els alcaloides de les amaryllidaceaecom a font de...

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Els alcaloides de les Amaryllidaceae com a font de molècules d’importància farmacològica Els alcaloides de les Amaryllidaceae com a font de molècules d’importància farmacològica Seminari Recerca Barcelona, 2010 Jaume Bastida. Dept. Productes Naturals, Biologia Vegetal i Edafologia Indice 1. Introducción 2. Estudio de la Composición Química de las Amaryllidaceae. Enfoques: Iº - Screening Fitoquímico IIº- Medicina Tradicional IIIº- Quimiotaxonómico 3. Estudio de su Actividad: Antitumorales Antiprotozoarios Inhibidores ACE

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Els alcaloides de les Amaryllidaceae com a font de molècules d’importància

farmacològica

Els alcaloides de les Amaryllidaceae com a font de molècules d’importància

farmacològica

Seminari Recerca Barcelona, 2010

Jaume Bastida. Dept. Productes Naturals, Biologia Vegetal i Edafologia

Indice

1. Introducción2. Estudio de la Composición Químicade las Amaryllidaceae. Enfoques:

Iº - Screening FitoquímicoIIº- Medicina TradicionalIIIº- Quimiotaxonómico

3. Estudio de su Actividad:AntitumoralesAntiprotozoariosInhibidores ACE

Un poco de Historia ...

Desarrollo de la BotánicaTaxonómica

Desarrollo de la Química

‘Dosis’ equivalente del ‘compuesto activo’ natural o de síntesis reproduce la actividad del Exto. Crudo � Medicamentos modernos

Durban (SA)

Mercado de plantas medicinales

dicotomía entre medicina occidental / tradicional

El s. XX y los Productos Naturales

Industria Farmaceútica� Moléculas sintéticas

Equivalente moderno � Química Combinatoria

Avances conocimiento características de losreceptores � diseño racional nuevas drogas

Finales del s XX: Productos Naturales en determinadas áreas terapéuticas deficitarias y avances en Fitomedicamentos

PN en áreas terapéuticas deficitarias

Introducción de nuevos ANTITUMORALES

1981-2006

Newman & Cragg, J Nat Prod 2007, 70, 461-477

N: producto natural; ND: derivado de producto natural; B: producto biológico;V: vacuna; S*: producto sintético, mismo farmacóforo; S: totalmente sintéticoNM: mimético al producto natural

OMe

OMeMeO

OH

O

OO

O

OH

OMeMeO

O

OO

O

OOO OH

Me

H

PODOFILOTOXINAPodophyllum peltatum /P. hexandrum (Berberidaceae)

ETOPÓSIDO, VP-16 (Vepesid®)Cáncer cél. peq. Pulmón / LinfomaCáncer de Testículo [SS]

O

HO H

H

H

O

OHO

O

O

HO OO O

O

H

OH

HN O

O

PACLITAXEL - (Taxol®)Taxus brevifolia BristolMyers Squibb 1993Cáncer Ovario / Mama

O

NH

N

N

R3

R2OHH

R1

MeO

EtMeO

O

O

H

VINBLASTINA , R1=Me, R2=OAc, R3=OMe (Velbe®) Eli Lilly - Hodgkin / Linfomas / Sarcoma de Kaposi / Cáncer de Testículo /Cáncer de MamaVINCRISTINA, R1=CHO, R2=OAc, R3=OMe(Oncovin®) Eli Lilly - Leucemias agudas / Hodgkin / otros LinfomasCatharanthus roseus (Apocynaceae)

VINDESINA , R1=Me, R2=OH, R3=NH2 [SS](Eldisine®) Leucemia / Cáncer pulmónVINORELBINA - GlaxoSmithKline [SS](Navelbine®) Cáncer de Ovario

NOH

Et

Antitumorales 80’s - 90’s

4

[60’s]

[60’s]

+

PN aprobados desde 2000

ARTEETHER - Artemotil®Antimalárico

ARTEMISININAArtemisia annua

GALANTAMINA - Reminyl®Galanthus nivalis

TIOTROPIO - Spiriva®EPOC - brocodilatadoranticolinérgico inhalaciónIpratropio - Atropa belladona

NITISINONA - Orfadin®Tirosinemia

MESOTRIONA - Callisto®Herbicida maiz. Syngenta

LEPTOSPERMONACallistemon citrinus (Myrtaceae)Inhibe 4-OHPPDH

O

OO

O

MeH

H

Me

H

Me

O

O

OO

O

H

H

Me

H

Me

OEt

OHO

MeO

N Me

O CF3

OO NO2N

O

O

H

S

S

O

OHO

OO

O

O SO2Me

OOH NO2

Me

Estudios Clínicos Fase III

NH

MeO

OO

HO

H

OHHO

HOHOOC

NH

NH

MeOOC

H

F

MeF

N

N

OH

COOMeMeH

OAc

Et

H

MeO

N

N

O

NH2

Me

F

O

HO

Et O

O O

O

O

Me MeMe

Me

Me OH

M6G: 6-O-GLUCURONILMORFINAMetabolito de P. somniferumAnalgésico

EXATECANCamptotecina derivado Camptotheca acuminata (Nyssaceae)Antitumoral

VINFLUNINAVinblastina derivado Antitumoral

CALANOLIDO ACalophyllum lanigerumHIV resistente a AZT

Nuevas Drogas Preclínico Ensayos Clínicos (Fases I-III)FDA Revisión

Producción/

Fase IV

5 Años 1,5 Años 6 Años 2 Años 2 Años

Pre

sen

taci

ón

ND

A

Pre

sen

taci

ón

IND

5 Compuestos

Tiempo Medio de cada Etapa

1 Fármaco

AprobadoFDA

250 Compuestos10.000

Compuestos

IND: Investigational New Drug

NDA: New Drug Application

Investigación/Desarrollo Nuevos Fármacos

SCREENING

Flora deCataluña

19831980

Screening Fitoquímico: Pautas

� Recolección, Secado, Almacenaje� Determinación Taxonómica� Obtención información género� Método sencillo � selección rápida

Narcissus assoanus Duf. =N. requienii Roem.=N. juncifolius Lag.(Amaryllidaceae)

Narcissus [narkoun – narcotizar]

� 800 muestras Plantas Superiores � distintos hábitats de Cataluña

� 200 muestras de Hongos � SCM

SCREENING CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL

estudio del gnro. Narcissus[España/Portugal]

estudio de sp.de la familiaAmaryllidaceaeuso MedTrad

[SA/Latinoamérica]

estudio de sp.productoras degalantamina

[Quimiotaxonomia]

Flora deCataluña

19831980 20101993 2005

Investigación en Moléculas Activas

I II III

Selección del género Narcissus

- elevado contenido en alcaloides, exclusivos de la familia Amaryllidaceae

- actividades biológica y farmacológica de extractos y alcaloides previamente aislados de especies de esta familia

- género poco estudiado, área de influencia Mediterráneo � facilidad de estudio

En base a:

Historia Usos Amaryllidaceae – (1)

Hipócrates de Cos (460-370 aJC). Aceite Narcissus

pesario –tumores útero

Dioscórides (40-90 dJC) /Sorano de Efeso (98-138 dJC)

misma terapia s I/II dJC

Plinio el Viejo(23-79 dJC)

registro uso tópicoExtractos Narcissus

(N. poeticus, N. pseudonarcissus)

Historia Usos Amaryllidaceae – (2)

BibliaNarcissus tazetta

antitumoral(múltiples referencias)

Edad MediaMedicina China, N África,

C América y ArabiaAceite de Narcissus

Médicos EuropeosHymenocallis caribaeatumores – inflamación

Derivados fenantridínicos responsables del su uso en MedTradN. poeticus 0.12g narciclasine / Kg bulbo fresco

Otros Usos Amaryllidaceae – (3)

ANALGÉSICOo potencia analgesia

(Narwedina)

HIPOTENSIVO(derv. Galantamina)

ANTIBACTERIALANTIFÚNGICO(Amaryllis belladonna)

TÓXICAS / HALUCINÓGENAS(Boophane disticha)

Selección del género Narcissus

- elevado contenido en alcaloides, exclusivos de la familia Amaryllidaceae

- actividades biológica y farmacológica de los alcaloides previamente aislados en otras especies de esta familia

- género poco estudiado, área de influencia Mediterráneo � facilidad de estudio

En base a:

Familia Amaryllidaceae: distribución

La familia Amaryllidaceae: Africa

La familia Amaryllidaceae: América

La familia Amaryllidaceae: EuropaÁrea Mediterránea

Caúcaso

I) Alcaloides del gnro. Narcissus

N

OHHO

O

OH

H1

23

4

4a

6

11

12

7

10 10b

6a8

9 10a

Lycorine, Narcissus pseudonarcissusGerrad, 1877: aislamientoNagakawa et al., 1956: caracterización

6

4a

1

4a

10b10a

109

87 6

12

11

4

32

norbelladine lycorine homolycorine

crinine narciclasinehaemanthamine

tazettine

montanine

6a

β

α

β'

43

2

16

5

1'2'

3'

4' 6'5'

12 11

3

21

4

4a10b10a

6a7

109

8

12

34

4a10b

10a

6a 6

109

87

1

11

12

32

66a

10a10

78

910b

4

7 6

11

4

1

2

10b

4a

10a

6a

3

8

910

1

4

4a12

11

66a

7

10

8

911a 2

3

10a

1210a

6a7

8

910

11 12

12

3

44a

10b

6

galanthamine

NH

HO

HO

HO

N

O

O

OH

HO

H

H

O

MeN

MeO

MeO

H

H

O

H

NH

OH

O

O

O

NMe

OMe

H

OHO

O

4a

111

12

32

66a

10a10

78

910b

4

NH

OMe

O

O

OH

NH

OH

OH

OH

H

OH O

O

O

N

OMe

OHO

O H

O

NMe

MeO

OH

Alcaloides de las Amaryllidaceae

Otros Alcaloides de Amaryllidaceae

O

NMeO

O

4a

10b

GracilineEsqueleto dibenzo[b,d]piranoConfiguración absoluta 4aR/10bR

RR

Galanthus gracilisGalanthus plicatus ssp byzantinusPancratium maritimum

N

NMeO

O

OMe

H

O

O

OH

H

PlicamineCompuesto dinitrogenado no diméricoCentro spiro = Tazettina [O/N]

Galanthus plicatus ssp byzantinusCyrthantus obliquus

Excepciones

NMe

O

O

O

O

O

HH O

NMe

O

OH

HO

MeO

NMe2

ONMe2

O NMe

OMe

O

OMe

NMe

OMe

OH

OMe

(-)-capnoidineFumariaceae

(+)-bulbocapninePapaveraceae, Fumariaceae yLauraceae

amisineAizoaceaeHymenocallis arenicolaZ Chem 1980, 20: 298

mesembrenolAizoaceaeCrinum oliganthumZ Chem 1981, 21: 358

mesembrenoneAizoaceaeNarcissus pallidulusJ Nat Prod 1989, 52: 478

NMe

O

O

salsolineChenopodiaceae (Salsola richteri)Galanthus woronowii

MeO

Galanthus nivalis ssp cilicicusBiochem Syst Ecol 2004, 32, 1059

Valor Quimiotaxonómico

O

NMe

O

NMe

COO

NMe

COOH

Shihunine

Dehidroshihunine

H

Behria tenuiflora Greene

Amaryllidaceae � Alliaceae

trans-cinnamic acid, R1=R2=Hpara-coumaric acid, R1=OH, R2=Hcaffeic acid, R1=R2=OH

tyramine

Tyr-decarboxylase

protocatechuic aldehyde

PAL

L-TyrL-Phe

HO

H2N COOH

HO

H2N

COOH

R1

R2 CHO

HO

HO

NH2

COOH

Biosíntesis Alcaloides Amaryllidaceae

Preparación enzimática precursores

β-oxidación

PAL

hidroxilasas

reducción

Tyr-decarboxilasa

CHO

HO

HO

HO

H2N

N

HO

HONH

HO

O

H

N

HOHOHO

HO

OH

H

NH

HO

HO

HO

tyramineprotocatechuic aldehyde

Schiff's base(isomeric structures in solution)

norbelladine

Biosíntesis: Ciclación Primaria

Biosíntesis

Preparación enzimática intermediarios

MeO

NHHO

4'

HO

HO

NHHO

4'

HO

norbelladine O-methylnorbelladine

types

galanthamine

types

crinine haemanthaminetazettinenarciclasinemontanine

types

lycorinehomolycorine

ortho-para' para-para' para-ortho'

O-methylnorbelladine

Biosíntesis

MeO

NHHO

4'

HO

Ciclación Secundaria, Diversificación

types

galanthamine

types

crinine haemanthaminetazettinenarciclasinemontanine

types

lycorinehomolycorine

ortho-para' para-para' para-ortho'

O-methylnorbelladine

Biosíntesis

Ciclación Secundaria, Diversificación

MeO

NHHO

OH

types

galanthamine

types

crinine haemanthaminetazettinenarciclasinemontanine

types

lycorinehomolycorine

ortho-para' para-para' para-ortho'

O-methylnorbelladine

Biosíntesis

Ciclación Secundaria, Diversificación

MeO

NH

OHOH

Metodología

Extractos Fracciones

GC-MSGC-MS

Compuestos PurosCompuestos Puros

Elucidación estructural

Técnicas EspectroscópicasUV, IR, MS, NMR (1D/2D), Rayos X

Técnicas EspectroscópicasUV, IR, MS, NMR (1D/2D), Rayos X

Ensayos BiológicosEnsayos Biológicos

Extracción Aislamiento Purificación

Material VegetalMaterial Vegetal

Nuevos alcaloides: Narcissus

N

HO

MeO

H

H

OR2

R1O

1-O-acetylpseudolycorine R1= Ac, R2= H2-O-acetylpseudolycorine R1= H, R2= Ac

N

MeO

MeO

oxoassoanineO

O

R1O

R2O

MeN

H

H

O

9

9-O-demethylhomolycorine R1=H, R2= Me, R3= Hdubiusine R1= COCH2CHOHMe, R2= Me, R3= OAc9-O-demethyl-2α-hydroxyhomolycorine R1= H, R2= Me, R3= OH8-O-acetylhomolycorine R1= Me, R2= Ac, R3= H

H

NMe

O

O

bicolorine

R3

N

MeO

MeO

vasconine R= Htortuosine R= OMe

N

MeO

MeO

OMe

roserine

O

R1O

R2O

MeN

H

H9

H

OMe

O-methyllycorenine R1=R2= Me, R3=H2α-hydroxy-6-O-methyloduline R1+R2= CH2, R3=OH

R3

R

Nuevos alcaloides: Narcissus

OMeO

OH

N

H

O

N-formylnorgalanthamine

N

OH

HO

MeO

9

H

9-O-demethylmartidine

OMeO

NH

epinorgalanthamine

OMeO

NH

epinorlycoramine

OH OH

N

OAc

HO

MeO

9

H

cantabricine

N

OMe

H

11-O-acetylhaemanthamine

N

OMe

H

bujeine

OAcO

O

O

O

MeCOOCH2

O

nangustine

O

O N H OH

OHO

NH

HO H

O

O

obesine

O

NMeO

O

OMe

OOMe

N

HO

pallidiflorine

11

Bastida, Lavilla, Viladomat. The Alkaloids 2006, 63, 87-179

SCREENING CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL

estudio del gnro. Narcissus[España/Portugal]

estudio de sp.de la familiaAmaryllidaceaeuso MedTrad

[SA/Latinoamérica]

estudio de sp.productoras degalantamina

[Quimiotaxonomia]

Flora deCataluña

19831980 20101993 2005

Investigación en Moléculas Activas

I II III

II) Amaryllidaceae en Medicina Tradicional

BrunsvigiaB. josephinaeB. orientalisB. radulosaB. littoralisB. bosmeniae

CrinumC. sthulmaniiC. kirkiiC. delagoenseC. macowanii

CyrtanthusC. elatusC. sanguineusC. obliquus

NerineN. filifolia

dolor estómagoárea afectada lepra

embarazo(facilitar parto)

enfermedad trs. sexual ∆ lactaciónproblemas

urinarios

II) Amaryllidaceae en Medicina Tradicional

AmmocharisA. tinneana

BoophaneB. flava

Utilización por la población indígena (Xhosa, Shoto, San, Zulu ...) de bulbos en infusiones [200 años]. Muchas especies de los gnrosBoophane, Brunsvigia, Crinum y Nerine para tratar infertilidad ♀

II) Amaryllidaceae en Medicina Tradicional

N

OH

H

MeO

HO

N

OAc

OH

R1

R2

H

N

O

O

OH

OMe

OMe

HN

O

O

OH

OMe

OMe

H

N

OR2

R1O

R3

O

OH

N

O

O

OAc

HO

H

N

O

O

OMe

AcO

OMe

HN

O

O

OMe

O

OMe

H

NO

O

O NH

OOR1

OHOMe

josephinine

11-O-acetylambelline

brunsbelline

1-epibowdensine R1= R2= Ac, R3= OMe1-epidemethoxybowdensine R1= R2= Ac, R3= H1-epideacetylbowdensine R1= R2 =H, R3= OMe

1

delagoensine R1+R2= OCH2Odelagoenine R1= R2= OMe

6α-hydroxycrinamidine R= H6α-hydroxyundulatine R= Me

macowiine 6α-hydroxybuphanidrine

filifoline

OH

Amaryllidaceae Sudáfrica (1)

N

MeO

HOH

HHO

NH

HAcO

O

O

OAc

O

O

O

HN

O

N

NMeO

O

OMe

O

H

H

OH

N

O

O

OMe

OH

NMe

MeO

RO

N

MeO

HOH

HAcO

NH

MeO

MeO

MeO

O

O

O

N

O

kirkine

buflavine R= Me8-O-demethylbuflavine R= H

8

montabuphine

1-O-acetylnorpluviine

obliquine

1,2-O-diacetylzephyranthine

noraugustamine 4a-dedihydronoraugustamine

N-demethylbelladine

Amaryllidaceae Sudáfrica (2)

SCREENING CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL

estudio del gnro. Narcissus[España/Portugal]

estudio de sp.de la familiaAmaryllidaceaeuso MedTrad

[SA/Latinoamérica]

estudio de sp.productoras degalantamina

[Quimiotaxonomia]

Flora deCataluña

19831980 20101993 2005

Investigación en Moléculas Activas

I II III

III) Galantamina

Automatic Mass SpectralDeconvolution andIdentification System------------------------------- Separación/identificación de mezclas complejas de alcaloides Amaryllidaceae- Gran sensibilidad del detector de MS � trazas- Identificación de compuestos que coeluyen- Información estructural de compuestos nuevos

GC-MS: software AMDIS

Identificación Compuesto-----------------------�Tiempo de Retención�Tiempo de Retención Relativo�Indice de Retención. Kovats

Quimiotaxonomía � GC-MS

encontrar nuevas fuentes de productos de interés

identificar compuestos que coeluyenSeparation of the peak of galwesinefrom those of unknown compound by selected ion chromatograms

detección de compuestos nuevos minoritarios� dirigir aislamiento y caracterización

Actividades Biológicas/Farmacológicas

� Interés reciente por este grupo de compuestos

� Estudio de sus propiedades biológicas en las últimas décadas al observarse que lycorineinhibía la síntesis de ác. ascórbico in vivo

� Propiedades antitumorales y antivirales

� Propiedades analgésicas atribuibles al parecido con los alcaloides morfínicos

� Nuestro grupo ha tenido interés por áreas terapéuticas deficitarias

Antecedentes � Amaryllidaceae utilizadas en sintomatologías identificables como cáncer- El ensayo de actividad en un organismo animal, Artemia salina, nos permite hacer una evaluaciónprevia siendo los valores obtenidos reproduciblesy extrapolables

Ensayos: Antitumorales /Citotoxicidad

- En caso de productos activos, NCI realiza un estudio completo con 60 líneascelulares

Ensayos: Antitumorales NCI

Los compuestos que reducen el crecimiento de cualquiera de las 3 líneas celulares a un 32% o menos, pasan a evaluarse en un panel de 60 líneas celulares

Ensayos: Antitumorales NCI

Apoptosis: estudios SAR

NH

O

O

OH

OH

HO

OH

OH O

Pancratistatin

�Apoptosis selectiva decélulas tumorales

�Efectos mínimos encélulas normales

�Activación temprana deCaspasa-3

�Rápida Apoptosis célulasLinfoma Humano

McLachlan, Kekre, McNulty, Pandey. Apoptosis, 2005, 10, 619-630Kekre, Griffin, McNulty, Pandey. Cancer Chemother. & Pharmacol., 2005, 56, 29-38

N

O

O

OH

HO

HN

O

O

OAc

HO

HN

O

OH

OH

N

O

OH

OMe

OMe

HO

N

O

OH

OH

OMe

N

O

OH

OH

OMe

N

O

OH

N

O

OH

HO

OMeO

OMe MeO

OOMe

OH

amabiline(3)

josephinine(4)

crinine(5)

ambelline(6)

crinamine(7)

haemanthamine(8)

epoxyambelline(9)

6α-hydroxyundulatine(10)

Apoptosis Selectiva: Hepatoma (5123tc)

25µM – 48h tratamiento

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

C A1 A 2 A3 A4 A 5 A7 A8 A 10

% A

popt

otic

c 3 4 5 7 8 6 9 10

C 3 4 5 7 8 6 9 10

McNulty, Nair, Codina, Bastida, Pandey, Gerasimoff,Griffin. Phytochemistry, 2007, 68, 1068-1074

CRININE-HAEMANTHAMINE

% A

popt

osis

Apoptosis Selectiva: Hepatoma (5123tc)

Tinción de Hoechst para determinar ED50 of crinamine. núcleos apoptóticos: + brillantes y + fragmentados

Apoptosis Selectiva

N

O

OH

OHOMe

crinamine(7)

N

O

OH

OHOMe

haemanthamine(8)

0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

8 0

9 0

10 0

C

% A

poptotic

5uM 10uM 15 uM 20uM

AMD7AMD8

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

C 5uM 10uM 15uM 20uM

% A

pop

totic

C 5µµµµM 10µµµµM 15µµµµM 20µµµµM

C 5µµµµM 10µµµµM 15µµµµM 20µµµµM

Hepatoma (5123tc)

Células Embrionarias de Riñón (293t)

% Apoptosis

% Apoptosis

Requerimientos estructurales del farmacóforoCrinane-Haemanthamine:� presencia de un puente etano α-5,10b� tolerancia de un grupo metoxilo en α o β en C-3� grupo hidroxilo en posición 11

Apoptosis Selectiva

N

OHO

O

OMe311

H

McNulty, Nair, Codina, Bastida, Pandey, Gerasimoff,Griffin. Phytochemistry, 2007, 68, 1068-1074

Apoptosis: Leucemia Humana (Jurkat)

N

O

OH

OHOMe

N

O

OH

OHOM e

crinamine(4)

haemanthamine(6)

N

O

OH

OH

OMe

dihydrocrinamine(8)

N

O

OH

OH

vitattine(7)

N

O

OH

OHOH

hamayne(5)

N

O

OH

OH

OH

dihydrohamayne(9)

Apoptosis: Leucemia Humana (Jurkat)

N

O

OH

OHOMe

N

O

OH

OHOM e

crinamine(4)

haemanthamine(6)

N

O

OH

OH

OMe

dihydrocrinamine(8)

N

O

OH

OH

vitattine(7)

N

O

OH

OHOH

hamayne(5)

N

O

OH

OH

OH

dihydrohamayne(9)

Tinción de Hoechst

Crinamine y Haemanthamine inducen Apoptosis en célulasde Jurkat a dosis 25µM a las 24h entre 85 a >90%

McNulty, Nair, Bastida, Pandey, Griffin. Nat. Prod. Commun., 2009, 4, 483-488

N

O

OH

OH

vitattine(7)

Apoptosis: Leucemia Humana (Jurkat)

Activación de la Caspasa-3

N

O

OH

OH

vitattine(7)

El tratamiento de células de Jurkat con vittatine (7) a 10 µM, causa, a las 18h, un marcado incremento de la actividad de la Caspasa-3 per µg de proteina, comparado con el control

McNulty, Nair, Bastida, Pandey, Griffin. Nat. Prod. Commun., 2009, 4, 483-488

Apoptosis: requerimientos estructurales

N

O

O

OMe

OH

N

O

O

OH

H H

33

� derivados con puente etano α5,10b y sustituyentes 3β, con independencia de C-11

haemanthamine vitattine

N

O

O

OMe

OH

N

O

O

OH

OH

H H

33

� derivados con sustituyente OMe en 3α; un grupo OH disminuye algo � se require un aceptor de protones en C-3 aunque posición correcta es flexible en cierto grado

crinamine hamayne

N

O

O

OMe

OH

NH

O

O

OH

OOH

HO

OH

OHH

33

Apoptosis: requerimientos estructurales

� congruencia resultados con pancratistatin, grupo OH/3βconocido farmacóforo para inducir apoptosis

haemanthamine pancratistatin

haemanthamine/crinamine vitattine

N

O

O

OMe

OH

N

O

O

OH

H H

11 11

� OH/C-11 o CH2/C-11 tolerado, pero no mayor volumen�

sustituyente C-11 tiene un reducido espacio en lugar activo

Apoptosis: requerimientos estructurales

N

O

O

OMeOH

N

O

O

OMe

H H

OH

NH

O

O

OH

OH

HO

OH O

OHC

� posibilidad olefina como elemento pro-farmacofóricoque in vivo se tranformaran en epóxido o diol � anillo C similar a pancratistatine.dihydrocrinamine disminuye actividad respecto crinamina; dihydrohamayne aumenta con respecto a hamayna (baja actividad) � olefina ∆1,2 no es requerimiento crítico

crinamine dihydrocrinaminepancratistatin

McNulty, Larichev, Pandey. Bioorg. Med. Chem. Lett., 2005, 15, 5315-5318

McNulty, Nair, Bastida, Pandey, Griffin. Nat. Prod. Commun., 2009, 4, 483-488

Apoptosis: Leucemia Humana (Jurkat)

N

OH

H

HHO

HO

MeO

N

O

O

OR2

H

H

R1O

N

OH

H

HHO

O

O

7: R1=H, R2=TBS8: R1=Ac, R2=TBS9: R1=Ac, R2=H

2: lycorine

6: pseudolycorine

10: R1=Ac, R2=Ac

Serie LYCORINE

McNulty, Nair, Bastida, Pandey, Griffin. Phytochemistry, 2009, 70, 913-919

Apoptosis: requerimientos estructurales

McNulty, Nair, Bastida, Pandey, Griffin. Phytochemistry, 2009, 70, 913-919

Requerimientos farmacóforo lycorine:�2 OH libres en anillo C (1,2-diol)� los grupos OH de lycorine y pseudolycorinetienen configuración opuesta a la encontrada en pancratistatin en las mismas posiciones, siendola fusión entre los anillos B y C también opuestaa la encontrada para pancratistatin

N

OH

H

H

HO

HO

MeON

OH

H

H

HO

O

O

lycorine pseudolycorine

NH

OH

HO

OH

OH

O

O

OH O

H

H

pancratistatin

Antiprotozoarios

Colorimetría18 millonesEnfermedad de Chagas

Trypanosoma cruzi

Azul de Alamar Colorimetría

300.000 (100% mortalidad)

Enfermedad del sueño

Trypanosomabrucei-rhodesiense

Microscopía12 millonesLeishmaniosisLeishmania sp.

Incorporación Hipoxantina H 3

300 millones (2 millones muertes/año)

MalariaPlasmodiumfalciparum

ENSAYO /DETECCIÓN

NUM. PERSONAS INFECTADAS

ENFERMEDADPARÁSITO

Colorimetría18 millonesEnfermedad de Chagas

Trypanosoma cruzi

Azul de Alamar Colorimetría

300.000 (100% mortalidad)

Enfermedad del sueño

Trypanosomabrucei-rhodesiense

Microscopía12 millonesLeishmaniosisLeishmania sp.

Incorporación Hipoxantina H 3

300 millones (2 millones muertes/año)

MalariaPlasmodiumfalciparum

ENSAYO /DETECCIÓN

NUM. PERSONAS INFECTADAS

ENFERMEDADPARÁSITO

Spencer et al., Lloydia 1947, 10, 145-174

Parasite: strain: stage: reference drug:T. b. rhodesiense STIB 900 trypomastigotes MelarsoprolT. cruzi Tulahuen C4 amastigotes BenznidazoleL. donovani MHOM-ET-67/L82 amastigotes MiltefosineP. falciparum K1 IEF ChloroquineCytotoxicity L6 Podophyllotoxin All values as: µg / mL

ID No IC-50 ref drug IC-50 ref drug IC-50 ref drug IC-50 ref drug IC-50 ref drugUngeremine 0,979 0,003 0,85 0,22 >30 0,17 0,0933 0,0321 17,3 0,008

Buphanamine 28,75 0,003 >30 0,22 >30 0,17 4,31 0,046 >90 0,008Zefbetaine 39,22 0,003 >30 0,22 >30 0,17 >5 0,046 >90 0,008

Galanthamine 37,92 0,003 >30 0,22 >30 0,17 >5 0,046 >90 0,008Pdub Extract 27,43 0,003 >30 0,22 >30 0,17 >5 0,046 >90 0,008

P. falc. K1 Cytotox. L6T.b.rhod. T. cruzi L.don. axen.

Antiprotozoarios

N

R1O

R2O

O

OMeO

NMeN

HO

O

O

OMe

H

OH

Buphanamine GalanthamineUngeremine: R1+R2=CH2Zefbetaine: R1=R2=Me

Osorio, Robledo, Bastida. The Alkaloids 2008, 66, 113-190

Demencia: Enfermedad de Alzheimer

EnfermedadEnfermedadEnfermedadEnfermedad de de de de AlzheimerAlzheimerAlzheimerAlzheimer

60%60%60%60%

Enfermedad de Alzheimer

Enfermedad de Alzheimer, caracterizada por el deterioro mental progresivo � incapacidadfuncional � muerte

Estrategia Terapéutica� fármacos que potencien la actividad del sistema colinérgico central

Galantamina (Reminyl®)� mecanismo dual: inhibidor reversible de la acetilcolinesterasa y puede también actuar a nivel de los receptores nicotínicos del cerebro liberando una mayorcantidad de acetilcolina

Ensayo: Inhibición Acetilcolinesterasa

ALCALOIDE Esqueleto Tipo IC 50

Assoanina Licorina

Oxoassoanina

Pseudolicorina

Sanguinina Galantamina

11-Hidroxigalantamina

Epinorgalantamina

Galantamina

3.9 x 10-6

4.7 x 10-5

1.5 x 10-4

1.01 x 10-7

1.6 x 10-6

9.6 x 10-6

1.1 x 10-6

Método de Ellman

Ensayo: Inhibición Acetilcolinesterasa

Berkov, Codina, Viladomat, Bastida.Bioorg. Med. Chem. Lett. 2008, 18, 2263-2266

HB

HA

HB

HAMe

NR

OMeO

1

2

3

4

4a

6

10

1110a

10b

12

6a

9

8

7

1: N-allylnorgalanthamine, R=

2: N-(14-methylallyl) norgalanthamine,

R=13

1415

16

OH

Leucojum aestivum

Equipo y Colaboraciones

Dr. M. Feliz / Dra. M.A. Molins (RMN-PC)Dra. A. Linares (RMN) / Dra. A. Marín (GC-MS)

Dr. C. Codina / Dr. F. Viladomat / Dr J. Bastida / Dra. L. Torras

Dr. Manuel Serrano, Dra. M. Galobardes (†), Dr. J.M. LLabrés, Dr. J.M. Fernández, Dr. S. Bergoñón, Dra. M. Sellés, Dra. R. Riera, Dra. G. Almanza, Dr. E. Ellington, Dra. S. López, Dr. R. Colque, Dr. J.C. Alarcón, Dr. A.K. Machocho, Dr. J.J. Nair, Dra. M. Herrera, Dra. I. Parejo, Dr. F. Sánchez, Dr. S. Berkov, Dr. R. Reyes, Dr. E.J. Osorio, Dra. M. Nappo, J.P. Andrade, N.B. Pigni, G. Morán

Prof. O. de Bolós (†), Dr. J. Fdez-Casas, Dr. A. Susanna, Dr. J. Molero, Dr. M. RubiraltaSocietat Catalana de Micologia

ColaboracionesAlemania – Prof. I. MerfortArgentina – Dr. A.A. Tapia, Dra. G.E. FeresinBolivia – Dra. G. Almanza, Dr. R. ColqueBrasil – Dr. J.A.S. Zuanazzi, J.P. AndradeBulgaria – Dr. S. Berkov, Dr A. PaulovCanada – Prof. J. McNultyChile – Dr. G. Schmeda-HirshmannChina – Prof. G.E. MaColombia – Dr. F. Cabezas, Dr. J.C. Alarcón, Dr. E. OsorioCosta Rica – Dr. R. Murillo, Dr. B. LomonteCuba – Dra. M.R. HerreraFrancia – Prof H.P. Husson, Prof. J.C. Quirion, Dr. B. WenigerGran Bretaña – Prof. J.D. Phillipson, Dr. C.W. WrightGuatemala – Dr. E. EllingtonKenia – Prof. S. Chaabra, Dr. A. MachochoMarruecos – Prof. M. Benaissa, Dr ElamraniMéxico – Dr. R. Reyes-Chilpa, Dr. J.L. León, Dra. E. LópezSudáfrica – Prof. W.C. Campbell, Prof. D. Mulholland, Dr. J.J. NairSuiza – Prof. R. Brun (STI)Turquía – Dra. N. Unver, B. SarikayaUSA – Dr. A. Meerow, Dr. V.L. Narayanan & E. Sausville (NCI)

Moltes gràcies