Nuevo metabolito secundario aislado del Ricinus communis L. (Euphorbiaceae)

              Rev. Acad. Canar. Cienc, XV (Nums. 3-4), 9-14 (2003) (publicado en agosto de 2004)
NUEVO METABOLITO SECUNDARIO AISLADO
DEL Ricinus communis L. (Euphorbiaceae)
J.R. Herrera Arteaga* & J. Gutierrez Luis
Instituto Universitario de Bio-Organica "Antonio Gonzalez".
Avda. Astrofisico Sanchez, n° 2. 38206. La Laguna. Tenerife. E-mail: rherrera@ull.es
RESUMEN
Se describe el aislamiento de las semillas y frutos de Ricinus communis L. de un
nuevo compuesto macrociclico formado por la union de tres unidades del acido 2,17-dien-araquidonico,
junto a los conocidos esteroide estigmasterol y cumarina 3,4-dimetoxi-6,8-
dihidroxi-cumarina.
Palabras clave: Ricinus communis, Euphorbiaceae, acido 2,17-dien-araquidonico,
estigmasterol, 3,4-dimetoxi-6,8-dihidroxi-cumarina.
ABSTRACT
We have isolated from seeds and fruits of Ricinus communis a new macrocyclic com-pound
integrated by the joining of three unities of 2,17-dien-araquidonic acid and the knows
steroid stigmasterol and the coumarine 3,4-dimethoxy-6,8-dihydroxi-coumarine.
Key words: Ricinus communis, Euphorbiaceae, 2,17-dien-araquidonic acid, stig-masterol,
3,4-dimethoxy-6,8-dihydroxi-coumarine.
1. INTRODUCTION
En nuestros laboratorios se vienen llevando a cabo en tiempos recientes, investiga-ciones
fitoquimicas tendentes al aislamiento, elucidacion estructural y evaluation de la acti-vidad
biologica y/o farmacologica de los metabolitos secundarios provenientes de varias
familias botanicas, especialmente Lamiaceae [1], [2].
Diversificando el estudio a otras familias botanicas [3], hemos abordado ahora la
familia Euphorbiaceae, y dentro de ella, las especies del genero Ricinus, concretamente la
especie Ricinus communis L., vulgarmente conocida como Ricino.
2. DESCRIPCION BOTANICA
El ricino es una planta que se caracteriza por tener un porte herbaceo-arbustivo, con
una altura de hasta dos metros, con hojas palmeadas de color verde grisaceo oscuro (pasan-do
a lo largo de su desarrollo, desde un rojizo purpura hasta el verde oscuro) y una enver-gadura
de hasta cuarenta centimetros de diametro.
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La inflorescencia es en forma de ciato (flores masculinas situadas en un nivel infe-rior
a las femeninas y rodeando a estas). Las flores masculinas constan de caliz en tonos roji-zos
que al abrirse deja ver los estambres blanco-amarillentos. Las flores femeninas son glo-bosas,
tri o tetracarpelares, de textura espinosa flexible y color rojo.
Los frutos maduros son tricocas y/o tetracocas (segun se compongan de 3 6 4 partes),
con una envoltura externa oscura espinosa rigida y otra interna lisa dehiscente, que es la que
aloja a la semilla.
Las semillas son ovales, aplastadas dorsoventralmente, con una pequena caruncula
situada en el extremo de emergencia del embrion en la germination. Su color es jaspeado
de matron y beige y su tamano varia entre ocho y quince milfmetros [4].
La savia, como en todas las euforbiaceas, consiste en un latex de color blanquesino.
Por ultimo, habita en zonas ruderales, barrancos, etc., en suelos con alto contenido
en compuestos nitrogenados.
3. ACCIONES FARMACOLOGICAS
Proporcionalmente hablando, casi toda la actividad biologica y/o farmacologica del
ricino se ha centrado en la de los compuestos qufmicos aislados de sus semillas [5]. De ellas
se obtiene un aceite que curiosamente hoy dia se emplea principalmente como material
lubricante para motores producidos por la industria aeronautica, aunque antiguamente se
usaba como purgante.
El componente mayoritario del aceite de semillas de ricino es el acido ricinoleico, el
cual actua irritando la mucosa interior del intestino delgado, con lo que provoca refleja-mente
una estimulacion (exageracion) del peristaltismo, presentando una action laxante a
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dosis bajas y purgante a dosis medias o altas. Al entrar en contacto con la lipasa pancreati-ca,
el acido ricinoleico se libera de sus gliceridos y lisa los constituyentes lipidicos de la
membrana intestinal, lo que produce un incremento del peristaltismo que tiene como resul-tado
una abundante evacuacion de las heces liquidas sin dolores colicos, al no haberse pro-ducido
irritation de la mucosa intestinal.
Por otro lado, la ricina, principal alcaloide del aceite de semillas de ricino, es un
potente inhibidor de la sintesis proteica, considerandose actualmente una interesante sus-tancia
en la investigation de farmacos antitumorales, en el campo de los antivirales y de la
inmunosupresion, asi como una herramienta en neurologia, por su capacidad de destruction
selectiva de neuronas.
Acoplando de forma reversible un anticuerpo monoclonal sobre la cadena A de la
ricina, se puede conseguir una inmunotoxina que reaccione de forma especifica con un anti-cuerpo
determinado.
La administracion por via parenteral de ricina, ha mostrado ser altamente toxica en
animales (DL50 = 0.1 microgramos, en ratones), sin embargo es mucho menos toxica cuan-do
se administra oralmente.
En cuanto al uso global del aceite de ricino, debido a la virulencia de su action pur-gante,
hoy en dia esta en desuso. En otro tiempo no muy lejano, se empleo masivamente
para tratar el estrefiimiento, para la limpieza intestinal preoperatoria, como coadyuvante en
tratamientos antihelminticos y en el tratamiento de las intoxicaciones. Es resenable que no
seria util para el tratamiento de intoxicaciones por toxicos liposolubles, ya que el incremen-to
en la secretion de sales biliares facilitaria su absorcion.
La intoxication por consumo de semillas de ricino, depende del numero de semillas
ingeridas y de si se han masticado. En cualquier caso, revisten menos gravedad de lo que se
citaba en los tratados clasicos (la mortalidad es excepcional). Las notificaciones mas recien-tes
de toxicidad por ingestion de ricino, se han relacionado con la toma de 10-15 semillas
masticadas, y se manifestaron con cuadros de vomitos y diarrea. En estos casos, dado que
la persistencia de las alteraciones digestivas podria comportar la deshidratacion, hay que
proceder a la evacuacion del toxico y mantenimiento del equilibrio electrolftico por medio
de la administracion de suero isotonico (por via oral o goteo parenteral).
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4. RESULTADOS Y DISCUSION
Del extracto n-hexanico a temperatura ambiente de semillas y frutos de Ricinus com-munis
obtuvimos, despues de repetidas cromatografias sobre Sephadex y gel de sirice, los
siguientes metabolitos secundarios, ya conocidos: el esteroide estigmasterol y la cumarina
3,4- dimetoxi-6,8-dihidroxi-cumarina (4). Ademas se aislo la nueva estructura macroci-clica
(2), formada, presumiblemente, por la delation de tres unidades del acido 2,17-dien-araquidonico
(1), con uniones entre el oxigeno del -OH del acido carboxflico en C-l y el C-
19 de la siguiente molecula, sucesivamente, hasta completar el ciclo.
H
(4)
H3CAAA/\AAAAA/0W
(1)
(2)
El producto (2) fue aislado como un aceite amarillo. En su espectro de masas de baja
resolucion se aprecia la existencia del ion molecular a m/z 894, para el que la espectrome-tria
de masas de alta resolucion da una formula empfrica de C60H78O6 . En el espectro de
infrarrojo se observa la presencia de una banda de absorcion a 1750 cm 1
, que junto a dos
bandas ubicadas a 1060 y a 1220 cm 1
, permiten afirmar la existencia de grupos esteres en
la estructura de la molecula. Dos bandas situadas a 2950 y 2900 cm1 hacen pensar en la exis-tencia,
respectivamente, de agrupamientos hidrocarbonados olefinicos y saturados en la
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molecula. En el espectro de resonancia magnetica nuclear de 13C se observa la existencia de
un complejo de picos de absorcion, de caracteristicas tales, que nos dan pistas acerca de la
existencia en (2) de tres unidades estructurales iguales y repetidas (3), que dotan a la mole-cula
de una elevada simetria.
\
H3C
1
6 8 10 12 14 16 II
o
J-
1 13 15 17 19
(3)
Ello se pone de manifiesto en que los picos absorven en grupos de a tres carbonos
cada uno, como se aprecia al analizar sus intensidades. Asi, se contabiliza la presencia en
cada uno de los tres fragmentos estructurales (3) de un grupo CH3 , a 20.79 unidades 5 (C-
1), un carbono carbonflico a 169.40 8 (C-20) y un grupo C-0 a 71.49 5 (C-2), junto a cinco
grupos CH2 , indistinguibles entre si, a 31.9 8 y un conjunto de doce CH de naturaleza ole-finica,
a 121, 128, 130.5, 130.9, 136 y 147.5 unidades 8. El espectro de resonancia magne-tica
nuclear de 'H presenta la existencia de una serial tipica para protones de metilo alifati-co,
como un doblete, centrado a 1.28 unidades 8, que integra para nueve protones en total,
que se ha asignado a los tres grupos metilos C-l (3) existentes en la estructura. Los tres pro-tones
geminales a dichos grupos metilos en C-2, aparecen como un quintuplete centrado a
5.12 8, que integra para tres protones. El espectro muestra tambien centrado a 2.63 unida-des
8, la existencia de un multiplete complejo, que integra para un total de doce protones,
asignados a los protones sobre los carbonos C-5 y C-l 7 en cada uno de los fragmentos (3).
A 2.57 8 se aprecia una serial multiplete, algo deformada, integrando para dieciocho proto-nes,
que se ha asignado a los protones sobre los carbonos C-8, C-ll y C-14 en los tres frag-mentos
(3). Centrados a 5.33, 5.49, 5.62, 6.29 y 6.37 unidades 8, se observan cinco triple-tes,
en ocasiones superpuestos, integrando cada uno de ellos para tres protones, que se han
asignado a los protones sobre los carbonos C-3, C-l 6, C-4, C- 19 y C-l 8, respectivamente,
de cada uno de los tres fragmentos (3). Por ultimo, centrado a 5.39 8 se aprecia la existen-cia
de un multiplete complejo que integra
para un total de 21 protones, asignado a los
protones sobre los carbonos C-6, C-7, C-9,
C-10, C-12, C-13 y C-15, en cada uno de
los tres fragmentos (3).
A la luz de los datos espectroscopi-cos
obtenidos, hemos propuesto la estructu-ra
(2) para nuestro producto, en la que fija-remos
sus aspectos estereoquimicos, por
medio del analisis de los resultados obteni-dos
de los experimentos bidimensionales
de 'H-RMN y ,3C-RMN: COSY, ROESY,
HMBC y HMQC, que nos encontramos
realizando en la actualidad. Modelo molecular de (2)
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5. PARTE EXPERIMENTAL
El material vegetal de semillas y frutos de Ricinus communis fue recolectado en
Arafo (sur de Tenerife), durante el ano 2001, habiendo sido confrontado en el Departamento
de Biologia Vegetal de la Universidad de La Laguna.
PROCEDIMIENTOS GENERALES: Los espectros de IR fueron realizados usando
el producto puro en forma de pelicula sobre pastillas de KBr, empleando el espectrofoto-metro
Perkin-Elmer 1600 (FTIR). Los espectros de masas de baja resolucion fueron torna-dos
en un espectrometro Hewlett-Packard 5995 a 70 eV y los de masas de alta resolucion en
un VG-Micromass ZAB-2F a 70 eV. Los espectros de RMN de 'H y de 13C se registraron en
un Bruker WP-400 SY, a 400 MHz y 100 MHz, respectivamente, en CDC13 y con TMS
como referenda interna.
AISLAMIENTO DE LOS PRODUCTOS: 10.36 g de semillas y frutos de Ricinus
communis secados al aire, fueron molidos finamente y extraidos de forma exhaustiva en n-hexano
a temperatura ambiente hasta total agotamiento. La evaporation del disolvente rin-dio
1.674 g de extracto crudo, el cual fue sometido a sucesivas cromatografias sobre colum-na,
usando Sephadex y gel de silice (0.2-0.063 mm) como soportes solidos y eluidas con la
mezcla n-hexano/acetato de etilo (95/5). Asi se logro aislar estigmasterol (124.6 mg), 3,4-
dimetoxi-6,8-dihidroxi-cumarina (4) (56.8 mg) y el compuesto (2) (98.3 mg).
ESTIGMASTEROL Y 3,4-DIMETOXI-6,8-DIHIDROXI-CUMARINA (4): Sus
datos fisicos y espectroscopicos fueron totalmente superponibles a los de muestras autenticas.
(2): Obtenido como un aceite que no cristalizo. EM (m/z), (%): 894 [M]+
(2.6), 812
(3.7), 782 (100), 687 (5.5), 600 (22.4), 531 (11.7), 503 (52.4); EM (alta resolucion): [M]+ a
m/z 894.583 (calculado para C60H78O6 , 894.540); IR vmax (KBr), (cm 1
): 2950, 2900, 1750,
1470, 1370, 1220, 1060; 13C-RMN (CDC13 ), (5): 20.79 (C-l, intensidad: 3 C), 31.9 (C-5, C-
8, C-ll, C-14, C-17, indistinguibles entre si, intensidad: 15 C), 71.49 (C-2, intensidad: 3 C),
121 (C-19, intensidad: 3 C), 128 (C-3, intensidad: 3 C), 130.5 (C-16, intensidad: 3 C), 130.9
(C-6, C-7, C-9, C-10, C-12, C-13, C-15, indistinguibles entre si, intensidad: 21 C), 136 (C-
4, intensidad: 3 C), 147.5 (C-18, intensidad: 3 C), 169.40 (C-20, intensidad: 3 C); 'H-RMN
(CDC13 ), (5): 1.28 (9 H, d, -CH3-lx3), 2.57 (18 H, m, J = 6.16 Hz, H-8ax3, H-8bx3, H-llax3,
H-llbx3, H14ax3, H-14bx3), 2.63 (12 H, m, J, = 20.49 Hz, J2 = 6.16 Hz, resp., H-
5ax3, H-5bx3, H-17ax3, H-17bx3), 5.12 (3H, quint, H-2x3), 5.33 (3 H, t, H-3x3), 5.39 (21
H, m, H-6x3, H-7x3, H-9x3, H-10x3, H-12x3, H-13x3, H-15x3), 5.49 (3 H, t, H-16x3), 5.62
(3 H, t, H-4x3), 6.29 (3 H, t, H-19x3), 6.37 (3 H, t, H-18x3).
6. BIBLIOGRAFIA
[1] MARRERO, J. G., SAN ANDRES, L. y J.G. LUIS. Journal ofNatural Products, 65, n°
7, 986 (2002).
[2] MARRERO, J. G., SAN ANDRES, L., LUIS, J.G y M. L. RODRIGUEZ. Synlett, n° 9,
1517(2002).
[3] LUIS, J. G., HERRERA, J. R. y A. BELLO. Natural Product Letters, 14, n° 5, 379
(2000)
[4] VELASCO SANTOS, J. M.. Botdnica Aplicada. McGraw-Hill, Madrid (1998).
[5] WEISS, R. Zeitschriftfur Phytotherapie, 13, 71 (1992).
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