Autores
Taborga, L. (UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA) ; Llovera, L. (UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA) ; Nuñez, G. (UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA) ; Pacheco, G. (UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA) ; Arrieche, D. (UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA) ; Gamboa, L. (UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA) ; Diaz, K. (UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA) ; Olea, A. (UNIVERSIDAD AUTONOMA DE CHILE)
Resumo
En este trabajo se llevó a cabo la síntesis y caracterización química de una serie
de derivados de cromanona que inhiben el crecimiento micelar de B. cinerea. La
síntesis se logró a través de la reacción de hidratación y eliminación del
correspondiente prenilfenol con el ácido de Brönsted (PTSA) en PEG-400 en medio
acuoso. Los derivados sintetizados presentaron rendimientos entre (10,0 – 57,5) %.
La caracterización de los derivados sintetizados fue realizada empleando 1D-RMN y
2D-RMN. El efecto del crecimiento micelar de los derivados sintetizados sobre B.
cinerea, se determinó en un medio de PDA siendo el control positivo BC1000®. Se
obtuvieron valores de EC50 entre (51,54 – 130,56) ± 1,3. Estos resultados indican
que los cinco compuestos sintetizados inhiben el crecimiento micelar.
Palavras chaves
Cromanona; Antifúngico; Botrytis cinerea.
Introdução
Chile es el mayor exportador mundial de uva de mesa fresca y entre los
principales factores que afectan la producción se encuentra el deterioro
originado por el moho gris que puede ocasionar la pérdida de millones de dólares
tanto en condiciones previas como post cosechas (VASQUEZ-MONTAÑO et al., 2020).
El moho gris causado por Botrytis cinerea reduce el rendimiento y calidad de las
uvas en lugares geográficos caracterizados por condiciones climáticas húmedas y
templadas durante la primavera y el verano (BERNARDO A. LATORRE et al., 2015).
B. cinerea es un hongo fitopatógeno promovido por la presencia de agua
superficial libre o alta humedad relativa de una amplia variedad de especies de
plantas (CASTRO et al., 2019). Dada la importancia del control de este patógeno
en la agricultura, es necesario sintetizar nuevos derivados químicos que no
generen resistencia al hongo y sean amigables con el medio ambiente. Por
ejemplo, los compuestos fenólicos, terpenoides que han sido aislados de plantas
tales como el drimenol y derivados sintéticos del nordrimenona han mostrado
actividades antifúngicas (SILVA-MORENO et al., 2017). Los derivados de
azolilcromanona han presentado buenas propiedades antifúngicas que incluyen a
Candida albicans PTCC 5027 y Saccharomyces cerevisiae PTCC 5177 (como levadura),
Microsporum gypseum PTCC 5070 (como dematofito) y Aspergillus niger PTCC 5012
(como un moho) utilizando el método de dilución en agar (AYATI, A et al., 2012).
La biotransformación de 4-cromanona y 4-cromanol en dos hongos B. cinerea y
Colletotrichum acutatum como biocatalizadores (NAGAKI, M., et al., 2017) nos
proporcionan evidencia del mecanismo de interacción que pudieran presentar los
cinco derivados de cromanona sintetizados, caracterizados y evaluados en este
proyecto.
Material e métodos
Los reactivos utilizados en esta investigación presentan alto grado de pureza y
se emplearon sin previa purificación. La separación se realiza mediante
cromatografía de columna flash utilizando un cromatógrafo líquido preparativo
Gilson (PLC 2250 UV-1) con detector UV realizando un barrido de longitudes de
onda entre 200 – 600 nm. Las placas de silica gel F254 empleadas para realizar
los TLC, fueron reveladas en una placa calefactora después de un baño de H2SO4
al 10% (v/v). Para la caracterización espectroscópica, se empleó un
espectrómetro RMN Digital Avance 400 Bruker, operando a un campo magnético de
400,1 MHz para análisis de protón 1H y a 100,6 MHz para 13C. Procedimiento
general para la síntesis de cromanonas: En un balón de fondo redondo con una
barra de agitación magnética, se introduce el prenilfenol sustituido (1.0 mmol)
en una solución de PEG-400 / H2O (4:1) y se mantienen en agitación constante a
temperatura ambiente. La reacción se monitorea por TLC. Al terminar la reacción,
se realiza una extracción líquido-líquido con acetato de etilo y agua, se separa
la fase orgánica, se seca son sulfato de magnesio anhidro, se filtra y
concentra. La mezcla obtenida se separa usando cromatografía de columna flash
para obtener el compuesto de interés y se caracteriza por RMN. Procedimiento
general para la determinación del crecimiento micelar: La actividad biológica
contra B. cinerea de los derivados de cromanona se realizó a partir de las
medidas del diámetro del crecimiento del micelio alcanzado a diferentes
concentraciones en un medio PDA por tres días, empleando BC1000® como control y
por triplicado. Los valores de EC50 se obtienen ajustando los datos de
crecimiento a una curva de dosis-respuesta utilizando Origin 8.0 como software
de análisis de datos.
Resultado e discussão
Se llevó a cabo la síntesis de cinco derivados de cromonas a partir de la
hidratación y ciclación de prenilfenoles sustituidos a temperatura ambiente en
una solución de PEG-400 / H2O. El mejor rendimiento de reacción se obtuvo con la
hidroquinona prenilada (57,5 %), seguido por 2-metilresorcinol prenilado (31,3
%), orcinol prenilado (30,3 %), resorcinol prenilado (25,7 %) y finalmente
pirogalol prenilado (10,0 %). Al purificar por cromatografía de columna flash se
optimizaron las condiciones al emplear una columna de silica gel de 80 g con una
presión máxima de 16 bar. La fase móvil: hexano / acetato de etilo al 30 %
permitió la separación de las mezclas de reacción previamente disueltas en
diclorometano hasta saturar la silica gel y proceder a inyectar en seco en el
equipo. Al emplear el método de separación creado para nuestros sistemas, el
equilibrio del sistema se alcanza a un flujo de 50 mL/min por 8 min. Esta
técnica no sólo nos permite obtener en un corto tiempo las fracciones de interés
sino en un alto grado de pureza, resultado que se evidencia en la adquisición de
los espectros de 1H RMN. En cuanto a los análisis biológicos realizados, todos
los compuestos sintetizados presentan actividad contra B. cinerea, mostrando
valores de EC50 de 122,86 ± 1,7 µg/mL (2,2-dimetilcroman-6-ol), 108,99 ± 1,6
µg/mL (2,2,8-trimetilcroman-7-ol), 51,54 ± 1,3 µg/mL (2,2,5-trimetilcroman-7-
ol), 65,43 ± 1,5 µg/mL (2,2-dimetilcroman-7-ol) y 130,56 ± 1,3 µg/mL (2,2-
dimetilcroman-7,8-diol) versus el control positivo BC1000® (81,67 ±1,1 µg/mL).
Estos resultados sugieren que los derivados 2,2,5-trimetilcroman-7-ol y 2,2-
dimetilcroman-7-ol pudieran ser buenos candidatos para el control del moho gris.
Conclusões
La obtención de los derivados de cromanona se realizó mediante la hidratación y
ciclación de los prenilfenoles prenilados en un solo paso de reacción. Al emplear
cromatografia de columna flash se obtuvieron las fracciones puras de los derivados
de interés que fueron caracterizados químicamente mediante RMN empleando técnicas
1D y 2D. Así mismo, los derivados fueron evaluados en la inhibición del
crecimiento micelar de B. cinerea presentando los derivados 2,2,5-trimetilcroman-
7-ol y 2,2-dimetilcroman-7-ol mejores resultados que el fungicida de baja
toxicidad empleado como control.
Agradecimentos
A la Dirección General de Investigación, Inovación y Emprendimiento de la USM
Universidad Autónoma de Chile.
Proyecto FONDECYT regular N°1201097, ANID.
Proyecto FONDEQUIP EQM 190025
Referências
AYATI, A., FALAHATI, M., IRANNEJAD, H., & EMAMI, S. (2012). Synthesis, in vitro antifungal evaluation and in silico study of 3-azolyl-4-chromanone phenylhydrazones. DARU, Journal of Pharmaceutical Sciences, 20(1), 1–7. https://doi.org/10.1186/2008-2231-20-46.
CASTRO, P., MENDOZA, L., VÁSQUEZ, C., PEREIRA, P. C., NAVARRO, F., LIZAMA, K., SANTANDER, R., & COTORAS, M. (2019). Antifungal Activity against Botrytis cinerea of 2,6-Dimethoxy-4-(phenylimino)cyclohexa-2,5-dienone Derivatives. Molecules, 24(4). https://doi.org/10.3390/molecules24040706.
LATORRE, B. A., FLORES, V., SARA, A. M., & ROCO, A. (1994). Dicarboximide-resistant isolates of Botrytis cinerea from table grape in Chile: Survey and characterization. In Plant Disease (Vol. 78, Issue 10, pp. 990–994). https://doi.org/10.1094/PD-78-0990.
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VASQUEZ-MONTAÑO, E., HOPPE, G., VEGA, A., OLIVARES-YAÑEZ, C., & CANESSA, P. (2020). Defects in the Ferroxidase That Participates in the Reductive Iron Assimilation System Results in Hypervirulence in Botrytis Cinerea. https://doi.org/10.1128/mBio.
