2.1. Precedenti studi fitochimici sul genere Clerodendrum L.

CAPITOLO

2

Fitochimica

2.1. Precedenti studi fitochimici sul genere Clerodendrum L.

Sulla base dei precedenti lavori di indagine fitochimica riportati in letteratura su alcune specie del genere Clerodendrum, esso risulta caratterizzato da una notevole molteplicità di composti.

Tra essi ricordiamo composti di natura terpenica quali diterpeni, iridoidi, iononi, steroli; diverse classi di derivati fenolici quali fenilpropanoidi, flavonoidi, ma anche altri composti.

2.1.1. Terpeni

I terpeni sono una grande classe di metaboliti secondari strutturalmente diversi tra loro, accomunati dalla medesima via biogenetica. Tali composti derivano tutti a partire da unità isopreniche C 5 :

isoprene

I terpeni sono multipli interi di unità C 5 , legate insieme testa-coda, per formare i derivati classificati come emiterpeni (C 5 ), monoterpeni (C 10 ), sesquiterpeni (C 15 ), diterpeni (C 20 ).

L’accoppiamento coda-coda di farnesilpirofosfato, precursore dei sequiterpeni, porta invece alla formazione dei triterpeni (C 30 ), ed infine sempre per accoppiamento coda-coda del precursore dei diterpeni, genarilgenarilpirofosfato, si ottengono i carotenoidi (C 40 ).

Nel genere Clerodendrum molti sono i composti terpenoidici ad essere stati isolati.

Diterpeni

I diterpeni sono costituiti da 4 unità isopreniche ed hanno quindi uno scheletto a 20 atomi di

carbonio. Essi possono essere aciclici, policiclici, macrociclici. Tali composti presentano un ruolo

spesso importante nei processi di difesa e sviluppo delle piante e sono alla base di diverse attività terapeutiche.

Nel genere Clerodendrum sono stati isolati soprattutto diterpeni appartenenti alla classe dei clerodani e degli abietani, entrambi derivati policiclici derivanti dal nucleo del labdano.

Consideriamo qui di seguito i principali composti diterpenici isolati dal genere Clerodendrum ed in particolare la specie da cui sono stati ottenuti per la prima volta. Analogamente saranno trattati gli altri composti appartenenti alle altre classi di metaboliti secondari.

Dalla corteccia di radici di Clerodendrum uncinatum Schinz è stato isolato un diterpene idrochinonico ad attività antifungina:

1. Uncinatone (Fig. 2.1) (Dorsaz et al., 1985)

O H

O OH

OH

Fig. 2.1

Dalle parti aeree di Clerodendrum inerme Gaertn è stato isolato per la prima volta un composto neo-clerodanico:

1. Cleroinermina (Fig. 2.2) (Raha et al., 1991)

O O

COOH

Fig. 2.2

Da Clerodendrum trichotomum Thunb sono state isolate quattro nuove clerodendrine ad attività antifeedant nei confronti di Athalia rosae ruficornis:

1. Clerodendrina E (Fig. 2.3) (Kawai et al., 1998) 2. Clerodendrina F (Kawai et al., 1998)

3. Clerodendrina G (Kawai et al., 1998) 4. Clerodendrina H (Kawai et al., 1998)

O RO HO

H

OCOCH

OCOCH

O O H

H

CH

C H

C CO

OAc

=R

Fig. 2.3 5. Clerodendrin I (Fig. 2.4) (Kawai et al. , 1999)

RO HO

O

OAc OAc O O

H

H

H

C C

OAc

AcO H

CH

CO H

C

= R

Fig. 2.4

Da foglie di Clerodendrum serratum Moon sono stati isolati due nuovi diterpeni labdanici:

1. 7-O-m-cumaroilossiugandoside (Chen et al., 1999)

2. 19-β-D-glucopiranosilossi-lab-13(E)-en-8α,15-diol (Fig. 2.5) (Chen et al., 1999)

OH

OH

CH

OGlc

Fig. 2.5

Da Clerodendrum mandarinorum Diels sono stati isolati tre nuovi derivati abietanici:

1. Mandarone A (Fig. 2.6) (Fan et al., 1999) 2. Mandarone B (Fan et al., 1999)

3. Mandarone C (Fan et al., 1999)

O O

OH

Fig. 2.6

Da Clerodendrum serratum Moon sono stati isolati due nuovi diterpeni glicosilati:

1. Cleroserraoside A (Yang et al., 1999)

2. Cleroserraoside B (Fig. 2.7) (Yang et al., 1999)

H

C

CH

OH H

CH

OH

O O OH

HO

HO OH

H

Fig. 2.7

Dal residuo esanico delle parti aeree di Clerodendrum inerme (L.) Gaertn sono stati isolati tre nuovi composti a struttura neo-clerodanica

1. Inermes A (Fig. 2.8) (Pandey et al., 2005) 2. Inermes B (Pandey et al., 2005)

3. Inermes C (Pandey et al., 2005)

AcO O

O O H

CH

CH

CH

OAc

OAc O

CH

OAc OAc

CH

CH

O

O

H O

AcO

Fig. 2.8

Oltre a queste tre nuove strutture è stato inoltre isolato:

4. 14,15β-metossi-3-epicarioptina come miscela epimera (Fig. 2.9) (Pandey et al., 2005)

AcO O

OAc O O

H H

CH

CH

OCH

CH

OAc

Fig. 2.9

Dalle radici di Clerodendrum bungei Steud sono stati isolati cinque nuovi diterpeni abietanici:

1. 12-O-β-D-glucopiranosil-3,11,16,-triidrossi-abieta-8,11,13-triene (Fig. 2.10 a) (Liu et al., 2008)

2. 3,12-O-β-D-diglucopiranosil-11,16-diidrossi-abieta-8,11,13-triene (Liu et al., 2008) 3. 19-O-β-D-carbossiglucopiranosil-12-O-β-D-glucopiranosil-11,16-diidrossiabieta-8,11,13-

triene (Liu et al., 2008)

4. 11,16-diidrossi-12-O-β-D-glucopiranosil-17(15→16),18(4→3)-abeo-4-carbossi-3,8,11,13- abietatetraen-7-one. (Fig. 2.10 b) (Liu et al., 2008)

5. 19-idrossiteuvincenone F (Liu et al., 2008)

HO

H

HO OH

O O

OH HO

HO

HO

O O

CH

OH

OH HO

O

(a) Fig. 2.10 (b)

Dall’estratto metanolico delle radici di Clerodendrum philipinum Schau. è stato isolato :

1. Crolerodendrum A (Fig. 2.11) (Oanh et al., 2009)

O OH HO

OH HO

Fig. 2.11

Dall’ estratto etanolico delle foglie di Clerodendrum formicarum Gurke è stato isolato e caratterizzato un nuovo diterpene abeo- abietanico:

1. Formidiol (Fig. 2.12) (Ali et al., 2010)

O H

COOC

OH HO

O

Fig. 2.12

Dalle radici di Clerodendrum eriophyllum Gurke è stato isolato un nuovo diterpene abietanico:

1. 12-idrossi-8,12-abietadiene-3,11,14-trione (Fig. 2.13) (Manchumi et al., 2010)

O O

O

OH

H

Fig. 2.13

In uno studio svolto allo scopo di isolare nuovi composti abietanici bioattivi, sono stati ottenuti dall’ estratto etanolico degli steli di Clerodendrum kaichianum Hsu. una serie di composti ad attività citotossica:

1. 11-metossi-12,14-diidrossi-13-(2-idrossipropil)-3,5,8,11,13-abietapentaen-7-one (Fig. 2.14 a) (Xu et al., 2011)

2. (16R)-12,16-epossi-11,14,17-triidrossi-17(15→16)-abeo)-8,11,13-abietatrien-7-one (Xu et al., 2011)

3. 17-idrossiteuvincenone G (Fig. 2.14 b) (Xu et al., 2011) 4. 17-idrossiteuvincen-5(6)-enone G (Xu et al., 2011)

OH OH

H

CO

O OH

HO

O OH O

OH

O

(a) Fig. 2.14 (b)

Iridoidi

Gli iridoidi sono dei derivati monoterpenici contenenti un anello ciclopentanico generalmente fuso ad un anello eterociclico ossigenato a sei atomi di carbonio.

Da Clerodendrum thomsonae Balf. F è stato isolato un iridoide a struttura non nota:

1. 8-O-acetilmioporoside (Fig. 2.15) (Lammel e Rimpler, 1981)

O HO H

H ₃ COCO H CH ₃ O

O CH ₂ OH

OH HO

HO

Fig. 2.15

Da Clerodendrum ugandense Prain è stato isolto un iridoide glicosidico : 1. Ugandoside (Jacke e Rimpler, 1983)

O HO

H

O O CH

OH

OH HO

HO

O H

Fig. 2.16

Dalle parti aeree di Clerodendrum incisum Klotzsch son stati isolati:

1. 8-O-foliamentoileufroside (Fig. 2.17) (Stenzel et al., 1986)

2. 2’-O,8-O-difoliamentoileufroside (Stenzel et al., 1986)

O HO

H

O O CH

OH

OH HO

HO

O H

O H

C H

C

CH

OH CH

O

Fig. 2.17

Dalle parti aeree di Clerodendrum inerme Gaertn sono stati isolati:

1. Inerminoside A (Fig. 2.18 a) (Calis et al., 1994 a) 2. Inerminoside B (Calis et al., 1994 a)

3. Inerminoside A1 (Calis et al., 1994 b)

4. Inerminoside C (Fig. 2.18 b) (Calis et al., 1994 b) 5. Inerminoside D (Calis et al., 1994 b)

O OH

CH

OH O

O COOH

HO CH

OH RO

O

HO OH

=R O

O

OH

(a)

O OH CH

OH O

O COOH

RO O

HO OH

=R

HO O

O

OH

OH

(b) Fig. 2.18

Dalle parti aeree di Clerodendrum serratum Moldenke sono stati isolati due nuovi iridoidi glicosilati:

1. 7β-cumaroilossiugandoside (Fig. 2.19) (Wei et al., 2000) 2. 7β-cinnamoilossiugandoside (Wei et al., 2000)

O CHO

RO R= p-cumaroil

OGlc OH

(Fig. 2.19)

Dalle parti aeree di Clerodendrum inerme Gaertn. è stato isolato :

1. Sammangaoside C (Fig.2.20) (Kanchanapoom et al., 2001)

O

O O

OH CH

OH HO HO

HO OR

R=Glc(3'-1'')-Glc

Fig. 2.20

Iononi

Gli iononi o megastigmani sono nor-isoprenoidi che presentano una struttura composta da un ciclo a sei atomi di carbonio sostituito da gruppi metilici sui carboni 1 e 5 e da una catena alifatica a quattro atomi di carbonio sul carbonio C-6 del ciclo:

Dalle parti aeree di Clerodendrum inerme Gaertn. , due megastigmani glicosilati sono stati isolati assieme ai già citati iridoidi, durante uno studio il cui obiettivo era quello di investigare una serie di piante utilizzate nella Medicina Thai, tra cui appunto il C. inerme Gaertn. (Fig. 2.21)

1. Sammangaoside A (Fig. 2.21) (Kanchanapoom et al., 2001)

2. Sammangaoside B (Kanchanapoom et al., 2001)

O

HO

O Glc

Fig. 2.21

Steroidi

Gli steroidi appartengono sempre alla classe dei composti terpenoidici. Essi sono dei triterpeni modificati contenenti il sistema tetraciclico del ciclopentanoperidrofenantrene.

Gli steroli sono alcoli steroidici che contengono un gruppo 3β ossidrilico ed una catena laterale alifatica in C-17. Le piante sono particolarmente ricche di tali composti e vengono denominate con il termine di fitosteroli.

Nel genere Clerodendrum tra i diversi steroli isolati uno si è rivelato particolarmente importante in quanto considerato come tipico di questo genere:

1. (24 S)-etillcolesta-5,22,25-triene-3β-ol (Fig. 2.22) (Singh e Singhi, 1981)

HO

CH

CH

H

C

H

C H

C

Fig. 2.22

2.1.2. Composti fenolici Flavonoidi

I flavonoidi sono metaboliti secondari particolarmente diffusi in natura. Strutturalmente risultano caratterizzati da uno scheletro base a 15 atomi di carbonio (γ-benzopirone) detto flavano, costituito da due anelli benzenici (A e B) tenuti insieme da una catena a tre atomi di carbonio facente parte del sistema eterociclico del pirano (anello C):

Nel genere Clerodendrum i flavonoidi sono tra i metaboliti secondari maggiormente presenti. Essi possiedono promettenti attività biologiche, quale attività antiossidante, antimicrobica, antiasmatica, antitumorale (Shrivastava e Patel, 2007).

Da foglie di Clerodendron trichotomum Thunb. è stato isolato un nuovo glicoside:

1. Acacetina-7-glucurono-(1→2)-glucuronide (Fig. 2.23) (Okigawa et al., 1970)

O

O OH

O O HOOC

HO HO

O

O HOOC

HO HO

OH

OCH

Fig. 2.23

E’ stato isolato per la prima volta un C-metilflavone da Clerodendrum nerifolium Wall:

1. Cleroflavone (Fig. 2.24) (Ganapaty e Rao, 1990 )

O

O OCH

HO

H

C

OCH

Fig. 2.24

Da Clerodendrum phlomidis Hort. Ital. Ex DC sono stati isolati per la prima volta:

1. Naringenina 7-O-α-L-ramnopiranosil-(1→2)-α-D-glucopiranosil-4-O-α-D-glucopiranoside-5- metiletere (Fig. 2.25 a) (Anam, 1999)

2. 4,2’,4’-triidrossi-6’-metossi calcone-4,4’-α-D-diglucoside (fig. 2.25 b) (Anam, 1999)

O

O OCH

O

OH

HO HO

O

O

OH CH

O

O HO

OH HO

O

OH

OH OH

(a)

O OCH

O

OH

O O

O

OH

OH

OH HO

OH OH

HO HO

(b)

(Fig. 2.25)

Fenilpropanoidi

I fenilpropanoidi sono composti fenolici derivati dagli amminoacidi aromatici fenilalanina e tirosina. Anch’essi come i flavonoidi si trovano in forma glicosilata.

Dalle parti aeree di Clerodendrum serratum var. amplewifolium Moldenke è stato isolato un nuovo glicoside fenilpropanoide:

1. Serratumoside A (Fig. 2.26) (Yahg et al.,2000)

H

CO

HO

O

O

O OH

O

OH

O OH

O

OH H

C

HO

O O

HO OH HO

OCH

(Fig. 2.26)

Da Clerodendrum trichotomum Thunb. ben sei fenilpropanoidi glicosilati sono stati isolati per la prima volta e testati come inibitori delll’HIV-1 integrasi:

1. Isoacteoside (Fig. 2.27 a) (Kim et al., 2001) 2. Leucosceptoside A (Kim et al., 2001)

3. Plantainoside C (Fig. 2.27 b) (Kim et al., 2001) 4. Jionoside D (Kim et al., 2001)

5. Martinoside (Kim et al., 2001) 6. Isomartinoside (Kim et al., 2001)

HO

HO

O

O

O OH

OH

O OH

OH O

O CH

OH

OH OH

(a)

H

CO

HO

O

O

O OH

OH

O OH

OH O

O

OH OH

OH CH

(b) Fig. 2.27

Dal Clerodendrum bungei Steud. è stato isolato un nuovo glicoside fenilpropanoide:

1. Clerodendronoside (Fig. 2.28) (Li et al., 2005)

H

CO

HO

O

O

O OH

O O

OH HO

O

HO OH

HO

Fig.2.28

E’ stato isolato e testato per l’attività antiossidante un nuovo fenilpropanoide glicosidico da Clerodendrum trichotomum Thunb.:

1. Tricotomoside (Fig. 2.29) (Chae et al., 2006)

OCH

HO

O

O O

O O

OH

O

H

CO

OH

O

OCH

OH

O

OAc OH OAc

Fig. 2.29

2.1.3. Composti a struttura varia

Dai semi di Clerodendrum inerme Gaertn. è stato isolato un nuovo neolignano :

1. 5,8-epossi-6,7-dimetil-2’,3’,2’’,3’’-dimetilenediossi-4’,1’’-dimetossi-1,2:3,4-dibenzo-1,3- ciclooctadiene (Fig .2.30) (Spencer et al., 1981)

H

C CH

O O O

O OCH

OCH

O

Fig. 2.30

Sono stati isolati sei nuovi spirocomposti dalle parti aeree di Clerodendrum indicum (L.) Kunttze : 1. Cleroindicina A (Fig. 2.31 a) (Tian et al., 1997)

2. Cleroindicina B (Tian et al., 1997)

3. Cleroindicina C (Fig. 2.31 b) (Tian et al., 1997)

4. Cleroindicina D (Tian et al., 1997)

5. Cleroindicina E (Tian et al., 1997)

6. Cleroindicina F (Fig. 2.31 c) (Tian et al., 1997)

OH

O ^{O O}

OH

^{O O}

OH

(a) (b) (c)

Fig. 2.31

2.2 Precedenti studi fitochimici sulla specie C. splendens G.Don

Dalle parti aeree di Clerodendrum splendens G. Don. sono stati isolati dei 24β-etilsteroli considerati tipici del genere Clerodendrum:

1. 24β-etilcolesta-5,22E,25(27)- trien-3β-ol (Pinto e Nes, 1985) 2. Clerosterol (Fig. 2.32) (Pinto e Nes, 1985)

HO

Fig. 2.32

In uno studio condotto in Egitto sono stati isolati dalle parti aeree due nuovi diterpeni a struttura neo-clerodanica con attività citotossica:

1. Splendesin A ( Fig. 2.31 a) (Hosny, 2003)

2. Splendesin B (Fig. 2.31 b) (Hosny, 2003)

O

O

O

O O

O

H

H H

OH O

OH

O

H

O OH H

H

(a) Fig. 2.32 (b)