo metilo en C-4 orientado en posicion [alfa] (Figura 1).

El grupo metilo enlazado a un carbono olefinico (H-30; [[delta].sub.H] 1,48) exhibio conectividad directa HMQC (Tabla VII) con un carbono a [[delta].sub.c] 13,20 (C-30), el cual presento correlaciones HMBC (Figura 3) con un carbono olefinico no protonado a [[delta].sub.c] 135,10 (C-23), un carbono olefinico protonado a [[delta].sub.c] 131,80 (C-22) y con un carbono metilico a [[delta].sub.c] 50,14 (C-24). E1 proton unido al carbono con desplazamiento a [[delta].sub.c] 50,14 presento correlaciones COSY (Figura 3; Tabla VII) con un proton a [[delta].sub.H] 0,76 (J= 6,3); y mostro picos cruzados HMBC con un carbono metilico a [[delta].sub.c] 13,36 y con otro a [[delta].sub.c] 16,91. E1 carbono a [[delta].sub.c] 131,80 mostro (Tabla VII) conectividad directa con un proton a [[delta].sub.H] 4,85 (H-22; J= 9,5) y correlaciones HMBC con las senales de protones a 0,89 (H-21) y 1,48 (H-30). E1 proton del sistema C=C mostro correlacion COSY (Figura 3) con una senal de protones a [[delta].sub.H] 2,32 (H-20) y una correlacion COSY a distancia con los hidrogenos del metilo olefinico a [[delta].sub.H] 1,48, lo cual indico que estos protones son vecinos al proton olefinico. Ademas, este carbono olefinico presento picoscruzados HMBC con protones a [[delta].sub.H] 0,89 (J= 7,0) y 1,64 (H24). El carbono olefinico no protonado ([[delta].sub.c] 135,10) mostro picos-cruzados HMBC con una serial de protones a [[delta].sub.H] 0,91 (H-28; J= 7,0) y 1,48. De esta manera se completo la asignacion estructural de una cadena lateral con un doble enlace trisustituido, cuatro metilos y un metilo olefinico, como se muestra en la estructura parcial B (Figura 3).

[FIGURA 1 OMITIR]

[FIGURA 2 OMITIR]

[FIGURA 3 OMITIR]

[FIGURA 4 OMITIR]

Paralelamente al analisis sistematico de los datos obtenidos para el triterpeno, se realizo una revision bibliografica de compuestos de la misma naturaleza quimica, encontrandose que los datos espectrales de RMN [sup.1]H y RMN [sup.13]C arrojados por los estudios hechos al triterpeno aislado en este trabajo eran muy similares a la mayoria de las senales obtenidas con esas tecnicas para un compuesto 4[infinito]-metilesterol acetilado (D'Armas, 2001, 2002), el cual corresponde al acetato del dinosterol. En las Tablas VIII y IX se aprecia la similitud en la mayoria de los desplazamientos quimicos, a excepcion de algunas variaciones en senales asignadas a carbonos cercanos al puente de oxigeno en el anillo A. El analisis sistematico de los datos del estudio de este triterpeno y la comparacion de las mismos con lo reportado en la literatura para esteroles [C.sub.30] llevan a proponer al derivado 3,5-epoxi del dinosterol como posible estructura del compuesto triterpenoidal. Para este compuesto se asumio una union trans de los anillos A/B (Figura 1) y la orientacion de los metilos en C-4, C-21 y C-24 se asumio como la misma del dinosterol. La estructura del compuesto se definio como un derivado 3,5-epoxi del dinosterol (Figura 4), la cual es unica, ya que no ha sido reportada en la literatura.

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen al Consejo de Investigacion de la Universidad de Oriente (UDO) y al Departamento de Quimica (Nucleo de Sucre) por el financiamiento parcial del trabajo, a la Universidad Central de Venezuela (UCV) y al Instituto Venezolano de Investigaciones Cientificas (IVIC), por facilitar la realizacion de los analisis de RMN, y al Instituto de Biomedicina (IIBCA) de la UDO, por la realizacion de los analisis IR.

Recibido: 27/04/2007. Modificado: 04/08/2008. Aceptado 05/08/2008.

REFERENCIAS

Bauer A, Kirby W, Sherries J, Turk M (1966) Antibiotic susceptibility testing by standardized single disk method. Am. J. Clin. Pathol. 45: 493-496.

Bayer F (1961) The Shallow Water Octocorallia of the West Indian Region. Nijhoff. La Haya, Holanda. 373 pp.

Baker DD, Chu M, Rajgarhia V (2007) The value of natural products to future pharmaceutical discovery. Nat. Prod. Rep. 24: 1244-1255.

Blunt J, Copp B, Munro M, Northecote P, Prinsep M (2003) Marine natural products. Nat. Prod. Rep. 113: 103-109.

Coll JP (1992) The chemistry and chemistry ecology of octocorals (Coelenterata, Anthozoa, Octocorallia). Chem. Rev. 92: 613-631.

Daniels F (1965) A simple microbiological method for demons trating phototoxic compounds. J. Invest. Dermatol. 44: 259263.

D'Armas H (2001) Chemical Constituents of Selected Octocorals from the Southern Caribbean. Tesis. University of the West Indies,. St. Augustine, Trinidad. 256 pp.

D'Armas H (2002) Constituyentes Quimicos de Octocorales seleccionados del Caribe Meridional. Trabajo de ascenso. Universidad de Oriente. Cumana, Venezuela. 200 pp.

Estaba A (1986) Propiedades Fototoxicas y Antibacterianas de algunas Plantas de la Familia Asteraceae. Tesis. Universidad de Oriente. Cumana, Venezuela, 76pp.

Faulkner D (2001) Marine natural products. Nar. Prod. Rep. 18: 26-39.

Faulkner D (2002) Marine natural products. Nat. Prod. Rep. 19: 27-31.

Growiss A, Fenical W (1990) [PGF.sub.2[alpha]]-9-0-acetate methyl ester, a minor naturally occurring prostaglandin from the gorgonian coral Plexaura homomalla. J. Nat. Prod. 53: 222-223.

Madubunyi I (1995) Antimicrobial activities of the constituents of Garcinia kola seeds. Int. J. Pharm. 33: 232-237.

Marcano D, Hasegawa M (2002) Fitoquimica Organica. Litopar / UCV. Caracas, Venezuela. 452 pp.

McLaughlin J, Chang C, Smith D (1991) "Bench-top" Bioassays for the discovery of bioactive natural product; an update. Studies in Natural Products Chemistry. Vol. 9. Elsevier Science Publisher B.V. amsterdam, Holanda. 385 pp.

Meyer B, Ferrigni N, Putnam J, Jacobsen L, Nicols D, McLaughlin J (1982) Brine shrimp: A convenient general bioassay for active plant constituents. Planta Medica 45: 31-34.

Peniston M, Rodriguez A (1991) The isolation of (-) -sarcophytol A and (+) -marasol from the Caribbean Gorgonian Plexaura flexuosa. J. Nat. Prod. 54: 1009-1016.

Ravi B, Wells R (1982) Lipid and terpenoid metabolites of the gorgonian Plexaura flava. Aust. J. Chem. 35: 105-112.

Rodriguez A (1995) The natural products chemistry of West Indian Gorgonian octocorals. Tetrahedron 51: 4571-4618.

Schmitz F, Bowden A, Toth S (1993) Antitumor and cytotoxic compounds from marine organisms. En Attaway DA, Zaborkis OR (Eds.) Marine Biotechnology. Vol. 1. Plenum Press. Nueva York, EEUU. pp. 197-138.

Stephan C (1977) Methods for calculating in [LC.sub.50]. En Mayer FL, Hamelink J (Eds.) Aquatic Toxicology and Hazard Evaluation. ASTM. Philadelphia, EEUU. 54-68 pp.

Haydelba D'Armas. Ph.D. en Quimica, University of the West Indies (UWI). MSc. en Oceanografia Quimica, Instituto Oceanografico de Venezuela (IOV), Universidad de Oriente (UDO). Docente e Investigador, UDO, Cumana, Venezuela. Direccion: Dpto. de Quimica, Esc. de Ciencias, Nucleo de Sucre, Universidad de Oriente, Av. Universidad, Cumana, Sucre 6101, Venezuela. e-mail: haydelba@sucre.udo.edu.ve, haydelba@yahoo.com.

Douglas Bermudez. Lic. en Quimica, UDO. Profesor, Nucleo de Bolivar, UDO, Cumana, Venezuela.

Bernardo Mendez. Dr. en Quimica, Universidad Central de Venezuela (UCV). Docente e Investigador, UCV, Caracas, Venezuela.
TABLA I
ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA Y FOTOTOXICA DEL EXTRACTO ACETONICO
DE P. fexuosa A DIFERENTES TIEMPOS DE IRRADIACION

                                 Halos de inhibicion (mm) (a)

Microorganismos             0h       2h       4h       6h       8h

Staphyloccocus aureus       28       28       28       28       27
Bacillus cereus           30/40 *  30/40 *  30/40 *  32/45 *  32/50 *
Pseudomonas aeruginosa      --       --       --       --       --
Salmonella thyphimurium     --       --       --       --       --
Escherichia coli            --       --       --       --       --

Incluye el diametro del disco, TI: tiempo de irradiaciOn,
* : halo bacteriano/bacteriostatico, --: no hay inhibiciOn.

TABLA II
ACTIVIDAD ANTIBACTERIANA Y ANTIFUNGICA DE LA FRACCION SOLUBLE
EN HEXANO DE P. flexuosa.

Bacterias               Halo de inhibicion
                             (mm) (a)

Staphylococcus aureus           18
Bacillus cereus                 --
Salmonella typhimurium          --
Escherichia coli                --
Pseudomonas aeruginosa          --

        Hongos           Halo de inhibicion
                              (mm) (a)

Gandida albicans                 15
Trychosporum sp.                 13
Fusarium oxysporum               --
Penicillium cristobum            --
Fusarium decencellulare          --

(a) Incluye el diametro del disco, --: inactivo

TABLA III
TOXICIDAD DEL EXTRACTO ACETONICO DE P. flexuosa
FRENTE A A. salina

Ensayo                Organismos muertos

[micron]g/ml   1000   100   10   1
1              10     10    --   --
2              10     10    --   1
3              10     10    --   --
[CL.sub.50]   24,70

TABLA IV
DESPLAZAMIENTOS QUIMICOS DE ALGUNAS
DE LAS SENALES SELECCIONADAS DEL ESPECTRO
RMN DE [sup.1]H DEL TRITERPENO

Posicion   [[delta].sub.H]        (No de protones,
              (ppm) (a)      multiplicidad, [J.sub.H-H])

H-2           1,78;1,68             (1H, m;1H, m)
H-3             3,05             (1H, td, 10,5; 5,2)
H-4             1,93                   (1H, m)
H-18            0,66                   (3H, s)
H-19            0,81                   (3H, s)
H-20            2,32                   (1H, m)
H-21            0,89                (3H, d, 7,0)
H-22            4,85                (1H, d, 9,5)
H-26            0,76                (3H, d, 6,3)
H-27            0,82                (3H, d, 6,3)
H-28            0,91                (3H, d, 7,0)
H-29            0,93                (3H, d, 7,5)
H-30            1,48                   (3H, s)

(a) Espectro realizado en CD[Cl.sub.3] a 400MHz. Los desplazamientos
quimicos ([[delta].sub.H]) estan expresados en ppm en relacion al TMS.

TABLA V
DESPLAZAMIENTOS QUIMICOS OBTENIDOS
DEL ESPECTRO RMN DE [sup.13]C DEL TRITERPENO

Carbono   [[delta].sup.13.sub.C] (ppm) (a)

1                      36,83
2                      31,06
3                      76,74
4                      39,22
5                      76,99
6                      32,22
7                      24,17
8                      34,55
9                      54,62
10                     50,94
11                     21,71
12                     39,99
13                     42,38
14                     56,58
15                     36,81
16                     27,96
17                     56,92
18                     12,38
19                     20,06
20                     34,84
21                     15,12
22                     131,75
23                     135,13
24                     50,14
25                     30,73
26                     13,36
27                     16,91
28                     20,60
29                     21,10
30                     13,20

(a) Espectro realizado en CD[Cl.sub.3] a 100MHz. Los desplazamientos
quimicos ([[delta].sub.C]) estan expresados en ppm en relacion al TMS.

TABLA VI
DATOS SELECCIONADOS HMQC, COSY [sup.1]H-[sup.1]H Y HMBC
PARA LA ESTRUCTURA PARCIAL A

                        AHMQC

[[delta].sub.C](ppm) (a)   [[delta].sub.H](ppm) (b)

         76,99                        --
         76,74                       3,05
         39,22                       1,93
         21,10                       0,93

              COSY                        HMBC

      [EXPRESION MATEMATICA
IRREPRODUCIBLE EN ASCII] (ppm) (b)  [sub.H](PPm) (b)

               --                         0,93
        1,93; 1,68; 1,78                  0,93
           3,05; 0,93                     0,93
              1,93                         --

(a) Espectro realizado en CD[Cl.sub.3] a 125,72MHz. Los desplazamientos
quimicos ([[delta].sub.C]) estan expresados en ppm en relacion al TMS.

(b) Espectro realizado en CD[Cl.sub.3] a 500MHz. Los desplazamientos
quimicos ([[delta].sub.H]) estan expresados en ppm en relacion al TMS.

TABLA VII
DATOS SELECCIONADOS DE HMBC, HMQC
Y COSY [.sup.1]H-[.sup.1]H PARA LA ESTRUCTURA PARCIAL B

               HMQC                      HMBC         COSY[.sup.1]H-
                                                        [.sup.1]H

                                                        [EXPRESION
                                                        MATEMATICA
[[delta].sub.C]   [[delta].sub.H]   [[delta].sub.H]   IRREPRODUCIBLE
   (ppm) (a)         (ppm) (b)         (ppm) (b)        EN ASCII]

    135,10              --            0,91; 1,48            --
    131,80             4,85           0,89; 1,48        2,32; 1,48
     56,92             1,10              0,89              2,32
     50,14             1,64           0,76; 0,82;          0,76
                                      1,48; 4,85
     34,84             2,32               --            1,10; 4,85
     20,60             0,91               --                --
     16,91             0,82               --                --
     15,12             0,89               --                --
     13,36             0,76               --               1,64
     13,20             1,48               --               4,85
     12,38             0,66               --                --

(a) Espectro realizado en CD[Cl.sub.3] a 125,72MHz. Los desplazamientos
quimicos ([[delta].sub.C]) estan expresados en ppm en relacion al TMS.

(b) Espectro realizado en CD[Cl.sub.3] a 500MHz. Los desplazamientos
quimicos ([[delta].sub.H]) estan expresados en ppm en relacion al TMS.

TABLA VIII
VALORES SELECCIONADOS DEL RMN DE [.sup.1]H DEL
TRITERPENO Y EL ACETATO DEL DINOSTEROL

        Triterpeno              Acetato del dinosterol8
   [[delta].sub.H] (PPm)         [[delta].sub.H] (PPm)
     (No de protones,              (No de protones,
multiplicidad, [J.sub.H-H])   multiplicidad, [J.sub.H-H])

     4,85 (1H, d, 9,5)             4,89 (1H, d, 9,7)
 3,05 (1H, td, 10,5; 5,2)      4,37 (1H, td, 10,9; 5,0)
       2,32 (1H, m)                  2,33 (1H, m)
       1,48 (3H, s)                  1,50 (3H, s)
     0,93 (3H, d, 7,5)             0,81 (3H, d, 7,0)
     0,91 (3H, d, 7,0)             0,94 (3H, d, 6,7)
     0,89 (3H, d, 7,0)             0,92 (3H, d, 6,7)
     0,82 (3H, d, 6,3)             0,82 (3H, d, 6,5)
       0,81 (3H, s)                  0,84 (3H, s)
     0,76 (3H, d, 6,3)             0,78 (3H, d, 6,7)
       0,66 (3H, s)                  0,68 (3H, s)

(a) Tomados de D'Armas (2002).

TABLA IX
ASIGNACIONES DE LOS DESPLAZAMIENTOS QUIMICOS
DE CARBONO PARA EL TRITERPENO Y EL ACETATO
DEL DINOSTEROL

  Triterpeno        Acetato del       Triterpeno        Acetato del
                  dinosterol (a)                      dinosterol (a)
[[delta].sub.C]   [[delta].sub.C]   [[delta].sub.C]   [[delta].sub.C]

     36,83             36,47             27,96             27,96
     31,06             27,13             56,92             56,88
     76,74             78,89             12,38             12,39
     36,01             36,05             13,36             13,24
     76,99             50,97             34,55             34,55
     32,22             32,09             20,60             20,60
     24,17             24,19            131,80            131,59
     34,84             34,84            135,10            135,07
     54,62             54,41             50,14             50,13
     50,94             35,89             30,73             30,74
     21,10             21,12             21,71             21,71
     39,99             39,91             20,06             20,05
     42,38             42,37             16,91             16,03
     56,58             56,47             15,12             15,17
     39,22             24,15             13,20             13,23

(a) Tomados de D'Armas (2002).
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Title Annotation:REPORTS/COMUNICACIONES/COMUNICACOES
Author:D'Armas, Haydelba; Bermudez, Douglas; Mendez, Bernardo
Publication:Interciencia
Date:Sep 1, 2008
Words:5879
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