INTRODUCCIÓN
INTRODUCCIÓN
Los antecedentes históricos del uso de plantas medicinales se remontan a épocas Los antecedentes históricos del uso de plantas medicinales se remontan a épocas prehistóricas, desde cuando la trilogía de Médico-Sacerdote-Botánico ha sido una prehistóricas, desde cuando la trilogía de Médico-Sacerdote-Botánico ha sido una unidad. Aún en nuestro siglo es cuando la ciencia sigue dependiendo de los unidad. Aún en nuestro siglo es cuando la ciencia sigue dependiendo de los conocimientos ancestrales de grupos indígenas y por ello se han utiliado las conocimientos ancestrales de grupos indígenas y por ello se han utiliado las plantas o sus deri!ados para tratar y curar sus dolencias.
plantas o sus deri!ados para tratar y curar sus dolencias. "l
"l Sal!ia hispanica LSal!ia hispanica L es una de las pocas especias !egetales conocidas #ue reúnenes una de las pocas especias !egetales conocidas #ue reúnen
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múltltipipleles s prpropopieiedadadedes s cucuraratiti!a!as s su su imimpoportrtanancicia a raradidica ca en en lolos s memetata$o$olilitotoss secundarios producidos por estas plantas y en sus aplicaciones en la industria secundarios producidos por estas plantas y en sus aplicaciones en la industria cosmética y medicina.
cosmética y medicina.
Los meta$olitos secundarios de las plantas son compuestos #uímicos sintetiados Los meta$olitos secundarios de las plantas son compuestos #uímicos sintetiados por estas, "l reconocimiento de propiedades $iológicas de muchos meta$olitos por estas, "l reconocimiento de propiedades $iológicas de muchos meta$olitos secundarios ha alentado el desarrollo de campo de la in!estigación, por e%emplo en secundarios ha alentado el desarrollo de campo de la in!estigación, por e%emplo en la $ús#ueda de nue!as drogas, anti$ióticos, insecticidas y her$icidas. Además, la la $ús#ueda de nue!as drogas, anti$ióticos, insecticidas y her$icidas. Además, la cr
crececieientnte e apaprereciciacacióión n de de lolos s alaltatamemente nte didi!e!ersrsos os e&e&ecectotos s $i$iolológógicicos os de de loloss meta$olitos secundarios ha lle!ado a ree!aluar los di&erentes roles #ue poseen en meta$olitos secundarios ha lle!ado a ree!aluar los di&erentes roles #ue poseen en las plantas, especialmente en el conte'to de las interacciones ecológicas. Algunos las plantas, especialmente en el conte'to de las interacciones ecológicas. Algunos meta$olitos secundarios son(
meta$olitos secundarios son(
)erpenos)erpenos *la!onoides*la!onoides AlcaloidesAlcaloides )aninos)aninos "steroides"steroides +uinonas+uinonas "n esta prese
"n esta presente in!ente in!estigastigación se realición se realió ó en la$oren la$oratorio n de la ni!ersiatorio n de la ni!ersidaddad /nca 0arcilaso de la 1ega en la ciudad de Lima, 2erú .2ara el reconocimiento de los /nca 0arcilaso de la 1ega en la ciudad de Lima, 2erú .2ara el reconocimiento de los meta$olitos secundarios o el meta$olito secundario #ue predomina en las semillas meta$olitos secundarios o el meta$olito secundario #ue predomina en las semillas de la
OBJETIVO GENERAL:
3econocimiento de meta$olitos secundarios
Sal!ia hispánica LOBJETIVOS ESPECIFICOS:
"'tracción de la droga
)amia%e &ito#uímico para el reconocimiento de los meta$olitos secundarios )écnica de puri&icación en 4romatogra&ía de capa &ina
Salvia hispái!a L " Ch#a$
"n la época 2recolom$ina, la 4hía era uno de los alimento $ásicos para las ci!iliaciones #ue se asentaron en América 4entral y Mé'ico. "n el imperio ateca era un medio de pago de tri$utos y transacciones. La 4hía era su alimento, medicina y como $ase para sus pinturas corporales, con &ines decorati!os y o&renda a los dioses.
"ra &uente de energía para tra!esías prolongadas y alimento para los guerreros, por eso es conocida como el alimento de las caminatas. La 4hía podía ser almacenada mucho tiempo de$ido a los antio'idantes #ue posee, soporta$a !ia%es largos y era utiliada como medio de pago.
Los antiguos considera$an a la 4hía como un tónico energético #ue da mayor resistencia a cual#uier acti!idad &ísica y potenciador se'ual en los !arones.
5urante la con#uista se intentó eliminar las tradiciones y por ello se destruyó la producción agrícola intensi!a. 5e$ido a la importancia espiritual y económica la chía &ue uno de los culti!os #ue casi &ue desterrado, so$re todo por su estrecha asociación con la religión. 5urante la colonia, el culti!o de la 4hía desapareció.
La 4hía, so$re!i!ió sólo en onas monta6osas escarpadas del sur de Mé'ico y 0uatemala. 7oy, la 4hía se culti!a en muchos lugares para $rindar sus propiedades medicinales y nutriti!as.
DESCRIPCIÓN BOT%NICA:
La chía es una planta her$ácea de crecimiento anual de la &amilia de las lamiaceas. Las plantas #ue pertenecen a esta &amilia se caracterian por poseer en todas las partes de la planta aceites esenciales muy aromáticos. 2ertenecen a esta &amilia especies aromáticas conocidas como la menta, el tomillo. La sal!ia, el orégano o el romero
La chia es una planta ar$usti!a, como la mayoría de las lamiáceas. Mide 8 metro a 8.9 metros de altura
El &all' es cuadrangular, otra características común en muchos lamiáceas, acanalado y piloso.
S(s h')as crecen opuestas, son simples, pecioladas :unidas al tallo por peciolo;, o!aladas y cerradas por la parte lateral del lim$o. "stas ho%as son de color !erde oscuro y mide entre < a = centímetros de largo y de > a 9 centímetros de ancho. "n el re!erso es de color !erde pálido y presenta una pu$escencia, es decir, una !ellosidad #ue retiene la humedad
S(s *l'+,s tienes el cáli $ila$iado. La corola, de color morado, aul o $lanco, es monopétala, &ormada por 9 pétalos soldados
La i*l'+,s!,!ia se encuentra en grupos de seis o más &lores reunidas en un ra#uis o e%e principal de la in&lorescencia
El *+(&' de la planta es un a#uenio indehiscente, #ue en el interior reser!a sus semillas, #ue en el interior reser!a sus semillas.
Las s,-illas de chia tienen &orma o!alada y son muy pe#ue6as. Apro'imadamente miden 8,9 mm de ancho ' mm de largo. Su color es !aria$le según la !ariedad y puede ser liso( $lanco, pardo o negro? o moteado( de di&erentes colores #ue !arían de casta6o oscuro a pardo, crema, gris, negro y $lanco
COMPOSICION UIMICA DE LA SEMILLA:
La ciencia moderna ha determinado #ue la semilla de chía contiene un >@ de aceite y éste o&rece el contenido natural conocido más ele!ado de ácido /0 li'l1i!' #ue es apro'imadamente de 9=.@, la siguen el cártamo y el girasol. Asimismo, entre sus componentes principales se encuentra tam$ién el ácido linoléico #ue !aría de 8 a @. "l ácido graso C-linolénico es un á!i2' 3+as' isa&(+a2' 405, es muy importante para la nutrición humana, se denomina
indispensa$le ya #ue de$e de suministrarse en los alimentos puesto #ue el organismo es incapa de sintetiarlo. Se ha demostrado #ue el aceite #ue contiene altos porcenta%es de ácidos grasos D->, reduce el riesgo de su&rir en&ermedades cardio!asculares y parece estar relacionado con la reducción de casos de arteriopatía coronaria. Etras de sus &unciones son #ue ayudan al mantenimiento de la piel, del pelo y del sistema reproducti!o, me%oran el desempe6o mental y !isual, así como el de la regulación del meta$olismo del colesterol. 4onsumiendo 9 g de semilla de chía, se alcana la cantidad diaria de ácido graso D-> recomendada por las organiaciones de nutrición :)osco, FF<;.
na !e #ue el aceite se ha e'traído de la semilla de chía, el material remanente contiene un 678 2, *i9+a, de la cual un 9@ es &i$ra solu$le o dietética. Los e'tractos de agua y metanol de la semilla de chía una !e #ue se ha prensado y e'traído el aceite, han demostrado una &uerte acti!idad antio'idante :Beltrán y 3omero, FF>;. La semilla de chía contiene una cantidad de compuestos con potente acti!idad antio'idante, entre los más importantes se encuentran ,l ; <0 &'!'*,+'l ; a&i'=i2a&,s *,>li!'s &al,s !'-' á!i2's !l'+'31i!' ; !a*,i!' ; *lav''l,s "-i+i!,&ia? @(,!,&ia ; a,-p*,+'l$. La importancia de los mismos radica en su protección &rente a la o'idación lipídica #ue a&ecta tanto la calidad de los alimentos como la salud de los consumidores, con el posi$le deterioro de las características organolépticas, &uncionales y nutricionales :)aga et al. 8G=<;. "n el 4uadro 8 se muestra la concentración de compuestos antio'idantes presentes en la semilla de chía de los estados de Halisco y Sinaloa en un estudio realiado por )aga et al en 8G=<.
METABOLITOS PRIMARIOS METABOLITOS SECUNDARIOS:
- P+i-a+i's: 5e &orma muy cruda se di!iden en meta$olitos primarios o
esenciales :grupo #ue incluye car$ohidratos :aúcares;, lípidos :grasas y aceites;, péptidos :aminoácidos;, !itaminas, ácidos nucleicos, y todos a#uellos compuestos #ue son imprescindi$les para mantener las &unciones
&undamentales de los seres !i!os, su crecimiento y reproducción. 5e ellos estudiaremos los car$ohidratos y lípidos.
- S,!(2a+i's: 2or otra parte los meta$olitos secundarios cuya presencia no
tiene #ue !er con las &unciones !itales de cada indi!iduo, son !inculados en relación con el medio am$iente y sus e'igencias ecológicas.
RECOLECCIÓN
M,!aia2a:8. A$arata costos de producción . Se de$e esta$lecer
espaciamiento entre las &ilas de la plantación para las má#uinas
>. Má#uinas segadoras I atadoras para plantas aromáticas, con anchura de corte especial y dispositi!os especiales #ue permiten le!antar, agrupar las in&lorescencias, la siega y el atado de las sumidades.
Ma(al:
8. "le!a los costos de producción . Se %usti&ica cuando el material
es delicado
>. "l terreno no permite el ingreso de las má#uinas.
SECADO
.+uita la humedad para asegurar una $uena conser!ación, y el mantenimiento de la acti!idad y calidad de las drogas. 2uede realiarse por secado al aire :al sol o a la som$ra;, o con calor arti&icial, teniendo esto la !enta%a de #ue permite cortar inmediatamente la acti!idad enimática interna de las plantas. "l secado pre!iene la acción de las enimas, de las $acterias, los hongos y otros posi$les cam$ios :o'idación;. *i%a los constituyentes y &acilita el molido, así como la trans&ormación de la droga en una &orma más &ácilmente comercialia$le y transporta$le. "l é'ito del secado depende de dos principios &undamentales( el control de la temperatura, y el &lu%o de aire. "l control de esta operación está determinado por la naturalea
del material o el aspecto deseado en el producto &inal.
4on ciertas drogas, como por e%emplo la !ainilla, son necesarios y $uscados los procesos de e'hudación y &ermentación, para dar ciertos cam$ios en los constituyentes. )ales drogas re#uieren procesos especiales de secado.
La yer$a es secada con &uego !i!o, #ue &a!orece la destrucción de ciertas enimas. "l calor y el humo desnaturalian ciertas enimas o'idantes #ue actúan produciendo compuestos de color negro, #ue aun#ue no son tó'icos, cam$ian el aspecto y sa$or de la yer$a.
Eli-ia!i> 2,l a3(a.
4omo la cantidad de sustrato trans&ormado es proporcional al tiempo, a menudo se acorta el tiempo de desecación aumentando la temperatura. Las drogas pueden desecarse en un horno o al sol. "l uso de altas temperaturas de$e ser cuidadoso, ya #ue el aumento de temperatura a <F-9F 4 acelera las reacciones enimáticas. 4on el aumento de la temperatura aumenta la !olatiliación de aceites esenciales, la racemiación, la destrucción de sustancias termola$iles :proteínas;, la polimeriación y la o'idación. 0eneralmente se pre&iere para el secado de drogas el
calor arti&icial en el rango de 9F-FJ4, el #ue es re#uerido en ciertas *armacopeas para las drogas cardiotónicas.
Ta-ia), Fi&'@(#-i!':
"l tamia%e &ito#uímico o screening &ito#uímico es una de las etapas iniciales de la in!estigación &ito#uímica, #ue permite determinar cualitati!amente los principales grupos #uímicos presentes en una planta y a partir de allí, orientar la e'tracción yKo &raccionamiento de los e'tractos para el aislamiento de los grupos de mayor
interés.
"l tamia%e &ito#uímico consiste en la e'tracción de la planta con sol!entes apropiados y la aplicación de reacción de color y precipitación. 5e$e de permitir la e!aluación rápida, con reacciones sensi$les, reproduci$les y de $a%o costo. Los resultados del tamia%e &ito#uímico constituyen únicamente en una orientación y de$e de interpretarse en con%unto con los resultados del screening &armacológico. Así cuando una planta re!ela acción so$re el sistema ner!ioso central durante el tamia%e &armacológico y presencia de alcaloides en el tamia%e &ito#uímico, es $astante pro$a$le #ue la acción &armacológica se de$a a la &racción alcaloidal. 5e la misma manera, el hecho de e!idenciarse acción anti-in&lamatoria en el tamia%e &armacológico y la presencia de &la!onoides en el tamia%e &ito#uímico, puede dar lugar a procesos de aislamiento y sometimiento a prue$as más especi&icas de estos compuestos. "&ectos catárticos pueden ser asociados a las antra#uinonas. La presencia de glicósidos cianogénicos durante la marcha &ito#uímica puede dar lugar a la descartación de la planta por su alta to'icidad.
R,!''!i-i,&' 2, Al!al'i2,s( Los alcaloides son sustancias $ásicas #ue contienen nitrógeno en un anillo heterocíclico, son deri!ados de aminoácidos, presentan distri$ución ta'onómica limitada y se encuentran en plantas superiores como sales de un ácido orgánico.
R,!''!i-i,&' 2, Flav''i2,s: Los *la!onoides son compuestos poli&enólicos con #uince átomos de car$ono, cuya estructura consta de anillos de $enceno unidos por una cadena lineal de tres car$onos. "l es#ueleto de los &la!onoides se representa por el sistema 4 I4> I 4.
R,!''!i-i,&' 2, Ca+2i'&>i!'s: na aglicona cardiotónica, estructuralmente está constituida por el sistema anular es&eroidal :ciclo pentano perhidro&enantreno; con los grupos metilos 4I8= y 4-8G, un grupo hidro'ilo en el car$ono > y un anillo lactónico insaturado de cuatro car$onos unido al car$ono 8 del núcleo esteroidal. "stas agliconas toman el nom$re de cardenólidas por presentar acti!idad estimulante so$re el músculo cardiaco, cuando están en &orma de glicósidos.
R,!''!i-i,&' 2, C(-a+ias( Las cumarinas son un grupo muy amplio de principios acti!os &enólicos y tienen en común la estructura #uímica de 8 -$enopiran--ona. Se caracterian por#ue presentan &luorescencia $a%o la lu ultra!ioleta a >9 nm.
R,!''!i-i,&' 2, Sap'ias: Las saponinas son un grupo de glicósidos solu$les en agua, #ue tienen la propiedad de hemoliar la sangre y disminuir la tensión super&icial del agua, &ormando espuma a$undante. Las saponinas por hidrólisis se desdo$lan en car$ohidratos y una aglicona llamada sapogenina.
La sapogenina puede tener el sistema anular esteroidal o el de un triterpeno pentacíclico. Los anillos " y * de la saponina estereoidal con&orman el llamado sistema espirostanal. "l en lace glicosídico siempre se &orma con el o'ígeno del car$ono >.
R,!''!i-i,&' 2, Tai's: Los taninos son productos de e'creción de muchas plantas, in!olucrados en mecanismos de de&ensa de las mismas, contra organismos parásitos. Se encuentran más comúnmente en ho%as, ramas y de$a%o de la cortea. +uímicamente los taninos son polímeros de poli&enoles, sustancias con alto peso molecular :comprendido entre 9FF a >FFF;, se clasi&ican en( )aninos 7idrosolu$les o 2irogálicos( Son ésteres &ácilmente hidrolia$les &ormados por una molécula de
aúcar :en general glucosa; unida a un número !aria$le de moléculas de ácidos &enólicos :ácido gálico o su dímero, el ácido elágico;. Son comunes de o$ser!ar en plantas 5icotiledóneas
R,!''!i-i,&' 2, (i'as: Las #uinonas son dicetonas cíclicas insaturadas #ue por reducción se con!ierten en poli&enoles, siendo re!ersi$le esta reacción. Las #uinonas deri!an su nom$re del miem$ro más simple de la serie( la p -$eno#uinona o$tenida en 8=>= por osNresensNy, como producto de o'idación del ácido #uínico.
R,!''!i-i,&' 2, A&'!iaias: Las antocianinas son pigmentos &la!onoides #ue se comportan como indicadores Ocido I $ase de$ido al proceso(
CROMATOGRAFIA
La cromatogra&ía es una técnica #ue permite la separación de los componentes de una mecla de$ido a la in&luencia de dos e&ectos contrapuestos.
a; 3etención. "&ecto producido so$re los componentes de la mecla por una &ase estacionaria, #ue puede ser un sólido o un lí#uido anclado a un soporte sólido. $; 5esplaamiento. "&ecto e%ercido so$re los componentes de la mecla por una &ase mó!il, #ue puede ser un lí#uido o un gas.
"l &enómeno de migración de los componentes de una mecla a lo largo de la &ase estacionaria, impulsados por la &ase mó!il, reci$e el nom$re de elución. La mecla a separar se deposita so$re la &ase estacionaría, mientras #ue la mó!il atra!iesa el sistema desplaando a los componentes de la mecla a distinta !elocidad, dependiendo de la magnitud de sus interacciones relati!as con am$as &ases. Las dos &ases se eligen de &orma #ue los componentes de la muestra se distri$uyan de modo distinto entre la &ase mó!il y la &ase estacionaria. A#uellos componentes #ue son &uertemente retenidos por la &ase estacionaria se mue!en lentamente con el &lu%o de la &ase mó!il? por el contrario los componentes #ue se unen dé$ilmente a la &ase estacionaria, se mue!en con rapide. 4omo consecuencia de la distinta mo!ilidad, los componentes de la muestra se separan en $andas o onas discretas #ue pueden analiarse cualitati!a yKo cuantitati!amente.
)/2ES 5" 43EMA)E03A*PA.
5ependiendo de la naturalea de la &ase estacionaria y de la &ase mó!il se pueden distinguir distintos tipos de cromatogra&ía
a; 4romatogra&ía sólido-lí#uido. La &ase estacionaria es un sólido y la mó!il un lí#uido. $; 4romatogra&ía lí#uido-lí#uido. La &ase estacionaria es un lí#uido anclado a un soporte sólido. c; 4romatogra&ía lí#uido-gas. La &ase estacionaria es un lí#uido no !olátil impregnado en un sólido y la &ase mó!il es un gas. d; 4romatogra&ía sólido-gas. La &ase estacionaria es un sólido y la mó!il un gas.
Según el tipo de interacción #ue se esta$lece entre los componentes de la mecla y la &ase mó!il y estacionaria podemos distinguir entre.
a; 4romatogra&ía de adsorción. La &ase estacionaria es un sólido polar capa de adsor$er a los componentes de la mecla mediante interacciones de tipo polar.
$; 4romatogra&ía de partición. La separación se $asa en las di&erencias de solu$ilidad de los componentes de la mecla en las &ases estacionaria y mó!il, #ue son am$as lí#uidas. c; 4romatogra&ía de intercam$io iónico. La &ase estacionaria es un sólido #ue lle!a anclados grupos &uncionales ionia$les cuya carga se puede intercam$iar por a#uellos iones presentes en la &ase mó!il.
La cromatogra&ía se clasi&ican en(
