Investigação química de Laurencia catarinensis da Ilha do Xavier (Santa Catarina)

Abstract

Algas vermelhas do complexo Laurencia são encontradas em todo o mundo e produzem enorme diversidade de metabólitos bioativos. Laurencia catarinensis foi descrita originalmente na costa de Santa Catarina. Investigações com material das Ilhas do Arvoredo e do Xavier levaram ao isolamento, respectivamente, de sesquiterpenos do tipo caespitol e de sesquiterpenos relacionados ao pacifenol e acetogeninas. Este trabalho teve por objetivo continuar a investigação de L. catarinensis da ilha do Xavier, com vistas à melhor caracterização do perfil químico da espécie e à obtenção de metabólitos bioativos inéditos. O extrato CH2Cl2/metanol (2:1) foi fracionado por sucessivos procedimentos cromatográficos a purificação final foi obtida por cromatografia líquida de alta eficiência. As estruturas dos compostos foram identificadas com base em espectros de RMN, incluindo experimentos bidimensionais, e espectros de massas. Atividades biológicas foram avaliadas por grupos colaboradores. Foram isolados o sesquiterpeno 2,10-dibromo-3-cloro-7-chamigreno, a acetogenina lembino B (ambas, substâncias novas para a espécie), além de uma segunda acetogenina com estrutura ainda não reportada na literatura(H12C, análogo clorado do isomaneoneno B). Foram identificados cinco sesquiterpenos já isolados no âmbito da investigação anterior (dehidroxiprepacifenol epóxido, deoxiprepacifenol, pacifenol, johnstonol, prepacifenol epóxido), e foi caracterizada outra acetogenina,isolada do extrato coletado em 2012, cuja estrutura não fora elucidada, como sendo o cis-maneoneno E. Pacifenol e johnstonol apresentaram atividade antibacteriana contra E. coli e S. aureus, enquanto johnstonol e prepacifenol epóxido apresentaram notável atividade contra o vírus Chikingunya; nenhum dos metabólitos apresentou destacada citotoxicidade contra as linhagens testadas. Análise por molecular networking dos extratos coletados na Ilha do Xavier (2015) e na Ilha do Arvoredo confirmou diferenças em relação ao perfil químico dos extratos L.catarinensis da Ilha do Xavier parece produzir, substancialmente, apenas sesquiterpenos relacionados ao pacifenol, além de acetogeninas, as quais não foram isoladas ou identificadas no extrato do material na Ilha do Arvoredo. Embora o motivo para as diferenças não esteja claro,os resultados obtidos confirmam a capacidade da espécie L. catarinensis de produzir uma grande variedade de metabólitos halogenados com potencial atividade biológica.

Abstract: The red algae to the Laurencia complex are known to produce an amazing diversity of secondary metabolites. Laurencia catarinensis was originally found on the coast of Santa Catarina. Phytochemical with material collected in the Arvoredo and Xavier islands lead respectively to isolation of halogenated sesquiterpenes of the caespitol type and sesquiterpenes related to pacifenol, besides acetogeninas. The objective of this work was to continue the investigation of Laurencia catarinensis of the Xavier Island, aiming a better characterization of the chemical profile of this species and the obtention of bioactive potentially unpublished metabolites. Thedichloromethane/methanol 2:1 extract was fractionated by successive chromatographic separations with silica gel and when necessary final purification was obtained by high performance liquid chromatography. The structure elucidation of the compounds was possible through 1H NMR, 13C NMR spectra and MS. Biological activities were evaluated by collaborating groups. The sesquiterpene 2,10-dibromo-3-chloro-7-chamigrene, the acetogenin lembine B (both new substances for the species), and a second acetogenin with structure not yet reported in the literature were isolated. Five previously isolated sesquiterpenes (dehydroxyprepaciphenol epoxide, deoxiprepacifenol, pacifenol, johnstonol, prepacifenol epoxide) were identified and another acetogenin (isolated from the extract collected in 2012, whose structure was not elucidated) was characterized as cis-maneonene E. Pacifenol and johnstonol showed antibacterial activity against E. coli and S. aureus, while johnstonol and prepacifenol epoxide showed remarkable activity against the Chikingunya virus; none of the metabolites showed marked cytotoxicity against the tested strains. Analysis by molecular networking of the extracts from Xavier Island (2015) and Arvoredo Island confirmed differences in the chemical profile of the extracts. Laurencia catarinensis from Xavier Island seems to produce substantially only sesquiterpenes related to pacifenol, as well acetogenins, which were not isolated or identified in the extract of the material from the Arvoredo Island. Although the reason for these differences is not clear, the results confirm the ability of Laurencia catarinensis to produce a wide variety of halogenated metabolites with potential biological activity.