Sustentación Tésis de pregrado

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.

12. MATERIAL DE ESTUDIO

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.

14. EL GÉNERO
ZANTHOXYLUM

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

20. PARTE
EXPERIMENTAL

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.

28. RESULTADOS Y
DISCUSIÓN

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

32. ELUCIDACIÓN
ESTRUCTURAL

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