Evaluación del contenido de diterpenos del octocoral Erythropodium caribaeroum en el Caribe colombiano

El octocoral caribeño Erythropodium caribaeorum ha mostrado ser una fuente prolífica de compuestos. Dentro de los compuestos aislados de este octocoral, los diterpenos tipo erythrólido y eleutherobina presentan una amplia diversidad estructural y actividad biológica aprovechable. Los estudios de la composición química de este octocoral muestran una alta variación en el contenido de estos diterpenos dependiente del lugar de recolección de la muestra. Por lo anterior, nos propusimos contribuir al conocimiento de este alcyonaceo en nuestro país y su posible aprovechamiento. En este trabajo se implementó una estrategia de derreplicación que permitiera establecer la presencia de diterpenos, específicamente, erythrólidos y eleutherobinas. Adicionalmente, se emplearon herramientas metabolómicas que permitieran la evaluación del efecto que pueden tener las condiciones ambientales propias del lugar de recolección sobre la composición metabólica, en los extractos de ocho muestras de E. caribaeorum recolectadas en tres diferentes localidades del Caribe colombiano, Santa Marta, Islas del Rosario y Providencia-Santa Catalina. Los resultados de la identificación por técnicas de derreplicación empleando HPLC-MS y HPLC-DAD, permitieron proponer para las ocho muestras analizadas, la presencia de 90 compuestos que presentan una masa igual a la de los erythrólidos reportados. Se observó que las muestras recolectadas en Santa Marta (muestras 5 y 6), Providencia-Santa Catalina (muestras 1, 2, 3 y 4) presentan compuestos con masas iguales a la de erythrólidos conocidos, así como otros compuestos isómeros de estos, probablemente nuevos, destacándose las muestras de Santa Marta que presentan un número mayor de diterpenos. Adicionalmente, llama la atención los extractos obtenidos de muestras recolectadas en las Islas del Rosario (muestras 7 y 8), los cuales producen diterpenos que no han sido reportados antes para E. caribaeorum, algunos de ellos posiblemente compuestos nuevos. Con respecto a las eleutherobinas, no fue posible determinar la presencia de estos compuestos en las muestras estudiadas, de acuerdo a la metodología desarrollada. De acuerdo a la cantidad de extracto orgánico de la que se disponía y a la diversidad metabólica observada en la derreplicación, el extracto de la muestra 6 recolectada en Santa Marta, se seleccionó para hacer el aislamiento de algunos de los compuestos del extracto. Como resultado se aislaron seis compuestos diterpenos, de los cuales el compuesto 1 denominado erythrólido W se reporta por primera vez en la naturaleza, junto con los compuestos previamente reportados: 16-acetil-erythrólido H 2, erythrólido E 3, erythrólido F 4, erythrólido J 5 y erythrólido V 6, De otro lado, la comparación de los perfiles metabólicos obtenidos por HPLC-MS empleando el análisis de componente principal (PCA) y análisis jerárquico de clústers (HCA), permitió observar que las variables ambientales específicas de cada lugar de recolección generan cambios en la producción de compuestos en los especímenes estudiados, mostrando como las muestras de Santa Marta, Islas del Rosario y Providencia-Santa Catalina agrupan de manera diferente. Estos resultados evidencian la ventaja del uso de estrategias de derreplicación y herramientas metabolómicas, para seleccionar muestras con un mayor potencial de presentar nuevos compuestos Adicionalmente, permiten evaluar como la producción de estos compuestos puede verse afectadas por variaciones ambientales, y genera herramientas analíticas para apoyar un futuro aprovechamiento del octocoral E. caribaeroum como fuente de diterpenos.Abstract. Caribbean soft coral Erythropodium caribaeorum has shown to be a prolific source of compounds. Among the compounds isolated from this soft coral, eleutherobine and erythrolide diterpenes have a wide structural diversity and a useful biological activity. Chemical composition studies of this coral showed a high variability in diterpene content that is dependant of sample´s recollection place. Because of that, we were aimed to contribute to the knowledge of this soft coral and his possible uses. In this work we implemented a dereplication strategy to stablish the diterpene presence, specifically erythrolides and eleutherobines. Additionally, we used metabolomic tools in order to evaluate the environmental conditions effect over the metabolic composition of eight samples of E. caribaeorum. These samples were collected in three different places in the Colombian Caribbean sea, Santa Marta, Islas del Rosario and Providencia - Santa Catalina. The results obtained by derreplication techniques using HPLC-MS and HPLC-DAD allowed us proposing for all the eight analysed samples the presence of 90 compounds with a molecular weight consistent with previously reported erythrolides. The results showed that samples collected in Santa Marta (samples 5 and 6) and Providencia-Santa Catalina (samples 1, 2, 3 and 4) showed compounds with molecular weights identical to previously isolated erytrolides. We highlight Santa Marta´s samples that showed the biggest number of diterpene like compounds. Furthermore, extracts obtained from Islas del Rosario samples (7 and 8) produce compounds, probably diterpenes that has not been previously reported from E. caribaeorum, some of them could be probably new. On the other hand, it was not possible to determinate eleutherobine presence in the studied samples with the developed methodology. According to the quantity of extract available, and the observed metabolic diversity by derreplication, we chose the extract obtained from sample 6 collected at Santa Marta to develop the isolation of compounds from this extract. As a result, six diterpenes were isolated, compound 1 denominated erythrolide W is reported for the first time, together with 16-acetil-erythrolide H 2, erythrolide E 3, erythrolide F 4, erythrolide J 5 and erythrolide V 6. On the other side, comparison of metabolic profiles obtained by HPLC-MS using principal component analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis allows observing that specific environmental variables in each recollection place can promote changes in the compound production. The obtained clusters showed that samples from Santa Marta, Islas del Rosario and Providencia-Santa Catalina generate different groups. The obtained results show the advantage of using dereplication strategies and metabolomics tools to choose samples with a higher probability to find new compounds. Furthermore, those alternatives allow us to assess how the production of these compounds could be affected by environmental variations and generate analytical tools to support the future use of E. caribaeorum as a source of diterpenes.Maestrí