Estudio Químico Comparativo de Metabolitos Fijos y Aceite Esencial De Persea caerulea (Ruiz and Pav) Mez y Evaluación de su Actividad Biológica

Abstract

El presente trabajo tiene como objetivo aportar a la exploración química de la familia Lauraceae específicamente del género Persea, combinando el aislamiento e identificación de metabolitos de la especie Persea caerulea con el estudio químico comparativo mediante plataformas analíticas (CL/EM;CG/EM), de extractos y aceites esenciales obtenidos de un total de veinte individuos de la especie colectados en la región Caribe y Andina del territorio colombiano. Adicional a ello, se realizó la exploración del potencial biológico de la especie P. caerulea evaluando de manera preliminar la actividad antifúngica, antibacteriana y citotóxica de extractos, aceites esenciales, metabolitos aislados y derivados. El estudio fitoquímico de hojas, corteza y madera de P. caerulea permitió la caracterización e identificación de veinticinco metabolitos incluidos cinco flavonoides acilados sin reportes previos en la literatura, denominados caerulina A-E (HPc6-HPc10), seis flavonoles glicosidados, cuatro esteroles, tres hidroxicumarinas, tres flavanoles, un flavanol, una naftoquinona, un lignano y un glicósido. En esta investigación diferentes técnicas cromatográficas, espectroscópicas y espectrométricas (RMN y EM) fueron utilizados para la identificación de los compuestos. La caracterización química de los aceites esenciales determinó que los sesquiterpenos son los compuestos más abundantes en el aceite esencial de P. caerulea, siendo -cariofileno y -farneseno los metabolitos mayoritarios. El análisis multivariado de extractos de hojas, corteza y madera colectados en las diversas regiones permitió establecer que las muestras de hojas presentan mayor diferencia en composición respecto a corteza y madera. Los aceites esenciales se diferenciaron no solo por lugar sino por periodo de colecta. Los flavonoides glicosidados quercetina-3-O-β-glucósido y quercetina-3-O-α-L-ramnopiranósido son los principales metabolitos responsables de la diferenciación entre los extractos de las diferentes estructuras analizadas. Para el caso de los aceites esenciales los compuestos sabineno y -cariofileno marcaron la diferencia entre los lugares y periodo de colecta. Sólo los extractos etanólicos de hojas de P. caerulea presentaron actividad antifúngica, mientras que los extractos de corteza y madera mostraron actividad citotóxica. Los aceites esenciales exhibieron actividad antifúngica contra Candida albicans y Aspergillus fumigatus. El 2,7-dimetoxi-5-hidroxi-6-(l-hidroxietil)-1,4-naftoquinona aislado de la corteza de P. caerulea fue el compuesto más activo exhibiendo actividad antifúngica, citotóxica y antibacteriana. En general los compuestos modificados exhibieron mayor actividad biológica que la molécula original o precursora.

Abstract : The present work aims to contribute to the chemotaxonomic exploration of the Lauraceae family specifically of the genus Persea, combining the isolation and identification of metabolites of the Persea caerulea species with the comparative chemical study using analytical platforms (LC/MS; GC/MS) of extracts and essential oils obtained from 20 individuals of the species collected in the Caribbean and Andean region from Colombia. In addition, the biological potential of the P. caerulea species was evaluated by preliminary evaluation of the antifungal, antibacterial and cytotoxic activity of extracts, essential oils, isolated and derivates. Phytochemical study of leaves, bark and wood from P. caerulea let the characterization and identification of twenty five secondary metabolites, including five acylated flavonoids without previous reports in the literature and named: caerulin A-E (HPc6-HPc10), six glycosidic flavonols, four sterols, three hydroxycoumarins, three flavanols, one flavonol, one naphthoquinone, one lignan and one glycoside. In this investigation different chromatographic and spectroscopic, spectrometric techniques (NMR and MS) were used to identify the compounds. The chemical essential oils caracterization determined that the sesquiterpene compounds are the most abundant ones in the P. caerulea’s essential oil, this composition dominated by -caryophyllene and -farnesene. The multivariate analysis of leaf extracts, bark and wood collected in the different regions, indicated higher composition variability in the leaf samples, than bark and wood. In addition, the extracts were differentiated by place of origin. Essential oils differed not only by location but also by period of sampled. The differentiation metabolites over all extracts (leaf, wood and bark) and all structures are, the glycoside flavonoids quercetine-3-O-β-glucoside and quercetin-3-O-α-Lrhamnopyranoside. In the case of essential oils, sabinene and - caryophyllene marked diference among place and collect period. Only ethanolic extracts from P. caerulea’s leaves presented antifungical activity, while wood and bark’s extracts showed citotoxic activity. The essential oils exhibited antifungical activity against Candida albicans and Aspergillus fumigatus. 2,7-dimethoxy-5-hydroxy-6-(l-hydroxyetil)-1,4-naphthoquinone isolated from bark’s extract was the most active compound, showing antifungical, citotoxic and antibacterial activity. In general, the modificated compounds displayed higher biological activity than the original molecule or their precursor.