0628292.pdf

Grupo Química Orgánica I
Estudio Químico de Especies
endémicas de la Flora de las Islas
Canarias:
Aplicaciones Quimiotaxonómicas y
Farmacológicas
Para comprender las características de la flora de
la Macaronesia es necesario conocer el origen de las
islas:

Islas de carácter volcánico
En consecuencia la flora de los archipiélagos
macaronésicos ha ido llegando a las islas procedente
de las zonas continentales más próximas (periodo
Terciario) y más recientemente por la actividad
humana.






Elementos mediterráneos (56 %).
Elementos atlánticos (>1 %)).
Elemento saharo-indicos (3 %).
Elementos tropicales (>1 %).
Elementos cosmopolitas (3 %).
Elementos endémicos (37 %).
ENDEMISMOS DE LOS ARCHIPIÉLAGOS DE
LA MACARONESIA
Islas Azores
Cabo Verde
Islas Canarias
Madeira
Islas Salvajes
Nº de islas
9
10
7
2
3 (islotes)
Superficie
Total (Km2)
2.341
2.220
7.496
807
4
Nº Total de
especies
843
650
1.860
1.141
92
Número
endemismos
44
92
520
120
8
ENDEMISMOS DE LOS ARCHIPIÉLAGOS DE
LA MACARONESIA
De las 1.300 especies espontáneas de Canarias:
 570 son exclusivas del archipiélago.
 Otros 64 taxa (51 especies, 9 subespecies y 4 variedades son
compartidas con el resto de la Macaronesia).
El 70 % de las especies exclusivas de la Macaronesia son
canarias.
 En orden decreciente, la riqueza vegetal se distribuye por las
islas: Tenerife, Gran Canaria, La Palma, Gomera, El Hierro,
Fuerteventura y Lanzarote.
 En las tres últimas hay menos de 20 endemismos insulares
en cada una y con muy pocos elementos endémicos.
Endemismos Macaronésicos
8
82
51
Canarias
120
44
570
Islas Azores
Madeira
Cabo Verde
Islas Salvajes
Varios
FLORA CANARIA
51
Espontáneas +Introducidas
570
870
350
Introducidas
Endemismos Canarios
Endemismos
Macaronésicos
Una flora tan variada ha sido objeto de diferentes
estudios taxonómicos que intentan establecer, desde un
punto de vista morfológico:
 Relaciones
filogenética entre los distintos
grupos.
 Relaciones
con sus ancestros continentales.
Se plantean modelos de evolución:
 Radiación adaptativa.
 Vicariancia.
FENÓMENOS DE EVOLUCIÓN DE LA FLORA:
RADICION ADAPTATIVA
La clina genética se traduce en una clina morfológica observable
Tanacetum oshanahanii
Tanacetum ferulaceum var. latipinnum
Tanacetum
Riscos de
Guayedraptarmiciflorum
(Agaete)
Los Moriscos (Tejeda Anden Verde (Artenara)
Tanacetum ferulaceum
(Santa Lucia)
Distribución género Tanacetum
FENÓMENOS DE EVOLUCIÓN DE LA FLORA:
VICARIANZA
Son aquellas especies que se originan de nuevo en
un sitio diferente, pero a partir de un origen común.
 Especies vicariantes son aquellas cuyas poblaciones
ocupan áreas separadas y son claramente
descendientes de un inmediato ancestro común.
 El genero Gonospermum experimenta un fuerte
diversificación determinada por los distintos
hábitats presentes en las islas.
Gonospermum fruticosum
canariense
gomerae
elegans
Las Tricias (Puntagorda)
Taganana (Sta. Cruz de Tenerife)
Gomera)
Mirador
D. Martín (Güimar)
Alojera (La Gomera) Bco. Agulo (La
El Mocanal (El Hierro)
El Pinar (El Hierro)
Distribución género Lugoa
Lugoa revoluta
Roque bodegas (Taganana)
QUIMIOTAXONOMIA
El establecimiento de relaciones continentales y las especies
restringidas a islas oceánicas se ha basado en:
 Datos morfológicos.
 Estudios citológicos.
Pero en algunos casos estas diferencias morfológicas son de
escaso valor.
Se requieren más datos que aporten una mayor información y
los datos químicos pueden aportar apoyo a estos procesos.
Un ejemplo lo tenemos en la familia Anthemideae.
QUIMIOTAXONOMIA
La familia Asteraceae en Canarias esta presente con:
 32 géneros.
 8 géneros son endémicos.
Un estudio químico de 54 especies perteneciente a 16 géneros
diferentes pone de manifiesto que los productos
que
predominan son:
 Lactonas sesquiterpénicas.
 Flavonoides.
 Cumarinas.
QUIMIOTAXONOMIA
O
O
Estructura tipo germacranolida
O
O
O
Estructura tipo eudesmanolida
O
Estructura tipo guayanolida
QUIMIOTAXONOMIA
GÉNERO TANACETUM
 Pertenece a la tribu Anthemideae.
 Conocen entre 150-200 especies.
 En Canarias esta representado por tres especies, una de las
cuales presenta dos variedades.
 Una especie introducida, Tanacetum parthenium.
QUIMIOTAXONOMIA GONOSPERMINAE
 Es una de las 12 subtribus de Anthemideae.
 Proporciona uno de los ejemplos putativos de distribución
discontinua entre las islas Canarias y África.
 Está constituida por dos géneros endémicos de las islas
(Gonospermum y Lugoa) y un género africano (Inulanthera).
 Inicialmente se sugirió un enlace entre los géneros
canarias e Inulanthera.
 Estudios cariológicos,
de proteína de semilla y
morfológicos sugieren una estrecha relación entre los generos
canarios y las especies canarias de Tanacetum.
ESTUDIO QUÍMICO
GÉNERO
GONOSPERMUM
Gonospermum fruticosum Less
H
H
H
H
H
H
H
HO
H
β-sitosterol
H
H
GluO
β-D-glucósido de β -sitosterol
Phytochemistry (1992), Vol. 31, No. 5, pp. 1816-1817.
Gonospermum fruticosum (Buch.) Less
O
HO
O
H3CO
H3CO
O
H3CO
Escopoletina
O
Escoparona
OH
CH2OH
CH2OH
HO
3α -hidroxicostol
1β -hidroxicostol
CH2OH
HO
4α -hidroxi-4β -metildihidrocostol
Gonospermum fruticosum Less (Anaga)
2ª Recolección
O
O
H3CO
H3CO
O
Escoparona
O
O
O
6-metoxi-7,8-metilen
dioxicumarina
Phytochemistry (2010), Vol. 11, pp. 627-634.
Gonospermum fruticosum Less (Anaga) 2ª Recol.
O
OH
O
H
H
H3CO
O
O
O
O
HO
O
OCH3
OH
4´,5, 7-Tetrahidroxi-3,6-dimetoxiflavona
Sesamina
CH2OH
CH2OH
HO
OH
OH
3α -hidroxi-β -costol
O
5α -hidroxi-β -costol
OH
O
CHO
CH2OH
HO
4α -hidroxieudesman-11-en-12-al
1β -hidroxi-β -costol
Reynosina
O
Gonospermum fruticosum Less (Güimar)
O
H
H
O
O
H
H
H
H
H
HO
Estigmasterol
O
O
O
Sesamina
Gonospermum fruticosum Less (Güimar)
CH2OH
HO
CH2OH
CH2OH
OH
3α -hidroxi-β -costol
HO
4α -hidroxi-4β -metil
dihidrocostol
5α -hidroxi-β -costol
CHO
HO
CH2OH
HO
OH
3α -hidroxieudesman4(15),11(13)-dien-12-al
3β ,5β -dihidroxi-β -costol
CH2OH
HO
OH
3α ,5β -dihidroxi-β -costol
Gonospermum fruticosum Less (El Hierro)
OH
H
H
H
O
HO
H3CO
H
H
OCH3
OH
O
4´,5, 7-Tetrahidroxi-3,6-dimetoxiflavona
HO
Estigmasterol
J. Nat. Prod. (2008), Vol. 71, No. 12, pp. 2015-2020.
Gonospermum fruticosum Less (El Hierro)
O
HO
O
O
H3CO
O
O
C
H3CO
H3CO
Escoparona
Escopoletina
HO
HO
OCH3
O
O
O
OH
O
OH
Vainillina
OTig
Tatridina A
6-Tiglato tatridina B
OH
OH
O
O
O
O
OTig
OH
H
Desacetil-β -ciclopiretrosina
6-Tiglato
desacetil-β -ciclopiretrosina
Gonospermum canariense Less.
H
H
H
HO
H
H
HO
H3CO
O
Escopoletina
Estigmasterol
Biochemical systematics and ecology (2000), 28, pp. 95-96
O
Gonospermum canariense Less
HO
HO
OH
O
O
O
O
OH
tatridina A
OH
1β ,6β -dihidroxieudesm-4(15)-eno
OH
tatridina B
HO
HO
O
O
O
O
O
O
O
OH
4α ,5β -epoxideacetillaurenobiolido
1-epi-tatridina B
OH
espiciformina
O
O
O
OH
4α ,5 β-epoxido de 1α -hidroxideacetil
tulirinol
OH
O
O
OH
O
OH
O
O
OH
deacetil-β -ciclopiretrosina
OH
sivasinolido
Gonospermum canariense
OH
OH
O
O
OH OTigl
6-O-tiglato de deacetiltanapsina
O
reinosina
O
Gonospermum gomerae Bolle.
O
H
H
O
H
O
H
H
H
H
O
O
HO
Estigmasterol
O
Sesamina
Journal of Natural Products (2008), No. 71, pp.2015-2020.
Gonospermum gomerae Bolle.
O
HO
H3CO
O
O
H3CO
H3CO
Escopoletina
O
Escoparona
OH
OH
OH
H3CO
OCH3
OH
O
HO
O
HO
H3CO
OCH3
OH
O
3´,4´,5, 7-Tetrahidroxi-3,6-dimetoxiflavona
O
4´,5, 7-Tetrahidroxi-3,6-dimetoxiflavona
COOH
O
OH
OH
O
Crocinervolido
Ácido 5β -hidroxicóstico
Gonospermum gomerae Bolle.
OH
HO
HO
O
O
O
O
O
O
OH
tatridina A
OH
tatridina B
O
OH
O
4α,5β-Epóxido tatridina A
HO
O
O
OH
O
O
O
OH
OH
OH
O
Tamirina
Espiciformina
O
1α ,5β ,8α -trihidroxigermacra4,9(Z),11(13)-trien-6α ,12-olida
O
O
O
OAng
6-Angelato Tamirina
Gonospermum gomerae Bolle.
OH
OH
OH
O
O
OAng
6-Angelato desacetil-β -ciclopiretrosina
OH
OH
OH
1β,4α,6α -trihidroxi
eudesm-11-en-8α ,12-olida
OH
O
O
β -ciclopiretrosina
O
O
OH
OH
OAc
O
O
O
Dentatina A O
Desacetil-β -ciclopiretrosina
Gonospermum fruticosum (La Gomera-Alojerá).
O
H3CO
O
HO
O
H3CO
H3CO
O
Escopoletina
Escoparona
OAc
OH
OH
O
3-hidroxi-3-metilocta-1,5-dien-7-ona
OH
6,7,11-trimetildodeca-1,5,11-trien-3,7,10-triol
Journal of Natural Products (2008), No. 58, pp.432-437.
Gonospermum fruticosum (La Gomera-Alojerá).
OH
HO
HO
O
HO
O
O
O
H3CO
O
OCH3
OH
OH
tatridina A
O
4´,5, 7-Tetrahidroxi-3,6-dimetoxiflavona
OH
OH
tatridina B
HO
O
O
O
O
O
O
O
OH
O
4α,5β-Epóxido tatridina A
OH
Tamirina
OTig
6-Tiglato tatridina A
Gonospermum fruticosum (La Gomera-Alojerá).
OH
OH
OH
β -ciclopiretrosina
O
O
O
OAc
O
O
O
OH
Desacetil-β -ciclopiretrosina
OAng
6-Angelato
desacetil-β -ciclopiretrosina
Género Lugoa
Lugoa revoluta (DC.) Sch. Bip.
H
H
H
H
H
HO
Estigmasterol
Biochemical systematics and ecology (2001), 29, pp. 869-871
Lugoa revoluta (DC.) Sch. Bip.
O
HO
H3CO
O
O
H3CO
H3CO
Escopoletina
O
Escoparona
OH
HO
O
OH
HO
O
OCH3
H3CO
OH
O
Apigenina
OH
O
5,7,4´-trihidroxi-3,6-dimetoxiflavona
Lugoa revoluta (DC.) Sch. Bip.
OH
HO
HO
O
O
O
O
O
O
OH
OH
tatridina A
4α ,5β-epoxido de tatridina A
HO
HO
O
O
OH
tatridina B
O
O
O
O
O
OH
1α ,10β -epoxidesacetillaurenobiolido
OMecr
6-metacrilato de tatridinaB
OAng
6-angelato de tatridinaB
HO
O
O
O
O
OMecr
6-metacrilato de 1-epi-tatridinaB
O
OH
Tamirina
Lugoa revoluta (DC.) Sch. Bip.
OH
OH
O
O
O
O
HO
OAng
Tanapsina
OAng
6-angelato de desacetil-β -ciclopiretrosina
Género Tanacetum
Tanacetum ferulaceum (Webb & Berth.)
H
H
H
H
H
H
HO
H
H
β-sitosterol
H
HO
H
β-sitosterol
Phytochemistry (1990), Vol. 29, No. 7, pp. 2339-2341.
Tanacetum ferulaceum (Webb & Berth.)
O
HO
H3CO
O
O
H3CO
H3CO
Escopoletina
OH
O
Escoparona
OH
HO
O
HO
O
OCH3
H3CO
OH
O
5,7,4´-trihidroxi-3,6-dimetoxiflavona
OH
OH
Apigenina
OH
HO
O
OCH3
H3CO
OH
O
Axillarina
O
Tanacetum ferulaceum (Webb & Berth.)
HO
HO
HO
O
O
O
O
O
O
OH
OH
tatridina A
11,13-dihidrotatridina A
OH
tatridina B
O
O
O
OH
Espiciformina
O
O
O
Costunolido
O
OH
1α ,10β -epoxidesacetillaurenobiolido
Tanacetum ferulaceum (Webb & Berth.)
OH
HO
HO
O
Arbusculina
OH
O
O
O
O
O
8α -hidroxiarbusculina
desacetil-β -ciclotulipinolido
OH
O
O
O
OH OH
OH
OH
desacetil-β -ciclopiretrosina
O
O
O
6α -hidroxi-5,7α H,8β Heudesman-4(15)-en-8,12-olida
4α ,6α -dihidroxi-5,7α H,8β Heudesman-4(15)-en-8,12-olida
O
O
O
O
OH OH
4α ,6α -dihidroxi-5,7α H,8β H-11,13-dihidro
eudesman-4(15)-en-8,12-olida
OH
6α -hidroxi-5,7α H,8β H-11,13-dihidro
eudesman-4(15)-en-8,12-olida
Tanacetum ptarmaciflorum (Webb & Berth.) Febles
O
HO
H
H3CO
O
Escopoletina
H
H
H
HO
O
H3CO
H
β-sitosterol
H3CO
Escoparona
Phytochemistry (1992), Vol. 31, No. 5, pp. 1821-1822
O
Tanacetum ptarmaciflorum (Webb & Berth.) Febles
OH
OH
HO
HO
O
O
OCH3
H3CO
OH
OH
O
O
Apigenina
5,7,4´-trihidroxi-3,6-dimetoxiflavona
OH
O
O
OH
OH
1α -hidroxi-β -eudesmol
Espiciformina
HO
HO
O
O
O
OH
tatridina A
O
OH
tatridina B
Tanacetum ptarmaciflorum (Webb & Berth.) Febles
Recolección Los Moriscos (Tejeda)
OH
H
H
HO
O
H
H
HO
H
β-sitosterol
OCH3
H3CO
OH
O
5,7,4´-trihidroxi-3,6-dimetoxiflavona
Tanacetum ptarmaciflorum (Webb & Berth.) Febles
Recolección Los Moriscos (Tejeda)
O
O
HO
O
O
H3CO
O
O
O
H3CO
H3CO
Escopoletina
Escoparona
OH
Tamirina
HO
HO
O
O
OH
tatridina A
O
O
O
O
OH
tatridina B
OH
Espiciformina
Tanacetum oshanahanii (Webb & Berth.) Febles
OH
H
H
HO
O
H
H
HO
H
β-sitosterol
OCH3
H3CO
OH
O
5,7,4´-trihidroxi-3,6-dimetoxiflavona
Tanacetum oshanahanii (Webb & Berth.) Febles
O
HO
O
O
H3CO
O
HO
O
H3CO
H3CO
Escopoletina
HO
O
Escoparona
OH
tatridina A
HO
HO
O
O
O
O
O
O
OAng
OH
tatridina B
6-Angelato tatridina A
O
OAng
6-Angelato tatridina B
HO
O
O
O
O
OH
Tamirina
OAng
6-Angelato tatridina B
Tanacetum oshanahanii (Webb & Berth.) Febles
OH
OH
O
O
O
O
OAng
OH
Desacetil-β -ciclopiretrosina
6-Angelato
Desacetil-β-ciclopiretrosina
OH
OH
O
O
O
O
HO
OAng
Tanapsina
OAng
6-Angelato sivasinolido
QUIMIOTAXONOMIA
Desde el punto de vista químicos podemos concluir:
 Las especies canarias del género Tanacetum, así como las
especies de los géneros endémicos Gonospermum y Lugoa
presentan un alto porcentaje de lactonas sesquiterpénicas tipo
germacrano derivados del desacetillaurenobiolida (Tatridinas
A y B y derivados isoméricos, tamirina y espiciformina).
 Asimismo presentan eudesmanolidos tipo β-ciclopiretrosina
y derivados.
 Este patrón es similar al de otras especies del género
Tanacetum . Este hecho podría ser de especial relevancia para
una posible delimitación de dicho género.
QUIMIOTAXONOMIA
Un análisis del estudio de las diferentes especies estudiadas del
género Tanacetum podemos deducir que:
 Aquellas especies en las están presentes las tatridinas A y B
así como sus derivados isoméricos presentan un predominio de
lactonas sesquiterpénicas con esquelo tipo germacranolida y
eudesmanolida.
 Aquellas especies en las que el germacrano predominante es
el partenolido están presentes y en algunas especies es
predominante el esqueleto tipo guayanolida.
 Otras especies requieren un estudio más exhaustivo de los
metabolitos secundarios.
APLICACIONES FARMACOLÓGICAS
Las plantas del género Tanacetum han sido empleadas desde
antiguo en la medicina tradicional:
 Migraña.
 Fiebres.
 Vértigo.
 Trastornos menstruales.
 Dolores estomacales.
 Procesos inflamatorios
 Psoriasis.
Los metabolitos que median en todos estos efectos farmacológicos
suelen ser latonas sesquiterpénicas biológicamente activas.
APLICACIONES FARMACOLÓGICAS
HO
O
O
HO
HO
O
O
HSO
O
OH
OH
s
OH
PROTEÍNA
PROTEÍNA
Alergeno completo
APLICACIONES FARMACOLÓGICAS
 Estudios recientes han puesto de manifiesto la acción
antimigraña de preparaciones a partir Tanacetum parthenium ,
así como su actividad antitumoral y antiinflamatoria.
 El parthenolido actúa inhibiendo la producción de
prostaglandina y la secreción de 5α-hidrixitriptamina como
mediadores en el proceso de inflamación.
 Este compuesto también ejerce una actividad estimuladora del
ensamblaje de la tubulina en el sistema tubulina/microtubulo, lo
cual podría representar una diana molecular novedosa en el
desarrollo de nuevas estrategias anti cancerígenas.
APLICACIONES FARMACOLÓGICAS
Con respecto a las especies canarias:
 El T. ferulaceum ha sido empleado en la
medicina tradicional como espasmolítico.
 Tanto G. canariense como G. fruticosum
son especies vermífugas y astringentes.
APLICACIONES FARMACOLÓGICAS
Estudios realizados a partir de compuestos aislados de las
especies canarias han puesto de manifiesto:
 La tatrina A, tamirina y reynosina así como sus derivados
acetilados inducen apoptosis en células tumorales humanas
U397 y HL-60 (leucemia).
 Derivados acetilados de compuestos del Gonospermum
gomerae presentan actividad citotóxica sobre células humanas
SK-MEL-1 (melanoma).
 La dentatina A y su derivado acetilado inducen también
procesos de apoptosis en células leucémicas HL-60 y U397.