Estudio fitoquímico de extractos polares de hojas de Ilex guayusa Loes y evaluación preliminar antiviral HSV-1
Fecha
2020-07-03Autor(es)
Cualla Trujillo, DaniellaDirector(es)
Modesti Costa, GeisonEvaluador(es)
Blum da Silva, Carlos HenriqueMarín Loaiza, Juan Camilo
Gutiérrez Fernandez, María Fernanda
Publicador
Pontificia Universidad Javeriana
Facultad
Facultad de Ciencias
Programa
Maestría en Ciencias Biológicas
Título obtenido
Magíster en Ciencias Biológicas
Tipo
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
COAR
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Citación
Documentos PDF
Título en inglés
Phytochemical study of polar extracts of Ilex guayusa Loes leaves and preliminary antiviral HSV-1 evaluationResumen
La utilización tradicional de especies vegetales aliada al desarrollo científico viene propiciando grandes avances en el empleo terapéutico de plantas medicinales. Ilex guayusa Loes. es una planta doméstica con un amplio uso histórico, con distribución en el amazonas colombiano, ecuatoriano y peruano. En la medicina tradicional, es utilizada para en el tratamiento de infecciones bacterianas y en la preparación de lavados bucales. En la literatura, son pocos los estudios químicos y farmacológicos para esta especie, destacándose la presencia de cafeína. El objetivo de este trabajo fue caracterizar el perfil químico de extractos polares de hojas de Ilex guayusa Loes. Para esto, se buscó analizar la composición de diferentes extractos mediante técnicas cromatográficas y electroforéticas. En consecuencia, se elaboraron diferentes extractos a partir de hojas de I. guayusa, simulando preparaciones de uso tradicional: extractos acuosos e hidroalcohólicos. Estos fueron analizados mediante diversas técnicas analíticas, como TLC, HPTLC, UPLC-DAD, UPLC-MS-QTOF y CE-DAD. Por TLC y HPTLC se pudo determinar los perfiles cromatográficos de diferentes clases de metabolitos para los extractos, en donde se observó la presencia de cafeína en todos los extractos, además de diversos ácidos fenólicos y saponinas. Los análisis por UPLC-DAD y UPLC-MS-QTOF corroboraron la presencia de cafeína como compuesto mayoritario, además de permitir la identificación de los ácidos cafeico y clorogénico. También se observó la presencia de múltiples polifenoles, algunos derivados de ácido quínico (con fragmentos en m/z 191), además de isómeros del ácido clorogénico (m/z 353). Adicionalmente, se detectaron picos cuyas masas son coherentes con saponinas (m/z 809 , 989 y 1019), de las cuales presencia fue previamente observada por HPTLC. El contenido de cafeína en los diferentes extractos fue cuantificado por dos técnicas, UPLC-DAD y CE-DAD, desarrollando y validando los métodos, a partir de un estándar externo. Se obtuvo que el extracto con mayor concentración de cafeína fue el obtenido por maceración con 20% etanol 72 horas, con un contenido de 86,41-89,80 mg/g de extracto. El contenido total de cafeína en hojas para la planta fue de 187,86 mg/g de extracto. En un análisis comparativo con diferentes bebidas comerciales por estas mismas técnicas, el contenido de cafeína en I. guayusa por volumen de bebida fue superior a bebidas como el café, mate, chimarrão y té. Adicionalmente a los análisis fitoquímicos, en el presente trabajo también se evaluó la actividad antiviral de los extractos frente a Herpes Simplex Virus tipo 1(HSV-1), cepas KOS y 29-R en ensayos de reducción de placas. Los resultados mostraron que el extracto por maceración 20% etanol 72 horas fue el más activo para ambas cepas (IC50=128,7µg/mL y 91,08µg/mL, respectivamente). Sin embargo, se destaca también el extracto obtenido por infusión acuosa (1:10), por ser el que mostró un mejor índice de selectividad frente a la cepa 29-R, con un valor de IS=29,9. Los resultados obtenidos en este trabajo de grado muestran la compleja composición química de I. guayusa, destacando su elevado contenido de cafeína y la presencia de saponinas, no descritas hasta el momento en la literatura para la especie, así como, los resultados preliminares que indican una interesante actividad antiviral frente a HSV-1.
Abstract
The traditional use of vegetal species allied with scientific development has been helping to advance on the therapeutical use of medicinal plants. Ilex guayusa Loes. is a domestic plant with a wide historical use, with mainly distributions along the Colombian, Ecuadorian and Peruvian Amazon. On traditional medicine, it is been used for treatment of bacterial infection and mouthwash preparation. On literature, there are few chemical and pharmacological studies for this species, highlighted by its caffeine presence. The aim of this work was the characterization to the chemical profile of polar extracts of Ilex guayusa Loes. leaves. For this, different extracts were analyzed by chromatographic and electrophoretic techniques. Therefore, different extracts of I. guayusa leaves were made, simulating traditional use preparations: aqueous and hydroalcoholic extracts. Those extracts were analyzed through diverse analytics technics, such as TLC, HPTLC, UPLC-DAD, UPLC-MS-QTOF and CE-DAD. The chromatographic profile of different types of metabolites for the extracts was determined by TLC y HPTLC, being found that caffeine was present on every extract, and also observed phenolic acids and saponins. The UPLC-DAD and UPLC-MS-QTOF analysis confirmed the presence of caffeine as the main compound, helping as well in identification of caffeic and chlorogenic acids. It was also observed the presence of multiple polyphenols: some quinic acid derivates (with fragments at m/z 191), as well as chlorogenic acid isomers (m/z 353). In addition, were detected some peaks whose masses are coherent with saponins (m/z 809, 989 and 1019), whose presence was previously observed by HPTLC. The caffein content on the different extracts was quantified by two techniques, UPLC-DAD and CE-DAD by developed and validated methods, based on an external standard calibration curve. The highest concentration of caffein was obtained in the maceration extract, with 20% ethanol for 72h, with a content of 86,41-89,80 mg/g of extract. The total content of caffein on I. guayusa leaves was 187,86 mg/g of extract. In a comparative analysis of the caffein content on different commercial beverages by these techniques, the content on I. guayusa by beverage volume was higher that beverages like coffee, mate, chimarrão or tea. Additionally, the antiviral activity of the extracts against the Herpes Simplex Virus type 1 (HSV-1), strains KOS and 29-R on plaques reductions assays was also measured. The results showed that the extract by maceration 20% ethanol 72 hours was the most active for both strains (IC50=128,7µg/mL and 91,08µg/mL, respectively). However, it is also highlighted the extract obtained by aqueous infusion (1:10), with the best selectivity index against the strain 29-R, with a value of SI=29,9. The result obtained herein showed the complex chemical composition of I. guayusa, specially its high caffein content and saponin presence, non-described on the literature so far, as well as the preliminary results suggest a interesting antiviral activity against HSV-1.
Palabras clave
FitoquímicaIlex guayusa
HPLC
Cafeína
Actividad antiherpética
Cromatografía
Electroforesis capilar
Keywords
PhytochemistryIlex guayusa
HPLC
Caffeine
Antiherps activity
Chromatography
Capillary electrophoresis
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Cafeína
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