Instituto de Ecología y Sistemática

Alcaloides en la especie cubana Croton micradenus Urb

Armando Payo Hill,¹ Daisy Sandoval López,² Hermán Vélez Castro³ y Marledis Oquendo Suárez⁴

Resumen

Se emprendió el estudio del contenido de alcaloides en las hojas y tallos de la especie endémica cubana, potencialmente medicinal, Crotón micradenus Urb. Para la extracción y purificación de dichos metabolitos se utilizaron solventes orgánicos y métodos cromatográficos de separación por columna y placa. Mediante métodos espectroscópicos de UV, IR, Masa y RMN ¹H y ¹³C, así como por la medición de sus constantes físicas, se caracterizaron 4 de los 6 alcaloides aislados, de ellos 3 morfinandienonas: ocobotrina, sinoacutina y 8,14 dihidrosalutaridina y una aporfina: isoboldina.

DeCs: ALCALOIDES/química; PLANTAS MEDICINALES; EXTRACTOS VEGETALES/química; QUIMICA FARMACEUTICA; CROMATOGRAFIA EN CAPA DELGADA; ALCALOIDES/aislamiento & purificación; ESPEC-TROMETRIA DE MASA/métodos.

El estudio acerca de la composición química y en particular de alcaloides en nuestra flora, es aún insuficiente, debido entre otras causas a su abundancia en especies (alrededor de 7 000) y su elevado porcentaje de endemismos (aproximadamente 49,3 %).¹

El género Croton, perteneciente a una de las familias más numerosas de la flora cubana, Euphorbiaceae, cuenta con un total de 45 especies, 28 de ellas endemismos.² Según resultados preliminares en la detección de alcaloides en especies cubanas de este género,³ el contenido de este metabolito en la especie endémica cubana Croton micradenus Urb. fue de 0,41 % en las hojas y de 0,05 % en los tallos. A la especie se le atribuyen propiedades medicinales como son diuréticas, diaforéticas, detersivas, antiespasmódicas y antimaláricas.⁴

Atendiendo a las premisas expuestas anteriormente, emprendimos el tamizaje de alcaloides en dicha especie, con el objetivo de caracterizar este tipo de metabolito presente en esta planta potencialmente medicinal (Fuentes V. Las plantas medicinales en Cuba. Tesis de Candidato a Doctor en Ciencias Biológicas. La Habana. 1987).

Métodos

El material vegetal fue colectado el 10 de febrero de 1986, en la localidad de Buena Vista, San Antonio del Sur, provincia de Guantánamo, Cuba, por la ingeniera Ramona Oviedo Prieto, quien además lo identificó. Un ejemplar de la especie se encuentra depositado en el Herbario HAC, del Instituto de Ecología y Sistemática (IES), Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente (CITMA) catalogado como HAC 41194.

Las hojas y tallos de la planta fueron secados a temperatura ambiente por espacio de 5 d y posteriormente se colocaron en una estufa con recirculación de aire, a temperatura entre 40-50 °C. Ambas partes del vegetal fueron molidas y se obtuvo un total de 7,5 kg de polvo.

La extracción del material vegetal se realizó con etanol (EtOH) al 98 % durante 24 h, se filtró y se repitió la operación 4 veces, hasta ensayo negativo al reactivo de Mayer.

El extracto etanólico se llevó a sequedad en un evaporador rotatorio a presión reducida, seguidamente fue tratado con mezcla éter de petróleo (EtPt) : benceno (C₆H₆) (1:1) y ácido tartárico al 5 %. La fase acuosa ácida fue separada y alcalinizada hasta pH 9 con bicarbonato de potasio (KHCO₃) y extraída 4 veces con mezcla cloroformo (CHCl₃) : EtOH (2:1). La fase orgánica fue concentrada y llevada a sequedad; se obtuvo un crudo total de alcaloides con un peso de 30,5345 g.

Se realizó cromatografía de capa delgada al crudo de alcaloides totales sobre silicagel Merck GF 254 como absorbente mezcla CHCl₃: metanol (MeOH) (95:5) como eluyente y reactivo de Dragendorff como revelador.

El fraccionamiento del crudo de alcaloides se realizó mediante cromatografía en columna sobre silicagel 60 (0,2-0,5 mm) (35-70 Mesh ASTM) y como fase móvil sistema CHCl₃ : MeOH de polaridad creciente.

La determinación del punto de fusión y rotación específica se realizó en un microscopio modelo MHK y un equipo Polartronic (Universal) respectivamente.

Los datos espectroscópicos se obtuvieron en equipos Specord (UV), Pye Unican SP 1100 (IR), Jeol DX-300 (Masa) y Jeol FX-90Q-90 MHz (RMN-¹H)-22,53 MHz (RMN-¹³C).

Resultados

Se obtuvo un cromatograma corres-pondiente a un total de 8 manchas de alcaloides con los valores de Rf siguientes:

Rf _ 0,67 (CM0)
Rf _ 0,53 (CM1)
Rf _ 0,43 (CM2)
Rf _ 0,37 (CM3)
Rf _ 0,29 (CM4)
Rf _ 0,18 (CM5)
Rf _ 0,09 (CM6)
Rf _ 0,07 (CM7)

Los componentes CM0 y CM7 resultaron ser mezclas de varios alcaloides imposibles de aislar por las cantidades tan pequeñas en que se encontraban.
En el caso de los alcaloides CM5 y CM6, eluyeron con las mezclas de solvente CHCl₃ 5 % MeOH y CHCl₃ 10 % MeOH respectivamente; no se cuenta con los datos físicos y espectroscópicos sufi-cientes para llegar a su caracterización estructural.

Alcaloide CM1:

- Eluyó: CHCl₃
- Cristalizó: CHCl₃
- Fórmula general: C₁₉ H₂₃ O₄N
- Peso molecular: 329
- Punto de fusión: 111 _ 118 °C
- Rotación específica: [a] _D = -91,30° (c = 0,46; MeOH)
- IR: (KBr) n_máx [cm^-1]: 3540; 1685; 1625; 1485
- UV: (EtOH) l_máx [nm; log e]: 236 (3,89); 266 (3,95)
- EM [m/z] (int. rel. %): 329 (M⁺, 59 %); 314 (100); 286 (19); 270 (2); 244 (2); 192 (28) 178 (3); 115 (16); 84 (15); 42 (47).
- RMN ¹ H: [90 MNz, CDC1₃, TMS, e (p.p.m.)]: 2,34 (s, NMe); 3,63 (s, O-Me); 3,89 (s, O-Me); 6,30 (s, OH); 6,71 (2H, Sist. AB, J=7,5 Hz); 7,77 (1 H, s).
- RMN ¹³C: [22,5 Mhz, CDC13, TMS,d (p.p.m.)]: 194,5 (C-7); 150,9 (C-6); 144,8 (C-3); 143,2 (C-4); 131,3 (C-11); 126,3 (C-12); 123,7 (C-5); 119,5 (C-1); 109,2 (C-2); 56,7 (C-9); 56,3 (O-Me); 54,8 (O-Me); 46,8 (C-16); 42,7 (N-Me); 41,9 (C-14); 39,4 (C-8); 37,9 (C-13); 32,2 (C-15); 27,8 (C-10).

Alcaloide CM2:

- Eluyó: CHCl₃ 1 % MeOH
- Cristalizó: MeOH
- Fórmula general: C₁₉H₂₁O₄N
- Peso molecular: 327
- Punto de fusión: 191-195 °C
- Rotación específica: [a]_D = -95,23 ° (c = 0,32; EtOH)
- IR: (KBr)n_máx [cm^-1]: 3500 _ 3400; 2959; 1670; 1640; 1613; 1480
- UV: (EtOH)l_máx [nm; log e]: 243 (4,28); 279 (3,79)
- EM [m/z] (int. rel. %): 327 (M⁺, 100 %);
312 (42); 299 (55); 284 (86); 268 (22); 256 (17); 242 (27); 226 (20); 42 (32).
- RMN ¹H: [200 MHz, CDCl₃, TMS, d (p.p.m.)] ; 2,45 (s, NMe); 3,75 (s, O-Me); 3,89 (s, O-Me); 6,32 (s); 6,65 (ddd, J = 8,2; 1,2; 0,7 Hz); 6,75 (d, J = 8,2); 7,54 (1 H, s).

Alcaloide CM3:

- Eluyó: CHCl₃ 1 % MeOH
- Cristalizó: MeOH
- Fórmula general: C₁₉H₂₁O₄N
- Peso molecular: 327
- Punto de fusión: 120-122 °C
- IR: (KBr) n_máx [cm^-1]: 3550-3300; 1595; 1505; 1400; 1330; 1280; 1243; 1110; 1080
- EM [m/z] (int. rel. %): 327 (M⁺, 90 %); 326 (100); 312 (27); 296 (8); 284 (40); 269 (11); 253 ( 19)
- RMN ¹H: [200 MHz, CDCl₃, TMS,d (p.p.m.)]: 2,53 (s, NMe); 3,90 (s, O-Me); 3,91 (s, O-Me); 6,13 (s, OH); 6,53 (1H, s); 6,79 (1H, d, J = 1,0 Hz); 8,00 (1H, s)

Alcaloide CM4:

- Eluyó: CHCl₃ 1 % MeOH
- Cristalizó: N-hexano/MeOH
- Fórmula general: C₁₉H₂₃O₄N
- Peso molecular: 329
- Punto de fusión: 196 _198 °C
- Rotación específica: [a]_D = -69,56° (c = 0,35; EtOH)
- IR: (KBr) n_máx [cm ^-1]: 3350; 2900-2860; 1679;1610; 1570; 1480; 1430
- UV: (EtOH) l_máx [nm; log e]: 235(3,25); 268 (3,32)
- EM [m/z] (int. rel. %): 329 (M⁺, 76 %); 314 (100); 286 (10); 243 (14); 192 (18); 146 (13); 115 (11); 42 (30)
- RMN ¹H: [90 MHz, CDCl₃, TMS, d (p.p.m.)]: 2,41 (s, NMe); 3,68 (s, O-Me); 3,86 (s, O-Me); 6,68 (2H, Sist. AB, J = 7,5 Hz); 6,74 (1H, s). - RMN ¹³C: [22,5 MHz, CDC13, TMS, d (p.p.m)]: 193,7 (C-7); 148,8 (C-6); 145,2 (C-3); 144,0 (C-4); 129,4 (C-11); 126,3 (C-5); 124,1 (C^_12); 118,5 (C-1); 109,3 (C-2); 56,7 (C-9); 56,1 (O-Me); 54,8 (O-Me); 47,5 (C-16); 43,8 (C-14); 42,5 (N-Me); 39,5 (C-8); 37,5 (C-13); 36,8 (C-15); 23,5 (C-10).

Discusión

El análisis de los datos espectros-cópicos y el valor de las constantes físicas de 4 de los 6 componentes aislados de la especie endémica cubana Croton micradenus Urb. (CM1, CM2, CM4 y CM3), y compararlos con los reportados en la literatura ^5-9 para los alcaloides ocobotrina (fig. 1), sinoacutina (fig. 2), y 8,14 dihidrosalutaridina (fig. 3) (morfinan-dienónicos), así como con isoboldina (fig. 4) (aporfina), muestran coincidencias que confirman la similitud estructural con dichos alcaloides respectivamente.

Fig. 1. Ocobotrina.

 

Fig. 2. Sinoacutina.

 

Fig.3. 8,14-dihidrosalutaridina.

Fig. 4. Isoboldina.

Summary

The study of the content of alkaloids in the leaves and stems of the Croton micradenus Urb Cuban endemic species, which is potentially medicinal, was conducted. Organic solvents and chromatographic methods of separation by

column and plate were used for the extraction and purification of these metabolites. 4 of the 6 isolated alkaloids, 3 of them morphinandienones: ocobotrine, sinoacutine and 8,14-dihydrosalutaridine and an aporphine (Isobol-dine) were characterized by spectroscopic methods of UV, IR, Mass and NMR ¹H and ¹³C, as well as by the measurement of their physical constants.

Subject headings: ALKALOIDS/chemistry; PLANTS, MEDICINAL; PLANT EXTRACTS/chemistry; CHEMISTRY, PHARMACEUTICAL; CHROMA-TOGRAPHY, THIN LAYER; ALKALOIDS/isolation & purification; SPECTRUM ANALYSIS, MASS/methods.

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Recibido: 19 de septiembre del 2000. Aprobado: 30 de octubre del 2000.
Lic. Armando Payo Hill. Instituto de Ecología y Sistemática. Carretera de Varona km 3½ Capdevila, municipio Rancho Boyeros, Ciudad de La Habana, Cuba.

¹ Licenciado en Bioquímica. Investigador Agregado.
² Licenciada en Química. Investigadora Agregada.
³ Doctor en Química. Investigador Titular. Centro de Química Farmacéutica.
⁴ Auxiliar Técnico para Investigaciones Científicas.