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i UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS NATURALES ESTUDIO DE METABOLITOS SECUNDARIOS Y PROTEOMICA DE ALGUNAS ESPECIES DEL GÉNERO AZORELLA LAM. (APIACEAE) ADRIANA PAOLA JARA BERMEO TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE: DOCTOR EN CIENCIAS, MENCION INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO DE PRODUCTOS BIOACTIVOS. Directora: Dra. Margarita Gutiérrez Cabrera Codirector: Dr. Raúl Herrera Fáundez 2018

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Page 1: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

i

UNIVERSIDAD DE TALCA

INSTITUTO DE QUIMICA DE

RECURSOS NATURALES

ESTUDIO DE METABOLITOS SECUNDARIOS Y PROTEOMICA DE ALGUNAS

ESPECIES DEL GÉNERO AZORELLA LAM. (APIACEAE)

ADRIANA PAOLA JARA BERMEO

TESIS PARA OPTAR AL GRADO DE:

DOCTOR EN CIENCIAS, MENCION

INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO

DE PRODUCTOS BIOACTIVOS.

Directora: Dra. Margarita Gutiérrez Cabrera

Codirector: Dr. Raúl Herrera Fáundez

2018

Page 2: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

ii

ESTUDIO DE METABOLITOS SECUNDARIOS Y PROTEOMICA DE ALGUNAS

ESPECIES DEL GÉNERO AZORELLA LAM. (APIACEAE)

ADRIANA PAOLA JARA BERMEO

Fecha inicio tesis: Marzo, 2013

Fecha término tesis: Julio, 2018

Director de tesis: Margarita Gutiérrez Cabrera, Universidad de Talca, Instituto de Química de

Recursos Naturales, Casilla 747, Talca, Chile. Fax: (56-71) 200 448. E-mail:

[email protected]

Codirector de tesis: Raúl Herrera Faúndez, Universidad de Talca, Instituto de Ciencias

Biológicas, Talca, Chile. Fax: (56-71) 2200200. E-mail: [email protected]

Integrantes de la comisión de Tesis:

1. Dr. Aurelio San Martín

2. Dr. Jaime Tapia

3. Dr. Patricio Peñailillo

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iii

A mis padres: Patricio y Ruth

a mis hermanas: Elizabeth y Priscila

por todo el amor y soporte incondicional en cada momento que se llevó acabo esta tesis

a mi esposo Hugo por la paciencia y comprensión.

Page 4: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

iv

Agradecimientos:

A Dios por la sabiduría, salud y fortaleza de permitirme llegar hasta este momento especial en

mi vida profesional a la Santísima Virgen María por cuidarme y protegerme en todo momento

A CONICYT, por la beca doctoral que me permitió desarrollar mi investigación y difusión en

congresos y estadías.

Al Doctor Luis Astudillo (Q.E.P.D.) por invitarme a formar parte de su grupo de investigación,

y su valiosa ayuda en mi llegada a Chile en el año 2013, además de su gran acogida durante ese

año.

A la Doctora Margarita Gutiérrez, por la dirección en el desarrollo de esta tesis.

Al Doctor Raúl Herrera, por su gran ayuda y colaboración en el desarrollo de la técnica utilizada

en Proteómica en el Laboratorio de Fisiología Vegetal Molecular, igualmente por su excelente

disposición a cada momento para solucionar problemas.

Al Doctor Patricio Peñailillo, por su apoyo en las recolecciones de las especies vegetales en:

Constitución, Paso Vergara y Laguna del Maule.

A los Doctores Luis Fernando Echeverri, Winston Quiñonez, Fernando Torres, Gustavo

Escobar, Rosendo Archbold, por permitirme realizar mi pasantía en su laboratorio de Química

Orgánica de Productos Naturales de la Universidad de Antioquia, Medellín, por contribuir con

sus conocimientos en la elucidación estructural de los compuestos obtenidos, además de

brindarme grandes momentos en el ámbito profesional y personal.

A los integrantes del Grupo de Química Orgánica de Productos Naturales por su gran ayuda y

su sentido de compañerismo en mi estadía en Medellín.

A la Sección de Química Básica Aplicada de la Universidad Técnica Particular de Loja, Ecuador,

en especial a los Doctores Omar Malagón, Gianluca Gilardoni, por su cooperación en el análisis

de los espectros de aceites esenciales.

Page 5: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

v

A la Dra. María Elena Cazar por su gran apoyo y ayuda desde Ecuador, con sus palabras de

ánimo como amiga, madre y profesional, siempre con alegría y buena disposición en todo

momento. Por su colaboración en la realización de los ensayos nematicidas en el laboratorio de

Biotecnología de Productos Naturales de la Universidad de Cuenca, Ecuador.

Al Doctor Aurelio San Martín, por su gran colaboración y palabras de apoyo en el primer y

segundo año de doctorado.

Al personal docente y administrativo del Instituto de Química de los Recursos Naturales de la

Universidad de Talca, por su amistad y apoyo en todo momento.

A las instituciones públicas: Servicio Agrícola y Ganadero (SAG) y Conaf por su importante

colaboración en la autorización para la recolección del materia vegetal.

A todos los amigos y amigas que de alguna u otra manera contribuyeron en todo momento con

la elaboración de esta tesis en especial: Felipe, Eugenio, Janine, Marisol, Daniela y Wilson.

Page 6: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

vi

La ciencia viene, la sabiduría se queda. -Alfred Tennyson

Page 7: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

vii

Índice General Página

1 Introducción 1

1.1 Planteamiento del problema 1

1.2 Generalidades de la familia Apiaceae 2

1.2.1 Características morfológicas y clasificación taxonómica del género

Azorella 3

1.2.2 Usos económicos y etnobotánicos de la familia Apiaceae 4

1.2.3 Constituyentes químicos mayoritarios de la familia Apiaceae 4

1.2.4 Poliacetilenos 5

1.2.5 Flavonoides 5

1.2.6 Furanosesquiterpenos 7

1.3 El género Azorella 7

1.3.1 Características morfológicas 7

1.3.2 Distribución 9

1.3.3 Estudio fitoquímico 11

1.3.4 Actividad biológica de los metabolitos secundarios del género Azorella 15

1.4 Aceites esenciales: Generalidades 16

1.4.1 Actividad biológica de aceites esenciales 17

1.5 Estudio proteómico de especies del género Azorella 17

1.5.1 Introducción 17

1.5.2 Proteómica 18

1.6 Metabolitos secundarios de especies del género Azorella en el tratamiento

de enfermedades tropicales desatendidas 19

1.7 Potenciales aplicaciones de extractos y compuestos de especies del

género Azorella en el tratamiento de enfermedades metabólicas 20

1.8 Propuesta de estudio 21

1.9 Hipótesis y objetivos 23

1.9.1 Hipótesis 23

1.9.1.1 Objetivos generales 23

1.9.1.2 Objetivos específicos 24

2

Materiales y métodos 24

2.1 Materiales 24

2.1.1 Solventes, reactivos químicos, equipos. 24

2.1.2 Organismos modelo para evaluación de actividad biológica 27

2.1.3 Recolección del material vegetal en Ecuador 28

2.1.4 Recolección del material vegetal en Chile 29

2.2 Métodos 31

2.2.1 Obtención de extractos vegetales 31

2.2.1.1 Aislamiento de compuestos del extracto DCM de A. pedunculata 32

2.2.1.2 Fracción K 32

2.2.1.3 Fracciones 1 - 25 33

Page 8: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

viii

2.2.2 Aislamiento de compuestos del extracto DCM de A. spinosa 33

2.2.3 Obtención de aceites esenciales de las especies de A. spinosa y A.

monantha recolectas en diferentes hábitats y estaciones del año 34

2.2.4 Determinación de las propiedades físicas aceite esencial de A. spinosa 35

2.2.5

Determinación de la composición química del aceite esencial de A.

spinosa y A. monantha recolectas en diferentes hábitats y estaciones del

año

35

2.2.6 Obtención de proteínas totales (extracción y cuantificación) 36

2.2.7 Electroforesis SDS-PAGE y revelado de gel 37

2.2.8 Bioensayos de extractos, compuestos y aceites esenciales de especies de

Azorella 37

2.2.8.1 Determinación de la actividad antioxidante de extractos de Azorella 37

2.2.8.1.1 Contenido de Fenoles Totales (TPC) 37

2.2.8.1.2 Contenido de Total de Flavonoides (TFC) 38

2.2.8.1.3 Ensayo de DPPH 38

2.2.8.1.4 Ensayo de ABTS·+ 39

2.2.8.2 Actividad antibacteriana del aceite de A. spinosa 39

2.2.8.3 Actividad citotóxica 39

2.2.8.4 Actividad anti Tripanozoma cruzi de extractos y aceites esenciales de

especies de Azorella 41

2.2.8.5 Actividad anti - Leishmania de extractos y aceites esenciales de especies

de Azorella 42

2.2.8.6 Actividad antiplasmodial de extractos y aceites esenciales de especies de

Azorella 43

2.2.8.7 Actividad antibacteriana quorum sensing (QS) de extractos de especies de

Azorella 44

2.2.8.8 Actividad hipoglicemiante de extractos y compuestos de especies de

Azorella 44

2.2.8.9 Actividad nematicida 45

3 Resultados y Discusión 46

3.1 Fraccionamiento del extracto de DCM y purificación de moléculas de

A. pedunculata 46

3.1.1 Fracción K 46

3.1.2 Fracciones 1 - 25 53

3.1.3 Fracción 8 - 16 53

3.1.4 Fracción 8 - 16 (9 – 10) 54

3.1.5 Fracción 8 - 16 (15 - 18) 58

3.2 Fraccionamiento del extracto de DCM y purificación de moléculas de

A. spinosa 65

3.2.1 Fracción 10 - 15 65

3.2.2 Fracción 18 - 20 72

3.3 Obtención de aceites esenciales de las especies de A. spinosa y A.

monantha recolectas en diferentes hábitats y estaciones del año 76

Page 9: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

ix

3.3.1 Propiedades físicas aceite esencial de A. spinosa 77

3.3.2 Composición química del aceite esencial de A. spinosa 78

3.3.3 Composición química del aceite esencial de A. monantha 86

3.4 Obtención de proteínas totales (extracción y cuantificación) 92

3.4.1 Extracción y cuantificación de proteína 92

3.4.2 Electroforesis SDS - PAGE y revelado de gel 94

3.5 Bioensayos de extractos, compuestos y aceites esenciales de especies de

Azorella 95

3.5.1 Determinación de la actividad antioxidante de extractos de Azorella 95

3.5.1.1 Contenido de Fenoles Totales (TPC) 95

3.5.1.2 Contenido Total de Flavonoides (TFC) 96

3.5.1.3 Ensayo de DPPH 96

3.5.1.4 Ensayo ABTS•+ 97

3.5.2 Actividad antibacteriana del aceite esencial de A. spinosa 101

3.5.3 Actividad citotóxica de extractos y aceites esenciales de especies de

Azorella. 101

3.5.4 Actividad anti T. cruzi de extractos y aceites esenciales de especies de

Azorella. 103

3.5.5 Actividad anti-Leishmania de extractos y aceites esenciales de especies de

Azorella. 106

3.5.6 Actividad antiplasmodial de extractos y aceites esenciales de especies de

Azorella. 108

3.5.7 Quorum sensing (QS) de extractos de especies de Azorella. 110

3.5.8 Actividad hipoglicemiante de extractos y compuestos de especies de

Azorella. 111

3.5.9 Actividad nematicida de extractos de especies de Azorella. 113

4 Conclusiones y Proyecciones de la Tesis 116

5 Anexos 118

6 Referencias bibliográficas 132

Page 10: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

x

Abreviaturas

ABTS (ácido 2,2'-azino-bis-(3-etillbenzotiazolin-6-sulfonico)

AChE Acetilcolinesterasa

AcOEt Acetato de etilo

ADP Adenosindifosfato

BSA Suero Fetal Bovino

BuChE Butirilcolinesterasa

CC Cromatografía en columna

CCD Cromatografía en capa delgada

CG Cromatografía de gases

CDCl3 Clororformo deuterado

CG-MS Cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masa

COSY Homonuclear Correlation Spectroscopy

d Doblete

dd Doble doblete

DDT Ditiotreitol

DCM Diclorometano

DEPT Distortionlessenhacementbypolarization transfer

DPPH 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl

EP Éter de Petróleo

EM Espectrometría de Masa

EqSI Equipo de separación Isolera

EtOH Etanol

HMQC 1H-Detected HeteronuclearMultiple Quantum Coherence

HPLC Cromatografía líquida de alta eficiencia

Page 11: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

xi

Hz Hertz

IE Ionización por impacto electrónico

IK Índice de Kovatz

J Constante de acoplamiento

MeOH Metanol

MIC Concentración mínima inhibitoria

mL 10-3 litro (mililitro)

mg 10-3 gramo

mm milímetro

m n.s.m metros sobre el nivel del mar

MTT Bromuro de 3-(4,5.dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolio

m/z Relación masa / carga

NMR Espectroscopia Resonancia Magnética Nuclear

NMR 13C Resonancia Magnética Nuclear de carbono 13

NMR 1H Resonancia Magnética Nuclear de hidrógeno 1

NP Nonidept P-40

Rf factor de retención

RP-18 Separación Cromatográfica Fase Reversa

RS Solución de Resuspensión 7M urea, 2M tiourea, 2%v/v NP-40

RPMI-1640 Roswell Park Memorial Institute médium (medio de cultivo)

SDS Dodecilsulfato sódico

SDS-PAGE Electroforesis en gel de poliacrilamida con docecilsulfato sódico

s Singlete (en conexión con los datos de RMN)

t Triplete (en conexión con los datos de RMN)

TR Tiempo de retención

Page 12: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

xii

CCD Cromatografía en capa fina

CCDP Cromatografía en capa delgada preparativa

TMS Tetrametilsilano

UV Ultravioleta

v/v Porcentaje volumen/volumen

δ Desplazamiento en NMR

λ Longitud de onda

°C Grados Celsius

µL 10-6 Litro

[α] Rotación óptica

Page 13: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

xiii

Tablas

Tabla 1. Posición taxonómica de la familia Apiaceae

Tabla 2 Algunos compuestos aislados del género Azorella

Tabla 3.Microrganismos utilizados en los bioensayos

Tabla 4. Coordenadas de recolección Azorella, estación, fecha. (Fuente Autora)

Tabla 5. Datos RMN HSQC compuesto 1

Tabla 6. Datos RMN 7-hidroxi-6-metoxicumarina 1H (300 MHz) CDCl3 (compuesto 1)

Tabla 7. Datos NMR de 7-hidroxi-6-metoxicumarina 1H (300 MHz) CDCl3 y referencia

escopoletina

Tabla 8. Datos RMN 1H Stigmasterol- β -sitosterol (300 MHz) en CDCl3 (compuesto 2)

Tabla 9. Datos RMN DEPT compuesto 3

Tabla 10. Datos RMN HSQC compuesto 3

Tabla 11. Datos RMN HSQC compuesto 4

Tabla 12. Datos RMN 7-metoxi-6-hidroxicumarina(300 MHz, MeOD)

Tabla 13. Datos RMN HSQC compuesto 5

Tabla 14. Datos RMN del compuesto 7-metoxi-2-(3,4,5-trihidroxifenil)-4H-cromeno-4-

ona

Tabla 15. Coordenadas, Fecha, cantidad de recolección Azorella

Tabla 16. Resultados de la composición física del aceite esencial de A. spinosa.

Tabla 17. Resultados del Índice de refracción

Tabla 18. Resultados de la composición química de A. spinosa

Tabla 19. Resultados de la composición química de A. spinosa (Enladrillado)

Tabla 20. Resultados de la composición química de A. monantha

Tabla 21. Valores de proteína total de Azorella

Page 14: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

xiv

Tabla 22. Contenido de Fenoles Totales (TPC)

Tabla 23. Contenido Total de Flavonoides (TFC)

Tabla 24. Resultado Ensayo DPPH

Tabla 25. Ensayo ABTS•+

Tabla 26. Resultados de citotoxicidad de Azorella

Tabla 27. Determinación actividad anti T. cruzi de Azorella

Tabla 28. Determinación actividad anti-Leishmania de Azorella

Tabla 29. Determinación actividad antiplasmodial de Azorella

Tabla 30. Determinación actividad hipoglucemiante de Azorella

Tabla 31. Determinación actividad nematicida

Page 15: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

xv

Figuras

Figura 1. Distribución geográfica de la familia Apiaceae tomado de Global Biodiversity

Information Facility (Global Biodiversity Information Facility, 2017a)

Figura 2. Acetilenos alifáticos aislados a partir de plantas alimenticias Apiaceae

Figura 3. Flavonas e isoflavonas presentes en diferentes especies de la familia Apiaceae

Figura 4. Principales furanosesquiterpenos aislados del aceite esencial de Smyrnium

olusatrum L.

Figura 5. Azorella spinosa (Foto Autora)

Figura 6. Azorella monantha (Foto Autora)

Figura 7. Distribución geográfica de Azorella Lam tomado de Global Biodiversity

Information Facility (Global Biodiversity Information Facility 2017)

Figura 8. Distribución mundial de A. pedunculata tomado de Global Biodiversity

Information Facility (Global Biodiversity Information Facility 2017).

Figura 9. Distribución mundial de Azorella spinosa tomado de Global Biodiversity

Information Facility (Global Biodiversity Information Facility, 2017a)

Figura 10. Distribución mundial de Azorella monantha Clos tomado de Global Biodiversity

Information Facility (Global Biodiversity Information Facility, 2017a)

Figura 11. Estructura de los diterpenos Mulinano, Azorellano, Yaretano y Madreporano.

Figura 12. Porcentajes mundiales de enfermedades tropicales desatendidas (Tomado de

OMS)

Figura 13. Sitios de recolección de Azorella en la Región del Maule, Chile

Figura 14. Hidrodestilación de Azorella en aparato Clevenger.

Figura 15. Representación gráfica del ensayo de Bradford tomada de Labome.com

Figura 16. a. Verificación de crecimiento de celular promonocitico U-937 en microscopio

invertido b. Preparación de las muestras de extractos y aceites c. Placa 96 pocillos para ensayo

de citotoxicidad (Foto Aurora)

Figura 17. Reducción del Bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-ilo)-,5difeniltetrazol)

Figura 18. Amastigotes de L. paramensis a. forma libre b. Parasito infestando a macrófagos

c. Parasito transfectado con proteína verde fluorescente y d. proteína roja fluorescente

(Foto Aurora)

Figura 19. a. Tubos con células infestadas de Plasmodium falciparum b. Tinción de gram

para identificación de P falciparum c. Eritrocitos con parasito coloreado (Foto Autora)

Page 16: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

xvi

Figura 20. Ensayo inhibición de Quorum Sensing con extractos de Azorella (Foto Aurora)

Figura 21. Fracción FK (15 - 19)

Figura 22. Comparación de Fracciones K(15 – 19), C Total, CFR, uv corto, uv largo

Figura 23. 7-hidroxi-6-metoxicumarina (compuesto 1)

Figura 24. CCD sistema 85 % EP: 15% AcOEt

Figura 25. Stigmasterol

Figura 26. β-sitosterol

Figura 27. CCD sistema 85 % EP: 15 % AcOEt

Figura 28. CCDP fracción 8-16 (15-18) luz uv corto 254 nm

Figura 29. Propuesta de fragmentos pertenecientes al compuesto 3.

Figura 30. 2-(2-hidroxi-6,7-dimetoxi-3a,5a,8-trimetil-1,10-dioxo-

1,2,3,3a,4,5,5a,10,10a,10b-decahidrociclohepta[e]inden-3-yl) ácido propanoico (Compuesto

3)

Figura 31. Purificación fracción 10-15 Equipo de Separación Isolera 70 % EP: 30 %

AcOEt

Figura 32. Monitoreo mediante CCD de la fracción 20-27 sistema 10 % EP: 90 % AcOEt a.

luz uv corta b. uv largo c. revelado

Figura 33. Equipo de vacío para Cromatografía en Fase Reversa

Figura 34. 7-hidroxi-6-metoxi-2H-1-benzopiran-2-ona

Figura 35. CCD fracción purificada 18-20

Figura 36. 7-metoxi-2-(3,4,5-trihidroxifenil)-4H-cromen-4-ona

Figura 37. Cromatograma del aceite de A. spinosa

Figura 38. Cromatograma del aceite A. spinosa (Enladrillado)

Figura 39. Cromatograma del aceite de A. monantha

Figura 40. Spots de proteína en gel poliacrilamida. MW= Peso Molecular; Recolección

Azorella 5=dic 2014 6= ene2015 7= abr 2015 8= abr 2015 10= nov 2014 2= feb 2015

P= Pasto (Pennisetum purpureum) A= Apio (Apium graveolens)

Figura 41. Microplaca 96 pocillos con extractos de Azorella para ensayo QS

Figura 42. a. extracto con DCM (insoluble) b. extracto con Pluronic F127 (solución lechosa)

c. extracto soluble y transparente

Figura 43. a. Microplaca 96 pocillos con extractos de Azorella y b gusanos Panagrellus

redivuvus inmóviles e aglutinados

Page 17: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

xvii

Esquemas

Esquema 1. Fraccionamiento del extracto de DCM (Fuente Autora)

Esquema 2. Fraccionamiento de la fracción K (Fuente Autora)

Esquema 3. Fraccionamiento en columna de sephadex extracto de

DCM (Fuente Autora)

Esquema 4. Fraccionamiento del extracto de Azorella spinosa

DCM (Fuente Autora)

Esquema 5. Protocolo de extracción de proteína

Esquema 6. Resultado del fraccionamiento del extracto de DCM

Esquema 7. Resultado de la purificación de la fracción K (15 - 19)

Esquema 8. Resultado de la separación en RP - 18 de la fracción K- 24-29

Esquema 9. Resultado del fraccionamiento del extracto crudo DCM mediante

Sephadex

Esquema 10. Resultado del fraccionamiento del extracto crudo DCM

mediante Sephadex

Esquema 11. Obtención del compuesto 3

Esquema 12. Resultado del fraccionamiento del extracto DCM de A. spinosa

Esquema 13. Resultado de la purificación en EqSI de la fracción 10-15

Page 18: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

xviii

Resumen

La medicina tradicional ha proporcionado a la humanidad remedios con fines de sanación a sus

dolencias desde tiempos inmemoriales, algunas de estas propiedades terapéuticas han sido

encontradas en ciertos registros empíricos egipcios, la mayoría de estos remedios provienen de

plantas. En la actualidad los productos naturales son una fuente directa e importante para la

búsqueda de compuestos bioactivos, a la vez son útiles en la industria farmacéutica, cosmética,

alimenticia y agrícola (como biocontroladores).

Las especies del género Azorella Lam., pertenecientes a la familia Apiaceae, se encuentran

ampliamente distribuidas en la región Andino-Patagónica, desde Costa Rica hasta el sur de

Chile y Argentina, y son una fuente potencial de compuestos bioactivos con diversas

estructuras de tipo azorellano, yaretano y diterpenos mulinanos. Estos compuestos han sido

aislados por métodos clásicos e instrumentales a partir de extractos de diferentes polaridades,

como también, de especies recolectadas en diferentes zonas biogeográficas. La variedad de

estos núcleos químicos que se encuentran en Azorella spp. han sido reportados como

compuestos activos con diversas actividades biológicas, tales como antiinflamatoria, anti

tuberculosis, entre otras. En este contexto resulta interesante ampliar el número de especies

estudiadas químicamente.

Las especies de Azorella estudiadas químicamente, provienen de la Región Andino -

Patagónica de Chile, no conociéndose la química de las especies que habitan los Páramos de

los Andes del Norte. En este trabajo se aislaron, e identificaronmetabolitos secundarios

mayoritarios de la especie Azorella pedunculata (Spreng.) Matthias&Constance recolectada en

los páramos de los Andes del Ecuador, de la cual se tenía poca información sobre su

fitoquímica. Adicionalmente, se recolectaron dos especies en Chile Central, A. spinosa (Ruiz

et Pav.) Pers. y A. monantha Clos., de las cuales se extranjeron aceites esenciales por arrastre

de vapor. El análisis de los aceites esenciales por cromatografía gaseosa asociada a

Page 19: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

xix

espectrometría de masas permitió obtener la composición química, asociándola con la

variación estacional en producción de compuestos mayoritarios en el caso de la especie A.

spinosa fueron de tipo monoterpenos y monoterpenos oxigenados, y para la especie A.

pedunculata compuestos mayoritarios de tipo sesquiterpenos y sesquiterpenos oxigenados.

Los resultados obtenidos permitieron ampliar el conocimiento sobre la producción de

metabolitos secundarios de la especie A. pedunculata como son: cumarina, flavonoides,

esteroles, diterpenos además de su actividad biológica: screening de actividad antibacteriana,

quorum sensing, ensayos antiparasitarios, anti Tripanosoma cruzi, anti leishmanicida,

antiplasmodial, antioxidantes, anti in vitro, actividad nematicida.

Page 20: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

xx

Abstract

Traditional medicine has provided humanity remedies for healing ailments since ancient times.

Some of these therapeutic properties have been found to be registered in Egyptian data; the

majority of these remedies come from plants. Currently, natural products are direct and

important sources in the search for bioactive compounds as well as being useful in the

pharmaceutical, cosmetic, food, and agricultural industries (as biocontrollers).

The genus of the species Azorella Lam. belongs to the Apiaceae family, which is found widely

distributed throughout the Andean-Patagonian regions from Costa Rica until the south of Chile

and Argentina, and is a potential source of bioactive compounds with diverse structures such as

azorellane, yaretane and mulinane diterpenes. These compounds have been isolated through

classical and instrumental methods from extracts of different polarities as well as species

collected in different biogeographical zones. The variety of these chemical nuclei that are found

in Azorella spp. have been reported as active compounds with diverse biological activity such

as inflammatory, anti-tuberculosis, among others. In this context, it would be interesting to

broaden the number of species studied chemically.

The chemically studied species of Azorella are from the Andean-Patagonian Region of Chile,

not knowing the chemistry of the species that inhabit the Northern Andean Moors. In the present

research, the isolation and identification of main secondary metabolites of the species Azorella

pedunculata (Spreng.) Matthias and Constance collected in the moors of the Ecuadorian Andes,

of which there is little known about its phytochemicals. Additionally, two species collected in

central Chile, A. spinosa (Ruiz et Pav.) Pers. and A. monantha Clos. Essential oils were extracted

from both species. The analysis of the essential oils by gas chromatography and mass

spectrometry allows obtaining the chemical composition, associating it with the seasonal

variability in the production of main compounds. In the case of the species A. spinosa, the main

Page 21: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

xxi

compounds were monoterpenes and oxygenated monoterpenes; and for the species A.

pedunculata, the main compounds were sesquiterpenes and oxygenated sesquiterpenes.

The results obtained allowed to broaden the knowledge about the synthesis of secondary

metabolites in the species A. pedunculata such as: coumarin, flavonoids, sterols and diterpenes.

In addition, the biological activity was described as: antibacterial screening, quorum sensing,

anti-parasite assays, anti-Tripanosoma cruzi, anti-leishmania, anti-plasmodial, nematicide

activity and antioxidant capacity.

Page 22: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

xxii

Palabras Clave

Azorella pedunculata, Azorella spinosa, Azorella monantha, proteína total, aceites esenciales,

metabolitos secundarios.

Page 23: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

1

1 Introducción

1.1 Planteamiento del problema

Los productos naturales son un área con diversas aplicaciones en química orgánica. Por muchos

años las investigaciones se centraron en el aislamiento e identificación de metabolitos

secundarios de plantas, pero en la actualidad las investigaciones están orientadas a la búsqueda

de sustancias que pueden ser utilizadas por el hombre en diferentes áreas (Gechev et al., 2014).

Actualmente, el estudio de los productos naturales permite avances valiosos en diferentes

campos, principalmente en la industria farmacéutica, agrícola, y alimenticia, esto conlleva a

implementar diferentes estrategias para su aislamiento, como también el uso de la síntesis

orgánica (Newman et al., 2003).

Los productos naturales que provienen de microorganismos, plantas y animales son una de las

fuentes más importantes para el desarrollo y obtención de nuevos fármacos (Butler, 1991), al

presentar estructuras de alta complejidad y diversidad química (Abraham, 1998). En los últimos

años se han reportado el 60 % y 75 % de los nuevos medicamentos empleados para el tratamiento

de cáncer y enfermedades infecciosas respectivamente, fueron obtenidos de fuentes naturales

(Newman et al., 2003).

Un grupo de especies que crecen en la región Altoandina de Chile y que representan a los géneros

Mulinum, Laretia y Azorella pertenecientes a la familia de las Apiaceae (tribu Mulineae) han

sido motivo de interés, debido a su homogeneidad y especificidad desde el punto de vista

químico de sus extractos de éter de petróleo, la potencialidad de las actividades biológicas

detectadas y por sus usos en la medicina folklórica (Loyola et al., 2001).

Ecuador cuenta con una gran diversidad florística, se han documentado más de 17000 especies

de plantas vasculares, de éstas 5172 especies son utilizadas con diferentes fines: el 60 %

medicinales, el 55 % como fuente de materiales de construcción, el 30 % comestibles y el 20 %

Page 24: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

2

en usos sociales (ritos religiosos), todo estos porcentajes sobrepasan el 100 % cifra que indica

que una misma especie tiene más de un solo uso. La ventaja del uso de los recursos depende del

grupo étnico y la región geográfica de la cual proviene (de la Torre et al., 2008)

Cañar, provincia situada en el centro sur del Ecuador, presenta una altura promedio de 3.200 m

n.s.m., una temperatura fría con una mínima inferior a 0 °C, y dos estaciones lluviosas (febrero

- mayo y octubre - noviembre), la precipitación en los valles interandinos varía entre 800 y 1.500

mm/año (Cedeño & Donoso, 2010). Su población se dedica principalmente a la agricultura, la

cual se desarrolla en los páramos y pajonales andinos, donde el clima frío y húmedo es apto para

cultivos de alimentos como arroz (Oryza sativa L.), maíz (Zea mays L.), papa (Solanum

tuberosum L.), melloco (Ullucus tuberosus C.), habas (Vicia faba L.), quinoa (Chenopodium

quinoa W.). Existen también especies leñosas (maderables) y herbáceas autóctonas como son

las azorellas, musgos y líquenes (Quinde, 2001). Las etnias indígenas han logrado conservar

conservar su conocimiento ancestral, su tradición y cultura en relación con la naturaleza, una de

ellas es la comunidad de Quilloac, que continua con su medicina tradicional basada en plantas

medicinales.

1.2 Generalidades de la familia Apiaceae

La familia Apiaceae es conocida también como Umbellifereae, conformada de 434 géneros

aproximadamente y más de 3700 especies (Encyclopædia Britannica, 2017). Su distribución

mundial es cosmopolita y común en regiones templadas y relativamente rara en latitudes

tropicales (Global Biodiversity Information Facility, 2017a) (figura 1).

Page 25: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

3

Figura 1. Distribución geográfica de la familia Apiaceae tomado de Global Biodiversity Information Facility

(Global Biodiversity Information Facility, 2017a)

La familia Apiaceae pertenece al orden Apiales, clase Magnoliopsida o Dicotiledóneas y a la

división Magnoliophyta o Angiospermas, es decir, plantas con flores (Tabla 1).

Tabla 1. Posición taxonómica de la familia Apiaceae

1.2.1 Características morfológicas de la familia Apiaceae

Algunas de las especies que conforman esta familia tienen el tallo, articulado en nudos y

entrenudos, portan hojas alternas y en su mayoría poseen láminas compuestas. Una de las

características más sobresaliente de la familia es la inflorescencia en forma de umbela, simple o

compuesta (una umbela con varias umbélas en cada extremo). La inflorescencia también puede

adquirir la forma de capítulo, por acortamiento del pedúnculo de la umbela como en Eryngium

Reino Plantae

División Magnoliophyta

Clase Magnoliopsida

Orden Apiales

Familia Apiaceae

Plantae > Tracheophyta > Magnoliopsida > Apiales >

Apiaceae > Azorella

Familly Apiaceae

434 géneros, 3780 especies

Page 26: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

4

lassauxii Decne. Las flores en su mayoría son actinomorfas, con nectarios y generalmente,

bastante pequeñas y de color blanco. El verticilo del cáliz queda reducido a 5 dientecillos y en

algunos casos, puede ser completamente inconspicuo. La corola, dialipétala, está formada por 5

pétalos, en algún caso bilobulados

y su fruto es un esquizocarpo formado por dos mericarpos (Furnari et al., 2017).

La familia Apiaceae se encuentra dentro de las plantas con flores (Angiospermas), pertenece al

orden Apiales, y presenta la siguiente clasificación taxonómica:

1.2.2 Usos económicos y etnobotánicos de la familia Apiaceae

Esta familia se caracteriza por la producción de frutos aromáticos que constan de mericarpos, y

generalmente contienen aceites esenciales, por ejemplo algunas de las semillas se emplean como

aromatizantes: anís (Pimpinella anisum L.), comino (Cuminum cyminum L.), hinojo

(Foeniculum vulgare Mill.). Además, se usa para el arte culinario como la zanahoria (Daucus

carota L.) y en elaboraciones cosméticas y licores (Hill F. Albert, 1965) (Shelef, 2003).

Muchas especies son venenosas, como ejemplo la cicuta (Coniumm maculatum L.) empleada

por Sócrates para su muerte (Heywood, 1983). Algunas especies pertenecientes a esta gran

familia han sido empleadas en medicina tradicional para el tratamiento de enfermedades, como

es el uso de infusiones de eneldo (Anethum graveolens L.) y anís (P. anisum L.) para la

eliminación de gases y dolores intestinales; la zanahoria rallada se empleada en aplicaciones

locales para curar peladuras y quebraduras de la piel (Martinez Crovetto, 1981) (Area de

Botánica, Departament de Biología, 2014).

1.2.3 Constituyentes químicos mayoritarios de la familia Apiacae

Como se ha mencionado anteriormente esta familia contiene plantas aromáticas con frutos con

olor agradable, constituidos por componentes volátiles en sus partes como: hojas o semillas

Page 27: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

5

(compuestos aromáticos, ácidos grasos y ácidos orgánicos) por ejemplo: cilantro (Coriandrum

sativum L.), comino (C. cyminum L.) y perejil (Petroselinum crispum (Mill.) Fuss) (Hill, 1965).

A continuación se describen los principales constituyentes químicos de la familia Apiaceae.

1.2.4 Poliacetilenos

Existe compuestos bioactivos alifáticos como poliacetilenos C - 17 (figura 2) en algunas partes

de las plantas alimenticias como por ejemplo zanahoria, (D. carotal), apio (Apium graveolens

L.) y perejil (P. crispum). Los ensayos biológicos han demostrado que estos compuestos son

biocidas para organismos como hongos, bacterias y altamente tóxicos para células de mamíferos,

siendo neurotóxicos, anti-inflamatorios, anti plaquetarios entre otros (Zidorn et al., 2005)

(Christensen & Brandt, 2006).

Figura 2. Acetilenos alifáticos aislados a partir de plantas alimenticias de la familia Apiaceae

1.2.5 Flavonoides

Otros compuestos presentes en esta familia de plantas son los flavonoides, que se caracterizan

por ser difenilpropanos, es decir, su esqueleto básico está conformado por 15 átomos de carbono,

Page 28: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

6

se caracterizan por un sistema C6-C3-C6 y biosintéticamente proviene de la ruta del acetato y

ácido Shikimico (Gros et al., 1985).

Estos compuesto se presentan a lo largo de diferentes especies pertenecientes a esta familia, las

cuales han servido para dividir la familia Apiaceae en dos grandes grupos: el primer grupo está

compuesto por nueve tribus en el que las flavonas (3A) son raras o están ausentes y el segundo

grupo de cuatro tribus (Apieae, Dauceae, Laserpitieae y Scandiceae) en el que las flavonas son

comunes o predominantes (Zech, 1999) (Saleh et al.,1983).

Lv y colaboradores en el año 2013 reportaron en dos representantes del género Bupleurum L.

(Lv et al., 2013) flavonas con un número limitado de isoflavonas (3B) (figura 3).

Figura 3. Flavonas e isoflavonas presentes en diferentes especies de la familia Apiaceae

Page 29: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

7

1.2.6 Furanosesquiterpenos

Del aceite esencial de la especie Smyrnium olusatrum L. (apio silvestre) se identificaron

diferentes compuestos furanosesquiterpenos (4A – 4B – 4C) (figura 4). Quassiti y colaboradores

en el año 2013, determinaron el efecto citotóxico de este aceite en líneas celulares tumorales.

Figura 4. Principales furanosesquiterpenos aislados del aceite esencial de Smyrnium olusatrum L.

1.3 El género Azorella

Azorella Lam. es un género conformado por 70 especies. La mayoría de las especies de Azorella

son conocidas comúnmente como “yareta” (Andersson et al., 2006) (Wickens, 1995) ( Muñoz

et al., 2001) (Hernández et al., 2014).

1.3.1 Características morfológicas

Planta arbustiva que crece en forma de cojínes copactos y resinosos, de color amarillo verdoso

que depende de la época del año (Lariushin, 2012).

Existen características morfológicas únicas de cada especie y considerando este estudio se

enfocará en tres especies que son: I) Azorella pedunculata; II) Azorella spinosa; y III) Azorella

monantha:

I) Azorella pedunculata Esta especie tiene forma de almohadilla, de color verde

oscuro, su tamaño es grande puede llegar hasta los 2 mm, las flores son verde a amarillas

Page 30: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

8

pequeñas (Missouri Botanical Garden Research, 2017) (Peñafiel Cevallos, 2003) (Garden,

2017).

II) Azorella spinosa. Tallos de 10 - 15 cm de largo. Hojas con lámina rómbica, de segmentos

foliares triangulares, márgenes espinosos y venas blanquecinas muy marcadas, de 7 - 15 mm de

longitud. Los frutos son de contorno oblongo (Calviño, Fernández, & Martínez, 2016) (figura

5).

Figura 5. Azorella spinosa (Foto Autora)

III) Azorella monantha. La consistencia de esta especie es dura, color verde claro a amarillo

depende de la época de año, se presenta en forma de cojines o colchones de 2,5 a 10 cm de

tamaño. Las flores son de color amarillo y su característica está en forma de umbelas de 1 a 5

flores y están presentes en el verano (Biodiversidad, 2017) (figura 6).

Figura 6. Azorella monantha (Foto Autora)

Page 31: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

9

1.3.2 Distribución

El género Azorella Lam se distribuye desde América Central y Occidental, hasta………,

Falklands, e Islas Antárticas (Wickens, 1995). Su presencia es muy característica en alta

cordillera de Los Andes (Global Biodiversity Information Facility, 2017b) (figura 7).

Figura 7. Distribución geográfica de Azorella Lam tomado de Global Biodiversity Information Facility (Global

Biodiversity Information Facility 2017)

En el caso de las tres especies en estudio, ellas se distribuyen:

I) Azorella pedunculata. Crece desde el sur de Colombia hasta el Ecuador.

En Ecuador crece 2.700 m n.s.m. en la provincia del Azuay, es común visualizarla en el Páramo

del Parque Nacional el Cajas (Missouri Botanical Garden Research, 2017). (Global Biodiversity

Information Facility, 2017d) (figura 8).

Plantae > Tracheophyta > Magnoliopsida >

Apiales > Apiaceae > Azorella

Azorella Lam.

Page 32: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

10

Figura 8. Distribución mundial de A. pedunculata tomado de Global Biodiversity Information Facility (Global

Biodiversity Information Facility 2017).

II) Azorella spinosa. Al igual que las otras especies de su género, crece en la precordillera (3600 m

n.s.m.) en roquerios y lugares secos (Hernandez et al., 2014). Algunas de estas crecen incluso a nivel

del mar (Global Biodiversity Information Facility, 2017e) (figura 9).

Figura 9. Distribución mundial de Azorella spinosa tomado de Global Biodiversity Information Facility

(Global Biodiversity Information Facility, 2017a)

III) Azorella monantha Como se ha mencionado anteriormente, el habitad de las diferentes

especies de Azorella, son generalmente terrenos rocosos secos o arenosos, también la alta

montaña 2000 - 4000 m n.s.m. (Biodiversidad, 2017).

Plantae > Tracheophyta > Magnoliopsida >

Apiales > Apiaceae > Azorella spinosa

Azorella spinosa

Plantae > Tracheophyta > Magnoliopsida > Apiales >

Apiaceae > Azorella pedunculata

Azorella pedunculata

Page 33: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

11

Esta especie se encuentra en Argentina desde los Andes hasta la Patagonia y en Chile desde la

Región Metropolitana hasta Tierra del Fuego (Lariushin, 2012) (figura 10). Distribución

mundial de A. monantha Clos (Global Biodiversity Information Facility, 2017c) .

Figura 10. Distribución mundial de Azorella monantha Clos tomado de Global Biodiversity Information Facility

(Global Biodiversity Information Facility, 2017a)

1.3.3 Estudio fitoquímico

Es característico del género Azorella la presencia de diferentes esqueletos de tipo mulinano

(6A) y azorellano (6B), además, de otras estructuras tipo yaretano (6C) y madreporano (6D)

(Wachter et al., 1999) (figura 11).

Plantae > Tracheophyta > Magnoliopsida > Apiales >

Apiaceae > Azorella monantha

Azorella monantha Clos.

Page 34: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

12

Figura 11. Estructura de los diterpenos Mulinano, Azorellano, Yaretano y Madreporano.

En la tabla 2 se presenta compuestos diterpenos tipo mulinano y azorellano.

Page 35: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

13

Tabla 2. Algunos compuestos aislados del género Azorella

Especie Estructura de compuestos aislados

Nombre de compuestos /

Referencia bibliográfica

A. compacta Phil.

ácido 11,13-dien-mulin-20-oico

(7A)

(Loyola et al., 1997),

ácido 11,12-epoximulin-13-en-20-

oico (7B) (Loyola et al., 1998) y

mulinol (7C)

(Loyola et al., 1997)

Page 36: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

14

A. madreporica Clos

17-acetoxi-13α-hidroxiazorellano

(8A)

(Loyola et al., 2001)

9,11-dihidroxi-8,13-epoxiyaretano

(8B)

(Loyola et al., 2001)

11,13-dihidroxi-8,9-epoxiyaretano

(8C)

(Loyola et al., 2001)

A. yareta Hauman

13β-hidroxiazorellano (8D)

(Loyola et al., 2001)

Page 37: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

15

1.3.4 Actividad biológica de los metabolitos secundarios del género Azorella

Diferentes estudios biológicos han sido reportados, uno ellos es la actividad tripanocida de

compuestos como: 7-acetilyaretol y ácido mulin-11,13-dien-20-oico (Luis; Loyola et al., 1998),

otra actividad del primer compuesto mencionado ha sido su efecto anti-Leishmania (Barrano,

Poma, & Spadaro, 2016) (Loyola et al., 1997), también Wächter y colaboradores en 1998, han

descrito actividad antituberculosa para este género (Wächter et al., 1998).

Otras actividades biológicas del género Azorella, tales como agentes tricomonicida (Luis Loyola

et al., 2001) (Bórquez et al., 2014), actividad antituberculosis (Molina - Salinas et al., 2010).

Diversos extractos en forma de infusiones se utilizan comúnmente como estimulante gástrico,

diuréticos, analgésicos, para el tratamiento de migraña y neuralgia, neumonía y reumatismo

(Muñoz et al., 2001) (Barrano et al. 2016). Extractos acuosos de yareta se han notificado de ser

eficaz para combatir la diabetes asociada con obesidad (Fuentes et al., 2005). Infusiones de toda

la planta se utilizan en la medicina popular en el tratamiento de la diabetes, así como para asma,

resfriados, bronquitis, enfermedades del riñón y útero (Wickens, 1995) (Villagrán et al., 2003),

actividad antibacteriana (Wächter et al., 1998), anti - inflamatoria (Delporte et al., 2003).

I) A. pedunculata La actividad bilógica de esta especie, Abad en el año 2015 reportó la

actividad anti fúngica del extracto metanólico, contra hongos fitopatógenos tales como especies

de los géneros: Acremonium y también Alternaria, demostró la capacidad antioxidante del

extracto equivalente a 488,28 µg/moles de trolox/mg de extracto, considerando la actividad

antioxidante moderada (Abad, 2015).

II) A. spinosa Quesada y colaboradores en el año 2013 realizaron la evaluación enzimática de

AChE y BuChE del extracto metanólico, reportando como activo el extracto metanólico para

AChE, e inactivo para BuChE (38) también, reportó la evaluación anti plaquetaria del extracto

metanólico de A. spinosa; inhibiendo la agregación plaquetaria inducida por ADP (Quesada et

al., 2012). Por otro lado, los autores Jara - Bermeo y colaboradores (2017), realizaron la

Page 38: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

16

evaluación de la actividad antibacterial del extracto metanólico mediante el ensayo de micro

dilución en placa con las cepas bacterianas: Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa,

Estafilococos aureus y Acinetobacter baumanni, reportando el resultado negativo para ensayo

(Jara-Bermeo et al., 2016).

III) Azorella. monantha En el análisis biológico de esta especie los autores Quesada y

colaboradores en el año 2012 evaluaron la actividad antibacteriana mediante el ensayo de micro

dilución en placas (E. coli, P. aeruginosa, S. aureus y A. baumanni), ensayos antioxidantes, anti

plaquetarios y enzimáticos frente a AChE y BuChE; ellos demostraron que el extracto

metanólico de A. monantha fue el más activo en el ensayo de la actividad anti plaquetaria en

comparación con otras especies de Azorella (Quesada et al., 2012).

1.4 Aceites esenciales: Generalidades

Las plantas han aportado a las civilizaciones parte de sus componentes, que han sido utilizados

como alimentos, sus semillas como saborizantes, algunas especies de forma antiséptica,

fungicida (Bakkali et al., 2008), otro uso ha sido empleado para remediar algunas enfermedades

producidas por bacterias y virus, además de ser utilizadas en ceremonias religiosas, y sus

esencias olorosas para el cuerpo como perfume (Oil, 2016) (Bakkali et al., 2008). Los primeros

registros de estas evidencias, están documentados en el papiro de Ebers, donde se describe el

uso de extractos aromáticos en la gastronomía y común de los egipcios (Ellie Crystal, 1995).

Los aceites esenciales se carcterizan por su aroma fuerte y persistente (Martínez, 2003) (Bakkali

et al., 2008). Algunos generos de plantas producen estos aceites con diversos propósitos

biólogicos: defensa, reproducción y dispersión. Su rol en el metbolismo vegetal se asocia a

estrategias de protección de virus, bacteroas, hongos, además de factores abióticos como

radiación solar y evapotrasnpiracion. (Niemeyer et al., 2007) (Gerhard, 2010) (Oil, 2016).

Page 39: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

17

Para su obtención a escala de laboratorio e insdustrial se aplican diferentes métodos de

extracción, siendo la más utilizada la destilación por arrastre de vapor. Este método consiste en

hacer pasar vapor de agua a través del material vegetal arrastrando los compuestos volátiles

(Bakkali et al., 2008). Otro método es la hidrodestilación, su forma de extracción es mediante el

contacto del material vegetal y agua un prensado en frío, y el método de extracción con fluidos

súper críticos (Gerhard, 2010).

1.4.1 Actividad biológica de aceites esenciales

Uno de los primeros usos en la antigüedad reportado de aceites esenciales por las civilizaciones

egipcias ha sido como un agente antibacteriano en heridas de batalla (Oils, 2017). Los aceites

esenciales son ampliamente utilizados como aditivos y conservantes en la industria de alimentos

por su actividad antibacteriana ante bacterias Gram positivas y negativas (Burt, 2004)

(Santander, 2012). Son activos fungicidas en alimentos y en fase post-cosecha previniendo el

ataque de Botrytis cinerea, Penicillium expansum, Fusarium oxysporum, Aspergillus flavus y

Rhizoctonia solani (Nikkhah et al., 2017) (Angioni et al.,2006). La industria farmacéutica utiliza

aceites esenciales en la preparación de formas farmacéuticas de aplicación local como

antibacterianos y antivirales (Santander, 2012) (Young Living Essential Oils, 2005).

Los estudios actuales se han enfocado en el uso de aceites esenciales en aromaterapia. Filiptsova

y colaboradores, en el año 2017, demostraron que el uso de aceite esencial de romero

(Rosmarinus officinalis L.) obtuvo un efecto significativo en el desarrollo de la memoria corta

en estudiantes secundarios. Sayorwan y colaboradores en el año 2012 también reportaron efectos

en sistema nervioso debido a la inhalación de este aceite esencial.

1.5 Estudio proteómico de especies del género Azorella

1.5.1 Introducción

Page 40: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

18

Actualmente la investigación biológica se dirige al estudio de la expresión y función de los

genes, esto se conocen como aproximaciones “ómicas” y está dividido en 3 ramas:

Transcriptómica, Proteómica y Metabolómica (Pallas et al., 2008).

1.5.2 Proteómica

En el año de 1995 se utilizó por primera vez la palabra proteoma, como término para describir

a las PROteínas que han sido expresadas mediante un genoma (Girotti, 2010) de esa manera

nace la palabra proteoma, que da inicio a la estrategia de estudiar y comparar la gran población

de proteínas de un individuo, tejido o cultivo celular en condiciones experimentales (Ferandez

Acero, 2006).

En los últimos años, los estudios de proteómica permiten el estudio de las proteínas de tejidos,

siendo hoy, una herramienta muy útil en la identificación de las proteínas de grupos de células,

pues ellas son las encargadas de ejecutar una función específica en vías metabólicas,

biosintéticas y enzimas como en proteínas estructurales tanto en plantas y animales (Jacobs et

al., 2005) (Jorrín et al., 2006) (Trindade, 2010) (Choudhury et al., 2017).

En el pasado reciente, se han obtenido importantes logros en el conocimiento del genoma de

organismos modelo: Arabidopsi thaliana, Oryza sativa, Zea mays y Medicago. Esta información

ha permitido evaluar los procesos bioquímicos a nivel protéico y asociarlos con funciones

enzimáticas, de regulación y estructurales, codificadas por el genoma y transcriptoma (Qureshi

et al., 2007).

Se denomina era post-genómica a la proteómica desarrollada actualmente, son varios los

resultados bibliográficos que han utilizado esta herramienta biológica (Jacobs et al., 2000). Sin

embargo, aún queda mucho por conocer en referencia a familias y géneros de plantas, un ejemplo

es el caso de la familia Apiaceae, género Azorella.

Page 41: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

19

1.6 Metabolitos secundarios de especies del género Azorella en el tratamiento de

enfermedades tropicales desatendidas

La leishmaniasis, el mal de chagas y la malaria son un grupo de enfermedades tropicales

desatendidas que afectan a las poblaciones en desarrollo en entornos con pocos recursos. Estas

son ligadas a la pobreza, generando un ciclo vicioso, siendo un importante problema de salud,

estas condiciones facilitan la transmisión de vectores y patógenos, contribuyendo a la

disminución de la productividad por muerte temprana, discapacidad y estigma social provocado

por las lesiones corporales en el desarrollo de ésta (Bhutta et al.,2014) (Londoño et al., 2016).

Los diferentes brotes epidemiológicos no siempre se limitan a una zona geográfica determinada,

situación que implica redoblar esfuerzos de control para su eliminación (Bhutta et al., 2014).

Según la Organización Mundial de la Salud (OMS) se estima que las enfermedades tropicales

desatendidas están presentes en más de 1.000 millones de personas que padecen de una o más

de estas enfermedades y viven en zonas de alto riesgo de contraerlas (figura 12) (OMS, 2017).

Figura 12. Porcentajes mundiales de enfermedades tropicales desatendidas (Tomado de OMS)

Page 42: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

20

La baja disponibilidad de medicamentos para el tratamiento de estas enfermedades, se debe, en

parte a la falta de inversión y estímulo a investigaciones orientades al descubrimiento de nuevos

núcleos químicos, para el desarrollo de fármacos.

El tratamiento actual para la Leishmaniasis cutánea incluye drogas antimoniales pentavalentes

(antimoniato de meglumina y estibogluconato de sodio). Para enfermedad de Chagas se dispone

de compuestos nitroaromáticos (benznidazol y nifurtimox).

Infecciones con Plasmodium falciparum o Plasmodium vivax son tratadas con amodiaquina,

sulfadoxina / pirimetamina, generando casos de resistencia (Londoño et al., 2016). En este

contexto, es necesario un replanteamiento del enfoque de nuevos agentes a partir de varias

especies de plantas medicinales, que constituyen una alternativa viable en un gran número de

países en vías de desarrollo.

Del género Azorella, Loyola y colaboradores en el año 2004 aislaron dos diterpenos tipo

mulinano de A. compacta Phil, estos fueron evaluados in vivo como agentes antiplasmodiales en

la especie Plasmodium berghei NK 65, los autores reportaron un porcentaje de inhibición de

crecimiento del 60 %. De igual manera Araya y colaboradores en el año 2003, evaluaron la

actividad tripanocida de compuestos aislados de A. compacta, estos inhibieron el 60 % del

desarrollo de amastigotes intracelulares de T. cruzi.

Estos resultados aportan a la búsqueda de nuevos agentes terapéuticos obtenidos de plantas

medicinales para enfermedades tropicales desatendidas.

1.7 Potenciales aplicaciones de extractos y compuestos de especies del género Azorella en

el tratamiento de enfermedades metabólicas.

Desde 1975, la obesidad se ha casi triplicado en todo el mundo, siendo esta condición asociada

con el desarrollo de enfermedades metabólicas como la diabetes mellitus. El crecimiento de esta

Page 43: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

21

patología es alarmante, según la OMS esta enfermedad será la séptima causa de muerte en el año

2030 (Mathers & Loncar, 2006) (OMS, 2016).

La diabetes mellitus engloba varios problemas metabólicos que a su vez causan patología en

diferentes partes del cuerpo: corazón, nervios, vasos sanguíneos, ojos, pies, riñones. Su agente

causal es la elevación de niveles de azúcar en la sangre, causados por la deficiencia de insulina

producida en las células beta del páncreas, o por la falta de respuesta de células del cuerpo a la

insulina producida (Bourne et al., 2013) (Saran et al., 2015) (Sarwar et al., 2010).

Se presenta 3 variedades: diabetes tipo 1, diabetes tipo 2, diabetes gestacional. Los factores que

incrementan la tasa personas con esta enfermedad son: el sedentarismo, mala alimentación, y

causas hereditarias (Panagiotopoulos et al., 2013) (OMS, 2017).

Según el reporte de la OMS del año 2016, Chile es el país con más sobrepeso de Latinoamérica,

bajo el estudio "Panorama de la Seguridad Alimentaria y Nutricional en América Latina 2016"

(El Mostrador, 2017). El número de muertes por diabetes anual en personas de: 30 - 69 años es

640 en hombres y 420 en mujeres; para personas de 70 años o más: es 1.000 en hombres y 1.150

en mujeres (Organización Panamerica de la Salud, 2016).

Se ha descrito varios ensayos in vitro e in vivo, con el objetivo en una búsqueda de nuevas

moléculas activas de origen vegetal, teniendo un rol importante algunas especies en particular,

por ejemplo Fuentes y colaboradores en el año 2005 demostraron el efecto anti hiperglucémico

de compuestos tipo diterpenos aislados de la especie A. compacta en ratas de compuestos tipo

diterpenos aislados de la especie A. compacta.

1.8 Propuesta de estudio

Se conoce que las especies del género Azorella de Chile y Argentina, producen metabolitos

secundarios con núcleos únicos de tipo diterpeno mulinano, azorellano, yaretano y madreporano,

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22

con promisorias actividades biológicas. Con este fundamento se propone realizar el estudio de

la especie Azorella pedunculata de Ecuador, cuyas características químicas se desconocen.

Además, se propone comparar el perfil de compuestos volátiles de aceites esenciales y proteínas

totales de dos especies de Azorella recolectadas en la Región del Maule.

Page 45: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

23

1.9 Hipótesis y objetivos

1.9.1 Hipótesis

La especie A pedunculata colectada en la comunidad de Quilloac, Cañar - Ecuador comparte

núcleos químicos característicos del género Azorella, así como las bio-actividades de estos.

Existe relación entre la composición de volátiles y la cuantificación del perfil proteico, de las

especies de A. spinosa y A. monantha recolectadas en Chile y analizadas en diferente época del

año.

1.9.1.1 Objetivos generales:

1. Aislar e identificar metabolitos secundarios mayoritarios presentes en la especie

A.pedunculata recolectada en Ecuador, a fin de evaluar la actividad biológica frente a diferentes

blancos terapéuticos.

2. Analizar la variación de componentes volátiles y proteicos de dos especies de Azorella

recolectadas en épocas diferentes.

1.9.1.2 Objetivos Específicos:

1. Obtener extractos de diferente polaridad de la especie A. pedunculata.

2. Aislar y purificar los diferentes metabolitos secundarios característicos del género presentes

en A. pedunculata.

3. Elucidar las estructuras de los metabolitos aislados de A. pedunculata.

4. Evaluar la actividad antioxidante y antibacteriana de los extractos y metabolitos secundarios

aislados de la especie A. pedunculata.

5. Obtener y analizar los componentes volátiles de dos especies de Azorella en diferentes

épocas del año.

6. Analizar la variación en la composición proteica de dos especies de Azorella recolectadas

en Chile en diferentes épocas del año.

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24

2. Materiales y métodos

2.1 Materiales

2.1.1 Solventes, reactivos químicos, equipos

En la extracción del material vegetal se utilizó los siguientes solventes: EP, AcOEt, DCM,

MeOH de grado técnico destilados, en proporciones diferentes estableciéndose, mezclas entre

ellos.

En cromatografía de capa delgada (CCD), se utilizaron cromatofolios de sílica gel F254 tamaño

20 x 20 cm y 0,20 mm de espesor (Merck, Darmstadt, Germany). Los cromatogramas fueron

revelados con agentes crómoforos Revelado Universal: ácido sulfúrico concentrado al 5 % y

etanol 95 %. Revelado vainillina: vainillina al 1 % en ácido sulfúrico al 5 %.

En cromatografía en columna (CC), la fase estacionaria utilizada fue sílica gel 60 (Merck,

Darmstadt, Germany). En las separaciones desarrolladas con el sistema de purificación flash

IsoleraTM, se utilizó sílica gel 0,40 - 0,20 nm (Merck, Darmstadt, Germany). Las fases móviles

fueron preparadas mezclando solventes con grado técnico en polaridad creciente.

En cromatografía de capa delgada preparativa (CCDP), se utilizaron placas de vidrio cubierta

con sílica gel F254 con yeso (Merck, Darmstadt, Germany). Como fase móvil se utilizaron

sistemas de solventes descritos anteriormente. Los patrones de separación se analizaron bajo

lámpara UV a 254nm.

Se realizaron permeaciones en Sephadex LH-20 (Merck, Darmstadt). Como fase móvil se

empleó un sistema de solventes EP - DCM -MeOH (grado analítico destilados), equilibrando la

Page 47: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

25

columna antes del uso. Las fracciones obtenidas se analizaron en CCD bajo lámpara UV a 254

y 365 nm.

En cromatografía en Fase reversa (RP- 18), se utilizó sílica gel RP -18 (40 - 63 µm) (Merck,

Darmstadt). La fase móvil se preparó usando solventes polares MeOH, Acetona (grado analítico

destilados) y agua destilada, equilibrando la columna antes del uso. Las fracciones obtenidas se

analizaron en CCD bajo lámpara UV a 254 y 365 nm.

Para la elucidación estructural de compuestos puros se aplicó espectroscopia de Resonancia

Magnética Nuclear (RMN), en la Universidad de Antioquia – Medellín, en un equipo Bruker

Avance 300 MHz. Se usó como referencia interna la señal del TMS, para protón 1H y carbono

13C. Los compuestos fueron disueltos en cloroformo deuterado CDCl3, acetona deuterada A -

D6, metanol deuterado me-D4 (grado analítico, Merck, Darmstadt). Los valores de

desplazamiento químico (δ) se reportan como ppm; las constantes de acoplamiento (J) en Hz.

La obtención de aceites esenciales de las especies de Azorella, se realizó en el laboratorio de

Plantas Aromáticas de la Universidad de Talca. Se utilizó una trampa tipo Clevenger y sulfato

de sodio anhidro (Merck, Darmstadt).

La determinación de la composición química de aceites esenciales de las especies de Azorella,

se realizó mediante cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masas GC- MS, en el

departamento de Química Básica de la Universidad Técnica Particular de Loja - Ecuador. Se

usó un equipo Agilent Technologies 6890N equipado con detector (GC/MS), acoplado a una

columna DB-5 MS, con columna capilar (30 m x 0.25mm i,d, espesor 0.25µm), utilizando helio

como gas trasportador a (49,6 psi). Las muestras fueron diluidas en 5 % DCM grado analítico

Page 48: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

26

HPLC. Además se utilizó una mezcla de alcanos (C9 – C28) grado analítico marca Merck,

Darmstadt.

En la determinación de las propiedades físicas de aceite esencial, se utilizó un picnómetro (marca

Boeco Germany) 20 ºC de temperatura y agua destilada para la determinación de la densidad.

Además se determinó el Índice de refracción con un refractómetro ABBE, (marca Boeco

Germany)

La extracción y cuantificación de proteína de las especies de Azorella, se realizaron el laboratorio

de Laboratorio de Fisiología Vegetal Molecular, del Instituto de Biología de la Universidad de

Talca, en estos protocolos se utilizaron: solución a 10mM de DTT para la extracción de proteína.

En la cuantificación de proteínas totales se utilizó el reactivo de Bradford y una solución de

BSA, (anexo 23, 24).

En la electroforesis SDS - PAGE y revelado de gel, se utilizaron las siguientes soluciones:

running buffer 1X2 litros, solución de 30 % acrilamida / 0,8 % bisacrilamida, solución de

running buffer 1X2 litros, solución de tinción de gel, solución de destinción de gel (anexo 1).

Los siguientes ensayos de actividad antioxidante “in vitro” realizados en el Laboratorio de

Plantas Aromáticas en la Universidad de Talca. La absorbancia de las muestras fue medida en

un espectrofotómetro (Thermo Spectronic Genesys 10 UV).

Para evaluar contenido de Fenoles Totales (TPC), se utilizó el Reactivo de Folin - Ciocalteu

grado analítico, acido gálico y Carbonato de Sodio (marca Merck, Darmstadt).

En la cuantificación de flavonoides totales (TFC). Los reactivos utilizados fueron; cloruro de

aluminio, quercetina y metanol, grado analítico (Merck, Darmstadt). En la evaluación de la

Page 49: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

27

captura del radical libre estable DPPH los reactivos utilizados fueron: 2,2-difenil-1-

picryhydrazyl, Trolox®, y metanol grado analítico (Merck, Darmstadt).

Para evaluar el potencial de captura del radical libre estable ABTS•+ los reactivos utilizados

fueron 2,2'-azino-bis(3-etillbenzotazolin-6-sulfónico), persulfato potásico, ácido ascórbico y

etanol grado analítico (Merck, Darmstadt).

2.1.2 Organismos modelo para evaluación de actividad biológica

Los microorganismos utilizados en la actividad bacteriana fueron obtenidos de infecciones de

plantas y clasificados en el laboratorio de Fitopatología: Clavibacter michiganensis subsp.

michiganensis, obtenida del tomate (Solanum lycopersicum); Erwinia carotova subsp.

carotova, obtenido del ají (Capsicum annuum L.); Xanthomonas sp. obtenido del fréjol

(Phaseolus vulgaris L.) y Pseudomona syringae obtenida del tomate (Solanum lycopersicum

L.).

La taxonomía, origen y aplicación de organismos modelo usados en los bioensayos desarrollados

en este trabajo de investigación se presenta en la siguiente tabla:

Page 50: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

28

Tabla 3. Microrganismos utilizados en los bioensayos

Microorganismos Bioensayo Origen

Bacterias Fitopatógenas

Gram positivas:

Clavibacter michiganensis

subsp. michiganensis

Gram negativas:

Erwinia carotova subsp.

carotova

Xanthomonas sp.

Pseudomona syringae

Screening de actividad

antibacteriana

Laboratorio de Fitopatología

Universidad de Talca

Parásitos:

Amastigotes de Tripanosoma

cruzi

Amastigotes de Leishmania.

Paramensis

Plasmodium falciparum

Ensayos antiparasitarios

anti Tripanosoma cruzi

anti leishmanicida

anti plasmodial

Laboratorios del

Programa de estudio y control de

enfermedades tropicales, (PECET)

Universidad de Antioquia - Medellín -

Colombia

Bacteria anaerobia:

Chromobaterium violaceum

mutante CV026

Quorum sensing (QS)

Grupo de Química Orgánica de

Productos Naturales Universidad de

Antioquia – Medellín - Colombia

Nematodo:

Panagrellus redivuvus

Actividad nematicida

Laboratorio de Biotecnología de

Productos Naturales

Universidad de Cuenca – Ecuador

2.1.3 Recolección del material vegetal en Ecuador

Partes áreas de A. pedunculata fueron recolectadas en la Comunidad de Quilloac, Cañar,

Ecuador, en 2014 a 3.778 m n.s.m. (coordenadas geográficas 2º34’24’S y 78’59’30’W).

También se obtuvieron muestras de A. pedunculata en Sayausí, Azuay a 2.771 m n.s.m.

Page 51: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

29

(coordenadas geográficas 2°52′24″S y 79°04′22″W) y la Comunidad Cebadas Comunidad

Cebadas, Chimborazo a 3800 m n.s.m. (coordenadas geográficas 1°56′00″S y 78°28'00.0"W).

Un ejemplar botánico reposa en el Herbario de la Universidad del Azuay (HA) (voucher No.

2705).El material fue seleccionado, secado y pulverizado en el Laboratorio de Biotecnología de

la Universidad de Cuenca.

2.1.4 Recolección del material vegetal en Chile

Se recolectaron 2 especies de Azorella, en 3 épocas diferentes del año (primavera - verano -

otoño) comprendido entre el tercer trimestre del año 2014 y el primer - segundo trimestre del

año 2015. Solamente A. spinosa fue recolectada por única vez en mes de Abril del 2015 en

Vilches (coordenadas geográficas 35°36’07.0’’S y 70°56’49.0’’W) (Enladrillado).

La especie A. spinosa fue recolectada en la localidad de Pantanillos a 23 km de Constitución

(coordenadas geográficas 35º 12‘S y 70º 31‘ W). (Prov. Talca, Región del Maule, Chile),

depositada con número de voucher 3360 en el Herbario de la Universidad de Talca.

De igual forma se recolectó la especies A. monantha, en Paso Vergara ubicado a 96 km de

Curicó (coordenadas geográficas 35º 12‘S y 70º 31‘ W). (Prov Curicó, Región del Maule,

Chile) y en la Laguna del Maule ubicada a 150 km de Talca (coordenadas geográficas 35°59’S

y 70°24’ W ). (Prov. Talca, Región del Maule, Chile), depositado con número de voucher 3361

en el Herbario de la Universidad de Talca.

Igualmente se recolectó la especie A. spinosa en Altos de Vilches (Sector Enladrillado y Piedra

del mono) ubicado a 53 kilómetros de Talca (Prov. De Talca, Región del Maule, Chile)

depostiado con número de voucher 3360, Herbario de la Universidad de Talca.

El material vegetal recolectado fue procesado en el Laboratorio de Síntesis Orgánica y Actividad

Biológica de la Universidad de Talca, obteniendo extractos y aceites esenciales.

Page 52: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

30

En el mapa de la figura 13 se observa el lugar de recolección del material vegetal de cada especie

de Azorella.

Figura 13. Sitios de recolección de Azorella en la Región del Maule, Chile

Las muestras de A .spinosa y A. monantha, usadas en la extracción y cuantificación de proteínas

totales, fueron colocadas en contacto con nitrógeno líquido en el sitio de recolección, y

trasladadas al congelador - 80 ºC, para evitar la degradación de proteínas.

En la tabla 4 se indica la especie de Azorella, coordenadas geográficas, fechas de salida de

recolección de campo.

Área de recolección de Azorella Chile

Región de Maule

Azorella spinosa Azorella monantha

Constitución Paso Vergara

Vilches Laguna del Maule

Page 53: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

31

Tabla 4. Coordenadas de recolección Azorella, estación, fecha. (Fuente Autora)

2.2 Métodos

2.2.1 Obtención de extractos vegetales

Las partes aéreas de las especies de Azorella fueron seleccionadas y limpiadas en estantes de

aluminio. El secado se realizó en un ambiente fresco y seco: posteriormente el material vegetal

fue pulverizado y empaquetado para su traslado al laboratorio de Síntesis Orgánica en el Instituto

de Química de los Recursos Naturales de la Universidad de Talca.

Especie

Lugar de

recolección

Estación del

año

Fecha de

recolección

A) Azorella spinosa

Constitución,

Pantanillos

310 m n.s.m.

Primavera 21-11-14

Verano

27-02-15

Otoño 14-04-15

B) Azorella spinosa

Reserva Nacional

Altos de Lircay

Enladrillado

2200 m n.s.m.

Verano 12-02-15

C) Azorella monantha Laguna del Maule

2553 m n.s.m.

Primavera 19-12-14

Paso Vergara

2505 m n.s.m.

Verano 22-01-15

Otoño 07-04-15

Page 54: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

32

El material vegetal de Azorella, fue colocado en contacto con solventes de diferente polaridad,

desarrollándose la extracción solido - líquido con EP a temperatura ambiente durante 48 horas.

Los sobrenadantes fueron concentrados a presión reducida en rotavapor (40 ºC), este

procedimiento se ejecutó por triplicado. Este proceso se realizó con solventes DCM, AcOEt, y

MeOH.

2.2.1.1 Aislamiento de compuestos del extracto DCM de A. pedunculata

El extracto diclorometánico de A. pedunculata fue sometido a una separación en columna

flash. La fase móvil utilizada fue una mezcla de solventes EP:AcOEt: MeOH. Las condiciones

de separación se presentan en el Esquema 1.

Esquema 1. Fraccionamiento del extracto de DCM (Fuente Autora)

2.2.1.2. Fracción K

Esta fracción proviene de la extracción con 100% AcOEt (esquema 1).

En el esquema 2 se describe el procedimiento de obtención de esta fracción.

100%

EP

columna flash

polaridad creciente

EP : AcOEt

90%

EP

80%

EP

70%

EP

60%

EP

30%

EP

50%

EP 40%

EP

20%

EP 10%

EP

100%

AcOEt 50% AcOEt

50% MeOH

100%

MeOH

extracto

DCM

Page 55: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

33

Esquema 2. Fraccionamiento de la fracción K (Fuente Autora)

2.2.1.3 Fracciones 1 - 25

Esquema 3. Fraccionamiento en columna de sephadex extracto de DCM (Fuente Autora)

2.2.2 Aislamiento de compuestos del extracto DCM de A. spinosa

Mediante separación cromatográfica por Sephadex, fue separado el extracto de DCM de A.

spinosa, se utilizó el mismo procedimiento descrito en el esquema 4.

10: 90

Fracción K

1,64 gramos

Columna flash, polaridad

creciente

EP : AcOEt

90:10 75:25 55:45 25:75 100%

AcOEt

0:10

Extracto

DCM

Columna sephadex

500gramos

Sistema isocrático

50 % EP: 25% DCM: 25 % MeOH

Page 56: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

34

Esquema 4. Fraccionamiento del extracto de A. spinosa DCM (Fuente Autora)

2.2.3 Obtención de aceites esenciales de las especies de A. spinosa y A. monantha recolectas

en diferentes hábitats y estaciones del año

Una consideración importante en la extracción de aceite esencial es el tiempo al procesar las

muestras vegetales, esto puede afectar su rendimiento y composición, de esta manera la técnica

para extraer sus componentes volátiles es la destilación.

Las especies vegetales que fueron sometidas al proceso de hidrodestilación (figura 15), según

la metodología de López y colaboradores 2014 (Lopez et al., 2014) en la trampa tipo Clevenger,

aproximadamente 300 gramos de material vegetal durante 1 hora, al destilado se colocó sulfato

de sodio anhidro, se filtró y almacenó a 4 °C para su posterior uso.

Figura 14. Hidrodestilación de Azorella en aparato Clevenger.

Extracto

DCM

Separación columna

Sistema isocrático

50 % EP: 25% DCM: 25 % MeOH

Page 57: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

35

2.2.4 Determinación de las propiedades físicas aceite esencial de A. spinosa

La densidad del aceite esencial de Azorella fue calculado con la siguiente fórmula:

Donde; P = densidad m = masa v = volumen

Este parámetro depende de la especie, lugar de origen y condiciones atmosféricas en el cual se

desarrolle la planta (Silva et al., 2011).

El índice de refracción es una propiedad física de control de pureza y calidad a una determinada

temperatura, está basado en la fórmula: 𝑛𝐷𝑡 - 𝑛𝐷

𝑡 + 0,0004 (t’ - t)

Donde: 𝑛𝐷𝑡 = valor de lectura a la temperatura

0.0004 = factor de corrección

t’= temperatura a la que se efectuó la temperatura

t = 20 ° C

2.2.5 Determinación de la composición química del aceite esencial de A. spinosa y A.

monantha recolectas en diferentes hábitats y estaciones del año

Para el análisis del aceite se procedió de la siguiente manera: se disolvieron 5 µL de aceite en 1

mL de DCM, se inyectó en modo Split 1 µL, fue inyectado automáticamente en Split 50:1, en

un cromatógrafo de gases, temperatura inicial 50 ° C durante 5 minutos, la rampa de 5 °C por

minuto hasta llegar a 220 °C durante 10 minutos y finalmente una rampa de 60 ° C por minuto

hasta llegar a 250 ° C durante 10 minutos, utilizando helio (49,6 psi) como gas de arrastre.

La composición relativa del aceite esencial fue basada en las áreas relativas de cada peak, la

identificación de cada componente se realizó mediante el análisis de los espectros de masas

comparándolos con los espectros almacenados en librería Wiley 7n.1 del equipo, el análisis del

tiempo de retención (TR) fue identificado con una mezcla del alcanos

Page 58: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

36

1. Selección de planta fresca (solo Hojas, tallo)

2. Pulverizar la especie vegetal con nitrógeno líquido

3. Tomar 200 mg de polvo fino en un eppendorf

4. Colocar 1,5 mL 10 mM DTT en etanol

5. Centrifugar 15 minutos a 3 °C, 13000 rpm

6. Sacar los eppendorf y homogenizar manualmente

7. Incubar 3 horas a - 80 °C

8. Colocar en el voltrex durante 5 segundos

9. Descartar sobrenadante añadir 1,5 mL 10 mM DTT en etanol, (2 veces)

10. Homogenizar rn voltrex y centrifugar (repetir el procedimiento 2 veces)

11. Incubar 3 -16 horas a -80 °C

12. Desechar el sobrenadante, centrifugar 15 minutos a 3 °C, 13000 rpm

13. Secar al vacío 10 minutos a temperatura ambiente

14. Colocar 1mL de RS

15. Centrifugar 10', 13000 rpm, temperatura ambiente

16. Tomar el sobrenadante que contiene la proteína

(C9 – C28) utilizando la ecuación de Van den Dool and Kratzy, estos valores y sus espectros de

masa fueron comparados con los reportados en el compendio: Identification of Essential Oil

components by Gas Chromatography/ Mass Spectroscopy de Adams 2007 (Adams, 2007).

2.2.6 Obtención de proteínas totales (extracción y cuantificación)

En el esquema 5 se describe el procedimiento realizado para la extracción de proteína de las

especies A. monantha y A. spinosa recolectadas en la cordillera y en la costa de la Región del

Maule.

Esquema 5. Protocolo de extracción de proteína

La cuantificación de la concentración de proteína se realizó por el método de Bradford descrito

por Ashoub y colaboradores 2011 (Ashoub et al., 2011).

Este método se basa en el cambio de color del azul de coomasie al unirse con la proteína

(Labome.com, 2017). La medición y cuantificación se realiza en un espectrofotómetro modelo

Jenway 6300.

Page 59: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

37

Figura 15. Representación gráfica del ensayo de Bradford tomada de Labome.com

Para calcular la concentración de proteína de las especies de Azorella, se usa una curva

estándar a partir de patrones de referencia de la proteína albumina de suero bovino (BSA).

2.2.7 Electroforesis SDS-PAGE y revelado de gel

Para la separación de proteínas se utilizó el método de electroforesis en gel de poliacrilamida

con dodecilsulfato (SDS - PAGE), condiciones denaturantes. Este fue preparado usando un gel

discontinuo de poliacrilamida (12 % separación y 4 % concentración) de acuerdo con el método

de Ashoub y colaboradores 2011 (Ashoub et al., 2011) utilizando el equipo mini Protein II

(Biorad). Se colocó 20 µL de proteína obtenida de cada una de las diferentes especies de

Azorella, junto con el marcador de peso molecular (marca Merck) fueron colocados en el gel,

también se colocó los patrones de referencia: Pasto (Pennisetum purpureum) y Apio (A.

graveolens L.). El voltaje utilizado fue constante de 100 mV durante 120 minutos.

Para la visualización del gel se realizó una tinción de 24 horas con azul de coomassie según

Blakesley y colaboradores 1977 (Blakeskey & Boezi, 1977).

2.2.8 Bioensayos de extractos, compuestos y aceites esenciales de especies de Azorella

2.2.8.1 Determinación de la actividad antioxidante de extractos de Azorella

2.2.8.1.1 Contenido de Fenoles Totales (TPC)

El contenido de fenoles totales fue determinado mediante el método de Folin-Ciocalteu descrito

por Singleton y colaboradores 1965 (Singleton & Rossi, J. A., 1965). En este ensayo se utilizó,

Page 60: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

38

el extracto de Azorella (100 µg/mL) standard (ácido gálico), estos fueron mezclados con agua

destilada junto con el reactivo de Folin - Ciocalteu. La reacción fue homogenizada por 8 minutos,

después se adicionó Carbonato de Sodio al 20 %. Finalmente, se incubó durante 2 horas en una

habitación en ausencia de luz, temperatura ambiente, la absorbancia fue medida por un

espectrofotómetro a longitud de onda de 765 nm.

2.2.8.1.2 Contenido de Total de Flavonoides (TFC)

El contenido de flavoniodes fue determinado mediante el método de Zhishen y colaboradores

1999 (Zhishen et al., 1999) basado en la formación de un complejo flavonoide - aluminio,

mediante espectrofotometría, la absorbancia fue obtenida medida en un espectrofotómetro a

longitud de onda de 510 nm.

2.2.8.1.3 Ensayo de DPPH

El método fue el empleado por Brand-Williams y colaboradores (1995) y Molyneux (2004. Se

empleó una alícuota de cada extracto de las especies de Azorella (10, 50 y 100 µg/mL) y un

control (80 % MeOH), estos fueron mezclados con el reactivo de DPPH a concentración de 20

μg/mL. Después se homogenizó vigorosamente y se dejó en reposo durante 30 minutos en la

oscuridad. La mezcla fue medida por espectrofotometría a longitud de onda 515 nm. La

captación de radicales libres se calculó como porcentaje de decoloración del DPPH, utilizando

la siguiente ecuación: % DPPH radical libre = 100 × (1 - AE/AD), donde: AE, es la absorbancia

de la solución después de adicionar el extracto o la fracción.

AD es la absorbancia del blanco de la solución de DPPH.

Quercetina fue usado como compuesto de referencia.

Page 61: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

39

2.2.8.1.4 Ensayo de ABTS+

El método utilizado para este ensayo fue de Re y colaboradores en el año 1999 (Re et al., 1999),

se preparó una solución madre de 7 mM de ABTS junto con 2,45 mM de persulfato potásico,

esta mezcla se incubó durante 12 horas a temperatura ambiente en oscuridad, el resultado de este

paso fue la producción de radicales libres ABTS+. El control fue preparado con metanol con

2900 µL de solución madre y 100 µL de etanol/ H2O (1:1).

Se empleó una alícuota de cada extracto de las especies de Azorella (300 μL) junto con 3 mL de

solución estándar de trabajo de ABTS. La absorbancia fue medida 1 minuto después de realizar

la mezcla, y la observación final a los 6 minutos. Ácido ascórbico fue utilizado como control

positivo, valor de IC50 de 35 µg/mL. Se utilizó la siguiente fórmula: % radical libre = [(A0 - As)/

A0] x 100, donde: A0, es la absorbancia del control y As es la absorción de la solución del

extracto. La absorbancia fue medida en un espectrofotómetro a longitud de onda de 732 nm.

2.2.8.2 Actividad antibacteriana del aceite de A. spinosa

Se determinó la actividad antibacteriana del aceite de A. spinosa (Constitución), metodología

utilizada en este ensayo se describe en Jara - Bermeo y colaboradores (2016), las bacterias

fitopatógenas utilizadas fueron: Erwinia carotova subsp. carotova, Capsicum annuum,

Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis, Solanum lycopersicum, Xanthomonas,

Pseudomona syringae.

2.2.8.3 Actividad citotóxica

Se evaluó la actividad citotóxica de extractos y aceites esenciales del género Azorella, mediante

células humanas promonocíticas U - 937 con MTT (bromuro de 3-(4,5 dimetiltiazol-2-il)2,5

difeniltetrazolio) mediante la metodología descrita por Pulido y colaboradores 2012 (Pulido et

al., 2012).

Page 62: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

40

Las células fueron previamente cultivadas en frascos plásticos de 25 mL y lavadas con Buffer

fosfato salino (PBS), fueron ajustadas a un valor de 1x106 con suplemento RMPI 1640 y 10 %

de suero fetal bovino (FBS) y doxorrubicina (1 g/mL) (figura 16) los extractos y aceites

esenciales del género Azorella, se ensayaron concentraciones de 200 µg/mL. Se colocó en cada

pocillo 0,4 µL de cada muestras, junto con 0,8 mL de células preparadas, el control positivo

(doxorrubicina) 5 µL, y el control negativo solo células.

Figura 16. a. Verificación de crecimiento de celular promonocitico U-937 en microscopio invertido b. Preparación

de las muestras de extractos y aceites c. Placa 96 pocillos para ensayo de citotoxicidad (Foto Aurora)

Las placas de 96 pocillos fueron incubadas por 72 horas a temperatura 37 º C, ambiente de 5 %

de CO2 junto cada extractos y aceites esenciales de Azorella; la efectividad fue medida por el

método enzimático de la enzima mitocondrial succinato - deshidrogenasa. A cada pocillo se

adicionó 10 µL (0,5 mg/mL) y se incubó 37 º C por 3 horas. La reacción enzimática fue detenida

con 100 µL de solución de 50 % de isopropanol y 10 % de SDS (sodio dodecil sulfato) durante

30 minutos de incubación.

La variabilidad de las células fue determinada mediante la formación de cristales de

formazán (figura 17), que fueron medidos por densidad óptica (OD) a 570 nm en un

espectrofotómetro. El control del ensayo se desarrolló en ausencia de extractos y aceites

esenciales del género Azorella. El control positivo que contenía doxorrubicina se utilizó como

control de citotoxicidad. Los ensayos se realizaron por duplicado.

a b c

Page 63: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

41

Figura 17. Reducción del Bromuro de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-ilo)-,5difeniltetrazol)

2.2.8.4 Actividad anti Tripanozoma cruzi de extractos y aceites esenciales de especies de

Azorella

La actividad anti T. cruzi de los extractos y aceites del género Azorella, fue realizado en

amastigotes intracelulares de T. cruzi transfectada con gen de β-galactosidasa. La actividad fue

determinada mediante la capacidad de extractos y aceites esenciales del género Azorella, para

reducir la infección de células U - 937 como se describe en la metodología propuesto por

Londoño y colaboradores en (2016). La actividad inicialmente fue analizada en una

concentración de 20 mg/mL, se colocó 100 µL de células U - 937 a una concentración de 2,5 x

105 células/mL en RPMI - 1640, junto 10 % suero fetal bovino y 0,1 µL de PMA todo ello fue

colocado en placas de 96 pocillos para luego adicionar epimastigotes de crecimiento en relación

5:1, se incubó a 37 º C en una atmosfera de CO2 durante 72 horas, luego se añadió 0,56 µL de

cada muestra a las células infectadas. Luego las células son analizadas mediante revelado de la

Page 64: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

42

de β-galactosidasa que es colorimétrico a 570 nm. En el control negativo se incubó solo células

y como control positivo se colocó Benznidazol, el ensayo se realizó por duplicado.

2.2.8.5 Actividad anti - Leishmania de extractos y aceites esenciales de especies de

Azorella.

La actividad anti leishmanicida de extractos y aceites esenciales del género Azorella, fue

evaluada en amastigotes de Leishmania paramensis transfectadas con proteína verde y roja

fluorescente (figura 18 a, b c, d). En este ensayo se evaluó la disminución de los parásitos en las

células infectadas.

Las placas se incubaron a 37 º C, en ambiente 5 % de CO2 por 3 horas, después se lavó las

células con buffer fosfato (PBS) y se retiró los parásitos que no infestaron el macrófago y fueron

descartados para incubarlo nuevamente. Después de 24 horas las células infectadas se colocaron

en contacto con cada muestra durante 72 horas. Se retiró las células con una solución de tripsina

/ EDTA y se lavó con (PBS). Se centrifugó a 1100 rpm, temperatura 4 º C. Luego las células

fueron analizadas mediante citometría de flujo. En el control negativo fue incubado solo células

y como control positivo se colocó anfotericina B. El ensayo se realizó por duplicado (figura 18).

Page 65: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

43

Figura 18. Amastigotes de L. paramensis a. forma libre b. Parasito infestando a macrófagos c. Parasito

transfectado con proteína verde fluorescente y d. proteína roja fluorescente (Foto Aurora)

2.2.8.6 Actividad antiplasmodial de extractos y aceites esenciales de especies de Azorella

La actividad antiplasmoidal de las extractos y aceites esenciales del género Azorella, fueron

evaluadas en Plasmodium falciparum, mediante la cuantificación de ADN del parásito coloreado

con Bromuro de Etidio (EtBr). Los cultivos que no contenían P. falciparum fueron sincronizados

al 1,5 - 2 % de parasitemia y 5 % de hematocrito en medio RPMI con suero humano al 10 %

(figura 19).

Figura 19. a. Tubos con células infestadas de Plasmodium falciparum b. Tinción de gram para identificación de

P falciparum c. Eritrocitos con parasito coloreado (Foto Autora)

a b

c d

a b c

Page 66: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

44

Se utilizó placas de 24 pocillos, se colocó una concentración de 2,5 x 105 células/mL en RPMI

- 1640, de solución de parásitos y 500 µL de cada muestras platos fueron incubados por 72 horas

a 37 º C en atmósfera N2 (90 %), CO2 (5 %) y O2 (5 %). Para el control del ensayo se utilizó

parásitos cultivados sin compuestos (control negativo), para el control positivo se utilizó

parásitos con cloroquina. Este ensayo fue realizado por duplicado.

2.2.8.7 Actividad antibacteriana quorum sensing (QS) de extractos de especies de Azorella

Se determinó el rango biocida de los extractos de A. pedunculata y A. spinosa sobre la bacteria

Chromobaterium violaceum mutante CV026, se utilizó en los ensayos de inhibición de Quorum

Sensing una concentración inferior a 25 µg/mL garantizando el crecimiento de la bacteria, de la

metodología descrita por Gallego y colaboradores ( 2016) con modificaciones. (figura 20).

Figura 20. Ensayo inhibición de Quorum Sensing con extractos de Azorella (Foto Aurora)

2.2.8.8 Actividad hipoglicemiante de extractos y compuestos de especies de Azorella

Para la captación de glucosa in vitro en células de hígado, se utilizaron células hepatocitos

(HepG2), estas células se prepararon y lavaron, luego se reemplazó con el medio DMEM de alta

glucosa que contiene 2 % (FCS), se prepararon diferentes concentraciones (12,5; 25; 50; 100 µg

/ mL) junto con los extractos, el control positivo fue (Exendina, Metformina) y un control

Page 67: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

45

negativo. El nivel de glucosa fue medido por espectrofotometría a 570 nm, se utilizó la

metodología descrita por Granados y colaboradores (2015) con modificaciones.

2.2.8.9 Actividad nematicida

Panagrellus redivuvus se utilizó como organismo para determinar el efecto letal de los extractos

de Azorella como posibles agentes nematicida.

El ensayo fue realizado con la metodología descrita por Simpkin y Coles (Simpkin & Coles,

1981). Los nematodos fueron cultivados en harina de avena y en levadura de panadería (Graf et

al., 2016), se determinó la letalidad de la lombriz intestinal a través de la motilidad en una placa

de 96 pocillos. Sulfato de cobre (15 mg/mL) fue el control positivo.

Page 68: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

46

3 Resultados y Discusión

3.1 Fraccionamiento del extracto de DCM y purificación de moléculas de A. pedunculata

En el esquema 6 se ecuentra el detalle de la cantidad en el fraccionamiento de la

cromatografía flash del extracto:

Esquema 6. Fraccionamiento del extracto de DCM

3.1.1 Fracción K

La fracción K proviene del esquema 2, del cual se obtuvieron 40 fracciones, se reunieron en 6

fracciones según su características en CCD denominadas FK (1 - 40).

La subfracción FK (15 - 19), masa 219,5 mg (Figura 21).

fracción M

283,1

mg

Fracción L

4,74

g

Fracción A

38,7

mg

Extracto

DCM

Columna flash, polaridad

creciente

EP : AcOEt

Fracción B

758,8

mg

Fracción C

4,22

g

Fracción D

3,5

mg

Fracción E

2,8

mg

Fracción F

436,5

mg

Fracción G

694

mg

Fracción H

534

mg

Fracción J

615,1

mg

Fracción I

75,5

mg

Fracción K

1,64

g

Page 69: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

47

Figura 21. Fracción FK (15 - 19)

La purificación de esta fracción se realizó en el Equipo de Separación Isolera, (EqSI), sistema

de solventes 70 % EP: 30 % AcOEt.

Purificación de la fracción K (15 - 19)

Esquema 7. Resultado de la purificación de la fracción K (15 – 19)

70 % EP: 30 % AcOEt

70 % EP : 30 % AcOEt

Fracción K (15 - 19)

219,5 mg

Separación en (EqSI) 100 mg

sistema 70 % EP: 30 % 7AcOEt

Fracción K-2

57,7 mg

Fracción K-T1

5,2 mg

Fracción K-T2

6,5 mg

Fracción K-1

2 mg

Fracciones

RP-18

sistema

H2O : MeOH 84 fracciones

Fracciones

K-28 - 29

5 mg

Fracciones

K- 24-27

7 mg

Sistema

87 % H2O: 13 % MeOH

Page 70: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

48

Se realizó RP – 18 de la fracción K-2 y se obtuvo 80 fracciones, las fracciones K- 24 -27 y K- 28-29

tenían la presencia de fluorescencia.

Purificación de la muestra

Se juntaron todas las fracciones K 24-29 y se realizó una columna en sílica gel, recolectándose

104 fracciones que fueron monitoreadas mediante CCD, detectándose la presencia de

compuestos fluorescentes con el sistema 40 % EP: 60% AcOEt, las fracciones obtenidas se

visualizaron en luz uv (254 - 366 nm), estas fueron reveladas con vainillina, la cantidad obtenida

fue 4 mg.

Figura 22. Comparación de Fracciones K(15 – 19) , C Total, CFR, uv corto 254, uv largo 365

C Total= Compuesto cumarina todas las fracciones CFR= Cumarina obtenida Fase Reversa

Esquema 8. Resultado de la separación en RP – 18 de la fracción K- 24-29

K- 24-29

109 mg

RP-18

Sistema

H2O: MeOH 104

fracciones

Fracción

K-22-40

4 mg

K(15-19) C TOTAL CFR K(15-19) C TOTAL CFR

Sistema

75 % H2O: 25 % MeOH

Page 71: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

49

La fracción K- 22-40 se obtuvo mediante una separación RP - 18, sistema de solvente 75 % H2O:

25 % MeOH, Rf de 0,35; es incoloro, soluble en cloroformo deuterado.

Espectro de RMN 1H

En el espectro RMN 1H (Anexo 2) aparecen dos señales tipo doblete, una más desplazada a

campo bajo en δH 7,65 (d, J = 9,3, 1H) ppm, y otra señal con δH 6,32 (d, J = 9,6, 1H) ppm.

A campo alto se observan dos singletes desplazados en δH 3,99 ppm y y δH 3,54 ppm.

En el espectro COSY (Anexo 3), se observa la presencia de protones con desplazamiento en el

espectro de RMN 1H en δH 6,3 32 (d, J = 9,6, 1H) ppm y δH 7,65 (d, J = 9,3, 1H) ppm.

Espectro de RMN 13C

El espectro de RMN 13C (Anexo 4) mostró 10 señales, en este se diferenció la presencia de

metilos.

Existen una señal en δC 161,52 ppm que corresponde a un carbonilo de un éster, otra señal en δC

56,44 ppm que corresponde al grupo metoxilo.

La señal del carbono que porta el metoxilo está en δC 144,24 ppm y la señal del carbono que

porta el grupo hidroxi está en δC 149,52 ppm.

El espectro de carbono DEPT 135 (Anexo 5) mostró 5 señales que identifican los carbonos

cuaternarios en δC 150,24 ppm y δC 144,24 ppm esta última señal está más desplazada por estar

unido a un grupo metoxilo y la señal de δC 113,44 ppm correspondiente a un carbono metileno.

El espectro HSQC (Anexo 6) se confirmó correlación que existe entre protones vinílicos y

protones aromáticos junto con sus carbonos respectivos como se observa en la tabla a

continuación.

Page 72: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

50

Tabla 5. Datos RMN HSQC compuesto 1

En el espectro HMBC (Anexo 7) se ubicó la posición de los sustituyentes en el anillo

aromático, 4 carbonos cuaternarios siendo 1 de ellos oxigenados.

El protón H3 tiene acoplamiento a larga distancia con el grupo carbonilo del anillo de lactona

que tiene un desplazamiento en δC 161,52 ppm (C2), además, de un carbón aromático en δC

143,37 ppm (C4).

El protón H4 igualmente tiene acoplamiento a larga distancia con el grupo carbonilo del anillo

de lactona y también con los carbonos aromáticos en δC 107,51 ppm (C8) y δC 150,24 ppm (C9).

Tabla 6. Datos RMN 7-hidroxi-6-metoxicumarina 1H (300 MHz) CDCl3 (compuesto 1)

Asignación δC DEPT HMQC HMBC

1 - - - -

C2 C=O 161,52 C - 6,33- 7,66

C3 113,44 CH 6,33 6,97 - 6,33

C4 143,37 CH 7,64 6,89

C5 103,21 C 6,97 -

C6 144,24 C - -

C7 149,52 C - 6,89

C8 107,51 CH 6,89 -

C9 113,38 C - 7,66 - 6,96 - 6,89

C10 150,24 C - 7,66

11 -OCH3 56,44 CH3 3,99 -

Carbono

ppm Hidrógeno δC ppm, Int, multi, JHz

56,44 11 3,98, 1H, s

113,44 3 6,33, 1H, d , J = 9 Hz,

143,37 4 7,66, 1H, d, J = 9 Hz,

107,51 8 6,88, 1H, s

103,21 5 6,96, 1H, s

Page 73: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

51

Como resultado del análisis espectroscópico de RMN 1H - 13C 1D y 2D se obtiene el

compuesto 6-metoxi-7-hidroxicumarina llamado escopoletina, el cual se observa en la figura

23.

Figura 23. 7-hidroxi-6-metoxicumarina (compuesto 1)

Darmawan en el año 2012 (Darmawan et al.,2012), obtiene escopoletina de la especie

Macaranga grandifolia (Blanco) Merr., pertenece a la familia Euphorbieacea en la siguente tabla

se describe este compuesto solubilizado en Acetona deuterada, para demostrar la similitud de

los diferentes desplazamientos químicos caracteristicos de la molècula se realizó esta

comparación con el compuesto obtenido de A. pedunculata solible en Cloroformo deuterado.

Tabla 7. Datos NMR de 7-hidroxi-6-metoxicumarina 1H (300 MHz) CDCl3 y referencia escopoletina

Posición

7-hidroxi-6-

metoxicumarina

δH (mult., J Hz)

CDCl3

δC

Referencia (Darmawan,

2012) δH (mult., J Hz)

AcetonaD

δC

1 - 161.52 - 160.8

2 6.32 (d, 1H, 9.4) 113.44 6.25 (d, 1H, 9.75) 113.3

3 7.65 (d, 1H, 9.4) 143.37 7.84 (d, 1H, 9.75) 144.7

4 - 111.52 - 112.1

5 6.95 (s, 1H,) 103.23 7.19 (s, 1H) 109.9

6 - 144.04 - 146.0

7 - 149.52 - 151.9

8 6.88 (s, 1H) 107.51 6.79 (s, 1H) 103.7

9 - 113,38 - 112,1

10 - 150.28 - 151.2

11 3,99 (s, 1H) 56,44 3,90 (s, 1H) 56,73

Page 74: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

52

João - Matos y colaboradores en el año 2001, describen varias familias de plantas que presentan

compuestos derivados de cumarinas, entre ellas están las siguientes familias, con varios de

compuestos cumarínicos descritos en: Apiaceae, Rutaceae, Asteraceae, Fabaceae, Oleaceae,

Moraceae, Thymelaeaceae. (Matos et al., 2015), siendo la primera de ellas en la cual se observa

que la mayor cantidad de especies más representativas son Anethum graveolens y Pimpinella

anisum contienen esopolentina como parte de sus metabolitos secundarios y han sido utilizadas

en la medicina y como alimentos (Matos et al., 2015).

Riveros y colaboradores en el año 1984, asilaron Scopoletin del extracto etanólico de la especie

Mulimun crassifolium Phil.

Para el género Azorella no se ha descrito en la literatura, el compuesto 7-hidroxi-6-

metoxicumarina; sin embargo, Quesada en el año 2012 reporta la presencia del compuesto 7-

hidroxicumarina, aislado de la especie A. spinosa, estos compuestos tienen relación entre sí, pues

presentan el mismo núcleo benzo 2 pirona, con excepción en la posición 6 del grupo metoxi

que está presente en escopoletina.

Uno de los factores importantes en la producción de metabolitos secundarios es la distribución,

situación climática de crecimiento en estrés hídrico, exposición lumínica y altitud (Wickens,

1995), son condiciones idóneas que afectan en la concentración de metabolitos secundarios.

Las especies A. spinosa y A. pedunculata provienen de lugares geográficamente muy diferentes,

la primera crece sobre los 310 m n.s.m. esta especie particularmente crece rodeada de arbustos

y árboles que la protegen de los rayos UV y cercana a la costa donde la vaguada costera se hace

presente (Jara-Bermeo et al., 2016); la segunda especie crece sobre los 3.778 m s.n.m.; expuesta

100 % a la radiación UV debido a su ubicación en alta montaña (Lorente, 2001) (Abad, 2015) .

Se explica la presencia de dos sustituyentes químicos en el anillo benzo 2 pirona en la especie

A. pedunculata y la presencia de un sustituyente en la especie A. spinosa.

Page 75: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

53

Nota: La descripción detallada anteriormente será la misma aplicada para los compuestos

siguientes de este trabajo.

3.1.2 Fracciones 1 - 25

De la separación en columna de sephadex de A. pedunculata, obtuvo 25 fracciones como se

describe en el esquema 9.

Esquema 9. Resultado del fraccionamiento del extracto crudo DCM mediante Sephadex

3.1.3 Fracción 8 - 16

Esquema 10. Protocolo de extracción fracción 8 – 16

Del fraccionamiento 8 - 16 se recolectaron 22 fracciones (figura 24).

Fracciones

22 Fracción

8 -16

Sistema de solvente

gradiente

67 % EP: 33 % AcOEt

Separación

columna

CCD sistema de solvente

85 % EP: 15 % AcOEt

Fracciones reunidas según

características en CCD

Extracto

DCM

2 g

Columna sephadex

50% EP: 25% MeOH: 25% DCM

25

fracciones

CCD

sistema de solvente

80 % EP: 20 % AcOEt

Fracción 1-7 (357,5 mg)

Fracción 8-16 (295,4 mg)

Fracción 17-25 ( 74,6 mg)

Page 76: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

54

Figura 24. CCD sistema 85 % EP: 15% AcOEt

En las fracciones 8 - 16 (9 – 10) se observó la presencia de cristales estas fueron reunidas masa

10 mg para su análisis.

3.1.4 Fracción 8 - 16 (9 – 10)

A la fracción 8 -16 (9 – 10), descrita anteriormente se realizó análisis de RMN 1H.

Espectro de RMN 1H

En el espectro de RMN 1H (Anexo 8) se observan señales intensas a campo alto, estas se asociana

la presencia de metilos, además existen señales de protones vinílicos en δH 5,06 (1H, dd, J = 21

Hz) ppm y en δH 5,20 (1H dd, J = 24 Hz) ppm. También, se observan las señales en δH 5,39

(1H, d,

J = 5,1 Hz) ppm; un protón de un grupo hidroxilo que aparece en δH 3,57 (1H, m) ppm.

Fraccionamiento 8 - 16

Page 77: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

55

Espectro de RMN 13C

En el espectro de RMN 13C (Anexo 9) se observa señales en δC 161,52 ppm; esta región del

espectro es asignable al carbono carbonílico que corresponde a un carbonilo de un éster. Al

mismo tiempo, se observa la señal desplazada en δC 121,76 ppm y δC 140,76 ppm que

corresponde a la presencia de un doble enlace entre los carbonos C5 - C6, de igual manera, las

señales en δC 129,29 ppm y δC 138,36 ppm, como se observa en la tabla 8.

Tabla 8. Datos RMN 1H Stigmasterol- β-sitosterol (300 MHz) en CDCl3 (compuesto 2)

Posición δC ppm δH ppm, multi, JHz

C

1 37,27 - CH2

2 29,15 - CH2

3 71,85 3,57 (m, 1H) CH

4 42,34 - CH2

5 140,76 - C=C

6 121,76 5,40(s, 1H) C=CH

7 31,92 - CH2

8 29,24 - CH

9 50,14 - CH

10 36,17 - C

11 24,32 - CH2

12 39,79 - CH2

13 40,53 - C

Page 78: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

56

14 56,88 - CH

15 24,32 - CH2

16 28,95 - CH2

17 56,06 - CH

18 12,07 1,29 (d, 1H) CH3

19 19,05 0,74 (d, 1H) CH3

20 39,79 - CH

21 23,08 1,19 (d, 1H) CH3

22 138,36 5,0 5(m, 1H)

C=C 23 129,29 5,19 (m, 1H)

24 51,26 - CH

25 33,95 - CH

26 21,11 0,86(d, 1H) CH3

27 23,07 0,97(d, 1H) CH3

28 25,34 - CH2

29 12,06 1,05 (t, 1H) CH3

En los espectros de RMN 1H y RMN 13C aparecen las señales típicas de compuestos terpénicos

esteroidales (fitoesteroles) que son β-sitosterol (compuesto a) y stigmasterol (compuesto b) y

concuerdan con los reportados por Luhata y Munkombwe en la año 2015, estos compuestos β-

sitosterol y stigmasterol están siempre en forma de mezcla donde siempre la mayor proporción

esta stigmasterol; la diferencia característica entre estos compuestos es la presencia del doble

Page 79: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

57

enlace de C22 = C 23 en stigmasterol (Luhata & Munkombwe, 2015) (figura 25) y C22 - C23 enlace

simple en β-sitosterol (figura 26).

Figura 25. Stigmasterol

Figura 26. β-sitosterol

Zlatanov y Ivanov en el año 1995 reportaron la composición de esteroles en 9 especies de la

familia Apiaceae comúnmente utilizadas en el arte culinario como: hinojo (F. vulgare Mill.),

perejil (P. crispum (Mill.) Fuss), anís (P. anisum L.), comino alemán (Carum carvi L.), Mill.),

comino (C. cyminum), eneldo (A. graveolens), cilantro (C. sativum), apio (A. graveolens), y

zanahoria (D. carota), los autores utilizaron cromatografía de gases bidimensional. Ellos

describieron el contenido de esteroles de estas especies que fue 0,2 - 0,7 % los principales

componentes fueron (β - sitosterol 33 – 58,4 % y estigmasterol 26,6 - 47,5% ) y otros

compuestos minoritarios.

Page 80: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

58

Sharaf y colaboradores en el año 2016, también describieron la presencia de esteroles mediante

un screening fítoquímico en ocho de las especies mencionadas anteriormente, este hecho

corrobora la presencia de estos metabolitos secundarios en especies de la familia Apiaceae. En

referencia al género Azorella hasta el momento no existe reportes de β – sitosterol y

estigmasterol en la literatura, este es el primer reporte de estos metabolitos secundarios en A.

pedunculata.

3.1.5 Fracción 8 - 16 (15 - 18)

La fracción 8-16 (15-18) fue obtenida por separación en CC de la fracción 8-16, posteriormente

fue monitoreada en CCD, el sistema de solvente utilizado fue

85 % EP: 15 % AcOEt (figura 27). La masa de fracción 8-16 (15-18) fue 5,4 mg además se realizó

RMN 1H

Figura 27. CCD sistema 85 % EP: 15 % AcOEt

Purificación de la fracción 8 - 16 (15 - 18)

En la figura 28 se observa el proceso de separación en CCDP de esta fracción, sistema de

solvente 20 % EP: 80 % AcOEt, se obtuvo como resultado un sólido amarillento (1,5 mg), este

fue analizado en RMN 1H.

Fraccionamiento 8-16

Page 81: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

59

Figura 28. CCDP fracción 8-16 (15-18) luz uv corto 254 nm

Purificación de la fracción 8 - 16 (15 - 18)

Esquema 11. Obtención del compuesto 3

4AcOEt:1EP 4AcOEt:1EP

CCDP

5 - 10

22 mg

11 - 14

6,3mg

15 - 18

5,4 mg

19 - 22

92,1 mg 1 - 4

153 mg

Fracción 8 -16 (15-18)

295,4 mg

Separación CC

sistema 85 % EP: 15 % AcOEt

Fracciones

Separación CCDP sistema

45 % EP: 55 % AcOEt

Compuesto 3

1,5 mg

Page 82: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

60

La escasa cantidad obtenida en este compuesto, dificultó de manera considerable su elucidación

estructural afectando en la repetición de los espectros bidimensionales, sin embargo se realizó

de tal manera que fuera posible obtener espectros de calidad, que se describen a continuación.

Espectro de RMN 1H

En el espectro RMN 1H (Anexo 10) aparece un singlete desplazado a campo bajo en δH 5,35

ppm, señal que pertenece a un protón vinílico, de igual manera se observa otro singlete

desplazado en δH 4,32 ppm, cada señal integra para un protón.

Otras señales presentes son: dos singletes desplazados en δH 3,70 ppm y δH 3,62 ppm, cada señal

integra para tres protones correspondiente al grupo metoxi.

A campo alto se observa dos dobletes, que integran para 1H, además una señal multiplete con

desplazamiento δH 2,56 ppm; y un doblete en δH 2,13 ppm (d, 1H, 12,59 Hz).

A campo alto se observan singletes desplazados en: δH 1,92 ppm (s, 1H); δH 1,87 ppm (d, 1H,

12,75 Hz); δH 1,60 ppm (s, 1H); δH 1,29 ppm (s, 1H); δH 1,24 ppm; δH 1,17 ppm (d, 1H, 6,67 Hz),

cada una de estas señales integran para 1H.

En el espectro COSY (Anexo 11), se confirma el acoplamiento entre los protones: δH 1,87 ppm

con δH 2,13 ppm; δH 3,03 ppm con δH 2,65 ppm; δH 2,65 ppm con δH 2,44 ppm; δH 3,03 ppm

con δH 1,17 ppm.

Con el espectro de RNM 13C (Anexo 12); espectro DEPT (Anexo 13) señales de carbonos:

metilo, metilenos, metino y cuaternario y se realizó la asignación protón - tipo de carbono (tabla

9).

Page 83: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

61

Tabla 9. Datos RMN DEPT compuesto 3

Asignación

C

δC ppm

DEPT

1 169,1 C

2 45,88 C

3 31,20 CH

4 82,1 CH

5 46,28 CH

6 25,87 CH2

7 46,64 CH

8 191,0 C

9 43,25 CH

10 137,6 C

11 197,9 C

12 116,3 CH

13 31,70 CH2

14 148,01 C

15 148,36 C

16 19,50 CH3

17 12,78 CH3

18 22,39 CH3

19 37,12 C

20 15,40 CH3

En el espectro HSQC (Anexo 14), conjuntamente con el espectro HMBC (Anexo 15) se

identificó cada protón con su respectivo carbono, además de los acoplamientos a larga distancia

como se observa en la (tabla 10).

Page 84: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

62

Tabla 10. Datos RMN HSQC- HMBC compuesto 3

Los siguientes acoplamientos a larga distancia son : δH 5,33 ppm (s, 1H) con el carbono C16 –

C8 - C14 - C9; δH 3,03 ppm (d, 1H, 7,88 Hz) con el carbono C8 - C15- C17 – C18; δH 2,44 ppm

con el carbono C20 – C18 – C19 – C5 - C10 - C14; δH 1,87 ppm (d, 1H, 12,75 Hz) con el carbono

C10, C14, C17, C5; δH 1,60 ppm con el carbono C9 – C2 – C8; δH 1,16 ppm con el carbono

C12 - C9 – C8; δH 1,24 ppm con el carbono C4 – C19 – C7; δH 2,65 ppm con el carbono C10

- C15.

Asignación

H δH (mult., J Hz)

Asignación

C

δC ppm

DEPT

HMBC

- - 1 169,1 C -

- - 2 45,88 C -

G 2,52 (s, 1H, 10,93 Hz) 3 31,20 CH -

K 4,32 (s, 1H) 4 82,1 CH -

H 3,03 (d, 1H, 7,88 Hz) 5 46,28 CH

12,87 - 22.39 -

37,12 - 45, 88 -

169,16 - 191, 07 -

197,85

P 2,13 (d, 1H, 12,59Hz) 6 25,87 CH2 15,36

N 2,44 (s, 1H, ) 7 46,64 CH

15,36 - 22,39 -37,

11 - 46,24 - 137,

57 - 148,37

- - 8 191,0 C -

Dº 1,87 (d, 1H, 12,75 Hz) 9 43,25 CH 137,57 - 12, 78 -

46,64 - 147,71

- - 10 137,6 C -

- - 11 197,9 C -

L 5,33 (s, 1H) 12 116,3 CH 19,50 - 43,25 -

148,01 - 197, 87

M 2,65 (m, 1H, 9,87 Hz)

13 31,70 CH2 137, 89 - 169,01

- - 14 148,01 C -

- - 15 148,36 C -

A-B 1,16 (d, 1H, 6,67 Hz) 16 19,50 CH3 31,2 - 43,25 -

116,30

E 1,60 ( s, 1H,) 17 12,78 CH3 197,9 - 45,88 -

43,31

C 1,24 (s, 1H) 18 22,39 CH3 82,10

- - 19 37,12 C -

F 1,92 (s, 1H,) 20 15,40 CH3 137, 89 - 148,01 -

46,64

Page 85: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

63

Para la asignación estructural del compuesto 3, se propone los siguientes fragmentos A, B, C.

Figura 29. Propuesta de fragmentos pertenecientes al compuesto 3.

Desafortunadamente como se mencionó en los párrafos anteriores, la calidad de los espectros y

la escasa cantidad de este no fue la adecuada para obtener una acertada elucidación estructural

completa de este compuesto, sin embargo se propone la estructura (figura 30).

Page 86: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

64

Figura 30. 2-(2-hidroxi-6,7-dimetoxi-3a,5a,8-trimetil-1,10-dioxo-1,2,3,3a,4,5,5a,10,10a,10b-

decahidrociclohepta[e]inden-3-yl) ácido propanoico (Propuesta del Compuesto 3)

La descripción del esqueleto mulinano en la sección 1.3.3 fue utilizada como referencia para

verificar las diferentes posiciones asignadas en el compuesto 3, además de los compuestos (7A,

7B, 7C, 8A) de la tabla 2.

En la figura 29 se describen 3 fragmentos: A, B, C correspondientes a los anillos fusionados:

ciclo pentano, ciclo hexano y ciclo heptano.

En el anillo C, se verifica el grupo metilo, en comparación con los compuestos (7A, 7B) de la

tabla 2, los cuales tienen el grupo metilo en la misma posición. De igual manera en la posición

11 está presente un grupo carbonilo, pero en el compuesto (7B) existe un epóxido en esa

posición.

En el anillo B en la figura 30 se observa dos grupos metoxilo en la posición 14 y 15 sobre doble

enlace, además en el anillo A en la posición 1 está presente un grupo carbonilo, estos

sustituyentes son inusuales en estas posiciones, por lo que pueden ser artefactos en el proceso

de extracción y purificación del compuesto 3.

Page 87: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

65

3.2 Fraccionamiento del extracto de DCM y purificación de moléculas de A. spinosa

En el esquema 12 se describe el resultado de del fraccionamiento del extracto de DCM de A.

spinosa.

Esquema 12. Resultado del fraccionamiento del extracto DCM de A. spinosa.

3.2.1 Fracción 10 – 15

Se observó un compuesto con fluorescencia en luz uv (365 nm) en CCD con el sistema de

solvente 60 % EP: 40 % AcOEt, se reunió las fracciones 10 - 15 (1257 mg). Se realizó una

separación en el EqSI, sistema de solvente 30 % EP: 70 % AcOEt (figura 31).

40 fracciones

38 gramos DCM

Separación columna

sistema isocrático

50 % EP: 25 % DCM: 25 % MeOH

Fracciones reunidas según características CCD

sistema 62 % EP: 38% AcOEt

Page 88: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

66

Figura 31. Purificación fracción 10-15 Equipo de Separación Isolera 70 % EP: 30 % AcOEt

Esquema 13. Resultado de la purificación en EqSI de la fracción 10-15

Se monitoreó todas las fracciones en CCD, con el sistema de solvente 10 % EP: 90 % AcOEt,

y se reunió todas las fracciones según sus características similares (figura 32).

27

fracciones

400 mg

fracción

10 - 15

Sistema

70% EP: 30% AcOEt EqSI

Page 89: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

67

Figura 32. Monitoreo mediante CCD de la fracción 20-27 sistema 10 % EP: 90 % AcOEt a. luz uv corta b. uv

largo c. revelado

Se observa en la figura 32 (b) la fracción 20 - 27 (38,5 mg), compuesto fluorescente además se

realizó el análisis en RMN 1H, la muestra fue solubilizada en acetona deuterada.

Purificación de la fracción 10 - 15 (21 - 27)

Mediante CCD se verifica todas las fracciones provenientes del EqSI, la masa total de las

fracciones fue 45,5 mg.

La fracción 10 - 15 (21-27) fue separada mediante CCDP con el sistema de solvente 10 % EP: 90

% AcOEt fue verificada en CCD, después este compuesto fue purificado mediante RP - 18

(figura 33) sistema 95 % H2O: 5 % MeOH, compuesto soluble en metanol deuterado, Rf 0,6.

Figura 33. Equipo de vacío para Cromatografía en Fase Reversa

M 1-8 17-19 20-27 M

M 1-8 17-19 20-27

M

M 1-8 17-19 20-27

M

M 1-8 17-19 20-27

M

10 % EP: 90 % AcOEt

b c a

Page 90: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

68

Esquema 13. Resultado de la purificación de la fracción 10 – 15 (21-27) en RP - 18

Espectro de RMN 1H

El espectro RMN 1H (Anexo 16) se observan 4 señales: dos singletes y dos dobletes. La señal

desplazada a campo bajo en δH 7,75 (d, J = 9, 1H) ppm, esta acopla entre sí con el doblete en

δH 5,86 (d, J = 9, 1H) ppm.

Los singletes que están desplazados en campo alto en: δH 3,83 ppm, integran para un tres

protones y corresponde al grupo metoxi. La señal desplazada en δH 6,80 ppm que se atribuye a

un protón unido a un oxígeno por la ubicación de la señal en el espectro.

Espectro de RMN 13C

En el espectro de RMN 13C (Anexo 17), mostró 10 señales y se destaca la señal en δC 165,66

ppm que corresponde a un carbonilo de un éster, además, otra señal en δC 54,45 ppm

corresponde a un grupo metoxilo.

La señal del carbono que porta el metoxilo está en δC 150,56 ppm y la señal del grupo hidroxi

está en δC 150,15 ppm.

El espectro de RMN DEPT 135 (Anexo 18) se observa 5 señales de carbonos cuaternarios

desplazados en δC 150,31 ppm y δC 145,67 ppm.

El espectro HSQC se confirmó correlación que existe entre protones vinílicos y protones de los

aromáticos junto con sus carbonos respectivos, como se observa en la siguiente tabla:

Sistema

H2O: MeOH

50

fracciones

38,5

mg

RP-18

reversa

Compuesto

1,5 mg

Sistema

95 % H2O: 5 % MeOH

Page 91: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

69

Tabla 11. Datos RMN HSQC compuesto 4

En el espectro HMBC se ubicó la posición de los sustituyentes en el anillo aromático y 4

carbonos cuaternarios y uno de ellos es oxigenado.

El protón H3 tiene acoplamiento a larga distancia con el carbono carbonilico C2 δC 165,75 ppm

y con el carbono C4, δC 145,51 ppm.

El protón H5 tiene acoplamiento a larga distancia con C8, δC 102,86 ppm de igual manera, con

el C9 δC 103,28 ppm.

Como resultado del análisis espectroscópico de RMN 1H - 13C se obtiene el compuesto 6-metoxi-

7-hidroxicumarina soluble en MeOD, los valores de cada desplazamiento y acoplamiento entre

carbono y protón se describen en la tabla 12.

Carbono ppm Hidrógeno δC ppm, Int, multi, JHz

54,45 - 3,83,1H, s

106,87 3 5,86 1H, d , J = 9 Hz,

145,20 4 7,75, 1H, d, J = 9 Hz,

103,21 8 6,45, 1H, s

105,91 5 6,80, 1H, s

Page 92: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

70

Tabla 12. Datos RMN 7-metoxi-6-hidroxicumarina (300 MHz, MeOD)

Figura 34. 7-hidroxi-6-metoxi-2H-1-benzopiran-2-ona

Los datos presentados en la tabla 12 han sido corroborados en referencia a Darmawan 2012

descritos en la tabla 7, en donde se describen dichos desplazamientos de carbono de la molécula

7-hidroxi-6-metoxi-2H-1-benzopiran-2-ona.

Existen desplazamientos muy similares con los datos presentados de nuestro compuesto 4, que

confirma que el compuesto 4 es el 7-metoxi-6-hidroxicumarina.

Como se describe al final de la sección 3.1.1, el compuesto 4 está presente también en la especie

A.pedunculata recolectada en Ecuador comparte la presencia de compuestos cumaricos

presentes en la familia Apiaceae (Matos et al., 2015).

Posición δ DEPT HMQC HMBC

1 - - - -

C2 C=O 165,75 C - 6,80 - 7,75

C3 106,87 CH 5,86 7,75 - 5,83

C4 145,51 CH 7,75 6,80

C5 105,91 C 6,80 5,83

C6 150,30 C - 6,80

C7 150,56 C - 3,80

C8 103,21 CH 6,45 -

C9 103,28 C - 6,80

C10 152,96 C - 6,80 – 7,75

11 -OCH3 54,10 CH3 3,80 -

Page 93: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

71

La composición química de las dos especies de Azorella, las cuales fueron analizadas bajo las

mismas condiciones de trabajo, sin embargo, puede variar la concentración de ciertos

metabolitos secundarios de acuerdo con las necesidades básicas de la planta y el hábitat donde

crecen (Wickens, 1995) (Méndez, 2011).

3.2.2 Fracción 18 - 20

La fracción 18 - 20 procedente de la separación CC del extracto de DCM de A. spinosa masa

400 mg, esta fracción fue monitoreada en CCD y se observó un compuesto de color amarillo al

momento de revelar con vainillina. Se realizó una SEqI sistema de solvente 38 % EP: 62 %

AcOEt y se obtuvo 3 fracciones.

La subracción T2, masa 4 mg fue monitoreada mediante CCD (figura 35) y analizó con RMN

1H - 13C.

Figura 35. CCD fracción purificada 18-20

Espectro de RMN 1H

El espectro de RMN 1H (Anexo 19) se observa una señal singlete con desplazamiento en δH 3,97

ppm que corresponde a un grupo metoxilo, y dos doblete en δH 6,27 ppm (d, J = 1,4 Hz, 1H) y

δH 6,57 ppm (d, J = 3,3 Hz, 1H),

A campo bajo se observa una señal singlete en δH 7,40 (s, 2H) ppm.

18-20 T2

38% EP 62%AcOEt

Page 94: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

72

En el espectro RMN COSY1 H- 1 H no existe ninguna correlación de protones acoplados entre

sí.

En el espectro de RMN 13C (Anexo 20) se observa la señal de tipo carbonilo su desplazamiento

en δc 162,37 ppm, además se identifica el carbono del grupo metoxilo cuyo desplazamiento es

δc 55,81 ppm, igualmente, los carbonos que tiene grupos hidroxilos en el anillo B.

El espectro HSQC (Anexo 21) se confirmó correlación de ciertos protones junto sus carbonos

respectivos como se observa en la tabla a continuación.

Tabla 13. Datos RMN HSQC compuesto 5

En el espectro HMBC (Anexo 22) mostró la correlación a larga distancia entre protón y carbono.

El carbono (C7) porta el grupo metoxi con desplazamiento δC 55,81 ppm. El protón δH 3,97

ppm corresponde a las señales del protón H11 con el oxígeno del carbono que lo contiene.

El protón H6 con desplazamiento δH 6,57 ppm tiene acoplamiento a larga distancia con el

carbono (C4) cuyo desplazamiento es δC 162,33 ppm; de igual manera este protón tiene

acopamiento con el carbono (C9) desplazamiento δC 158,37 ppm y también con el carbono

carbonilico (C2) desplazamiento δC 161,52 ppm.

El resultado del análisis espectroscópico de RMN 1H 13C se describe en la siguiente tabla 14,

obteniéndose el compuesto 5: 7-metoxi-2-(3,4,5-trihidroxifenil)-4H-cromen-4-ona (figura 36).

Carbono ppm Hidrógeno δC ppm, Int, multi, JHz

55,81 - 3,97, 1H, s

98,78 8 6,27, d , 1H, J = 1,4 Hz,

103,76 3 6,57, d, 1H, J = 3.3 Hz,

93,94 6 6,76, s, 1H,

Page 95: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

73

Figura 36. 7-metoxi-2-(3,4,5-trihidroxifenil)-4H-cromen-4-ona

Tabla 14. Datos RMN del compuesto 7-metoxi-2-(3,4,5-trihidroxifenil)-4H-cromen-4-ona

Posición

7-metoxi-2-(3,4,5-

trihidroxifenil)-4H-cromen-

4-ona δH (mult., J Hz)

AcetonaD6

δC ppm

1 - - -

2 - 161,41 C

3 6,76(s, 1H,) 103,84 CH

4 - 162,09 C

5 7,70(s, 1H,) 126,57 CH

6 6,57 (s, 1H,) 93,94 CH

7 - 148,20 C

8 6,27 (s, 1H,) 98,78 CH

9 - 157,76 C

10 - 116.17 C

11 3,79 (s, 1H,) 55,97 CH3

1’ - 121,50 C

2’ 7,40(s, 1H,) 104,27 CH

3’ - 146,65 C

4’ - 134,77 C

5’ - 146,65 C

6’ 7,40(s, 1H,) 104,27 CH

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74

Los desplazamientos de los sustituyentes en el núcleo flavonoide (anillo B) de la molécula 3-

hidroxi-2-(3,4,5-trihidroxifenil)-4H-cromen-4-ona descritos por Sobottka y colaboradores 2000

(Sobottka et al., 2000) y nuestra molécula 7-metoxi-2-(3,4,5-trihidroxifenil)-4H-cromen-4-ona,

son los mismos, estas moléculas comparten esta característica, están solubilizadas en solventes

diferentes, sin embargo se realiza esta comparación con fines de ubicación de los

desplazamientos descritos en la tabla 14, además se observa que la ubicación del sustituyente

hidroxi en la posición 3.

El valor de desplazamiento de carbono en posición 3 de la molécula, corresponde a 103,16 ppm.

Sobottka y colaboradores en el año 2000, reportan para esta posición un valor de 139,81 ppm;

este desplazamiento corresponde a la presencia del grupo hidroxilo en la molécula 3-hidroxi-2-

(3,4,5-trihidroxifenil)-4H-cromen-4-ona.

De igual manera en la posición 7 de la molécula, el desplazamiento de carbono está en 163,84

ppm, mayormente desplazado a campo bajo por la presencia del grupo metoxi, en comparación

con la molécula de Sobottka y colaboradores (2000) que reportan el desplazamiento de carbono

de esta posición en 134,4 ppm.

La asignación de carbono en la posición 9, 10 y 1’ de la molécula es 158,37 ppm; 121,1 ppm;

121,4 ppm respectivamente, datos similares con el reportado por Sobottka y colaboradores 2000

cuyos valores son 155 ppm; 121,6 ppm; 121,9 ppm corroborando la asignación de estas

posiciones.

El grupo carbonilo de la molécula se encuentra desplazada en 161,32 ppm en comparación con

el grupo carbonilo reportado por Sobottka y colaboradores (2000), está se encuentra más

desplazada a campo bajo en 173,4 ppm debido a la vecindad del grupo hidroxi del carbono en la

posición 3.

Esta molécula no ha sido reportada en la especie A. spinosa

Page 97: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

75

Granados y colaboradores en 2015 obtuvieron el compuesto 5,7,4'-trihidroxi-3',5'-

dimetoxiflavanona aislado de la especie Jatropha gossypifolia L que pertenece a la familia

Euphorbiaceae, este compuesto está conformado por tres anillos A, B y C. En el primer anillo

está presente dos sustituyentes en la posición 7 (grupo hidroxilo) y en la posición 5 (grupo

hidroxilo); en el anillo B está presente el grupo metoxi en la posición 3' y 5'; y el grupo hidroxilo

en la posición 4'.

En referencia al compuesto 3-hidroxi-2-(3,4,5-trihidroxifenil)-4H-cromen-4-ona en el anillo A

existe un sustituyente metoxilo en la posición 7 de carbono, desplazamiento 163,84 ppm

(Granados et al., 2015); en comparación con la molécula aislada por Granados y colaboradores,

la cual presenta dos grupos sustituyentes: posición del carbono 7 presenta un grupo hidroxilo,

desplazamiento 177,70; de igual manera existe la presencia del grupo hidroxilo en la posición

5 del anillo A.

En el anillo C de la molécula 3-hidroxi-2-(3,4,5-trihidroxifenil)-4H-cromen-4-ona existe una

instauración entre los carbonos 2 y 3, sus correspondientes desplazamientos son los siguientes

respectivamente 161,52 ppm y 103,76 ppm; en comparación con la molécula de 5,7,4'-trihidroxi-

3',5'-dimetoxiflavanona en la cual no existe la insaturación, por lo tanto, los valores del

desplazamiento de los carbonos 2 y 3 son respectivamente 79,65 ppm y 194,96 ppm; por lo tanto

la presencia de la insaturación cambia el desplazamiento del carbono.

En el anillo B de la molécula 3-hidroxi-2-(3,4,5-trihidroxifenil)-4H-cromen-4-ona se observa la

sustitución del grupo hidroxilo en la posición 3',4',5'; en comparación con la molécula aislada

por Granados y colaboradores en la cual solo la posición 4' tiene la sustitución del grupo

hidroxilo, su desplazamiento químico está en 129,43 ppm y en la molécula 5 se encuentra en

136,88 ppm, debido al ambiente químico en el cual está presente.

La molécula 3-hidroxi-2-(3,4,5-trihidroxifenil)-4H-cromen-4-ona no ha sido reportada para la

especie A. spinosa.

Page 98: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

76

3.3 Obtención de aceites esenciales de las especies de A. spinosa y A. monantha recolectas

en diferentes hábitats y estaciones del año

En la tabla 15, se presenta los resultados de las especies A. spinosa y A. monantha recolectadas

en Chile.

Tabla 15. Coordenadas, Fecha, cantidad de recolección Azorella

Especie Lugar de

recolección

Estación del

año

Masa

kg

Aceite

mL

Rendimiento

(%)

A) A. spinosa

Constitución

Pantanillos

310 m n.s.m.

Primavera 2,7 0,2 0,011

Verano 1,8 0,3 0,017

Otoño

1,6 0,5 0,031

B) A. spinosa

Enladrillado

2200

m n.s.m.

Verano 2,9 0,5

0,017

C) A. monantha

Laguna del

Maule

2553

m n.s.m.

Primavera 10

0,001

0

Paso

Vergara

2505

m n.s.m.

Verano 18 0,3

0,001

Otoño 22 0,35

0,001

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77

3.3.1 Propiedades físicas del aceite esencial de A. spinosa

La densidad del aceite esencial de la especie A. spinosa está directamente afectada por su

composición química por monoterpenos, sesquiterpenos.

Tabla 16. Resultados de la composición física del aceite esencial de A. spinosa.

Los índices de refracción del aceite de A. spinosa están descritos en la tabla 17, el valor más alto

del índice de refracción fue de la tercera recolección el más bajo fue de la segunda.

Tabla 17. Resultados del Índice de refracción

Este parámetro es particular de cada aceite, el valor cambia si este es diluido o es mezclado con

otra sustancia (Atti-Santos et al., 2005).

Muestra Fecha de

recolección

Masa

gramos

Volumen

Cm3

Densidad

G/ cm3

1 Noviembre

2014

0,0174 20 µL 0,87

2 Enero 2015 0,0951 110 µL 0,86

3 Abril 2015 0,1310 155 µL 0,84

Muestra Índice de

refracción

Temperatura º

c

1 1,482 20

2 1,48 20,5

3 1,498 20,4

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78

3.3.2 Composición química del aceite esencial de A. spinosa

(A) De la especie A. spinosa recolectado en Constitución, se identificó 114 componentes de este

aceite descritos en la siguiente tabla 18.

Tabla 18. Resultados de la composición química de A. spinosa

compuesto

fecha de recolección

RT

noviembre

2014

enero

2015

abril

2015

% % %

1 <α> tujeno 4,16 0,39 0,61 0,62

2 Tricyclene 4,39 10,81 12,40 16,99

3 α pinene 4,86 0,52 0,71 0,98

4 pino-2,4(10)-dieno 4,99 0,02 0,02 0

5 sabineno 5,70 9,10 10,14 11,49

6 <β> pineno 5,86 7,40 9,06 0

7 mirceno 6,34 3,09 3,87 3,59

8 silvestrene <iso-> 7,01 1,83 1,48 1,67

9 <β>α terpineno 7,37 0,27 0,57 0,51

10 <p> cimeno 7,72 1,77 1,03 1,49

11 limoneno 7,93 12,30 11,53 10,77

12 (Z)-β ocimeno 8,27 0,11 0,10 0,10

13 (E)-β ocimeno 8,70 0,50 0,40 0,27

14 <ϒ> terpineno 9,14 1,24 1,77 1,41

15 <p-> menta-2,4(8)-dieno 10,32 0,48 0,50 0,38

16 <6-> camphenone 10,70 0,05 0,10 0,05

17 Linalool 11,21 0,27 0,40 0,19

18 <n-> nonanal 11,41 0,24 0,28 0,42

19 <cis-p-> menth-2-en-1-ol 12,19 0,12 0,19 0,00

20 pinocarveol <trans-> 12,84 0,14 0,04 0,04

21 <cis-> verbenol 13,05 0,07 0,13 0,07

22 Isopulegol 13,19 0,08 0,10 0,11

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79

23 nerol óxido 13,81 0,08 0 0,00

24 pirazina <2,acetil-3-etil-> 13,89 0,00 0,05 0,19

25 Borneool 14,35 0,03 0,02 0,02

26 Pinocamfenol 14,42 0,10 0,03 0,01

27 terpinen-4-ol 14,75 1,91 3,67 0,00

28 Mirtenal 15,36 0,03 0,05 0,16

29 <neo-> dihidro carveol 15,51 0,31 0,71 0,54

30 <iso-> dihidro carveol 16,17 0,12 0,19 0,19

31 carvacrol, éter metílico 17,61 0,06 0 0,00

32 Timoquinona 17,88 0,04 0,04 0,10

33 acetato de isobornilo 19,42 0,10 0,06 0,06

34 Undecanona 20,06 0,38 0,04 0,05

35 acetato nonenol 20,59 0,49 0,09 0,10

36 acetato de mirtenilo 21,20 0,07 0,03 0,03

37 <cis> acetato de piperitol 21,63 0,04 0,04 0,05

38 <δ-> elemene 22,09 0,04 0,05 0,08

39 <α->acetato de terpinilo 21,60 0,08 0 0,00

40 <α-> cubebene 22,31 0,06 0,12 0,22

41 <α-> copaene 23,26 0,43 0,81 1,03

42 <β-> panasinsene 23,83 0,42 0,47 0,76

43 modheph-2-ene 23,95 2,59 1,60 3,95

44 <α-> chamipinene 24,54 0,05 0,05 0,08

45 <2-epi-β> funebrene 25,06 2,90 3,33 2,69

46 <β-> cedreno 25,46 0,16 0,07 0,12

47 <β-> duprezianenen 25,83 1,71 0,03 0,08

48 <α-> guaiene 26,14 0,17 0,13 0,21

49 adromandendrene 26,34 0,09 0,11 0,08

50 santalene <2epi-β> 26,56 3,88 2,50 2,02

51 spirolepechinene 26,69 0,25 0,07 0,10

52 <cis-> muurola-4(14),5diene 27,35 0,21 0,10 0,22

53 dauca-5,8-diene 27,47 0,13 0,12 0,19

54 <ϒ-> gurjenene 27,66 5,69 8,47 5,48

Page 102: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

80

55 <ϒ-> mururolene 27,91 0,34 0,21 0,50

56 <β-> cardin-1(6),4-diene 28,02 0,21 0,13 0,18

57 <ϒ-> curcumene 28,22 2,41 2,09 1,60

58 <epi-> cubebol 28,32 0,15 0,10 0,19

59 <ϒ-> amorphene 28,46 0,39 0,29 0,27

60 Viridiflorene 28,70 4,70 2,53 4,79

61 <ϒ-> amorfeno 28,95 0,17 0,14 0,15

62 Cubebol 29,10 0,10 0,09 0,09

63 <ϒ-> cardinene 29,23 0,85 1,87 1,46

64 calamenen (cis) 30,08 0,07 0,05 0,27

65 Elemol 30,62 0,15 0,10 0,08

66 germacreno b 30,74 0,04 0,06 0,15

67 <trans-> dauca-4(11),7-dieno 30, 87 0,65 0,04 0,08

68 longicamphenylone 31,02 0,25 0,09 0,20

69 norpathchoulenol 31, 30 0,19 0 0

70 Spatulenol 31,46 1,39 0,73 2,10

71 Palustrol 31,54 0,66 0,97 2,23

72 <α-> cedreno epóxido 31,80 3,37 0,61 0,63

73 óxido de cariofileo 32,08 0,42 0,20 0,00

74 mayurone <cis-dihydro-> 32,21 0,31 0,20 0,33

75 cubeban-11-ol 32,39 0,39 0,20 0,22

76 Cedrol 32,63 0,53 0,52 1,20

77 eudesmol < 5-epi-7-epi-α-> 33,04 0,15 0,30 0,40

78 <cis-> isolongifolanona 33,77 0,00 0,00

79 cedrol epi 33,40 0,25 0,51 0,63

80 helifolen-12al-D <syn-syn-syn> 33,53 0,26 0,10 0,22

81 eudesmol <10-epi-ϒ-> 33,62 0,29 0,37 0,40

82 <trans-> isolongifolanona 33,76 0,21 0,28 0,23

83 Eremoligenol 34,00 0,14 0,20 0

84 cadin-4-en-7-ol <cis-> 34,07 0,21 0,23 0,25

85 Hinesol 34,20 0,34 0,34 0,53

86 muurol <α-> (=torreyol) 34,54 0,99 1,05 1,42

Page 103: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

81

87 cedr-8(15)-en-9-α-ol 34,64 0,17 0 0,41

88 Gymnomitrol 34.88 0,25 0,40 0,46

89 ageratocromeno 35,04 0,31 0,48 1,10

90 jumicedranonoe 35,11 0,16 0 0

91 Occidenol 35,53 0,25 0,73 0,46

92 eudesmia-4(15),7-dien-1β-ol (impureza) 35,75 0,13 0,14 0,25

93 <cis-> thujopseno 36,90 0,24 0,27 0,69

94 Nd 37,18 0,32 0,35 0,40

95 acetato khusinol 40,60 0,06 0,07 0,05

96 ciclopentadecanolida 41,11 0,46 0,65 0,25

97 eudesm-7(11)-en-4-ol, acetato 41,80 0,14 0,35 0,59

98 <epi> laurencene 43,07 0,03 0,06 0,14

99 Rimuene 43,50 0,03 0,05 0,11

100 Fitol 44,75 0,08 0,08 0,10

101 Doloabradiene 45,64 0,08 0,17 0,51

102 kaur-15-ene 46,33 0,10 0,23 0,76

103 Kaureno 48,66 0,09 0,17 0,36

104 <13-epi-> manool 49,11 0,10 0,20 0,37

105 Abietadieno 50,08 0,09 0,05 0,00

106 < n > heneicosano 50,47 0,42 0,61 0,33

107 sandaracopinmarinal 52,00 0,03 0,25 0,62

108 Larixol 55,47 0,03 0,14 0,31

109 oxido de incensole 55,88 0,05 0,18 0,00

110 Abietal 56,87 0,05 0,10 0,08

111 Nd 56,91 0,08 0,22 0,18

112 labd-7,13,dien,15,ol, acetato 58,04 0,02 0,06 0,14

113 Nd 58,09 0,04 0,10 0,00

114 Nd 59,55 2,19 0,09 0,49

Los porcentajes para cada época son: Monoterpenos: noviembre 40 %, enero 40 %, abril 32 %.

Sesquiterpenos noviembre 60 %, enero 60 %, abril 60 %. Monoterpenos Oxigenados noviembre

10 %, enero 10 %, abril 0 %. Sesquiterpenos Oxigenados noviembre 33,33 %, enero 33,33 %,

Page 104: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

82

abril 33,33 %, en la tabla 18 se puede observar los compuestos mayoritarios están distribuidos

en la primera parte del el cromatograma (figura 37).

Figura 37. Cromatograma del aceite de A. spinosa

(B) De la especie A. spinosa recolectado en el sector Enladrillado, se identificó 93 componentes

de este aceite descritos en la siguiente tabla 19.

Tabla 19. Resultados de la composición química de A. spinosa (Enladrillado)

RT Compuesto Fecha de recolección

abril 2015 / %

1 4,17 <α> tujeno 2,76

2 4,43 tricyclene 22,74

3 4,87 α pinene 1,17

4 5,00 thuja-2,4(10)-diene 0,14

5 5,67 nd 2,52

Page 105: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

83

6 5,84 <β> pineno 3,63

7 6,34 mircene 2,77

8 7,05 s<iso-> silvestrene 9,26

9 7,72 <p> cimeno 2,20

10 7,90 limoneno 5,82

11 8,28 (Z)-β ocimene 0,12

12 8,72 (E)-β ocimene 0,13

13 9,15 <ϒ> terpineno 0,06

14 10,32 <p-> menta-2,4(8)-diene 0,34

15 10,77 <6-> camphenone 0,11

16 11,25 linalool 0,14

17 11,42 <n-> nonanal 2,67

18 12,26 <cis-p-> menta-2-en-1-ol 0,39

19 12,85 <trans-> pinocarveol <trans-> 0,20

20 12,99 <cis->verbenol 0,18

21 13,16 isopulegol 0,38

22 13,81 nerol oxido 0,07

23 14,42 pinocamphenol 0,01

24 15,35 mirtenal 0,34

25 15,51 <neo-> dihidro carveol 0,33

26 16,13 <iso-> dihidro carveol 0,32

27 17,88 timoquinona 0,07

28 19,42 acetato de isobornilo 0,15

29 20,60 undecanona 4,51

30 20,10 <(2E)-> acetato nonenol 1,85

31 21,20 acetato de mirtenilo 0,09

32 22,08 <δ-> elemene 0,11

33 22,29 <α-> acetato de mirtenilo 0,06

34 22,37 <α-> cubebene 0,06

35 23,24 <α-> copaene 0,64

36 23,55 cyclosativene 0,38

37 23,82 <β-> panasinsene 0,20

Page 106: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

84

38 23,93 modheph-2-ene 1,05

39 24,50 <α-> chamipinene 0,07

40 25,02 <2-epi-β> funebrene 0,68

41 25,49 <β-> cedrene 0,26

42 25,79 <β-> duprezianenen 0,04

43 26,34 <α->guaiene 0,03

44 26,51 santalene <2epi-β> 0,12

45 26,66 spirolepechinene 0,21

46 27,33 muurola-4(14),5diene <cis-> 0,05

47 27,46 dauca-5,8-diene 0,50

48 27,65 <ϒ-> gurjenene 7,18

49 27,90 <ϒ-> mururolene 0,30

50 28,00 cardin-1(6),4-diene <β-> 0,15

51 28,19 <ϒ->curcumene 0,37

52 28,30 cubebol <epi-> 0,08

53 28,42 <ϒ-> amorfene 0,34

54 28,64 viridiflorene 0,80

55 28,94 <ϒ-> amorfene 0,36

56 29,09 cubebol 0,05

57 29,21 <ϒ-> cardinene 0,54

58 30,05 calamenen (cis) 0,24

59 30,62 elemol 1,47

60 30,73 germacrene B 0,85

61 31,01 longicamphenylone 0,85

62 31,47 spatulenol 3,03

63 31,54 palustrol 0,90

64 31,82 <α> cedreno epóxido 0,58

65 32,63 cedrol 0,59

66 33,04 eudesmol < 5-epi-7-epi-α-> 0,75

67 33,40 cedrol epi 0,26

68 33,62 eudesmol <10-epi-ϒ-> 0,34

69 33,76 isolongifolanone <trans-> 0,68

Page 107: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

85

70 34,00 eremoligenol 0,45

71 34,07 cadin-4-en-7-ol <cis-> 0,56

72 34,20 hinesol 0,61

73 34,64 cedr-8(15)-en-9-α-ol 1,05

74 34,87 gymnomitrol 1,15

75 35,03 ageratochromene 0,26

76 35,10 jumicedranonoe 0,25

77 35,52 occidenol 0,40

78 35,74 eudesmia-4(15),7-dien-1β-ol (impure) 0,47

79 36,90 thujopseno <cis-> 0,38

80 37,18 Nd 0,19

81 40,59 Acetato de khusinol 0,75

82 41,11 Ciclopentadecanolida 0,17

83 43,49 rimuene 0,62

84 44,75 fitol 0,06

85 45,63 doloabradiene 0,36

86 46,33 Kaur-15-ene 0,07

87 49,79 <n> heneicosano 0,18

88 52,00 sandaracopinmarinal 0,04

89 54,37 abietal 0,15

90 56,90 nd 0,28

91 58,03 labd-7,13,dien,15,ol, acetate 0,11

92 58,09 nd 0,12

93 59,54 nd 0,21

En la figura 38 se observa el cromatograma del aceite esencial de A. spinosa (Enladrillado), los

compuestos mayoritarios se encuentran ubicados en la primera parte del cromatograma.

Page 108: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

86

Figura 38. Cromatograma del aceite A. spinosa (Enladrillado)

3.3.3 Composición química del aceite esencial de A. monantha

En el aceite de A. monantha se identificó 96 componentes que se describe en la siguiente tabla

20.

Tabla 20. Resultados de la composición química de A. monantha

Compuesto

Fecha de recolección

RT

Noviembre

2014

Enero

2015

Abril

2015

% % %

1 crisantenol <cis-> 14,14 0,00 0,07 0,00

2 decanal 16,14 0,00 0,16 0,00

3 acetato de crisanteno 18,26 0,63 0,00 0,00

4 mentol <8-hidroxi-neo-> 21,43 0,00 0,45 0,17

5 <δ-> acetato de terpinilo 21,60 0,00 0,19 0,42

6 silfinene 22,10 0,00 0,08 0,00

7 ciclosativene 23,27 0,30 0,49 0,47

8 oxido de piperitenona 23,42 0,00 0,14 0,19

9 <α-> copaene 23,63 0,00 0,14 0,00

10 daucene 23,85 0,00 0,16 0,14

11 <β-> panasinsene 23,97 0,00 1,59 0,90

12 <α->chamipinene 24,25 0,20 0,00 0,00

13 <α-> funebrene 24,85 0,00 2,49 5,76

Page 109: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

87

14 longifolene 24,90 17,69 0,00 0,00

15 funebrene <2-epi-β-> 25,06 2,90 0,00 0,00

16 cariofilene <(E)-> 25,26 0,00 23,74 24,05

17 <β-> duprezianene 25,42 0,00 0,14 0,23

18 <cis-> thujopseno 25,84 0,00 0,63 0,58

19 <β-> barbatene 26,15 0,00 0,30 0,48

20 lavandulil isobutanoate 26,53 1,84 0,00 0,00

21 santalene <epi-β-> 26,68 0,36 13,72 13,97

22 amorfa-4,11-dieno 26,76 0,00 0,20 0,21

23 farneseno <(E)-β-> 26,80 0,52 0,00 0,00

24 <α-> patchoulene 26,83 0,00 0,34 0,41

25 sesquisabinene 27,04 1,24 0,17 0,40

26 <α-> acoradiene 27,38 0,00 0,14 0,19

27 dauca-5,8-dieno 27,48 0,00 0,19 0,23

28 cadina-1(6),4-dieno <trans-> 27,65 0,00 2,22 1,51

29 gurjunene 27,80 0,00 0,17 0,00

30 <υ-> muurolene 27,93 0,00 0,38 0,39

31 himachala-1,4-dieno <11-αh-> 28,17 1,07 0,00 0,00

32 <β-> selinen 28,37 0,00 17,96 21,04

33 Viridiflorene 28,69 0,00 0,66 1,11

34 farneseno <(E,E)-α-> 29,03 0,00 1,20 1,06

35 <δ-> amorfeno 29,28 0,33 0,99 0,96

36 <β-> curcumeno 29,53 0,00 0,14 0,25

37 <υ-> cuprenene 30,24 0,00 0,11 0,00

38 cedranoxide <8,14-> 30,38 0,50 0,41 0,45

39 <α-> epóxide cedreno 31,56 7,76 0,00 0,00

40 eter cadineno <cis-> 31,63 7,57 0,18 0,21

41 silphiperfol-5-en-3-ol a 31,33 0,00 0,28 0,00

42 espatulenol 31,60 0,00 10,93 9,22

43 hidrato de sesquisabineno <trans-> (IPP vs OH) 31,78 1,25 0,73 0,76

44 thujopsan-2-α-ol 32,15 2,01 0,85 0,65

45 óxido de cariofileno 32,23 0,64 0,35 0,41

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88

46 rosifoliol 32,67 4,69 1,99 2,63

47 guaiol 32,87 0,50 0,19 0,00

48 guaia-3,10(14)-dieno <9,11-epoxi-> 33,05 0,39 0,20 0,23

49 bisabolaladien-4-ol <2, (7Z)-> 33,42 0,33 0,13 0,27

50 <β-> biotol 33,54 0,00 0,66 0,63

51 eudesmol <10-epi-υ> 33,65 0,00 0,81 0,88

52 <β-> cedren-9-one 33,78 0,00 0,30 0,35

53 <υ-> eudesmol 33,85 1,90 0,22 0,49

54 muurolol <epi-υ> 34,07 0,25 0,65 0,52

55 V muurolol (= torreyol) 34,50 0,69 0,57 0,57

56 cedr-8(15)-en-9-α-ol 34,65 0,00 0,55 0,65

57 vulgarona b 34,70 1,70 0,00 0,00

58 alcohol pachulí 34,88 0,00 0,24 0,00

59 allohimachalol 35,09 0,82 0,60 0,78

60 valeranona 35,36 0,24 0,00 0,00

61 occidenol 35,44 0,46 0,00 0,00

62 mustakone 35,53 0,00 0,19 0,00

63 <β-> bisabolol 35,60 0,50 0,00 0,00

64 guaya-3,10(14)-dien-11-ol 35,70 0,95 0,31 0,00

65 nootkatol 36,81 0,38 0,19 0,00

66 <β-> davanona-2-ol 36,97 1,08 0,28 0,33

67 tasmanona 37,12 0,00 0,23 0,00

68 zerumbone 37,50 0,00 0,23 0,00

69 eremophilone 37,63 0,00 0,31 0,00

70 amorfa-4,9-dieno <7,14-anhidro-> 38,33 0,00 0,21 0,21

71 dodecanoato de butilo 39,23 2,30 0,00 0,08

72 Nootkatona 40,06 0,36 0,00 0,00

73 acetato de khusinol 40,51 0,41 0,15 0,00

74 ciclopentadecanolide 41,12 0,00 0,37 0,17

75 acetato de farnesil <(2E,6E)-> 41,32 1,16 0,47 0,42

76 eremophilone <8-hydroxy-> 41,50 0,36 0,00 0,00

77 amorfa-4,7-dieno <2-α-acetoxi-11-metoxi-> 42,47 0,57 0,00 0,00

Page 111: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

89

78 <n-> hexadecanol 42,74 3,72 2,60 0,95

79 cedranediol <8s,14-> 42,91 0,65 0,17 0,00

80 sclarene 43,53 0,28 0,27 0,20

81 hexadecanoato de etilo 46,15 14,94 0,06 0,00

82 brasilato de etileno 46,82 0,36 0,20 0,00

83 pseudo fitol <(6E,10E)-> 47,16 0,36 0,00 0,12

84 <n-> octadecanol 49,16 1,60 0,79 0,64

85 acetato de fitol <(E)-> 49,80 0,00 0,30 0,00

86 abietal <dehidro-> 50,74 0,35 0,13 0,00

87 oxido de incensole 50,96 0,57 0,00 0,00

88 tricosano 54,39 1,81 0,67 0,50

89 hinokienona 55,72 0,18 0,09 0,00

90 hinokiol 55,77 0,53 0,22 0,16

91 sugiol 56,12 0,56 0,02 0,00

92 ferruginol <cis-> 56,91 1,99 0,63 0,48

93 heyderiol 57,21 0,00 0,08 0,00

94 abietal 58,04 0,47 0,13 0,00

95 labd-(13E)-8,15-diol 58,10 0,37 0,59 0,59

96 taxodione <c6-deoxy-> 59,57 3,38 0,00 0,00

Se observa la distribución de los compuestos mayoritarios en la figura 39, (segundo

cromatograma, recolección en Enero 2015).

Page 112: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

90

Figura 39. Cromatograma del aceite de A. monantha

Varias especies se han adaptado con el pasar del tiempo y cada vez han mejorado su producción

de sustancias vegetales, con el objetivo de su propio beneficio, y en este campo los aceites

esenciales sirven como repelentes de insectos depredadores inclusive algunos agentes

patogénicos, con la actividad biológica que presentan (Gerhard, 2010).

La determinación de la composición química de A. spinosa y A. monantha demuestra la

variabilidad de compuestos mayoritarios y minoritarios presentes en cada aceite, esto depende

de cada época de colecta (Angioni et al., 2006).

A. spinosa recolectada cerca de la costa de Constitución presenta compuestos mayoritarios de

tipo monoterpeno oxigenado compuestos de bajo peso molecular y por ello se observan en la

primera parte del cromatograma (figura 37), su tiempo de retención es de 5 - 20 minutos (Jara-

Bermeo et al., 2016).

Tempo de retención

Page 113: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

91

Los datos obtenidos del aceite A. spinosa fueron comparados con los compuestos de otra

especie del género Azorella como A. trifuncata, descritos por López y colaboradores (2014).

En el reporte se destacan algunos compuestos por ejemplo: cimeno < p> % composición 1,8

sin embargo en A. spinosa su % composición fue 1,77 valor muy cercano al obtenido en la otra

especie de Azorella, de igual manera sucede con limoneno con valores similares en ambas

especies. Otros compuestos mayoritarios presentes en A. trifuncata: α-thujeno, α-fencheno, α-

fellandreno, limoneno, α-terpineol, acetato de mirtenilo, α-guaiene, espatulenol este último un

valor de composición muy alto 38,2 % en relación a la especie A. spinosa cuyo valor es apenas

1,39 %.

En el análisis químico de A. monantha recolectada en la Cordillera de los Andes se observó la

presencia de compuestos sesquiterpenos, sesquiterpenos oxigenados de característica

mayoritarios: <α-> funebrene, longifolene, cariofileno <(E)->, santalene <epi-β->, <β->

selinene, espatulenol, hexadecanoato de etilo, tiempo de retención 24,85; 24,90; 25,26; 26,66;

28,37; 31,60; 46,15 respectivamente, se observa en el cromatograma (figura 39), aparecen estos

compuestos que se observan a partir desde el tiempo de retención de 25 - 45 minutos en

comparación con los compuestos de A. spinosa que en su mayor parte están presentes en la

primera parte del cromatograma y su tiempo de retención 5 - 15 minutos, por lo tanto hay

diferencia de sus compuestos mayoritarios.

En comparación del análisis de A. spinosa recolectada en la cordillera (Enladrillado) y la especie

recolectada en la costa (Constitución) se observa la ausencia del compuesto terpinen-4-ol TR

14,75 minutos en A. spinosa de la cordillera (Enladrillado), pero existe la presencia de

undecanone TR 20,10 minutos, la ausencia de los compuestos: funebrene <2-epi-β>, <β->

duprezianenen, santalene <2epi-β> con tiempo de retención 25,06; 25,83 y 26,50 minutos,

respectivamente, se manifiesta por factores ambientales, características quimiotaxonómicas

(Gerhard, 2010). Cabe destacar que la recolección de A. spinosa de la cordillera (Enladrillado)

Page 114: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

92

se realizó una vez, debido a las condiciones climáticas del lugar (cubierto de nieve) que existen

en las fechas de recolección.

Bakkali y colaboradores (Bakkali et al., 2008) describen parte de los componentes de aceites

esenciales de diferentes especies vegetales, frente bacterias y hongos, esto representa un gran

contribución en el control biológico.

3.4 Obtención de proteínas totales (extracción y cuantificación)

3.4.1 Extracción y cuantificación de proteína

La extracción de proteína, metodología descrita anteriormente con el protocolo de las diferentes

especies de Azorella, permitió obtener entre 4,7 - 8,5 µg/mL de proteína.

En la tabla 21 se reportan los valores de proteína en cada muestra colectada de las especies de

Azorella.

Page 115: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

93

Tabla 21. Valores de proteína total de Azorella

Azorella

Época de

colecta /

Lugar

Código Masa

mg

Lectura

Bradford

µg/mL

proteína

Promedio

µg/mL

A. spinosa

196,6 0,351 7,6

nov-14 10 209,1 0,346 7,3 7,5

Constitución 223,8 0,349 7,5

feb- 15

Constitución

208,7 0,349 7,5

2 200,4 0,351 7,6 7,8

218,6 0,359 8,2

220,1 0,355 7,9

abr-15 9 223,7 0,364 8,5 7,4

Constitución 214,4 0,325 5,9

204,5 0,35 7,6

abr-15 8 205,3 0,368 8,8 8,0

Enladrillado 218,8 0,351 7,6

196,6 0,307 4,7

A. monantha

dic-14 5 209,1 0,311 5,0 4,7

Laguna Maule 223,8 0,301 4,3

208,7 0,325 5,9

ene-15 6 200,4 0,304 4,5 5,4

Paso Vergara 218,6 0,324 5,8

220,1 0,314 5,2

abr-15 7 223,7 0,322 5,7 5,6

Paso Vergara 214,4 0,325 5,9

202,7 0,344 7,2

Pasto P 229,7 0,403 11,1 8,5

(P. purperum) Patrones 208,1 0,346 7,3

230,4 0,319 5,5

Apio A 210,1 0,321 5,6 4,7

(A. graveolens L.) 204 0,359 4,9

Page 116: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

94

3.4.2 Electroforesis SDS - PAGE y revelado de gel

El sistema de voltaje empelado en la electroforesis SDS - PAGE fue 50 mV durante 30 minutos

y 75 mV durante 120 minutos.

Existen diversos factores que influyen en la concentración del color de las bandas de proteína

como por ejemplo, la cantidad de proteína introducida en el gel, la potencia empleada en el

protocolo (70 mW a 50 mW), la tinción del gel debido que el colorante Comassie tiene 2

variantes Comassie R y Comassie G, el primero es el más utilizado siendo el más sensible de los

dos.

Según el protocolo de Ashoub y colaboradores, en 2011, el tiempo de tinción consultado en la

bibliografía es generalmente 2 horas, en nuestra investigación este período de tiempo fue muy

poco, por lo que se extendió esta etapa en un shakker por 24 horas. Finalmente el gel, se destiñó

con tres a cuatro lavados de la solución de destinción por 15 minutos. Se obtuvo un gel con

mejor resolución de las bandas de proteína de las diferentes especies de Azorella (figura 40).

Figura 40. Spots de proteína en gel poliacrilamida.

MW= Peso Molecular; Recolección Azorella 5=dic 2014 6= ene2015 7= abr 2015 8= abr 2015 10= nov 2014

2= feb 2015 P= Pasto (Pennisetum purpureum) A= Apio (Apium graveolens)

Page 117: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

95

En el perfil proteico de Azorella obtenido mediante electroforesis SDS - PAGE de Azorella se

encontraron proteínas de alto peso molecular para la especie colectada en la Cordillera (A.

monantha) en la región del Maule, de 55 – 100 KDa, además, de otras bandas de menor

intensidad correspondiente a proteínas de 70 – 55 KDa. Las muestras colectadas en la segunda

y tercera salida presentan consistencia en el tamaño de las bandas.

Para la especie de A. spinosa (Constitución) se observa la presencia de bandas de proteínas entre

70 - 55 KDa en las tres recolecciones, hay una diferencia con la muestra recolectada en el sector

del Enladrillado en la cual no se observa bandas de proteínas.

Este es el primer reporte de caracterización de proteínas totales del género Azorella. Se observan

diferencia en el perfil de proteína, A. monantha presenta bandas más abundantes de mayor peso

molecular.

3.5.1 Determinación de la actividad antioxidante de extractos de Azorella

3.5.1.1 Contenido de Fenoles Totales (TPC)

El contenido total de fenoles fue expresado como equivalentes de ácido Gálico (GAE) en

miligramos por gramo de extracto, se expresa en la tabla 22 a continuación.

Tabla 22.Contenido de Fenoles Totales (TPC)

mg Acido Gálico/g

A. pedunculata

Ecuador

A. spinosa

Chile

Azuay Cañar Chimborazo Enladrillado

DCM MeOH DCM MeOH DCM MeOH DCM MeOH

443,2 1187,7 272 828,5 579,3 912,8 128,3 2040,6

Page 118: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

96

3.5.1.2 Contenido Total de Flavonoides (TFC)

Los resultados fueron reportados como equivalentes de Quercetina (QE) en miligramos por

gramo de extracto, para el extracto de metanólico de A. pedunculata fue 23,05 mg QE/g y 19,86

QE/g para el extracto DCM.

Tabla 23. Contenido Total de Flavonoides (TFC)

3.5.1.3 Ensayo de DPPH

La determinación de la capacidad antioxidante de los extractos de A. pedunculata, se expresó

como el IC50, (concentración del extracto que provoca la pérdida del 50 % de la actividad del

reactivo DPPH, es decir una disminución del color).

El extracto con mejor resultado fue el extracto de MeOH de las especies de A. pedunculata y A.

spinosa, mostrando mayor capacidad para atrapar radicales libres a alta concentración, como se

muestra en la tabla 24.

QEmg/g

A. pedunculata

Ecuador

A. spinosa

Chile

Azuay Cañar Chimborazo Enladrillado

DCM MeOH DCM MeOH DCM MeOH DCM MeOH

60 66,99 19,86 23,05 13,28 22,13 33,23 50,81

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97

Tabla 24. Resultado Ensayo DPPH

% Decoloración

Concentración

µg/mL

A. pedunculata

Ecuador

A. spinosa

Chile

Azuay Cañar Chimborazo Enladrillado

DCM MeOH DCM MeOH DCM MeOH DCM MeOH

10 4,82 8,29 8,88 10,15 1,78 13,83 6,87 54,02

50 15,99 40,28 13,32 32,36 14,97 29,95 14,25 79,27

100 24,37 75,13 74,62 52,92 25,51 53,81 10,10 94,43

3.5.1.4 Ensayo ABTS•+

El extracto metanólico de la especie A. spinosa (Enladrillado) posee alta capacidad de

neutralización del radical catiónico ABTS•+, en comparación con las especies de Ecuador.

Tabla 25. Ensayo ABTS•+

% Decoloración

Concentración

µg/mL

A. pedunculata

A. spinosa

Ecuador Chile

Azuay Cañar Chimborazo Enladrillado

DCM MeOH MeOH DCM MeOH DCM MeOH

33,33 13,50 23,55 21,05 10,55 19,55 16,55 49,50

41,67 16,55 22,75 20,25 16,10 22,75 22,45 57,50

50 22,55 33,05 30,55 16,60 29,45 23,40 81,05

83,33 32,60 52,20 49,70 32,55 59,65 37,35 80,50

125 49,20 68,20 65,70 47,95 57,50 40,50 71,25

166,6 54,90 58,05 55,55 61,40 29,60 75,90 72,30

Page 120: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

98

Los resultados presentados en las tablas anteriores se observa al extracto de MeOH de Azorella

presenta el mayor contenido de fenoles totales en comparación con los extractos de DCM, debido

a la polaridad del solvente utilizado. Según Barchan y colaboradores en el año 2014

comprobaron el efecto de la polaridad de los diferentes solventes en la actividad antioxidante y

el contenido total de fenoles en tres especies de menta, los resultados indican que los extractos

obtenidos con metanol y agua son solventes adecuados para ensayos de actividad antioxidante

(Barchan et al., 2014).

En referencia a los valores presentados en la tabla 22, el extracto con valor alto de contenido

total de fenoles es A. spinosa, como se mencionó en la sección 1.2.1.1 esta especie permanece

expuesta a la radiación luz uv en constante estrés biótico y abiótico situación que favorece a la

producción de compuestos antioxidantes en esta especie (Wickens, 1995). En referencia con la

literatura Quesada y colaboradores en el año 2013, reportaron el contenido total de fenoles de

dos especies de Azorella, siendo el extracto metanólico de A. spinosa el cual presentaba el

mayor contenido total de fenoles, en relación con el resultado de este trabajo de A. spinosa de

igual manera fue el cual presentó el mayor valor.

En relación con los resultados de TFC el extracto de A. spinosa tiene un valor mayor 50,81 mg

QE/g, este resultado tiene relación con los resultados de la tabla 22, que corresponde al

Contenido Total de Fenoles.

Los flavonoides están presentes en la mayor parte de familias de plantas, como se describe en la

sección 1.1.5, estos compuestos han sido importantes por su contribución en la clasificación y

distribución de la familia Apiaceae, por lo tanto las especies que la conforman contienen este

metabolito secundario (Saleh et al., 1983).

En un reciente estudio de A. compacta, Tůmová y colaboradores en el año 2017, determinaron

el contenido total de fenoles, flavonoides y taninos en infusión de A. compacta, cuyo contenido

fue respectivamente 5,40 mg/100 mg, 1,79 mg/100 mg, and 1,76 mg/100 mg, demostrando la

Page 121: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

99

capacidad de eliminación de radicales libres en células inmunes humanas (Tůmová et al., 2017).

En comparación con el estudio de Tůmová y colaboradores en el año 2017 este trabajo analizó

extractos de DCM y MeOH, al no contar con el extracto acuoso de las mismas.

En el ensayo de DPPH, Abad en el año 2015 (Abad, 2015), evaluó la actividad antioxidante del

extracto metanólico de la especie A. pedunculata, a través del método de atrapamiento del radical

DPPH (2,2-difenil-1-picryhydrazyl), patrón compuesto Trolox, rango (0 - 800 µg/mL), reportó

la actividad antioxidante de 488,25 µg/moles por mg de extracto, en referencia al ensayo

descrito en la sección 3.1.3.3 el cual se realizó con diferentes concentraciones 10 - 50 - 100

µg/mL, el extracto metanólico obtuvo mayor porcentaje de decoloración en todas las

concentraciones, concordando con el análisis de Abad en el año 2015.

El ensayo de ABTS•+ de las especies de Azorella constituye el primer reporte de atrapamiento

de radicales libres, donde la actividad está directamente relacionada con la concentración de la

muestra como se observa en la tabla 25.

Varios autores han evaluado la actividad antioxidante de especies utilizadas en el arte culinario,

con el objetivo de conocer fuentes potenciales de antioxidantes de origen natural destacando el

trabajo de Yingy y colaboradores en el año 2015, quienes realizaron el análisis de nueve especies

de extractos metanólicos y etanólicos: anís estrellado (Illicium verum Hook. F.), pimienta de

sichuan (Zanthoxylum bungeanum Maxim.), canela (Cinnamomum verum), laurel (Laurus

nobilis), hinojo (F. vulgare Mill.), fruto tsaoko (Amomum tsao-ko Crevost & Lemarié), jengibre

azul (Alpinia officinarum Hance), jengibre (Zingiber officinale Roscoe), cáscara de mandarina

(Citrus reticulata Blanco); la especie canela (C. verum) mostró la mayor capacidad antioxidante

en los ensayos de ABTS; esta especie es comúnmente utilizada como saborizante, y en ciertas

Page 122: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

100

actividades biológicas como antimicrobiano, antitumoral, antihipertensivo, gastroprotectora

siendo esta la principal razón de su uso (Ying et al., 2015).

Otros autores como Chatatikun & Chiabchalard (2013) evaluaron la actividad antioxidante de

las mini zanahorias (D. carota) como resultado el extracto etanólico presenta la mayor actividad

antioxidante, medido por el ensayo ABTS, los autores proponen a esta especie como un

candidato para el desarrollo de nuevos compuestos para prevenir el efecto del daño celular

provocado por radicales libres.

Los solventes utilizados en la obtención de extractos de Azorella fueron EP, DCM y MeOH, los

dos últimos extractos fueron utilizados en la determinación de la actividad antioxidante, sin

embargo, es importante mencionar que el uso del extracto acuoso de las especies de A.

pedunculata y A. spinosa puede contribuir al estudio de la actividad antioxidante de estas

especies, otro factor importante se debe al uso de infusiones del género Azorella en la Región

del norte del país (Wächter et al., 1998) (Barrano et al., 2016).

La actividad antioxidante de los extractos de especies del género Azorella fue dependiente de

la concentración, siendo el mejor extracto el metanólico.

Todos los ensayos descritos en las secciones 2.2.8.1; 2.2.8.1.2; 2.2.8.1.3; 2.2.8.1.4; recalcan a

los extractos de las especies de Azorella como notables donadores de átomos de hidrógenos, los

resultados fueron proporcionales entre el contenido de fenoles y el potencial antioxidante de la

actividad neutralizadora de radicales libres en el ensayo de DPPH y ABTS•+.

Los resultados de este análisis son importantes ya que constituyen una base para el desarrollo de

futuras investigaciones en estas especies y aplicar su capacidad antioxidantes en diferentes

actividades biológicas de interés común.

Page 123: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

101

3.5.2 Actividad antibacteriana del aceite esencial de A. spinosa

El aceite de A. spinosa (Enladrillado) fue evaluado como agente antibacterial, contra

Pseudomona syringae, presentando actividad moderada con CMI fue 130 µg/mL (Jara-Bermeo

et al., 2016).

López y colaboradores en el año 2014 (López et al., 2014), evaluaron la actividad antibacterial

y repelente del aceite esencial de A. trifurcata (San Juan Provincia de Argentina), reportando la

actividad antibacterial contra Pseudomona sp. Staphylococcus coagulasa negativa 968, con

valores de CMI de 500 µg/mL y 1000 µg/mL respectivamente. En comparación con la actividad

antibacteriana del aceite de A. spinosa que también tiene actividad contra una bacteria Gram

negativa (P. syringae), este aceite compuesto principalmente por monoterpenos (40 %) y

sesquiterpenos: (60 % ); el compuesto más abundante fue el tricicleno (16,99 %) (Jara-Bermeo

et al., 2016) sin embargo López y colaboradores indicaron los componentes principales del aceite

de A. trifurcata: monoterpenos (49,5 %); sesquiterpenos: (48,7 %) el compuesto más abundante

fue espatulenol (38,2 %), los autores atribuyen la actividad antibacteriana al compuesto

mayoritario del aceite.

3.5.3 Actividad citotóxica de extractos y aceites esenciales de especies de Azorella.

La determinación del porcentaje de citotoxicidad de los extractos y aceites esenciales del género

Azorella, fue evaluado en relación al porcentaje de la variabilidad y mortalidad presente en cada

concentración y su condición experimental (ej. doxorrubicina y el medio de cultivo empleado).

Los resultados obtenidos se expresaron en concentración letal media CE50.

El porcentaje de la viabilidad (% V) se calculó con la siguiente ecuación en donde: (OD)

representa la densidad óptica de las células no expuestas es decir el control negativo y

corresponde al 100 % de la viabilidad celular.

El porcentaje de mortalidad es 100 % - % de viabilidad

Page 124: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

102

% Viabilidad = (OD células no expuestas) / (OD Control células) x 100

La escala de los valores de citotoxicidad corresponde a:

CL50 < 100,0 µg/mL, moderadamente tóxica; CL50 > 100,0 - < 200,0 µg/mL; y

Potencialmente no tóxico CL50 > 200 µg/mL.

Tabla 26. Resultados de citotoxicidad de Azorella

Citotoxicidad Actividad

biológica Especie Solvente Recolección CL50 DS

Extractos

orgánicos

A. spinosa

Enladrillado

EP

NA

16,67 0,86

citotoxicidad

alta

DCM 28,50 3,99

MeOH 21,10 4,44

A. pedunculata

Cañar

EP 17,46 0,64

DCM 17,78 2,44

AcOEt 21,60 3,30

MeOH 23,96 3,76

A. pedunculata

Chimborazo

EP 17,03 2,69

DCM 19,20 3,65

MeOH 25,96 2,83

A. pedunculata

Azuay

EP 17,53 2,71

DCM 12,74 0,68

MeOH 20,82 3,12

A. spinosa

Piedra Mono

EP 13,31 0,70

DCM 22,58 3,53

MeOH 41,92 19,04

Aceites

Esenciales

A. spinosa

Constitución

NA

Segunda 41,63 27,41

Tercera 14,33 0,78

A. monantha

Paso Vergara Tercera 16,39 2,21

NA: No aplica DS: desviación estándar activo CE50 <20,0 µg/mL

Page 125: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

103

Desde la antigüedad muchas plantas y especies marinas han proporcionado a la civilización

sustancias que han sido utilizadas en beneficio de varias enfermedades, por ejemplo el caso de

varias especies con alto contenido de toxicidad que han podido ser empleadas como nuevos

agentes terapéuticos (Heywood, 1983).

Diversos estudios de actividad citotóxica se han realizado en varias plantas como por ejemplo el

trabajo de Amri en el año 2014, quién describe a 24 familias de plantas, que contienen

compuestos reportados como agentes citotóxicos, detallando que la familia Apiaceae contiene

especies como: zanahoria (D. carota), apio (A. graveolens), cilantro (C. sativum L.), hinojo (F.

vulgare), con alto contenido de compuestos bioactivos descritos en la sección 1.1.2, los cuales

pueden reducir el crecimiento celular (Shelef, 2003) (Amri, 2014).

En el caso específico de especies del género Azorella, San - Martín y colaboradores en el año

2015, realizaron el estudio de la actividad antitumoral de una nueva chalcona, aislada de la

especie A. madreporica siendo este la primera aproximación a esta actividad biológica (San-

Martin et al., 2015).

Los valores correspondientes al ensayo de citotoxicidad de las especies de Azorella recolectado

en Ecuador y Chile (tabla 26); los extractos de DCM y EP de A. pedunculata y A. spinosa

respectivamente, pueden ser futuros candidatos para estudios de fraccionamiento e identificar la

molécula responsable de la citotoxicidad; este es el primer reporte de esta actividad de estas

especies de Azorella.

3.5.4 Actividad anti T. cruzi de extractos y aceites esenciales de especies de Azorella.

El extracto EP de A. spinosa (Piedra del Mono) presenta un valor de CE50 en T. cruzi de 11,02

µg/mL este resultado es promisorio en comparación con otros extractos de A. spinosa

(Enladrillado) con valor de CE50 16,02 µg/mL y A. pedunculata CE50 11,50 µg/mL.

Page 126: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

104

Tabla 27. Determinación actividad anti T. cruzi de Azorella

Organismo objetivo: T. cruzi

Actividad

biológica

Extractos

orgánicos

Especie Solvente Recolección CL50 DS IS

A. spinosa

Enladrillado

EP

NA

16,02 2,32 1,04 alta

DCM 27,90 2,28 1,02

moderada MeOH 43,86 3,06 0,48

A. pedunculata

Cañar

EP 17,85 2,86 0,98

alta DCM 12,99 1,09 1,37

AcOEt 35,09 3,92 0,62 moderada

A. pedunculata

Chimborazo

EP 18,44 2,64 0,92

alta DCM 16,74 2,61 1,15

MeOH 33,70 3,92 0,77 moderada

A. pedunculata

Azuay

EP 15,61 1,45 1,12

alta DCM 11,50 0,25 1,11

A. spinosa

Piedra Mono

EP 11,02 1,06 1,21 alta

DCM 39,67 6,28 0,57

moderada MeOH 38,74 5,70 1,08

Aceites

Esenciales

A. monantha

Paso Vergara NA tercera 42,68 2,59 0,38 moderada

NA: No aplica DS: Desviación estándar IS: Índice de selectividad activo CE50 <20,0 µg/mL

La interpretación de los valores utilizados para la actividad antiplasmódica, antileismaniasico y

anti T. cruzi son los valores siguientes:

activo, CE50 <20,0 µg/mL;

moderadamente activo, CE50> 20 <50,0 µg/mL;

potencialmente no activa, CE50> 50,0 µg/mL.

Page 127: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

105

Índice de selectividad es una medida relativa la cual indica las veces posibles de concentrar el

extracto o aceite esencial para obtener el efecto inhibitorio sin que se produzca un efecto toxico

(Taborda et al., 2007) se calculó con la ecuación:

IS = CL50 / CE50.

En el caso del extracto de EP de la especie A. spinosa presenta actividad alta, el valor de CL50

es 11,02 µg/mL; sin embargo, la actividad de los extractos de DCM y MeOH fue moderada. Se

señala que la solubilidad del extracto juega un papel importante en la actividad biológica

(Barchan et al., 2014).

El extracto de DCM de la especie A. pedunculata tiene un valor similar de CL50 11,50 µg/mL y

también presenta actividad alta, dado que son dos especies de procedencia diferentes.

En comparación con otras especies que han sido estudiadas, Muñoz y colaboradores en el año

2003 evaluaron la actividad anti T. cruzi de 31 diferentes plantas medicinales utilizadas en Chile,

pertenecientes a las familias: Asteraceae, Laureceae Mirtaceae, Saxifragaceae, Lamiaceae,

Winteraceae, Onagraceae, Euforbiaceae, Amarullidaceae, Rutaceae, Podocarpaceae,

Philesiaceae, Anacardiaceae, Rosaceae, Rubiaceae, Solanaceae, Berberidaceae, Celastraceae,

Apocinaceae y Ariliaceae. Los autores reportaron 2 compuestos activos de la especie Drimys

winteri perteneciente a la familia Winteraceae frente a T. cruzi (Muñoz et al., 2001), en el mismo

año Araya y colaboradores, evaluaron la misma actividad de compuestos de A. compacta (Araya

et al., 2003), iniciando el estudio de esta actividad biológica en especies del género Azorella.

En el año 2014, Azeredo y colaboradores evaluaron la actividad biológica de ocho aceites

esenciales frente a T. cruzi, las especies utilizadas en este ensayo fueron canelo (Cinnamomum

verum), limón (Citrus limon), citronela (Cymbopogon nardus), eucalipto olor limón (Corymbia

citriodora), eucalipto (Eucalyptus globulus), grosella (Eugenia uniflora), incienso (Myrocarpus

frondosus), y romero (Rosmarinus officinalis). Los aceites de canelo (C. verum), incienso (M.

Page 128: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

106

frondosus) y grosella (E.uniflora), fueron reportados como activos contra T. cruzi, cada uno con

valor de IC50 24,13 μg/mL; 60,87 μg/mL y 70 μg/mL respectivamente (Azeredo et al.,2014).

En comparación el aceite de A. monantha demostró actividad moderada. Este es el primer

análisis en extractos y aceites esenciales, de A. pedunculata y A. spinosa, siendo los resultados

promisorios con estos exactos dando inicio a futuros protocolos de aislamiento de las moléculas

responsables de la actividad anti T. cruzi.

3.5.5 Actividad anti-Leishmania de extractos y aceites esenciales de especies de Azorella.

El extracto EP de A. pedunculata (Chimborazo), valor de CE50 en T. cruzi es de 11,88 µg/mL,

promisorio para este ensayo; otro valor interesante es el que presenta A. spinosa y A. monantha,

este último con el valor más bajo CE50 10,21 µg/mL en relación con 11,50 µg/mL que tiene A.

spinosa (3ra recolección).

En la tabla 28, no se describen los extractos que tiene una actividad no determinada debido a su

citotoxicidad.

Page 129: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

107

Tabla 28. Determinación actividad anti-Leishmania de Azorella

Organismo objetivo: Leishmania Actividad

biológica Especie Solvente Recolección CE50 DS IS

Extractos

orgánicos

A. spinosa

Enladrillado DCM

NA

26,13 1,62 1,09 moderada

A. pedunculata

Cañar EP 42,94 6,66 0,41 moderada

A. pedunculata

Chimborazo

EP 11,88 1,95 1,43 alta

DCM 15,21 2,40 1,26

A. pedunculata

Azuay EP 28,08 1,06 0,62 moderada

A. spinosa

Piedra Mono

EP 17,03 3,16 0,78 alta

MeOH 30,48 4,19 1,38 moderada

Aceites

Esenciales

A. spinosa

Constitución NA

segunda 18,89 1,56 2,20

alta tercera 11,50 2,37 1,25

A .monantha

Paso Vergara

tercera 10,21 1,66 1,60

NA: No aplica DS: desviación estándar IS: Índice de selectividad activo CE50 <20,0 µg/mL

El uso de aceites esenciales ha sido fundamental en la medicina tradicional, su composición

compleja de compuestos orgánicos, como se describe en la sección 1.3. Es producido en varias

especies vegetales aromáticas con diversos propósitos como defensa, reproducción y dispersión;

actualmente han sido utilizados para actividades como antiparasitario, bactericida, fungicida y

antinflamatoria como se describe en la literatura (Martínez, 2003) (Bakkali et al., 2008) (Oil,

2016).

Leite y colaboradores en el año 2013 (Leite et al., 2013), reportaron la actividad antiparasitaria

in vitro de compuestos eugenol y cariofileno en Leishmania brasilensis. Los autores señalan al

compuesto cariofileno el cual inhibió 100 % al parásito en concentraciones de 100 - 50 µg/mL,

Page 130: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

108

además no manifiesta citotoxicidad a concentración de 12 µg/mL. También demostraron que el

compuesto eugenol inhibió el 40 % del parásito y no presentó citotoxicidad a concentración de

50 µg/mL (Leite et al., 2013); otros autores como Santos Sales y colaboradores en el año 2018

(Santos Sales et al., 2018), también describieron la actividad antiparasitaria contra Leishmania,

pero sus resultados fueron obtenidos desde el aceite esencial de Piper tuberculatum Jacq;

revelando la composición principal de aceite: α- pineno (26,54 %), β-pineno (27,74 %),

espatulenol (1,02 %), β-cariofileno (14,38 %), β-ocimene (12,45 %), germacreno D (1,09%),

óxido de cariofileno (2,82 %), limoneno (3,02 %) y mirceno (1,45 %), los autores señalan que

el efecto de la actividad antiparasitaria tiene relación debido a la presencia de compuestos

monoterpenos y sesquiterpenos del aceite esencial (Santos Sales et al., 2018).

En referencia a los valores presentados en la tabla 28, es necesario continuar con las evaluaciones

in vitro de las especies de Azorella con potencial antiparasitario.

3.5.6 Actividad antiplasmodial de extractos y aceites esenciales de especies de Azorella.

En referencia a los aceites de A. spinosa y A. monantha se muestran valores promisorios, su

valor promedio de CE50 es 10,00 µg/mL (tabla 29).

Sedaghat y colaboradores en el año 2011 (Sedaghat et al., 2011), determinaron que el LC50 y

LC90 del aceite esencial del hinojo (F. vulgare Mill.) fue el más tóxico en larvas de Aedes

aegypti, esta actividad atribuida a la presencia de los compuestos mayoritarios de p-anisaldehído

y (+, -) – fenchone. Además, Choi en 2006 (Choi et al., 2006) reportó la presencia de

monoterpenos α-pineno y β-pineno siendo estos compuestos uno de los varios constituyentes

comunes de muchos aceites esenciales de la familia Apiaceae Evergetis y colaboradores en el

año 2012 (Evergetis, Michaelakis, & Haroutounian, 2012)(Evergetis, Michaelakis, &

Haroutounian, 2012)(Evergetis, Michaelakis, & Haroutounian, 2012) señala que el control

biológico del mosquito mediante aceites esenciales constituye una categoría especial dentro de

Page 131: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

109

productos naturales, debido a su amplio alcance de acción sin afectar a los otros animales en el

ecosistema, siendo un gran aporte de sus constituyentes debido que no ha presentado resistencia

(Evergetis et al., 2012).

Tabla 29. Determinación actividad antiplasmodial de Azorella

NA: No aplica DS: desviación estándar IS: Índice de selectividad activo CE50 <20,0 µg/mL

Los extractos metanólicos de todas las especies no tienen actividad antiplasmodial, el extracto

de AcOEt de la especie A. pedunculata tampoco presentó actividad. El extracto EP de A. spinosa

(Piedra del Mono) presentan un valor CE50 10,74 µg/mL y del extracto DCM presenta un valor

de CE50 10,26 µg/mL.

Organismo objetivo : P. Falciparum Actividad

biológica Especie Solvente Recolección CE50 DS IS

Extractos

orgánicos

A. spinosa

Enladrillado

EP

NA

47,68 6,02 0,35 moderada

DCM 11,35 0,78 2,51 alta

A. pedunculata

Cañar

EP 19,66 1,22 0,89

alta DCM 20,1 1,6 0,84

MeOH 49,1 6,0 0,52 moderada

A. pedunculata

Chimborazo

EP 14,0 0,65 1,2

alta DCM 20,2 1,93 0,95

MeOH 49,1 6,1 0,52 moderada

A. pedunculata

Azuay

EP 20,6 3,1 0,9

alta DCM 21,40 3,08 0,60

A. spinosa

Piedra Mono

EP 10,74 0,58 1,7

alta DCM 10,26 0,00 10,3

MeOH 28,39 5,58 1,48 moderada

Aceites

Esenciales

A. spinosa

Constitución

NA

segunda

10,26 0,00 4,16

alta

tercera 10,00 0,00 1,43

A. monantha

Paso Vergara

tercera

10,00 0,00 1,63

Page 132: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

110

3.5.7 Quorum sensing (QS) de extractos de especies de Azorella.

Las especies de Azorella fueron evaluados como candidatos para la actividad antibacteriana de

QS (mecanismo de comunicación de bacterias tanto Gram positivas y Gram negativas para

regularizar su comportamiento) (figura 41) (Gallego et al., 2016).

Figura 41. Microplaca 96 pocillos con extractos de Azorella para ensayo QS

El porcentaje de inhibición QS en los diferentes extractos de Azorella son los siguientes: extracto

AcOEt de A. pedunculata, porcentaje de inhibición en este ensayo fue el más alto % Inh 33,68;

a continuación el extracto metanólico de A. spinosa (Vilches Alto), % Inh 15,37; finalmente el

extracto de EP de la especie A. pedunculata (Azuay) % Inh 8,92.

Actualmente se conoce la forma de comunicación molecular entre bacterias Gram positivas y

Gram negativas, mediante la síntesis de moléculas llamadas autoinductores, uno de ellos es la

Acil homoserina lactona (AHL) utilizado por bacterias Gram negativas (Gallego et al., 2016),

desde el punto de vista clínico esta comunicación molecular, se ha tornado preocupante por

formación de biopelículas, situación que origina la resistencia de bacterias frente a antibióticos,

debido a ello varios son los grupos trabajan en la búsqueda de nuevos compuestos químicos o

naturales que inhiban el QS (Gallego et al., 2016) .

Page 133: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

111

Los resultados obtenidos en la investigación no se observó la coloración de violaceína

característica de la bacteria Gram negativa Chromobacterium violaceum, el porcentaje de

inhibición descrito anteriormente es significativo en relación a los pocos resultados de este

ensayo con plantas medicinales, sin embargo, existe datos de Al-Haidari y colaboradores en el

año 2016 (Al-Haidari et al., 2016), quienes realizaron detección de QS con extractos alcohólicos

de plantas medicinales procedentes de varias familias: Citrus sinensis, Laurus nobilis, Elettaria

cardamomum, Allium cepa y (cilantro) C. sativum L., esta última pertenece a la familia

Apiaceae; todas estas especies exhibieron un efecto atenuador frente a QS; en comparación con

las especies del género Azorella, la especie A. pedunculata mostró un efecto biocida en todos

los extractos.

Este resultado contribuye al estudio de nuevos compuestos químicos para ser utilizados en

ensayos de QS.

3.5.8 Actividad hipoglicemiante de extractos y compuestos de especies de Azorella.

Este ensayo fue modificado por que la mayor parte de los extractos no eran solubles en los

agentes solubilizantes utilizados (figura 42), por ello, se incorporó en el protocolo sustratos

hidrofóbicos en micelas de Pluronic F127.

Figura 42. a. extracto con DCM (insoluble) b. extracto con Pluronic F127 (solución lechosa) c. extracto

soluble y transparente

a b c

Page 134: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

112

Tabla 30. Determinación actividad hipoglucemiante de Azorella

NA: No aplica

Los extractos que presentaron mejores resultados en los ensayos de ensayo de control de insulina

y ensayo de captación de glucosa fueron los extractos de DCM de las especies de A. pedunculata

y A. spinosa, las otras muestras no demostraron ninguna actividad.

En el ensayo de control de insulina cuyo valor de control fue 20,5 %; los extractos de DCM de

A. pedunculata y A. spinosa a concentración de 100 µg/mL obtuvieron los siguientes valores

respectivamente 18,1 % y 20,4 %.

En el ensayo de captación de glucosa, cuyo valor del control fue 68,1 %; los extractos de DCM

de A. pedunculata y A. spinosa a concentración de 100 µg/mL obtuvieron los siguientes valores

respectivamente 84 % y 65,6 %.

Especie Compuesto Lugar Solvente Masa

Mg Codificación

Ecuador

Azuay DCM 10,9 2

MeOH 5,9 3

Chimborazo

EP 7 4

DCM 6 5

MeOH 5,2 6

Cañar

EP 6 7

DCM 7,1 8

AcOEt 6,6 8,1

MeOH 5,6 8,2

A. spinosa

3-hidroxi-2-(3,4,5-

trihidroxifenil)-4H-

cromen-4-ona

Chile

Enladrillado

EP 7 9

DCM 6,2 10

MeOH 8,7 11

NA 8 flv

6-hidroxy-7-metoxi-

2H-1-benzopyran-2-

ona

Piedra

Mono

EP 8,5 10,2

DCM 6,5 10,1

MeOH 7,1 10,3

NA 5 18-20

Page 135: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

113

Los otros extractos de las especies de Azorella no mencionados en este ensayo no obtuvieron

resultados significativos, el compuesto 6-hidroxi-7-metoxi-2H-1-benzopirano-2-ona no obtuvo

resultados satisfactorios para este ensayo.

Granados y colaboradores en el año 2015 (Granados et al., 2015) demostraron la estimulación

in vivo de la captación de glucosa en células C2C12 por parte del compuesto 5,7,4'-trihidroxi-

3',5'-dimetoxiflavanona, actividad que fue dependiente de la concentración. En comparación con

el compuesto 5 ‹3-hidroxi-2-(3,4,5-trihidroxifenil)-4H-cromen-4-ona› que no obtuvo resultado

positivo en el ensayo, debido las diferencias estructurales presentes en sus anillos que son la

sustitución en el anillo A (C7 y C5 del grupo hidroxilo) y en el anillo B (C4' el grupo hidroxilo

y en C3' y C5' el grupo metoxilo) en la flavanona, además la presencia de la instauración en el

C2 y C3, situación que remarca la diferencia estructural de ambas moléculas, razón por la cual

el compuesto 5 ‹3-hidroxi-2-(3,4,5-trihidroxifenil)-4H-cromen-4-ona› no presentó resultados en

este ensayo.

3.5.9 Actividad nematicida de extractos de especies de Azorella.

Se utilizó Panagrellus redivuvus como organismo modelo para determinar el efecto letal de los

diferentes extractos de la especie Azorella.

El ensayo fue calificado de manera cualitativa con una escala de 0 a 3, correspondiendo 0 =

(control negativo), es decir, hay actividad, los gusanos estaban móviles vigorosamente; la escala

3 = (control positivo) los gusanos aparecieron inmóviles; los pocillos que mostraron actividad

baja- moderada se clasificó como 1 o 2 dependiendo de la evaluación visual subjetiva.

Page 136: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

114

Figura 43. a. Microplaca 96 pocillos con extractos de Azorella y b gusanos Panagrellus redivuvus inmóviles e

aglutinados

En la siguiente tabla 31 se observa los resultados del ensayo

Tabla 31. Determinación actividad nematicida

Lugar Especie Código Solvente Masa

mg

Calificación

cualitativa

A. pedunculata

Azuay

1 EP 95 2

Ecuador

2 DCM 100 2

3 MeOH 100 3

A. pedunculata

Chimborazo

4 EP 100 0

5 DCM 90,5 0

6 MeOH 100,9 0

A. pedunculata

Cañar

7 EP 100,1 0

8 MeOH 100,8 3

A. spinosa

Enladrillado

9 EP 100,4 0

Chile 10 DCM 90,5 0

11 MeOH 101,8 0

a b

Page 137: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

115

Los extractos con actividad nematicida fueron los extractos de EP, DCM, MeOH de A.

pedunculata (Azuay) además, el extracto MeOH recolectado en Cañar.

Diferentes alternativas en control de plagas que afectan el sector agrícola, por ejemplo, los

nemátodos fitoparásitos que causan pérdidas económicas considerables (Chauzat & Faucon,

2007), últimamente, el uso de compuestos de origen químico para esta patología vegetal se ha

incrementado, siendo perjudiciales tanto para los seres vivos y para el medio ambiente (Aballay

& Insunza, 2002). Una alternativa ecológica y amigable con el ambiente es el uso de

biocontroladores de origen natural, que pueden ser biocidas e interferir el ciclo vital del

nematodo (Caboni et al., 2015).

Varias familias de plantas medicinales han sido evaluadas con el objetivo de verificar su

actividad nematicida como por ejemplo, mayoritariamente especies de las familias Solanaceae

(Nandakumar et al., 2017), Lamiaceae (Wiratno et al., 2009), Asteraceae (Aballay & Insunza,

2002) pero en referencia a la familia Apiaceae solo existe un reporte del perejil (P. crispum

(Mill.) Fuss) (Caboni et al., 2015) y de aceites esenciales de diferentes especies de esta familia

(González et al., 2012) siendo estos los únicos. Otros ensayos han tomado a los hongos como

agentes biocontroladores (Sufiate et al., 2017) y entre otras varias familias han sido reportadas

en la literatura (Al-Marby et al., 2016).

Page 138: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

116

4. Conclusiones y Proyecciones de la Tesis

Los resultados obtenidod mediante la apliacacion de métodos de sseparación cromatografica y

elucidación estructural, en A. pedunculata y A. spinosa) además, de la información bibliográfica

obtenida por diferentes grupos de investigación como Laboratorio de Biotecnología de

Productos Naturales de la Universidad del Azuay y Laboratorio de Síntesis Orgánica y actividad

biológica de la Universidad de Talca, en otras especies del mismo género se ratifica la presencia

de compuestos esteroidales, cumarínicos y un flavonoide presentes en el género Azorella.

Los compuestos encontrados en la especie A. pedunculata representan el primer reporte de un

análisis fitoquímico, con ello un aporte quimiotaxonómico a la familia Apiaceae en especial al

género Azorella.

Los ensayo biológicos realizados en esta investigación son un aporte en la evaluación de las

especies de Azorella de Ecuador y Chile, con ello se profundizó el estudio de la especie A.

pedunculata en el aspecto quimio taxonómico encontrándose una fuente promisoria de

compuestos bioactivos en los diferentes extractos y compuestos obtenidos. Además de la

evaluación de la actividad anti: T. cruzi; plasmodial y leishmanicida de las muestras

correspondientes a extractos y aceites de las especies de Azorella.

Los siguientes compuestos fueron aislados e identificados a partir del extracto de diclorometano

de A.pedunculata:

1.Cumarina (7-hidroxi-6-metoxicumarina)

2.Esteroles (β-sitosterol y Stigmasterol)

El compuesto 1 (7-hidroxi-6-metoxicumarina) es un marcador quimi taxonómico de la familia

Apiaceae, compuesto no reportado en la especie A. pedunculata.

El compuesto 2 (β-sitosterol y stigmasterol) son compuestos químicos presente ampliamente en

el reino vegetal, los esteroles identificados en esta investigación, contribuyen al estudio

Page 139: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

117

fitoquímico y quimio taxonómico de esta especie, siendo este el primer reporte en

A.pedunculata.

3. La propuesta estructural para el compuesto 3 no ha sido descrito en la especie A. pedunculata,

además que puede ser considerada como fuente esqueletos de diterpenos pero lamentablemente,

la pequeña cantidad aislada no permitió realizar otros ensayos espectroscópicos.

Los compuestos aislados en este trabajo son reportados por primera vez para la especie A.

spinosa.

4. Cumarina (7-hidroxi-6-metoxicumarina)

5. Flavonoide (7-metoxi-2-(3,4,5-trihidroxifenil)-4H-cromeno-4-ona)

El compuesto 5 (7-metoxi-2-(3,4,5-trihidroxifenil)-4H-cromeno-4-ona) flavonoide, este

metabolito secundario es un marcador quimio taxonómico de la familia Apiaceae, está

compuesto es el primer reporte de esta especie vegetal, al ser una molécula con presencia de

varios grupos hidroxilo en su estructura puede contribuir a ser una molécula con capacidad

antioxidante.

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118

5. Anexos

Anexo 1

Preparación de Reactivos Utilizados durante el desarrollo de esta investigación

10mM DTT

Pesar 154,24 mg de DTT

Aforar en 100 mL

Colocar en el Refrigerador.

SDS PAGE

Running Buffer 1X2 litros

6,04 gramos de tris-base

28,8 gramos de glicina

Añadir 2 litros de agua destilada

Diluir y ajustar pH a 8,3

Añadir 2 gramos de SDS

Dejar solución a

temperatura ambiente

30 % acrilamida /

0,8 % bisacrilamida

Acrilamida es tóxica

Preparación del reactivo en cámara de

extracción, con guantes, mascarilla y

protección de ojos.

30 gramos de acrilamida

0,8 gramos de N-N’- metilen-bisacrilamida

Añadir 100 mL de agua destilada

Filtrar con filtro de cápsula de 0,45 estéril

Proteger de la luz (aluza)

Almacenar a 4°C

Solución de tinción

50 % metanol

10% ácido acético glacial

0,1 % de Comassie brillante blue

R-250

Solución de destinción

40 % metanol

10% ácido acético glacial

Diferencia enrasar con agua destilada hasta

100 mL

Page 141: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

119

Reactivo de Bradford

20 mg azul de Coomassie

10 mL etanol

20 mL ácido orto-fosfórico

Agua destilada hasta 200 mL

Agitar bien

Filtrar guardar 4 °C

Proteger de la luz

Preparación de BSA

10 mg

Añadir en 10 mL agua destilada

concentración (1 mg/mL)

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120

Anexo 2

Espectro de RMN 1H (300MHz, CDCl3) compuesto 1

Anexo 3

Espectro COSY (300MHz, CDCl3) compuesto 1

H3 H5 H8

H4

H2

H5

H8

H3

Page 143: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

121

Anexo 4

Espectro RMN 13C (300MHz, CDCl3) compuesto 1

Anexo 5

Espectro RMN DEPT 135 (300MHz, CDCl3) compuesto 1

Page 144: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

122

Anexo 6

Espectro RMN HSQC (300MHz, CDCl3) compuesto 1

Anexo 7

Espectro RMN HMBC (300MHz, CDCl3) compuesto 1

Page 145: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

123

Anexo 8

Espectro de RMN 1H (300MHz, CDCl3) compuesto 2 (compuesto a - compuesto b)

Anexo 9

Espectro de RMN 13C (300MHz, CDCl3) compuesto 2 (compuesto a - compuesto b)

Page 146: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

124

Anexo 10

Espectro de RMN 1H (300MHz, CDCl3) compuesto 3

Anexo 11

Espectro COSY (300MHz, CDCl3) compuesto 3

Page 147: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

125

Anexo 12

Espectro de RMN 13C (300MHz, CDCl3) compuesto 3

Anexo 13

Espectro de RMN DEPT (300MHz, CDCl3) compuesto 3

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126

Anexo 14

Espectro de RMN HSQC (300MHz, CDCl3) compuesto 3

Anexo 15

Espectro de RMN HMBC (300MHz, CDCl3) compuesto 3

Page 149: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

127

Anexo 16

Espectro de RMN 1H (300MHz, MeOD) compuesto 4

Anexo 17

Espectro de RMN 13C (300MHz, MeOD) compuesto 4

H5

H3 H4

C2 C10 C7 C4 C3 C5 C8 C11

Page 150: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

128

Anexo 18

Espectro de RMN 1H (300MHz, Acetona D) compuesto 5

Anexo 19

Espectro de RMN 13C (300MHz, AcetonaD) compuesto 5

Page 151: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

129

Anexo 20

Espectro de RMN HSQC (300MHz, AcetonaD) compuesto 5

Anexo 21

Espectro de RMN HMQC (300MHz, AcetonaD) compuesto 5

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130

Anexo 22

Espectro de RMN HMQC (300MHz, AcetonaD) compuesto 5

Page 153: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

131

Anexo 23

Extracción de proteína de Azorella

Anexo 24

Cuantificación de proteína - método de Bradford

Page 154: UNIVERSIDAD DE TALCA INSTITUTO DE QUIMICA DE RECURSOS

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