Chemical diversity and ontogeny of Piper species

Abstract

Piper (Piperaceae) é um gênero de grande importância econômica e medicinal, com mais de 1000 espécies, tendo a maior diversidade entre as angiospermas basais. No entanto, apesar dos inúmeros usos tradicionais, um número considerável de espécies não foi ainda estudado sob o ponto de vista químico. No caso de P. auritum, uma análise fitoquímica completa foi conduzida para adultos e plântulas. Folhas, frutos e raízes foram extraídos e os principais metabólitos identificados por métodos espectrométricos e espectroscópicos. Flavonoides C-glicosilados, fenilbutenolidos, amidas e fenilpropanoides foram as principais famílias de compostos caracterizados. Análises de HPLC possibilitaram uma comparação entre adultos (folhas, raiz e frutos) e plântulas (folhas) onde evidenciou-se o aumento dos flavonoides C-glicosilados ao longo da ontogenia, além da presença da amida pelitorina durante o estágio inicial, bem como a ausência de fenilbutenolidos e de outras amidas, sugerindo que a química dos estágios iniciais corresponde a uma composição híbrida entre folhas jovens e raízes. As espécies P. lindbergii e P. chimonantifolium também foram estudadas; vários metabólitos como as dihidrochalconas mirigalona H, dihidroflavokawaina C e asebogenina, assim como a chalcona stercurensina, foram identificadas por HPLC-ESI-HRMS e NMR (1D e 2D). Vários outros metabólitos análogos foram anotados para ambas as espécies, projetando-os como fontes promissoras de metabólitos do tipo chalcona. Além disso, sete espécies de Piper foram cultivadas. Mudas de seis meses foram extraídas e seus perfis de HPLC e RMN de 1 H foram comparados com os adultos por análise multivariada objetivando caracterizar diferenças em suas composições. Duas metodologias foram utilizadas: uma para indivíduos de P. umbellatum, P. glabratum e P. diospyrifolium; e outra para indivíduos de P. caldense, P. regnellii, P. crassinervium (IQ e Colômbia) e P. chimonantifolium. O PCA mostrou diferenças entre as espécies e o estágio fenológico. As análises por HPLC também foram mais informativas do que por NMR, mostrando o forte efeito dos interferentes e do procedimento de extração. P. glabratum foi comparada usando ambas as metodologias, com o PCA discriminando o indivíduo, os agrupados e os adultos de uma maneira melhor através dos dados de HPLC. As anotações feitas por HPLC-ESI-HRMS mostraram que flavonoides C-glicosilados são recorrentes em todas as espécies, adultas e plântulas, enquanto os adultos tornam-se mais variados, produzindo lignoides, chalconas, dihidrocalconas, ácidos benzoicos prenilados e quinonas. Finalmente, devido à ocorrência persistente de aristolactamas nas espécies estudadas, uma metodologia de HPLC-FLD foi desenvolvida e validada para se quantificar a esses compostos em extratos de EtOAc de raízes de dezessete espécies de Piper. Durante o isolamento do padrão de cefaranona B, foram identificados os compostos piperolactamas A-C e aristolactama DIII. P. aduncum, P. aleyreanum, P. hispidum, P. cubataonum e P. krukoffi exibiram o maior conteúdo desses compostos....