Estudio fitoquímico del extracto etanólico de raíz de Zanthoxylum caribaeum (Rutaceae) y obtención de metabolitos secundarios con posible actividad neuroprotectora aplicable en el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer

Abstract

En el presente documento se presentan los resultados del estudio fitoquímico y de actividad biológica del extracto etanólico de raíz de Zanthoxylum caribaeum (Rutaceae) y la obtención de metabolitos secundarios con posible actividad neuroprotectora aplicable en el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer. Para el estudio fitoquímico biodirigido se usaron métodos de extracción y purificación clásicos como la extracción liquido – liquido (usando solventes de polaridad creciente: hexano, acetato de etilo, butanol y agua), cromatografía en columna y seguimiento de pureza por cromatografía en capa delgada, mientras que los métodos de caracterización e identificación de metabolitos se aplicaron técnicas instrumentales como cromatografía liquida de alta eficiencia, espectrometría de masas y métodos espectroscópicos como la resonancia magnética nuclear de hidrogeno y carbono, en una y dos dimensiones. El estudio de actividad bilógica se planteó en dos etapas; la primera por bioatugrafía directa de seguimiento al proceso de extracción y purificación del extracto crudo, facciones y compuestos puros usando DPPH y -Caroteno para evaluar el potencial antioxidante y Acetilcolinesterasa para evaluar el potencial inhibitorio de la encima; de esta manera se pretendió orientar la purificación hacia la obtención de metabolitos secundarios con capacidad inhibitoria de la encima y/o actividad antioxidante o captadores de radicales libres ya que estas dos propiedades han sido asociadas a la pérdida de las capacidades cognitivas de las personas que padecen el síndrome de Alzheimer. Adicionalmente se incluyó el reactivo de Dragendorff, con el fin de establecer que fracciones contenían metabolitos tipo alcaloide, ya que se ha evidenciado que estas moléculas presentan actividad neuroprotectora. En la segunda etapa del estudio biológico permitió evaluó de forma cuantitativa la capacidad antioxidante y anticolinérgica de las fracciones principales procedentes de la partición con solventes y de los metabolitos aislados aplicando métodos colorimétricos en microdilución usando Fisostigmina como control positivo para la actividad acticolinergica y Quercetina para la actividad antioxidante; en los casos en los que fue posible, se calculó la IC50. Es así como la purificación bioguiada condujo al aislamiento y caracterización de los siguientes compuestos: 6,8-dimetoxi-2-H-1-quinolin-2-ona, 3-((1-metilciclopentil) amino) quinolin-2(1H)-ona, 104-ozaxol[3,2-a]quinolina y ácido antranilico y la evaluación de su posible actividad neuroprotectora, basada en los resultados de actividad antioxidante y anticolinérgica, demostró que los compuestos de manera individual presentan actividades antioxidantes medias a bajas y que la actividad anticolinérgica se pierde a medida que se avanza en la putificación, siendo más activas las fracciones que los compuestos puros. (Texto tomado de la fuente).

The present document presents the results of the phytochemical and biological activity study of the ethanolic extract of the root of Zanthoxylum caribaeum (Rutaceae) and the obtaining of secondary metabolites with possible neuroprotective activity applicable in the treatment of Alzheimer's disease. For the bio-directed phytochemical study, classic extraction and purification methods were used such as liquid-liquid extraction (using solvents of increasing polarity: n-hexane, ethyl acetate, n-butanol and water), column chromatography and purity monitoring by thin layer chromatography. While the methods of characterization and identification of metabolites were applied instrumental techniques such as high efficiency liquid chromatography, mass spectrometry and spectroscopic methods such as nuclear magnetic resonance of hydrogen and carbon, in one and two dimensions. The study of biological activity was planned in two stages; the first by direct bioatugraphy of follow-up to the extraction and purification process of the crude extract, factions and pure compounds using DPPH and -Carotene to evaluate the antioxidant potential and Acetylcholinesterase to evaluate the inhibitory potential of the enzyme; In this way, it was intended to orient purification towards obtaining secondary metabolites with inhibitory capacity of the enzyme and / or antioxidant activity or free radical scavengers since these two properties have been associated with the loss of cognitive abilities of people who suffer from Alzheimer's syndrome. Additionally, the Dragendorff reagent was included, in order to establish which fractions contained alkaloid-like metabolites, since it has been shown that these molecules have neuroprotective activity. In the second stage of the biological study, it was possible to quantitatively evaluate the antioxidant and anticholinergic capacity of the main fractions from the partition with solvents and the isolated metabolites applying colorimetric methods in microdilution using Physostigmine as a positive control for acticholinergic activity and Quercetin for the antioxidant activity; In the cases where it was possible, the IC50 was calculated. Thus, the bioguided purification led to the isolation and characterization of the following compounds: 6,8-dimethoxy-2-H-1-quinolin-2-one, 3-((1-methylciclopentil) amino) quinolin-2(1H)-one, 104-ozaxol [3,2-a] quinoline and Anthranilic acid and the evaluation of its possible neuroprotective activity, based on the results of antioxidant and anticholinergic activity, showed that the compounds individually present medium to low antioxidant activities and that the anticholinergic activity is lost as the putification progresses, the fractions being more active than the pure compounds.