Determinación del potencial antioxidante y evaluación del coeficiente de reparto a 25,00°C de metabolitos secundarios de una especie de liquen colombiano del género Hypotrachyna (2012)
Colombia es el segundo país en biodiversidad de líquenes, no obstante se conoce muy poco de ellos en cuanto a su composición química y actividad biológica. Así, en el presente trabajo, se muestran los resultados derivados del estudio químico y la evaluación del potencial antioxidante del liquen identificado como Hypotrachyna caraccencis, colectado en el Parque Natural de Sumapaz (PNN), ca. El potencial antioxidante fue determinado para el extracto metanólico del liquen mediante tres metodologías: poder captador de radicales libres frente al DPPH•, poder reductor y poder antioxidante. De estos estudios se evidenció que los patrones BHT, α- tocoferol y Ácido Ascórbico, tienen un poder captador de radicales libres mayor al extracto metanólico del liquen Hypotrachyna caraccencis y a los compuestos aislados de éste, siendo el ácido B-nor-8´–metilconstictico el menos activo. De otro lado la evaluación del % de inhibición de la peroxidación lipídica del extracto H. caraccencis como de los patrones, ácido ascórbico, BHT y α-tocoferol, aumentan con el incremento su concentración, presentándose valores mayores en el % de inhibición de la peroxidación lipídica del extracto de H. caraccencis y valores menores en el % de inhibición de peroxidación lipídica del alfa-tocoferol en todo el rango de concentraciones. Por lo anterior se inició el estudio químico del material liquénico de Hypotrachyna caraccenciss, a través del proceso de extracción por Soxhlet con Metanol, como solvente de extracción; finalizada la extracción, se permitió su secado total y posteriormente se usaron técnicas cromatográficas sobre el extracto y sus fracciones, con el fin de separar y purificar compuestos. De este tratamiento se aislaron dos compuestos conocidos y comunes en el género Hypotrachyna identificados como: (9b-R) ácido-(+)- úsnico (1), y el ácido (-)-8´-metíl estíctico (2); adicionalmente se obtuvieron dos compuestos nuevos en la naturaleza, cuyas estructuras corresponden al Acido B-nor-8´–metilconstictico (3) y al Acido B-nor-2´- hidroximetil-8´–metilconstictico (4). La identificación de cada uno de ellos se realizó mediante la interpretación de los espectros de masas, infrarrojo y resonancia magnética nuclear tanto monodimensional como bidimensional. A estos compuestos se les determinó cuantitativamente, el poder captador de radicales libres frente al radical DPPH•, a través del cálculo de la CE50, concluyendo que el Acido B-nor-2´-hidroximetil-8´–metilconstictico (4) posee un poder captador de radicales libres reportado como ARP de 0,582 lo que indica que es mayor frente a los demás compuestos, (9b-R) ácido-(+)- úsnico (1) ARP de 0,547, ácido (-)-8´-metíl estíctico (2) ARP de 0,305 y el Acido B-nor-8´–metilconstictico (3) ARP de 0,266. A partir de estos datos se puede que el poder captador de radicales libres es menor frente a los patrones BHT (ARP de 9,311), y ácido ascórbico (ARP de 4,136). Como medida de la reactividad de estos compuestos frente al DPPH•, se determinó la constante de velocidad de reacción K2, calculada a partir de la constante de velocidad de pseudo primer orden. Los resultados indican que el compuesto 2 (K2 = 2,439 M-1s-1) al reaccionar con el DPPH• logra significativamente reducir a la forma de radical DPPH•H con respecto al compuesto 1 (K2 = 0,0562 M-1s-1), al compuesto 3 (K2 = 0,0750 M-1s-1;) y al compuesto 4 (K2 = 0,1057 M-1s-1). Finalmente se determino el coeficiente de reparto teórico para todos los compuestos y los patrones con los programas Chem Draw Ultra, Marvin Sketch y Biobite. Estos resultados muestran que para el compuesto 1 el valor de Log P es de -1.35 lo que indica que es más soluble en agua, es decir es mucho mas hidrófilo. Por otro lado los compuestos 2 y 3, mostraron en todos los ensayos valores de coeficientes de reparto mayores a 1, lo cual permite definir su gran afinidad por las membranas lipofílicas, y su poca afinidad por el agua. Finalmente a partir del cálculo del G 1/2 , energía libre de transferencia, se puede afirmar que los compuestos BHT, ( G = - 30,970 kJ/mol), Acido (-)-8´-metíl estíctico( G= - 16,487 kJ/mol), Acido B-nor-8´–metilconstictico ( G= - 8,549 kJ/mol), (9b-R) ácido-(+)- úsnico ( G= - 8,495 kJ/mol), y el Acido B-nor-2´-hidroximetil-8´–metilconstictico ( G=- 8,334 kJ/mol), atraviesan de una forma espontánea las membranas lipídicas desde la fase acuosa a la fase lipídica, evidenciándose que para el caso de los compuestos Acido B-nor-8´– metilconstictico ( G= - 8,549), (9b-R) ácido-(+)- úsnico ( G= - 8,495), y Acido B-nor-2´- hidroximetil-8´–metilconstictico ( G=- 8,334), el proceso es muy similar. / Abstract. Colombia is the second highest biodiversity of lichens, however little is known of them in their chemical composition and biological activity. Thus, in the present paper, we show the results derived from chemical and evaluating the antioxidant potential of lichen identified as Hypotrachyna caraccencis, collected in Sumapaz Natural Park (NNP), ca. Chisacá Laguna Municipality of Bogotá, Colombia. The antioxidant potential was determined for the methanol extract of lichen by three methodologies: free radical scavenging power against DPPH •, reducing power by the ferric thiocyanate method and antioxidant power in the model of linoleic acid. These studies showed that trade patterns BHT, α-tocopherol and ascorbic acid were found to have a free radical scavenging power greater than the methanol extract of Hypotrachyna caraccencis and metabolites isolated from it, proving to be less active compound, the acid B-nor-8'-metilconstictic. On the other hand the evaluation of% inhibition of lipid peroxidation by methanol extract of H. caraccencis as ascorbic acid, BHT and α-tocopherol, increases with increasing concentration of the same, presenting higher values in the % inhibition of lipid peroxidation by methanol extract of H. caraccencis and lower values in the % inhibition of lipid peroxidation, α-tocopherol in the whole concentration range. A reason for this study began the chemical, Hypotrachyna caraccenciss lichen material through the Soxhlet extraction process with methanol as solvent extraction, complete extraction was allowed to complete drying and then one started to the separation of compounds from the treatment of the extract on CC. In this treatment two known compounds were isolated and common in the genere Hypotrachyna identified as (9b-R) acid-(+) - usnic (1), and acidic (-) -8 '-methyl estíctic (2), in addition, two new compounds were isolated in nature, whose structure corresponds to the acid B-nor-8'-methylconstictic (3) and acid B-nor-2'-methylhydroxy-8'- methylconstictic. (4). The identification of each one of them was performed by interpretation of mass spectra, infrared and nuclear magnetic resonance well as twodimensional one-dimensional. These compounds were determined quantitatively, free radical scavenging power against DPPH• radical, through the calculation of the EC50, concluding that the acid B-nor-2'-hydroxymethyl-8'-metilconstictico (4) has a free radical scavenging power as ARP reported indicating that 0.582 is higher compared to other compounds (9b-R) acid-(+) - usnic (1) 0.547 ARP acid, (-) -8 '-methylestíctic (2) 0.305 ARP acid and B-nor-8'-methylconstictic (3) 0.266 ARP. From these data it can be see that the free radical scavenging power is lower compared to the patterns BHT (9.311 ARP), and ascorbic acid (4.136 ARP). As a measure of the reactivity of these compounds against DPPH•, we determined the reaction rate constant K2, calculated from the rate constant of pseudo first order. The results indicate that the compound 2 (K2 = 2.439 M-1s-1) to react with DPPH• does significantly reduce the radical form DPPH•H with respect to compound 1 (K2 = 0.0562 M-1s-1 ), the compound 3 (K2 = 0.0750 M-1s-1;) and the compound 4 (K2 = 0.1057 M-1s-1). Finally, determine the theoretical partition coefficient for all compounds and patterns with Chem Draw Ultra programs, Marvin and Biobite sketch. These results show that compound 1 the value of log P is -1.35 indicating that this compound is more soluble in water, ie it is much more hydrophilic. On the other hand, the compounds 2 and 3 in all tests showed values of partition coefficients greater than 1, indicating a high affinity for lipophilic membranes, and its low affinity for water. Finally, from the calculation of G 1/2, free energy of transfer, we can say that BHT compounds ( G = - 30.970 kJ/mol), acid (-) -8 '-methylstíctic ( G = - 16.487 kJ/mol), Acid B -nor-8 '-methylconstictic ( G = - 8.549 kJ/mol), (9b-R) acid-(+) - usnic ( G = - 8.495 kJ/mol), and acid B-nor-2'-methylhydroxy-8'-methylconstictic ( G =- 8.334 kJ/mol), in a spontaneous cross the lipid membranes from the aqueous phase into the lipid phase, showing that in the case of acid compounds B-nor-8'-methylconstictic ( G = - 8.549 kJ/mol), (9b- R) acid-(+) - usnic ( G = - 8.495 kJ/mol), and acid B-nor-2'-methylhydroxy- 8'-metilconstictic ( G =- 8.334 kJ/mol), the process is very similar.