Protocolo y Caracterización de la Preparación una Droga Vegetal Usada en Brasil para el Tratamiento de las Enfermedades Respiratorias

• AUTOR : Fonseca FN, Silva AH, Leal LK
• TITULO ORIGINAL : Justicia Pectoralis Jacq., Acanthaceae: Preparation and Characterisation of the Plant Drug Including Chromatographic Analysis by HPLC-PDA
• CITA : Revista Brasileira de Farmacognosia 20(6):871-877, Nov 2010
• MICRO : Se establecieron parámetros de control de calidad -entre ellos, la determinación cromatográfica de los principios activos- de la droga vegetal obtenida de las partes aéreas de J. pectoralis.

Introducción

En el noreste de Brasil, en el estado de Ceará, los investigadores estuvieron involucrados en el estudio sistemático de especies pertenecientes al proyecto Farmacias Vivas, entre ellas, Justicia pectoralis. Hay dos variedades descritas de esta planta: stenophylla y pectoralis, presentes en Brasil y en el Caribe, respectivamente. J. pectoralis Jacq. var. stenophylla Leonard, Acanthaceae, es una hierba suberecta cultivada en el noreste de Brasil, conocida popularmente como «chambá», «anador» y «trevo-cumaru». Las partes aéreas de «chambá» se usan en forma de preparaciones artesanales o como fórmulas farmacéuticas (jarabes) indicadas para el tratamiento de enfermedades respiratorias, como tos, bronquitis y asma.

La calidad de un fitomedicamento está determinada por la calidad de la droga vegetal, el producto intermedio y por las propiedades del producto final, y se tienen en cuenta los requisitos para una buena práctica en la manufactura de productos farmacéuticos de origen vegetal. El control de calidad de estos productos emplea métodos de control fisicoquímico y monitorización microbiológica. En este contexto, se utilizaron varios métodos analíticos para la evaluación de los marcadores químicos, entre ellos, la cromatografía en fase líquida de alta resolución (HPLC [high performance liquid chromatography]) y la cromatografía gaseosa.

Los estudios fitoquímicos sobre J. pectoralis revelaron la presencia de varios compuestos, como cumarina (CM), umbeliferona (UMB), entre otros. La evaluación toxicológica preclínica del extracto hidroalcohólico de «chambá» demostró que la planta posee baja toxicidad. Además, los extractos constituyentes CM y UMB tienen actividad antioxidante, antiinflamatoria, analgésica y relajante a nivel muscular. La evaluación clínica preliminar sobre la eficacia del jarabe de «chambá» en el tratamiento de pacientes asmáticos informó que, luego de una semana de terapia con esta droga, presentaron reducción de la obstrucción de las vías aéreas, con aumento en el volumen espiratorio forzado, la capacidad vital forzada y el flujo espiratorio máximo.

La CM es un compuesto orgánico aromático heterocíclico encontrado en diversas plantas que, dada su capacidad de potenciar la actividad proteolítica de los macrófagos, se ha indicado para el tratamiento de pacientes con linfedema, mientras que los derivados cumarínicos, como UMB, poseen numerosas propiedades farmacológicas, entre ellas, actividad antiinflamatoria, espasmolítica, hipoglucémica e hipolipemiante. Así, teniendo en cuenta el potencial farmacológico de «chambá» y la falta de indicaciones para el control de calidad para esta materia prima vegetal, prerrequisito para la producción y registración de fitomedicinas, el objetivo de este trabajo fue preparar la droga vegetal obtenida de las partes aéreas de J. pectoralis y caracterizarla, y establecer parámetros de control de calidad, por ejemplo, la determinación mediante HPLC de los niveles de los principios activos o marcadores químicos CM y UMB.

Métodos

Se recolectaron las partes aéreas de J. pectoralis Jacq. var. stenophylla, Acanthaceae y se colocaron en una cámara de secado con circulación y renovación continua del aire durante 6, 12, 24, 48, 72, 96 y 120 horas a una temperatura de 35 ± 5º C. Luego de ser secado, el material obtenido se procesó en una fresadora. Después, las muestras (3 g) de la droga vegetal se calentaron a 105º C en una balanza acoplada a un sistema de secado de irradiación infrarroja. La caracterización granulométrica del polvo obtenido de las partes aéreas de J. pectoralis (100 g) se llevó a cabo con un agitador acoplado a coladores con distintos tamaños de abertura de malla. Luego de una agitación de 20 minutos, las fracciones se removieron y se registró el peso. Los resultados se expresaron como el porcentaje de fracciones retenidas. El promedio del tamaño de las partículas se determinó con un método aritmético. Se transfirieron exactamente 3 g de droga vegetal a un crisol de porcelana, previamente calentado y pesado. La muestra se incineró en un horno de mufla a 450º C y después se enfrió en un desecador y se calculó el contenido total de ceniza en función de la droga vegetal seca. Se maceraron 4 g de planta triturada en 100 ml de agua destilada durante 24 horas y el material se revolvió durante las 6 primeras horas. A continuación, se filtró lo macerado y se transfirieron 25 ml a un contenedor previamente pesado. Luego de secar en un horno, se calculó el contenido extraíble en agua en función del peso del material vegetal. También se estimó el contenido extraíble en etanol mediante otro procedimiento.

El extracto hidroalcohólico de «chambá» se obtuvo de acuerdo con un método descripto anteriormente, que involucra un planeamiento que evalúa la influencia de tres variables (tiempo de maceración, relación droga/solvente y contenido de etanol en agua) en la producción del extracto. Para el resultado final se aplica la concentración de CM y UMB determinados por HPLC con detector de diodos (HPLC-PDA).

En general, todos los procedimientos realizados en cada paso se repitieron 3 veces con 3 muestras distintas, y los resultados se expresaron como el promedio y el coeficiente de variación.

Resultados

Se demostró que la planta fresca (humedad: 81.7 ± 0.36%) secada en el horno dentro de distintos períodos (6 a 120 horas) tuvo un contenido de humedad que varió entre 52.4% y 9.0% y que permaneció constante en 9.9% desde las 24 horas en adelante. En cambio, el análisis de la planta a temperatura ambiente reveló un contenido de humedad de 16.7% luego de 5 días de secado.

Posteriormente, la droga vegetal se caracterizó mediante el análisis cromatográfico con HPLC-PDA del extracto hidroalcohólico producido en horno o a temperatura ambiente. El contenido de CM (16.19 mg/g de droga) del extracto generado a partir de la preparación en horno fue significativamente mayor (cerca de 5 veces) que el del extracto producido a temperatura ambiente (2.39 mg/g de droga). En cambio, el contenido de UMB determinado en los extractos mencionados no difirió significativamente.

La trituración de la droga vegetal permitió reducir el material a partículas de tamaño pequeño, con un promedio de diámetro de 0.590 mm, que se caracterizó como un polvo de grosor moderado. Al evaluar la distribución granulométrica de la droga vegetal, se encontró que la mayor parte de las partículas fue retenida por mallas de un tamaño de abertura de 0.71 mm. El contenido total de ceniza de las partes aéreas secas de J. pectoralis fue de 12.3%, mientras que el promedio del contenido de sustancias extraíbles en agua fue menor que el de las sustancias extraíbles en etanol.

Discusión y conclusiones

Este trabajo investigó el protocolo de preparación, en especial el tiempo de secado, de la droga vegetal de J. pectoralis, planta que también se caracterizó en vistas de su uso como materia prima farmacéutica.

Una droga vegetal corresponde a una planta medicinal (o a sus partes), que contiene las sustancias o clases de sustancias responsables de un efecto terapéutico determinado, luego del proceso de colección, estabilización y secado. El material puede estar en su forma entera o bien procesada, triturada o pulverizada. Al considerar las drogas vegetales, el contenido de humedad es un parámetro que puede interferir de manera considerable en la estabilidad de los constituyentes activos presentes en la planta, ya que el exceso de agua en la materia prima de la planta favorece la acción de enzimas que pueden degradar los constituyentes químicos y permite el desarrollo de hongos y bacterias. Los hongos tóxicos, como los del género Aspergillus, son xerofílicos, lo que implica que pueden desarrollarse en condiciones de baja humedad. Por esta razón, el contenido máximo de humedad establecido en varias farmacopeas, entre ellas, la brasileña, está en el intervalo del 8% al 14%, con algunas excepciones dadas en monografías. En este trabajo, el secado de la planta en un horno, durante al menos 24 horas, determinó que la materia prima tuviera un contenido de humedad por debajo del límite máximo recomendado de 8% a 14%.

En el análisis de la droga vegetal preparada a temperatura ambiente, se observó que el contenido promedio de humedad se encontró por encima del 14%. Además, la droga vegetal presentó un color distintivo (verde oscuro a negro) en comparación con el color producido en el horno. Es posible que, a pesar de secar la planta a temperatura ambiente en una habitación con un deshumidificador, la atmósfera se sature con vapor de agua, de forma que favorezca la aparición de procesos fermentativos con cambios subsiguientes en las características organolépticas.

El tamaño de las partículas de una droga vegetal pulverizada tiene una influencia directa en la eficacia de un proceso de extracción. Por ejemplo, los métodos que involucran la filtración de polvos muy finos pueden comprometer la extracción. En este contexto, el grosor moderado de «chambá» es ventajoso, y existen recomendaciones de polvos de esta naturaleza para la mayoría de las drogas vegetales.

En cuanto a la ceniza, su medición pretende establecer la cantidad de impurezas inorgánicas no volátiles. La ceniza comprende tanto la ceniza fisiológica, derivada de los tejidos de la planta, como la ceniza no fisiológica. Los contenidos elevados de ceniza en materiales aéreos de interés (hojas, inflorescencias y flores) pueden indicar que hay material externo adherido a la superficie de la planta, como arena y sílice. En este trabajo, tanto el contenido total de ceniza como el contenido extraíble en agua o etanol fueron menores en comparación con las partes aéreas de J. pectoralis var. pectoralis cultivadas en Cuba en otros estudios. Es posible que estas diferencias se relacionen con las variaciones intrínsecas entre las variedades de la planta, así como con las diferencias en su metabolismo, sujeto a cambios de acuerdo con el hábitat y las condiciones climáticas.

Se han usado diversos métodos cromatográficos, entre ellos HPLC-DPA, para separar, identificar y cuantificar marcadores químicos en extractos vegetales que, en general, tienen una composición química compleja. Un estudio previo determinó el perfil preliminar fitoquímico de «chambá» y detectó la presencia de CM, entre otros constituyentes. En este estudio, el análisis del extracto de «chambá» con HPLC-DPA permitió separar las CM presentes en la planta (12-benzopirona y 7-hidroxicumarina) y cuantificarlas. Además, se demostró que el extracto obtenido de la preparación de la droga vegetal en horno poseía una concentración mayor de CM en relación con el extracto producido a partir de la droga vegetal preparada a temperatura ambiente. En contraste, no hubo diferencia significativa en el contenido de UMB. Estos datos, más los obtenidos de estudios previos sobre otras drogas vegetales, permiten inferir que el secado de «chambá» en un horno parece tener ventajas en relación con la prevención de posibles modificaciones físicas y químicas de la planta.

Los resultados obtenidos del presente estudio. en cuanto a la preparación y caracterización de la droga vegetal producida a partir de las partes aéreas de J. pectorales, son altamente relevantes para el desarrollo de fitomedicinas y pueden recomendarse como parámetros seguros para el control de calidad de esta planta.

Especialidad: Bibliografía - Farmacología