Search for alkaloids on callus culture of Passiflora alata

Abstract

Preliminary work on Passiflora alata leaves failed to detect harmane alkaloids using LC. The aim of this work was to investigate the production of harmane alkaloids through the cell culture of P. alata, inducing its precursor (L-tryptophan). The leaf explants presented satisfactory results after disinfection, and the callus formation was initiated in MS media with adequate quantities of phytohormones. Sixty days after inoculation, calli were inoculated in the optimized semi-solid MS media, with and without the addition of L-tryptophan (50, 100, 200 mg/L) and kept in standard conditions for 90 days. Calli were collected on days 6, 16, 26, 36, and 90, followed by acid-base extraction, and analysed by LC. The results showed an absence of harmane, harmin, harmol, harmalol, and harmaline. With L-tryptophan feeding, two peaks were detected, collected and analysed through positive mode electrospray [ESI(+)-MS] and sequential analysis in tandem ESI(+)-MS/MS. The spectra obtained were very similar, with a repetition of the more intense ions, and consecutive loss of 68 Da units, attributed to the heterocycle pyrazole. It appeared that this transformation was not related to any enzymatic pathway previously described for the plant from L-tryptophan, and the biosynthesis of β-carboline alkaloids in callus culture of P. alata were not observed in this work.As folhas de varias espécies de Passiflora são utilizadas como ansioliticas e sedativas. Passiflora alata Curtis, Passifloraceae consta em três edições da farmacopéia brasileira, porem não há muitos estudos sobre sua composição química. No passado, enfatizava-se a ação conjunta de alcalóides e flavonóides. Em trabalho anterior, não foi detectada a presença de alcalóides harmanicos através de CLAE. Assim, decidiu-se investigar a produção dos mesmos através de cultivo celular, introduzindo seu precursor metabólico L-triptofano. Os explantes foliares apresentaram resultados satisfatorios para germinação apos assepsia, e a formação de calo foi iniciada em meio MS com quantidades adequadas de fitohormonios, previamente determinadas. Sessenta dias após a inoculação os calos foram repicados para meio semi-solido com e sem L-triptofano (50, 100, 200 mg/L), mantidos por 90 dias em condições padrão. Amostras foram coletadas com 6, 16, 26, 36, e 90 dias, realizada extração acido-base e o extrato analisado por CLAE. Os resultados mostraram a ausência de harmana, harmina, harmol, harmalol e harmalina. Dois picos presentes nas amostras com L-triptofano foram coletados e analisados através de espectrometria de massas, electrospray modo positiva [ESI(+)-MS] e analise em tandem ESI(+)-MS/MS. Os espectros correspondentes foram similares, mostrando a perda consecutiva de 68 Da, atribuídos ao pirazol. Este fato aponta para uma transformação não enzimática, não relacionada a uma biossintese previamente descrita para alcalóides β-carbolínicos.

Keywords

• Passiflora alata
• β-carboline alkaloids
• pyrazoles
• callus culture