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UNIVERSIDAD SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y FARMACIA

Informe Final de EPS

Laboratorio de Investigación de Productos Naturales

-LIPRONAT-

Presentado por

Christian Daniel Farfán Barrera

Estudiante de la Carrera

Química

(3)

INDICE INTRODUCCIÓN i 1 ACTIVIDAD DE DOCENCIA 1 1.1 OBJETIVOS 1 1.2 ACTIVIDADES 2 1.3 RESULTADOS DE DOCENCIA 3

1.4 DISCUSIÓN DE RESULTADOS DE ACTIVIDADES

DE DOCENCIA 15

1.5 CONCLUSIONES ACTIVIDADES DE DOCENCIA 19

1.6 RECOMENDACIONES ACTIVIDADES DE DOCENCIA 20

2 ACTIVIDADES DE SERVICIO 21

2.1 OBJETIVOS 21

2.2 ACTIVIDADES 22

2.3 RESULTADOS ACTIVIDADES DE SERVICIO 23

2.4 DISCUSIÓN DE RESULTADOS DE ACTIVIDADES

DE SERVICIO 30

2.5 CONCLUSIONES ACTIVIDADES DE SERVICIO 33

2.6 RECOMENDACIONES ACTIVIDADES DE SERVICIO 34

2.7 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 35

INFORME DE INVESTIGACIÓN EPS 36

(4)

INTRODUCCIÓN

El Laboratorio de Investigación de Productos Naturales –LIPRONAT- se encuentra ubicado en el laboratorio 106 del edificio T-10. Cumple varias funciones, entre las que destaca la de prestar servicio a tesistas, personas particulares y otras instituciones. De igual manera, es el centro de investigación más activo de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia de la Universidad San Carlos de Guatemala. Anualmente cuenta con varios proyectos patrocinados por diferentes instituciones.

Al integrarse al grupo de trabajo de dicho laboratorio, se busca que la persona que realice EPS dentro de sus instalaciones sea capaz de realizar algunas de las técnicas de análisis de productos naturales o de aprenderlas durante su estadía. Estas técnicas son principalmente las relacionadas al análisis fitoquímico, tratamiento de material vegetal y preparación de extractos; además de cuantificación de metabolitos secundarios y otras técnicas de utilidad en el área de productos naturales.

La realización del EPS comprende tres áreas: investigación, docencia y servicio. En el caso de docencia, lo que se busca es hacer un uso correcto tanto del laboratorio como del estudiante realizando su EPS para permitir que alumnos de la carrera de Química que cursan la materia de Productos Naturales (Q) se formen en las técnicas más básicas que se utilizan en el laboratorio tales como el tamizaje fitoquímico.

En el área de servicio se espera hacer un uso correcto tanto del estudiante realizando el EPS como del laboratorio para llevar a cabo diferentes análisis de interés para la institución, personas particulares, proyectos de investigación u otras instituciones. De igual manera, se busca la organización de las diferentes actividades y sucesos que ocurran en el transcurso de la jornada vespertina; momento durante el cual se realiza el EPS. Manteniendo siempre en mente la necesidad de una comunicación continua entre todas las personas involucradas.

En el área de investigación lo que se busca es el desarrollo de un estudio de relevancia tanto a la Escuela de Química como al estudiante y a la institución donde realiza su EPS, en este caso, el LIPRONAT.

(5)

1 ACTIVIDADES DE DOCENCIA

1.1 OBJETIVOS

1.1.1 Prestar orientación a estudiantes de la carrera de Química cursando Productos Naturales (Q) en las técnicas relacionadas a la cualificación de metabolitos secundarios.

1.1.2 Prestar orientación a estudiantes de la carrera de Química cursando Productos Naturales (Q) en las técnicas utilizadas en el LIPRONAT de acuerdo a las necesidades del curso.

1.1.3 Proveer a los estudiantes de la carrera de Química cursando Productos Naturales (Q) con material vegetal seco o extractos de diferentes plantas nativas de Guatemala para que realicen con ellos ensayos fitoquímicos.

(6)

1.2 ACTIVIDADES

1.2.1 Determinación de alcaloides en una muestra de material vegetal seco y siete extractos etanólicos.

1.2.2 Determinación de cumarinas en una muestra de material vegetal seco y siete extractos etanólicos.

1.2.3 Determinación de flavonoides y antocianinas en una muestra de material vegetal seco y siete extractos etanólicos.

1.2.4 Determinación de taninos en una muestra de material vegetal seco y siete extractos etanólicos.

1.2.5 Determinación de antraquinonas en una muestra de material vegetal seco y siete extractos etanólicos.

1.2.6 Determinación de saponinas en una muestra de material vegetal seco y siete extractos etanólicos.

1.2.7 Determinación de porcentaje de humedad en una muestra de material vegetal seco y siete extractos etanólicos.

Material vegetal seco: Salviasianta (Lippia chiapasensis Loes.)

Extractos etanólicos: Pericón (Tagetes lucida Cav.), Chipilín (Crotalaria

longirostrata Hook. Arn.), Quixtán Solanum wendlandii Hook.), Laurel

(Litsea guatemalensis Mez.), Santa María (Piper auritum Kunth.), Chaya (Cnidoscolus chayamansa Mcvaugh.) y Tres Puntas (Neurolaena lobata L.).

(7)

1.3 RESULTADOS ACTIVIDADES DE DOCENCIA

1.3.1 Tamizaje Fitoquímico de Salviasanta.

Responsable: Christian Farfán. Estudiante: Br. Guillermo Sagastume

Tabla I Clave

Muestra Localidad Fecha de Colecta Espécimen

LCHI.NAHU.02.05 Nahualá, Sololá 14.07.07 5

LCHI.CHIY.02.02 Chiyax, Totonicapán 21.07.07 2

LCHI.CHAC.02.01 Chacayá, Sololá 21.07.07 1

En la tabla se pueden observar cada uno de los códigos para las muestras analizadas; con su respectiva interpretación. Fuente: Datos experimentales.

Tabla II

Porcentaje de Humedad

Muestra Peso (g) Porcentaje de humedad

LCHI.NAHU.02.05 0.455 14.79% LCHI.CHIY.02.02 0.452 13.08% LCHI.CHAC.02.01 0.460 12.55% Balanza de humedad utilizada: HB35 Halogen. Fuente: Datos experimentales.

Tabla III

Presencia de Cumarinas

Muestra Sin Fluorescencia Fluorescencia

LCHI.NAHU.02.05 + Verde ++

LCHI.CHIY.02.02 + Verde ++

LCHI.CHAC.02.01 + Verde ++++

En la tabla es posible observar que tanto las pruebas sin como con fluorescencia fueron positivas. Ver Imágenes I y II, Anexo I. Fuente: Datos experimentales.

(8)

Tabla IV

Presencia de Flavonoides y Antocianinas

Muestra Ensayo Resultados

LCHI.NAHU.02.05 Acido sulfúrico concentrado -

LCHI.NAHU.02.05 Cloruro férrico al 10% Isoflavonas

LCHI.NAHU.02.05 Acido clorhídrico concentrado -

LCHI.NAHU.02.05 Magnesio metálico y HCl concentrado -

LCHI.NAHU.02.05 NaOH 1N Isoflavonas

LCHI.CHIY.02.02 Acido sulfúrico concentrado -

LCHI.CHIY.02.02 Cloruro férrico al 10% Isoflavonas

LCHI.CHIY.02.02 Acido clorhídrico concentrado -

LCHI.CHIY.02.02 Magnesio metálico y HCl concentrado -

LCHI.CHIY.02.02 NaOH 1N Isoflavonas

LCHI.CHIC.02.01 Acido sulfúrico concentrado -

LCHI.CHAC.02.01 Cloruro férrico al 10%

Isoflavonas y posiblemente flavanonas LCHI.CHAC.02.01 Acido clorhídrico concentrado Posiblemente

flavanonas LCHI.CHAC.02.01 Magnesio metálico y HCl concentrado -

LCHI.CHAC.02.01 NaOH 1N Isoflavonas

En la tabla se pueden observar los posibles flavonoides y antocianinas presentes en un extracto metanólico de cada uno de las muestras estudiadas. Ver Imagen III, Anexo I. Fuente: Datos experimentales.

(9)

Tabla V

Presencia de Taninos

Muestra Ensayo Resultado

LCHI.NAHU.02.05 Gelatina al 1% Positivo

LCHI.NAHU.02.05 Gelatina – sal (1% y 10%) Positivo LCHI.NAHU.02.05 Cloruro férrico al 10% Negativo

LCHI.CHIY.02.02 Gelatina al 1% Positivo

LCHI.CHIY.02.02 Gelatina – sal (1% y 10%) Positivo LCHI.CHIY.02.02 Cloruro férrico al 10% Negativo

LCHI.CHAC.02.01 Gelatina al 1% Positivo

LCHI.CHAC.02.01 Gelatina – sal (1% y 10%) Positivo LCHI.CHAC.02.01 Cloruro férrico al 10% Negativo

En la tabla se observan las diferentes pruebas realizadas para la presencia de taninos. Ver Imágenes IV a VI, Anexo I. Fuente: Datos experimentales.

Tabla VI

Presencia de Antraquinonas

LCHI.NAHU.02.05 Prueba de Bornträger Negativo

LCHI.NAHU.02.05 Prueba de Bornträger modificada Negativo

LCHI.CHIY.02.02 Prueba de Bornträger Negativo

LCHI.CHIY.02.02 Prueba de Bornträger modificada Negativo

LCHI.CHAC.02.01 Prueba de Bornträger Negativo

LCHI.CHAC.02.01 Prueba de Bornträger modificada Negativo

En la tabla se puede observar los diferentes resultados negativos para las pruebas de antraquinonas realizadas. Ver Imágenes VII a X, Anexo I. Fuente: Datos experimentales.

(10)

Tabla VII

Presencia de Alcaloides

Muestra Ensayo Resultados

LCHI.NAHU.02.05 Reactivo de Mayer´s Positivo

LCHI.NAHU.02.05 Reactivo de Dragendorff Positivo

LCHI.NAHU.02.05 Reactivo de Wagner Positivo

LCHI.CHIY.02.02 Reactivo de Mayer´s Positivo

LCHI.CHIY.02.02 Reactivo de Dragendorff Positivo

LCHI.CHIY.02.02 Reactivo de Wagner Positivo

LCHI.CHAC.02.01 Reactivo de Mayer´s Positivo

LCHI.CHAC.02.01 Reactivo de Dragendorff Positivo

LCHI.CHAC.02.01 Reactivo de Wagner Positivo

En la tabla es posible observar que todos las muestras analizadas dieron resultado positivo a las distintas pruebas de alcaloides. Ver Imágenes XI a XIV, Anexo I.

Fuente: Datos experimentales.

Tabla VIII Presencia de Saponinas

LCHI.NAHU.02.05 Prueba de espuma Negativo

LCHI.NAHU.02.05 Prueba hemolítica Negativo

LCHI.CHIY.02.02 Prueba de espuma Negativo

LCHI.CHIY.02.02 Prueba hemolítica Negativo

LCHI.CHAC.02.01 Prueba de espuma Negativo

LCHI.CHAC.02.01 Prueba hemolítica Negativo

En la tabla se puede observar que todas las pruebas realizadas para saponinas dieron resultados negativos. Ver Imagen XV, Anexo I. Fuente: Datos experimentales.

(11)

1.3.2 Tamizaje Fitoquímico del Extracto Etanólico de Siete Plantas Nativas. Pericón, Chipilín, Quixtán, Laurel, Santa María, Chaya y Tres Puntas. Responsable: Christian Farfán. Estudiante: Br. Aura Osorio.

Tabla IX

Presencia de Cumarinas

Extracto Resultados Fluorescencia

Pericón + Azulada

Chipilín + Verde

Quixtán - --

Laurel - --

Santa María + Verde

Chaya - --

Tres Puntas - --

Ver Imagen XVI, Anexo I. Fuente: Datos experimentales.

Tabla X

Presencia de Flavonoides y Antocianinas en Pericón Ensayo Resultado

Ácido sulfúrico concentrado Burbujeo violento, no hubo cambio de coloración.

Cloruro férrico al 10 % (p/v) Coloración verde oscura, cambio inmediato. Ácido clorhídrico concentrado Se observó un cambio de coloración hacia un

amarillo.

Magnesio metálico Burbujeo

NaOH 1N Cambio de coloración amarilla.

(12)

Tabla XI

Presencia de Flavonoides y Antocianinas en Chipilín Ensayo Resultado

Cloruro férrico al 10 % (p/v) Coloración amarilla, cambio inmediato. Ácido clorhídrico concentrado No se observó cambio

Magnesio metálico Formación de burbujas.

NaOH 1N Cambio de coloración amarilla

Tabla XII

Presencia de Flavonoides y Antocianinas en Quixtán Ensayo Resultado

Magnesio metálico Formación de burbujas

Tabla XIII

Presencia de Flavonoides y Antocianinas en Laurel Ensayo Resultado

Cloruro férrico al 10 % (p/v) Coloración amarillo intenso, cambio inmediato. Ácido clorhídrico concentrado No se observó cambio

NaOH 1N Cambio de coloración amarillo intenso

(13)

Tabla XIV

Presencia de Flavonoides y Antocianinas en Santa María Ensayo Resultado

Tabla XV

Presencia de Flavonoides y Antocianinas en Chaya Ensayo Resultado

Tabla XVI

Presencia de Flavonoides y Antocianinas en Tres Puntas Ensayo Resultado

(14)

Tabla XVII

Presencia de Taninos en Pericón

Ensayo Resultado

Gelatina 10 % Formación de precipitado coloidal gris.

Gelatina/ Sal. Formación de Precipitado

Cloruro férrico al 10 % (p/v) Cambio instantáneo de coloración negro/azulado.

Ver Imagen XVII, Anexo I. Fuente: Datos experimentales.

Tabla XVIII

Presencia de Taninos en Chipilín

Gelatina 10 % No se observó ningún cambio.

Gelatina/ Sal. No se observó ningún cambio.

Cloruro férrico al 10 % (p/v) No se observó ningún cambio. Ver Imagen XX, Anexo I. Fuente: Datos experimentales.

Tabla XIX

Presencia de Taninos en Quixtán

Gelatina 10 % Formación de precipitado coloidal gris.

Gelatina/ Sal. No se observó ningún cambio.

Cloruro férrico al 10 % (p/v) No se observó ningún cambio. Ver Imagen XXI, Anexo I. Fuente: Datos experimentales.

Tabla XX

Presencia de Taninos en Laurel Ensayo Resultado

Gelatina 10 % Solución opaca, formación de precipitado coloidal. Gelatina/ Sal. La solución se tornó opaca.

Cloruro férrico al 10 % (p/v) Cambio instantáneo de coloración negro/azulado. Ver Imagen XVIII, Anexo I. Fuente: Datos experimentales.

(15)

Tabla XXI

Presencia de Taninos en Santa María Ensayo Resultado

Gelatina 10 % Formación de precipitado coloidal.

Gelatina/ Sal. No se observó ningún cambio

Cloruro férrico al 10 % (p/v) Cambio de coloración inmediata, grisáceo. Ver Imagen XIX, Anexo I. Fuente: Datos experimentales.

Tabla XXII

Presencia de Taninos en Chaya

Gelatina 10 % Formación de Precipitado

Cloruro férrico al 10 % (p/v) No se observó ningún cambio Fuente: Datos experimentales.

Tabla XXIII

Presencia de Taninos en Tres Puntas Ensayo Resultado

Gelatina 10 % Formación de precipitado

Cloruro férrico al 10 % (p/v) No se observó ningún cambio Ver Imagen XXII, Anexo I. Fuente: Datos experimentales.

(16)

Tabla XXIV

Presencia de Antraquinonas (Prueba de Bornträger)

Extracto Resultados Observaciones

Pericón - No se observó cambio alguno

Chipilín - No se observó cambio alguno

Quixtán - No se observó cambio alguno

Laurel - No se observó cambio alguno

Santa María - No se observó cambio alguno

Chaya - No se observó cambio alguno

Tres Puntas - No se observó cambio alguno

Ver Imagen XXIII, Anexo I. Fuente: Datos Experimentales

Tabla XXV

Presencia de Saponinas (Test de Espuma)

Extracto Resultados Observaciones

Control de saponinas (0.5 %) + Se observó formación de espuma (2 cm)

Pericón - No se observó formación de espuma

Chipilín - No se observó formación de espuma

Quixtán - No se observó formación de espuma

Laurel - No se observó formación de espuma

Santa María - No se observó formación de espuma

Chaya - No se observó formación de espuma

Tres Puntas - No se observó formación de espuma

Tabla XXVI

Presencia de Alcaloides en Pericón

Mayer`s No se observó ningún cambio

Dragendorff No se observó ningún cambio

Wagner No se observó ningún cambio

(17)

Tabla XXVII

Presencia de Alcaloides en Chipilín Ensayo Resultado

Mayer`s No se observó ningún cambio.

Dragendorff No se observó ningún cambio.

Wagner No se observó ningún cambio.

Ver Imagen XXVI, Anexo I. Fuente: Datos experimentales.

Tabla XXVIII

Presencia de Alcaloides en Quixtán Ensayo Resultado

Mayer`s Formación de precipitado blanco, coloidal.

Dragendorff Precipitado color naranja

Wagner Enturbamiento de la solución, cambio de

coloración marrón. Ver Imagen XXVII, Anexo I. Fuente: Datos experimentales.

Tabla XXIX

Presencia de Alcaloides en Laurel

Mayer`s No se observó ningún cambio.

Dragendorff No se observó ningún cambio.

Wagner No se observó ningún cambio.

Ver Imagen XXVIII, Anexo I. Fuente: Datos experimentales.

Tabla XXX

Presencia de Alcaloides en Santa María Ensayo Resultado

Mayer`s Formación de precipitado coloidal.

Dragendorff Precipitado abundante color naranja.

Wagner Cambio de coloración inmediata, grisáceo.

(18)

Tabla XXXI

Presencia de Alcaloides en Chaya

Mayer`s No se observó ningún cambio

Ver Imagen XXX, Anexo I. Fuente: Datos experimentales.

Tabla XXXII

Presencia de Alcaloides en Tres Puntas

Mayer`s Formación de precipitado fino blanco.

(19)

1.4 DISCUSIÓN DE RESULTADOS DE ACTIVIDADES DE DOCENCIA

Las actividades de docencia realizadas por el estudiante realizando el EPS permite que estudiantes de la misma carrera, estudiantes de otra carrera o bien el público en general adquiera conocimientos originados tanto por la Escuela de Química a través del epesista como por el lugar donde se realiza el EPS a través de sus recursos e instalaciones. Este caso se refleja perfectamente en las actividades de docencia realizadas en el LIPRONAT, las cuales consistieron del tamizaje fitoquímico del material vegetal seco de Salviasanta y de los extractos etanólicos de Pericón, Chipilín, Quistán, Laurel, Chaya, Santa María y Tres Puntas.

Los estudiantes de Química del curso de Productos Naturales bajo la responsabilidad del epesista se beneficiaron con el conocimiento adquirido por él durante sus estudios universitarios en relación a las técnicas necesarias para llevar a cabo el correcto tamizaje fitoquímico de material vegetal seco y extractos. De igual manera, estos mismo estudiantes de Química se beneficiaron de los recursos e instalaciones provistos por el LIPRONAT para la realización adecuada de las pruebas químicas. Entre los recursos provistos por el LIPRONAT se incluyen cromatoplacas, capilares, disolventes, reactivos, estándares y Procedimientos de Operación Estandarizados (P.O.E.’s), los cuales no se encuentran disponibles con la misma facilidad o calidad en otros laboratorios de la Facultad de C.C.Q.Q. y Farmacia.

Los estudiantes de Química del curso de Productos Naturales tuvieron la oportunidad de desarrollar tanto sus habilidades y como su capacidad de tomar decisiones como químicos en las diferentes pruebas que realizaron. Como se puede observar en las Tablas I a XXXII de la sección 1.3, las técnicas aprendidas incluyen las pruebas de cumarinas, flavonoides y antocianinas, taninos, antraquinonas, saponinas y alcaloides. De igual manera, las pruebas realizadas entre las actividades de docencia, también permitieron al epesista desarrollar habilidades tanto para su realización como para la explicación de las mismas a personas no familiarizadas con ellas.

Otro aspecto muy importante en el desarrollo de actividades de docencia en el LIPRONAT es el hecho que el laboratorio permite una introducción básica a otras técnicas que aunque no forman parte de las establecidas originalmente en las actividades programadas, sí forman parte de las actividades que se llevan a cabo de manera regular dentro de este laboratorio. Dichas técnicas son diversas, aunque todas ellas guardan una estrecha relación con la investigación de Productos Naturales. Entre ellas se encuentran

(20)

la cuantificación de metabolitos secundarios por espectroscopía uv-vis, rotaevaporación para la obtención de extractos, hidrodestilación de aceites esenciales, liofilización de material fresco, percolación, maceración, determinación de cenizas totales y ácidas, entre otras.

Es muy difícil determinar el grado de aprendizaje que los estudiantes de Química del curso de Productos Naturales tuvieron de las técnicas mencionadas anteriormente, ya que no eran parte de las actividades de docencia propiamente. Sin embargo, el hecho de estar en el laboratorio, observar la realización de dichas actividades y colaborar frecuentemente a llevarlas a cabo cuando se les solicitó es indicativo de que no sólo se logró que los estudiantes aprendieran nuevas técnicas de análisis químicos, sino que también se introdujeran a otras técnicas más.

Como ya se mencionó anteriormente, las actividades de docencia se enfocaron en el análisis de material vegetal seco de Salviasanta y de los extractos etanólicos de Pericón, Chipilín, Quistán, Laurel, Chaya, Santa María y Tres Puntas. En el caso del material vegetal, se trabajó con tres muestras provenientes de diferentes localidades, las cuales se sospecha que son representativas de tres quimiotipos diferentes de Salviasanta (Jayes et

al, 2008). En el caso de los extractos etanólicos, se trabajó con siete especies no

relacionadas. El hecho de trabajar con una especie con tres quimiotipos diferentes por un lado y por otro con siete extractos a partir de siete especies diferentes pretendía fundamentalmente exponer a los estudiantes a situaciones donde los resultados no siempre serían los mismos. Esto tuvo como efecto el desarrollo de criterios por parte de los estudiantes para determinar cuando un resultado se podía considerarse confiable debido a que cada técnica no fue realizada una única vez sino tres veces en el caso del material vegetal seco y siete veces en el caso de los extractos etanólicos. A continuación se presentan brevemente la discusión de los resultados obtenidos de dichos análisis.

1.4.1 Tamizaje Fitoquímico de Salviasanta.

Para la realización del tamizaje fitoquímico se seleccionaron tres muestras de Salviasanta cuyos análisis cromatográficos sugieren que pertenecen a quimiotipos diferentes. En el caso de LCHI.NAHU.02.05, originario de Nahualá, Sololá, se sabe que tiene un alto contenido de citral en su aceite esencial. Otra muestra utilizada fue LCHI.CHIY.02.02, proveniente de Chiyax, Totonicapán, del cual se sabe que tiene un

(21)

alto contenido de citral y citronelal. La última muestra utilizado fue LCHI.CHAC.02.01, originario de Chacayá, Sololá, con un alto contenido de 1,8-cineol y acetato de bornilo. (Jayes, 2008) La persona responsable de llevar a cabo los ensayos fue el Br. Guillermo Sagastume (Q) del curso de Productos Naturales.

La primera prueba que se realizó fue la de porcentaje de humedad, sus resultados se observan en la Tabla II de la sección 1.3.1. En todos los casos el porcentaje de humedad fue superior al 10%, el cual es el porcentaje de rendimiento recomendado. Por aparte, en la Tabla III de la sección 1.3.1 se presentan los resultados relacionados a las cumarinas. En las tres muestras estudiadas se determinó que efectivamente se encontraban presentes. La prueba se llevó a cabo haciendo uso únicamente del extracto metanólico de Salviasanta.

En la Tabla IV de la sección 1.3.1 se encuentran los resultados relacionados a la presencia de flavonoides en las tres muestras. Los flavonoides encontrados incluyen a las isoflavonas para las tres muestras estudiadas. Por su lado LCHI.CHAC.02.01 también presentó indicios de flavanonas. Aunque la prueba de flavanonas no se considera concluyente, es un indicio de la significativa divergencia evolutiva entre los individuos de Chacayá, Sololá y los de otras localidades, sugerida ya por estudios anteriores. (Jayes, 2008)

Los resultados relativos a la presencia de taninos se observan en la Tabla V de la sección 1.3.1. Las tres muestras estudiadas dieron positivas las pruebas generales de taninos. Sin embargo estas mismas muestras dieron negativa la prueba específica para catecol y pirogalol. En la Tabla VI de la sección 1.3.1 también se observa que las antraquinonas se encuentran ausentes. Los resultados para alcaloides se presentan en la Tabla VII de la sección 1.3.1. Estos resultados indican la presencia de estos metabolitos secundarios en las tres muestras estudiadas. En las tres muestras estudiadas se encuentran ausentes las saponinas, como se puede observar en la Tabla VIII de la sección 1.3.1. Estos resultados son concluyentes ya que también la prueba hemolítica dio negativo en los tres casos, por lo que se corrobora el hecho que Salviasanta es una buena fuente de aceites esenciales.

(22)

1.4.2 Tamizaje Fitoquímico de Siete Plantas Nativas

Las siete plantas analizadas en esta sección son nativas de Guatemala y se utilizan tradicionalmente como alimentos, condimentos o remedios. En este caso las pruebas se realizaron a partir de extractos etanólicos y no de material vegetal seco. Las pruebas fueron realizados por la Br. Aura Osorio (Q) del curso de Productos Naturales.

La Tabla IX de la sección 1.3.2 presenta los resultados obtenidos para la presencia de cumarinas. Se observa como únicamente los extractos de Pericón, Chipilín y Santa María dan positiva la prueba. Las Tablas X a XVI de la sección 1.3.2 presentan los resultados relacionados a la determinación de flavonoides y antocianinas. Todos los extractos dieron resultados positivos, aunque no necesariamente en todas las pruebas. Entre los grupos de flavonoides detectados se incluye el de las flavanonas en pericón y laurel. De igual manera, al realizar una prueba cromatográfica se confirmó la presencia de quercetina en el pericón debido al Rf del estándar que coincidía con el Rf de uno de los componentes del extracto de pericón.

En las Tablas XVII a XXIII de la sección 1.3.2 se observan los resultados obtenidos para la determinación de taninos en los extractos. Todos los extractos excepto el de Chipilín presentaron resultados positivos. Además, en el caso del Laurel y Santa María, se sospecha la presencia de catecol debido a los cambios positivos observados con la prueba de Tricloruro de Hierro.

En las Tablas XXIV y XXV de la sección 1.3.2 se presentan los resultados para la determinación de antraquinonas y saponinas respectivamente. En todos los casos los resultados fueron negativos. Los últimos metabolitos estudiados fueron los alcaloides. Se realizaron varias pruebas para cada extracto y los resultados se observan en las Tablas XXVI a XXXI. En ninguno de los extractos se detectaron alcaloides.

(23)

1.5 CONCLUSIONES ACTIVIDADES DE DOCENCIA

1.5.1 Los estudiantes bajo la responsabilidad de la persona realizando el EPS tuvieron la oportunidad de aprender las técnicas básicas para el tamizaje fitoquímico vía húmeda de material vegetal seco y extractos etanólicos. 1.5.2 Los estudiantes bajo la responsabilidad de la persona realizando el EPS

tuvieron la oportunidad de familiarizarse con técnicas de relevancia en el estudio de productos naturales tales como la rotaevaporación y la extracción de aceites esenciales a partir de material vegetal seco haciendo uso de hidrodestilación con neoClevenger.

1.5.3 Los metabolitos secundarios a los que se les realizaron pruebas y se encontraron presentes en las hojas de Salviasanta son: cumarinas, isoflavonas, taninos y alcaloides.

1.5.4 Los metabolitos secundarios ausentes en las hojas de Salviasanta son: antraquinonas, piragolol, catecol y saponinas.

1.5.5 Una muestra de Salviasanta proveniente de Chacayá, Sololá tuvo presencia en sus hojas de flavanonas además de los otros metabolitos secundarios ya mencionados.

1.5.6 Al realizar el tamizaje de los extractos de Pericón, Chipilín, Quixtán, Laurel, Santa María, Chaya y Tres Puntas; se observó que el extracto de pericón era el que contenía mayor número de metabolitos secundarios al dar positivas pruebas para cumarinas, flavonoides y taninos.

1.5.7 Los extractos alcohólicos de Laurel y Santa María presentaron flavonoides y taninos.

1.5.8 Los extractos alcohólicos de Chipilín, Quixtán, Chaya y Tres Puntas no presentaron cumarinas, flavonoides, taninos, saponinas, antraquinonas y alcaloides

(24)

1.6 RECOMENDACIONES ACTIVIDADES DE DOCENCIA

1.6.1 Aumentar el número de estudiantes bajo la responsabilidad de la persona realizando EPS para que más gente se beneficie de la oportunidad de aprender técnicas básicas y relevantes en el área de productos naturales en el LIPRONAT.

1.6.2 Realizar más pruebas fitoquímicas y análisis cromatográficos de las hojas Salviasanta provenientes de Chacayá, Sololá, ampliando el número de muestras y compararlos con las mismas pruebas y análisis de muestras provenientes de otras comunidades.

1.6.3 Realizar pruebas de biología molecular y de hibridación con individuos de Salviasanta provenientes de Chacayá, Sololá y de otras localidades. 1.6.4 Completar el análisis fitoquímico de los extractos de Pericón, Chipilín,

Quixtán, Laurel, Santa María, Chaya y Tres Puntas haciendo uso de pruebas específicas para cuantificación de los compuestos del aceite esencial.

(25)

2. ACTIVIDADES DE SERVICIO

2.1 OBJETIVOS

2.1.1 Prestar servicios relacionados a la determinación cualitativa y cuantitativa de metabolitos secundarios a partir de material vegetal seco, húmedo y extractos.

2.1.2 Prestar servicios relacionados con la administración del laboratorio tales como recepción de muestras y asesoramiento.

(26)

2.2 ACTIVIDADES

2.2.1 Actividades Técnicas

2.2.1.1 Extracción de aceites esenciales a partir de material vegetal de diversas especies haciendo uso de la técnica de hidrodestilación con neoClevenger en el LIPRONAT.

2.2.1.2 Realización de ensayos fitoquímicos o tratamientos a partir de material vegetal o extractos de diversas especies en el LIPRONAT.

2.2.1.3 Instalación de equipo útil para el funcionamiento de las diferentes técnicas utilizadas en el LIPRONAT.

2.2.2 Actividades Administrativas

2.2.2.1 Atención al público en general en el LIPRONAT de 12:00 a 19:00 horas. 2.2.2.2 Recepción de documentos, muestras, cristalería, equipo y reactivos

correspondientes a los diferentes proyectos en ejecución en las instalaciones del LIPRONAT de 12:00 a 19:00 horas.

2.2.2.3 Redacción de Procedimientos de Operación Estandarizados de acuerdo a las necesidades del LIPRONAT.

2.2.2.4 Redacción de reportes de los análisis fitoquímicos realizados a petición de tesistas en el LIPRONAT.

2.2.2.5 Redacción de documentos útiles para la coordinación de actividades entre el LIPRONAT y otros centros de investigación o entidades de diversa naturaleza.

(27)

2.3 RESULTADOS ACTIVIDADES DE SERVICIO

2.3.1 Resultados Actividades Técnicas

Tabla I

Especies Analizadas con Diferentes Técnicas Nombre común y científico

Cordoncillo (Piper aduncum L.) Ficus (Ficus sp.)

Cinco Negritos (Lantana camara L.) Madre Cacao (Gliricidia sepium Jacq.)

Muérdago (Phoradendron sp.) Caléndula (Calendula officinalis L.)

Ajenjo (Artemisia absinthium L.) Calahuala (Polypodium triseriale Sw.) Lavaplatos (Solanum hartwegii Benth.)

Pericón (Tagetes lucida Cav.) Menta (Mentha rotundifolia (L.) Huds.)

Romero (Rosmarinus officinalis L.) Valeriana (Valeriana prionophylla Standl.)

Fuente: Datos experimentales

2.3.1.1 Extracción de Aceites Esenciales

Tabla II

Muestras de Material Vegetal Extraídas

Material Vegetal No. de Muestras Solicitante

Santa María 15 Katinka Pålsson*

Ficus 8 Katinka Pålsson*

Cinco negritos 4 Katinka Pålsson*

Madre Cacao 2 Katinka Pålsson*

Muérdago 3 Katinka Pålsson*

(28)

Tabla II (Continuación)

Ajenjo 20 Selvin Fuentes

Total 54

*Porcentajes de rendimiento en Anexo II. Fuente: Datos Experimentales

2.3.1.2 Realización de Ensayos Fitoquímicos o Tratamientos de Material Vegetal o Extractos

Tabla III

Ensayos Fitoquímicos y Tratamientos Realizados

Tipo de Ensayo/Tratamiento Material Vegetal No. de Mx Solicitante Fecha

Cuantificación de Flavonoides Rizoma y Frondas de Calahuala

4 Br. Elvira

Matías

30.04.08

Rotaevaporación Extracto etanólico de

Lavaplatos

1 Br. Claudia

Morales

09.05.08 Cuantificación de Flavonoides Rizoma y Frondas de

Calahuala

4 Br. Elvira

Matías

04.06.08

Determinación % de Humedad Ajenjo 20 Br. Selvin

Fuentes 15.05.08 Determinación de Residuo Seco de Extracto Ajenjo 20 Br. Selvin Fuentes 15.05.08 Determinación de Cenizas Ácidas Ajenjo 20 Br. Selvin Fuentes 15.05.08 Determinación de Cenizas Totales Ajenjo 20 Br. Selvin Fuentes 15.05.08

Tintura por maceración Pericón 1 Lic. Sully

Cruz

22.05.08

Tintura por percolación Menta 1 Lic. Sully

Cruz

22.05.08

Extracto Glicólico Romero 1 Lic. Sully

Cruz

(29)

Tabla III (Continuación)

Tipo de Ensayo/Tratamiento Material Vegetal No. de Mx Solicitante Fecha

Rotaevaporación Extracto de

Valeriana

1 Lic. Aylin

Santizo

22.05.08

Determinación % de Humedad Caléndula 2 Br. Wilder

Maldonado 15.05.08 Determinación de Residuo Seco de Extracto Caléndula 2 Br. Wilder Maldonado 15.05.08 Total 97

Fuente: Datos Experimentales

2.3.2 Resultados Actividades Administrativas

2.3.2.1 Atención al Público en General

Debido a la naturaleza inespecífica de la actividad, no se presentan resultados.

2.3.2.2 Recepción de Documentos, Muestras, Cristalería, Equipo y Reactivos

Tabla IV Material Recibido

Tipo de Material Recibido Proyecto, Persona

o Institución

Fecha

Documento (Protocolo): “Optimal Plant-Based Methods for Control of Chagas Disease Vectors in Guatemala”

Katinka Pålsson 14.01.08

Cristalería: 5 balones aforados de 100 ml, 3 Erlenmeyers 1000 ml, 1 tapón plástico 12/21

FODECYT 9-07 25.03.08 Cristalería: 1 balón esmerilado 24/40 50 ml FODECYT 112-06 08.04.08 Cristalería: 2 balones aforados 2.0 L con tapón

esmerilado, 6 kitazatos de 500 ml

Depto.

Citohistología

23.04.08 Documento (Plan de Trabajo Br. Odra Lara) DIGI 6.44 28.04.08

(30)

Tabla IV (Continuación)

Tipo de Material Recibido Proyecto, Persona

o Institución

Fecha

Documento (Factura de Impresora) Br. Selvin Fuentes 05.05.08 Reactivos y Solventes: 2 L metanol A, 2.5 L Etanol

96%, 1 kg ácido tricoloroacético 99.5%, 1 kg sílica gel

FODECYT 79-06 10.06.08 Reactivos: 1 kg cloruro de aluminio, 500 g ftalato ácido

de potasio, 250 g cloruro de hierro.

FODECYT 79-06 02.07.08

Solventes: 9 L acetona DIGI 6.44 07.07.08

Reactivos: 250 g ftalato ácido de potasio, 1 kg hidróxido de sodio

FODECYT 79-06 10.07.08

Solventes: 5 L acetona DIGI 6.44 15.07.08

Fuente: LIPRONAT

2.3.2.3 Redacción de Procedimientos de Operación Estandarizados

Tabla V P.O.E Redactado*

Descarte de Desechos Orgánicos, Clorados, Ácidos, Básicos y Neutros (Líquidos) Disolución de Sólidos en Fase Acuosa u Orgánica Utilizando Agitacion con Vortex

Disolución de sólidos en Fase Acuosa Utilizando Baño Ultrasónico *P.E.O.’s completos en Anexo IV

(31)

2.3.2.4 Redacción de Reportes de Análisis Fitoquímicos (Tesistas) Tabla VI Reportes Tesista Material Vegetal Análisis Reportados* Br. Selvin Fuentes

Ajenjo Determinación de cenizas totales Determinación de cenizas ácidas

Determinación de residuo seco de extracto

Extracción y determinación de rendimiento del aceite esencial. Determinación de porcentaje de humedad

Br. Wilder Maldonado

Calendula Determinación de residuo seco de extracto

Extracción y determinación de rendimiento del aceite esencial. Determinación de porcentaje de humedad.

Cromatografía en capa fina para determinar flavonoides. *Reportes Completos en Anexo III

3.2.5 Redacción de Documentos Útiles para la Coordinación de Actividades Tabla VII

Redacciones

Tipo de Documento y Motivo Persona e Institución a la que se dirige

Invitación de Participación como Conferencista (Curso-Taller “Farmacognosia Aplicada al Control de Calidad de los Productos Naturales”)

Licda. Lucrecia de Batres Laboratorio QUINFICA Invitación de Participación como Conferencista

(Curso-Taller “Farmacognosia Aplicada al Control de Calidad de los Productos Naturales”)

Dr. Edwin Can Médico Clínico Invitación de Participación como Conferencista

Dra. Carola Cruz

Facultad de Ciencias Médicas

(32)

Tabla VII (Continuación)

Dr. Óscar Cóbar Pinto Decano

Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia

Universidad San Carlos de Guatemala Invitación de Participación como Conferencista

Dra. Gilda Gomar Escuela de Nutrición

Facultad de CCQQ y Farmacia

MSc. Vicente Martínez Facultad de Agronomía

Licda. Millie Cruz

Laboratorio Nacional de Salud Ministerio de Salud

MSc. Carolina Rosales Escuela de Biología

Facultad de CCQQ y Farmacia

MSc. Benito Soler

Escuela de Estudios de Posgrado Facultad de CCQQ y Farmacia

Universidad San Carlos de Guatemala Invitación de Participación como Panelista

Ing. Manuel Galván

Jefe de Unidad de Monitoreo Invitación de Participación como Panelista

Ing. Enrique Aguilar Gremial de Farmacéuticos

(33)

Tabla VII (Continuación)

Invitación de Participación como Panelista (Curso-Taller “Farmacognosia Aplicada al Control de Calidad de los Productos Naturales”)

MA. Lillian Irving

Escuela de Química Farmacéutica Facultad de C.C.Q.Q. y Farmacia Invitación de Participación como Panelista

Lic. Beatriz Batres

Ministerio de Salud Pública y Asistencia Social

Invitación de Participación como Panelista (Curso-Taller “Farmacognosia Aplicada al Control de Calidad de los Productos Naturales”)

Licda. Sonia Montenegro Distribuidora DIVSA Invitación de Participación como Panelista

Licda. Rosa María Oliva Laboratorio PRONATT Invitación de Participación como Panelista

Licda. Norma Gladys Contreras Laboratorio LANCASCO Invitación de Participación como Panelista

Licda. Lucrecia de Batres Laboratorio QUINFICA Invitación de Participación como Panelista

Lic. Antonio González Lipo Chemical

(34)

2.4 DISCUSIÓN DE RESULTADOS

2.4.1 Discusión de Actividades Técnicas

La Tabla II de la sección 2.3.1.1 presenta los datos relacionados a las hidrodestilaciones realizadas a material vegetal seco para la extracción de aceites esenciales. Como se observa en la tabla, se trabajaron un total de 7 especies. Entre ellas se destacan Santa María y Ajenjo, de las cuales se trabajaron 15 y 20 muestras respectivamente. Incidentemente fueron las muestras de Ajenjo las más difíciles de trabajar, ya que contenían una alta cantidad de saponinas, lo cual provocó frecuentemente la proyección del material vegetal y la necesidad de repetir la hidrodestilación.

Sin embargo, tanto el Ajenjo como las demás especies a las que se les extrajo su aceite esencial permitieron un mejor entendimiento del funcionamiento de un neoClevenger. De igual manera, permitieron desarrollar habilidades y un mejor criterio para la extracción adecuada de aceites esenciales a partir de material vegetal con el que no se había trabajado antes; tales como la utilización de una cantidad reducida de material (15 g, por ejemplo) cuando se trabaja por primera vez con una planta o la utilización de cantidades variables de agua en el balón de fondo redondo de acuerdo a las características y cantidad de material con el que se trabaja.

La Tabla III de la sección 2.3.1.2 contiene los datos relacionados a pruebas fitoquímicas y tratamientos realizados a material vegetal o extractos durante la realización del EPS en el LIPRONAT. Al igual que en el caso de las hidrodestilaciones, dichos análisis eran llevados a cabo a petición de alguna o institución o persona que requiriera de los mismos, aunque en la mayoría de ocasiones se trabajó con tesistas.

El tipo de ensayo y número de muestras fueron muy variados. Sin embargo destacan las determinaciones de residuo seco, cenizas totales y cenizas ácidas realizadas a 20 muestras de Ajenjo. De una manera similar a las muestras a las que se les extrajo aceite esencial, el manejo de una alta cantidad de muestras permitió el desarrollo de habilidades y mejor criterio para dichas determinaciones.

Otra actividad de importancia aunque no realizada con una alta cantidad de muestras fue la determinación de flavonoides totales (de acuerdo a la Farmacopea Española) que se realizó con Calahuala. Esta actividad o ensayo resultó particularmente

(35)

interesante debido a la utilización del equipo uv del laboratorio. El método demostró ser práctico aunque largo y altamente sensible para la cuantificación de flavonoides en material vegetal seco. Además de introducir a la persona que realiza el ensayo a técnicas más sofisticadas que frecuentemente se utilizan para determinar la calidad y pureza del material vegetal.

Otras técnicas de interés aunque también realizadas en pocas ocasiones incluyó la preparación de tinturas, extractos glicólicos y rotaevaporación de extractos. Todas estas técnicas son de gran utilidad en la industria y la persona que las realiza se beneficia al adquirir habilidades y conocimiento de técnicas tan ampliamente utilizadas.

2.4.2 Discusión de Actividades Administrativas

Las actividades administrativas tuvieron en su forma más básica la atención al público para atender dudas tales como el tipo de análisis que se podían realizar en el laboratorio, horario de atención, asesorías menores acerca de material vegetal o extractos, etc. En la Tabla IV de la sección 2.3.2.2 se presentan datos concernientes a la recepción de documentos, muestras, cristalería, equipo y reactivos. Como se puede observar en la tabla, no es sino hasta marzo que comienza a haber una mayor recepción de material. Por lo que se puede considerar que los meses de enero y febrero presentan hasta cierto poco movimiento en esta área en particular de las actividades administrativas.

Los proyectos que ingresaron mayor cantidad de reactivos y documentos son FODECYT 79-06 y DIGI 6.44; aunque hay que aclarar que esta información refleja únicamente el material ingresado durante la tarde. Durante la mañana pueden haber sido otros proyectos los más activos en el ingreso de material. De igual manera, no todo el material recibido en la tarde fue ingresado por la persona realizando EPS, debido principalmente a la presencia ocasional de una persona de mayor jerarquía quien se encargaba de la realización del ingreso.

En la Tabla V de la sección 2.3.2.3 se observa la información relacionada a los P.O.E.’s cuya responsabilidad de redacción recayó en la persona realizando el EPS. Los P.O.E.’s redactados incluyeron uno para la disolución de sólidos en fase acuosa utilizando baño ultrasónico, otro para la disolución de sólidos en fase acuosa u orgánica con vortex y un último para el descarte de desechos orgánicos, clorados,

(36)

ácidos, básicos y neutros. Estos P.O.E.’s se realizaron con la intención de aumentar el número de procedimientos estandarizados en el LIPRONAT –LIPRONAT- y así poder llevar a cabo un trabajo adecuado en dichas áreas dentro de él.

En la Tabla VI de la sección 2.3.2.4 y la Tabla VII de la sección 2.3.2.5 se presenta la información concerniente a la redacción de documentos tales como reportes de análisis fitoquímicos e invitaciones para participar en actividades académicas donde el LIPRONAT estuviera involucrado. Estos documentos tenían el propósito principalmente de mantener una buena comunicación entre el laboratorio y las personas o instituciones con las que se tuviera algún tipo de relación.

De manera general se puede mencionar que tanto las actividades técnicas como las administrativas son útiles para el desarrollo de experiencia en la persona que realice EPS en el LIPRONAT. De igual manera, la persona realizando el EPS, principalmente durante la jornada vespertina, le permite al laboratorio mantener un mayor orden y mejor documentación de las actividades realizadas durante dicha jornada.

(37)

2.5 CONCLUSIONES ACTIVIDADES DE SERVICIO

1. La realización del EPS en el LIPRONAT permite al estudiante desarrollar habilidades y mejor criterio en técnicas tales como la hidrodestilación de material vegetal para la extracción de aceites esenciales, determinación de residuo seco, determinación de cenizas ácidas y totales, cuantificación de metabolitos secundarios por métodos instrumentales, rotaevaporación, y preparación de extractos y tinturas a partir de material vegetal.

2. Se realizaron un total de 54 hidrodestilaciones de material vegetal, donde se trabajaron Santa María, Ficus, Cinco Negritos, Madre Cacao, Muérdago, Caléndula y Ajenjo.

3. A un total de 97 muestras se les realizó por lo menos un ensayo fitoquímico o tratamiento para la obtención de un extracto, trabajándose Calahuala, Lavaplatos, Ajenjo, Pericón, Menta, Romero, Valeriana y Caléndula.

4. Se realizó el ingreso de documentos en 3 ocasiones, de cristalería en 3 ocasiones, de reactivos en 1 ocasión y de solventes en 1 ocasión en el LIPRONAT.

5. Se redactaron 3 P.O.E.’s, 2 reportes y 18 invitaciones para actividades relacionadas con el LIPRONAT.

6. El estudiante realizando su EPS en el LIPRONAT contribuye al laboratorio al facilitar la comunicación entre el laboratorio y otras instituciones o personas particulares.

7. El estudiante realizando su EPS en el LIPRONAT en la jornada vespertina contribuye al laboratorio al facilitar el mantenimiento del orden y documentación de las actividades realizadas durante dicha jornada.

(38)

2.6 RECOMENDACIONES ACTIVIDADES DE SERVICIO

1. Mantener permantemente un estudiante realizando EPS en el LIPRONAT en la jornada vespertina.

2. Asignar a una persona con más experiencia en el LIPRONAT a la capacitación exhaustiva del estudiante realizando su EPS en el laboratorio de todas las técnicas relevantes que se realizan dentro de él.

3. Desarrollar un documento o trifoliar que describa el funcionamiento del LIPRONAT para que el estudiante realizando EPS en dicho lugar lo pueda distribuir entre las diferentes personas que se acercan a consultar sus dudas.

(39)

3.7 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Aragão, A. (1981). Oleos Essenciais de Plantas do Nordeste. Edições UFC. Fortaleza, Brasil.

2. Bruneton, J. (1993). Farmacognosia. Fitoquímica. Plantas Medicinales. 2 Edición. Editorial Acribia, S.A. España. 123-124, 183-184, 261-263, 305-306, 366-367, 405-407, 467, 775.

3. Hernández-Arteseros, J.A., Vila, R., Cañigueral, S., Cruz, S.M., Cáceres, A. (2006). Composition of the Essential Oil of Lippia chiapasensis Loes. J. Essen. Oil Res. 18:6-9.

4. Jayes, P., De León, J., Navas, P., Pérez, J., Mérida, M., Farfán, C., (2007) Aceites esenciales de nueve plantas nativas de Guatemala, familias Verbenaceae y Lauraceae. USAC, Guatemala

5. Jayes, P., Pérez, J., Mérida, M., Farfán, C., (2008) Estudio del aceite esencial y metabolitos secundarios de diferentes poblaciones de Lippia chiapasensis Loes. (Verbenacea). USAC, Guatemala

6. Medinilla, B. (1996). Manual de Laboratorio de Farmacognosia. USAC, Guatemala.

7. Pascual, M.E., Slowing, K., Carretero, E., Sánchez Mata, D., Villar, A. (2001). Lippia: traditional uses, chemistry and pharmacology: a review. J. of Ethnopharm. 76:201-214.

8. Pérez, J.F., Mérida, M., Ribeiro da Silva, A.J. (2005). Composicao do oleo essencial da planta Lippia chiapasensis de uma populacao da Guatemala. Livro de Resumos, XXVIII Reuniao Anual Sociedade Brasileira de Química. Caldo de Poças, Brasil.

(40)

UNIVERSIDAD SAN CARLOS DE GUATEMALA

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS Y FARMACIA

Estudio del Aceite Esencial de Diferentes Poblaciones de

Salviasanta (Lippia chiapasensis Loes.), Cinco Negritos

(Lantana camara L.), Salviasanta Cimarrona (Lantana

hispida HBK.) y Comida de Paloma (Lantana trifolia L.).

Familia Verbenaceae.

Informe Final de

Investigación EPS

Presentado por

Christian Daniel Farfán Barrera

Estudiante de la Carrera

Química

(41)

INDICE 1. RESUMEN 38 2. INTRODUCCIÓN 39 3. ANTECEDENTES 40 4. OBJETIVOS 48 5. HIPÓTESIS 49 6. JUSTIFICACIONES 50 7. ASPECTOS METODOLÓGICOS 51 8. RESULTADOS 55 9. DISCUSIÓN DE RESULTADOS 66 10. CONCLUSIONES 74 11. REFERENCIAS 76

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1. RESUMEN

El propósito de la investigación consistía en determinar los porcentajes de rendimiento de la extracción de aceites esenciales a partir de material vegetal seco de Salviasanta (Lippia chiapasensis Loes.), Cinco Negritos (Lantana camara L.), Salviasanta Cimarrona (Lantana hispida HBK.) y Comida de Paloma (Lantana trifolia L.). En el caso de la primera especie se realizaron dos colectas, una en la época seca y la otra en la época lluviosa. En el caso de las otras tres especies estudiadas, del género Lantana, se realizó únicamente una colecta.

Tanto los porcentajes de rendimiento de Salviasanta para la época seca como para la época lluviosa superaron el valor recomendado del 0.5%, observándose que los especímenes colectados en Chacayá, Sololá fueron los que lo superaron más ampliamente y los que mostraron mayores diferencias con los especímenes colectados en otras regiones. Aunque sí se observó una ligera disminución en los porcentajes de rendimiento obtenidos en la época lluviosa, algo que era de esperar.

Para las otras tres especies estudiadas, los resultados no fueron tan positivos. En ninguno de los casos se logró superar el 0.5% de rendimiento. Observándose los porcentajes más bajos para Cinco Negritos. El caso de Salviasanta Cimarrona es un poco más promisorio sin embargo, ya que fue el que más se acercó a este valor y se espera que al ser colectada en la época fría o seca se encuentren mejores porcentajes de rendimiento. Pero esto será llevado a cabo por investigaciones posteriores.

Uno de los parámetros que se utilizan para determinar la calidad de los aceites esenciales consiste en la determinación del índice de refracción de los mismos. Desafortunadamente la cantidad de aceite esencial obtenida a partir de las tres especies del género Lantana fue muy baja por lo que no se les pudo realizar esta medición. Sin embargo, en el caso Salviasanta si fue posible llevarla a cabo y se encontró una correlación entre dicho índice y el lugar de origen del individuo del que se extrajo el aceite esencial.

Todas las actividades de investigación se llevaron a cabo en el Laboratorio de Investigación de Productos Naturales –LIPRONAT- localizado en el edificio T-10 del Campus Universitario, Universidad San Carlos de Guatemala, zona 12, Ciudad de Guatemala. Se realizó como parte del Ejercicio Profesional Supervisado de la carrera de Químico entre enero y agosto del 2008.

(43)

2. INTRODUCCIÓN

La investigación de aceites esenciales a partir de material vegetal seco comprende tres aspectos fundamentales. El primero, es la localización de especímenes que se puedan colectar de manera sistemática en diferentes épocas del año. El segundo consiste en la extracción propiamente de los aceites esenciales a partir del material vegetal colectado y la cuantificación de su porcentaje de rendimiento. El tercer aspecto consiste en los diferentes análisis que se pueden realizar a los aceites esenciales tales como cromatografía de gases, actividad biológica y determinación de índice de refracción. Los primeros dos aspectos son tratados plenamente en la investigación que se presenta. Ya que se utilizó sistema de posicionamiento global GPS para ubicar claramente los sitios de donde se colectó material vegetal y se extrajeron los aceites esenciales de dicho material vegetal haciendo uso de la técnica de hidrodestilación con neoClevenger, la cual es una de las técnicas más utilizadas y estandarizadas. El tercer aspecto fue tratado únicamente de manera parcial, ya que aunque se determinaron los índices de refracción para los aceites esenciales lo suficientemente abundantes para hacerlo, no se determinaron ni su actividad biológica ni su composición por medios cromatográficos. Se espera que en estudios posteriores se complete la investigación de estos aceites esenciales. Aunque cabe mencionar que en el caso particular de Salviasanta (Lippia

chiapasensis Loes.), ya existe información acerca de la composición de su aceite

esencial. En el caso de las otras tres especies estudiadas tales como Cinco Negritos (Lantana camara L.), Salviasanta Cimarrona (Lantana hispida HBK.) y Comida de Paloma (Lantana trifolia L.), no existe mucha información disponible.

(44)

3. ANTECEDENTES

3.1 Género Lippia (Verbenaceae)

El género Lippia se encuentra ampliamente distribuido en las regiones de Centro América, Sur América y África Tropical. Cuenta con más de 200 especies entre las que se incluyen hierbas, arbustos y árboles pequeños. La mayoría de estas especies se han utilizado en la medicina tradicional de las regiones ya mencionadas como remedios gastrointestinales y respiratorios, aunque también se han encontrado usos a las mismas como antimaláricos, antivirales y citostáticos. De igual manera, se utilizan frecuentemente como condimentos en los alimentos. (Pascual et al., 2001)

En la mayoría de los casos, se hace uso de las partes aéreas de las plantas (hojas, flores y tallos). Se preparan infusiones o decocciones de las mismas y administradas oralmente. A pesar de la homogeneidad de sus composiciones, a veces sucede que diferentes autores reportan actividades contradictorias, probablemente debido a una mala identificación botánica. La mayoría de las investigaciones se han enfocado en los aceites esenciales de las especies de este género. Aunque se considera que los flavonoides también presentan principios activos. (Pascual et al., 2001)

Tanto en Guatemala como en Brasil y Venezuela se utilizan diferentes especies de

Lippia para tratamientos de resfriado, gripe, tos y asma. Algunas de las especies

utilizadas para este fin son: Lippia alba (Mill.) N.E. Brown, L. chevalieri Moldenke, L.

graveolens H.B.K., L. micromera Schauer., L. microphylla Cham., L. multiflora

Moldenke, L. nodiflora (L.) Michx. y L. origanoides H.B.K. De estas ocho plantas, se utiliza L. alba frecuentemente como remedio pectoral en la región Mesoamericana. (Pascual et al., 2001)

En el caso de Lippia javanica N.L. Burm., se utilizan infusiones de agua o leche para catarros y sus hojas y raíces se utilizan para falta de aliento y dolores de pecho en África. De igual manera, L. alba, L. graveolens, L. micromera y L. origanoides se utilizan como condimentos de alimentos. (Pascual et al., 2001)

(45)

3.2 Salviasanta (Lippia chiapasensis Loes.)

También se le conoce como Salviyá. La Salviasanta es una planta ampliamente distribuida en el altiplano Guatemalteco. Normalmente se localiza en bosques húmedos o secos, frecuentemente rocosos o en prados a una altitud entre los 1500 y los 3000 msnm, aunque es más abundante en las regiones altas. Se han observado diferentes especímenes en los departamentos de Totonicapán, Sololá, Quetzaltenango, Huehuetenango, San Marcos y Baja Verapaz. De igual manera, se han reportado especímenes en México. Es un arbusto o árbol débil que alcanza una altura de 4 m, con hojas entre 2 y 6 cm de longitud y 1.5 y 4.5 cm de ancho y agudas (ver Imagen I, Anexo V). (Standley et al., 1970).

Al igual que a un gran número de especies pertenecientes al género Lippia, se utiliza de manera tradicional en el altiplano guatemalteco como un remedio casero para malestares estomacales y respiratorios (Jayes et al., 2007). Sin embargo, y probablemente debido a su poca distribución a nivel mundial, no se encuentra información en la literatura acerca de estos usos fuera de Guatemala. De igual manera, existe poca información relacionada con los metabolitos secundarios que contiene y su composición de aceite esencial.

En uno de los primeros estudios realizados al aceite esencial de L. chiapasensis colectado en Totonicapán en la etapa de floración indicó un porcentaje de rendimiento de 0.9%. De acuerdo con los estándares establecidos por Aragão este porcentaje es alto e indicativo de una posible utilidad económica de la especie analizada. En ese mismo estudio se determinó una alta concentración de monoterpenos del 78.9% y una concentración poco significativa de sesquiterpenos del 12.6%. Los monoterpenos más abundantes fueron los oxigenados con el 62.3%, destacándose la presencia de trans-dihidrocarvanona, geranial, neral, y 1-8-cineol (Hernández-Aresteros et al., 2006). En estudios más recientes se ha obtenido información del porcentaje de rendimiento y composición química de hojas de especímenes colectadas principalmente en Totonicapán, Sololá y Quetzaltenango. Los porcentajes de rendimiento obtenido han sido altos, hasta del 1.2 %. De igual manera, al someter a otras especies nativas de Guatemala del género Lippia a extracciones en las mismas condiciones, se han obtenido porcentajes más altos que por ejemplo: L. controversa, L. substrigosa, L. cardiostegia y

(46)

Un estudio enfocado en Salviasanta indicó porcentajes de rendimiento aún mayores. En dicho estudio se colectaron hojas de especímenes de 14 poblaciones diferentes en los departamentos de Totonicapán, Sololá y Quetzaltenango. El 90% de los aceites esenciales extraídos dieron un porcentaje de rendimiento superior al 0.50%. Una muestra colectada en Chacayá, Totonicapán presentó un rendimiento del 3.21% (Jayes

et al., 2008).

De igual manera, se llevaron a cabo varios análisis de estos aceites utilizando la técnica de cromatografía de gases acoplada a espectroscopía de masas. Los resultados de dichas cromatografías indican la existencia de una amplia cantidad de variedades dentro de la misma especie. En diferentes especímenes se obtuvieron diferentes componentes mayoritarios. En algunos casos, el componente mayoritario de un individuo se encontraba en pequeñas cantidades en otro o inclusive ausente. Entre los especímenes mayoritarios encontrados en diferentes especímenes se encontraron: alcanfor, elemol, 1-8 cineol, citral (geranial y neral), acetato de bornilo (borneol) y citronelal (Jayes et al., 2008).

3.3 Género Lantana (Verbenaceae)

Tres de las plantas a estudiar pertenecen al género Lantana, de la Familia Verbenaceae. La Familia Verbenaceae se caracteriza por contar con varios géneros que presentan rendimientos interesantes de aceite esencial, como el caso del género Lippia, que ha sido estudiado en Guatemala. A continuación, se describen las plantas propuestas en el presente trabajo, de las cuales no se cuenta con la información fotoquímica básica en Guatemala, no habiéndose realizado en el país, estudios sobre los aceites esenciales y metabolitos secundarios presentes en estas plantas.

3.4 Cinco Negritos (Lantana camara L.)

Arbusto de 1 a 3 m de altura, de tallo espinoso, flores amarillas, anaranjadas o rojas en forma de pequeños manojos. Los frutos son bayas de color azul verdoso o negro, de sabor dulce. Sus hojas pueden ser redondeadas o alargadas, ásperas o rugosas por el haz y con pelillos por el envés (ver Imagen II, Anexo V). La planta es originaria de América tropical, habita en los climas cálidos, semicálido, semiseco, desde el nivel del mar hasta los 1000 m y de los 2300 a los 3000 msnm. Presenta diferentes usos

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etnomédicos, siendo usado en El Salvador como antipirético, a partir de la cocción de flores y hojas con agua. Los frutos son tóxicos por contener lantadeno, un sesquiterpenoide. En Colombia, se usa la planta entera en forma de cocción para facilitar el parto, y como emenagogo. En Guatemala se le atribuyen propiedades curativas de heridas, úlceras y contusiones e infecciones de la piel. Se reporta también su uso en afecciones respiratorias como catarro y tos ferina, se usan sólo las ramas en cocimiento. En Guatemala se encuentra desde nivel del mar hasta los 2200 msnm. Se reporta en Alta Verapaz, BajaVerapaz, Chimaltenango, Escuintla, Guatemala, Huehuetenango, Izabal, Jalapa, Petén, Quetzaltenango, Retalhuleu, Sacatepéquez, San Marcos, Santa Rosa, Sololá, Zacapa (Standley, Steyermark, 1970)

En cuanto a su composición química, se ha reportado el triterpenoide lantadeno A como principio tóxico, asimismo se ha reportado la presencia de α-amarina, lantamarona, lantadeno B, C, y D. Ácidos lantanílico, lantanólico y lantoico, oleanólico, verbascósido, ácidos botulínicos y butulónico, α-sitosterol, furanonaftaquinonas. Presenta aceite esencial, especialmente en las flores. Ha presentado hepatotoxicidad en ganado y animales de experimentación (Ross, 1999).

En estudios realizados en México, se ha encontrado actividad antibiótica por las hojas y el aceite esencial sobre Staphylococcus aureus, Bacillus, subtilis, Pseudomona

aeruginosa, Sarcina lutea, Sallmonella tiphy y los hongos Aspergillus niger y Aspergillus fumigatus. El extracto etanólico de las ramas de la planta presento efecto

antibióticos contra Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis y Streptococcus faecalis, habiendo resistencia en cuanto a Eschericchia coli y Candida albicans.

Es planta tóxica para el ganado. Se ha reportado actividad antimicrobiana de los extractos brutos de sus hojas (Cáceres et. al., 1990). Se ha reportado también hojas presentan usos etnobotánicos para enfermedades gastrointestinales, del tracto respiratorio y enfermedades de piel y mucosas (Cáceres et al, 1990). Sin embargo, no se ha determinado a qué metabolitos corresponde la actividad encontrada, ya que los estudios sólo han llegado a nivel de extracto, no habiéndose realizado con anterioridad, ensayos por bioautografía que permiten identificar el grupo de compuestos o el compuesto específico responsables de la actividad biológica.