Composición química del aceite esencial de hojas de Siparuna schimpffii Diels (limoncillo)

ARTÍCULO ORIGINAL

 

Composición química del aceite esencial de hojas de Siparuna schimpffii Diels (limoncillo)

 

Chemical composition of leeaf essential oil of Siparuna schimpffii Diels (limoncillo)

 

 

PhD. Paco Fernando Noriega Rivera,I PhD. Alexandra Guerrini,II Téc. Edwin Ankuash TsamaraintIII

I Centro de Investigación y Valoración de la Biodiversidad. Universidad Politécnica Salesiana del Ecuador. Quito, Ecuador.
II Departamento de Ciencias de la Vida y Biotecnología (SVeB)-LT Tierra & agua Tech UR7. Universidad de Estudios de Ferrara. Italia.
III Estación Biológica Shakaim. Cantón Huamboya, Provincia de Morona. Santiago, Ecuador.

 

 


RESUMEN

Introducción: Siparuna schimpffii Diels, conocida vulgarmente como limoncillo, es una planta medicinal usada comúnmente por el pueblo Shuar del Ecuador por sus propiedades analgésicas.
Objetivo: determinar la composición química del aceite esencial extraído de las hojas de Siparuna schimpffii Diels (limoncillo).
Métodos: se recolectaron las hojas de S. schimpffii Diels. Posteriormente se obtuvo su aceite esencial, mediante destilación en corriente de vapor. Para identificar las moléculas presentes en el aceite se emplearon los métodos: GC, GC/MS, cálculo del IK, y RMN.
Resultados: fueron detectados un total de 57 componentes, en 41 de ellos fue determinada su estructura química, lo que equivale al 93,247 %. Se confirmó la estructura del componente mayoritario (germacreno D), por resonancia magnética nuclear.

Conclusiones : el aceite muestra una composición química mayoritariamente compuesta por sesquiterpenos, sobresaliendo: germacreno D 35,338 %, biciclogermacreno 8,730 %, g muuruleno 7,035 %, germacreno B 6,359 % y cadina-1(2) ,4-dien trans 5,161 %.

Palabras clave: Siparuna schimpffii Diels, aceite esencial, GC/MS, RMN.


ABSTRACT

Introduction: Siparuna schimpffii Diels, popularly known as limoncillo, is a medicinal plant commonly used by the Shuar people of Ecuador for its analgesic properties.
Objective: determine the chemical composition of the leaf essential oil of Siparuna schimpffii Diels (limoncillo).
Methods: S. schimpffii Diels leaves were collected. Essential oil was obtained by steam current distillation. Molecules in the oil were identified by GC, GC-MS, IK estimation and NMR.
Results: a total 57 components were found, and chemical determination of 41 of them (93.247 %) was performed. The structure of the most abundant component (germacrene D) was confirmed by nuclear magnetic resonance.
Conclusions: Sesquiterpenes predominate in the chemical composition of the oil. Among them the most outstanding are germacrene D: 35.338 %, bicyclogermacrene: 8.730 %, g muurulene: 7.035 %, germacrene B: 6.359 % and trans-cadine-1(2), 4-diene: 5.161 %.

Key words: Siparuna schimpffii Diels, essential oil, GC-MS, NMR.


 

 

INTRODUCCIÓN

Dentro la familia Monimiaceae del orden de las Laurales, se tienen alrededor de 34 géneros, muchos de ellos repartidos en las regiones tropicales y subtropicales de América, el género Siparuna es el más importante de todos con alrededor de 250 especies.¹

Siparuna schimpffii Diels es un árbol o arbusto árbol nativo de los Andes y amazonia ecuatoriana, cuyo hábitat se comprende entre los 0-1500 msm.² Su altura varía entre 2 y 10 metros de altura y alcanza un diámetro a la altura del pecho (dbh) de al menos 10 cm; Ramitas jóvenes aplastadas en los nódulos, densamente cubiertas de pelosidades de color amarillo-marrón en propagación. Hojas opuestas; peciolos 3-8,5 (-10,5) cm de longitud; lámina de color marrón claro, marrón rojizo o verdoso, cartácea de obovada a elíptica de 18-36 x 11-18 cm, la base va de obtusa a aguda, el ápice acuminado, la punta de 1-3 cm, la superficie de las hojas son sencillas pubescentes cortas, en algunas ramificados con propagación de pelos por debajo y en las venas secundarias, el margen es doblemente dentado-serrado. Las flores frescas son de color amarillo, taza floral masculina ampliamente obconical a subgloboso, 2,5-3 mm de diámetro, 1,5-2 mm de altura, cubierto con ramas cortas simples, bífidas, o algunos pelos rectos, de vez en cuando algunos de estos también del lado adaxial de los pétalos glabrescentes, los tépalos 4-5(-6) triangulares o redondeados, 1-12 mm de largo, el techo floral moderadamente elevado, esencialmente glabro; estambres de 10-15. Apenas excerta en la antesis. Taza floral femenina subglobosa, 2,5-3,2 mm de diámetro, 3,2 a 3,5 mm de altura. Los sépalos similares a los de las flores masculinas, el techo floral casi plano hundido alrededor del poro, el indumento similar al masculino, 15-20 estilos, apenas excerta. Frutos con receptáculos globosos, de alrededor de 1,5 a 2 cm de diámetro, con una superficie verrugosa y coronada por tépalos persistentes, de color naranja amarillento a rojo y con un olor astringente.³

En Ecuador la planta al igual que otras del género Siparuna toma el nombre común de limoncillo (Figura 1).

Son pocos los estudios químicos realizados en este tipo de especies. Son destacables los estudios realizados en el aceite esencial de Siparuna thecaphora, en donde se aprecia la presencia mayoritaria de: germacreno D, alfa y beta pineno y transcaryophylleno.4

En extractos de Siparunama macrotepala han sido identificados varios sesquiterpenos entre los que destacamos: cadaleno, calameneno, 7-hydroxy-calameneno, dimeros del 7-hydroxy-calameneno de configuración S, S y dos nuevos compuestos el 1-hydroxy-calameneno y el 1,6-dimethyltetrahydronaphthalenona-4.5

En Siparuna pauciflora se han detectado varios sesquiterpenos entre los que destacan el germacreno sipaucina A, el elemano sipaucina By sipaucina C.6

Sin lugar a dudas la especie que ha sido estudiada con mayor detenimiento es Siparuna guianensis. Un estudio realizado en aceites esenciales de sus hojas y frutos presenta en sus hojas como componentes mayoritarios al ácido decanoíco y al 2-undecanona; mientras que en sus frutas tenemos al 2-undecanona, b pineno y limoneno.7 En esta especie existen otras investigaciones en donde se describen composiciones químicas diversas como es aquella realizada en la amazonia brasileña en donde se tienen como componentes más abundantes al epi-a-cadinol, 2-udecanona y el terpinoleno.8

Para llegar a una determinación completa de las moléculas que componen un aceite esencial una de las técnicas más empleadas es aquella que combina la cromatografía gaseosa, comparación de índices de retención, cálculo de los índices de Kovats y la espectrometría de masas,9,10 que puede ser complementado con estudios de Resonancia Magnética Nuclear.11

 

MÉTODOS


Recolección del material vegetal

La muestras fueron recolectadas en la estación biológica Shakaim, Provincia de Morona Santiago, cantón Huamboya, en el sur oriente ecuatoriano, ubicada en las siguientes coordenadas geográficas: latitud S 02º 03` 52.2", longitud W 77º 52` 32.5", altura 1200 msm. La fecha de recolección fue el 24 de febrero de 2011, una copia de la especie reposa en el herbario del Centro de Investigación y Valoración de la Biodiversidad (CIVABI), de la Universidad Politécnica Salesiana del Ecuador, número de ejemplar 0000913.


Extracción del aceite esencial

La extracción del aceite esencial se realizó utilizando un destilador de acero inoxidable de 250 litros de capacidad, el cual funciona con el mecanismo de destilación de agua y vapor de agua. El equipo está diseñado de tal forma que tanto el agua y el material vegetal se hallan en el mismo recipiente, se separan entre sí por la presencia de una malla perforada, el agua permanece unos centímetros por debajo de la planta y el calentamiento se lo hace de forma directa.12 El material vegetal empleado fue fresco.


Cromatografía gaseosa acoplada a masas

El aceite esencial fue analizado por cromatografía gaseosa acoplada a espectrometría de masas (GC/MS). Se utilizó un equipo de cromatografía gaseosa marca Varian GC, con una columna Factor Four Varian VF5ms (5 %-fenil-95 %-dimetil-polisilossano; diámetro interno: 0,25 mm longitud: 30 m, film: 0.25 µm), acoplado a un espectrómetro de masas Varian MS 4000.

Las condiciones operativas fueron las siguientes:

La muestra se preparó pesando 30 mg del aceite esencial diluida en 1mL de diclorometano, el volumen de inyección fue de 1 µL.

Gas carrier He (1 mL/min); programa de temperatura: de 55 a 100 ºC a una velocidad de 1 ºC/min, de 100 ºC a 250 ºC a una velocidad de 5 ºC/min, para finalmente permanecer constante a esa temperatura por 15 minutos, la duración total del análisis es de 90 minutos. Temperatura de inyector 280 ºC; Split 1/50.

Las condiciones experimentales del espectrómetro de masas fueron las siguientes: energía de ionización 70eV, corriente de emisión 10 µA, 1 scan/seg, rango del análisis de masa 40-400 Da, temperatura de la trampa iónica 150 ºC, temperatura del transfer-line 300 ºC.

Para la elucidación estructural el equipo cuenta con la base de datos NIST 2001 para la comparación de espectros de masas, complementariamente se analizó los índices de retención teóricos de cada compuesto.¹³


Análisis del germacreno D aislado por RMN

El germacreno D es aislado por cromatografía en capa fina preparativa en una placa TLC 20x20 cm de gel de sílica 60F254, marca Merck; Rf = 0,80. La fase móvil utilizada fue n-hexano, tomando como antecedente la investigación realizada en separación de sesquiterpenos.¹4

Las condiciones del análisis RMN 1H fueron:

Espectrómetro de Resonancia Magnética Nuclear Varian Gemini-400, que opera a 399,97 MHz y a una temperatura of 303 K, 4 mg de la fracción Rf 0,8 se disolvió en cloroformo deuterado (0,8 mL) en un tubo de RMN de 5mm; la señal del solvente para el espectro de calibración (1H 7,26 ppm). El espectro 1H uso un estándar secuencial de pulso "s2pul".

 

RESULTADOS


Extracción del aceite esencial

Se obtuvo el aceite esencial con un rendimiento promedio de 0,015 %, de color amarillo tenue y olor cítrico.


Composición química del aceite esencial

El aceite esencial está compuesto mayoritariamente por hidrocarburos 91,689 %, y compuestos oxigenados 8,311 % (Figura 2). De estas moléculas un 97,218 % son sesquiterpenos y un 2,782 % monoterpenos.

Los componentes más representativos son: germacreno D 35,338 %, biciclogermacreno 8,730 %, gmuuruleno 7,035 %, germacreno B 6,359 % y cadina-1(2), 4-diene trans 5,161 % (Tabla).

Tabla. Componentes del aceite esencial de hojas de Siparuna schimpffii Diels
Compuestos por orden de elucin en columna DB5.15, 16
Porcentaje de rea relativa (picos relativos en funcin del rea total de los picos) 

No

TR (min)

Compuestos

Mtodo de identificacin

IK

RAA %

1

7,527

Thujeno

GC/MS

930

0,638

2

7,647

a-pineno

 

939

0,284

3

9,779

b-pineno

GC/MS

979

0,187

4

10,667

Mirceno

GC/MS

991

0,457

5

40,448

Undecanona(-2)

GC/MS

1294

1,216

6

44,315

d-elemeno

GC/MS

1338

0,374

7

45,595

a-cubebeno

GC/MS

1351

2,028

8

47,098

Cyclosativeno

GC/MS

1371

0,231

9

47,384

a-Ylangeno

GC/MS

1375

0,289

10

47,886

Copaeno

GC/MS

1377

3,672

11

48,364

b-bourboneno

GC/MS

1388

1,782

12

48,511

b-cubebeno

GC/MS

1388

0,223

13

48,828

Iso-longilofoleno

GC/MS

1390

0,931

14

48,984

b-elemeno

GC/MS

1391

1,292

15

49,339

Nd

GC/MS

 

0,358

16

49,824

Nd

GC/MS

 

0,154

17

50,466

b-caryopylleno

GC/MS

1419

1,749

18

51,060

b-copaeno

GC/MS

1432

0,970

19

51,194

a-guaieno

GC/MS

1439

0,318

20

51,418

Nd

GC/MS

 

0,619

21

51,746

Nd

GC/MS

 

0,363

22

51,991

cis-muurola-3,5-dieno

GC/MS

1450

0,263

23

52,220

a-humuleno

GC/MS

1455

0,246

24

52,398

Nd

GC/MS

 

0,196

25

52,544

cis-muurola-4(14),5-dieno

GC/MS

1467

0,589

26

52,822

g-muuruleno

GC/MS

1478

7,035

25

53,027

Nd

GC/MS

 

0,214

28

53,200

Nd

GC/MS

 

1,654

29

53,387

Germecreno D

GC/MS, RMN

1485

35,338

30

53,641

b-selenino

GC/MS

1490

0,478

31

53,747

g-amorpheno

GC/MS

1496

1,048

32

53,927

Bycliclogermacreno

GC/MS

1500

8,730

33

54,117

a-muuroleno

GC/MS

1500

1,409

34

54,253

a-cupreno

GC/MS

1506

0,496

35

54,338

Nd

GC/MS

 

0,859

36

54,496

Nd

GC/MS

 

0,229

37

54,601

g-cadineno

GC/MS

1514

1,614

38

54,821

Nooktatene

GC/MS

1518

5,161

39

54,941

Nd

GC/MS

 

0,249

40

55,280

a-cadineno

GC/MS

1539

0,285

41

55,418

a-calcoreno

GC/MS

1546

0,464

42

56,089

Germacreno B

GC/MS

1561

6,359

43

56,722

(-)-Spathulenol

GC/MS

1578

1,408

44

56,987

Viridiflorol

GC/MS

1593

0,454

45

57,239

Guaiol

GC/MS

1601

0,408

46

57,340

Nd

GC/MS

 

0,267

47

57,634

Nd

GC/MS

 

0,166

48

57,858

1,10-di-epi-cubenol

GC/MS

1619

0,182

49

58,032

1-epi-cubenol

GC/MS

1629

0,134

50

58,109

Nd

GC/MS

 

0,282

51

58,206

Nd

GC/MS

 

0,407

52

58,384

Nd

GC/MS

 

0,519

53

58,620

Cedrelanol

GC/MS

1640

0,693

54

58,688

tau-Muurolol

GC/MS

1642

0,660

55

58,761

a-muurolol

GC/MS

1646

0,294

56

58,986

a-cadinol

GC/MS

1654

2,862

57

60,095

Nd

GC/MS

 

0,217

% Total

identificado

 

 

 

 

93,247

 

 

DISCUSIÓN

Los cinco componentes más abundantes encontrados en el aceite esencial de S. schimpffii, son sesquiterpenos no oxigenados que representan el 62 % de la totalidad del aceite.

La composición química del aceite de las hojas de S. schimpffii tiene cierta similitud con la de los aceites de Siparuna thecaphora4 y Siparuna pauciflora,6 sobre todo por la presencia de sesquiterpenos como el germacreno A y germacreno D, como componentes más abundantes. Con otras veriedades como Siparuna guianensis o Siparuna macrotepala la química detallada en sus respectivas investigaciones difiere de la encontrada en la nuestra.5,7 Es importante hacer hincapié en la escasa literatura científica química existente sobre está familia vegetal, por lo que no es posible tener muchas fuentes de comparación, a pesar que existen muchas variedades distribuidas en la región amazónica del Ecuador, posiblemente la difícil accesibilidad a estos ambientes han dejado a estas plantas y su potencial sin la posibilidad de ser investigadas.

El conocer la composición química del aceite esencial de esta planta medicinal, deja abierta la puerta para iniciar estudios de actividad biológica, considerando que la misma ya es utilizada por el pueblo ancestral Shuar como medicamento por su actividad analgésica, estos estudios posteriores contribuirán a la valoración de la biodiversidad ecuatoriana con miras a aplicaciones farmacéuticas o cosméticas de este aceite esencial.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Recibido: 27 de marzo de 2013.
Aprobado: 11 de febrero de 2014.

 

 

PhD. Paco Fernando Noriega Rivera. Centro de Investigación y Valoración de la Biodiversidad. Universidad Politécnica Salesiana del Ecuador. Quito, Ecuador. Correo electrónico: pnoriega@ups.edu.ec

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