Caracterización química y actividad antioxidante de especies de la flora nativa de San Juan, con potencial fitoterapéutico

Abstract

En la actualidad, la medicina se vale de drogas sintéticas para aliviar todas las enfermedades. Muchas de estas drogas son benéficas, sin embargo, por el mal uso o abuso, han perdido su eficacia y en incontables casos han provocado efectos secundarios nocivos. Es por ello, que en las últimas decadas se ha incrementado el interés por las plantas de uso medicinal y los productos naturales derivados de ellas, en la búsqueda de nuevas fuentes de compuestos de interés medicinal. En Argentina, especialmente la población de San Juan, tiene un elevado consumo de plantas aromáticas y medicinales, y utiliza una gran diversidad de especies con distintos niveles de industrialización y origen, de las cuales poco se conoce acerca de sus bioactividades y composición química. Por ello, se propuso como objetivo de este trabajo de tesis establecer el potencial fitoterapéutico de especies de la flora nativa mediante la caracterización química y el estudio de la actividad antioxidante. El potencial antioxidante se evaluó mediante una amplia batería de ensayos biológicos estandarizados incluyendo DPPH; TEAC; FRAP y lipoperoxidación en eritrocitos. Mientras que, la caracterización química de los extractos, exudados y decocciones liofilizadas se realizó por cromatografía líquida (UHPLC) acoplado a espectrómetro de masas (Q-TOF y orbitrap Q-OT). Mediante el análisis de los resultados obtenidos, se determinó que los exudados de las especies nativas evaluadas presentaron mayor actividad atrapadora del radical DPPHrespecto a las decocciones liofilizas. Si bien, algunos exudados y extractos presentaron concentraciones de IC50 mucho menores que la de sus decocciones, como en el caso de L. nitida, en otras plantas, como Z. punctata, O. erythrorhiza y T. absinthiodes, los valores no fueron muy diferentes. Además, en los ensayos TEAC y FRAP la actividad antioxidante de las decocciones liofilizadas se exhibió en un rango amplio mostrando valores más relevantes que los extractos y exudados para la mayoría de las plantas evaluadas. Tambien, cabe destacar que la mayoría de los extractos y decocciones de las especies nativas, provocaron una inhibición de la lipoperoxidación en eritrocitos humanos en un porcentaje mayor al 50%, a una concentración de 250 µg/mL. Respecto a el contenido de compuestos fenólicos totales, se determinó que las epecies que exhibieron mayor contenido de este tipo de metabolito fueron las pertenecientes a los géneros Zuccagnia, Larrea, Strombocarpa y Oxalis. Asimismo, el contenido de flavonoides para este mismo tipo de preparados fue mayor en las especies antes mencionadas. En cuanto a los extractos, T. absinthiodes se destacó en el contenido de compuestos fenólicos (251.68 ± 6.8 mg EAG/ g de extracto), respecto a las otras dos especies evaluadas. De la misma manera, el contenido de flavonoides fue mayor en esta planta, comprendiendo casi el 50 % de los fenólicos determinados. Si embargo, los exudados de las especies resinosas: Larrea nitida, L. divaricata, y Z. punctata, presentaron mayor contidad de compuestos fenólicos y flavonoides, en comparación con el resto de los preparados. Por otra parte, combinando espectros de masas (MS) completos y algunos experimentos de diagnóstico de MSn, se detectaron e identificaron tentativamente mediante un exhaustivo análisis de MS de cromatografía líquida de ultra alta resolución Q-orbitrap (UHPLC-PDA-Q-OT-MS) un significativo numero de compuestos, actualizando significativamente la composición quimica de las especies estudiadas. En la decoccion de T. absinthiodes de 30 metabolitos, de los cuales 22 compuestos se reportaron por primera vez para esta especie. En el extracto metanólico global de identificaron. Asimismo, se identificaron 51 compuestos fenólicos en el exudado de Z. punctata, de los cuales 31 se reportan por primera vez, actualizando el conocimiento del perfil químico de estas especies. De la misma manera, se pudieron detectar 41 diferentes flavonoides y lignanos como componentes principales de las resinas de las especies L. divaricata y L. nitida, de los cuales 29 compuestos, son reportados por primera vez para L. nitida, La importancia de las biomoléculas identificadas en el presente estudio respalda en parte el uso en la medicina tradicional de estas especies nativas que crecen en zonas andinas semiáridas, e incrementa su potencial para aplicaciones sustentables, medicinales y de interés industrial que ofrecen.

Abstract: Currently, medicine uses synthetic drugs to alleviate all diseases. Many of these drugs are beneficial, however, due to misuse or abuse, they have lost their effectiveness and in countless cases have caused harmful side effects. This is why, in recent decades, interest in plants for medicinal use and natural products derived from them has increased, in the search for new sources of compounds of medicinal interest. In Argentina, especially the population of San Juan, has a high consumption of aromatic and medicinal plants, and uses a great diversity of species with different levels of industrialization and origin, of which little is known about their bioactivities and chemical composition. Therefore, the objective of this thesis was to establish the phytotherapeutic potential of native flora species through chemical characterization and the study of antioxidant activity. Antioxidant potential was evaluated using a broad battery of standardized biological assays including DPPH; TEAC; FRAP and lipoperoxidation in erythrocytes. Meanwhile, the chemical characterization of the extracts, exudates and lyophilized decoctions was carried out by liquid chromatography (UHPLC) coupled to a mass spectrometer (Q-TOF and Q-OT orbitrap). Through the analysis of the results obtained, it was determined that the exudates of the native species evaluated presented greater trapping activity of the DPPH radical compared to the freeze-dried decoctions. Although some exudates and extracts presented IC50 concentrations much lower than that of their decoctions, as in the case of L. nítida, in other plants, such as Z. punctata, O. erythrorhiza and T. absinthiodes, the values were not very different. Furthermore, in the TEAC and FRAP assays the antioxidant activity of the lyophilized decoctions was exhibited in a wide range, showing more relevant values than the extracts and exudates for the majority of the plants evaluated. Also, it should be noted that most of the extracts and decoctions of the native species caused an inhibition of lipoperoxidation in human erythrocytes in a percentage greater than 50%, at a concentration of 250 µg/mL. Regarding the content of total phenolic compounds, it was determined that the species that exhibited the highest content of this type of metabolite were those belonging to the genera Zuccagnia, Larrea, Strombocarpa and Oxalis. Likewise, the flavonoid content for this same type of preparations was higher in the aforementioned species. Regarding the extracts, T. absinthiodes stood out in the content of phenolic compounds (251.68 ± 6.8 mg EAG/g of extract), compared to the other two species evaluated. Likewise, the flavonoid content was higher in this plant, comprising almost 50% of the determined phenolics. However, the exudates of the resinous species: Larrea nitida, L. divaricata, and Z. punctata, presented a higher content of phenolic compounds and flavonoids, compared to the rest of the preparations. Furthermore, by combining full mass spectra (MS) and some MSn diagnostic experiments, they were tentatively detected and identified by extensive Q-orbitrap ultrahigh-performance liquid chromatography (UHPLC-PDA-Q-OT-MS) analysis. MS) a significant number of compounds, significantly updating the chemical composition of the studied species. In the decoction of T. absinthiodes of 30 metabolites, of which 22 compounds were reported for the first time for this species. In the global methanolic extract they were identified. Likewise, 51 phenolic compounds were identified in the exudate of Z. punctata, of which 31 are reported for the first time, updating the knowledge of the chemical profile of these species. In the same way, 41 different flavonoids and lignans could be detected as main components of the resins of the species L. divaricata and L. nítida, of which 29 compounds are reported for the first time for L. nitida. The importance of the biomolecules identified in the present study partly supports the use in traditional medicine of these native species that grow in semi-arid Andean areas, and increases their potential for sustainable, medicinal and industrial applications that they offer.