Tlamati Sabiduría Volumen 8 Número Especial 2, Octubre 2017

4°r. Encuentro de Jóvenes en la Investigación de Bachillerato-CONACYT Acapulco, Guerrero 4, 5 y 6 de octubre 2017 Memorias

Extracción e identificación de metabolitos secundarios presentes en el muicle ( spicigera)

María Guadalupe Ávila Chávez (Becaria) [email protected] Unidad Académica Preparatoria No.35, Universidad Autónoma de Guerrero.

Dra. Luz Patricia Ávila Caballero (Asesora) [email protected] Unidad Académica de Ciencias Químico Biológicas Universidad Autónoma de Guerrero.

Introducción Justicia spicigera también conocida como muicle pertenece al reino Plantae y subreino Tracheobionta, división Magnoliophyta, clase Magnoliopsida y subclase Asteridae, orden , de la familia y subfamilia Acanthoideae, tribu Ruellieae, genero Justicia y especie Justicia spicigera. Es una planta originaria de México, crece en climas cálido, semiseco, seco, templado y desde el nivel del mar a hasta los 3000 m. su distribución se extiende desde México hasta Colombia, en los países de , , , Costa Rica, Panamá, , Belice y por supuesto Colombia y México, en este último en los estados de Chiapas, Nayarit, San Luis Potosí, valle de México, Veracruz, Puebla, Morelos, Tlaxcala, Yucatán, Hidalgo, Michoacán, Quintana Roo y Guerrero. Como se mencionó anteriormente a Justicia spicigera se le conoce como muicle pero otros nombres que comúnmente se le dan son; limalin, hierba azul, hierba tinta, hierba de la virgen, añil de piedra, hierba purpura, micle, mohuite, muele, muecle, muille, muite, muitle; Oaxaca: metziña; Puebla: mouait (tepehua), mouel, mouitl, moitle; San Luis Potosí: muu (tenek);

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Yucatán: cruz k´aax; náhuatl: mohuitli; en lengua maya yucateca: yich-kaan (Jacobina spicigera), entre otros. En los últimos siglos se han realizado diversas investigaciones sobre el muicle a lo largo de todo el mundo con infinidad de propósitos, pero a pesar de ello es la primera vez que se lleva a cabo una investigación sobre esta planta en el estado de Guerrero, con la finalidad de obtener e identificar los metabolitos secundarios presentes en dicha planta para poder conocer más a fondo sus propiedades curativas así como su gran variedad de usos, para ello se recolectarán hojas de Justica spicigera que combinaremos con alcohol de 96o y después se obtendrá un extracto etanólico al que se le realizará una cromatografía de fluidos. Historia En el siglo XVI, Francisco Hernández relata que se le emplea como antidisentérico, antiescabiático, antigonorreico, antipirético y para las metrorragias. La Sociedad Mexicana de Historia Natural, en el siglo XIX, lo señala como antidisentérico. Los indígenas de Oaxaca en el siglo XIX utilizaban productos a base de plantas, algunos de ellos considerados importantes eran extraídos del muicle (añil silvestre) junto con la seda cimarrona, la miel, la seta y Murex trunculus (caracol purpura) recolectados en toda la costa, que servían para teñir sus telas, esto les era importante para su economía y principalmente en las manos de las mujeres. Se dice que en el altiplano central, el color azul se extraía de un arbusto de flores rojas, opuestas ovaladas de 6-7 cm. llamado en náhuatl mohuitli y en lengua maya yucateca yich-kaan (Jacobina spicigera). Ya en el siglo XX, Maximino Martínez cita los usos siguientes: anti disentérico, antiepiléptico, anti escabiático, apoplejía, estimulante, las metrorragias y fortalecer los nervios. Finalmente, Luis Cabrera lo consigna como anti diarreico, antiespasmódico y útil durante la menopausia. Justicia spicigera tiene la sinomia de Jacobina spicigera y se han aislado de ella los flavonoides camferitrina, y su triramnósido (departamento de química medicinal y farmacognosia, facultad de farmacología, universidad de Houston, Texas, Euler &Alam, marzo 1982).

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En la medicina tradicional de Guatemala se emplea para tratar infecciones como erisipela, leucorrea y pielonefritis causada principalmente por bacterias y hongos (Cáceres et al., Guatemala 1987). Se aísla de la J. spicigera la camferitrina (II) (Domínguez et al, 1990). Otros compuesto aislados son el ß-sistosterol, el 3-O-glucósido de ß-sistosterol, la alantoina, la criptaxantina y una antocianina muy polar que presenta el comportamiento fluorescente de las infusiones de esta planta (Domínguez et al, 1990). Se realizaron estudios sobre la Justicia spicigera que establecen que contiene propiedades depurativas y efectos fortificantes, esto hace que sea muy útil para pacientes en rehabilitación por el consumo de cocaína ya que contrarresta el intenso desgaste corporal que conlleva al uso excesivo de cocaína. Además ayuda a combatir los síntomas característicos del síndrome de abstinencia de la cocaína en el cual se presenta un cuadro bastante aparatoso de ansiedad, sudoración profunda, insomnio, temblores musculares e irritabilidad; además, los usuarios crónicos muestran trastornos orgánicos diversos como; vomito, indigestión, tos flemosa escurrimiento y sangrados nasales, dolor de cabeza, cólicos, etc. que se derivan de la acumulación de sustancias toxicas en el cuerpo, las cuales el muicle se encarga de eliminar (Humberto Brocca y Sandra Tovar Kuri, México, 1996). Se han conducido diversos estudios para conocer la actividad biológica de los extractos de J. spicigera y se ha reportado que el extracto etanólico de las hojas en una concentración de 417 µg/mL causa la muerte del 97± 2 % de trofozoítos de Giardia duodenalis, e induce cambios morfológicos en el 98 % de los trofozoítos (Ponce-Macotela et al, 2001). El extracto acuoso de J. spicigera en una concentración de 100 mg/mL mostró ser citotóxico en células leucémicas en tanto que no afectó la proliferación de células normales precursoras de la hematopoyesis (Cáceres-Cortés et al, 2001). Se ha empleado con fines medicinales para tratar el cáncer, enfermedades circulatorias, diarrea, nervios, reumatismo, inflamación de estómago y dolor de cabeza, (Andrade-Cetto, 2009). Además, en combinación con Arnica montana (árnica), Hippocratea excelsa (cancerina) Amphipterygium adstringen (cuachalalate) y Tecoma stans (tronadora) se elabora el té que se usa en la terapia alternativa/complementaria en pacientes seropositivos a VIH (Herrera-Arellano et al, 2009).

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Justicia spicigera es un arbusto medicinal que a nivel extracto se han comprobado sus actividades antibacteriana, antiprotozuaria, anti disentérica, febrífuga y antiespasmódica. Tiene diversas formas de empleo tales como: baños, restriega, agua fresca, infusión, te, entre otras. El muicle se utiliza para atender problemas de la sangre así como la anemia, mala circulación, presión arterial, para problemas de la piel como pueden ser erupciones,varices, granos, llagas, manchas, jiotes, mezquinos y verrugas; también para los nervios, corajes, sistema digestivo como puede ser estreñimiento, dolor de estómago, cólico producido por la menstruación, se puede utilizar para disminuir la menstruación, cáncer de matriz, baños postparto, golpes internos y externos, tumores, elimina la fiebre; para el sistema urinario, aclara la orina, elimina mal de orín, dolor de riñón, se ha utilizado para tratar la erisipela, sífilis, epilepsia, apoplejía, estimulante, entre otros (Brenda Peña Agüero, Morelos, México, 14 de octubre del 2010). La actividad antimicrobiana de los extractos metanólicos y etanólicos ha sido probado por dos grupos de investigadores empleando la prueba de difusión en agua en cultivos de E. coli, P. aeruginosa, S. aureus y B. subtilis(Gómez-Verjan et al., 2012). Actualmente se hicieron estudios para ver si en verdad el muicle contiene propiedades que curen o prevengan el cáncer; los resultados de los estudios hasta ahora realizados, aunque no son concluyentes, si han aportado datos muy optimistas. Se preparó un extracto de muicle con etanol y agua para probar su efecto en células de carcinoma prostático. El propósito fue saber si las células se multiplicaban o no al estar bajo el efecto de la planta y lo que se encontró es que la proliferación se inhibe casi un 70 por ciento (Cynthia Fernández Pomares, Ivette Bravo Espinoza y Rodrigo Rafael Ramos Hernández, estudiantes de los doctorados en Neuroetología y de Investigaciones Cerebrales (CICE), de la Universidad Veracruzana, 2017).

Generalidades

El muicle (J. spicigera) es una planta que casi siempre se encuentra en forma de arbusto erecto o trepador de 1 a 2 metros de altura, densamente ramificado, tienen las hojas color verde obscuro más largas que anchas y más o menos peludas con las venas muy remarcadas, las flores son tubulares, se encuentran agrupadas en la unión del tallo y la hoja y en la parte terminal de la planta comúnmente de color anaranjado y en ocasiones rojo pálido en forma de tubitos que terminan rasgándose, formando un labio.

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Contiene principios activos que le dan infinidad de propiedades curativas dichos activos se encuentran en las hojas tales como son los flavonoides canferitrin, triramnósido de camiferol, camferitrina (II), el ß-sistosterol, el 3-O-glucósido de ß-sistosterol, la alantoina, la criptaxantina, una antocianina muy polar que presenta el comportamiento fluorescente de las infusiones de esta planta, taninos, etc. J. spicigera es una planta a la que se le adjudican propiedades curativas capaces de combatir desde un dolor de estómago, granos o un cólico menstrual, hasta sífilis, tumores, leucemia y cáncer cervicouterino, es una planta maravillosa que a pesar de que sus principios activos solo se encuentran en las hojas es capaz de curar infinidad de padecimientos ya que actúa como: desintoxicante digestivo, antipirético, antibiótico, problemas de la sangre en general (ya sea para purificarla, desintoxicarla, componerla, aumentarla o clarificarla) por lo tanto se emplea en casos de erisipela, sífilis, anemia, tumores o granos difíciles de curar, también se usa para la presión arterial, además de que inhibe el crecimiento de células leucémicas; el cocimiento de las hojas y en ocasiones incluso las flores se ingiere para malestares relacionados con el sistema digestivo tales como: empacho, vomito, estreñimiento, dolor de estómago, diarrea y antidisentérico; para padecimientos femeninos: cólicos o dolores menstruales, antidismenorreico, sangrado uterino, baños postparto, contra el cáncer de matriz; en enfermedades de índole cultural: sustos, aires, para el asombro el cual ocasiona malestares tales como pesadez del cerebro, uñas moradas, dolor de cabeza, tristeza, rostro amarillo, pérdida de apetito, sueño intenso y ardor en diferentes partes del cuerpo; se utiliza para enfermedades respiratorias: tos, bronquitis y constipación; se utiliza como desinfectante en padecimientos de la piel como: granos, erupciones, varices, verrugas, llagas manchas, jiotes, mezquinos, sarna, sabañones (pequeñas erupciones que aparecen en piernas y pies por contacto con agua encharcada), inflamación de pies, escozor; entre otros padecimientos generales como: alferecía, dolor y calentamiento de cabeza, dolor de riñón, mal de orín, desinflamante, estimulante, contra los mareos, para dormir, diurético, actividad antibiótica contra Escherichia coli, Pseudomona aeruginosa, Staphylococcus aureus, Candida albicans y Bacillus subtilis; inhibe en un 70 % el crecimiento de las células con carcinoma prostático y cervicouterino; es antifúngico, antibacteriano, antimicrobiano, antiescabiático; se emplea en gonorrea, fiebre, epilepsia, enfermedades circulatorias, nervios, reumatismo, se usa como terapia alternativa/complementaria en pacientes con VIH y para las metrorragias, se emplea para tratar infecciones como erisipela, leucorrea, pielonefritis, entre otras; alivia golpes internos y

Tlamati Sabiduría Volumen 8 Número Especial 2, 2017 externos; posee efectos depuradores, fortificantes y estimulantes; ayuda a la desintoxicación de pacientes adictos a la cocaína ya que elimina las altas concentraciones de sustancias toxicas presentes en la sangre, además de que ayuda con la variedad de síntomas molestosos que ocurren durante el llamado síndrome de abstinencia, algunos de ellos son: ansiedad, sudoración profunda, insomnio, temblores musculares, irritabilidad (los cuales reflejan un severo desajuste del sistema nervioso), otros trastornos orgánicos como vómito, indigestión, tos flemosa, escurrimiento y sangrados nasales, dolor de cabeza cólicos etc.; y fortalece el sistema inmunológico.

Objetivos General  Extracción de metabolitos secundarios presentes en el muicle (Justicia spicigera). Particular  Identificación de metabolitos secundarios presentes en el muicle (Justicia spicigera).

Metodología Materiales: - Material biológico; hojas de muicle (Justicia spicigera) - Alcohol del 96o - Frasco de vidrio - Bolsa negra - Placa de sílica para cromatografía - Solventes orgánicos (acetato de etilo, hexano, cloroformo y metanol) - Liquido revelador (ácido fosfoliptico) - Cámara para cromatografía (luz ultravioleta) - Pistola de aire caliente - Tubos capilares Primeramente se recolectó el material biológico en este caso las hojas de J. spicigera (muicle), en el jardín botánico de Ciudad Universitaria. Después se retiraron las hojas del tallo, se lavaron y se esperó a que secara el agua. En cuanto estuvieron escurridas fueron cortadas en pedazos pequeños para facilitar la extracción. Posteriormente se pesaron las hojas que dio como resultado un total de 40 g. Se colocaron dentro del frasco de vidrio junto con 300 ml. de alcohol,

Tlamati Sabiduría Volumen 8 Número Especial 2, 2017 de manera que este cubriera las hojas totalmente. Luego se puso el frasco dentro de una bolsa negra y se cubrió muy bien para evitar que la luz y el calor del sol desnaturalicen los metabolitos que se pretende obtener. Se dejó así por un mínimo de tiempo de 15 días para que fuera mejor la concentración del extracto. Una vez listo el extracto se procedió a realizar la cromatografía de fluido con la técnica de T.L.C. (Thin Layer Chromatography) para extraer los metabolitos secundarios de Justicia spicigera y posteriormente identificarlos. Se cortó una placa de sílica de 20 cm. en tres pequeñas placas de 6 cm. para poder experimentar con solventes diferentes. A cada una de las placas se le dio una distancia 0.5 cm. en los bordes superior e inferior, para evitar perder los componentes de la muestra y se marcaron con una ligera línea hecha con lápiz. Después se procedió a colocar el extracto con un tubo capilar en unas marcas hechas en la sílica con una distancia entre cada muestra, poniendo tres muestras de cada extracto en cada placa y se retocaron, para aumentar un poco la concentración. Cuando estuvieron secas las muestras, se eligió una de las placas y se colocó el extremo donde estaban puestas las muestras de los extractos en una solución de 8 ml. de hexano y 2 ml. de acetato de etilo. En seguida se tomó la segunda placa y se realizó el mismo procedimiento como en la primera pero ahora se invirtió la cantidad de los solventes es decir, ahora se aplicaron 8 ml. de acetato de etilo y 2 ml. de hexano, con la finalidad de aumentar la polaridad. Después se tomó la tercera placa y se aplicó la misma técnica pero ahora con un solvente orgánico diferente que estaba compuesto por 9.5 ml. de cloroformo y 0.5 de metanol. Las tres placas fueron retiradas de los solventes cuando cualquiera de las muestras llegó a la línea hecha en el borde superior, como precaución para no perder ningún activo de los que se pretende obtener y se dejaron secar. Posteriormente una de las placas se expuso a la lámpara de luz ultravioleta para poder apreciar los resultados y después a las tres cromatografías se les aplicó un líquido revelador llamado ácido fosfomoliptico y fue secado con una pistola de aire caliente en una cantidad moderada, para apreciar los resultados obtenidos.

Resultados Tras apreciar el extracto etanólico se pudo ver un color muy obscuro lo que indica que está bastante concentrado y en la cromatografía se lograron observar algunos metabolitos a simple vista teñidos de diferentes tonalidades y gracias a esto se identificaron en Justicia spicigera como clorofilas, taninos y flavonoides.

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Figura 1. Extracto Figura 2. Primera Figura 3. Segunda cromatografía etanólico después de 15 cromatografía utilizando con diferencia de los solventes días. Ávila 2017. como solventes hexano y hexano y acetato de etilo. Ávila acetato de etilo. Ávila 2017. 2017.

Figura 4. Tercera cromatografía Figura 5. Cromatografía vista con luz utilizando cloroformo y metanol. Ávila ultravioleta. Ávila 2017. 2017

Conclusión El estudio (cromatografía) que se le realizó al extracto etanólico de Justicia spicigera se apreció que uno de los metabolitos secundarios que contiene son los flavonoides, los cuales tienen infinidad de usos, algunos de los más importantes son antioxidantes, antifúngico, antibacteriano, entre otros, a parir de esta información sustentada por el resultado de dicho estudio se puede decir que J. spicigera contiene propiedades curativas de suma importancia para la vida gracias a los metabolitos secundarios que contiene haciendo énfasis en los flavonoides debido a sus usos ya mencionados, además de que con esto también se comprueba que efectivamente el muicle es capaz de curar infinidad de padecimientos de los cuales se hará mención de los más importantes, principalmente que actúa en la sangre depurándola, aumentándola y desintoxicándola, por ello es capaz de aumentar las plaquetas eliminado la anemia, ayuda a los adictos a la cocaína en recuperación ya que elimina la acumulación de

Tlamati Sabiduría Volumen 8 Número Especial 2, 2017 sustancia presente en la sangre, y funciona como antimicrobiano, antibacteriano, antifúngico e inhibe el crecimiento de las células con cáncer prostático, cervicouterino y leucémico en un 70%.

Recomendaciones Realizar más estudios ya que es una planta con diversos usos y muy poco estudiada de la que se puede obtener infinidad de soluciones a diversos padecimientos. Utilizarla como medicina preventiva y alternativa.

Referencias bibliográficas www.liberaddictus.org./NumAnt.php Brocca Humberto y Tovar Kuri Sandra, , 1996. Muicle Justicia spicigera. Fernández Pomares Cynthia, Bravo Espinoza Ivette y Ramos Hernández Rodrigo Rafael, estudiantes de los doctorados en Neuroetología y de Investigaciones Cerebrales (CICE), de la Universidad Veracruzana, 2017. Centro de Investigaciones Cerebrales, Investigan propiedades del muicle contra el cáncer. Peña Agüero, Morelos, México, 14 de octubre del 2010. Usos y aplicaciones del muicle (Justicia spicigera Schlec et Schdl). Vega-Ávila* Eliza, Tapia-AguilarA Rafaela, Reyes-ChilpaB Ricardo, Guzmán-GutiérrezB Silvia Laura, Pérez-FloresB Javier y Velasco-Lezama, Rodolfo 2012. Departamento de Ciencias de la Salud, Universidad Autónoma Metropolitana, San Rafael Atlixco 184, Col. México 09340. México. Instituto de Química, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito exterior, Ciudad Universitaria, México 04510, México. *e-mail:

[email protected] antibacteriana y antifúngica de Justicia Spicigera.