Efecto del pretratamiento con microondas, previo a la extraccion con agua caliente presurizada sobre el rendimiento de obtención de antraquinonas desde Heterophyllaea pustulata Hook F. (Rubiaceas)

Abstract

Las plantas son una potencial fuente de obtención de nuevos compuestos bioactivos para aplicaciones biológicas y /o tecnológicas, por lo tanto, la valoración de estos recursos naturales es un desafío importante para la industria farmacéutica. Las antraquinonas (AQs) constituyen una familia de compuestos que se encuentran ampliamente distribuidas en numerosas especies vegetales, y poseen un amplio espectro de aplicaciones biologicas. En este sentido, existen numerosas antraquinonas que han sido reportadas por nuestro grupo de investigación, como componentes mayoritarios de la especie vegetal fototoxica Heterophyllaea pustulata Hook F. (Montoya et al.,2003). Tres de estas AQ, soranjidiol, rubiadina y 1-metil éter rubiadina, se destacan como los principales componentes de las hojas y tallos de esta planta (Montoya et al.,2003), demostrando, además, importantes propiedades antibacterianas, antimicóticas, antivirales y anticancerígenas (Montoya et al.,2003, Comini et al 2011a-b).Previamente, hemos estudiado la extracción de estas AQs con diferentes técnicas alternativas, tales como: extracción asistida por ultrasonidos (UAE), extracción asistida por microondas (MAE) y extracción con agua subcrítica, estableciendo como principales ventajas el acortamiento del tiempo de extracción, los altos rendimientos y selectividad, como así también, la reducción en la cantidad de solvente utilizado (Barrera Vázquez et al. 2014, 2015 a-b). La tecnología con agua subcrítica es una excelente alternativa ya que usa agua como solvente, produciendo, además, un importanterendimiento de extracción de AQs (Barrera Vázquez et al. 2015b). Para mejorar la eficiencia de la extracción de estos principios activos, en esta oportunidad usamos el pretratamiento térmico del material vegetal, ya que es conocido que el microondas presenta la capacidad de penetrar profundamente a través de la estructura de la pared celular, aumentando el rendimiento de extracción y los coeficientes de transferencia de masa (Azadmard-Damirchi, et al., 2011).Asi, el presente trabajo tiene como objetivo estudiar el efecto del pretratamiento con microondas, previo a la extracción con agua subcritica (170 ° C, 60 bar y 7 ml / min- correspondiente a las condiciones optimas de obtención de estos PAs bajo esta técnica, sobre el rendimiento de extracción de AQs desde H. pustulata. Para ello, en el pretratamiento con radiación de microondas, se analizaran tres factores: 1) potencia de microondas, 2) tamaño de muestra y 3) tiempo de irradiación, utilizando la metodología de superficie de respuesta (RSM) con el diseño experimental Doehlert. Basándose en trabajos previos (Barrera Vázquez et al., 2014) se utilizaron los tallos de H. pustulata previamente desecados, triturados mecánicamente y clasificados por tamaño. La RSM con el diseño experimental Doehlert, se utilizó para analizar las tres variables del pretratamiento con microondas. En la Tabla 1 se muestran las distintas condiciones de operación. La extracción con agua subcrítica de las muestras pretratadas se realizó en un equipo semicontinuo especialmente diseñado y construido para tal fin.Los extractos obtenidos de cada experimiento, fueron reducidos a sequedad, y analizados por HPLC (Varian Pro Star chromatograph -model 210) para determinar el rendimiento de extracción de cada AQ en estudio (soranjidiol, rubiadina y 1-metil éter rubiadina). El programa Statgraphics Centurion 16.103 fue utilizado para analizar los resultados, determinando asi, las condiciones óptimas de operación.El pretratamiento con microondas de la muestra vegetal mejora el rendimiento de extracción con agua subcrítica de las AQs de H. pustulata. La RSM con el diseño experimental Doehlert optimizo eficientemente las condiciones de operación, validándose el valor predico con el valor experimental..