O perfil metabólito baseado na aplicação de análises multivariadas (análise de componentes principais, PCA) dos dados de espectrometria de massas com ionização electrospray (ESIMS) no modo positivo e de ressonância magnética nuclear (RMN) do 1 H de extratos brutos de espécies de Piper destacou algumas espécies caracterizadas pela produção de lignanas (P. solmsianum, P. truncatum e P. cernuum), neolignanas (P. regnellii) e cromenos (P. gaudichaudianum). Análises específicas em conjunto de espécies caracterizadas morfologicamente por apresentarem inflorescências pêndulas e globosas (P. caldense, P. carniconnectivum, P. bowiei e P. permucronatum) ou em espécies que produzem amidas indicaram o potencial mais significativo para tais análises como critério para estudos fitoquímicos posteriores. Análises intraespecíficas de plântulas das espécies P. solmsianum, P. regnellii e P. gaudichaudianum indicaram uma composição química nas folhas baseada na presença dos fenilpropanóides dilapiol e apiol, diferentemente do que produzem as plantas adultas. No caso das espécies que produzem amidas, a composição apresentou-se relativamente constante independentemente do estágio de desenvolvimento.The metabolomic profiling based on the application of multivariate analysis (principal component analysis, PCA) of positive mode electrospray ionization mass spectrometric (ESIMS) and 1 H nuclear magnetic resonance (NMR) data of crude extracts highlighted some species characterized by lignans (P. solmsianum, P. truncatum and P. cernuum), neolignans (P. regnellii) and chromenes (P. gaudichaudianum). A specific analysis focusing on species having pendant and globular inflorescences (P. caldense, P. carniconnectivum, P. bowiei and P. permucronatum) or amides-producing species indicated higher potential of the methodology in determining similarities and establishing priorities for further phytochemical investigation. Such intraspecific analysis applied to analyzed seedling leaves of the P. solmsianum, P. regnellii and P. gaudichaudianum species revealed the production of dillapiole and apiole instead of lignans, neolignans or prenylated benzoic acid, produced by the adult leaves, respectively. In case of amides-producing species, a similar profile was observed regardless the developmental stage.Keywords: Piperaceae, principal component analysis, secondary metabolites, fingerprinting Chemometric Analysis of ESIMS and NMR Data from Piper Species J. Braz. Chem. Soc. 2372 IntroductionThe knowledge on secondary chemistry of tropical plant species is limited to approximately 5-10% of the total species described so far. In fact, this limited study indicates the potential for finding novel lead compounds from tropical biodiversity. Despite the availability of high throughput technology platforms to detect bioactive compounds, the process of cataloguing their composition possesses a significant challenge since it still involves largely the isolation and spectroscopic characterization of individual components. Additionally, the determination of a m...
The chemical composition of seedlings and adult plants of several Piper species were analyzed by 1H NMR spectroscopy combined with principal component analysis (PCA) and HPLC-DAD, HPLC-HRESIMS and GC-MS data. The chromatographic profile of crude extracts from leaves of Piper species showed remarkable differences between seedlings and adult plants. Adult leaves of P. regnellii accumulate dihydrobenzofuran neolignans, P. solmsianum contain tetrahydrofuran lignans, and prenylated benzoic acids are found in adult leaves of P. hemmendorffii and P. caldense. Seedlings produced an entirely different collection of compounds. Piper gaudichaudianum and P. solmsianum seedlings contain the phenylpropanoid dillapiole. Piper regnellii and P. hemmendorffii produce another phenylpropanoid, apiol, while isoasarone is found in P. caldense. Piper richadiaefolium and P. permucronatum contain dibenzylbutyrolactones lignans or flavonoids in adult leaves. Seedlings of P. richardiaefolium produce multiple amides, while P. permucronatum seedlings contain a new long chain ester. Piper tuberculatum, P. reticulatum and P. amalago produce amides, and their chemistry changes less during ontogeny. The chemical variation we documented opens questions about changes in herbivore pressure across ontogeny.
Estudos fitoquímicos em geral são realizados com indivíduos adultos visando isolar e caracterizar substâncias em quantidade para testes de atividade biológica e por isso, há poucos estudos de metabólitos secundários em estágios iniciais do desenvolvimento das plantas. Assim, o trabalho foi realizado com objetivo de analisar o perfil de metabolitos secundários ao longo da ontogenia de espécies do gênero Piper. Os extratos brutos de plântulas e plantas adultas de diversas espécies de Piper foram analisados por técnicas cromatográficas, espectrométricas e espectroscópicas (RMN de 1 H, CLAE-UV-EM, CG-EM). Os dados submetidos à análise de componentes principais (PCA) revelaram três grupos, sendo que no primeiro grupo contendo amidas (P. tuberculatum, P. amalago e P. reticulatum) não foi observada diferença significativa no perfil químico nos diferentes estágios de desenvolvimento. No segundo grupo (P. gaudichaudianum, P. solmsianum, P. regnellii, P. caldense e P. hemmendorfii) foi observado o acúmulo de alilfenois nas folhas das plântulas contrastando com as folhas adultas que produziam lignanas, neolignanas ou ácidos benzóicos prenilados. No terceiro grupo (P. richardiaefolium e P. permucronatum) observou-se o predomínio de amidas nas folhas das plântulas enquanto que lignanas ou flavonoides constituem-se nos metabólitos predominantes no estágio adulto. A diferenciação observada na produção de metabólitos secundários ao longo da ontogenia fornece indícios de possíveis estratégias de defesa contra fitopatógenos ou herbívoros.
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