3.1 COMPOSIZIONE FRAZIONI VOLATILI Gli studi fitochimici riguardo i componenti volatili trovati nel genere Cochlospermum

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3 Fitochimica Cochlospermum spp.

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3.1 COMPOSIZIONE FRAZIONI VOLATILI

Gli studi fitochimici riguardo i componenti volatili trovati nel genere Cochlospermum hanno evidenziato la presenza di diverse classi, quali:

 CHETONI ALIFATICI A CATENA LUNGA;  ACETATI ALIFATICI;

 ALCOLI ALIFATICI;  ALDEIDI;

 ETERI;  TERPENI.

Uno studio condotto da Benoit-Vical nel 1999 hanno mostrato che la composizione degli oli essenziali dalle foglie di C. tinctorium e C. planchonii è piuttosto simile, e che le differenze riguardano la percentuale della classi chimiche presenti. Nell’olio di C.

planchonii i sesquiterpeni sono l’80%, con la prevalenza di idrocarburi β-cariofillene

(20%) [XXVI] e farneseni(15%) in particolare (Z)-β-farnesene (5,8%) [XXVII] e (E,E)-α-farnesene (9,8%) [XXVIII]; mentre nel C. tinctorium vi è predominanza di composti alifatici ossigenati (40%) come alcoli, aldeidi, chetoni ed esteri.

In particolare, in uno studio successivo condotto da Zederkopff Ballin nel 2002 sull’olio estratto dalle foglie di Cochlospermum tinctorium è stato isolato il chetone alifatico 1-idrossitetradecan-3-one [XXIX].

Composti simili sono stati evidenziati anche dall’analisi GC/MS dell’olio essenziale ottenute dai rizomi di Cochlospermum planchonii (resa 0,12% w/w), che ha mostrato la presenza di composti ossigenati in percentuale prevalente: esteri e chetoni (86,4%). In questo caso i costituenti quantitativamente più abbondanti sono: tetradecan-3-one (30,6%)

[XXX], 1-tetradecen-3-one (15,3%) [XXXI], tetradecylacetate (15,0%) [XXXII],

dodecylacetate (12,4%) [XXXIII]. Invece, per quello che riguarda la classe dei terpeni, non sono stati rintracciati monoterpeni ma solo sesquiterpeni, tra i quali il β-elemene (6,0%) [XXXIV], β-selinene (1,9%) [XXXV], α-selinene (3,8%) [XXXVI] (L. Ouattara et al., 2007) sono risultati i componenti principali.

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3 Fitochimica Cochlospermum spp.

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Terpeni simili sono presenti anche nell’olio essenziale ottenuto dai rizomi di

Cochlospermum regium: β-selinene (34,1%), elemene (5,4%), t-caryophillene (4,8%),

α-pinene (3,44%) [XXXVII], α-humulene (2,8%) [XXXVIII], aromadendrene (2,1%)

[XXXIX], α-selinene (1,2%), δ-cadinene (0,8%) [XL] (R.L. Brum et al., 1997).

Nello studio dell’olio essenziale di Cochlospermum vitifolium svolto da de Almeida, nel 2005, si è proceduto all’ottenimento di olio da tre parti della pianta: foglie, corteccia e legno radicale, focalizzando l’interesse sulla caratterizzazione dei componenti dei tre oli individuandone le differenze principali. I risultati ottenuti hanno mostrato che l’olio delle foglie è caratterizzato principalmente da monoterpeni e sesquiterpeni, che rappresentano il 99,9% dei costituenti, tra cui i principali sono β-cariofillene (46,5%), α-humulene (26,0%) e β-pinene (10,6%).

Al contrario, negli oli essenziali dalla corteccia e dalla radice non sono stati trovati monoterpeni, ma erano presenti chetoni alifatici. I componenti principali presenti dei due oli sono risultati: β-bisabolene (11,5-29,3 %) [XLI], 1-idrossi-3-esadecanone (16,2-19,5 %) [XLII] e β-cariofillene (8,2-11,6 %). Il γ-muurolene [XLIII] è presente in grande quantità (28,4 %) solo nell’olio del legno radicale.

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3 Fitochimica Cochlospermum spp. 27 H H E [XXVI] E [XXVII] E E [XXVIII] OH O [XXIX] O [XXX] O [XXXI]

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3 Fitochimica Cochlospermum spp. 28 O O [XXXII] O O [XXXIII] [XXXIV] H [XXXV] H [XXXVI] [XXXVII] E E E [XXXVIII]

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3 Fitochimica Cochlospermum spp. 29 H H H H [XXXIX] [XL] H [XLI] HO O [XLII] H H [XLIII]

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3 Fitochimica Cochlospermum spp.

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3.2 COMPOSIZIONE DEGLI ESTRATTI

Gli studi fitochimici sul genere Cochlospermum presenti in letteratura, hanno evidenziato la presenza di diverse classi di metaboliti secondari, quali:

 FLAVONOIDI;  CAROTENOIDI;  TRITERPENI;  STEROLI;  TANNINI;  FENILPROPANOIDI – TRIACILBENZENI.

Inoltre sono presenti i comuni metaboliti primari di importanza commerciale derivati da alcune specie appartenenti a questo genere.

 CARBOIDRATI;  AMMINOACIDI;  LIPIDI;

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3.1.1 Flavonoidi

Dal decotto di rizomi di Cochlospermum tinctorium, dopo liofilizzazione e successiva macerazione con H2O/EtOH 96% 7:3; si sono ottenuti due flavonoidi:

7,3’-dimetildiidroquercetina [I] e 5,4’-dimetilquercetina [II] (Diallo et al., nel 1992).

Cook e Knox nel 1975, hanno purificato e identificato apigenina triidrossi-flavone) [III], narigenina triidrossi-flavanone) [IV], afzalechina (5,7,4’-triidrossi-flavan-3-olo) [V], narigenina glucoside (prunina) [VI] e apigenina 7-O-glucoside (cosmosina) [VII] da un estratto etanolico della corteccia di Cochlospermum

gillivraei; mentre dalle foglie di Cochlospermum religiosum, gli stessi ricercatori hanno

isolato quercetina, mircetina, kaempferolo e cianidina.

Dai rizomi di Cochlospermum regium è stato identificato diidrokaempferolo 3-O-glucopiranoside [VIII] da C. Correa de Oliveira nel l996, e kaempferolo [IX] nel 2006, in uno studi condotto da Ceschini et al.

Nel 1992 Dixit et al., hanno isolato apigenina, narigenina e diidroquercetina [X] da fiori di Cochlospermum vitifoleum. In uno studio fitochimico successivo, la corteccia secca della stessa specie, è stata macerata in esano (HECv), diclorometano (DECv) e metanolo (MECv) in successione. Dal residuo MECv, sottoposto a successive purificazioni cromatografiche, è stata purificata la narigenina (J.C. Sanchez-Salgado et al., 2007). Quest’ultima è stata isolata anche da De Almeida et al. nel 2005, nelle frazioni CHCl3 e AcOEt, provenienti dal frazionamento cromatografico dell’estratto

etanolico della corteccia della radice della stessa specie, assieme ad aromadendrina

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3 Fitochimica Cochlospermum spp. 32 O R1 R2 OH R3 R4 O R1 R2 R3 R4

[I] -OCH3 -OH -OCH3 -OH

[II] -OH -OCH3 -OH -OCH3

[X] -OH -OH -OH -OH

O R1 OH OH O R1 [III] -OH [VII] -O-glucoside O R1 OH OH O R1 [IV] -OH [VI] -O-glucoside O HO OH OH [V]

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3 Fitochimica Cochlospermum spp. 33 O HO OH OR₁ OH O R1 [VIII] -glucopiranoside [IX] -H O HO OH OH O OH [XI]

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3.1.2 Carotenoidi

I carotenoidi isolati dal genere Cochlospermum sono in realtà apocarotenoidi, ovvero molecole provenienti dalla degradazione ossidativa dei carotenoidi. Questi sono stati ritrovati essenzialmente nelle due specie, Cochlospermum tincotorium e C. vitifoleum.In particolare le molecole isolate e identificate sono cochloxantina [XII] e diidrocochloxantina [XIII].

In Cochlospermum tinctorium queste molecole sono state isolate dall’estratto metanolico dei rizomi, purificato con HSCCC (High-Speed Countercurrent Chromatography) e HPLC (B. Diallo et al., 1991).

Inoltre Zederkopff nel 2002 ha ritrovato cochloxantina e diidrocochloxantina nella fase organica proveniente dalla ripartizione in acqua e CH2Cl2 dell’estratto etanolico.

I metilesteri degli 8’-apocarotenoidi, cochloxantina e diidrocochloxantina si ritrovano nell’estratto metanolico delle radici di Cochlospermum vitifoleum. In una seconda frazione proveniente dallo stesso processo estrattivo, sono stati purificati altri due metil-esteri: vitixantina [XIV] e diidrovitixantina [XV], identificati con EI-MS (H. Achenbach et al., 1989).

Altri carotenoidi isolati dai fiori dalla stessa specie sono β-carotene, γ-carotene, licopene, capsantina, zeaxantina (B.S. Dixit et al., 1992).

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3 Fitochimica Cochlospermum spp. 35 3 1 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15' 14' 13' 12' 11' 10' 9' COOH O OH 2 4 5 6 [XII] [XIII]: 4,5-diidro-cochloxantina COOH O CH2OCOCH3 OH 17 16 1 6 7 18 19 20 15 15' 20' 8' 10' 19' [XIV] [XV]: 4,5-diidro-vitixantina

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3.1.3 Triterpeni

Nell’estratto alcolico proveniente dal decotto dei rizomi di Cochlospermum tinctorium, è stato isolato il triterpene, acido ariunolico [XVI] (B. Diallo et al., 1989). La stessa molecola è stata purificata anche dall’estratto metanolico delle radici (M.B. Tijjani et al., 2009).

Dalla frazione organica (CH2Cl2) dell’estratto etanolico di Cochlospermum tinctorium,

sono stati separati acido 3-O-p-coumaroilalfitolico [XVII] e acido alfitolico [XVIII] (N. Zederkopff Ballin et al., 2002).

HO COOH HO OH 12 28 2 3 4 23 [XVI] R R1 [XVII] HO CO -OH [XVIII] -H -OH R ' H C H3 H H3C C H2 C O O H H C H3 C H3 H₃C R O C H3 H

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La ricerca sulle frazioni CHCl3 e AcOEt, provenienti dal frazionamento cromatografico dell’estratto etanolico della corteccia della radice di Cochlospermum vitifoleum risulta essere composto dai lignani excelsina [XIX] e pinoresinol [XX] (de Almeida et al., 2005).

O O OCH3 O O OCH3 O O [XIX] HO OCH₃ O O OCH3 OH [XX]

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3.1.4 Steroli

Le frazioni CHCl3 e AcOEt, provenienti dal frazionamento cromatografico dell’estratto

etanolico della corteccia della radice di Cochlospermum vitifoleum risulta essere composto da: una miscela binaria di due steroidi, β -sitosterolo [XXI]e stigmasterolo [XXII] in proporzione 3:1; una miscela costituita da O-β-glicopiranosil– β-sitosterolo [XXIII] e 3-O-β-glicopiranosil-stigmasterolo [XXIV] (de Almeida et al., 2005).

RO

R [XXI] _{-H, 22,23-diidro} [XXII] _{-H, Δ}22,23

[XXIII]_{-glucosio, 22,23-diidro} [XXIV] _{-glucosio, Δ}22,23

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3.1.5 Tannini

Diallo et al., nel 1992 hanno isolato acido gallico, acido ellagico ed altri ellagitannini nei residui etanolico, idroalcolico e acquoso provenienti dalla macerazione nella miscela H2O/EtOH al 96% 7:3 del decotto dei rizomi di Cochlospermum tinctorium

precedentemente liofilizzato. Gli stessi composti sono stati purificati anche da Tijjani et al. nel 2009 sempre dalle radici.

I tannini sono presenti anche nell’estratto idro-alcolico delle radici di Cochlospermum

regium (Toledo et al., 2000).

3.1.6 Fenilpropanoidi - Triacilbenzeni

Nell’estratto etanolico dei rizomi di Cochlospermum tinctorium, ottenuto mediante utilizzo di un apparecchio Soxhlet, successivamente estratto con acqua, si è ottenuto un materiale polimerico, da cui si sono separate quattro frazioni, attraverso cromatografia a scambio ionico. Dallo studio fitochimico effettuato, i maggiori componenti dell’estratto risultano essere polifenoli (9.3%), tra cui gallotannini e acidi ferulici (C. Sogn Nergard et al., 2005). Trijjani et al. nel 2009 hanno ritrovato triacilbenzeni ed ellagitannini anche nell’estratto metabolico delle radici.

Il triacilbenzene, 1-dodecanoil-3,5-di(tetradecanoil)benzene [XXV(D)], è stato isolato dall’estratto etanolico del legno della radice di Cochlospermum vitifoleum (de Almeida et al., 2005).

Studi fitochimici sulla porzione non polare di Cochlospermum planchonii, condotti da Achenbach nel 1986, hanno portato alla purificazione tramite HPLC e identificazione delle cochlospermine. Si tratta di triacilbenzeni simmetricamente sostituiti e strutturalmente diversi solo per la lunghezza dei sostituenti acilici [XXV] .

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[XXV]

Triacilbenzeni sono stati trovati anche nei rizomi di Cochlospermum regium (R.L. Brum et al., 1997).

3.1.7 Carboidrati

Vinod et al., nel 2008 [Food Hydrocolloids] hanno analizzato l’essudato di

Cochlospermum gossypium con l’uso di tecniche HPLC e LC-MS, individuando la

presenza di acidi uronici (26%), mentre l’analisi GC-MS ha mostrato presenza di arabinosio (2,52%), mannosio (8,3%), α-D-lucosio (2,48%), β-D-glucosio (2,52%), ramnosio (12,85%), galattosio (18,93%), acido D-glucuronico (19,26%), acido β-D-galatturonico (13,22%), acido α-D-β-D-galatturonico (11,22%), oltre a β-D-galattopiranosio, alfa-D-glucosio, fruttosio (V.T.P Vinod et al., 2008). Con l’analisi NMR hanno identificato i tipi di legami tra gli zuccheri.

Composto Formula bruta M + Frammentazioni primarie (m/z) R1 R2 R3 A C42H72O3 624 484 H3C[CH2]10 H3C[CH2]10 H3C[CH2]10 B C44H76O3 652 512 e 484 H3C[CH2]12 H3C[CH2]10 H3C[CH2]10 C C46H76O3 680 540 e 512 H3C[CH2]12 H3C[CH2]12 H3C[CH2]10 D C48H84O3 708 540 H3C[CH2]12 H3C[CH2]12 H3C[CH2]12 C C C R1 R₂ R3 O O O

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3.1.8 Amminoacidi

La miscela di amminoacidi della gomma kondagogu proveniente da Cochlospermum

gossypium è costituita da alanina, valina, metionina, tirosina e tripofano, ma il contenuto

più interessante è quello di acido aspartico, di 72.8 +/- 3.45 μg/g (V.T.P. Vinod et al., 2010).

3.1.9 Lipidi

La proporzione di grassi acidi saturi e insaturi nella gomma kondagogu è 5:1. All’interno dei acidi grassi insaturi si trova acido linoleico (1.8 +/- 0.12 microgrammi/g) e acido gamma-linoleico (0.8 +/- 0.05 microgrammi/g). La presenza di acido linoleico e acido gamma-linoleico nella gomma kondagogu rinforza il suo valore nutrizionale, rispetto alla gomma karaya, essudato ottenuto da Sterculia urens, costituita galattosio, ramnosio e acido glucuronico (V.T.P. Vinod et al., 2010).

Nell’estratto etanolico del legno della radice di Cochlospermum vitifoleum è stato identificato acido laurico (C12: 0; 5,2%), miristico (C14: 0; 5,5%), palmitico (C16: 0; 36,5%), linoleico (C18: 12; 14,5%), oleico (C18: 1; 23,8%) e stearico (C18: 0; 6,0%) (de Almeida et al., 2005).

3.1.10 Profilo Cationico

Nella gomma kondagogu Vinod et al., nel 2008, hanno trovato la presenza di Ca, K, Mg, Al, Cd, Co e Ni (J. Agric. Food Chem).

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3.3 FITOCHIMICA Cochlospermum angolense

I lavori su questa specie sono pochi e risalenti a circa 20 anni fa. Presber e collaboratori nel 1991 e 1992 hanno condotto diversi lavori su questa specie, ed è stato ritrovato un prodotto cristallino di colore rosso che possiede tre massimi di assorbimento a 407, 430 e 459 nm, ed esibisce una struttura di tipo carotenoide. Questo composto, che è stato ritrovato nell’estratto cloroformico delle radici, prima trattate con etere di petrolio, mostra solubilità in acetone, cloroformio ed etanolo.

Lo stesso carotenoide, definito come “sostanza grassa”, è stato purificato anche nel 1955 e 1956 da Prista et al., nella corteccia della stessa specie.

Sempre da Cochlospermum angolense è stato ottenuto un olio essenziale ricco di triacilbenzeni a catena lunga. Inoltre nella stessa specie sono stati trovati alti livelli di Zn e Mn. E’ stato isolato anche un sale di zinco da un estratto acquoso dei rizomi (Vonthron-Sénécheau et al., 2003).

Dall’abstract della pubblicazione di Prista et al. nel 1955 e nel 1956, si apprende che sono stati isolati anche acido oleanolico, un chinone e un flavone di cui non è possibile riportare la struttura poiché l’articolo non è stato reperibile nel lasso di tempo in cui si è svolto il lavoro di tesi (Prista et al., 1956).