Estudio fitoquímico de la parte aérea de la especie piper artanthe c.dc. (piperaceae) y determinación de su actividad antifúngica frente al hongo fusarium oxysporum f. sp. passiflorae

Abstract

Este trabajo investigativo presenta los resultados del estudio fitoquímico del extracto etanólico y del aceite esencial de la parte aérea de la especie Piper artanthe C.DC, para la cual hasta el momento se han realizado muy pocos estudios de composición química. Igualmente se presentan resultados de actividad antifúngica del aceite esencial, el extracto etanólico, fracciones y compuestos aislados frente al hongo Fusarium oxysporum f. sp. passiflorae. El aceite esencial fue obtenido por arrastre con vapor a partir de la parte aérea fresca de la especie y se analizó mediante CG-EM. Sus componentes se identificaron mediante comparación de los índices de retención y los espectros de masas con los datos reportados en literatura, resultando mayoritarios metabolitos secundarios tipo sesquiterpeno y sesquiterpenos oxigenados. La complejidad del extracto y el seguimiento de la pureza de los compuestos se determinó usando cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC) y cromatografía en capa delgada (CCD) evidenciando que el extracto posee gran cantidad de metabolitos secundarios. Para el estudio fitoquímico, el material colectado (Parte aérea: hojas, flores y frutos), se secó y se sometió a extracción por maceración con etanol. Con el extracto obtenido se realizó fraccionamiento por cromatografía líquida al vacío (CLV) a partir de la cual se obtuvieron 29 fracciones reunidas mediante monitoreo por CCD en 14. Las primeras 10 se reunieron en 8 deacuerdo a las observaciones realizadas por Cromatografía de Capa Delgada (CCD) y se analizaron por cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas (CG-EM). Se identificaron los componentes presentes en éstas fracciones comparando los índices de retención, los espectros de masas, y los datos reportados en la literatura, donde se pudo determinar cómo metabolitos mayoritarios el Apiol, Óxido de cariofileno y β-cubebeno. Las fracciones restantes se sometieron a diferentes cromatografías (CC, CF, CE) consecutivas hasta el aislamiento y purificación de dos compuestos tipo cromanona C1 (2,2 dimetil-4-oxocroman-6-carboxilato de etilo) y C2 (ácido 2,2-dimetil-4-oxocroman-6-carboxílico), un derivado de ácido benzóico C3 (Benzoato-4-hidroxi-3-(1´-oxo-3´-metil-2´- butenil de metilo) y un alcaloide amídico C4 (8-cis-N-(12,13,14-trimetoxicinamoil)-piridin-2-ona). La determinación estructural de los compuestos aislados se hizo utilizando técnicas espectroscópicas de RMN 1H y RMN 13C. El aceite esencial, el extracto, las fracciones iniciales y los compuestos aislados se sometieron a ensayos de actividad antifúngica frente al hongo Fusarium oxysporum f. sp. passiflorae. En el ensayo de bioautografía directa, el extracto y las fracciones se presentaron zonas claras de inhibición indicando actividad antifúngica. Este resultado coincidió con los hallados mediante ensayos de inhibición del crecimiento micelial para los compuestos aislados donde el 2,2 dimetil-4-oxocroman-6-carboxilato de etilo y la 8-trans-N-(12,13,14-trimetoxicinamoil)-3-piridin-2-ona presentaron inhibición a concentración de 6,25 µg/mL, mientras que el ácido 2,2-dimetil-4-oxocroman-6-carboxílico y el benzoato-4-hidroxi-3-(1´-oxo-3´-metil-2´-butenil) de metilo presentaron CI50 de 8,15 µg/mL y 163,2 µg/mL, respectivamente.

This research paper presents the results of the phytochemical study of the ethanol extract and the essential oil of the aerial part of the species Piper artanthe C.DC, for which so far there have been very few studies of chemical composition. Likewise, results of antifungal activity of the essential oil, the ethanolic extract, fractions and compounds isolated against the fungus Fusarium oxysporum f. sp. passiflorae. The essential oil was obtained by steam entrainment from the fresh aerial part of the species and analyzed by GC-MS. Its components were identified by comparing retention index and mass spectra with the data reported in the literature, resulting in the majority of secondary sesquiterpene-like metabolites and oxygenated sesquiterpenes. The complexity of the extract and the monitoring of the purity of the compounds was determined using High Performance Liquid Chromatography (HPLC) and thin layer chromatography (CCD) evidencing that the extract has a large number of secondary metabolites. For the phytochemical study, the material collected (aerial part: leaves, flowers and fruits) was dried and subjected to extraction by maceration with ethanol. With the extract obtained, fractionation was performed by vacuum liquid chromatography (CLV) from which 29 fractions were collected by monitoring by CCD in 14. The first 10 were analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) and the components present were identified by comparing retention rates, mass spectra, and data reported in the literature, where apiol, cariophylene oxide y β-cubebeno, and were determined as major metabolites. The remaining fractions were subjected to different chromatographs consecutive (CC, FC, SEC) until the isolation and purification of two chromanone C1 (2,2-dimethyl-4-oxochroman-6-carboxylate ethyl) and C2 (2,2-acid acid)-dimethyl-4-oxochroman-6-carboxylic acid), a derivative of C3 benzoic acid (Benzoate-4-hydroxy-3-(1-oxo-3'-methyl-2'-methyl butenyl) and a C4 amide alkaloid (8-cis-N-(12,13,14-trimethoxycinnamoyl)-pyridin-2-one) The structural determination of the isolated compounds was made using 1H NMR and 13C NMR spectroscopic techniques. The essential oil, the extract, the initial fractions and the isolated compounds were subjected to tests for antifungal activity against the fungus Fusarium oxysporum f. sp. passiflorae. In the direct bioautography assay, the extract and fractions showed clear zones of inhibition indicating antifungal activity. This result coincided with those found by mycelial growth inhibition tests for the isolated compounds where ethyl 2,2-dimethyl-4-oxochroman-6-carboxylate and 8-trans-N-(12,13,14-trimethoxycinmoyl)-3-pyridin-2-one showed inhibition at a concentration of 6.25 µg / mL, while 2,2-dimethyl-4-oxochroman-6-carboxylic acid and benzoate-4-hydroxy-3-(1´-oxo-3´-methyl-2´-butenyl) methyl had an IC50 of 8.15 µg/mL and 163.2 µg/mL, respectively.