Alcaloi'des bisbenzylisoquinoleiques de Albertisia cf. A. papuana MARIE LAVAULT ET JEAN BRUNETON '

Centre d'e'tudes des plantes me'dicinales, Unite' deformation et de recherche de me'decine et de pharmacie, 16, Boulevard Daviers, 49000 Angers, France

ADRIEN CAVB C.C.I.P.E., BP 5055, 34033 Montpellier Cedex, France

KAI CHEONG CHAN Department of Chemistry, Universio of Malaysia, Kuala Lumpur, Malaysia

JEAN ROBERT DEVERRE ET THIERRY SEVENET I.C.S.N., Centre national de la recherche scient$que, 91190 Gif sur Yvette, France

HBLBNE GUINAUDEAU Unite' deformation et de recherche de pharmacie, 87025 Limoges, France

Regu le 27 mai 1986

MARIE LAVAULT, JEAN BRUNETON, ADRIEN C A V ~ , KAI CHEONG CHAN, JEAN ROBERT DEVERRE, THIERRY SEVENET et H ~ L ~ N E GUINAUDEAU. Can. J. Chem. 65, 343 (1987).

Quatre nouveaux alcaloi'des de structure bisbenzylisoquinolCique ont CtC isolCs de Albertisia cf. A. papuana Becc. (MCnispermacCes). Ce sont la (-)-bisnor-2,2' phaeanthine (5), la (+)-pangkoramine (7), la (+)-pangkorimine (9) et la (+)-nor-2' cocsuline (14). 11s sont accompagnCs de la (+)-daphnoline (2), majoritaire, et de sept autres dimkres dCja connus, mono-, di- ou tripontCs.

MARIE LAVAULT, JEAN BRUNETON, ADRIEN C A V ~ , KAI CHEONG CHAN, JEAN ROBERT DEVERRE, THIERRY SEVENET, and H I ~ L ~ N E GUINAUDEAU. Can. J. Chem. 65, 343 (1987).

Four new bisbenzylisoquinoline alkaloids were obtained from Albertisia cf. A. papuana Becc. (Menispennaceae). These are (-)-2,2'-bisnorphaeanthine (5), (+)-pangkoramine (7), (+)-pangkorirnine (9), and (+)-2'-norcocsuline (14). They are accompanied by the known (+)-daphnoline (2), which is the main alkaloid, and by seven known dimers with one, two, or three ether bridges.

Le genre Albertisia Becc. (I), longtemps demeurC mono- spkcifique, comprend, depuis les travaux de Forman (2), 17 espkces dont la majoritC, d'origine africaine, fQt initialement classCe dans le genre Epinetrum Hiern. Des cinq espkces spontanCes dans le sud-est asiatique une seule, A. papuana Becc., a fait l'objet d'une Ctude chimique (3); 1'Cchantillon CtudiC provenait du sud de Padang dans la partie occidentale de Sumatra (IndonCsie). Ayant eu a notre disposition un lot de cette liane en provenance de l'lle de Pangkor (Malaisie), il nous a semblC intkressant d'en Ctudier la composition alcaloi'dique compte tenu de la trks large dispersion de cette espkce (Sarawak, Moluques, Papouasie-Nouvelle-GuinCe.. .(4)) et de l'hypo- thkse, un temps retenue, d'une subdivision de l'espkce en deux variCtCs (var. bancana et var. buruensis) (5).

La prCsente Ctude a permis l'isolement et l'identification de 12 alcaloi'des bisbenzylisoquinolCines. Huit sont connues : un dCrivC monopontk 1 1-12', la (+)-lindoldhamine 1 ; trois dCrivCs dipontCs 7-8', 11-12' de configuration lR, l rS , la (+)-daphnoline 2, la (+)-daphnandrine 3 et la (+)-bisnoraro- moline 4; quatre dCrivCs a enchainement dibenzo-dioxine (6-7', 7-8', 11-12') de configuration lS , l lS : (+)-cocsuline 10, (+)-cocsoline 11 et (+)-0-mCthyl cocsoline 12, ou de configuration lR, l lS : c'est le cas de la (+)-apateline 13. Tous ces alcaloi'des ont dCja CtC isolCs a plusieurs reprises, en particulier a partir de diverses MCnispermacCes ( 6 4 , et ont CtC identifiCs par comparaison de leurs constantes physiques et de leurs donnCes spectrales avec celles publiCes ainsi que par une comparaison directe avec des Cchantillons authentiques.

Les quatre autres alcaloi'des sont des bisbenzylisoquinolCines

1. Auteur h qui adresser toute correspondance.

originales. La (-)-bisnor-2,2' phaeanthine 5, C36H38N206, prCsente, sur son spectre de masse, un pic molCculaire a m/z 594. Le pic de base a m/z 367 est caractCristique du fragment monovalent bisisoquinolCique form6 par la rupture des liaisons benzyliques chez les dimkres dipontCs d&te a t&te - queue a queue,, (9). Le spectre de rmn du proton montre l'absence de singulets dQs a des N-CH3 vers 2,5 ppm, ce qui indique le caractkre bis-amine secondaire de 5; cette absence de substi- tuant sur les atomes d'azote est par ailleurs soulignCe par le fort dCblindage subi par les protons en 1 (4,06 ppm) et 1' (4,35 pprn). La methylation (HCHO/NaBH4) conduit au composC 6 dont les groupements N-CH3 apparaissent, sur le spectre de rmn protonique, sous la forme de deux singulets nettement sCparCs (A6 = 0,29ppm) comme cela est habitue1 chez les dCrivCs dipontCs 8-7', 11-12! (10). La configuration de 5 et de 6 ne peut &tre que lR, lRf ou lS , lS t comme le montrent les positions du doublet dCdoublC du proton en 10 (6,42 et 6,54 ppm) et du singulet du mCthoxyle en 6' (3,41 et 3,37 ppm) (cf. tableau 1); ces positions sont tout a fait comparables a celles observCes dans le cas de la (-)-limacine ou de la (-)-gyroamiricine (1 1) : respectivement 6,56 et 6,53, 3,35 et 3,37 ppm pour ces deux signaux alors qu'ils apparaissent vers 6,25-6,40 et 3,60-3,90 pour la sCrie lR , lS1 (6, 7). Le pouvoir rotatoire nCgatif de 6 permet de I'identifier a la (-)-phaeanthine. Une comparaison directe avec un Cchantillon authentique confirme cette conclusion et dCmontre ainsi sans equivoque la structure de l'alcaloi'de 5.

L'alcaloi'de 7 est Cgalement un dCrivC ebis-noru (absence de N-mCthyle en rmn). Son spectre de masse est compatible avec une formule brute en C34N34N206 (M+ 566) et, comme pour le composC 5 indique sa nature bipontCe cct&te a t&te -

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queue 5 queue,, : pic de base mlz 353 (cette valeur de 353 indique de plus que l'une des unitCs tCtrahydroisoquinolCique est phknolique). La mkthylation (HCHO/NaBH4) conduit a un dCrivC 8 qui est un dimkre i deux ponts diphCnyl ether 7-8', 11- 12' (A6 des signaux des N-CH3 = 0 , l ppm), de configura- tion lS, 1s' ou lR, 1R' (le signal du proton en 10 est a 6,56 ppm au lieu de 5,40-5,60 dans le cas des Cnantiomkres 1R,1Sr : ((+ )-daphnoline 2, 539 , (+ )-daphnandrine 3, 5,60) ou 1S,1Rt : ((-)-gyrolidhe, 5,47, (-)-gyrocarpine, 5,48 (1 1)). La mesure du ponvoir rotatoire ainsi que l'enregistrement des courbes de dichroisme circulaire permettent d'identifier le dCrivC dimCthylC 8 a la 1 R, 1 R' (+ )-candicusine isolte et dCcrite rkcemment chez une MCnispermacCe sud-amtricaine : Curarea candicans Barneby et Krukoff (12). Cette conklation prouve la structure proposte pour la (+)-pangkoramine 7 (ou (+)-bisnor- 2,2' candicusine) (tableau 2).

Le troisikme alcalo'ide nouveau, la (+)-pangkorimine 9

MeN

prtsente un spectre de masse dCcalC de deux unitCs et simplifiC par rapport a celui du prCcCdent. Le pic de masse a mlz 564 est le pic de base; il est accompagnt d'un pic trks intense mlz 563 ce qui traduit une conjugaison suppltmentaire de la molCcule. Le spectre uv confirme cette observation : il montre en particu- lier un effet bathochrome en milieu acide caractkristique de la prCsence d'une fonction imine (13). Le spectre de rmn ne prhente pas de singulet vers 2,5 ppm attribuable a un N-CH3 et ne comporte qu'un seul signal (a 4,13 ppm) dO a un proton en 1 ou 1' . On remarque en outre un systkme AB (4,04 et 4,63 ppm, J = 13,6 Hz) attribuable aux protons du CH2 benzylique situC du cat6 de l'imine. Le reste du spectre de rmn prdsente de fortes analogies avec ceux de 7 et de 8 comme le montre le tableau 1. La rtduction de l'imine (NaBH4-*OH) conduit a une bis-amine secondaire identique en tous points a la (+)-pangkoramine 7. La position exacte de la fonction imine est dtduite des observations suivantes : le doublet du proton

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aromatique en 10 apparait, dans le cas de 9, a 5,02 ppm comme cela se produit dans le cas d'une autre imine en 11,2', la (-)-tpisttphanine (14), qui appartient a la mCme strie (liaisons 7-8', 11-12'; configuration R du carbone 1) et dont le proton 10 apparait a 4,98 ppm. Si la fonction imine ttait en 1,2 ce proton serait beaucoup moins affect6 : ainsi, toujours dans la m&me strie et avec une configuration l 'R , la (-)-dehydro-1,2 limacusine voit son proton en 10 rtsonner a 6,36 ppm (15). Ces indications, qui ne constituent que des prCsomptions, sont confirmtes par mesure des nOe (effet Overhauser nucltaire) qui montre en particulier une augmentation de 8% et de 3% du signal des protons en a' aprks irradiation du proton en 10' ou en 14' (rtciproque : 14 et 4%); (les rtsultats des principales mesures figurent dans la partie exptrimentale).

Le demier alcaloi'de nouveau est une bisbenzylisoquinoltine a trois ponts Cther, monophtnolique : la (+)-nor-2'cocsuline 14 : C34H3ZN205. La presence de l'enchainement dibenzo- dioxine est reconnue par la classique rtaction de ce type de compost en milieu nitro-sulfurique (16, 17) et par le spectre de masse qui montre des fragmentations superposables a celles observkes dans le cas de la (+)-cocsoline 11 (9). Comme ce demier compost, l'alcaloi'de 14 conduit, par mtthylation, 2 la (+)-cocsuline 10; il s'agit donc bien d'un dtrivt dtmtthylt 2 l'azote de la (+)-cocsuline. Le seul groupe N-methyle prtsent est en 2 comme le montre la valeur de son dtplacement chimique a 2,44 ppm (cf. tableau 1 et la r tf . 17; tableau 3).

Bien que tous les alcaloi'des minoritaires de cette espkce ne soient pas identifits (des dimkres ayant un cycle B ou B ' aromatique sont en cours d'ttude), quelques remarques peuvent etre formultes sur la composition alcaloi'dique de cet Cchantillon qui montre des difftrences importantes par rapport a celle rapportte pour le mattriel indontsien (3). Certes, comme dans le cas de l'ttude citte, nous n'avons isolt que des alcaloi'des dimkres mais les constituants majoritaires sont trks difftrents : (+)-daphnoline (47%) et (+)-pangkoramine (16%) pour le lot malais, (+)-cocsoline (44%) et (+)-cocsuline (15%) pour le lot indontsien. Pour les autres alcaloi'des un seul, la (+)-lindoldhamine, est prtsent en quantitt notable dans les deux cas : 12% dans notre tchantillon, 5% dans celui ttudit par Cavt et coll. (3). Enfin notons que six dimeres dCcrits dans le sptcimen indontsien n'ont pas Ctt dttectts dans celui rtcoltt en Malaisie et que ce demier foumit sept bisisoquinoltines absentes dans le premier.

Ces difftrences quantitatives et qualitatives semblent indi- quer, si l'on exclut une division de l'espece,' l'existence de chimiotypes : la saison de rtcolte ttant la mCme dans les deux cas, de simples variations saisonnikres sont 2 priori exclues. Comme dans le cas de l'tchantillon rtcoltt dans la partie occidentale de Sumatra, nous n'avons isolt que des dimeres dipontts ((queue a queue,,, ce qui dtmarque bien les Albertisia du sud-est asiatique des Albertisia africains initialement ttudits sous le nom gtntrique d'Epinetrum et caracttrists par des dimkres dipontCs cc tCte a queue,, (1 8, 19); cette observation est sans doute a mettre en relation avec un dtveloppement parallkle des Mtnispermactes (originaires de 1'Ouest du Pacifique) sur les deux continents.

Partie experimentale Appareillage

Les points de fusion sont mesurks en tube capillaire et ne sont

2. Le materiel CtudiC presente quelques diffErences morphologiques mineures avec celui 6tudiC par Cave et coll. Toutefois I'absence d'inflorescences ne permet pas de dktermination univoque (L. L. Forman, communication personelle).

pas corrigCs. Les pouvoirs rotatoires sont mesures a la ternptrature ambiante sur polarimktre Schmidt-Haensch, dans le chloroforme ou le methanol. Les spectres sont enregistrks sur les appareils suivants : uv, Beckrnan 530, Cthanol (A,,,, (log E)); ir, Perkin-Elmer 580, KBr (v crn-I); rmn, Varian EM 360 (60 MHz) et Bruker WB 360 (360 MHz), CDC13, 6 ppm, TMS = 0; spectres de masse, Varian MAT 31 1 (mlz (%)). Les chromatographies sur colonne sont realistes sur Kieselgel 60 (Merck 7734) ou 60 H (Merck 7736) et les ccm analytiques sur DC Alufolien 60 F 254 (Merck 5554).

Matbriel vbge'tal Les tiges de A. papuana ont t t t rCcoltCes dans 1'Ile de Pangkor le

7- 12-1983. Un Cchantillon de r6fCrence est conserve sous le no SD 42.

Extraction et isolement des alcaloi'des La drogue pulvCrisCe (4,6 kg) et dCgraissCe par l'hexane est extraite

par le chloroforme en milieu alcalin selon un procCd6 dCjh dCcrit (15). Un premier fractionnement des alcalo'ides totaux (207 g) est obtenu par chromatographie sur colonne d'alumine dCsactivCe par addition de 6% d'eau. La purification des differents constituants est obtenue par une suite de chromatographies sur colonnes de silice pour ccm avec pour Cluant des mClanges CHCI3-MeOH 95:5-90: 10 + 0,3% NH40H; les chromatographies prkparatives sur ccm sont dCveloppCes avec des melanges CHC13-MeOH 92 : 8, NH40H 0,2% ou CHC13-Me2CO- MeOH 40:40: 3 avec 5- 10% de diethylamine.

Description des produits isole's Les constantes physiques et donnCes spectrales des composCs

anterieurement dCcrits ne seront pas redonnees ici. Les composes 1, 2, 3 et 10 ont CtC formellement identifies par comparaison avec des kchantillons authentiques. Les constantes et donnCes spectrales rnesurees pour les autres alcaloi'des sont en bon accord avec celles de la bibliographie. L'identification des composCs 5, 7, 9, 11 et 14 est verifiCe par correlation chimique.

Description des alcaloi'des nouvealuc isolis ( -)-Bisnor-2,2' phaeanthine 5, amorphe, [a], -272" (CHC13,

cO,l);uv:213 (4,29),232(4,58),283 (3,86);1mn :cf. tableau 1; sm: 594 (6), 593 (8), 367 (IN)), 184 (28), 161 (10).

(+)-Pangkoramine 7, amorphe, [a], + 126" (MeOH, c 0,05); uv : 214 (4,72), 230 (4,39), 280 (4,58); OH+ : 212, 290; sm m/z : 564, M+ (24), 563 (36), 353 (loo), 339 (9), 192 (22), 177 (35).

(+)-Pangkorimine 9, [a], +65" (MeOH, c 0,05); uv : 213 (4,64), 228 (4,48), 283 (4,26), 314 (3,80); H+ : 213 (4,63), 279 (4,13), 333 (4,09); sm m/z : 564, M+ (100,563 (94), 562 (46), 549 (8), 534 (20). 533 (53), 283 (16).

Principaux effets nOe observes : H-a', sur H-10' (14%), rCcipro- que : 8%; H-at2 sur H-14' (4%), reciproque : 3%; H-8 sur H-1 (7%), riciproque : 5%; H-5 sur OMe-6 (13%), riciproque : 18%; H-5' sur OMe-6' (14%), rdciproque : 20%.

(+)-Nor-2'cocsuline 15, [a], $238" (CHC13, c 0,15); uv : 212 (4,53), 225 (4,43), 287 (3,60); sm mlz: 548 (27), 547 (27), 335 (loo), 321 (27), 3 19 (24), 168 (32), 167 (7)).

N-mithylation de 7, 9 : 30 mg de I'alcaloi'de sont dissous dans 20 mL de MeOH; on ajoute 2 mL de HCHO puis, sous agitation, du borohydrure de sodium en ex&. Le produit rkactionnel est purifiC par ccm preparative.

Rduction de9en7 : 20mg de 11 sontdissousdans 10 mLdeMeOH; on ajoute 50 mg de NaBH4 et laisse sous agitation 2 h.

Remerciements Ce travail a t t t effectue dans le cadre du programme d e

Recherche en Cooptration CNRS UniversitC de Malaisie. Les auteurs remercient MM. A. Cavt et M. Leboeuf (Universitt d e Paris XI, centre de Chbtenay-Malabry) pour la foumiture d'tchantillons de rtftrence, et M. A. J. Freyer (Pennsylvania State University) pour l'enregistrement de spectres de rmn 2 360MHz.

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