ACTIVIDAD ICTIOTÓXICA DE EXTRACTOS POLARES Y APOLARES DE ALGUNAS ESPECIES DE LOS GÉNEROS Miconia, Clidemia (MELASTOMATACEAE) Y Palicourea, Hamelia (RUBIACEAE). Presentado por: IVAN ALBERTO LOPERA CASTRILLÓN Cod: 9862199 CRISTIAN DAVID VELÁSQUEZ BEDOYA Cod: 1088239134 UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA FACULTAD DE TECNOLOGÍA ESCUELA DE QUÍMICA GRUPO POLIFENOLES UTP Pereira, Noviembre de 2009 GRUPO POLIFENOLES UTP ACTIVIDAD ICTIOTÓXICA DE EXTRACTOS POLARES Y APOLARES DE ALGUNAS ESPECIES DE LOS GÉNEROS Miconia, Clidemia (MELASTOMATACEAE) Y Palicourea, Hamelia (RUBIACEAE). TRABAJO DE GRADO Requisito parcial para optar al título de Químico Industrial Presentado por: IVAN ALBERTO LOPERA CASTRILLÓN Cod: 9862199 CRISTIAN DAVID VELÁSQUEZ BEDOYA Cod: 1088239134 Director: LUZ STELLA RAMÍREZ ARISTIZABAL Asesor: JOSE HIPOLITO ISAZA MARTINEZ UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA FACULTAD DE TECNOLOGÍA ESCUELA DE QUÍMICA GRUPO POLIFENOLES UTP Pereira, Noviembre de 2009 GRUPO POLIFENOLES UTP NOTA DE ACEPTACIÓN DEL TRABAJO DE GRADO ACTIVIDAD ICTIOTÓXICA DE EXTRACTOS POLARES Y APOLARES DE ALGUNAS ESPECIES DE LOS GÉNEROS Miconia, Clidemia (MELASTOMATACEAE) Y Palicourea, Hamelia (RUBIACEAE). Presentado por: CRISTIAN DAVID VELÁSQUEZ BEDOYA IVAN ALBERTO LOPERA CASTRILLÓN El suscrito director y jurados del presente trabajo de grado, una vez revisada la versión escrita y presenciado la sustentación oral, decidimos otorgar la nota de: Con la connotación: Para constancia firmamos en la ciudad de Pereira hoy ___ de _____, de _______. El director: Nombre: Luz Stella Ramírez Aristizábal Jurado: ________________________________ Nombre: Jorge William Arboleda Valencia GRUPO POLIFENOLES UTP AGRADECIMIENTOS Al profe Hipólito por todas la enseñanzas y su acompañamiento a lo largo del trabajo. A la profe Luz Stella por las asesorías y la información que nos brindo en la realización del trabajo. A Darwin Marín Castaño por los aportes a esta investigación. A Joha Tapias por la paciencia y el tiempo que nos dedico con el HPLC como en el desarrollo del proyecto. A Diana y Hugo por prestarnos los equipos y aguantarnos en la insistencia diaria. A nuestras familias y novias por brindarnos apoyo continuo, y en especial a nuestras madres y por creer en nosotros. A doña Clarita por el balde y el colador que usamos en la pesca. GRUPO POLIFENOLES UTP CONTENIDO 1. ANTECEDENTES .............................................................................................. 1 1.1. SURGIMIENTO DEL PROBLEMA ...................................................................... 1 1.2. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA .................................................................... 1 1.3. OBJETIVOS ............................................................................................................ 2 1.3.1. Objetivo General .............................................................................................. 2 1.3.2. Objetivos Específicos ....................................................................................... 2 1.4. JUSTIFICACIÓN .................................................................................................... 3 2. MARCO TEÓRICO ............................................................................................ 5 2.1. DESCRIPCIÓN DE LA FAMILIA MELASTOMATÁCEAE JUSSIEU .............. 5 2.1.1. Morfología general de la familia MELASTOMATÁCEAE ............................ 5 2.1.2. Taxonomía de la familia MELASTOMATÁCEAE ........................................ 6 2.1.3. Farmacognosia de la familia MELASTOMATÁCEAE .................................. 7 2.1.4. Fitoquímica de la familia MELASTOMATÁCEAE ....................................... 7 2.1.5. Descripción del género Miconia Ruiz & Pav. .................................................. 8 2.1.5.1. Descripción general de la especie Miconia caudata (Bonpl) DC ............. 8 2.1.5.2. Descripción general de la especie Miconia sp .......................................... 9 2.1.6. Descripción del género Clidemia D. Don. ..................................................... 10 2.1.6.1. Descripción general de la especie Clidemia hirta (L.)D .Don................ 11 2.1.6.1.1. Morfología de la especie Clidemia hirta (L.) D. Don. ........................ 11 2.1.6.1.2. Fitoquímica y Farmacognosia de la especie Clidemia hirta (L.) D. Don. 12 2.2. DESCRIPCIÓN DE LA FAMILIA RUBIACEAE. ......................................... 12 2.2.1. Morfología general de la familia RUBIACEAE. ........................................... 13 2.2.2. Clasificación Taxonómica. ............................................................................. 15 2.2.2.1. Taxonomía de las subfamilias de RUBIACEAE. ................................... 15 2.2.3. Farmacognosia y Fitoquímica de la familia RUBIACEAE. .......................... 16 2.2.4. Descripción del género Palicourea. ............................................................... 19 2.2.4.1. Descripción general de la especie Palicourea Angustifolia Kunth. ....... 19 2.2.4.1.1. Farmacognosia y Fitoquímica de Palicourea Angustifolia. ................. 20 2.2.4.2. Descripción general de la especie Palicourea lyristipula Wernham ...... 21 2.2.4.3. Descripción general de la especie Palicourea guianensis Aubl ............. 21 2.2.5. DESCRIPICIÓN DEL GÉNERO Hamelia. .................................................. 22 2.2.5.1. Descripción general de la especie Hamelia patens (Jacquin). ................ 23 2.2.5.1.1. Morfología de la especie Hamelia patens (Jacquin). ........................... 23 2.2.5.1.2. Fitoquímica y Farmacognosia de la especie Hamelia patens (Jacquin). 24 2.3. ACTIVIDAD ICTIOTÓXICA ........................................................................... 25 GRUPO POLIFENOLES UTP 2.3.1. Rotenona ........................................................................................................ 31 2.3.2. Descripción de los peces Guppy (Poecillia reticulata). ................................. 32 3. SECCION EXPERIMENTAL ......................................................................... 34 3.1. MATERIALES, EQUIPOS Y REACTIVOS ................................................... 34 3.1.1. Material vegetal .............................................................................................. 34 3.1.2. Equipos ........................................................................................................... 34 3.1.3. Reactivos ........................................................................................................ 35 3.1.4. Procedimiento de extracción .......................................................................... 35 3.1.5. Fraccionamiento especie Clidemia hirta ........................................................ 36 3.1.6. Fraccionamiento del extracto acuoso de Clidemia hirta ................................ 38 3.1.7. Fraccionamiento del extracto butanólico de Clidemia hirta. ......................... 39 3.1.8. Cromatografía en HPLC ................................................................................ 40 3.1.9. Condiciones del acuario ................................................................................. 41 3.1.10. Ensayos de actividad ictiotóxica .................................................................... 41 3.1.10.1. Descripción de la técnica ........................................................................ 44 4. RESULTADOS Y DISCUSION ....................................................................... 48 4.1. ACTIVIDAD ICTIOTOXICA DE LOS EXTRACTOS EN DICLOROMETANO, BUTANOL Y ACUOSO DE LAS ESPECIES ..................... 48 4.2. EVALUACIÓN ACTIVIDAD ICTIOTÓXICA PARA LAS FRACCIONES DEL EXTRACTO ACUOSO ........................................................................................ 59 4.2.1. Test de observación de Finn sandberg-irwin para las fracciones del extracto acuoso. ………………………………………… …………………………………65 4.3. EVALUACIÓN ACTIVIDAD ICTIOTÓXICA PARA LAS FRACCIONES DEL EXTRACTO BUTANÓLICO. ............................................................................. 67 4.3.1. Test de observación de Finn Sandberg-Irwin para las fracciones del extracto butanólico. .................................................................................................................... 77 5. CONCLUSIONES ............................................................................................. 79 6. RECOMENDACIONES ................................................................................... 80 GRUPO POLIFENOLES UTP INDICE DE TABLAS Tabla 1. Descripción general de las especies evaluadas. .................................................... 25 Tabla 2. Condiciones y gradiente del HPLC-DAD. ............................................................ 40 Tabla 3. Valores de actividad ictiotóxica. ........................................................................... 43 Tabla 4. Formato para resultados del test de observación. .................................................. 46 Tabla 5. Registro de masas empleadas para bioensayo. ...................................................... 47 Tabla 6. Resultados de actividad extracto butanólico de las 7 especies. ............................ 48 Tabla 7. Resultados de actividad extracto acuoso de las 7 especies. .................................. 49 Tabla 8. Resultados de actividad extracto en diclorometano de las 7 especies. ................. 49 Tabla 9. Resultados de actividad promedio para los extractos. .......................................... 51 Tabla 10. Registro de masas obtenidas fraccionamiento butanólico .................................. 54 Tabla 11. Registro de masas empleadas para bioensayo de fracciones del extracto acuoso….. ............................................................................................................................. 60 Tabla 12. Resultados de actividad fracciones extracto acuoso. .......................................... 61 Tabla 13. Test de observación fracción ChAcF-4 ............................................................... 66 Tabla 14. Test de observación fracción ChAcF-5 ............................................................... 66 Tabla 15. Registro de masas empleadas para bioensayo de fracciones del extracto butanólico. ............................................................................................................................ 68 Tabla 16. Resultados actividad fracciones extracto butanólico. ......................................... 68 Tabla 17. Test de observación Fracción ChBF-11A ........................................................... 78 GRUPO POLIFENOLES UTP INDICE DE FIGURAS Figura 1. Características morfológicas de las Melastomatáceas. .......................................... 6 Figura 2.Especie Miconia caudata ....................................................................................... 9 Figura 3. Especie Miconia sp .............................................................................................. 10 Figura 4. Especie Clidemia hirta (L.) D.Don ..................................................................... 11 Figura 5. Morfología típica de la Rubiaceae Coccocypselum hasslerianum ...................... 13 Figura 6. Perfil de una flor típica ........................................................................................ 14 Figura 7. Formas posibles de las corolas de RUBIACEAE. ............................................... 14 Figura 8. Tipos de inflorescencias que ocurren dentro de la RUBIACEAE. ...................... 15 Figura 9. Sistema provisional de clasificación de la familia RUBIACEAE ....................... 16 Figura 10. Morinda seibertii (standl). ................................................................................. 18 Figura 11. Especie Palicourea Angustifolia (kunth). .......................................................... 20 Figura 12. Especie Palicourea lyristipula........................................................................... 21 Figura 13. Especie Palicourea guianensis .......................................................................... 22 Figura 14. Especie Hamelia patens (Jacquin) ..................................................................... 23 Figura 15. Cinco quinonas asiladas de Dyospiros marítima. .............................................. 28 Figura 16. Compuestos aislados de Dryopteris fragrans .................................................... 29 Figura 17. Estipoldiona, compuesto extraído del alga Stypopodium zonale ....................... 30 Figura 18. Rotenona ............................................................................................................ 32 Figura 19. Poecillia reticulata ............................................................................................ 33 Figura 20. Proceso de extracción para las especies en estudio. .......................................... 36 Figura 21. Diagrama de extracción macro de la Clidemia hirta. ........................................ 37 Figura 22. Esquema fraccionamiento extracto acuoso sobre DIAION HP-20. .................. 38 Figura 23. Esquema fraccionamiento extracto butanólico sobre DIAION HP-20. ............ 39 Figura 24. Gradiente de solventes para el HPLC ................................................................ 41 Figura 25. Representación del ensayo de actividad ictiotóxica .......................................... 42 Figura 26. Histograma de actividad promedio para los extractos de las 7 especies. .......... 51 Figura 27. Histograma de rendimientos extraccion macro Clidemia hirta. ........................ 52 Figura 28. Histograma de rendimientos del fraccionamiento del extracto acuoso. ............ 53 Figura 29. Histograma de rendimientos fraccionamiento extracto butanólico. .................. 55 Figura 30. Cromatograma fracción ChBF-11A .................................................................. 56 Figura 31. Cromatograma fracción ChBF-11B................................................................... 57 Figura 32. Cromatograma fracción ChBF-12A .................................................................. 57 Figura 33. Cromatograma fracción ChBF-12B................................................................... 58 Figura 34. Cromatograma fracción ChBF-13A .................................................................. 58 Figura 35. Cromatograma fracción ChBF-13B................................................................... 59 Figura 36. Actividad ictiotóxica para la fracción ChAcF-2 ................................................ 60 Figura 37. Actividad ictiotóxica para la fracción ChAcF-3 ................................................ 60 GRUPO POLIFENOLES UTP Figura 38. Histograma resultados de actividad promedio de las fracciones extracto acuoso ………….………..…………………………….………………………………..61 Figura 39. TLC (RP-18) fracciones AcF-1 hasta AcF-9 Onda corta. ................................. 62 Figura 40. TLC (RP-18) fracciones AcF-1 hasta AcF-9 Onda larga. ................................. 63 Figura 41. Espectro UV característico de fenoles. ............................................................. 63 Figura 42. Cromatograma fracción ChAcF-4 ..................................................................... 64 Figura 43. Cromatograma fracción ChAcF-5 ..................................................................... 65 Figura 44. Histograma de resultados actividad promedio fracciones extracto butanolico. 69 Figura 45. Actividad ictiotoxica para fracción ChBF-3 ...................................................... 70 Figura 46. Actividad ictiotoxica para fracción ChBF-5 ...................................................... 70 Figura 47. TLC (RP-18) para extracto madre y fracciones BF-1 y BF-2 onda corta. ........ 71 Figura 48. TLC (RP-18) para extracto madre y fracciones BF-1 y BF-2 onda larga. ........ 71 Figura 49. TLC (RP-18) fracciones BF-3 hasta BF-13 Onda corta. ................................... 72 Figura 50. TLC (RP-18) fracciones BF-3 hasta BF-13 Onda larga. ................................... 72 Figura 51. TLC (RP-18) fracciones BF-14 hasta BF-22 Onda corta. ................................. 73 Figura 52. TLC (RP-18) fracciones BF-14 hasta BF-22 Onda larga. ................................. 73 Figura 53. Espectro UV de compuesto en ChBF-11A con T = 6.800 min. ....................... 74 r Figura 54. Espectro UV ácido elágico reportado en literatura. ........................................... 75 Figura 55. Cromatograma del estándar de ácido elágico. ................................................... 75 Figura 56. Espectro UV del estándar de ácido elágico. ...................................................... 76 Figura 57. Cromatograma ChBF-11A coelución con ácido elágico. .................................. 76 GRUPO POLIFENOLES UTP RESUMEN En el presente trabajo se evaluó la actividad ictiotóxica de las especies Miconia caudata (Bonpl.) DC., Miconia sp., Clidemia hirta (L.) D. Don. pertenecientes a la familia MELASTOMATACEAE y Palicourea angustifolia Kunth, Palicourea guianensis Aubl., Palicourea lyristipula Wern L., y Hamelia patens Jacq. de la familia RUBIACEAE. Las hojas secas de las plantas se sometieron a una extracción por triplicado con una mezcla agua-isopropanol (35:65), se realizaron separaciones liquido-liquido para obtener los extractos acuoso, butanólico y en diclorometano. Se evaluó la actividad ictiotóxica a los extractos de cada especie, utilizando rotenona como control positivo y de acuerdo a los resultados obtenidos se concluyó que la especie Climedia hirta presentó actividad promisoria, por tal razón se realizó un fraccionamiento del extracto acuoso y del butanólico sobre DIAION-HP20, las fracciones obtenidas se monitorearon por HPLC-DAD, espectroscopía UV y cromatografía en capa fina; la actividad ictiotóxica de ChAcF-4 y ChAcF-5 mostraron porcentajes del 14.29%, y ChBF- 13, ChBF-15 y ChBF-17 para el extracto butanólico presentaron el 100%. Por coelución en HPLC-DAD, se estima la presencia de acido elágico y/o algunos de sus derivados, presentándose en mayor proporción en las fracciones 11, 12 y 13 del extracto butanólico.
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