Preparación y actividad antifúngica de derivados del 3,9-dimetoxipterocarpano (Homopterocarpina)

Abstract

En el presente trabajo se prepararon derivados del 3,9-dimetoxipterocarpano (I, homopterocarpina) y se les evaluó la actividad antifúngica contra los hongos fitopatógenos Colletotrichum gloeosporioides y C. lindemuthianum. Inicialmente se establecieron las mejores condiciones para la extracción y purificación de (I) a partir de residuos industriales de P. gracile Benth. Posteriormente se obtuvieron derivados por reacciones de nitración, aminación y oxidación; estos derivados se purificaron con técnicas cromatográficas (cromatografía de columna con sílica gel y/o Sephadex LH-20, y cromatografía de capa fina preparativa) y se identificaron por métodos espectroscópicos de resonancia magnética nuclear mono- (1H-RMN, 13C-RMN) y bidimensional (COSY, HMQC y HMBC), IR y UV. Los derivados obtenidos correspondieron al 3,9-dimetoxi-8-nitropterocarpano (II), 3,9-dimetoxi-2,8-dinitropterocarpano (III), 3,9-dimetoxi-2,8,10-trinitropterocarpano (IV), 2,8-diamino-3,9-dimetoxipterocarpano (V), 3,9-dimetoxicoumestano (VI), 9-metoxi-3-hidroxipterocarpano (VII), 2’-hidroxi-4-(2-hidroxietilsulfanil)-7,4’-dimetoxiisoflavano (VIII) y 4-(2-hidroxietilsulfanil)-7,2’,4’-trimetoxiisoflavano (IX). La actividad antifúngica in vitro de los derivados se determinó por inhibición del crecimiento micelial en medio sólido contra C. gloeosporioides y C. lindemuthianum, e inhibición de la germinación de esporas contra C. gloeosporioides, a concentraciones entre 35 y 700 μM. Los derivados (VII) y (VIII), a la mayor concentración evaluada, mostraron una inhibición del crecimiento radial cercana al 100%, superando la encontrada para el compuesto de partida (I), que fue del 46%. También se realizaron pruebas de inhibición del crecimiento para el derivado (VIII) sobre frutos de papaya (Carica papaya L. cv. Hawaiana) y mango (Mangifera indica L. cv. Hilacha) infectados con C. gloeosporioides, a condiciones de laboratorio. El derivado (VIII) mostró una inhibición del crecimiento en frutos superior al encontrado para el compuesto (I) y para el timol (un reconocido antifúngico natural), a las mismas condiciones. En general, los derivados con mayor actividad antifúngica correspondieron a aquellos con presencia de grupos hidroxilos en su estructura. Algunos de los compuestos obtenidos podrían ser considerados promisorios para la búsqueda de nuevos agentes de control de hongos fitopatógenos.

Abstract: In the present work, derivatives of 3,9-dimethoxypterocarpan (homopterocarpine, I) were prepared and their antifungal activity against the phytopathogenic fungi Colletotrichum gloeosporioides and C. lindemuthianum was evaluated. Initially, the best conditions were established for the extraction and purification of (I) from industrial residues of P. gracile Benth. Subsequently, derivatives were obtained by nitration, amination and oxidation reactions; these derivatives were purified by chromatographic techniques (column chromatography using silica gel and/or Sephadex LH-20, and preparative thin layer chromatography) and identified by spectroscopic methods such as mono- ( 1H-NMR, 13CNMR) and two-dimensional nuclear magnetic resonance (COSY, HMQC and HMBC), IR and UV. The obtained derivatives corresponds to 3,9-dimethoxy-8-nitropterocarpan (II), 3,9-dimethoxy-2,8-dinitropterocarpan (III), 3,9-dimethoxy-2,8,10-trinitropterocarpan (IV), 2,8-diamino-3,9-dimethoxypterocarpan (V), 3,9-dimethoxycoumestan (VI), 9-methoxy-3- hydroxypterocarpan (VII), 2'-hydroxy-4-(2-hydroxyethylsulfanyl)-7,4'-dimetoxiisoflavane (VIII) and 4-(2-hydroxyethylsulfanyl)-7,2’,4'-trimethoxyisoflavin (IX). The in vitro antifungal activity of the derivatives was determined by inhibition of mycelial growth in solid medium against C. gloeosporioides and C. lindemuthianum, and inhibition of spore germination against C. gloeosporioides, between 35 and 700 μM. Derivatives (VII) and (VIII), at the highest concentration, showed a radial growth inhibition of 100%, exceeding that found for the starting compound (I), which was 46%. Growth inhibition tests were also performed for the derivative (VIII) on papaya fruits (Carica papaya L., cv. Hawaiian) and mango (Mangifera indica L. cv. Hilacha), infected with C. gloeosporioides, at laboratory conditions. The derivative (VIII) showed a growth inhibition in fruits higher than that found for the compound (I) and for the thymol (a recognized natural antifungal), under the same conditions. In general, the derivatives with greater antifungal activity correspond to those with presence of hydroxyl groups in their structure. Some of these compounds may be promising for the search for new control agents of phytopathogenic fungi.