Extraction et caractérisation de l’élansolide A

 

La culture de bactéries Chitinophaga sancti a récemment permis d’isoler un nouveau composé présentant d’intéressantes particularités structurelles. Sa formule brute fut déterminée par l’enregistrement d’un spectre de masse haute résolution et l’étude des spectres RMN 1D (1H, 13C) et 2D (COSY, HMQC, HMBC) a permis de proposer la formule plane du composé (Figure 1). Celui-ci se compose d’une macrolactone à 19 chaînons comportant un diène conjugué E,E, un triène conjugué Z,E,Z et 6 centres asymétriques. Un motif hexahydro-indène ainsi qu’un phénol sont également présents. Des études par RMN 2D (NOESY et ROESY) ont permis de déterminer la configuration des carbones 16, 19, 20, 23, 24 et 25.

 

Figure  1

 

La configuration des centres 7, 8 et 9 fut déterminée par la synthèse de l’acétonide 4 à partir du composé 3,également isolé du milieu de fermentation et c’est finalement la synthèse du fragment 6 qui a permis de fixer la configuration absolue des différents centres (Figure 2).

 

Figure 2

 

L’étude par chromatographie liquide haute performance a permis d’isoler les deux atropoisomères 1 (élansolide A1) et 1* (élansolide A2) (deux composés présentant une même structure plane mais dont la rotation autour d’une liaison simple est bloquée, permettant ainsi d’isoler deux composés). Une étude de modélisation moléculaire a permis de valider leur existence tout en montrant que la principale différence entre les deux composés se situe au niveau des carbones C6 et C7 (Figure 3).

Ainsi dans le composé 1, les deux atomes d’hydrogène portés par le carbone C6 se trouvent à l’extérieur de la macrolactone tandis que l’alcool porté par le carbone C7 se trouve lui dirigé vers l’intérieur du cycle. La situation est inversée pour le composé 1* où les protons portés par C6 sont cette fois à l’intérieur de la macrolactone et l’alcool en C7 à l’extérieur.

 

Figure 3

 

Ces différences structurelles permettent d’expliquer la différence de polarité entre les deux molécules (permettant leur séparation par HPLC) ainsi que la différence de propriétés biologiques (partiellement explicables par la possibilité ou non d’établir des liaisons hydrogènes). L’élansolide A2 (1*) présente ainsi une bonne activité antibiotique contre les bactéries à Gram positif, une action bien plus faible pour l’élansolide A1 (1).

 

Nul doute que la structure particulièrement intéressante de l’élansolide A devrait attirer l’œil des chimistes et il n’est pas impossible qu’une synthèse totale de ces molécules soit mise au point dans les mois/années à venir.

 

 

Source : Steinmetz, H.; Gerth, K.; Jansen, R.; Schläger, N.; Dehn, R.; Reinecke, S.; Kirschning, A.; Müller, R. Angew. Chem. Int. Ed. 2010, DOI : 10.1002/anie.201005226.