COMPOSICIÓN QUÍMICA Y ACTIVIDAD TÓXICA DEL ACEITE ESENCIAL DE Simsia pubescens TRIANA

Shailili M. Moreno M., Oscar E. Crescente V., Shelby Ortiz M. y Maribel Quintero

Shailili M. Moreno M. Licenciada en Química, Universidad de Oriente (UDO), Venezuela. Profesora, UDO, Venezuela. Dirección: Departamento de Química, Escuela de Ciencias, Núcleo de Sucre, UDO. Cumaná 6101, Venezuela. e-mail: shaililiko@yahoo.com.

Oscar E. Crescente V. Licenciado en Química, Universidad Central de Venezuela (UCV). PhD en Química, University College Wales, RU. Profesor, UDO, Venezuela. e-mail: ocrescente@yahoo.com

Shelby Ortiz M. Licenciado en Química, UDO, Venezuela. Profesor, Unidad Educativa Instituto "Libertador". e-mail: shelbyortiz@yahoo.com.

Maribel Quintero. Licenciada en Química, Universidad de Los Andes, Venezuela. Doctora en Química, Universidad Simón Bolívar, Venezuela. Profesional 1 INTEVEP-PDVSA, Venezuela. e-mail: mquintero@usb.ve

De las hojas de Simsia pubescens Triana (Asteraceae) se obtuvo un aceite esencial empleando la técnica de arrastre con vapor. El aceite es amarillo y de olor agradable, y su actividad tóxica fue determinada por el ensayo sobre nauplios de Artemia salina Linn., mostrando una CL₅₀ de 0,12µg·ml^-1. Este valor, comparado con el de 13,45µg·ml^-1 para el sulfato de vinblastina, indica que el aceite esencial es un posible agente citotóxico. De su análisis mediante CG/EM se determinó que el aceite esencial es una mezcla de seis compuestos, los cuales fueron identificados como 2-metilpentano (38,81%), ciclohexano (16,35%), d-germacreno (1,45%), hedicariol (9,31%), a-eudesmol (1,23%) y b-eudesmol (9,66%).

CHEMICAL COMPOSITION AND TOXIC ACTIVITY OF THE ESSENTIAL OIL FROM Simsia pubescens TRIANA

From the leaves of Simsia pubescens Triana (Asteraceae) an essential oil was obtained by steam distillation. It is a yellow oil with an agreeable odor, and its toxic activity was determined by the brine shrimp Artemia salina Linn. assay. The essential oil had a LC₅₀ value of 0.12µg·ml^-1, which indicates cytotoxicity when compared to 13.45µg·ml^-1, obtained for vinblastine sulfate under identical conditions. GC/MS analysis showed that the oil is a mixture of six compounds, identified as 2-methylpentane (38.81%), cyclohexane (16.35%), d-germacrene (1.45%), hedycaryol (9.31%), a-eudesmol (1.23%) and b-eudesmol (9.66%).

COMPOSIÇÃO QUÍMICA E ATIVIDADE TÓXICA DO ÓLEO ESSENCIAL DE Simsia pubescens TRIANA

Das folhas de Simsia pubescens Triana (Asteraceae) se obteve um óleo essencial empregando a técnica de arrasto de vapor. O óleo é amarelo e de olor agradável, e sua atividade tóxica foi determinada pelo ensaio sobre náuplios de Artemia salina Linn., mostrando uma CL₅₀ de 0,12µg·ml^-1. Este valor, comparado com o de 13,45µg·ml^-1 para o sulfato de vinblastina, indica que o óleo essencial é um possível agente citotóxico. De sua análise mediante CG/EM se determinou que o óleo essencial é uma mistura de seis compostos, os quais foram identificados como 2-metilpentano (38,81%), ciclohexano (16,35%), d-germacreno (1,45%), hedicariol (9,31%), a-eudesmol (1,23%) e b-eudesmol (9,66%).

Los aceites esenciales, o esencias, son compuestos del metabolismo vegetal; la mayoría de ellos son volátiles y son responsables del olor del vegetal. Es característica de las esencias la presencia de terpenos, fundamentalmente mono y sesquiterpenos, que pueden estar asociados o no a otros componentes. Debido a la complejidad frecuente en su composición, generalmente se reportan los compuestos mayoritarios (Bandoni, 2000). Es conocida la actividad antibacteriana, antifúngica, antiséptica y como relajante del sistema nervioso central, de allí las aplicaciones medicinales de estas sustancias. Muchas sustancias de origen vegetal son sometidas a pruebas de actividad biológica, como la de Artemia salina, la que ha sido usada extensamente en bioensayos de toxicidad para monitorear la presencia de compuestos tóxicos y antitumorales de utilidad potencial (Meyer et al., 1982).

La familia Asteraceae es una de las más numerosas del reino vegetal, con alrededor de 20000 especies, entre las que se encuentran desde árboles, pasando por arbustos y subarbustos, hasta plantas herbáceas, con una amplia distribución mundial. En algunas especies de esta familia han sido encontradas lactonas sesquiterpénicas, como la a-metilen-g-lactona, que tienen propiedades citotóxicas, antitumorales y/o mutagénicas (Mew et al., 1982).

Simsia pubescens Triana (Asteraceae) fue colectada en el estado Anzoátegui, Venezuela, en julio de 2004. La identificación de la especie se llevó a cabo por comparación con especímenes depositados en el herbario Isidro Bermúdez de la Universidad de Oriente (UDO; Cumaná, Venezuela), registrado con el Nş 2146.

Las hojas frescas de S. pubescens (33,0g) fueron colocadas en un equipo de destilación por arrastre con vapor. La mezcla agua-aceite fue extraída con hexano; la capa orgánica se eliminó a presión reducida y 35şC, obteniéndose un aceite amarillo de olor agradable (1,2ml; 0,9g), con un 2,73% de rendimiento.

Se prepararon soluciones acuosas seriadas del aceite (de 1000 a 0,001µg·ml^-1) por triplicado. Los nauplios del crustáceo A. salina fueron obtenidos por eclosión de sus huevos en una solución salina preparada con sal marina sintética en agua destilada, para una concentración final de 38µg·ml^-1. El aceite fue disuelto en dmso y luego en la solución salina. La mezcla resultante presenta una proporción DMSO-H₂O de 1:9. A cada solución se le agregaron 10 nauplios, se dejó en reposo por 24h y luego se contó el número de artemias muertas. Se aplicó este mismo procedimiento al sulfato de vinblastina, conocido agente anticancerígeno, para determinar su toxicidad y establecer comparaciones entre ambos resultados.

El análisis del aceite esencial de las hojas frescas de S. pubescens, activo en el ensayo de toxicidad, se llevó a cabo empleando un detector selectivo de masa HP 5971A acoplado a un cromatógrafo de gases HP 5890, con fuente de ionización por impacto electrónico (IE) de 70eV y con una columna cromatográfica de 5% metil-fenil-silicona (25m×0,18mm de diámetro interno). La muestra fue disuelta en cloroformo (2mg·ml^-1) y se inyectó 1µl en modo sin división (0,6min) para pre-concentrar la muestra en la columna. Las condiciones de análisis fueron: temperatura del inyector de 270şC; temperatura del horno en rampa de calentamiento desde 70 hasta 300şC a 10şC/min; análisis a presión constante de 10psi; y temperatura del detector de 310şC. Los espectros fueron adquiridos bajo el modo de barrido de masas y comparados con los de una base de datos comercial Wiley 138L.

La Tabla I presenta los resultados del ensayo de toxicidad del aceite esencial y de un medicamento anticancerígeno de origen comercial, el sulfato de vinblastina. Como se observa, para ambos la concentración letal media es menor a 35µg·ml^-1, siendo el valor correspondiente al aceite mucho menor que el del medicamento. Los seis controles preparados con solvente y el medio salino no mostraron efecto tóxico alguno. El valor de CL₅₀ fue calculado por el método Probit (Finney, 1971). Un extracto o sustancia es considerada potencialmente útil como citotóxico, cuando su CL₅₀ es Ł30µg·ml^-1 (Meyer et al., 1982; Ojala et al., 1999), como en este caso. Estos resultados indican que es interesante estudiar las propiedades citotóxicas del aceite en otros sistemas biológicos.

El medicamento utilizado como punto de comparación es un derivado semisintético de la vinblastina, el cual se obtiene de la planta Catharanthus roseus, conocida como vicaria y nativa de Madagascar, la cual es usada en el tratamiento de leucemia infantil. El sulfato de vinblastina es un alcaloide vinca que puede ser usado solo o como parte de un régimen de quimioterapia en el tratamiento de diversos cánceres. Previene la producción de microtúbulos, los cuales son vitales en la separación física de células durante la división celular. Sin microtúbulos la división celular no puede ocurrir y la célula muere. Los alcaloides vinca también parecen interferir con la capacidad de la célula para sintetizar ADN y ARN (Rahman, 1977).

El aceite esencial de S. pubescens fue examinado por CG/EM. Las estructuras de los constituyentes químicos del mismo son mostradas en la Figura 1. Esta esencia es una mezcla de hidrocarburos saturados (alcanos y cicloalcanos) y sesquiterpenos entre los que fueron identificados el 2-metilpentano, ciclohexano, d-germacreno, hedicariol, a-eudesmol y b-eudesmol. En la Figura 2 se muestra el cromatograma de gases del aceite esencial y en la Tabla II se muestra los tiempos de retención y el área de cada uno de los compuestos detectados.

Tomando en cuenta las conocidas aplicaciones medicinales de los sesquiterpenos y la potencial actividad citotóxica del aceite esencial de S. pubescens, este estudio sienta las bases para futuras investigaciones que exploten las propiedades de las hojas de esta planta.

La actividad citotóxica de este aceite puede deberse a la acción individual de uno de sus constituyentes, o a un sinergismo entre algunos de ellos, teniendo en consideración que las esencias de plantas conocidas, con propiedades citotóxicas variables, contienen algunos de los sesquiterpenos identificados en esta investigación. Tal es el caso del aceite esencial de Eucalyptus globulus, que contiene alcanfor, acompañado de alcoholes sesquiterpénicos, como el eudesmol; a dosis elevadas este aceite puede producir molestias gástricas, nauseas, taquicardia, convulsiones y delirio. Este terpeno también es compuesto minoritario en el aceite esencial del jengibre común, el cual no debe ingerirse en afecciones graves del aparato digestivo. Por otro lado, las partes aéreas de Tanacetum paarthenium (Matricaria) contienen hidrocarburos sesquiterpénicos como el d-germacreno, y a sus extractos no se le conocen signos de toxicidad aguda (O'Neill et al., 1987). De allí que no se puede atribuir el marcado efecto citotóxico del aceite esencial de S. pubescens a un constituyente específico sin antes evaluar el efecto de estos compuestos por separado, lo cual representa una interesante posibilidad de hacer comparaciones entre los resultados y establecer con certeza el principio activo responsable de la citotoxicidad.

1. Bandoni A (2000) Los Recursos Naturales Vegetales Aromáticos en Latinoamérica. Universidad de la Plata. Argentina. 1296 pp.        [ Links ]

2. Domínguez X, Sánchez V, Del Río E, King R, Robles L (1988) Constituents from Simsia species. Rev. Latinoam. Quim. 19: 39-40.        [ Links ]

3. Finney DJ (1971) Probit Analysis. 3rd ed. Cambridge University Press. Londres, RU. pp. 141-173.        [ Links ]

4. Maldonado E, Hernández E, Ortega A (1992) Amides, coumarins and other constituents from Simsia cronquistii. Phytochemistry 31: 1413-1414.        [ Links ]

5. Mew D, Balza F, Towers GHN, Levy IG (1982) Antitumour effects of the sesquiterpene lactone parthenin. Planta Med. 45: 23-27.        [ Links ]

6. Meyer BN, Ferrigni NR, Putnam JE, Jacobsen LB, Nichols DE, McLaughlin JL (1982) Brine shrimp: A convenient general bioassay for active plants constituents. Planta Med. 59: 250-251.        [ Links ]

7. Ojala T, Vuorela P, Kiviranta J, Vuorela H, Hiltunen R (1999) A bioassay using Artemia salina for detecting phototoxicity of plant coumarins. Planta Med. 65: 715-718.        [ Links ]

8. O'Neill LA, Barrett ML, Lewis GP (1987) Extracts of feferfew inhibit mitogen-induced human peripheral blood mononuclear cell proliferation and cytokine mediated responses: a cytotoxic effect. Br. J. Clin. Pharmacol. 23: 81-83.        [ Links ]

9. Rahman A (1977) The Synthesis of Vinblastin and Vincristin. Proc. 3rd Asian Symp. Medicinal Plants and Spices. Colombo, Srilanka. pp. 12-22.        [ Links ] ]]> 1 2000 1296 2 1988 19 39-40 3 1971 3 141-173 4 1992 31 1413-1414 5 1982 45 23-27 6 1982 59 250-251 7 1999 65 715-718 8 1987 23 81-83 9 1977 Colombo 12-22