1107 – Estudio Taxonómico de la planta Tomillo (Thymus vulgaris) con el fin de Identificar su Acción Antiespasmódica

“Estudio Taxonómico de la planta Tomillo (Thymus vulgaris) con el fin de Identificar su Acción Antiespasmódica”

Claudia Natasha Aragón Camacho – María Angélica Barberena Sibaja- Eduardo Arguedas Chaverri y Lissette Rodríguez Yebra.

Resumen

En la actualidad, se ha dado un aumento en el uso de las plantas medicinales a nivel de la industria farmacéutica para realizar medicamentos a partir de ellas para tratar distintas enfermedades. La búsqueda de los diferentes principios activos lleva un riguroso proceso de análisis que permita la identificación adecuada de sustancias de uso humano, permitiendo de esta forma la mejora en la calidad de vida de las personas. En este caso se pretende incentivar en el uso de la planta tomillo para favorecer el tratamiento de las enfermedades antiespasmódicas, y poder obtener un análisis más detallado de los principios activos responsables de dicha actividad. El estudio riguroso que se le está dando a la planta tomillo tiene como finalidad, encontrar los posibles compuestos con actividad antiespasmódica, debido a la poca cantidad que se tienen de antiespasmódicos naturales en el mercado. Este trabajo tiene como principal objetivo la extracción del aceite esencial del tomillo y la utilización de los diferentes extractos de la planta analizada, para de esta forma poder determinar la propiedad antiespasmódica que se le atribuye al Thymus vulgaris.

Palabras Claves: Thymus vulgaris, antiespasmódico, plantas medicinales.

Abstract

Nowadays, in the pharmaceutical industry there has been an increase in the use of medicinal plants to make medicines from them to treat different diseases. The search of the different active principles involves a very rigorous process of analysis that allows the correct identification of the substances that can be used in humans, with this it allows to improve the life quality of all people.

Due to the lack of natural antispasmodics in the market we decided to study the thyme plant, the objective was to find the possible antispasmodics compounds in this medicinal plant. In this thesis, we were able to demonstrated how the use of the thyme plant is beneficial to the treatment of the antispasmodic diseases, that’s why we would like to encourage its use. The results were the successful extraction of the essential oil of the thyme, to analyzed the plant and determine the antispasmodic properties attributed to the Thymus vulgaris.

Keywords: Thymus vulgaris, antispasmodic, medicinal plants.

Introducción

Las plantas medicinales han formado parte de la cultura de todos nuestros pueblos como alternativa para tener una mejor calidad de vida. De esta forma, los aborígenes de todas las culturas del mundo seleccionaron estas plantas, superando la formación del ensayo y error e inclusive las probaron clínicamente de acuerdo con sus prácticas ancestrales.

La fitoterapia es un neologismo formado a partir de dos vocablos griegos: phytón (planta) y therapeía (tratamiento). Etimológicamente, por tanto, fitoterapia se refiere al tratamiento de las enfermedades con plantas. Actualmente la fitoterapia se define como la ciencia que estudia la utilización de los productos de origen vegetal con finalidad terapéutica, ya sea para prevenir, para atenuar o para curar un estado patológico.

Las plantas medicinales han ocupado desde la antigüedad un lugar central en la terapéutica. Inicialmente, por su proximidad natural al ser humano, se utilizaron siguiendo criterios magicorreligiosos, y paulatinamente, durante siglos, se fue adquiere un conocimiento empírico, por ensayo-error.

Con el nacimiento de la medicina científica, en la Grecia clásica, se produjo un cambio importante en el estudio y aplicación de las plantas medicinales: el Corpus Hippocraticum, la obra médica más representativa de esta época, denota un interés por alcanzar un conocimiento más profundo de estas plantas: se citan unas

230 especies vegetales, con su identificación, la descripción de la parte utilizada, sus efectos sobre el organismo y sus aplicaciones terapéuticas, la cantidad que debe formar parte de las recetas, la forma de administración más conveniente y su posible toxicidad.

Para el cumplimiento de este proyecto se va a realizar un análisis detallado de cada una de las partes de la planta de tomillo para determinar cuál de ellas es la que posee mayor acción farmacológica “antiespasmódica” y que pueda ser utilizada en la elaboración del preparado farmacéutico.

La importancia de este producto en el campo de farmacia radica en que hoy en día no se cuenta con una variedad de preparados farmacéuticos con base en de plantas naturales para tratar la enfermedades relacionadas con espasmos, esto trae como gran ventaja poder crear un producto con menos efectos secundarios en comparación a los medicamentos sintéticos, y poder dar una gran ayuda a las personas que padecen esta enfermedad.

Las plantas naturales son de gran importancia a nivel farmacéutico por la gran cantidad de ingredientes activos que estas poseen, las cuales les confieren importantes acciones farmacológicas, llegan a ser de gran ayuda para el campo farmacéutico el cual puede empezar a elaborar más preparados farmacéuticos con base en plantas naturales.

Preparación de la muestra

Una vez entregado el anteproyecto y aprobado se procedió a realizar extractos de las hojas y tallos de tomillo seco, utilizando el equipo Soxhlet, y los reactivos Hexano, Cloroformo y Etanol. Posteriormente se realizó una extracción con el equipo de reflujo utilizando como reactivo Acetato de etilo metanol. Se realizó una extracción más con un extracto hidroalcoholico. Y por último se realizó la extracción del aceite esencial con equipo Clevenger. Posterior a este proceso y obtenidos los resultados esperados se preparó una formulación farmacéutica.

Extracción de Tomillo (Thymus vulgaris) con Equipo Soxhlet

El procedimiento respectivo se detalla a continuación: Se colocó el material botánico en el equipo Soxhlet envueltos en un cuadro de manta, se utilizó un balón de 500 mL, luego se llenó el aparato soxhlet que contenía el material botánico con el primer reactivo (hexano) hasta que ocurrió el efecto sifón, se llenó de nuevo para que se diera una segunda descarga, se colocaron las prensas para sujetar el sistema sobre el calentador eléctrico y se adaptó el condensador enfriado por agua. Luego de que el solvente alcanzó su punto de ebullición se calentó por 2 horas.

Al finalizar el tiempo, el extracto hexánico se colocó en un balón pyrex, para concentrarlo mediante destilación con vacío, después se envasó en un frasco de vidrio, seco, pesado y etiquetado, se le nombró como Extracto Hexano, para evitar las pérdidas se lavó el balón con 15 mL de hexano. Posteriormente se realizó las siguientes extracciones con los diferentes reactivos, para ello se utilizó el mismo procedimiento. Por último, se taparon los frascos con papel aluminio y pequeñas perforaciones para que el solvente se evaporara a condiciones de laboratorio.

Extracción de Tomillo (Thymus vulgaris) con Equipo de Reflujo.

Se realizó el extracto de las Hojas y el tallo de tomillo seco, utilizando el equipo de reflujo con los reactivos Acetato de Etilo – Metanol juntos. Se pesó un total de 15 g de tomillo seco y se utilizó un total de 250 mL de agua destilada para colocar en el balón junto con el material botánico, los extractos de Acetato de Etilo y Metanol se utilizaron 100 ml en una proporción 1:1, el sistema de reflujo utilizado para la extracción se mantuvo por dos horas para mejores resultados. El resultado del extracto se colocó en un recipiente de vidrio limpio y seco.

Extracción de Aceite Esencial (Thymus vulgaris)

Se pesó el tomillo seco, un total de 30,57 g, luego se recolecto 450 ml de agua destilada en una probeta, posteriormente se introdujo el material al balón de fondo plano con capacidad de 500 ml y se le agregó 450 ml de agua destilada, además se incorporó al sistema la pastilla magnética que ayudo a la agitación constante.

Se montó el equipo Clevenger para la extracción del aceite esencial con un sistema de condensación continuo, se mantuvo la hielera con hielo y agua fría para la optimización del proceso, también la temperatura y la agitación constante, posteriormente se esperó durante una hora y media. Una vez pasada la hora y media de espera se recolecto la primera muestra de extracción en un beaker. Después de 3 horas continuas se recolectó la última extracción. Por ultimo en un recipiente de vidrio limpio y seco y se envolvió en papel aluminio para su protección.

Extracción de Tomillo con Hojas Frescas (Thymus vulgaris)

Se trituro 200 g de hojas frescas de tomillo con una licuadora, se colocaron las hojas trituradas en un Beaker, posteriormente se añadió en el beaker con las hojas 500 mL de etanol al 95%, seguidamente se tapó el beaker con aluminio y se dejó reposar por 3 días.

Una vez trascurrida la semana se procedió a concentrar más el extracto mediante destilación a vacío.

Metodología analítica.

Se analizó comparativamente las muestras obtenidas, se utilizó como fase estacionaria Sílica gel por ser polar, considerando que el extracto está compuesto por sustancias no polares, las cuales se adhieren fácil a esta fase.

Se aplicó un centímetro arriba de la fase de la cromatoplaca, colocando en un frasco de vidrio que contenga la fase móvil Acetato de Etilo- Metanol en relación (1:1). Los cuales se taparon con papel aluminio. Se dejó que la fase móvil se desplace ascendentemente por capilaridad ½ cm ates del borde superior de la placa. Se retiró y dejo secar al aire las placas. Por ultimo reveló por separado con cada revelador.

Evaluación Espectroscópica

Los extractos de tomillo, se analizaron por el equipo de espectroscopia infrarroja de laboratorio de la Universidad de Iberoamérica, los resultados fueron analizados y comparados con otros infrarrojos existentes. Se determinaron e identificaron los

componentes de los extractos y el aceite esencial por medio de los equipos de espectroscopia de masas realizado en la Universidad de Iberoamérica. Por ultimo realizó espectroscopia U/V utilizando el equipo de la Universidad de Iberoamérica.

Evaluación con Pruebas de Colorimetría

Se utilizó el extracto de etanol, realizado con hojas frescas de tomillo, seguidamente se colocó 2 goteros de extracto en un tubo de ensayo y 2 goteros de reactivo en el mismo tubo de ensayo con el fin de observar el cambio de color dado por la reacción del reactivo con el extracto. Por último se utilizaron 3 reactivos distintos: Ácido Clorhídrico, Cloruro de Hierro ll e Hidróxido de Sodio.

Formulación Farmacéutica

Cuadro 1. Formulación Magistral. Fuente Propia

El procedimiento se detalla a continuación: Se calculó la cantidad de aceite esencial que se le debía añadir a la formulación, posterior a esto en una bandeja de aluminio se realizó la formulación, primero se añadieron los polvos con sus cantidades correspondientes, seguidamente en una pipeta se realizó un mezcla de etanol y agua destilada, a esta mezcla se le añadió la cantidad de aceite esencial correspondientes y el colorante. Una vez obtenida la mezcla se le añadió a los polvos poco a poco, hasta lograr una mezcla homogénea. Una vez que se logró la mezcla se llevó al horno por una semana. Una vez transcurrida la semana se realizaron las tabletas.

Resultados y Discusión

Seguidamente se mostraran los resultados más importantes de la investigación.

Análisis Químico

Con el interés de determinar los metabolitos secundarios del tomillo se realizaron 3 extractos de acuerdo con la polaridad necesaria para poder extraer los metabolitos de esta planta. Extracto etanólico, clorofórmico y hexánico. Estas extracciones se realizaron en equipo soxhlet en un proceso de 3 horas, las cantidades utilizadas se encuentran descritas en la metodología. Se realizaron estudios de espectroscopia de gases masas e infrarrojo.

95,3

2017-I-554-1/ EtOH

90

85

80

2130,9

1921,2

75

70

65

841,9

60

794,2

55

50

%T

45

40

1275,4

1649,5

35

30

1682,1

1323,4

25

1450,3

20

1413,3

1380,8

15

2915,4

881,9

10

2973,7

875,8

5

3336,3

0

1084,2

1046,6

-5,3

3600,0

3200

2800

2400

2000

1800

1600

1400

1200

1000

800

700,0

cm-1

Figura 1. Espectroscopia Infrarroja del Extracto de Etanol. Fuente Aragón

Claudia, Barberena Angélica. Recopilación propia. Tibás, San José;

Universidad de Iberoamérica; 2017.

La espectroscopia infrarroja del extracto de etanol de tomillo presenta bandas importantes, 3336.3 cm-1 típico de los OH fenólicos, presentes en los aceites esenciales. Además se puede observar bandas características en 2973,7 cm-1 y 2915.4 cm-1 que corresponde a la presencia de grupos alquilo presentes en las estructuras relacionadas con los metabolitos presentes en las plantas. Se determina la presencia en 1682.1 cm-1 la presencia de grupos carbonilo y en 1649.5cm-1 alcoholes secundarios. En las bandas 881.9 y 875.8 cm-1 presencia de grupos aromáticos trisustituidos.

Extracto de Cloroformo

Con el interés de ver una polaridad intermedia se realiza el extracto de cloroformo.

110,3

100

2017-I-554-3/ CHCl3

90

2360,5

80

70

727,1

60

50

806,7

%T

40

1515,4

30

20

3343,7

1692,9

1375,9

1162,1

2849,0

1453,5

1270,0

10

1043,6

0

2916,2

-10

-14,5

3600,0

3200

2800

2400

2000

1800

1600

1400

1200

1000

800

700,0

cm-1

Figura 3. Espectroscopia Infrarroja del Extracto de Cloroformo. Fuente

Aragón Claudia, Barberena Angélica. Recopilación propia. Tibás, San José;

Universidad de Iberoamérica; 2017.

En 3343.7cm-1 corresponde a grupos fenólicos o alcoholes secundarios. En las bandas de 2916.2 y 2849.0cm-1 se observa la presencia de grupos alquilo. En la banda de 1962cm-1se observa la presencia de grupos fenólicos y en la banda de 806.7 cm-1de observa la presencia de compuestos aromáticos.

Extracto de Hexano

Con el interés de realizar un extracto no polar con el equipo de soxhlet, se realizó el extracto de hexano.

130,9

125

120

2017-I-554-2/ Hexano

115

110

105

100

2362,1

803,8

%T

1699,5

95

90

1456,4

880,7

85

3329,1

1085,1

80

2961,6

75

1047,2

2920,5

70

65,6

3600,0

3200

2800

2400

2000

1800

1600

1400

1200

1000

800

700,0

cm-1

Figura 5. Espectroscopia Infrarroja del Extracto de Hexano. Fuente Aragón

Claudia, Barberena Angélica. Recopilación propia. Tibás, San José;

Universidad de Iberoamérica; 2017.

Se observa la banda correspondiente a 3329.01 cm-1 característico de grupos OH, en 2661 y 2920.5 cm-1 relacionado a la banda de los grupos alquilos, se observa también una banda en 1456.04 cm-1 a un doble enlace. 870.07 y903.08 cm-1 la banda de aromáticos trisustituidos.

Extracto Acetato de Etilo- Metanol

Con el fin de utilizar un solvente con diferente polaridad, y realizar un extracto con otro equipo como lo fue el equipo de reflujo, se realizó el extracto acetato de etilo- metanol. A dicho extracto se le realizaron pruebas de espectroscopia de gases acoplado a masas y espectroscopia ultravioleta, también a este extracto se le realizaron pruebas cromatográficas.

Timol

Presenta un tiempo de retención de (7.50 min) y un área porcentual de 44.56% y un m/z de 151. La presencia de timol. Las características químicas y terapéuticas del timol se encuentran descritas en el extracto de etanol.

Fuente: Elaboración Propia.

Extracto de Aceite Esencial

Timol

Presenta un tiempo de retención de 7.530 min, un área porcentual relativa de 28.07% y un m/z de 152, se obtiene la molécula de timol. El cual representa una cantidad importante de la actividad biológica que presenta el aceite esencial de tomillo.

Fuente: Elaboración Propia.

Carvacrol (3-metil-4-isopropilfenol)

Presenta un tiempo de retención de 7.641 min, un área porcentual relativa de 6.43% y un m/z 152, se obtiene la molécula de carvacrol.

Fuente: Elaboración Propia.

Conclusiones

Se puede concluir mediante los estudios de laboratorio realizados y el estudio bibliográfico que la planta de tomillo (Thymus Vulgaris) posee componentes químicos que le atribuyen muchas actividades biológicas como lo es la actividad antiespasmódica, además posee acciones muy importantes como lo es su acción antiséptica y antimicrobiana que de igual manera se le confiere al timol, En pruebas de cromatografía de gases acoplado a masas se logró encontrar los metabolitos del aceite esencial que le atribuyen la actividad antiespasmódica como lo son el timol, carvacrol y los flavonoides, las pruebas de cromatografía de gases acoplado a masas se logra determinar el área porcentual de cada metabolito secundario, se puede concluir que la acción antiespasmódica se debe a la acción de estos metabolitos sobre la inhibición de Ca+ a nivel de músculo liso. Finalmente se logró realizar la formulación farmacéutica a base de aceite de tomillo.

Recomendaciones

Se recomienda cuantificar los componentes responsables de la acción antiespasmódica (timol, carvacrol, flavonoides) de la planta tomillo, se podría evaluar la estabilidad y seguridad que ayuden a determinar la eficacia de la forma farmacéutica y permitir su uso posterior, además de un estudio en donde se abarque la toxicidad, tolerabilidad y biodisponibilidad de la misma.

Bibliografía

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