Química

Lignano

Publicado por Mónica González

Las lignano-lactonas son compuestos ampliamente distribuidos en el reino vegetal. Mas de 200 compuestos de esta clase de productos naturales han sido identificados con una vasta diversidad en la química de lignanas, así como en el grado de oxidación y en los tipos de substituyentes.

Por definición lignanas son dímeros de unidad de fenilpropanoides (C6-C3) ligadas por el carbono central de sus cadenas. Dímeros con enlaces de otros tipos son conocidos como neolignanas y son más limitadas en número y distribución filogenética.

De acuerdo como el átomo de oxígeno es incorporado al esqueleto de estos compuestos, cuatro grupos estructurales de lignanas lineales pueden ser distinguidas:

  • Las lignanas o derivados de butano (A)
  • Los lignanolideos, o derivados de la butanolida (B)
  • Las monoepoxilignanas, o derivados de tetra-hidrofuranos (C)
  • y las biepoxilignanas o derivados de 3,7-dioxabiciclo-[3.3.0]octano

Las lignanas han sido aisladas de dversas partes de las plantas (hojas, flores, frutos, cascaras y raíces) y son ampliamente distribuidas entre las gimnospermas y angiospermas. El mayor interés en estos compuestos está en su vasta gama de actividades biológicas entre las cuales se puede citar: actividad antitumoral, antimicótica, antiviral, anti-HIV e inhibición de actividad enzimática.

Toxicidad para hongos, insectos y algunos vertebrados, también es observada para algunas lignanas además de una variedad de otros efectos fisiológicos.

Entanto las lignano-lactonas han atraído considerable interés en función de su acción quimoterápica, o sea, su actividad antitumoral. Entre las lignano lactonas  con est tipo de actividad están la arctigenina (1), la podofilotoxina (2) y sus análogos.

La podofilotoxina (2) fue primeramente aislada en la forma cristalina en 1880 y en 1942 fue obtenida a partir de un extracto alcoholico de hojas secas de podophylium, pero solamente en 1951 su estructura fue correctamente determinada. La arctigenina (1), la podofilotoxina (2) y algunos de sus derivados mostrados en la figura a continuación, son compuestos del tipo dibenzilbutirolactonas que han sido identificados en numerosas especies de plantas del reino vegetal.

Las lignanas naturales poseen varios tipos de estructuras que exhiben una vasta gama de actividades biológicas. Los lignanos – lactonas naturales, tales como la arctigenina (1) y los derivados de la podofilotoxina (2), representados en las estructuras a continuación, son conocidos por presentar actividades citotóxicas y hace varias décadas han despertado enorme interés en virtud de sus propiedades anticancerígenas y anti HIV.

A pesar de haber numerosos tipos de síntesis racémica y varios ejemplos de síntesis asimétrica de estos compuestos, los métodos sintéticos tradicionales generalmente empleados no son convenientes para la preparación de una larga escala de estos compuestos ópticamente puros, en virtud de la necesidad de utilizar cantidades estequiométricas de fuentes quirales y/o gran secuencia de etapas sintéticas.

En vista de esto, un método más eficiente para realizar la síntesis enantioselectiva de estos productos naturales es a través de la catálisis asimétrica utilizando materiales de partida proquirales.

Trabajos anteriores realizados en varios laboratorios sirvieron para testear algunos métodos sintéticos descritos en la literatura. En tanto como estos métodos son relativamente largos y producen bajos rendimientos, es preferible optar por testear un método alternativo para la obtención de lignanos-lactonas naturales biológicamente activos, tales como la parabenzlactona  y oxoparabenzlactona , cuyas estructuras son mostradas a continuación.

Estos dos compuestos además de presentar propiedades biológicas útiles pueden ser transformados en otros productos naturales de interés, tales como las lignanas del tipo fibenzilbutirolactonas, ariletetralinas y furofuránicas.

Los materiales de partida para esta nueva metodología sintética fueron los derivados protegidos de 3-hidroximetil-g-butirolactona  los cuales para estudio son sintetizados a través del hidrógeno enantioselectivo de derivados insaturados producidos a partir del ácido 3,3-dimetilacrílico. Los estudios de hidrogenación enantioselectiva son realizados utilizando catalizadores quirales de rodio y rutenio.

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