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CARACTERIZACIÓN DE CINCO EXTRACTOS DE PLANTAS MEDICINALES NATIVAS ...

RESUMEN El presente trabajo comprendió la selección de 5 plantas medicinales nativas, que están validadas científicamente pero no se tiene ninguna información sobre las ...

Enviado* el 01/01/2011 20:39
1 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS Y FARMACIA CARACTERIZACIÓN DE CINCO EXTRACTOS DE PLANTAS MEDICINALES NATIVAS DE GUATEMALA, VALIDADAS CIENTÍFICAMENTE INFORME DE TESIS BREMDA  CAROLINA DE LA CRUZ BERANZA Para optar al título de Química Farmacéutica Guatemala, septiembre del 2005
MIEMBROS DE JUNTA DIRECTIVA M.S.c. Gerardo Leonel Arroyo Catalán   Decano Licda. Jannette Sandoval Madrid de Cardona Secretaria Licda. Gloria Elizabeth Navas Escobedo   Vocal I Licda. Liliana Vides de Urízar     Vocal II Licda. Beatriz Euenia Batres de Jiménez   Vocal III Br. Juan Francisco Carrascoza Mayén Vocal IV Br. Susana Elizabeth Aguilar Castro Vocal V
ACTO QUE DEDICO A DIOS Por ser la fuente de inspiración y sabiduría para poder llegar a ser lo que soy y cumplir con uno de los objetivos que tiene para mí en la vida. Para ti la gloria y honra de este fin de mí carrera. A MI MADRE         Delmi Berganza de De la Cruz, con profunda gratitud sea este un regalo y tributo a tu sacrificio, trabajo, desvelos  y esperanza de que llegara a ser alguien profesional en la vida. Gracias por creer en mí. A MI PADRE Herminio De la Cruz Romero, infinitas gracias por tu educación, ética y moral construidas en mi persona y que llevo en el recorrido de mi vida. A MIS HERMANOS Douglas, Manolo y Alan, por el cariño brindado y su voto de confianza en mi persona de poder salir adelante. A MI ABUELITA: Marcelina Bojorquez de Berganza, gracias por todas las bendiciones que a través de sus oraciones recibo de Dios, asi como siempre estar pendiente de que nunca me faltara nada.
A LAS FAMILIAS Berganza Bojorquez y De la Cruz Romero, por la preocupación a la culminación de mi carrera y su incondicional apoyo cuando fue requerido. A MIS PRIMOS Como motivación para alcanzar sus metas. A MIS AMIGAS Ma. Alejandra Morataya, Floralba Perez, que más que amigas y compañeras son las hermanas que nunca tuve, por esos inolvidables momentos compartidos así como el apoyo incondicional recibido. Erica Zuleta, Ruth Molina, Myra Jiménez, por el aporte desinteresado para la culminación de esta tesis. A MIS AMIGOS Un agradecimiento especial y mis más sinceros recuerdos, para todos aquellos momentos que compartimos a lo largo de la carrera, siempre los llevaré en mi corazón.
AGRADECIMIENTOS A la Facultad Por la formación que me brindó a lo largo de toda mi carrera. Al Decano Por la colaboración en los tramites para culminar mi carrera. Al Laboratorio Farmaya y Lipronat, por el apoyo brindado en la elabración del trabajo de tesis y por sus sabios consejos. A mi asesora Licda. Sully Cruz, por el apoyo brindado en la elaboración de tesis. A Lic. Armando Cáceres Por creer en mí y enseñarme actitudes ante la vida para poder salir adelante. Por su asesoría para la realización de esta tesis. A mi revisora Dra. Amarilis Saravia, por su colaboración y ayuda
INDICE  Página 1. Resumen..................................................................................   1 2. Introducción..............................................................................   2 3. Antecedentes...........................................................................   3 4. Justificación..............................................................................   21 5. Objetivos..................................................................................   22 6. Hipótesis..................................................................................    23 7. Material y Métodos..................................................................    24 8. Resultados..............................................................................    33 9. Discusión de Resultados.........................................................    48 10. Conclusiones...........................................................................    51 11. Recomendaciones....................................................................   52 12. Referencias.............................................................................    54 13. Anexos....................................................................................     62
1. RESUMEN El presente trabajo comprendió  la selección de 5 plantas medicinales nativas, que están validadas científicamente pero no se tiene ninguna información sobre las características fisicoquímicas  de la materia prima y productos intermedios (extractos) con lo cual son elaborados algunos medicamentos fitofarmacéuticos (tinturas). Se hizo una identificación botánica tanto de las plantas como de la materia prima vegetal a utilizar. Las pruebas a realizar en la materia prima vegetal fueron físicas, como el porcentaje de humedad y químicas como el porcentaje de cenizas. Así mismo se realizaron pruebas físicas como el pH y la densidad de  los extractos y tinturas. Como etapa final se identificaron metabolitos secundarios en las tinturas y los extractos, utilizando como patrón de comparación, estándares de metabolitos de plantas reconocidas a nivel internacional en las diferentes farmacopeas. De acuerdo a los resultados obtenidos, se considera satisfactoria la caracterización de las tinturas y extractos de las 5 plantas, ya que las plantas escogidas si cumplieron con los parámetros evaluados de identidad y pureza. 1
2 2. INTRODUCCIÓN Desde la antigüedad las plantas han constituido un recurso para el ser humano tanto para su alimento, como también para curar sus enfermedades. Entre estas plantas se encuentran las medicinales, a las cuales se les atribuyen propiedades farmacológicas. Guatemala es un país con una gran biodiversidad. Los productos naturales obtenidos de las plantas son recursos renovables de múltiple uso para el hombre. Muchas plantas nativas se comercializan  por las propiedades atribuidas para curar enfermedades, pero no siempre estas propiedades están validadas científicamente. Este uso popular ha orientado los estudios de validación farmacológica, los que han demostrado que las plantas de uso medicinal realmente presentan las propiedades atribuidas, pero la mayoría de las veces no se tienen las características específicas de los extractos de las plantas, por lo que es difícil su estandarización y es baja su reproducibilidad  lote a lote. La caracterización de extractos se basa fundamentalmente en definir los  rangos que se presentan en sus variables físicas y químicas  y elaborar un estándar de los mismos para que los extractos puedan cumplir con las exigencias farmacéuticas que garantizan su acción y puedan así ser utilizadas como materia prima para la elaboración de medicamentos. Este trabajo pretende caracterizar los extractos farmacéuticos de 5 plantas nativas de los que se tiene información farmacológica preliminar. Las plantas seleccionadas son  Bixa orellana (Achiote), Petiveria alliacea ( Apacín), Smilax domingensis (Zarzaparrilla) , Tagetes lucida (Pericón) y Valeriana prionophylla (Valeriana).
3 3.     ANTECEDENTES En todo el mundo  están retomando auge las plantas medicinales, por lo cual es de importancia el conocer las características que rigen a la materia prima de aquellas especies de uso medicinal en Guatemala para que se pueda obtener un preparado confiable que tenga reproducción lote a lote. 3.1 Bixa orellana Linneo. 3.1.1. Nombre científico: Bixa orellana Familia: Bixaceae 3.1.2. Sinonimia: Bixa acuminata Bijer , Bixa americana Poir . 3.1.3. Nombres vulgares:  Aneto, Bija, Ox, Achiote. 3.1.4. Descripción botánica: Árbol o arbusto de 3-9 m de alto. Hojas siempre verdes, delgadas, acorazonadas u ovadas, 8-20 cm de largo, en punta. Flores 4-5 cm de ancho, 5 pétalos blancos o rosados, cáliz peludo. Cápsulas  de semillas de 3-4 cm de largo, ovoides o cónicas, café rojizo o amarillo, pequeñas espinas lisas; semillas numerosas en celdas de 5 mm de largo, cubiertas de fina pulpa roja - naranja 74 . 3.1.5. Hábitat y distribución geográfica: Originario de la cuenca amazónica, no se encuentra silvestre, se cultiva desde México hasta Bolivia en alturas de 1,000 msnm, como vegetación secundaria del bosque tropical perennifolio. En Guatemala se cultiva en Alta y Baja Verapaz, Chiquimula, El Progreso, Escuintla, Izabal, Jutiapa, Quetzaltenango, Sacatepéquez, Santa Rosa, Suchitepéquez 74. 3.1.6. Obtención: Al año se hace una poda de formación y al cosechar se despuntan las ramas para que se formen nuevos brotes. La primera cosecha se obtiene al año, podar las ramas, cortar las cápsulas, secar al sol y separa las semillas 74. 3.1.7. Usos etnomédicos: La decocción de semillas se toma para combatir la debilidad, diabetes, afecciones gastrointestinales, respiratorias, hepáticas y
4 gonorrea 47,51,82 . Tópicamente se usa para evitar cicatrices, desinflamar hemorroides y erupciones de la piel, quemaduras y erisipela 35. La decocción de la raíz  se usa para tratar ictericia, oliguria, diabetes y gonorrea 27. La decocción de hojas se aplica en quemaduras 61.  El aceite de semilla se ha usado con cierto éxito contra la lepra 47.  Se usa para infecciones de la piel, como antiséptico vaginal y cicatrizante, para hepatitis y vómitos 61. 3.1.8. Otros usos: Las semillas se usan como colorantes en la industria de alimentos y textiles 17. 3.1.9. Composición química: El extracto acuoso contiene carotenoides, flavonoides, leucoantocianinas, triterpenos y taninos. Las hojas contienen alcaloides, flavonoides y sesquiterpenos (ishwarano) 51,61,65 . 3.1.10. Partes usadas:  Hojas. 3.1.11 DE LA DROGA VEGETAL: 3.1.11.1.Denominación: Bixa orellana folia 3.1.11.2. Definición: Hojas   secas y molidas . 3.1.11.3. Obtención: La primera cosecha se obtiene al año, podar las ramas, cortar las cápsulas, secar al sol y separa las semillas y las hojas 27. 3.1.11.4 . Descripción macroscópica: Las hojas son de color verde, delgadas y acorazonadas u ovadas. 3.1.11.5. Posibles adulterantes o sustituyentes: Fragmentos de tallo y flores. 3.1.11.6. Componentes con actividad terapéutica y marcadores: En la revisión de la literatura no se encontró información  sobre posibles marcadores fitoquímicos. 3.1.12. DEL PREPARADO VEGETAL : 3.1.12.1.Denominación: Tinturas, extractos  y cristales. 3.1.12.2.Obtención: A partir de hojas  secas y molidas, se procede a hacer una extracción  con el respectivo alcohol para obtener la tintura, el extracto se obtiene
5 concentrando la tintura en el rotavapor, y los cristales se obtienen secando en su totalidad el extracto con la mayor concentración posible. 3.1.12.3.  Metodología analítica: Del extracto obtenido de la hoja, se identifican flavonoides por cromatografía de capa fina. 3.1.13. PARTE PRECLÍNICA : 3.1.13.1. Estudios farmacológicos : Estudios antibacterianos demuestran que la tintura de raíz es activa contra Salmonella typhi, no así contra Escherichia coli, Shigella dysenteriae, las tinturas de corteza y hojas son activas contra E. coli, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, S. typhi y Shigella flexneri, el extracto etanólico de la semilla es inactivo contra bacterias. La tintura de hojas y corteza es activa contra Candida albicans, Aspergillus flavus, Microsporum gypseum 13 . La infusión de hojas es activa contra Trichomonas vaginalis 14. El extracto acuoso de la raíz relaja el ileon de cobayo 65, produce en ratas hipotensión 65 y antisecresión y en ratones deprime el SNC 65. Los extractos acuoso y clorofórmico de semillas inducen hipoglucemia insulina-independiente en perros 65. Así mismo un estudio realizado en  la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacia de la  Universidad de San Carlos de Guatemala afirma que el extracto acuosos de la raíz tiene actividad hipoglucemiante 24,58 . 3.1.13.2.Estudios toxicológicos:  La DL 50 de la semilla por vía intraperitoneal en ratón es 700 mg/kg, en dosis de 500 mg/kg en la rata no provoca ningún signo de toxicidad 65. La administración a perros indujo toxicidad del páncreas, hepatotoxicidad con hiperglicemia y aparente aumento de los niveles de insulina, síntomas que disminuyen con la administración de riboflavina 65 . La semilla puede ser abortiva 51. 3.1.14. PARTE CLÍNICA: No se ha determinado 3.2 Petiveria alliacea Linneo. 3.2.1. Nombre científico: Petiveria alliacea
6 Familia: Phytolaccaceae 3.2.2. Sinonimia: P. foetida Salisb , P. hexandria Sessé et Moc , P. ochroleuca,  P. octandra Linneo , P. paraguayensis Parodi . 3.2.3. Nombres vulgares:  Apacina, Hierba de zorrillo, Apazote de zorro, Epacina, Ipacina, Apacín, Epacín, Hierba de zorro, Mapurite, Anamú. 3.2.4. Descripción botánica: Hierba perenne, con tallo erecto que mide hasta 1 m de alto, a menudo es leñoso, tiene raíz profunda fuertemente olorosa. Ramas jóvenes puberulentas o glabras. Hojas en pecíolo de 1.5 cm de largo, limbo oblongo u obovalado, 5-15 cm de largo, verde brillante. Inflorescencia en racimos delgados, 10-35 mm de largo, poco floreadas. Flores subsésiles o en cortos pedicelos, sépalos blanco - verduzcos, oblongolineares, 3-4 mm de largo. Frutos comprimidos en el raquis, angostamente cuneados, 8 mm de largo 73. 3.2.5. Hábitat y distribución geográfica:  Es nativa de México, Caribe, Centro y Sur América. Se encuentra en campos secos y húmedos, cerca de casa y terrenos sin cultivar, de 0-1,000 msnm. Se encuentra Chiquimula, Retalhuleu, Santa Rosa, Sacatepéquez, San Marcos, Suchitepéquez y Zacapa. Izabal,  Alta y Baja Verapaz y Escuintla 73. 3.2.6. Obtención: La raíz se recolecta en lugares de crecimiento silvestre, regiones bajas o medias, húmedas, clima caliente 60. Se recomienda domesticarla y producirla por cultivo. En época de lluvia es atacada por hongos y virus. Un primer corte a raz se hace al final de la fructificación en época seca. Las raíces se obtienen 2-3 años después de la fructificación.  Separar hojas de tallos, lavar y secar a la sombra durante 3-5 días. La raíz se seca al sol después de cortarla y lavarla cuidadosamente. 3.2.7. Usos etnomédicos: Se dice que tiene propiedades diuréticas, sudoríficas, expectorantes, antiespasmódicas, depurativas; también ha sido usada como vermífuga, emenagoga y abortiva y para dolor de muelas (raíces insertadas en las cavidades de los dientes), fiebre, reumatismo, parálisis, enfermedades venéreas, histeria y otras enfermedades nerviosas 75.
7 Tópicamente las compresas y cataplasma se usan para tratar úlceras, tumores e infecciones dérmicas 31,33 . La hoja fresca estrujada se inhala para tratar cefalea y sinusitis 1.  La tintura se usa en fricciones como linimento para dolores reumáticos73. El cocimiento de la raíz administrada por vía oral se usa para tratar asma, catarro, cistitis, dismenorrea, enfermedades venéreas, inflamación, histeria 33 . A la hoja se le atribuyen propiedades afrodisíacas, antidiarréicas, antiséptica, carminativa, desinflamante, diurética, emenagoga 82. 3.2.8. Otros usos: Los sahumerios de hojas se usan para ahuyentar mosquitos 7. 3.2.9. Composición química: El tamizaje fitoquímico indica la presencia de esteroides, terpenoides 69, saponinas, polifenoles y taninos 52. En la raíz se han identificado cumarinas, polisulfuros, difeniltrisulfuro, tritiolaniacina, benzaldehído y ácidobenzoico 20. 3.2.10. Partes usadas: Raíz. 3.2.11.  DE LA DROGA VEGETAL: 3.2.11.1.Denominación: Petiveria alliacea radix 3.2.11.2. Definición: Raíces secas y molidas. 3.2.11.3. Obtención: Las raíces se obtienen 2-3 años después de la fructificación. 3.2.11.4. Descripción macroscópica: Las raíces son leñosas, fibrosas y amarillentas 26. 3.2.11.5. Descripción microscópica: Las raíces se encuentran en anillos de xilema alternando con anillos de floema. El corte transversal de una raíz madura presenta la siguiente disposición de tejidos, de afuera hacia adentro: una peridermis de desarrollo limitado constituida por 8 a 10 capas de células súber, le continúa un parénquima cortical de 15 a 20 capas de células, luego se observan islotes de floema secundario inmersos en tejido parenquimático alternando con anillos de xilema secundario donde se observan elementos de conducción en series radiales, radios parenquimáticos de 5 células de ancho y parénquima fuertemente lignificado. La región medular de la raíz se halla ocupada por xilema.
8 En todos los parénquimas se encuentran estiloides y cristales de oxalato de calcio26. 3.2.11.6. Posibles adulterantes o sustituyentes: Tallos 3.2.11.7. Componentes con actividad terapéutica y marcadores: Del extracto metanólico de raíz se purificaron varios bencilpolisulfuros, un disulfuro mostró actividad profiláctica y terapéutica en el tratamiento de enfermedad hepática experimental inducida en ratas por galactosamina, lo que indica que los derivados sulfurados pueden ser útiles en el tratamiento y profilaxis de desórdenes hepáticos 28. La actividad antimicrobiana  y estimulante del sistema reticuloendotelial parece estar asociada al bencil2-hidroxietiltrisulfuro, compuesto alifático neutro 10. 3.2.12. DEL PREPARADO VEGETAL: 3.2.12.1.Denominación: Tinturas, extractos,  y cristales. 3.2.12.2. Obtención: A partir de raíces secas y molidas, se procede a hacer una extracción  con el respectivo alcohol para obtener la tintura, el extracto se obtiene concentrando  la tintura en el rotavapor, y si es posible los cristales  se obtienen secando en su totalidad el extracto. 3.2.12.3. Componentes con actividad terapéutica y marcadores: Bencilpolisulfur os, un disulfuro mostró actividad profiláctica y terapéutica en el tratamiento de enfermedades hepáticas,  el bencil 2-hidroxietiltrisulfuro, compuesto alifático neutro. 3.2.12.4.  Metodología analítica: Del extracto obtenido de la raíz molida, se identifica la presencia de cumarinas, por el método en el que se  adiciona KOH al 5% a los 5 ?l de las tinturas que se han colocado en un pedazo de papel filtro. 3.2.13. PARTE PRECLÍNICA: 3.2.13.1. Estudios farmacológicos: Estudios antibacterianos demuestran que la tintura de hojas es inactiva contra bacterias causales de infecciones dermatomucosas 1, del tracto  digestivo 8 y de las vías respiratorias 10 . La tintura
9 de hojas es inactiva contra C. albicans 11 , el cocimiento presenta ligera actividad contra Epidermophyton floccosum , no así contra otos dermatofitos 9. Estudios farmacológicos demuestran que la decocción de hojas tiene actividad antiinflamatoria y analgésica, ya que inhibe significativamente el edema podal por carragenina en ratas en dosis  oral de 6.25 g/kg y las contorciones por el ácido acético en dosis orales de 10 g/kg 65. La administración oral y tópica del extracto crudo de raíz a ratones y ratas disminuyó el granuloma inducido por algodón y la dermatitis de la oreja por aceite de crotón en forma similar al fármaco de elección (piroxican y dexametasona) 28. En modelos animales se ha demostrado que la raíz es anticonvulsionante 69. 3.2.13.2. Estudios toxicológicos: Las semillas pueden ser molestas, ya que por unos minúsculos dientecillos penetran la piel y puede ser difícil de su remoción 73. La raíz se usan para preparar curare y barbasco, se le atribuye propiedad abortiva en humanos 52 y se considera tóxica al ganado 65. La DL 50 por vía oral de hojas es de 360 mg/kg en la rata, por la vía intraperitoneal en ratón es de 1.7 g/kg, no se observó ningún signo externo de toxicidad al administrarse durante 7 días ni causó la muerte de ratones después de administrar una dosis oral única de 10 g/kg 65; la decocción no presenta genotoxicidad en células germinales en rata macho 65. 3.2.14. PARTE CLÍNICA: Existen tradiciones populares y algunas evidencias clínicas de los beneficios en el tratamiento oral y tópico en los procesos inflamatorios crónicos de la piel, aunque los hallazgos no han sido objeto de publicación en revistas científicas. Los estudios clínicos son muy escasos y el único que se ha desarrollado con rigor científico, es un ensayo a doble ciego donde se evaluó de una manera preliminar el efecto analgésico de un té de anamú en 14 pacientes con osteoartritis en cadera y en rodillas. La comparación de los resultados obtenidos en los pacientes a los cuales se les administró anamú y los que recibieron un placebo, no presentaron diferencias estadísticas significativas. Como conclusión del estudio, 7
10 pacientes prefirieron té de P. alliacea y 6 prefirieron té del placebo; 2 pacientes informaron insomnio, uno durante el tratamiento  y otro tratado con el placebo 5. 3.3 Smilax domingensis Willd. 3.3.1 . Nombre científico : Smilax domingensis Familia : Smilacaceae 3.3.2.Sinonimia : Smilax caudata Lundell , S. lundellii Killip & Morton , S. lanceolata auct.,non, Linneo , S. microscola Robinson Killip et C. Morton . 3.3.3.Nombres vulgares : Zarzaparrilla, Tietie, China-root, Zarza y Corona de Cristo, Bejuco de la v

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