UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LA MIXTECA

Transcripción

1 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LA MIXTECA MAESTRÍA EN CIENCIAS Productos Naturales y Alimentos EVIDENCIA BIOSINTÉTICA QUE SUSTENTA LA GENERACIÓN DE LA QUIMIODIVERSIDAD DE TERPENOS EN MOLUSCOS MARINOS DEL GÉNERO Doriopsilla Helena Gaspar, Adele Cutignano, Teodora Ferreira, Gonҫalo Calado, Guido Cimino y Angelo Fontana Presenta Luis Erick Mota Pacheco HUAJUAPAN DE LEÓN, OAXACA. ENERO DEL 2011

2 CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN 2. OBJETIVOS 3. METODOLOGÍA 4. RESULTADOS 5. CONCLUSIONES

3 INTRODUCCIÓN

4 Doriopsilla pelseneeri INTRODUCCIÓN 1. Es un nudibranquio de la familia Dendrodoridae, sin concha. 2. Su color cambia con la edad: Blanco Amarillo Naranja Rojo. 3. Se puede encontrar en las aguas costeras ibéricas. 4

5 Doriopsilla pelseneeri INTRODUCCIÓN Configuración relativa. 5

6 BIOSÍNTESIS De Novo INTRODUCCIÓN 1. Estos esqueletos se han aislado de: Esponja Dysidea. Doriopsilla areolata. 2. La síntesis de estos metabolitos es De Novo en Doriopsilla pelseneeri? Experimentos de alimentación con Glucosa-[1-13 C]. Pistas en el mecanismo de ciclización. Síntesis De Novo. 6

7 OBJETIVOS

8 OBJETIVOS OBJETIVOS 1. Probar que la Biosíntesis de los metabolitos terpenoidales en Doriopsilla pelseneeri es De Novo. 2. Sugerir la biosíntesis de tres clases de sesquiterpenos hayados en Doripsilla pelseneeri. 1. Definir si la ciclización del Farnesilpirofosfato inducida por protones se da en uno o más pasos. 3. Predecir el origen estereoquímico de los Pelseneerioles encontrados. 8

9 METODOLOGÍA 9

10 METODOLOGÍA METODOLOGÍA Recolección de especímenes: En la costa oeste de Portugal. 19 especímenes. Aclimatación: En un acuario, por algunas horas. Alimentación 11 Moluscos: Días 1-9: Inyección de 6mg/60µL de [1-13 C]-Glucosa. Análisis: Cromatografía en Columna. NP-HPLC. 13 C RMN. HRESIMS Análisis DC. Extracción Órganos internos. Piel, cubierta. Conservación: Congelación -80 C. Conservación -20 C. 10

11 METODOLOGÍA METODOLOGÍA Recolección de especímenes: En la costa oeste de Portugal. 19 especímenes. Aclimatación: En un acuario, por algunas horas. Alimentación 11 Moluscos: Días 1-9: Inyección de 6mg/60µL de [1-13 C]-Glucosa. Análisis: Cromatografía en Columna. NP-HPLC. 13 C RMN. HRESIMS Análisis DC. Extracción Órganos internos. Piel, cubierta. Conservación: Congelación -80 C. Conservación -20 C. 11

12 RESULTADOS 12

13 RESULTADOS COMPUESTOS AISLADOS Drimane esters 15-acetoxy-ent-pallescenin A 7-deacetoxyolepupuane Pelseneeriols Poliglodial Configuración relativa. 13

14 RESULTADOS ALIMENTACIÓN GLUCOSA[1-C 13 ] 14

15 3 2 RESULTADOS ALIMENTACIÓN GLUCOSA[1-C 13 ] Carbono 1 2 %Crecimiento %Crecimiento

16 CICLIZACIÓN DEL FPP RESULTADOS 1. En la esponja Dysidea y en Doriopsilla areolata. Ciclización del farnesilpirofosfato se da en un solo paso, inducida por la protonación de un doble enlace. Sin embargo la presencia de: Evidencia la ciclización en dos pasos. Configuración relativa. 16

17 CICLIZACIÓN DEL FPP RESULTADOS 17

18 RESULTADOS SÍNTESIS DE PELSENEERIOLES Su presencia justifica la ciclización del FPP en dos pasos Tres carbonos estereogénicos: Isómeros: isómeros 4 pares de diasteroisómeros. Solo 2 pares cumplen con una configuración cis entre los metilos de los carbonos estereogénicos. [(1R,2R,3S)/(1S, 2R,3S)]y [(1S,2S,3R)/(1R, 2S,3R)] Configuración relativa. 18

19 RESULTADOS SÍNTESIS DE PELSENEERIOLES 19

20 RESULTADOS SÍNTESIS DE PELSENEERIOLES Hidrólisis Enzimática MnO 2 Hidrólisis Enzimática MnO 2 Configuración relativa. 20

21 RESULTADOS SÍNTESIS DE PELSENEERIOLES Los acetilpelseneerioles son epiméricos, y provienen de un solo intermediario. Son productos de la hidroxilación alílica racémica. Configuración relativa. 21

22 CONCLUSIONES

23 CONCLUSIONES CONCLUSIONES 1. La biosíntesis de los sesquiterpenoides mayoritarios en Doriopsilla pelseneeri es De novo. 2. La ciclización del Farnesilpirofosfato es inducida por protones y se da en dos pasos, formando un carbocatión intermediario que justifica la presencia de tres estructuras tipo de sesquiterpenos en Doriopsilla pelseneeri. 3. Los pelseneerioles dan origen a los acetilpelseneerioles, ambas estructuras tipo son epiméricas debido a una hidroxilación alílica racémica, y provienen de un solo intermediario. 4. La configuración absoluta de los pelseneerioles así como sus derivados acetilados no se pudo obtener debido a la baja concentración de estos metabolitos en los extractos. 23

24 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LA MIXTECA MAESTRÍA EN CIENCIAS Productos Naturales y Alimentos EVIDENCIA BIOSINTÉTICA QUE SUSTENTA LA GENERACIÓN DE LA QUIMIODIVERSIDAD DE TERPENOS EN MOLUSCOS MARINOS DEL GÉNERO Doriopsilla Helena Gaspar, Adele Cutignano, Teodora Ferreira, Gonҫalo Calado, Guido Cimino y Angelo Fontana Presenta Luis Erick Mota Pacheco HUAJUAPAN DE LEÓN, OAXACA. ENERO DEL 2011

25 HPLC Se llevo a cabo en fase normal (Polar) Columnna: Phenomenex-Kromasil, Sílica 5µm. 100ª, 250 x 4.60 mm. Fase móvil: n-hexano e isopropanol (99.92/0.08). Flujo: 1mL/min. SEPARACIÓN EN SÍLICA Se llevó a cabo en placas de sílica. Se eluyó con cantidades crecientes de dietiléter en éter de petróleo. 25

26 HIDRÓLISIS ENZIMÁTICA Y OXIDACIÓN DE LOS DERIVADOS ACETILADOS DE PELSENEERIOLES. Se utilizo estereasa de hígado de cerdo. Se agregó 2.1 mg de estereasa a cada solución de acetilpelseneeriol, en buffer (50 mm, ph=7, 500µL con 10% de acetona). Las soluciones se agitaron durante 1-3 horas. La solución se extrajo con Acetato de etilo. Se obtuvieron así los alcoholes. Se agregó n-hexano (1.5 ml) y MnO 2 (1 mg) a cada solución. Se agitó durante horas. Se utilizó TLC para indicar el agotamiento del material de inicio. La mezcla se filtró y se evaporó para obtener el compuesto cetónico. 26

27 DICROÍSMO CIRCULAR Es un tipo de espectroscopía que se basa en la absorción electrónica, basada en el cambio de configuración electrónica molecular de un estado fundamental a un estado excitado, debido a la absorción de radiación electromagnética polarizada. Un haz de luz polarizado circularmente, se obtiene girando el plano de la polarización de forma continua y en un solo sentido. Así, el campo eléctrico de una onda polarizada circular derecha (E D ), se puede comparar con una hélice que gira alrededor de la dirección de propagación, de manera opuesta se obtiene (E l ). La resultante de ambas ondas corresponde al movimiento de la luz polarizada en un plano. Se considera pues a una onda polarizada en el plano, como la superposición de una onda polarizada circular derecha y una onda polarizada circular izquierda, ambas de la misma frecuencia. El dicroísmo circular se da cuando se incide un haz polarizado sobre una muestra y ésta absorbe de manera distinta a los rayos circularmente polarizados. En la espectroscopía, la diferencia de absortividad molar entre las dos componentes circularmente polarizadas se expresa como la elipticidad molar [ɵ]. 27

28 DICROÍSMO CIRCULAR 1. Una molécula quiral exhibe dicroísmo circular. Es decir, la molécula tiene coeficientes de absorción diferentes para la luz polarizada circularmente a la derecha que para la luz polarizada circularmente a la izquierda. 2. Un espectro de dicroísmo circular es una representación de la diferencia de los coeficientes de absortividad molar para la luz polarizada circularmente a la derecha y a la izquierda a una longitud de onda dada. 3. Los enantiómeros tendrán espectros de DC que serán imágenes especulares uno del otro. 28

29 RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR Un protón girando, genera un campo magnético (B), conocido como su momento magnético. Un número impar de protones en el núcleo crea un espín nuclear. El espín nuclear genera un pequeño campo magnético denominado momento magnético. Un campo magnético externo (B 0 ) ejerce una fuerza sobre l núcleo, girándola para que se acople al campo externo. 29

30 CONCLUSIONES RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR Los protones en distintos entornos, están apantallados en distintas cantidades. Cuando los protones se encuentran en distintos entornos de la molécula, y la molécula está expuesta a una frecuencia constante, los protones absorberán la radiación a distintas intensidades del campo magnético. La RMN variará el campo magnético y representará un gráfico de la absorción de la energía como función de la intensidad de un campo magnético. 30

31 RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR El desplazamiento químico δ representa la posición de una señal en el espectro de RMN. Depende del ambiente del núcleo bajo estudio, proporciona información acerca de la naturaleza de los átomos a los cuales se encuentra unido el núcleo estudiado, así como el tipo de hibridación, por ejemplo en la RMN de 13 C e 1 H, cuando el núcleo se encuentra vecino a un átomo electronegativo su señal se desplaza a frecuencias mayores. En general se observa que las señales de protón de compuestos orgánicos aparecen en el intervalo de 0 a 20 ppm mientras que en 13C aparecen entre -60 y +250 ppm. 31

32 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE LA MIXTECA MAESTRÍA EN CIENCIAS Productos Naturales y Alimentos EVIDENCIA BIOSINTÉTICA QUE SUSTENTA LA GENERACIÓN DE LA QUIMIODIVERSIDAD DE TERPENOS EN MOLUSCOS MARINOS DEL GÉNERO Doriopsilla Helena Gaspar, Adele Cutignano, Teodora Ferreira, Gonҫalo Calado, Guido Cimino y Angelo Fontana Presenta Luis Erick Mota Pacheco HUAJUAPAN DE LEÓN, OAXACA. ENERO DEL 2011