UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA UNIDAD IZTAPALAPA
'CIENCIAS BIOLOGICAS Y DE
LA
SALUD/NOMBRE: Elvira Carreto Flores.
MATRICULA. 93229011.
/LICENCIATURA: Ingeniería Bioquimíca Industnal.
/TITULO DEL PROYECTO: EFECTO HIPOGLUCÉMICO DE EXTRACTOS Y FRACCIONES DE
LA
CORTEZA DE Guaiacum coulteri.TIEMPO DE DURACIÓN 10 meses hábiles (4 horas diarias)
LUGAR
DONDE SEREALIZAÉL
SERVICIOSOCIAL:
laboratono de farmacología (s-348) del Departamento de Ciencias Biológicas y de la Salud, de la división de CBS, de laUAM
IztapalapaFECHA DE INICIO : 6 Abril de 1997.
25 de Enero de 1 9 9 /FECHA DE TERMINACIÓN:
CLAVE
DEL
SERVICJOSOCIAL:
IBI.016.97J Asesores:
I&.
L
I\í. DR. Rubén Román Ramos
Profesor Titular C
Área de investigación Médica Depto. de Ciencias de la Salud.
División de CBS. División-de CBS
DR. Francisco Javier Alarcón w a r , Profesor Titular C
Área de investigación Médica Depto. de Ciencias de la Salud
U N M B I D A D AUTÓNOMA
METROPOLITANA
IZTAPALRPA
-
EFECTO HIPOGLUC&#IICO
DE
EXTRACTOS
casaabiertaaltiempo
UNIVERSIDAD
AUTONOMA
METROPOLITANA
DMSION DE a E m = BIOLOGICAS Y DE LA SALUDSERVICIO SOCIAL
A QUIEN CORRESPONDA:
Por medio de la presente se hace constar que el (la):
DR. FRANCISCO JAVIER ALARCdN AGUILAR
del Departamento de
de la División de Ciencias Biológicas y-de la Salud, asesoró el siguiente Servicio Social:
TITULO
ALUMNO ELVIRA CARRETO FLORES
M ATR
ícu
LAPERIODO
Se extiende la presente para
los
fines que al interesado convengan, en la Ciudad de México, D.F. a catorce de Abril de mil novecientos noventa y ocho.CIENCIAS DE LA SALUD
-
EFECTO HIPOGLUCÉMICO DE EXTRACTOS Y FRACCIONES
DE LA CORTEZA DE Guaiscum Couhen'
9322901 1
ABRIL 6,1997 A MARZO 6, 1998
LICENCIATURA INGENIER~A BIOQU~MICA INDUSTRIAL
A T E N T A M E N T E "Casa Abierta al Tiempo"
M. EN
I SECRETARIO ACADÉMICO
UNIDAD IRAPALAPA
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NOMBRE: Elvira Carreto Flores. MATRICULA: 9322901 I .
LICENCIATURA: Ingenieria Bioquimica Industrial.
TITULO DEL PROYECTO:
EFECTO
HIPOGLUCÉMICODE
EXTRACTOS
Y FRACCIONESDE LA
CORTEZADE
Guaiacum codteri.CLAVE DEL SERVICIO SOCIAL: 181.01 6.97 FECHA DE INICIO : 6 Abril de 1997.
FECHA DE TERMINACIÓN: 25 de Enero de 1998.
NOMBRE DE LOS ASESORES, PUESTO Y ADSCFUPCI~N
1.- DR. Rubén Román Ramos, Profesor Titular C., T.C., Departamento de Ciencias de la Salud , División CBS.
2.- DR. Francisco Javier Alarcón Apilar, Profesor Titular C, T.C., Departamento de Ciencias de la
Salud, División CBS.
-
RESUMENEl objetivo de este trabajo es el inicio de estudios quimicc-fannacológicos dirigidos a la
separación (aislamiento) e identificación de 14s) sustancia(s) mponsable(s) dcl efecto hipoglucemiante de la decpcción acuosa de la corteza de Guaiucum coulteri en modelos animales.
Para obtener alcanzar esta meta, se plantearon los siguientes objetivos particulares:
a) Se estudio la influencia de la dococción acuosa de la corteza de Guaiacum coulteri sobre la b) Se obtuvo el extracto de
la
planta con disolventes de diferente polaridad (hexano, cloruro deC) Se estudió la actividad hipog!ucemiante de los extractos obtenidos.
d) Se obtuvieron Fracciones del extracto poseedor de la actividad hipoglucemiante mayor.
e) Se Investigó la actividad hipoglucemiante de las fracciones obtenidas.
glucemia en modelos animales (conejos y ratones). metileno, metano1 y agua).
Los resultados obtenidos muestran que: El extracto metanólico reporta
un
mayor El extracto acuoso es el poseedor con mayor efecto hipoglucémico en ratones sanos enLa fracción FI obtenida del extracto acuoso presentó el efecto hipoglucémico mayor.
rendimiento. ayunas.
Las conclusiones son:
El extracto acuoso de Guuiucum coulteri, muestra un importante efecto hipoglucémico.
m
La fracción acuosa FI, obtenida a partir del extracto acuoso de la corteza de Guuiucum coirlrerimuestra el mayor efecto hipoglucémico.
Es probable que en esta fracción I se encuentre la sustancia responsable de la actividad
NO ICE
JUSTIFICACI~N
...
IINTROOUCCI~N
...
2HlPOTEslS...
...
9OBJETIVOS
...
."
...
9-
MATERIAL LABORATORIO... 10BIOL~GICO...
...
10SUSTANCIAS UTILIZADAS... 11
DIAGRAMA DE FLUJO....r..."."."... 12
METODOLOdA DE LOS EXTRACTOS DIE Uua/'um cmhd PROCESO DE wTRnCCióN...
...
13L
Y
3
7
Y
PRUEBAS BlOL6GiCAS...
14PRUEBAS BiOL.óGiCAS....
...
16ANALISIS
E ~ ~ A D ~ ~ ~ I C O ....
1687
a
El
U
a
RESULTADO DE LOS EXTRACTOS PROCESO De EXrRACClóN.....
17PRUE8AS BIOLÓOICAS
...
17RESULTADO DE LAS fRACClONES PROCESO
w
SEPARACI~N DE LAS-FRACCIONES....
20U
EXAMEN CUALITATIVO DELMI
FRACCIONES... 20PRUEBAS BlOLóGiCAS...
...
20D~SCUSI~N...
23a
a
CONCLUSI~N...
25RECOMENDACIOWES... 25
LIiERAiURA
...
26RESUMEN 29
II
U
U
...
JUSTIFICACI~N.
El aislamiento e identificación de principios activos a partir de preparaciones tradicionales de plantas, ha despertado el interés de muchos cientificos en la actualidad. Se
ha observado que dichas preparaciones presentan en ocasiones problemas de dosificación
debido a la variación en las concentraciones de las sustancias activas lo cual repercute en la
presencia o ausencia del efecto terapéutico
o
en la toxicidad que puedm presentarsustancias extrañas contenidas
en
dichas preparaciones.Los
especialistas fitoquímicos recomiendan la realización de extracciones continuasa
paair de la planta seca y pulverizada con disolventes de polaridad creciente.Los
químicossugieren extracciones discontinuas con los mismos disolventes, pero a partir de las
preparaciones tradicionales usadas por la población.
Por otra parte
las
investigaciones etnobotánicas reportan la existencia en México de150 plantas usadas empíricamente en el control de la Diabetes Mellitus.
En
la actualidad sehan investigado alrededor de 60 plantas antidiabéticas,
y
se ha confirmado el efectohipoglucémico en la mayoria de ellas.
En estas investigaciones se encuentra reportado que la corteza de
Guaiacum
coulteri(guayacán), presenta un importante efecto hipoglucémico, el cual muy probablemente se
debe a la presencia de a i m metabolito secundario con actividad hipoglucemiante.
El presente trabajo está dirigido a la investigación químico famacológica del efecto
hipoglucémico de los extractos y fracciones obtenidas a partir de la corteza seca de
El uso de plantas en la cura y control de diferentes enfermedades tiene ongenes muy
remotos. Los primeros indicios de su empleo medicinal se remontan a los pueblos asiáticos
y posteriormente, a los egipcios, hebreos y fenicios, entre 8000 y 2000 años a. de C. Más
tarde, su uso se d i h d i ó entre
los
griegos y posteriormente en el mundo occidental antiguo.A
principios de nuestra era surgen las primeras descripciones de plantas medicinales porTeofiasto
,
Galeno y Celso.En
las culturas prehispánicas de Mesoamérica, se tienenvestigios antropológicos acerca de las prácticas de “hechiceros” o “magos” que preparaban
mezclas de hierbas y plantas durante
el
ritual mágico practicado en el proceso curativo delos enfermos(i.2)
A
fines del siglo XW materias tales como galénica, botánica, farmacéutica,quimicafarmacéutica, farmacología y farmacognosía, empiezan a adquirir el carácter de
disciplinas autónomas. Posteriormente comienzan a tomar relevancia los medicamentos de
síntesis, más fáciles de dosificar y controlar.
A
consecuencia de esto, las preparacionestradicionales a partir de planta medicinales tendieron a desaparecer, mientras que los
medicamentos de síntesis comenzaron a adquirir mayor importancia. (3.4)
Hoy en día las plantas medicinales siguen siendo importantes. Por un lado tenemos
que las plantas medicinales continúan siendo utilizadas, sobretodo en aquellos países en
L.
rc
I C
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rn
a
A partir de los años
70
la medicina experimental inicio la revaloración de losconocimientos empíricos sobre la acción de muchas plantas, estos estudios
han
sidoencaminados al descubrimiento de huevos medicamentos a partir de productos naturales.
Así por ejemplo, se
ha
logrado reconocer ia función que la medicina tradicionai ylas
plantas medicinales cumplen en la población de
los
países en desarrollo en el tratamiento deenfermedades gastrointestinales, oncológicas, nerviosas, parasiiarias, etc., incluyendo la
diabetes mellitus (2)
El término “diabetes” proviene del griego que significa sifón y se refiere
a
lapoliuria característica de dos procesos patológicos,
a
saber diabetes insípida,en
la cual laorina es diIuida y relativamente insípida, y diabetes sacarina,
en
la cual la orina tiene sabordulce por su elevado contenido de glucosa.
La
palabra “diabetes”usada
sola se considerahabitualmente sinónimo de diabetes Sacarina
ya
que es con mucho la más común de ambasalteraciones (5.6)
-
La diabetes mellitus
(DM)
es
uno delos
padecimientosmás
importantesa
nivelmundial, y constituye la tercera
causa
demuerte
en
los
países industrialipdos. Además, seencuentra dentro de las primeras diez causas de deceso
en
los
países envías
de desarrollo (7)La
DM
se puede definir como un síndrome caracterizado por un estado dehiperglucemia
crónica
que obedecea
la falta, parcialo
total de la actividad insuiinicalo
cual origina anormalidades en el metabolismo de carbohidmtos, Iípidos y
proteínas,
asícomo en el equilibrio hidroelectrolítico. Las principales anomalías se manifiestan en
diversos síntomas y signos caractdsticos como son poiiuria, polidipsia, polifagia, astenia,
glucosuria, hiperglucemia, cetonemia, etc., y pueden llevar ai paciente a desarrollar
complicaciones agudas o crónicas tales como: detoacidbsis, coma hiperosmolar, macro-y
microangiopatia, nefropatia retinopatía, neuropatía e infecciones recurrentes. Dichas
complicaciones son
las
principales causas de la invalidez y mortalidad de los pacientes quepadecen esta enfermedad(7.s.9.10)
.
Los
síntomas de laDM
se deben principalmente a la baja utilización de la glucosapor los tejidos al faltar la acción insulínica, aumentando consecuentemente la glucemia. A
medida de que aumenta la concentración de glucosa sanguínea, sobrepasando los
180
mgídl, se supera la capacidad de resorción para la glucosa y
ésta
es eliminada en la o M a ,llevándose agua consigo por una acción osmótica; las elevadas concentraciones originan
una
intensa deshidratación delas
células, produciendo la resequedad delas
mucosas y sedintensa.
Al
faltar la accióninsulínica,
la glucosa no puede pasar la membrana de la mayoría-
de las células (excepto entrocitos y celdas cerebrales), privando su uso
en
los procesosenergéticos.
Las
células, para abastecerse de energía,tienen
querecurrir
a
otros procesosmetabólicos. El catabolism0 pr6teínico aumentado disminuye el contenido de proteínas; los
aminoácidos son utilizados en exceso para la gluconeogénesis, de
manera
que se produceatrofia muscular.
La
urea en sangre aumenta y se pierde nitrógeno con la orina. Hayaumento en la desintegración de la grasa con el incremento de la oxidación de ácidos libres.
El diabético
no
tratado puede movilizar tanta grasa que el plasma se vuelve lactecente(hiperlipemia). Estos trastornos metabólicos llevan
al
paciente diabético al adelgazamiento ya
padecer de astenia, volviéndolo susceptiblea
recurrentes infecciones. También apareceuna
producción excesiva de cetoácidos que pueden superar la capacidad del cuerpo para metabolizarlos, de manera que el pH de los humores disminuye. La acidosis puedeaumentar hasta el punto que se pierda el conocimiento (coma diabético), si no se trata la
.
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6;
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deshidratación, se afectan los niveles de elecWolitbS que. conjuntamente con la cetoacidosis.
deprimen progresivamente el sistema nervioso central, viene el coma y la muerte. (10.11.iz.13)
Actualmente se tiene conocimiento de 4 tipos principales de diabetes, pero se
conocen dos tipos principales: tipo 1, (antes conocida como DM insulinodependiente,
DMD)
y tipo 2 (antes conocida como DM no insulinodependiente,DMNDD).
La diabetestipo 1 también se conoce como diabetes juvenil, ya que tiende a presentarse en la infancia,
sin embargo también puede preseníarse
a
una
edad avanzada.Los
pacientes carecen deinsulina endógena y presentan tendencia
a
la cetoacidosis ya
otras complicaciones agudaso
crónicas.
La
predisposición genética de esta enfermedad es compleja e incierta. Seconsidera que
los
factores hereditarios tienen cometido, principalmente para establecer lasusceptibilidad
a
los factores ambientales, las infecciones y los trastornos autoinmunitariosque provocan el daiio irreversible de las células
p
productoras de insulina;hay
una
asociación entre ciertos antigenos tisulares (antigenos de histocompatibilidad) y la
-
susceptibilidad
a
la diabetes dependiente de insulina(14.1~~6.1~.La
diabetes tipo2
se desarrolla maS lentamente. Probablementealgunos
indiciospueden detectame en
forma
temprana por medio de estudios intensivos, pero el diagnósticodefinitivo es
por
lo
general posibleSolo
hacia la mitad o al final de la vida,por
10 que antesse conocía como diabetes del adulto. El páncreas de éstos pacientes genera y libera insulina,
pero ésta resulta insuficiente. Se considera que dentro los principales factores
desencadenantes de este tipo de
DM
están la obesidad, la cual se presenta entre el80
y 90 % delos
pacientes,la
tensión emocional y elfactor
genético (15.16).-
A la fecha la DM es una enfermedad incurable. Una vez manifestada. el paciente la
padece durante to&
su
vida. Porlo
tanto, quien la desarrolla tiene que aprender acontrolarla y
a
sobrevivir con ella<,7,.El control de la DM debe
es&
enfocado hacia remediarlos
síntomas y prevenirlas
complicaciones agudas y crónicas. La base en el control adecuado de la DM
lo
constituyen:La educación del paciente en cuanto
a
la enfermedad, ya que se necesita la participaciónactiva y la participación del paciente en el manejo de su padecimiento.
La dieta juega un papel fundamental en el control de la DM.
Es
importante que alprescribir
una
dieta ésta deba cumplir las necesidades energéticas de cada individuo deacuerdo al tipo de diabetes que padece.
El ejercicio fisico es necesario para todas
las
personas y en especial paralos
pacientesdiabéticos, gracias
a
l a actividad muscular más o menos intensa,es
posible metabolizarglucosa, ácidos grasos y cuerpos cetónicos circulantes
en
lasangre.
El uso de medicamentos hibglucemiantes, se recomienda
en
aquellos casos de diabetestipo 1,
,
enlos
que la dieta y el ejercicio fisico no resultan ser eficaces en el control de laglucemia y
en
todoslos
casos de diabetes tipo 2.-
Dentro de
los
medicamentos hipoglucemiantes orales más importantes se encuentranlas
sulfonilureas ylas
biguanidas. Existe controversia considerable sobre sus mecanismosde acción, indicaciones terapéuticas y especialmente sobre su seguridad en el uso a largo
plazo, ya que se ha llegado a asegurar que aumentan la incidencia de los problemas
cardiovasculares.
La
insulina es el fármaco hipoglucemiante más efectivo y está indicadotanto para pacientes con diabetes tipo 1, como para pacientes con diabetes tipo 2 cuya
hiperglucemia
no
responde al tratamiento dietético solo O combinado con hipoglucemiantesorales. A pesar de que la insulina tiene un alto grado de efectividad, no puede evitar el
desarrollo de
las
complicaciones vasculares y muchas veces, por su administraciónnecesariamente parenteral, llega a producir en los pacientes reacciones adversas imprevistas
(8.1 1.12 16.17.18.19)
En el control de la DM también se utilizan plantas medicinales cuyas propiedades
curativas no están bien comprobadas y cuya composición química se desconoce.
Sin
embargo, existen otras plantas en
las
cuales se ha podido demostrar actividad famacológicaa nivel experimental, se
ha
logrado determinar que dicha actividad se debea
la presencia demetabolitos Secundarios. Estos compuestos se caracterizan por ser útiles
para
elcrecimiento, o la reproducción de la planta,
o
bien por poseer funciones de defensa Dichoscompuestos
han
contribuido a la clasificación taxonómica de las especies(Quimiotaxonomía).
En
muchos casos sehan
podido identificar todoslos
componentes, yen algunas ocasiones se ha comprobado que ninguno de ellos en particular tiene
las
-
propiedades curativas de to& ¡a planta;
lo
que hace suponer que los distintos componentesreaccionan entre si por sinergia,
para
producir el efecto conocido y deseado. Sucedetambién que los diversos órganos de
una
planta producenun
componente químico diferentey por consiguiente, poseen propiedades distintas, benéficas o no. Dentro de
los
metabolitossecundarios encontramos compuestos como alcaloides, flavonas, esteroides, terpenoides,
etc. (20.21.22).
Investigaciones etnobotánicas reportan la existencia en México de aproximadamente
150 plantas usadas empíricamente por la población mexicana en el control de
la
DM. Sinembargo, a
pesar
de que estas plantas representan una alternativa viable, al alcance de lamayoría de la población mexicana para el control de la
D M
y que representan una fuente-
potencial de materia prima para la obtención de nuevos famiacos hipoglucemiantes orales,
su investigación experimental y clínica es de inicio reciente (23.24)
En
México, hasta ahora sólo se ha investigado el efecto hipoglucémico de plantasantidiabéticas confirmándose dich8 efecto en la mayoría de ellas, Por su parte, a las
investigaciones quimico-farmacológicas enfocadas a la obtención de sustancias a partir de
remedios tradicionales,
no
se lesha
prestado la atención debida.Entre
las
preparacionestradicionales reportadas con efecto hipoglwémico importante se encuentra la decocción
acuosa de la corteza de Guaiacum codteri; planta conocida tradicionalmente como
guayacán,ia planta
ha
mostrado actividad hipoglucemiante tanto en animales-
sanos como enanimales diabéticos por
lo
que resulta interesante iniciar estudios que permitan purificar eidentificar la sustancia o sustancias con actividad hipoglucemiante de esta planta
ti
a
HIPÓTESIS.
La decocción acuosa de la corteza de
Guaiacum
coulteri contiene al menos unasustancia hipoglucemiante. Dicha sustancia puede ser aislada usando
una
metodología extractiva con disolventes de polaridad creciente y métodos cmmtogdficos.OWETIVOS.
O
a
Q
a
a
11
$3
El objetivo de este trabajo fue
iniciar
-
un estudio químico-farmacológko dirigido alaislamiento y purificación química de 14s) sustancia(s) responsable(s) de la acción
hipoglucemiante de la corteza de
Guaiacum coulreri.
Para alcanzar esta meta, se plantearon
los
siguientes objetivos particulares:a) Obtener extractos de la planta con disolventes de diferente polaridad (hexano, clonvo de
metileno, metano1
y
agua).5
b) Estudiar la actividad hipoglucemiante de los extractos obtenidos.c) Obtener &acciones del extracto poseedor de la actividad hipoglucemiante mayor.
d) Investigar la actividad hipoglucemiante de las fracciones obtenidas.
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I-
C. F 4C
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P . .G
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I
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c ci
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MATERIAL
Y
EQUIPO
DE
LABORATORIO.
Balanza analitica. Liofilizadora Mareriai de vidrio.
placas para cromatografia en capa fina. Silica gel 60 F 0.25 mm.
Columna de fase inversa exmlut.
ReflectdmeUO reflolux 11-M. Rotavapor.
Refrigerador
Estufa.
Lampara UV de longitud de onda corta y larga
Tennómeiro. Tubos capilares Jeringas.
Tiras reactivas Hacmo-Glukotest 20-800.
MA~ERIAL
EMOL~GICO.
Ratones
machos
(Mus
musculus) sanos, cepa CD-1 conun
peso de 25 a 35 gramos.o Corteza de Guaiacum coulteri.
I -
,...
I
,--"I
I-
I-
-
t
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Y
SUSTANCIAS UTILIZADAS.
Aceite de inaíz.
Agua destilada.
Cloruro de metileno.
c
loloformo. Hexano.Metanol.
-
Solución salina isotónica esterilizada y libre de pirógenos.
E-
DIAGRAMA DE TRABAJO
Corteza seca de
Guaiacum
couíteri
.1
Extracciones con
hexano, cloruro de metileno,
metano1 y agua
J.
Extractos
-
-Disolvente
Estudio farmacológico en ratones
Desechar
adultos sanos (determinación de
laglucemia por el método de
glucosa oxidasa-peroxidasa.-
.1
.1
.1
.1
Fraccionamiento del extracto poseedor del mayor efecto
hipoglucémico por cromatografia en fase inversa usando columna
extrelut.
.1
Estudio cromatografico
por
CCF
del extracto con mayor
efecto hipoglucémico
J
Fracciones
-
--Disolvente
Estudios farmacológicos en
Desechar
ratones
sanos(determinacíón
de
la
glucemia por el método
de glucosa oxidasa-peroxidasa)
.1
.1
-
.1
Comunicar resultados.
METODOLOGCA.
Obtención y valoración
de
los
extractos de
Guaiacum
cou/fed
en
ratones sanos.
.
a
GI
.
A) Se llevó a cabo la maceración con la corteza seca de la planta en diferentes disolventes
de la siguiente manera:
1) Se pesaron 500 gramos de la corteza Seca de la planta.
2) La corteza se colocó en un matraz erlenmeyer con un volumen de 5 litros,
3) Al matraz que contenía la corteza se le agregaron periódicamente los disolventes
en orden creciente de polaridad: apolar a muy polar, con un volumen de 1200 a
1500 ml de solvente.
4) Los disolventes utiliios fueron: h a m o , diclommetauo (cloruro de metileno),
metanol y agua.
5)
El
cambio de disolventes se llevóa
cabohasta
completar La extracción.B)
La solución que se obtuvo (disolvente mb extracto) de la maceración se filtró yconcentró en un rotavapor a
una
presión y temperatura específica, ( excepto ai extractoacuoso).
En total fueron 9 extracciones con hexano, 10 con diclorometano y 1 1 con metanol,
dejando para cada extracción 2 días de reposo (
es
decir, contacto entre solvente y lacortezade la planta)
C)
En
el caso del extracto acuoso, este se liofilizó hasta la eliminación total de la faseliquida ( de este extracto sólo se hicieron 2 extracciones).
D)Los extractos resultantes se pesaron en una balanza analítica para calcular los
rendimientos y
las
dosis necesarias para su administración, previa resuspensión en unvehículo adecuado, a ratones sanos en ayunas de 18 horas.
m
Iv
PRUEBAS
BiOLdGiCAS.
Extracto hexánico
Extracto diciomrnetánico
a)
Se
formaron
6 grupos de 8 ratones cada uno y se trabajó de la siguiente manera:V
I
II
Aceite vegetal (control)I
I
I
Extracto metanólico
I
VII
I Extracto acuosoI
Todas
estas sustancias fueron administradas arazón
de300
mgkg con excepción delos controles,
los
cuales se administraron,a
razón
de 4 mgkg de peso, por víaintraperitoneal
a
los
animales de experimentación.Los
extractos vegetales se diluyeron enun volumen iguai (4mgkg. )
b)
En
cada grupo se hicieron determinaciones dela
glucemia sanguínea en ayunas, a los 120minutos y a los 240 minutos, después de la administración de las sustancias.
."
.
Obtención y valoración de las fracciones de
Guaiscum
h
coulten:
PROCESO
DE SE PARACIÓW
DE
LAS
fRACC IONES.
I -
C-
P-
F
A)
Dado que el extracto acuoso fue el que presentó mayor efecto hipogiucémico, se pesaron. De ese 2 gramos.B)
Se disolvió en aguahasta
obtener un volumen de 20 ml.C)
La mezcla resultante se agregó a una columna extrelut. Con elfin
de separar lasfracciones, éstas se recolectaron
en
diferentes fiascos, de acuerdo al cambio de color quese observaba de una fracción a otra.
D)
Para
obtener las fmcciones se utilizaron mezclas de cloroformo-metano1 en diferentesconcentraciones
E)
Se'comeron 5 columnas con la finalidad de obtener la cantidad necesaria para probar lasfracciones resultantes.
c
MEN
C UALlTATlVO DE
U S
FRACC
IONES
.
F
F
a)
UM
vez obtenidaslas
fracciones se realizaion con ellas cromatopfias en capa fina parapoder diferenciarlas.
b)
Se revelaron con la lámpara de luz ultravioleta.C) Se juntaron las fracciones que eran iguales.
PRUEBAS
BIOL~GICAS.
A)
Se formaron 3 grupos de 23 ratones cada uno de la siguiente manera:I
GRUPODE
RATONES ADMINISTRACIÓNDE
1
t
II
Solución salina isotónica (control)1
t
II
Fracción I (FI)I
I
1
m
FraccióniI
(FIi)A cada uno de estos grupos se les administró por vía intraperitoneal una dosis
promedio de 200 m&g de peso
corporal,
enun
volumen de 4mgkg. Este mismo volumense administró de solución salina como control.
b) En cada grupo se hicieron detenninaciones de la glucemia sanguíneas en ayunas y a los
120 y 240 minutos, después de la administración de las sustancias
-
ANALISIS ESTAD~STICO.
Todos
los resultados acerca del efecto hiopoglucémico causado por los extractoso
las fracciones en ratones sanos, se sometieron ai siguiente anáiisis estadístico.1)
Para cada estudio se calculó las concentraciones medias de glucosa en sangre y su desviacion estándar.2) Se calculó la T student de dos colas. Las diferencias se consideraron estadísticamente
significativas con una p<O.OS..
-
Ir
h
h
b
c..
c
' C
I -
1
--
RESULTADOS.
Obtención
y
valoración
de
los
extractos
de
Guaiacum
cou/ten'en ratones
sanos.
Después de obtenidos los extractos, como se indicó anteriormente en la
metodología, se calculó su rendimiento (cuadro I) y postenomente se procedió a la
valoración de los mismos en ratones sanos. Como controles se utilizaron solución salina
isotónica y aceite de maiz.
-
CUADRO
I. Rendimiento de los extractos de Guaiacum coukri a partir de 500 mg decorteza de la planta seca.
Los
resultados de la valoración de los extractos se muestran en la cuadroIL,
figurasI y
ii.
Visto desdela
perspectiva del comportamiento del área bajo la curva, se observa quela pendiente del extracto acuoso es mas pronunciada a los 240 minutos, comparada con el
control (solución salina) y el extracto metanólico.
La figura
II
muestra que la pendiente mhs pronunciada es la del control (aceite de maíz) y después es el extracto hexánico, sin embargo su pendiente de descenso no sepresenta tan pronunciada como en el-caso anterior del extracto acuoso.
CUADRO
U.
Efecto hipoglucémico causado por la administración I.P. de extractos deGuaiucum codíeri en ratones sanos a razón de 300
mgkg
de peso.I
EXPERIMENTO GLUCEMU EN Ya DlSMlNUCION DE LA CLUCEMIA
AYUNAS (Xi D.E.)
( m m
( M I 120 MiNUTOS 240 MINUTOSControl (Aceite de maiz) 59.M10.7 -16.2i34.8 -19.6
n=8
Control ( Sol. Salina ) 59.8i12.0 l.lf18.2 -3.6f29.4
n 4
Extracto hex4nico 69.6212.4 -19.2f17.8 -2O.Oi30.9
n-8
I
Extracto Dicloromet4nico 67.4f8.7 -2.1i29.7 -4.1i32.2
n-8
r
Extracto Meíanólico 69.8i11.5 -5.6f7.5 -4.1f18.3
n-8
Extracto acuoso 67.2f11.6 -8.617.9 -19.4f6.7'
n=S
I
Diferencia significativa con respecto al control respectivo :'P<o.OS.
Esto nos indica que el extracto con mayor actividad hipoglucemiante es el acuoso.
Es
aquí donde posiblemente se encuentra en mayor proporcion el principio activo..h
FIGURA
I
.
O
FIGURA
II
O 24a
IC
L
L
L
L
-.
X . C. P . .L
L
c
u
u
3c1
ü
S
4
ü
i
i
ü
u
cj
Obtención
y
valoración de
las
fracciones
da
Guaiacum
coultek
PROCESO
DE SE PARACIÓN DE
U S
FRACCIONES
A partir del extracto acuoso fue posible obtener, por cromatografía de fase inversa
(columna extrelut), que posteriormente se identificaron cuaiitativamente varias fracciones,
en
fase
líquida por la extracción de la mezcla cloroformo-metanol.U<AMGN
CUALITATIVO
DE LA FRACC
I
ONE
S
Se realizó el examen cualitativo de las fiacciones por medio de cromatografa en
capa
f m
y se encontró que sólo exim'an dos fiaccionesFi
yFn,
debido a que lascromatografias realizadas, reveladas con la lámpara de
luz
ultravioleta, indicaban queaunque teníamos varias hcciones, algunas eran iguales y las tuvimos que juntar, dando
como
resultado
dos fracciones, que posteriormente se concentraron con un rotavapor.Ambas fracciones se disolvieron en solución salina isotónica y se administraron a
razón de 200 mg/kg de peso corporal.
PRUEBAS
BIOLÓG
ICAS.
Los
resultados de estas pruebas se muestran en el cuadro yfigura
iIi.En
éstas sepuede observar, que la concentración sanguínea de la glucosa disminuye
más
favorablemente cuando se administra la fracción FI, que cuando se administra la fracción
Fii,
esto es notorio a una dosis de 200 mgkg de peso corporal.-
20
CUADRO
111. Efecto hipoglucémko causado por la administncióa I.P. de fracciones de Guaiacum coulten en ratones sanos a razón de 200 m g k g de peso.Control ( Sol. Salina ) n=t8
FI
0 4
m
n=lS
AYUNAS
( X i
D.E.)(mud0 (Mu) 120 MINUTOS . 240 MINUTOS
56.9k8.0
-5.7k17.4
-10.8k15.3
60.6k6.9
-12.6522.2
-28.W14.9*
-
64.4k8.9
-3.6k21.7
-10.8332.5
Como se puede observar en
los
resultados de la figuraIII,
la fracción FI obtenida apartir del extracto acuoso de la corteza de Guaiacum
coulteri,
mostróun
importante efecto hipoglucémico en ratones sanos en ayunas. Esta gráfica también nos indica que se mostróHoja1
FIGURA
111
FRACCIONES M Gudacun O O U M
Para
el estudio delas
sustancias activas responsables de las propiedades curativas demuchas plantas, se han ideado muchas metodología extractivas como pueden ser infusiones, percolaciones (lixiviaciones), maceraciones (continuas y discontinuas),
decocciones etc. Los productos a partir de estas metodología son líquidos impuros,
semisólidos a nivel
clínico.
o polvos que sólo pueden ser utilizados de manera oral o externa
Con la metodología empleada en
el
presente trabajo obtuvoun
bajo rendimiento delextracto hexánico (0.4746%) en relación con el extracto acuoso, del cual se obtuvo el
mayor rendimiento (10.4343%).
Lo
que significa que en la corteza deGuaiacum
coulferiexiste en mayor cantidad los compuestos con características apolares (solubles en agua).
Sin embargo, en general se puede decir que el rendimiento obtenido en cada extracto
de la corteza de
Guaiacum
coulteri es muy bajo.Los
resultados dela
valoración de los extractos y administrados a razón de 300mg/kg de
peso,
utilizando como control solución salina isotónica, reflejan que el extractoacuoso tiene mayor actividad hipoglucemiante que el extracto metanólico.
Con respecto
a
la valoración delos
extractos utilizando como control al aceite demaíz. se observa que el efecto hipoglucémico del extracto hexánico es mayor que el del
extracto diclorometanico
a
los
240 minutos.Comparando losvalores de porcentaje de disminución de la glucemia
a
los
120
y240 minutos entre el extracto hexánico y el acuoso se observa que este úitimo es el que
posee mayor efecto hipoglucémico.
AI fraccionar este extracto obteniéndose por medio de las columnas extrelut
(corriéndose 5 columnas) se obiuvo un bajo rendimiento de las fracciones obtenidas, a
pesar de que en estas columnas se probaron diferentes mezclas para la mejor obtención de
fracciones, donde la mezcla que mejor resultados proporcionó fue la mezcla metanol-
cloroformo a diferentes concentraciones.
Al realizar la comda de estas columnas se obtuvieron varias &acciones ( por lo
menos se recolectaban 8 fracciones de cada columna),
las
cuales al examinarsecualitativamente por medio del método cromatográfico de capa fina dieron como resultado
únicamente dos fracciones. Probablemente,
los
resultados se debana
que la columna no dabuenos rendimientos, y tal vez la mezcla utilizada no sea la tan eficiente para la extracción
-
de
las
fracciones.AI realizar las pruebas biológicas se observa que de las dos fhcciones obtenidas, la
fracción F1 muestra un i m p o k t e descenso de la concentración de glucosa en sangre tanto
a
los 120 minutos y comoa
los 240
minutos.Es
probable que en la F1 se encuentran los meiabolitos responsables del efectohipoglucémico.
Los efectos hipoglucémicos obtenidos tanto de
los
extractos y delas
fracciones sedebe en gran parte al cuidado de la temperatura de trabajo (50°C
-
6OOC) en el momento dela concentración, puesto que
a
temperaturas alias pueden desnatudkar el metabolitosecundario o sustancias que tenga efecto hipoglucemiante.
-
CONCLUSIONES:
1
.-
El extracto acuoso deGuaiacum coulteri,
muestra un importante efecto hipogiucemicoen ratones sanos en ayunas.
2.- La fracción acuosa FI, obtenida
a
partir del extracto acuoso de la corteza deGuaiacum
coulteri
muestra el mayor efecto hipoglucémico en ratones sanos en ayunas.3.-
Es
probable queen
esta fracción I se encuentre la sustancia responsable de la actividadhipoglucemiante de
Guaiacum coulteri
-
RECOMENDACIONES.
La metodología aplicada de maceración en la presente investigación de
la
corteza deGuaiacum coulteri
has&
completar la extracción, esuna
de las más adecuadas en elseguimiento químico-farmacológico inicial de la sustancia(s) responsable(s) de la actividad hipoglucemiante.
La utilización de
las
columnas extdut de fase inversaes
parte de la metodologíaque no se había realizado para este tipo de estudios químico-farmacológicos, y que por los
resultados obtenidos en este trabajo creo que no es la mejor técnica para obtener fracciones
y como consecuencia de esto
no
se obtendrían buenos rendimientos de éstas, aunque es muyfácil y rápido.
Considero importante que debería de continuarse con el estudio de esta fracción,
para identificar y aislar la sustancia responsable del efecto hipoglucémico que reportó la
corteza seca de
Guaiacum coulteri.
n
L1
Y
LI
U
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I . -r-
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r..
LITERATURA.
1.- Alarcón. A.F.J.. Rotnán. RR: "Investigación y uso de plantas medicinales". Cemanáhuac (1994). 16(1). 11-14,
7.- Morales. H.J.M.. Diaz P.E. y col.: "La farmacia en mesoamérica de la etapa nómada a las culturales
preclásicas". Revistas de Ciencias Fannaceúticas (1994). 24(5). 21-24.
3.- Helman. J.: Farmacotécnia teoría y práctica. 3" edición. Editorial Continental (1982). pp. 1,35.
4.- Linares. M.E.. Bye R y Flores, P.B.:
..
Tes curativos de México". 1' edición Editorial FONART (1984).pp.5-15.
5.- Gran Diccionario Enciclopédico Ilustrado de Sele'cciones del Reader's Digest. IO. edición, (3). p. 1121.
6.- McGilvery. R.W.. Goldestein. G.W.: "Bioquímica. Aplicaciones Clínicas*, 2' edición. Editorial Inreramericana (1989). pp. 832-835.
7.- Zárate. T.A.. Cervantes, G. y col.: '-Un programa nacional para la detección y tratamiento de la diabetes mellitus". Gaceta Médica de Mexico (1987). pp. 123,203-21 1.
8.- AlarcÓn. A.F.J.. Ro& RR y Flores. S.J.L.: '.Plantas medicinales usadas en el control de la diabetes
mellitus". Ciencia (1993). pp. 44.363-381,
9.- Saigado. S.P.: "Estudio de alteraciones metabólicas en pacientes con diabetes t¡po II". Bioqimica (1991).
i6(6), 71-28.
10.- Diu de León. M.V.. Salas. RM. y col. :'Xlectro&ograma ni pacientes diabeticos no
insulinodeprndientes". Gaceta Medica de México.( 1994). 130(2).63-65.
11
.-
Bowman. W.C. and Rand. M.J.: Fannacologja. Bases bioqdmicas y patol6gicas. Aplicaciones clínicas. 2'ediciún. Editoriai Interamericana. (1991).pp. 1943-1947.
12.- Krupp. A.M.. Milton, J.C.: "Diagnóstico Clinic0 y Tratamiento". IF edición. Editorial Manual Moderno
(1989). pp. 753-771.
13.- Lynch. M.J., Stanley. S.R. y col.: "Métodos de laboratorio". 2" cdicion. Editorial Interneticana (19x7). pp.43 1-47?.
14.- Ballard. J.D.. Humprey. L.L. and col.: -Epidemiology of persistent proteinuria in type I1 diabetes mellitus". Diabetes (1988).12(37). pp.405-4l2.
15.- Cambell. J.L. Harrison. C.R and col.:"Reovinis infection Enhances expression of class IMHC proteins
on human" B-cell and Rat RiNmSF cell. Diabetes ( I 988). 37 (3). 362-365
16.- Yoon 1.1.. Meclintock. P.R. and col.."Vinis induced Diabetes Mellitus". Diabetes (1985). 34 (10).933-
92s.
17.- Román, R.R.. Alarcón A.F.J.: "Control de la Diabetes Mellitus". Cemanáhuac (1994). 19 (2). 13-18.
18.- Dipette. J.D. y Towsend, RR. : "Resistencia a la Insulina y Coronariopatia". Diabetologia (1987). 21(8).
69-14.
19.- Mondragon, M E : "Farmacia Quimica". 1" edición. Editorial Alhambra, S.A. (1969), pp.465-481. 20.- Dominguez, A.X. :
.'
Métodos de Investigación Fitoquímica-
".
I' edición. Editorial Lhusa. (1985). pp.9-38.
21.- Harbone. J.B.: "Introducción a la bioquímica ecológica". la edición. Editorial Reading, (1985), pp.1-7.
22.- Guerín. H.P.. Guyot. A. y col.: '%I balcón de las plantas medicinales". la edición. Editorial DAIMON.
(1989), pp. 9-19.
24- Al&cón, A.F.J.: *Investigación del efecto hipoglucemiante de plantas usadas por la población mexicana
en el control de la diabestes mellitus". Tesis de Maestría, UAM-Impalapa. Mexico. 1990.
24.- Alarcon A.F.J.. Román. R.R.: .'Plantas antidiabéticas en Mexico". Cemanáhuac (1994),24(2), 11-14,
25.- Ibañez, C.R and Román, RR: "Hypoglucemic effect of Opiiwia caclus:. Archivos de Investigación
Medica (1979).10.223-230.
26.- Frati. M.A.C., Del valle, M.L.M.. Ariza. A.C.R. Jslas. AS. y Cháver N.A.: "Acción hipoglucemiante
de diferentes dosis de nopal (Optrnrirr .strepiacantha Lemanr) en pacientes con diabetes mellitus de tipo 11.
Archivos de Investigación Medica (1989).30.197-201.
37.- Román R.R. y Flores. S.J.L and col.: "Experimental study of the hypoglucemic effect of some
antidiabetic plants". Archives of Medical Research (1991 ).23.87-93.
2%- Román. R.R., Lara L.A..: "HypogJucemic activity of some antidiabetic plants". Archives of Medical
Research ( 1993),33.105-109.
,
<".
Y
E,
19.- Romh. RR. Alarcon. A.F.J.. and coi.: Hypoglycemic etyect of plants used in Mexico as antidiabeiics".
Archives of Medical Research (1992).73.59-64.
30.- Reminyon. Joseph Price: Remington's Pharmaceutical Sciences. 18" edicioa Editorial Mack hblishiny Company (1990). pp.I.1543-154.1.
3 1 .- Loebl. S., Spratho. G. Ph.: -'Fmacologia". I' edicion. Editorial Lmusa. (1989). pp.333-354.
32.- Sánchez. L.. R o m h RR., Alarcon. A.F.J., Flores. SAL. y Soto, R.: "Psacalium pellorurn extracis and
their hypoglucemic activity". 1994 Annual Meeting of the phytochemical society of North America in
Phytochemisny of Medicinal Plants. August 14-18. 1994, México City. P.63.
33.- Adams. C.E.: "The rabit". The UFAW Handbook on the Care and Management of Labomtory Animals.
5
' edición. Editorial Churchill Livingstone. (1984). pp. 173-1 85.
-
NOMBRE: Elvira Camto Flores.
MATRICULA: 9322901 1.
LICENCIATURA: Ingenieria Bioquimica IndurtrhL UNIDAD: iztapalnpe
DIVISION CBS. TELEFONO 6-33-40-17.
TRIMEsTRELEmo 97-1
HORAS A LA SEMANA: 4 h o r n diarias durante 6 mua.
TiTIJLO DEL PROYECTO EFECTO HROGLUCEMICO DE EXTRACTOS Y
FRACCIONES DE LA CORTEZA DE-Guahm coulteri CLAVE DEL SERVICIO SOCIAL: IBL016.97
NOMBRE DE LOS ASESORES, PUESm Y ADSCRPCIÓN
1.- D R Rubén Román Ramos, Profesor Titular C., T.C., Departamento de Ciench de la Salud
,
División CBS.
2.- D R Francisco Javier Alarcón Apilar, Profesor Titnlar C, T.C., Departamento de Ciencias de Is Salud, División CBS.
LUGAR DONDE SE REAElzA EL SERVICIO
de Cien& Biológicas y de Is Salud, de h Universidad Aut6noma Metropolitana, Plantel Iztapalape
FECHA DE iNiCI0 :
Laboratorio de Farmacología ($348) del Departamento de Cien& de la Mud, de la División &Abril de 1997.
FECHA DE TERMINACION: 25 de Enero de 1998.
&
Firma del alumnoElvira Carreto Flores.
Firma del aaaor