Analisis De Metabolitos Secundarios

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SINALOA ESCUELA DE BIOLOGIA

CENTRO DE INVESTIGACION Y DE ESTUDIOS AVANZADOS DEL IPN - IRAPUATO

Análisis de metabolitos secundarios en: Argemone mexicana, Bignonia unguis-cati, Diospyros sinaloensis y Maytenus phyllanthoides con posible aplicación en farmacia y agricultura. Dalia Elizabeth Ávila Grave Dr. Jorge Molina Torres M.C. Irma Romelia Sánchez Mendoza Directores de tesis

Introducción

Uso de las plantas: • Alimento

• Vivienda

• Actos rituales

• Vestido

• Medicina

(Pino, 2004)

 Son

compuestos químicos sintetizados por las plantas que cumplen funciones no esenciales en ellas.

 Son responsables del aroma,

sabor, color y cualidades medicinales de las plantas (Santizo, 2004).

Propiedades de metabolitos secundarios Búsqueda de:

 Fármacos  Antibióticos  Insecticidas  Herbicidas

(Santizo, 2004)

Antecedentes

Terpenos Carotenoides Aceites esenciales Cumarinas

Ácidos grasos Taninos Mucilagos

Alcaloides

Los ácidos grasos son biomoléculas orgánicas de naturaleza lipídica formada por una larga cadena hidrocarbonada lineal, de número par de átomos de carbono, en cuyo extremo hay un grupo carboxilo.  Clasificación de ácidos grasos  Ácidos grasos insaturados  Ácidos grasos monoinsaturados

Ácido oleico  Ácidos grasos poliinsaturados

Ácido linoleíco Ácido linolénico Ácido araquidonico

(Varro, 1999)

Ácidos grasos saturados • Cadena corta Ácido Ácido Ácido Ácido

butírico isobútirico valérico isovalérico

• Cadena larga Ácido mirístico Ácido palmítico Ácido esteárico

(Varro, 1999)

 Ácidos grasos esenciales

Ácido linoleíco Ácido linolénico Ácido araquidonico • Ácidos grasos no esenciales

Ácido Ácido Ácido Ácido Ácido

palmítico esteárico araquídico palmitoléico oleico

(Varro, 1999)

De la especie Grias neuberthii , se obtuvieron

los ácidos grasos saturados: miristico, valérico, palmítico, margárico, esteárico y araquídico. Monoinsaturados:

palmitoleico,

oleico

y

erúcico Poliinsaturados:

linolénico

linoleíco 18.17µg/mg 1.73 µg/mg (Alva, 2002)

y

 Sustancias orgánicas de origen vegetal con actividad fisiológica muy

intensa. Los alrededor de 12,000 alcaloides que se conocen, contienen uno o más átomos de nitrógeno, son biosintetizados principalmente a partir de aminoácidos. Los alcaloides poseen una gran diversidad de estructuras químicas .

 Los alcaloides son sustancias tóxicas que actúan principalmente

sobre el sistema nervioso central; son fisiológicamente activos en los animales, aún en bajas concentraciones, por lo que son muy usados en medicina (Arteche,1999).

Principales alcaloides: Alcaloides

Acción fisiológica

Atropina

Antiespasmódico, estimulante, analgésico

Cocaína

Anestésico local, sedante, estimulante

Codeína

Analgésico, sedante, hipnótico

Emetina

Emético, expectorante, antipirético

Morfina

Narcótico, sedante, hipnótico, analgésico

Quinina

Antimalárico

Efedrina

Asma, estimulante.

Papaverína Vincristina

Relajante muscular Antitumoral

Reserpina

Antihipertensivo

Los principales productores de alcaloides son los vegetales

Trichocereus pachanoi

Amanita muscaria

Catharanthus roseus

También se consideran alcaloides ciertas sustancias procedentes de bacterias (Pseudomonas aueroginosa), insectos y otros animales (espongiarios, batracios) El sapo Bufo marinus acumula cantidades considerables de morfina en su piel Allopumiliotoxin 267A es un alcaloide que compone la secreción tóxica de este sapo tropical y demuestra una significante atividad cardiotóxica

Papel de los alcaloides en los vegetales

• Reguladores de crecimiento • Sustancias de nitrogenada para la proteica

reserva síntesis

• Productos finales de reacciones de destoxificación en vegetales • Función protectora frente a ataques de distintos predadores (parásitos o insectos)

 Extractos de corteza de Zanthoxylum tsihanimposa,

alcaloide fagarina y otros compuestos probados contra el parásito del paludismo (Randrianarivelojosia, 2003).  Extractos de hojas de Peltostigma guatemaltense

alcaloides: fagarina y skimmianina, anhidroevoxina, evoxina, 7isopentiloxi- fagarina, kokusagina y 4 metoxi-1-metil-2-quinolona, probados contra Plasmodium falciparum y contra Staphylococcus aereus, Enterococcus fecalis y Salmonella typhimurium (Lozano, 2008).

 Familias botánicas que destacan por su contenido en

alcaloides:



Amarillidaceae, Annonaceae, Apocinaceae, Asteraceae, Berberidaceae, Boraginaceae, Celastraceae, Fabaceae, Lauraceae, Papaveraceae, Piperaceae, Rutaceae y solanaceae (Arteche, 1999).

Argemone mexicana L. Familia: Papaveraceae Nombre común: Cardosanto Usos: Se utiliza como hipnótico y calmante para combatir la tos. El látex se usa para quitar las manchas de la córnea y las flores en infusión como narcótico(Martínez, 1933).

Familia: Bignoniaceae Nombre común: Uña de gato Usos: Se utiliza como antiabortivo, antídoto de picadura de serpiente, antipirética y antiinflamatoria. Para el tratamiento de dolencias intestinales y el paludismo (Standley, 1926) .

Familia: Ebenaceae Nombre común: Chapote Usos: Se emplea como remedio doméstico para la diarrea, disentería crónica y hemorragia uterina. La corteza es astringente y muy amarga (Standley, 1926).

Familia: Celastraceae Nombre dulce

común:

Mangle

Usos: La madera es usada como combustible. Sus hojas se utilizan para el dolor de muelas, así como en la sustitución de goma de mascar y como material aislante (Standley, 1926).

Justificación

México es un país que se caracteriza por sus riquezas naturales y que posee una gran variedad de plantas endémicas, algunas de las cuales son usadas artesanalmente como medicina o alimento. En nuestro país, el recurso natural como sustrato de investigación es muy poco utilizado a pesar que se cuenta con una gran biodiversidad de flora. Muchas especies son candidatos potenciales para la obtención de metabolitos bioactivos, por lo que es necesario disponer de métodos confiables y sencillos que permitan la identificación de las familias de metabolitos secundarios de importancia médica y agrícola.

Hipótesis

 Se espera determinar la presencia de alcaloides en hojas

secas y frescas de Argemone mexicana, Bignonia unguiscati, Diospyros sinaloensis y Maytenus phyllanthoides.

Se espera encontrar ácidos grasos esenciales en hojas

secas de Argemone mexicana, Bignonia unguis-cati, Diospyros sinaloensis y Maytenus phyllanthoides.

Objetivos

Objetivo general: Identificar y cuantificar metabolitos secundarios: ácidos grasos y alcaloides en Argemone mexicana, Bignonia unguis-cati, Diospyros sinaloensis y Maytenus phyllanthoides por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (CG-EM)

Identificación y cuantificación de alcaloides en

hojas secas y frescas de las especies en estudio por CG-EM. Identificación y cuantificación de ácidos grasos

en hojas de las especies de interés por CG-EM.

Metodología

Obtención de las plantas de interés

Determinación de alcaloides:

Pesado de material biológico

Homogenizaci ón

Filtración a gravedad

(Molina, 2009)

• Determinación de alcaloides

Sequedad total

Viales de 1.5 ml

Cromatografo de gases -Temp. inyección 180°C -Temp. Inicial 40°C -Gas acarreador: Helio

 

Determinación de ácidos grasos

Método de esterificación-transmetilación in situ

Moler material biológico

Pesar material biológico

Viales de 4 ml -Estándar interno

• Determinación de ácidos grasos:

Block de calentamiento 1.Hidrólisis alcalina - Hidróxido de sodio

Mezcla de reacción 2.Transmetilació n - Triofluoruro de boro

Fase orgánica -Agua - hexano

• Determinación de ácidos grasos:

Evaporación de muestras con una corriente de nitrógeno

- isooctano

Viales de 1.5 ml

Cromatografo de gases -Temp inyección 200°C -Temp. Inicial 130°C -Gas acarreador, Helio

Resultados

• Identificación de alcaloides

3

Perfil cromatográfico de compuestos en Argemone mexicana, en seco usando Diclorometano como solvente. 3.ϒ-Fagarina

Presencia de fagarina en Argemone mexicana, Bignonia unguis-cati, Diospyros sinaloensis y Maytenus phyllanthoides. Especie de trabajo Solvente

Argemone mexicana

Bignonia unguis-cati

Diospyros Maytenus sinaloensis phyllanthoide s Fresco Seco Fresco seco

Fresco

seco

Fresco

seco

Metanol

-

+

-

-

-

-

-

-

Diclorometa

+

+

-

-

+

+

-

-

extracción

no

Cuantificación de alcaloides presentes en, Argemone mexicana, Bignonia unguis-cati, Diospyros sinaloensis y Maytenus phyllanthoides

Argemone mexicana fresco seco

Bignonia unguis cati Diospyros sinaloensis Maytenus phyllanthoides fresco seco fresco seco fresco seco

Identificación ácidos grasos 

4

1

2 3

Perfil cromatográfico de ácidos grasos en Argemone mexicana, 1.C16= ácido palmítico, 2. C17= estándar interno, 3. C18:2=ácido linoleíco, 4. C18:3=ácido linolénico. La cantidad de cada ácido graso se calculo en base al estándar interno (ácido heptadecanoico) que presento un Rt= 26.50

Presencia/ausencia de ácidos grasos en Argemone mexicana, Bignonia unguis-cati, Diospyros sinaloensis y Maytenus phyllanthoides.

ÁCIDO GRASO Ácido palmítico

Argemone mexicana +

Bignonia unguis- cati +

Diospyros sinaloensis +

Maytenus phyllanthoides +

Ácido linoleíco Ácido linolénico

+ +

+ +

+ +

+ +

Ácido Tridecílico Ácido araquídico

+

+

+

+

+

+

+

-

Ácido behénico

+

-

-

-

Ácido elaidico Ácido esteárico Ácido valérico

-

+ + -

+ +

+ + -

Cuantificación de ácidos grasos presentes en Argemone mexicana en µg/mg

Cuantificación de ácidos grasos presentes en Bignonia unguis-cati en µg/mg

Cuantificación de ácidos grasos presentes en Diospyros sinaloensis en µg/mg

Cuantificación de ácidos grasos presentes en Maytenus phyllanthoides µg/mg

 Se logró la identificación y cuantificación de metabolitos: ácidos

grasos y algunos alcaloides presentes en Argemone mexicana, Bignonia unguis-cati, Diospyros sinaloensis y Maytenus phyllanthoides por Cromatografía de gases acoplado a espectrometría de masas (CG-EM).  Se identificó un alcaloide de tipo furoquinolona, conocida como ϒ-

fagarina, en hojas secas y frescas de Argemone mexicana y Diospyros sinaloensis, usando metanol y diclorometano como solventes de extracción, siendo en Diospyros sinaloensis en fresco donde se encontró en mayor cantidad usando diclorometano, siendo este el solvente con el que mejores resultados se obtuvieron.

 Se identificaron nueve ácidos grasos en las diferentes especies de este

estudio siendo estos; el ácido palmítico, ácido linoleíco, ácido linolénico, ácido tridecílico, ácido behenico, ácido araquídico, ácido elaidico, ácido esteárico y ácido valérico.

 Los ácidos grasos esenciales linoleíco y linolénico se encontraron en

Argemone mexicana, Bignonia unguis-cati, Diospyros sinaloensis y Maytenus phyllanthoides, siendo en Argemone mexica donde predominó en cantidad el ácido linolénico.

PERSPECTIVAS

• Los resultados obtenidos sugieren que las plantas analizadas son fuente de compuestos naturales de fármacos, antimicrobianos y de plaguicidas por lo tanto, pueden ser explotados para desarrollar tecnologías que permitan la producción de productos naturales a gran escala y así proteger los cultivos, evitando las pérdidas de producción de alimentos necesarios para una población en constante aumento, así como en la elaboración de antibióticos para combatir enfermedades de origen bacteriano que afectan a la población en general. • Estos resultados aportan evidencia que nos permitirá continuar con los estudios tendientes a purificar la muestra e intentar aislar el o los principios activos.

Muchas gracias…