Aislamiento y elucidación estructural de metabolitos polares de holotureos con potencial actividad biológica

• Autores: Careaga Quiroga, Valeria Pilar
• Año de publicación: 2011
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Maier, Marta S.
• Materia: HOLOTUREOS; GLICOSIDOS TRITERPENOIDALES; PSOLUS PATAGONICUS; PSOLUS SQUAMATUS; PSEUDOCNUS DUBIOSUS LEONINUS; HEMIOEDEMA SPECTABILIS; ATHYONIDIUM CHILENSIS; HOLOTHURIA; TRITERPENOIDAL GLYCOSIDES; PSOLUS PATAGONICUS; PSOLUS SQUAMATUS; PSEUDOCNUS DUBIOSUS LEONINUS; HEMIOEDEMA SPECTABILIS; ATHYONIDIUM CHILENSIS
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En el presente trabajo se describe el aislamiento y la elucidación estructural de metabolitos polares presentes en cuatro holotureos provenientes del Mar Argentino y uno del Mar Chileno. La primer especie estudiada fue Psolus patagonicus. A partir del extracto etanólico del organismo se aislaron los glicósidos triterpenoidales sulfatados Patagonicósidos A (1), B (2) y C (3). El compuesto mayoritario 1 fue aislado por primera vez en nuestro laboratorio a partir de ejemplares de P. patagonicus recolectados en Bahía Ensenada (Tierra del Fuego). Los glicósidos minoritarios 2 y 3 son compuestos novedosos. Los compuestos disulfatados 1 y 3 se diferencian únicamente en la posición de uno de los grupos sulfato unido a los monosacáridos de la cadena glicosídica, mientras que el compuesto 2 es monosulfatado y presenta una cadena glicosídica diferente a la de 1 y 3. Los compuestos 1-3 presentaron actividad citotóxica y antiproliferativa frente a las líneas celulares tumorales A549, Hep3B, MDA-MB231 y actividad antifúngica frente a Cladosporium cladosporoides, Cladosporium fulvus, Fusarium oxysporum y Monilla sp. Los glicósidos triterpenoidales bioactivos Patagonicósidos A (1), B (2) y C (3) también fueron aislados del holotureo Psolus squamatus, especie estudiada por primera vez desde el punto de vista químico en este trabajo de tesis doctoral. Del extracto etanólico de Pseudocnus dubiosus leoninus se aislaron dos glicósidos triterpenoidales (4 y 5). El compuesto novedoso 4 presenta la aglicona 16-cetoholost- 7-en-3β-ol y su cadena glicosídica corresponde a [3-O-metil-β-Dglucopiranosil-( 1-3)-6’’’-O-SO3Na-β-D-glucopiranosil-(1-4)-β-D-quinovopiranosil-(1- 2)-4΄-O-SO3Na-β-D-xilosa] identificada previamente en los glicósidos Cucumechinósidos A y C, aislados del holotureo Cucumaria echinata y en Hemoiedemósido A, aislado del holotureo Hemioedema spectabilis. Hemioedema spectabilis fue la cuarta especie estudiada. Se aislaron dos compuestos, Hemoiedemósidos A (6) y B (7), previamente caracterizados en nuestro laboratorio. Ambos compuestos presentan la misma aglicona y se diferencian en el grado de sulfatación de sus cadenas glicosídicas. Los glicósidos presentaron actividad citotóxica y antiproliferativa frente a las líneas celulares A549 y HeLa. El compuesto trisulfatado B (7) resultó más activo en ambas líneas celulares. De H. spectabilis se aisló además una mezcla compleja de glucosilceramidas compuesta por gluco- y galactocerebrósidos no informados anteriormente para este holotureo. Los compuestos aislados presentaron actividad citotóxica y antiproliferativa frente a la línea celular A549. El holotureo Athyonidium chilensis es una especie comestible explotada comercialmente por Chile. A partir de los extractos polares de su parte interna, epidermis y túbulos se aislaron fosfolípidos como componentes mayoritarios en las tres partes del organismo, además de glicósidos triterpenoidales minoritarios. Los ácidos grasos componentes de los fosfolípidos presentaron mezclas complejas de ácidos grasos saturados, monoinsaturados y poliinsaturados, incluyendo los ácidos araquidónico y eicosapentanoico. La gran concentración de fosfolípidos en A. chilensis, su composición en ácidos grasos esenciales y la baja concentración de saponinas tóxicas demuestran por primera vez el valor nutritivo de esta especie. Todos los extractos de las especies estudiadas fueron purificados mediante distintas técnicas cromatográficas. La elucidación estructural de los compuestos se realizó mediante una combinación de experimentos de RMN (1D y 2D), espectrometría de masa de alta resolución y reacciones químicas para la obtención de derivados.
In this work, the isolation and structural elucidation of polar metabolites from four sea cucumbers from the Argentinian Sea and one from the Chilean Sea are described. Psolus patagonicus was the first sea cucumber studied. After purification of the ethanolic extract of the organism, sulfated triterpene glycosides Patagonicosides A (1), B (2) and C (3) were isolated. Compound 1 had been isolated for the first time in our laboratory from specimens of P. patagonicus collected in Bahía Ensenada (Tierra del Fuego). Minor glycosides 2 and 3 are novel compounds. Disulfated compounds 1 and 3 differ in the position of one sulfate in the glycosidic chain, while monosulfated compound 2 presents a glycosidic chain different from that in 1 and 3. Compounds 1-3 showed cytotoxic and antiproliferative activities against tumor cell lines A549, Hep3B and MDA-MB231 as well as antifungal activity against Cladosporium cladosporoides, Cladosporium fulvus, Fusarium oxysporum and Monilla sp. Bioactive triterpene glycosides Patagonicosides A (1), B (2) and C (3) were isolated from the sea cucumber Psolus squamatus. This species was studied for the first time in this work. From the ethanolic extract of Pseudocnus dubiosus leoninus two triterpene glycosides (4 and 5) were isolated. Glycoside 4 is a new compound with 16-cetoholost- 7-en-3β-ol as the aglycone and [3-O-metil-β-D-glucopyranosyl-(1-3)-6’’’-OSO3Na- β-D-glucopyranosyl-(1-4)-β-D-quinovopyranosyl-(1-2)-4΄-O-SO3Na-β-DXilose] as the glycosidic chain. This oligosaccharide chain has been previously characterized in the glycosides Cucumechinosides A and C, isolated from the sea cucumber Cucumaria echinata and in Hemoiedemoside A, isolated from Hemioedema spectabilis. Hemioedema spectabilis was the fourth species studied. Two compounds, Hemoiedemosides A (6) and B (7), previously characterized in our laboratory were isolated. Both compounds have the same aglycone and differ in the number of sulfate groups in their glycosidic chains. Both glycosides showed cytotoxic and antiproliferative activities against tumor cell lines A549 and HeLa. Trisulfated compound B (7) was more active in both cell lines. A complex mixture of gluco- and galactocerebrosides was isolated from H. spectabilis for the first time. The isolated compounds showed cytotoxic and antiproliferative activities against tumor cell line A549. Athyonidium chilensis is an edible sea cucumber of high commercial value in Chile. Phospholipids were isolated as the major components from tubules, body wall and the internal part of the organism, together with minor triterpene glycosides. Phospholipids were composed by a complex mixture of saturated, monounsaturated and polyunsaturated fatty acids, including arachidonic and eicosapentaenoic acids. The high concentration of phospholipids in A. chilensis, the presence of esential fatty acids in the polar lipids and the low concentration of toxic saponins demonstrate for the first time the nutrional value of this species. The extracts of the sea cucumbers were purified by diverse chromatographic techniques. The structural elucidation of the compounds was performed by a combination of NMR experiments (1D and 2 D), high resolution mass spectrometry and synthesis of derivatives.
Fil: Careaga Quiroga, Valeria Pilar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.