Revista Boliviana de Química

Chemical study of seedlings of Galipea Longiflora (Evanta); A bio-guided approach

Abstract The active principies (quinolinic alkaloids) from Galipea longiñora (Evanta) were isolated and characterized . These alkaloids showed low toxicity and a good in vitro activity against Leishmania strains. Seedlings of different ages of this medicinal species were developed. The work has been focused on the analysis of variations of quinolinic alkaloids present in extracts of the seedlings and the variation of the antiparasitic activity compared with each other and with the total alkaloids in adult specimens. Five common major quinolinic alkaloids were identified in the adult-age tree and in the seedlings. Fourteen alkaloids were identified in the seedlings, compounds such as Shikimina, and 2-(3`,4`-metoxiphenylquinoline) appear when the seedlings get older. As a rule the PAT shows better biological activity than CAT with an IC50 of 13,41,2g/mL on L. amazonensis and 7,20.55g/mL on L. braziliensis . This comparison between the variation of the antiparasitic activity against the variation of seedling size and chemical composition of PAT give us a pattern of which molecules will have influence in the biological activity.

Resumen Spanish title: Estudio químico biodirigido de plantines de Galipea longiñora (Evanta). Los principios activos (alcaloides quinolinicos) de Galipea longiñora (Evanta) fueron aislados y caracterizados. Estos alcaloides mostraron baja toxicidad y una buena actividad in vitro frente a cepas de Leishmania. Se han realizado estudios sobre plantines de diferentes edades de Galipea longiñora. El trabajo se centró en el análisis de variaciones de la mezcla de los alcaloides quinolinicos presentes en los extractos de plantines y la variación de la actividad antiparasitaria; comparados entre sí y con alcaloides totales de corteza de especímenes adultos. Se identificaron 5 alcaloides mayoritarios comunes en el árbol en edad adulta y plantines. En los plantines se identificaron hasta 14 alcaloides, llegando a reportarse compuestos como la: Shikimanina, y 2-(metoxifeniletilquinolina) cuando los plantines representan mayor edad. En general, los PAT, presentan mejor actividad biológica con una IC50 de 13,4±1,2g/mL sobre L. amazonensis y 7,2±0.55g/mL sobre L. braziliensis que el CAT. Esta comparación entre la variación de la actividad antiparasitaria frente a la variación del tamaño del plantin y a la composición química de los PAT, nos da una pauta de cuáles serían las moléculas que influyen en la actividad biológica.

Selection of filamentous fungi capable of biotransforming the compound 2-phenylquinoline

Abstract Eighty strains, previously preserved by lyophilization, from the fungi collection of the Instituto de Investigaciones Fármaco Bioquimicas-IIFB, part of the Major San Andrés University, were activated. Ten strains were preselected based on its ability to show development in an Agar médium with 2-phenylquinoline as the only substrate. To evalúate the biotransformation process of the alkaloid, batch cultures were established in two different media; Sabouraud broth and Basal Médium for fungi. Analysis by thin layer chromatography allowed to select 6 strains which showed the formation of different products. Out of all the strains analyzed, strain 114QD was the one that showed products of interest in both media.

Resumen Spanish title: Selección de hongos filamentosos capaces de biotransíormar el compuesto 2-fenilquinolina. Se activaron 80 cepas, procedentes del cepario del Instituto de Investigaciones Fármaco-Bioquímicas - IIFB de la UMSA, en estado de conservación por la técnica de liofilizado, 10 de estas fueron preseleccionadas por su capacidad de desarrollar en un medio solido de Agar Agar y 2-fenilquinolina como único sustrato. La evaluación del proceso de biotransformación del alcaloide se llevó a cabo mediante el establecimiento de cultivos Batch en dos medios de cultivo; Medio Sabouraud y Medio Basal para hongos, un análisis por cromatografía en capa fina permitió seleccionar a 6 cepas las cuales mostraron la formación de distintos productos siendo la cepa 114QD la única que mostró productos de interés en ambos medios.

Chemical And Biological Characterization Of The Products Obtained From The Biotransformation Of 2-Phenylquinoline (2FQ) By Aspergillus Spp

Microorganisms such as filamentous fungi have been widely used in biotransformation studies of drugs and complex molecules of plants. The alkaloid 2-phenylquinoline obtained from the medicinal plant Galipea longiñora was the substrate in biotransformation processes by 114QD, strain identified as Aspergillus spp. Chemical characterization was carried out by thin layer chromatography (TLC), high performance liquid chromatography (HPLC) and gas chromatography (GC). These techniques allowed to detect the presence of a product derived from a biotransformation. Such product showed to be a more polar compound than the original substrate and exhibited an UV absorption spectrum different from that of the substrate which has a bathochromic shift of the absorption bands due to the replacement by OH. An analysis coupled to mass spectroscopy permitted identify the hydroxylation of the quinoline ring by showing in its mass spectrum a molecular ion at 221 m/z compared to 205 m/z of the 2-phenylquinoline. Chromatographic techniques also allowed establishing that after 360 hours of incubation in Basal Médium, approximately 78% of the substrate was bio-transformed. The analysis of the áreas in function of time showed an increase up to 10 times for the product formed regarding the early hours of culture. Biological activity against promastigotes of Leishmania evaluated by XTT showed IC 50 valúes different from those of the original substrate.

Los microorganismos, como los hongos filamentosos han sido utilizados ampliamente en estudios de biotransformación de fármacos y moléculas complejas provenientes de plantas. El alcaloide 2-fenilquinolina obtenido de la planta medicinal Galipea longiñora, fue el sustrato en procesos de biotransformación por la cepa 114QD, identificada como Aspergillus spp. La caracterización química fue realizada por cromatografía en capa fina (CCF), cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) y cromatografía de gases (CG). Estas técnicas permitieron detectar la formación de un producto de biotransformación, el cual tiene como característica una mayor polaridad con un espectro de absorción UV diferente al del sustrato original. Dicho producto presenta un desplazamiento batocrómico de las bandas de absorción por sustitución por OH, un análisis (HPLC y GC) acoplado a espectroscopia de masas identificó de manera inequívoca la hidroxilación del anillo quinolínico al mostrar en su espectro de masas un ion molecular con el pico a m/z 221 comparado con m/z 205 de la 2-fenilquinolina. Las técnicas cromatográficas permitieron además determinar que luego de 360 horas de incubación en Medio Basal para hongos, aproximadamente un 78% de sustrato fue biotransformado. El análisis de las áreas en el tiempo para el producto formado mostró su aumento de hasta 10 veces más al hallado durante las primeras horas de cultivo. La actividad biológica frente a promastigotes de Leishmania evaluada por el método XTT, mostró valores de IC 50 diferentes a los del sustrato original.