Natural aphrodisiacs. Studies of commercially-available herbal recipes, and phytochemical ...

263 Pages·2004·6.56 MB·English

FACULTE DES SCIENCES
Institut de Pharmacognosie et Phytochimie

Natural aphrodisiacs. Studies of commercially-available herbal
recipes, and phytochemical investigation of Erythroxylum
vacciniifolium Mart. (Erythroxylaceae) from Brazil

Thèse de doctorat

présentée à la Faculté des Sciences de l’Université de Lausanne par

Boris Zanolari

Pharmacien diplômé de la Confédération Helvétique

Jury
Prof. Jean Hernandez, Président
Prof. Kurt Hostettmann, Directeur de thèse
Prof. Manfred Hesse, Expert
Dr. David Guilet, Expert
Dr. Andrew Marston, Expert

LAUSANNE
2003
A mes parents et ma sœur
A Laura

Remerciements

Ce travail de thèse a été réalisé d’octobre 1999 à juin 2003 à l’Institut de Pharmacognosie et
Phytochimie de l’Université de Lausanne sous la direction du Prof. Kurt Hostettmann.
J’aimerais tout d’abord exprimer ma profonde gratitude au Prof. Kurt Hostettmann pour
m’avoir accueilli dans son institut et donné la possibilité de faire une thèse sur un sujet très
intéressant. Je le remercie également pour m’avoir permis de participer à l’organisation du
congrès international de phytochimie à Lausanne et de participer aussi à des congrès à Bamako
(Mali) et à Barcelone (Espagne).

J’adresse également mes remerciements au prof. Manfred Hesse (Université de Zurich) qui a
accepté de venir de Zurich, pour faire partie de mon jury de thèse et pour l’intérêt qu’il a porté à
mon travail. Je remercie aussi le Prof. Jean Hernandez pour avoir présidé le jury de séance
d’examen.

Mes sincères remerciements vont à mon “technical advisor”, le Dr. Andrew Marston, pour sa
gentillesse, son encadrement, ses précieux conseils et sa disponibilité.

Je voudrais aussi remercier le Prof. Jean-Luc Wolfender pour son aide et ses nombreux
conseils scientifiques concernant la LC-MS et la LC-RMN.

Je tiens aussi à remercier les Dr. Karine Ndjoko et Jean-Robert Ioset pour leur amitié et pour
les discussions enrichissantes à propos de l’analyse quantitative.

Merci au Dr. David Guilet pour nos intéressantes discussions scientifiques, pour avoir partagé
le bureau et enfin pour son amitié.

J’aimerais encore exprimer ma gratitude au Dr. Emerson Ferreira Queiroz pour avoir apporté
la plante Catuaba du Brésil mais surtout pour son amitié pendant ces quatre ans de thèse.

Je remercie mes collègues pour tous les moments, professionnels ou non, que nous avons
partagés, aussi que les anciens collègues et copains de thèse Alain, Julien et Anne Laure.

Un grand remerciement va, enfin, à toute ma famille, à Laura ainsi qu’au personnel de
l’hôpital Nestlé qui m’ont toujours soutenu et m’ont permis de finir ma thèse.
.
Scientific communications

The present work was carried out from October 1999 to June 2003 at the Institute of
Phytochemistry and Pharmacognosy of the University of Lausanne, under the guidance of Prof.
Dr. Kurt Hostettmann. Some aspects of the present research have been published and presented
at international scientific congresses as poster presentations.

Publications

Zanolari, B., Guilet, D., Marston, A., Queiroz, E. F., de Q. Paulo, M. and Hostettmann, K.
(2003a). Tropane alkaloids from the bark of Erythroxylum vacciniifolium. J. Nat. Prod. 66,
497-502.

Zanolari, B., Ndjoko, K., Ioset, J.-R., Marston, A. and Hostettmann, K. (2003b). Qualitative and
quantitative determination of yohimbine in authentic yohimbe bark and in commercial
aphrodisiacs by LC-UV-API/MS methods. Phytochem. Anal. 14, 193-201.

Zanolari, B., Wolfender, J.-L., Guilet, D., Marston, A., Queiroz, E. F., de Q. Paulo, M. and
Hostettmann, K. (2003c). On-line identification of tropane alkaloids from Erythroxylum
vacciniifolium by LC-UV-MSn and LC-NMR. J. Chromatogr. A.1020, 75-89.

Zanolari, B., Guilet, D., Marston, A., Queiroz, E. F., de Q. Paulo, M. and Hostettmann, K.
(2003d). Methylpyrrolic tropane alkaloids from the bark of Erythroxylum vacciniifolium. . J.
Nat. Prod. Submitted

Posters

Zanolari, B., Ndjoko, K., Ioset, J.-R., Marston, A. and Hostettmann, K. (2001). Qualitative and
quantitative determination of yohimbine in authentic yohimbe bark and in commercial
aphrodisiacs by LC/UV/API-MS methods. 9th NAPRECA (Natural Products Research Network
for Eastern and Central Africa) Symposium, Nairobi, Kenia, August 27-31.

Zanolari, B., Marston, A., Queiroz, E. F. and Hostettmann, K. (2001). Tropane alkaloids from
the bark of Erythroxylum catuaba Part 1. Phytochemical Society of Europe, Annual Symposium
2001, Lead Compounds from Higher Plants, Lausanne, Switzerland, September 12-14.

Zanolari, B., Ndjoko, K., Ioset, J.-R., Marston, A. and Hostettmann, K. (2001). Qualitative and
quantitative determination of yohimbine in authentic yohimbe bark and in commercial
aphrodisiacs by LC/UV/API-MS methods. Swiss Chemical Society (Analytical Chemistry
Division), Fall Meeting 2001, Zürich, Switzerland, October 12.

Zanolari, B., Guilet, D., Marston, A., Queiroz, E. F., de Q. Paulo, M. and Hostettmann (2002).
Tropane alkaloids from the bark of Erythroxylum catuaba (Erythroxylaceae) Part 2. Society for
Medicinal Plant Research (GA), 50th Annual Congress 2002, Barcelona, Spain, September 8-12.

Zanolari, B., Wolfender, J.-L., Guilet, D., Marston, A., Queiroz, E. F., de Q. Paulo, M. and
Hostettmann, K. (2002). On-line identification of tropane alkaloids from Erythroxylum catuaba
by LC-UV-MSn and LC-NMR. International Association of Environmental Analytical
Chemistry, 19th LC/MS Symposium, Montreux, Switzerland, November 6-8.
i

Abbreviations

α
[ ] specific rotation at the wavelength D of sodium
D
Abs. absorbance
ACh acetylcholine
AChE acetylcholinesterase
ACTH adrenocorticotrophic hormone
APCI atmospheric pressure chemical ionization (MS)
APG Angiosperm Phylogeny Group
API atmospheric pressure ionization
br s broad singulet
cAMP cyclic adenosine monophosphate
CC column chromatography
CD circular dichroism
cGMP cyclic guanosine monophosphate
CI confidence interval
CNS central nervous system
Col2 colon cell lines
d doublet (NMR)
D/CI desorption/chemical ionization (MS)
Da Dalton
DCM dichloromethane
δ
chemical shift (ppm) (NMR)
dd double doublet (NMR)
DEPT distortionless enhancement by polarisation transfer (NMR)
DHEA dehydroepiandrosterone
DMSO dimethylsulfoxide
EI electron impact (MS)
ESI electrospray ionization (MS)
Et N triethylamine
3
EtOH ethanol
FIA flow injection analysis
γ
GABA -aminobutyric acid
gDQF-COSY gradient double quantum filtered correlation spectroscopy (NMR)
gHMBC gradient heteronuclear multiple bond correlation (NMR)
gHSQC gradient heteronuclear single quantum coherence (NMR)
Hdmb 4-hydroxy-3,5-dimethoxybenzoic acid
HPLC high performance liquid chromatography
HR high resolution (MS)
HRESMS high-resolution electrospray ion cyclotron resonance mass spectrometry
hTERT-RPE1 human telomerase reverse transcriptase-retinal pigment epithelial cells
i ii
HUVEC human umbilical vein endothelial cells
Hz Herz
i.d. internal diameter
IR infrared spectrum
J coupling constant (NMR)
KB oral epidermoid cell lines
LC-DAD-UV high performance liquid chromatography coupled with ultraviolet photodiode
array detector
LC-MS high performance liquid chromatography coupled with mass spectrometry
LC-NMR high performance liquid chromatography coupled with nuclear magnetic
resonance spectroscopy
LNCaP hormone-dependant prostate cell lines
Lu1 human lung cancer cell lines
m multiplet (NMR)
MAO monoamine oxidase
[M+H]+ protonated molecule
[M +D]+ deutered molecule
D
m/z mass per electronic charge
MDR multidrug-resistance
MeCN acetonitrile
MeNE methylnorepinephrine
MeOH methanol
Mpc 1-methyl-1H-pyrrole-2-carboxylic acid
MPLC medium pressure liquid chromatography
MS mass spectrometry
MSn multiple stage tandem MS
MW molecular weight
NE norepinephrine
NMR nuclear magnetic resonance
NO nitric oxide
NOE nuclear overhauser effect (NMR)
NOESY nuclear overhauser effect spectroscopy (NMR)
NOS nitric oxide synthase
PDE phosphodiesterase
ppm parts per million (NMR unity)
Pc 1H-pyrrole-2-carboxylic acid
RSD relative standard deviation
RT retention time
R.T. room temperature
s singlet (NMR)
SD standard deviation
sp. unspecified species (one)
iv
SP-HPLC semi-preparative high performance liquid chromatography
spp. species (several)
ssp. subspecies
t triplet (NMR)
TLC thin-layer chromatography
TMS tetramethylsilane
TOCSY total correlation spectroscopy (NMR)
TOF time of flight (MS)
UV ultraviolet spectrum
VLB vinblastine
WET fast solvent suppression (LC-NMR)
yohimbine-d deuterium-labeled yohimbine
3

v