Articulo de referencia

alcaloides de eritrina

Los alcaloides de Erythrina , que generalmente contienen la estructura de bencil-tetrahidroisoquinolina, se distribuyen ampliamente en las especies de Erythrina , un género de p...

Los alcaloides de Erythrina , que generalmente contienen la estructura de bencil-tetrahidroisoquinolina, se distribuyen ampliamente en las especies de Erythrina , un género de plantas perteneciente a la familia Fabaceae que habita en regiones tropicales y subtropicales. Estos alcaloides se encuentran en diversos órganos de los árboles de Erythrina , pero principalmente en sus semillas. Presentan varias propiedades únicas y son objeto de intensa investigación científica sobre su síntesis y bioactividad.

De las plantas del género Erythrina se aíslan dos tipos de alcaloides : el alcaloide de Erythrina y el alcaloide de Homo Erythrina . La característica común de los alcaloides de Erythrina es el esqueleto de Erythrina ne, una estructura de espiroamina tetracíclica con cuatro anillos, denominados A, B, C y D, respectivamente. [ 1 ]

Estructura

Las estructuras esqueléticas de los alcaloides de Erythrina y Homo Erythrina contienen 4 anillos. El anillo D es generalmente aromático . Puede ser un anillo de benceno o heterocíclico . La diferencia entre los alcaloides de Erythrina y Homo Erythrina radica en la cantidad de miembros del anillo C. La configuración del carbono 5 es siempre S en todos los alcaloides aislados conocidos. Algunos alcaloides de Erythrina tienen sustituyentes 3-alquiloxi en el anillo A, y la configuración del carbono 3 es siempre R. Pero en los alcaloides de Homo Erythrina , varía entre R y S en el carbono 3. Los alcaloides de Erythrina se dividen en tres categorías básicas: alcaloides dienoides, alquenoides y lactónicos. También se han descrito otros tipos de alcaloides de Erythrina , pero son relativamente raros. En general, los alcaloides alquenoides y dienoides son los más comunes y los más estudiados en síntesis y farmacología. También se han identificado otros alcaloides especiales de Erythrina y Homo Erythrina , que generalmente poseen anillos D lactónicos y piridínicos . Los científicos están investigando las propiedades de estos alcaloides, principalmente para determinar si tienen posibles aplicaciones en neurociencia . [ 1 ]

Los alcaloides de Erythina incluyen, entre otros , erisodona , eritarbina , eritrartina y erisotamidina . [ 2 ] [ 3 ]

Aislamiento y síntesis

Desde las primeras investigaciones en la década de 1930 del bioquímico estadounidense Karl Folkers , [ 4 ] se creía que los extractos de semillas de la planta Erythrina tenían una acción similar a la del curare. Otros trabajos habían demostrado que los alcaloides podían mostrar efectos antiepilépticos , anticonvulsivos y tranquilizantes. Algunos alcaloides con bioactividades particulares, como la eritralina, muchos de ellos fueron aislados e identificados por primera vez por Venancio Deulofeu en 1947. Incluso Karl Folkers aisló la erisodina y la erisopina en 1940, pero algunos otros alcaloides libres aún existían en la mezcla de extracto de semillas de Erythrina . [ 5 ] Se encontró que una cantidad considerable de alcaloides de Erythrina eran antagonistas competitivos de los receptores nicotínicos de acetilcolina neuronales. Por lo tanto, las estructuras y propiedades de los alcaloides inspiran el desarrollo de nuevos fármacos . Hasta ahora, se han identificado 143 compuestos de la familia en Erythrina .

Biosíntesis

La ruta de biosíntesis de este tipo de alcaloide y sus derivados fue propuesta por primera vez por DHR Barton y sus colegas en 1968. [ 6 ] Propusieron un intermedio clave de anillo de 9 miembros. Producen erisodienona como el derivado primario de Erythrina n. Utilizando el precursor, se producen otros tipos de alcaloides de Erythrina . Posteriormente, MH Zenk revisó la ruta y confirmó que el anillo de 9 miembros es la ruta biosintética en 1999. [ 7 ] La ruta biosintética mostró que el precursor del intermedio clave erisodienona tenía una estructura similar a la dopamina, lo que también puede sugerir que el metabolismo estaba altamente relacionado con la dopamina, una molécula de señalización clave en el sistema nervioso.

Síntesis química inspirada en la biosíntesis.

La ruta había inspirado el trabajo de algunos investigadores de química sintética para sintetizar algunos otros alcaloides de la familia. Se han publicado pocos trabajos desde que se reveló la ruta biosintética. [ 8 ] [ 9 ] [ 10 ] En 2016, el grupo de T. Fukuyama desarrolló una ruta concisa para sintetizar varios alcaloides de Erythrina , incluyendo eritralina y eristamidina. [ 11 ] De hecho, dado que la mayoría de los alquenoides y dienoides comparten la misma estructura esquelética, el enfoque puede obtener fácilmente la mayoría de los alcaloides con ajustes del sustrato.

Bioactividades

En 2013, Tadahiro Etoh y Yong Pil Kim descubrieron que la quinasa activada por el factor de crecimiento transformante (TGF)-β (TAK1) era una de las moléculas diana de la eritralina, probablemente implicada en su efecto antiinflamatorio. Por lo tanto, la eritralina podría ejercer su efecto sobre enfermedades inflamatorias, como el reumatismo y la hepatitis, mediante la inhibición de TAK1. [ 12 ]

Sin embargo, pocos alcaloides mostraron selectividad por los nAChR que contienen b2, en particular el subtipo a4b2. WP Santos informó sobre las actividades anticolinesterásicas in vitro y ex vivo de extractos de hojas de Erythrina velutina, que contienen una fracción relativamente alta de alcaloides. El extracto acuoso y el extracto rico en alcaloides atravesaron la barrera hematoencefálica para inhibir la actividad de la colinesterasa en el cerebro. El extracto acuoso y el extracto rico en alcaloides también exhibieron una doble acción inhibitoria sobre la acetilcolinesterasa y la butirilcolinesterasa. [ 13 ]

La investigación de MM Mohammed en 2012 encontró que la fracción alcaloide cruda causó una reducción en la viabilidad de las células MT-4 infectadas simuladamente con una CC 50 de 53 μM y una protección del 50% de las células MT-4 contra la citopatogenicidad inducida por el VIH-1 con una EC 50 de >53 μM, en comparación con EFV como control positivo, que tenía una CC 50 de 45 μM y una EC 50 de 0,003 μM. [ 14 ]

Referencias

  1. 1 2 Fahmy, Nouran M.; Al-Sayed, Eman; El-Shazly, Mohamed; Nasser Singab, Abdel (2020). "Alcaloides del género Erythrina : una revisión actualizada". Natural Product Research . 34 (13): 1891– 1912. doi : 10.1080/14786419.2018.1564300 . PMID 31226894. S2CID 195260164 .  
  2. Tanaka, Hitoshi; Hattori, Hisanori; Tanaka, Toshihiro; Sakai, Eiji; Tanaka, Nobuyuki; Kulkarni, Aditya; Etoh, Hideo (2008). "Un nuevo alcaloide de Erythrina de Erythrina herbacea " . Journal of Natural Medicines . 62 (2): 228– 231. doi : 10.1007/s11418-007-0222-z . PMID 18404329. S2CID 23903902 .  
  3. Entrada sobre Erythrina-Alkaloide . en: Römpp Online . Georg Thieme Verlag, consultado {{{Datum}}}. Error en la plantilla * nombre de parámetro desconocido ( Plantilla:RömppOnline ): " Abruf "
  4. Folkers, Karl; Koniuszy, Frank (1940). "Alcaloides de Erythrina. IX. Aislamiento y caracterización de erisodina, erisopina, erisocina y erisovina". Journal of the American Chemical Society . 62 (7): 1677– 1683. Bibcode : 1940JAChS..62.1677F . doi : 10.1021/ja01864a013 .
  5. Deulofeu, V.; Labriola, R.; Hug, E.; Fondovila, M.; Kauffmann, A. (1947). "Estudios sobre plantas argentinas. VIII. Los alcaloides de Erythrina crista galli . Separación cromatográfica de eritratina y erisodina". The Journal of Organic Chemistry . 12 (3): 486– 489. doi : 10.1021/jo01167a019 . PMID 20240594 . 
  6. Barton, DHR; James, R.; Kirby, GW; Turner, DW; Widdowson, DA (1968). "Oxidación y biosíntesis de fenoles. Parte XVIII. La estructura y biosíntesis de los alcaloides de Erythrina ". Journal of the Chemical Society C: Organic . 12 : 1529– 1537. doi : 10.1039/J39680001529 . PMID 5690074 . 
  7. ^ Maier, Ulrich H.; Rödl, Wolfgang; Deus-Neumann, Brigitte; Zenk, Meinhart H. (1999). "Biosíntesis de alcaloides de Erythrina en Erythrina crista-galli ". Fitoquímica . 52 (3): 373– 382. Bibcode : 1999PChem..52..373M . doi : 10.1016/s0031-9422(99)00230-7 . PMID 10501023 . 
  8. Franck, Burchard; Teetz, Volker (1971). "Reacciones modelo para la biosíntesis de alcaloides de Erythrina". Angewandte Chemie International Edition . 10 (6): 411– 412. doi : 10.1002/anie.197104111 . PMID 4996771 . 
  9. H. Tanaka, M. Shibata, K. Ito, Chem. Pharm. Bull. 1984 , 32 , 1578 –1582.
  10. H. Tanaka, M. Shibata, K. Ito, Chem. Pharm. Bull. 1984 , 32 , 3271 – 3272.
  11. Umihara, Hirotatsu; Yoshino, Tomomi; Shimokawa, Jun; Kitamura, Masato; Fukuyama, Tohru (2016). "Desarrollo de una ruta sintética divergente para los alcaloides de Erythrina: síntesis asimétricas de 8-oxo-eritrinina, cristalamidina, 8-oxo-eritrina y eritralina". Angewandte Chemie International Edition . 55 (24): 6915– 6918. doi : 10.1002/anie.201602650 . PMID 27145193 . 
  12. Etoh, Tadahiro; Kim, Yong Pil; Ohsaki, Ayumi; Komiyama, Kanki; Hayashi, Masahiko (2013). "Efecto inhibidor de la eritralina sobre la vía de señalización del receptor tipo Toll en células RAW264.7" . Biological and Pharmaceutical Bulletin . 36 (8): 1363–1369 . doi : 10.1248/bpb.b12-00910 . PMID 23902980 . 
  13. ^ Santos, Wanderson Práxedes; Da Silva Carvalho, Ana Carla; Santos Estevam, Charles dos; Santana, Antônio Euzébio Goulart; Marçal, Rosilene Moretti (2012). " Actividades anticolinesterasa in vitro y ex vivo de extractos de hojas de Erythrina velutina " . Biología Farmacéutica . 50 (7): 919– 924. doi : 10.3109/13880209.2011.649429 . PMID 22480245 . S2CID 8878056 .  
  14. Mohammed, Magdy MD; Ibrahim, Nabaweya A.; Awad, Nagwa E.; Matloub, Azza A.; Mohamed-Ali, Ahmed G.; Barakat, Ezzieldeen E.; Mohamed, Ahmed E.; Colla, Paolo L. (2012). "Actividad anti-VIH-1 y citotoxicidad de los alcaloides de Erythrina abyssinica Lam. que crece en Sudán". Natural Product Research . 26 (17): 1565– 1575. doi : 10.1080/14786419.2011.573791 . PMID 21936641 . S2CID 205837817 .