Pharm. Méd. Trad. Afr. 2004, Vol. 13, pp.8i-90
TROIS NOUVEAUX FURANNODITERPENES ISOLES
DU CROTON MAYUMBENSIS J.LEONARD.
KOUDOU Jean" YAMALE Sosthène 2, SAMB Abdoulaye ', TEULADE Jean Claude 3
1 CERPHAMETRA, Université de Bangui, BP 1450 Bangui, République Centrafricaine
2 Laboratoire de chimie et biochimie des Produits Naturels, Faculté des Sciences et
Techniques BP 7021 Dakar, Sénégal
3 Laboratoire de chimie organique, UMR INSERM 484, Faculté de Pharmacie, Université
Clermont-Ferrand I, France.
Résumé
Trois nouveaux furannoditerpènes possédant le squelette clérodane et labdane ont été isolés
des écorces du Croton mayumbensis 1. Léonard poussant en République Centrafricaine, et
leurs structures ont été élucidées à partir des données spectrométriques.
Mots clés: Croton mayumbensis, Euphorbiaceae, écorce, furoclérodane, furannolabdane .
Introduction
Le croton mayumbensis (Euphorbiaceae) est un arbre de 34 m de haut très répandu dans la
forêt équatoriale de la République Centrafricaine. C'est une plante médicinale dont les
écorces et les feuilles sont empiriquement connues dans le traitement des infections
microbiennes et parasitaires [1]. Des travaux antérieurs importants avaient permis d'isoler à
partir du genre Teucrium ( Labiateae) de nouveaux diterpènes à structure clérodane ,ou19-
clérodane et labdane caractérisée par la présence d'un cycle furanne, appelés furoclérodanes
et furannolabdanes ou parfois d'un autre groupe hétérocyclique [2-5]. Le genre Croton est
aussi bien connu en médecine traditionnelle et quelques travaux antérieurs ont permis de
mettre en évidence la présence de composés à structure clérodane dans les espèces sud-
américaines et asiatiques[6-12].
Malgré ses propriétés intéressantes il n'existe à ce jour dans la littérature aucun travail
scientifique décrivant l'activité pharmacologique et l'isolement des constituents chimiques du
Croton mayumbensis. Le présent travail consacré à son étude phytochimique, a permis
d'isoler à partir de ses écorces, trois nouveaux furannoditerpènes.
81
Pharm. Méd. Trad. Afr. 2004, Vol. n. pp. 81-90
Matériel et méthodes
Procédure général
IE-SM :Spectromètre de masse modèle Hewlett-Packard 5985B et 5989A ; RMN 400MHZ
(i H), et 100MHZ (l3C), spectromètre modèle Brucker AC avec CDC1) et DMSO d6 comme
solvants. Les signaux sont enregistrés sur des spectres 2D COSY et HMBC avec le TMS
comme produit de référence.
Les analyses par CLHP sont réalisés sur une colonne (20cmx8mm) avec une phase inversée
C-18, équipée d'une garde de sécurité. Les couplages CLPH/SM sur un modèle Hewlett-
Packard 5985B et un spectromètre de masse 5989A utilisant les mêmes paramètres. La
chromatographie sur colonne a été développée avec de l'oxyde d'aluminium neutre 90 Merck
standardisé (63-200Jlm). Les CCM sont réalisées sur des plaques 60Fz54 à oxyde d'aluminium
Merck.
Matériel végétal
Les écorces de Croton mayumbensis J.Léonard ont été récoltées au village Boukoko situé à
162km au sud de Bangui en octobre 2003. Les échantillons ont été identifiés par Monsieur
Régner Paulin botaniste systématicien de la faculté des Sciences et déposés dans l'herbier du
CERPHAMETRA, Université de Bangui.
Les écorces sont séchées à l'air libre et réduites en poudre (100g) avant d'être soumises à
macération pendant 72h par un mélange MeOH-CHC1)(l :1). L'extrait est évaporé à sec pour
donner un brut brun(2,3g). Le brut est soumis ensuite à un fractionnement sur colonne de
silice selon une méthode standard pour donner six fractions: FI (O,lg) hexane/éther 111,
300ml; F2(0,lg) éther, 200ml; F3 (0,3g) acétate d'éthyle, 300ml; F4(0,lg) acétate
d'éthyle/éthanol 1/1, 100ml; F5 (O,lg) éthanol/méthanol 1/1 100ml; F6(0,3g) méthanol
300ml. Les fractions F2, F3, F4 et F6 (Tableau 4)sont ensuite chromatographiées sur plaques
préparatives avec comme éluant le mélange CHC1)/(CH3CHz)zN (95/5, v/v) pour donner 8
fractions SF1 à SF8 qui sont encore des mélanges de composés difficilement séparables.
L'utilisation du couplage nécessaire dans ce cas a permis de mettre en évidence la présence de
trois composés majeurs dans trois fractions SF2, SF4 et SF6. Seule la fraction SF4 contient
des quantités importantes de ces trois composés 1, 2 et 3 ; elle a été purifiée sur colonne
d'alumine neutre avec une élution au CHzClz puis ensuite par un gradient de CHzClz/EtOH
(de 9/1 à 9/4, v/v). La purification sous contrôle CLHP a donné les composés 1,2 et 3 avec un
rapport de pourcentage respectivement de 6/3/1 par comparaison avec leur pics sur CLHP.
Résultats et discussion
Les écorces de Croton mayumbensis sont soumises à une extraction par un mélange
méthanol-clorofonne, un produit brut de couleur brune est obtenu avec un rendement de
2,3%. Le brut est ensuite soumis à une chromatographie préparative sur plaque avec comme
système éluant le mélange chloroforme / diéthylamine pour donner trois diterpénoidesl,2 et 3.
Le couplage CLHP/SM montre pour le composé Ile pic de l'ion moléculaire à [M+H]+ a m/z
372 correspondant à la formule brute: CziHz40 6 avec un degré d'insaturation égal à 10. Le
spectre de RMN l3C montre des signaux de 21 atomes de carbone: 8 atomes de carbone
quaternaires, 5 méthynes, 5 méthylènes, trois méthyls, un Iactonetôcl Sû.Z) un groupe
acétylïôcê l.a), deux atomes de carbone éthyléniques( C=C, oc133,5 ;132,5). Les signaux à
oc: 127,5; 102,5; 144,3 et 146,9 indiquent la présence du cycle furannique (Table 1). Le
82
Pharm. Méd Trad Afr. 2004, Vol. 13,pp. 81-90
composé 1 est un furoclérodane, sa structure a été confirmée par le spectre COSY du 1H et les
corrélations à longue distance HMBC :
al caractérisation du groupe furyl : le proton H-14 (oH6,68) est couplé avec C-13(oc127,5), C-
15(oc144,3) par le couplage 2J, et avec C-12(oc191,4) par 3J. Le proton H-16(oH7,99) est
couplé avec C-14(ocl02,5) par 3J.
bila chaîne aliphatique: le méthylène H-ll(oH3,25) est couplé avec C-12 par 2J et donne une
corrélation longue distance avec C-2 et C-10. Le méthyl H-19 à OH1,31 lié avec le premier
cycle hexénique est couplé avec C-2 par 2J et donne une corrélation longue distance avec C-l
et C-3. H-3(OH28,9) donne une corrélation longue distance avec C-1 et C-19 tandis que H-4 à
oH1,32-l,78) donne une longue corrélation avec C-10.
cl le deuxième cycle hexénique lié avec le groupe lactone a été caractérisé: le méthyl H-21 à
oH3,65 donne une corrélation longue distance avec C-20, C-5 et C-7. H-8 à oH4,99 donne une
corrélation longue distance avec C-10.
Le composé 2.
Son spectre de masse en mode impact électronique et le couplage CLPH/SM montrent le pic
de l'ion moléculaire à m/z368 correspondant à la formule brute C22H240S avec Il comme
degré d'insaturation dans la molécule. Le spectre RMN l3 C montre des signaux attribués à 22
atomes de carbone: 1 carbonyl à oc191, 1 carboxyl à oc 180, 2 méthyls esters, 2 méthyls,3
méthylènes, 5 méthynes, 6 atomes de carbone quaternaires aromatiques, 2 éthyléniques
(Table2). Le cycle furannique a été confirmé par les signaux de C-B, C-14, C-15, C-16. Le
noyau benzénique est caractérisé par les signaux de C-1, C-2, C-3, C-4 et C-10 (Tableau 2).
Les protons du cycle furannique sont également caractérisés par leurs signaux apparaissant
dans la zone des H aromatiques. Les données spectrales indiquent également la présence de
deux cycles dont un est aliphatique et couplé avec l'autre qui est benzénique. En fait, des
analogies de structures ont pu être mises en évidence, avec en particulier, la présence d'une
structure naphtalénique partiellement hydrogénée reliée à une entité furannique par un
système insaturé.
L'ensemble de ces données indiquent que
le composé 2 est un
furannolabdane.
Cette structure a été confirmée par le spectre COSY du IH et les corrélations à longue
distance HMBC. Le proton H-11 à OH 6,31 est couplé avec C-13 et C-1 °par couplage 3J.
Le méthyl H-19 à OH 2,17 est couplé par 3J avec C-2 et C-4, par 4J avec C-1et H-4; des
corrélations ont été observées au niveau du proton H-4, et pour le méthyl H-20, un couplage
avec C-6 par 2J et avec C-7, C-5, C-21 par 3J. Le méthylène H-9 est couplé par 2J avec C-8 et
par 3J avec C-7.Les signaux de l' oxyméthyl et du méthyl ester ont été observés
respectivement à oH3,56 et oH3,62.
Le composé 3. Son spectre de masse en impact électronique et le couplage CLPH/SM
montrent le pic de l'ion moléculaire à m/z402 correspondant à la formule brute C22H2607. Le
spectre RMN13C indique des signaux appartenant à 22 atomes de carbone et un degré
d'insaturation égal à 10 : neuf atomes de carbone quaternaires, 4 méthynes,5 méthylènes,et 4
méthyls (Table3). 4 atomes de carbone sont des carbonyls à oc : 190,8 ; 172 ; 196,2; 178,2.
Le spectre de RMN1H et celui de l3C indiquent la présence des groupes suivants: le cycle
furanne, le cétone a,p éthylénique et 2 méthyls esters. Les données spectrales démontrent la
présence de deux parties, une aromatique( cycle furanne) et un groupe bicyclique. La structure
du composé 3 a de fortes analogies avec celles des composés 1 et 2 ; La comparaison avec les
données de la littérature [2-5] indique que le composé 3 est un furoclérodane (fig3). Cette
structure a été confirmée par le spectre COSY du IH et les corrélations à longue distance
HMBC. La partie de la structure: O=C-CH2-cyclohexène a été élucidée sur la base des
corrélations classiques observées dans le cadre de cette étude (Table3). Les protons
83
Pharm. Méd Trad. Afr. 2004, VoU3, pp. 81-90
méthyléniques à 81-13,37 et 3,54 sont couplés avec C-12 par 2J et C-1ü par 3J. Les deux protons
à 81-11,98 et 2,23 sont couplé avec C-1ü par 2J et avec C-9, C-5 et C-3 par 3J. Ces couplages
sont représentatifs de la structure étudiée.
Références bibliographiques
1. Lejolly J. Croton mayumbensis.1956, lLéonard Bull.Jard.Bot-Etat Brux., 26,p.390,
Congo Zaïre.
2. Piozzi Franco,1981, Heterocycles,15(2),1489-1503
3. Piozzi Franco, Rodriguez Benjamin, Savona Giuseppe, 1987, Heterocycles, 25,
807-839
4. Piozzi Franco, 1994, Heterocycles, 37(1), 604-625
5. Piozzi Franco,
Bruno Maurizio,
Rosselli Sergio, 1998, Heterocycles, 48( 10),
2185-2196
6. Brito Souza, Rodriguez, A.R.M., Hiruma-Lima, lA., Haun, C.A., Nunes, M., D.
S.,1998, Planta Med. 64, 126-129.
7. Cravalho, J. C., Silva, M. F., Maciel, M. A., Pinto, A., Nunes, D. S., Lima, R. M.,
Bastos, l K., Sarti, S. J.,1996, Planta Med. 62,402-404
8. Farias, R. A., Rao, V. S., Viana, G. S., Silveira, E. R., Maciel, M. A., Pinto, A. C.
1997, Planta Med. 63, 558-560.
9. Hiruma-Lima, Clélia A., Spadari-Bratfisch, Regina C., Grassi-Kassisse, Dora M.,
and Brito, Alba R.M. Souza. Antiulcerogenic Mechanisms of Dehydrocrotonin, a
Diterpene Lactone Obtained from Croton cajucara., 1999 , Planta Med. 65,325-330
10. Risco Ester, Ghia Felipe, Vila Roser, Iglesias, José Elida, Canigueral Alvarez
Salvador. Immunomodulatory Activity and Chemical Characterisation of Sangre de
Drago (Dragon's Blood) from Croton lechleri., 2003, Planta Med; 69, 785-794
Il. Kitazama, E., Sato, A., Takahashi, H., Kuwano, H., Ogiso, A.,1980, Chem.
Pharm. Bull. 28, 227-234
12.
Yamalé, Sosthène, C., 2005, Thèse de Doctorat en chimie et biochimie des
produits naturels. UCAD, Sénégal.
84
Pharm. Méd. Trad. Afr. 2004, Va/.13, pp. 81-90
Figl : COSY 'tt -lB et BMBC
Structure du composé!
Fig2 : COSY 'n )H et HMBC.
Structure du composé2
15
0
16
85
Pharm. Méd. Trad. Afr. 2004, VoU3, pp. 81-90
Fig} : COSY 111-1 H etHMBC
Structure du composé3
' - - 0
o
86
Pharm. Méd. Trad. Afr. 2004, Vol.13, pp.8I-90
Table1. RMN IH et RMN 13C du composél
C
bc(ppm, 100MHz, DMSO d6)
bH (ppm, 400MHz,CDCh)
1
26.5
2.39; 2.44
2
18.4
1.70
3
28.9
1.32 ;1.78
4
41.6
5
133.5
6
73.8
4.99
7
31.4
1.68 ;2.18
8
36.8
2.28
9
50.8
10
132.2
3.25
11
49.2
12
191.4
13
127.5
6.68
14
102.5
7.4
15
144.3
7.99
16
146.9
17
170.3
0.93
18
21.4
1.31
19
15.7
20
180.2
3.65
21
21.5
87
Pharm. Méd Trad Afr. 2004, Vol.13, pp.8I-90
Table2. RMN IR et RMN 13e du composé 2
13CNMR s (ppm)
1HNMR () (ppm)
C
(100MHZ, DMSO d6)
(400 MRZ,CDCh)
1
136.2
2
153.0
-,
3
123.6
4
114.8
6,49
5
124.4
6
44.4
7
36.0
1,77;2.0
8
19.1
1,73 ; 1,80
9
28.0
2,59 ; 2,76
10
137.0
11
114.5
6,31
12
141.1
13
122.0
14
107.6
6,57
15
143.8
7,40
16
139.6
7,52
17
191.0
10,93
18
55.1
3,56
19
19.9
2,17
20
23.5
1,53
21
180.0
22
52.0
3,62
88
Pharm. Méd. Trad. Afr. 2004, Vol. 13, pp.8i-90
Table3. RMN1H et RMN l3 e du composé 3
13CNMR
8 (ppm)
IH NMR 8 (ppm)
C
(lOOMHZ, DMSO d6)
(400 MHZ,CDCh)
1
28,5
1,98 - 2,23
2
18,0
1,56 - 1,70
3
34,3
1,68
4
43,3
5
137,9
6
196,2
7
42,3
2,29 - 2,42
8
33,1
2,74
9
54,8
10
153,6
11
41,0
3,37 - 3,54
12
190,8
13
128,0
14
108,4
6,72
15
144,3
7,40
16
147,1
8,07
17
17,0
0,91
18
21,3
1,31
19
52,4
3,68
20
172
21
178,2
22
51,9
3,61
89
Pharm. Méd. Trad. Afr. 2004, Vol.13, pp. 81-90
Tableau 4. Schéma de fractionnement du brut.
Croton mayumbensis
Macération dans MeOH/CHCI3
Filtration, Evaporation
Résidu MeOH/CHCI3
Chromatographie liquide sur colonne ouverte SiOz
Ft
F2
F3
F4
F5
F6
CCM préparative sio,
CICH3:Diéthylamine 95:5
SF7
SF8
CLC
alumine:dichlorométhane
dichlorométhane:ethanol
(9:1:9:4)
CLHP
1
2
3
90