Estudio Químico de Zanthoxylum setulosum
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El resumen analiza el aislamiento de 4 triterpenos del extracto etanólico de la corteza de Zanthoxylum setulosum, incluyendo una mezcla esteroidal compuesta de campesterol, estigmasterol y sitosterol, así como el triterpeno pentacíclico lupeol. Los compuestos fueron identificados mediante espectroscopía IR, RMN y GC/MS. El documento describe los objetivos, materiales y métodos experimentales utilizados para el estudio químico del extracto.
![ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL
COMPUESTO FÓRMULA MOLECULAR PESO MOLECULAR
A-1 Acetilado C30H50O2 442
A-1 C28H48O 400
(Campesterol)
Fragmento C28H46 382
Molecular (F+)
m/z 255 [F+- CL]: 382 – 127 (C9H19)](https://image.slidesharecdn.com/sustentacin-120614183427-phpapp02/85/Estudio-Quimico-de-Zanthoxylum-setulosum-40-320.jpg)
![ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL
.+
(-Ac – 3 Met) O
M+= m/z 442
m/z 354
O
(-59 – Isop) - CH3COOH
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m/z 340
(-Met – 99)
m/z 382
- CL
- Me [F+=M-60] m/z 382
- C16H31
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m/z 255
m/z 367
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- (CL + 42)
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![ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL
COMPUESTO FÓRMULA MOLECULAR PESO MOLECULAR
A-2 Acetilado C31H50O2 454
A-2 C29H48O 412
(Estigmasterol)
Fragmento C29H46 394
Molecular (F+)
m/z 255 [F+- CL]: 394 – 139 (C10H19)](https://image.slidesharecdn.com/sustentacin-120614183427-phpapp02/85/Estudio-Quimico-de-Zanthoxylum-setulosum-43-320.jpg)
![ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL
.+
O
H
M+= m/z 454
O
- CH3COOH
-Isop - CL
m/z 351
(-C6H13)
m/z 309 - Met [F+=M-60] m/z 394
+
(-C17H31) m/z 255
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H
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m/z 379
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- (CL + 42)
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![ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL
COMPUESTO FÓRMULA MOLECULAR PESO MOLECULAR
A-3 Acetilado C31H52O2 456
A-3(Sitosterol) C29H50O 414
Fragmento C29H48 396
Molecular (F+)
m/z 255 [F+- CL]: 396 – 141 (C10H21)](https://image.slidesharecdn.com/sustentacin-120614183427-phpapp02/85/Estudio-Quimico-de-Zanthoxylum-setulosum-46-320.jpg)
![ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL
.+
O
H M+ = m/z 456
(-59 – Isop) O
- CH3COOH
.+
m/z 354
(-Met – 99)
m/z 342 - CL
- Met [F+=M-60] m/z 396
(-C17H33)
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m/z 255
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H +
m/z 381
m/z 159
- (CL + 42)
+
m/z 213](https://image.slidesharecdn.com/sustentacin-120614183427-phpapp02/85/Estudio-Quimico-de-Zanthoxylum-setulosum-47-320.jpg)
Estudio Químico de Zanthoxylum setulosum
- 1. ESTUDIO QUÍMICO DEL EXTRACTO ETANÓLICO DE LA CORTEZA DE Zanthoxylum setulosum, (RUTACEAE)
- 2. ESTUDIO QUÍMICO DEL EXTRACTO ETANÓLICO DE LA CORTEZA DE Z. setulosum, (RUTACEAE) PRESENTADO POR: Claudia Patricia Naranjo DIRECTORES: M.Sc. Alberto Angulo Ortiz M.Sc. Omar Torres Ayazo UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA Departamento de Química Grupo: QUÍMICA DE LOS PRODUCTOS NATURALES Montería
- 3. RESUMEN
- 4. RESUMEN EXTRACTO ETANÓLICO CCD, CC, CCDP IR, GC/MS, RMN-1H-13C-2D Mezcla de Lupeol Fitosteroles Estigmasterol HO HO HO Lupeol Campesterol HO Sitosterol
- 5. INTRODUCCIÓN
- 6. INTRODUCCIÓN El estudio de los Productos Naturales es una contribución fundamental a la búsqueda de moléculas bioactivas con fines terapéuticos
- 7. INTRODUCCIÓN 40 especies del Género Zanthoxylum Lignanos Alcaloides Terpenos Flavonoides Ésteres Acetofenonas Coumarinas Cromonas Ácidos Grasos 21 especies del Género
- 8. INTRODUCCIÓN Gran variedad de usos y propiedades Especie del Género Zanthoxylum En medicina folklórica son usadas para combatir infecciones de los ojos, hemorragias, reumatismo y para la mordedura de serpientes. En ensayos de laboratorio, han presentado actividad ictiotóxica, antitumoral, antiagregación plaquetaria, antihelmíntica, antihipertensiva, etc.
- 9. OBJETIVOS
- 10. OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL: Contribuir al estudio químico del extracto etanólico de corteza de la especie Zanthoxylum setulosum, mediante el aislamiento, purificación y caracterización de algunos de los metabolitos presentes en la especie.
- 11. OBJETIVOS OBJETIVOS ESPECÍFICOS: •Aislar y purificar mediante métodos cromatográficos (cromatografía de columna, capa delgada, capa delgada preparativa), algunos metabolitos presentes en el extracto etanólico de la corteza de Zanthoxylum setulosum. •Aplicar las técnicas espectroscópicas (I.R., E.M., RMN-1H, RMN-13C y RMN-2D) en la identificación de los compuestos aislados. •Contribuir al conocimiento químico de la especie Zanthoxylum setulosum y aportar al estudio de la flora de la región cordobesa.
- 13. MATERIAL DE ESTUDIO Esta especie es conocida en Colombia bajo los nombres de “Aguijón amarillo”, “Tachuelo”, “Arbacú”, “Barbasco” y es utilizada por los campesinos de Córdoba como maderable y para “embarbascar” peces, lo que le confiere propiedades ictiotóxicas.
- 15. EL GÉNERO ZANTHOXYLUM El género Zanthoxylum (plantas aromáticas) está conformado por arbustos, árboles o semitrepadores, a menudo espinosos (de espinas en los troncos, las ramas, y las hojas). Zanthoxylum clava-herculis
- 16. ESPECIE Zanthoxylum setulosum
- 17. ESPECIE Zanthoxylum setulosum Árbol pequeño o mediano con hojas largas, compuestas con una hojilla terminal (21 o más hojas), la hoja entera alcanza hasta 1 metro de longitud. Las hojas, racimos y ramas tienen espinas puntiagudas y el tronco tiene espinas largas, despuntadas y leñosas. La corteza externa del tronco es más o menos lisa, café claro, con muchas lenticelas levantadas y la madera amarilla pálida.
- 18. ESTUDIOS QUÍMICOS EN LA ESPECIE Zanthoxylum setulosum
- 19. ESTUDIOS QUÍMICOS De la especie Zanthoxylum setulosum se ha reportado el aislamiento de un terpeno llamado (-)-loliolide con potente actividad repelente de la hormiga Atta cephalotes y compuestos del tipo flavanonas, lignanos, terpenos, una acetofenona y un ácido graso. H O O O O OCCH3 O O H CH3CO O O OCH3 OH O OCH3 HO
- 21. PARTE EXPERIMENTAL EXTRACTO (195.7 g) ETANÓLICO CH2Cl2 HCl 5% (9 lavados) E. CH2Cl2 E. Acuoso lavado (EDL) NH4OH 58% pH 9-10 CH2Cl2 (5 lavados) E. Alcaloides (1.22 g)
- 22. PARTE EXPERIMENTAL E. Alcaloides Estudio por CCD CC CHCl3: MeOH (95:5) CHCl3:MeOH 95:5, 9:1, 8:2 6:4, 1:1 138 fracciones F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15 F16
- 23. PARTE EXPERIMENTAL E. CH2Cl2 (120 g) lavado (EDL) Estudio por CCD C6H6-AcOEt 7 g / C6H6 CC. 180 g sílica gel (C6H6/AcOEt) 100 fracciones FDL-1 FDL-2 FDL-3 FDL-4 FDL-5 FDL-6 FDL-7 FDL-8 FDL-9
- 24. PARTE EXPERIMENTAL Fracción FDL-8 (2.554 g) CC. 76 g sílica gel (CHCl3) 66 fracciones FDL-8-1 FDL-8-3 FDL-8-5 FDL-8-7 FDL-8-9 FDL-8-2 FDL-8-4 FDL-8-6 FDL-8-8
- 25. PARTE EXPERIMENTAL Fracción FDL-8-3 (201 mg) CCDP 1/3 CC 2/3 Elución, quemado, raspado, extracción 19 fracciones Mezcla Esteroidal FDL-8-3-1 FDL-8-3-2 (14 mg) Sustancia B 10 mg 10 mg (18 mg)
- 26. PARTE EXPERIMENTAL Mezcla Sustancia B Esteroidal (28 mg) (24 mg) PUNTO DE FUSIÓN IR RMN-1H-13C-2D GC/MS ESTRUCTURAS PROPUESTAS
- 27. PARTE EXPERIMENTAL EQUIPOS •Lámpara U.V. CAMAG λ 254-366 nm. •Estufa 1 DIES modelo ED-65. •Rotavapor BUCHI B-480. •Bomba de vacío BUCHI B-169. •Espectrómetro FT IR PERKIN ELMER 1000F. •Equipo de resonancia magnética nuclear BRUKER DRX 300 MHz. •Cromatógrafo de gases acoplado a espectrómetro de masas (GC/MS) Hewlett Packard GC. 6890-MS.5973.
- 29. ESTUDIO QUÍMICO DEL EXTRACTO EtOH DE LA CORTEZA DE Zanthoxylum setulosum
- 30. SUSTANCIAS AISLADAS Del extracto EtOH de la corteza de Z. Setulosum se aislaron 4 triterpenos entre los cuales se encontró una Mezcla Esteroidal y un triterpeno pentacíclico: MEZCLA ESTEROIDAL: TRITERPENO PENTACÍCLICO: Sustancia A-1: Campesterol Sustancia B: Lupeol Sustancia A-2: Estigmasterol Sustancia A-3: Sitosterol La mezcla esteroidal junto con el lupeol fueron encontrados de manera similar a la reportada en la literatura de Z. heitzii*. *Ngouela, S., Tsamo, E., and Connolly, J. D. “Lignans and other constituents of Zanthoxylum heitzii”. Phytochemistry. 1994. 37. 867-869.
- 31. SUSTANCIAS AISLADAS ESTRUCTURAS DE LAS SUSTANCIAS AISLADAS HO HO Campesterol Estigmasterol HO HO Sitosterol Lupeol
- 33. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL ELUCIDACIÓN DE LA MEZCLA ESTEROIDAL LA PRINCIPAL HERRAMIENTA PARA LA ELUCIDACIÓN DE LOS COMPONENTES DE LA MEZCLA ESTEROIDAL FUE EL ANÁLISIS POR ESPECTROMETRÍA DE MASAS
- 34. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL Espectro IR de la Mezcla Esteroidal
- 35. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL Espectro RMN-1H (300 MHz, CDCl3) de la Mezcla Esteroidal
- 36. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL A-3 A-2 A-1 Cromatograma de Gases de la Mezcla Esteroidal
- 37. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL 394 A-2 382 396 A-1 A-3
- 38. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL Me -19-28 Me-18 Me-26-27-29 Me-21 6 H 3 HO H
- 39. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL A-1 F+ O H O M+ - 60 = m/z 382 Espectro de Masas de la Sustancia A-1
- 40. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL COMPUESTO FÓRMULA MOLECULAR PESO MOLECULAR A-1 Acetilado C30H50O2 442 A-1 C28H48O 400 (Campesterol) Fragmento C28H46 382 Molecular (F+) m/z 255 [F+- CL]: 382 – 127 (C9H19)
- 41. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL .+ (-Ac – 3 Met) O M+= m/z 442 m/z 354 O (-59 – Isop) - CH3COOH .+ m/z 340 (-Met – 99) m/z 382 - CL - Me [F+=M-60] m/z 382 - C16H31 + + + H m/z 255 m/z 367 m/z 159 - (CL + 42) + m/z 213
- 42. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL A-2 F+ O H O M+ - 60 = m/z 394 Espectro de Masas de la Sustancia A-2
- 43. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL COMPUESTO FÓRMULA MOLECULAR PESO MOLECULAR A-2 Acetilado C31H50O2 454 A-2 C29H48O 412 (Estigmasterol) Fragmento C29H46 394 Molecular (F+) m/z 255 [F+- CL]: 394 – 139 (C10H19)
- 44. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL .+ O H M+= m/z 454 O - CH3COOH -Isop - CL m/z 351 (-C6H13) m/z 309 - Met [F+=M-60] m/z 394 + (-C17H31) m/z 255 + H + m/z 379 m/z 159 - (CL + 42) + m/z 213
- 45. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL F+ A-3 O H O M+ - 60 = m/z 396 Espectro de Masas de la Sustancia A-3
- 46. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL COMPUESTO FÓRMULA MOLECULAR PESO MOLECULAR A-3 Acetilado C31H52O2 456 A-3(Sitosterol) C29H50O 414 Fragmento C29H48 396 Molecular (F+) m/z 255 [F+- CL]: 396 – 141 (C10H21)
- 47. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL .+ O H M+ = m/z 456 (-59 – Isop) O - CH3COOH .+ m/z 354 (-Met – 99) m/z 342 - CL - Met [F+=M-60] m/z 396 (-C17H33) + m/z 255 + H + m/z 381 m/z 159 - (CL + 42) + m/z 213
- 48. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURA ESTRUCTURAS ELUCIDADAS DE LA MEZCLA ESTEROIDAL 21 22 21 22 23 23 20 26 20 26 18 18 12 17 24 12 17 24 25 25 11 16 11 16 19 13 28 19 13 28 27 27 1 1 2 9 14 15 2 9 14 15 29 10 8 10 8 3 3 5 7 5 7 HO 4 6 HO 4 6 Campesterol Estigmasterol 21 22 23 20 26 18 12 17 24 25 11 16 13 19 28 27 1 2 9 14 15 29 10 8 3 5 7 HO 4 6 Sitosterol
- 49. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL ELUCIDACIÓN DE LA SUSTANCIA B LA PRINCIPAL HERRAMIENTA PARA LA ELUCIDACIÓN DE LA SUSTANCIA B FUE EL ANÁLISIS POR ESPECTROMETRÍA DE RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR
- 50. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL HO H H HO Espectro RMN-1H (300 MHz, CDCl3) de la Sustancia B
- 51. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL 29 20 19 21 30 12 18 22 13 17 11 25 26 28 1 14 16 6 CH 7 CH3 2 9 10 8 15 27 3 4 5 7 HO 6 23 24 3 5 25, 26, 23, 27 19 24 28 18 13 9 30 1 6 29 10 CH2 15 11 22 7 12 16 21 Espectro RMN-13C (75 MHz, CDCl3) DEPT 135 de la Sustancia B
- 52. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL 10 CH2 6C 6 CH 7 CH3 Espectro RMN-13C (75 MHz, CDCl3) JMOD de la Sustancia B
- 53. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL H-30 H-29 H-3 H-19 H-11 C-30 C-11 C-18-19 CORRELACIONES HMQC C-5 H H C-3 H H H C-29 H HO H Espectro HMQC (300 MHz, CDCl3) de la Sustancia B
- 54. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL H-24 H-25-28-23 H-30 H-26 H-27 CORRELACIONES HMQC Espectro HMQC ampliado (300 MHz, CDCl3) de la Sustancia B
- 55. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL H-30 H-24 H-23 H-29 H-3 H-19 H-18 C-30 C-24 C-18-19 CORRELACIONES C-3 HMBC H H C-29 H C-20 H HO Espectro HMBC (300 MHz, CDCl3) de la Sustancia B
- 56. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL H-6 H-29 H-3 H-19 H-11 H-5 H-18 H-2 CORRELACIONES H-30 COSY H H H H H H H H H HO H H H Espectro COSY (300 MHz, CDCl3) de la Sustancia B
- 57. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL HO Espectro IR de la Sustancia B
- 58. ELUCIDACIÓN ESTRUCTURAL ESTRUCTURA ELUCIDADA DE LA SUSTANCIA B Teniendo en cuenta el análisis por resonancia magnética nuclear, la comparación con datos reportados en la literatura y el punto de fusión (217ºC), se determinó que la Sustancia B es Lupeol: 29 20 19 21 30 12 18 22 13 17 11 25 26 28 1 14 9 16 2 10 8 15 27 3 4 5 7 HO 6 23 24 Lupeol
- 59. CONSIDERACIONES BIOGENÉTICAS DE LAS SUSTANCIAS AISLADAS DE Zanthoxylum setulosum
- 60. BIOGÉNESIS OPP AcetilCoA Farnesil-PP +20 13 17 16 O 14 Ciclización 15 HO Escualeno Rompimiento 16/17 Formación 16/20 + 20 13 17 HO 16 Lanosterol HO HO Cicloartenol HO Lupeol
- 61. BIOGÉNESIS 24 28 + C1 28 32 HO HO 30 31 Cicloartenol Orizanol C HO HO - C1 Cicloeucalenol 30 + C1 28 29 HO HO Citrostadienol - C1 Sitosterol HO HO Estigmasterol Campesterol HO
- 62. CONCLUSIONES
- 63. CONCLUSIONES •Del extracto EtOH de la corteza de Z. setulosum se aislaron e identificaron las siguientes sustancias: Sustancia A-1: Campesterol Sustancia A-2: Estigmasterol Sustancia A-3: Sitosterol Sustancia B: Lupeol •Las Sustancias A-1, A-2 y A-3 se encontraron formando una mezcla. •La Sustancia B es un triterpeno pentacíclico muy común en la familia Rutaceae.
- 64. CONCLUSIONES •La Mezcla Esteroidal junto con el Lupeol fueron encontradas de manera similar a la reportada en la literatura de Z. heitzii. •Con este trabajo se comprueba una vez más, que el estudio de los Productos Naturales es una herramienta fundamental para establecer relaciones quimiotaxonómicas entre especies de una misma familia o género.
- 65. CONCLUSIONES •Algunos esteroles acetilados presentan una forma particular de fragmentación en masas, en donde la molécula pierde ácido acético inicialmente y el ión molecular no corresponde al peso completo de la sustancia acetilada. •La resonancia magnética nuclear proporciona datos muy importantes para el estudio de mezclas. •La cromatografía en capa delgada no garantiza la pureza de una sustancia.
- 66. RECOMENDACIONES
- 67. RECOMENDACIONES •Continuar con la extracción de alcaloides de la corteza de Z. setulosum. •Realizar pruebas de actividad biológica a las sustancias aisladas. •Estudiar otros aspectos relacionados con la especie Z. setulosum como: Ecología de la planta, Fisiología y Quimiotaxonomía para enriquecer la herboristería de esta especie y del género.
- 68. AGRADECIMIENTOS
- 69. AGRADECIMIENTOS Al grupo de Investigación en Química de los Productos Naturales por la financiación de este trabajo
- 70. AGRADECIMIENTOS A los profesores Alberto Angulo Ortiz, Omar Torres Ayazo, Juan Carlos Zuluaga y Gilmar Santafé por sus valiosos consejos y enseñanzas. A mis amigos y compañeros de estudio Manuel Meléndrez y Mario Negrette por su colaboración, sus enseñanzas y sus palabras de aliento. A mis compañeros del Laboratorio de Investigación en Química de los Productos Naturales de la Universidad de Córdoba por su paciencia y colaboración. A profesores y estudiantes del departamento de Química de la Universidad de Córdoba por sus aportes a lo largo de toda mi carrera. A Universidad de Córdoba por permitirme ser un profesional.
- 71. MUCHAS GRACIAS