Sapogeninas de un extracto de corteza de Quillaja saponaria Mol. : aislamiento, identificación y evaluación de potencial actividad hipoglicemiante in-vitro

Abstract

El quillay, Quillaja saponaria Mol., Quillajaceae, es un árbol de la zona central de Chile usado desde tiempos precolombinos como detergente. Sus saponinas crudas se utilizan como agentes espumantes y emulsificantes; y en forma más purificada, para la preparación de vacunas y otros productos medicinales. Las saponinas del quillay han sido caracterizadas como una mezcla compleja de glicósidos y ésteres azucarados de ácido quillaico; y ocasionalmente, de ácido equinocístico, 22β- hidroxi-quillaico o fitolacagénico. En el presente trabajo, se utilizó un extracto acuoso de corteza de quillay el cual se hidrolizó con HCl al 18% y calentamiento a reflujo para obtener un producto de hidrólisis al que se le purificó mediante sucesivas columnas cromatográficas de sílica gel G y Sephadex® LH-20. Se aislaron 6 sapogeninas triterpénicas denominadas Qy1, Qy2, Qy3, Qy4, Qy5 y Qy6. Qy1 fue identificada como ácido quillaico, Qy5 como ácido fitolacagénico, mientras que Qy6 se caracterizó como el isómero olean-13(18)-eno del ácido quillaico, un artefacto formado a partir de Qy1 en medio ácido. El resto de las sapogeninas, en tanto, aún no han sido completamente identificadas. La caracterización de los compuestos se realizó mediante espectrometría de masas y espectroscopía de resonancia magnética nuclear unidimensional y bidimensional. En el caso de la valoración por HPLC, el ácido quillaico demostró ser la sapogenina mayoritaria dentro del extracto acuoso (68,9% dentro del producto de hidrólisis, mientras que ácido fitolacagénico estuvo presente en un 5,0%). En el ensayo de inhibición de la glicógeno fosforilasa a (GPa), una enzima implicada en la biosíntesis de glucosa cuya actividad se incrementa en la diabetes; fueron evaluados Qy1, Qy3, Qy5, Qy6 y el producto de hidrólisis. Los resultados demostraron que todos los compuestos fueron menos potentes que la cafeína, el compuesto de referencia. Sin embargo, Qy3 demostró ser el único triterpenoide más eficaz que la cafeína (81,5% versus 68,4%), indicando que al menos una sapogenina de la corteza de quillay presentó una significativa actividad inhibitoria de la GPa. Es importante recalcar que si bien Qy3 fue el compuesto más activo, tanto en potencia como en eficacia, el producto de hidrólisis presentó una potencia casi nula y una eficacia de 16,8%. Estos resultados podrían ser explicados por el hecho de que Qy3 se encontró en baja concentración dentro de éste, o bien, otros constituyentes del producto de hidrólisis pudieron tener efectos antagonistas. En síntesis, esta memoria contribuyó a ampliar el conocimiento de la composición química de este árbol autóctono y se pudo evaluar su efecto sobre la GPa, demostrando que Qy3 es el triterpenoide más eficaz

Quillay, Quillaja saponaria Mol., Quillajaceae, is a chilean central zone tree, used since precolumbian times as a detergent agent. Its raw saponins are employed as foaming and emulsifiers agents; and most purified form, in the elaboration of vaccines and other medicinal products. Quillay saponins have been characterized as a complex mixture of quillaic acid with glycosides and esters, and occasionally, of echynocystic acid, 22β- hydroxy-quillaic acid or phytolaccagenic acid. In the present work, an aqueous quillay bark extract was hydrolyzed with HCl 18% and warmed to reflux in order to get a hydrolysis product, which was later purified consecutively into G silica gel and Sephadex® LH-20 columns. Six triterpenic sapogenins were isolated, called Qy1, Qy2, Qy3, Qy4, Qy5 and Qy6. Qy1 was identified as quillaic acid, Qy5 as phytolaccagenic acid, while Qy6 was characterized as the olean-13(18)-en isomer of quillaic acid, an artifact formed from Qy1 in acid media. Other sapogenins haven’t been completely identified yet. The structural characterization of compounds was made by mass spectrometry and mono and bidimensional nuclear magnetic resonance spectroscopy. In the case of HPLC quantification, quillaic acid demonstrated to be the most abundant sapogenin obtained from the aqueous extract (68,9% on the hydrolysis product, while phytolaccagenic acid was present in a 5,0%). In the glycogen phosphorylase a (GPa) inhibition assay, an enzyme involved in the glucose biosynthesis which shows an increased activity in diabetes; Qy1, Qy3, Qy5, Qy6 and the hydrolysis product were evaluated. The results demonstrated that all the compounds were much less potent than caffeine, the reference compound. However, Qy3 was as far as the only triterpenoid more efficacious than caffeine (81,5% versus 68,4%). These issues indicated that at least one quillay cortex sapogenin performed a significative GPa inhibitory activity. It’s important to remark that although Qy3 was the most active compound in potency and efficacy, the hydrolysis product showed almost null potency and efficacy near to 16,8%. These results could be explained by the fact that Qy3 was in low concentration, or other constituents of the hydrolysis product could have an antagonist effects. In summary, this thesis contributed to increase the knowledge of the chemical composition of this autochthon tree and its effect on GPa could be evaluated, demonstrating that Qy3 was the most efficacious triterpenoid