Parámetros de calidad de drogas y extractos empleados en la elaboración de una formulación expectorante

PRODUCTOS NATURALES

 

Parámetros de calidad de drogas y extractos empleados en la elaboración de una formulación expectorante

 

Quality parameters for plant and extracts used in the preparation of an expectorant formulation

 

 

Alexandra Jenny López Barrera, Migdalia Miranda Martínez, Adonis Bello Alarcón

Facultad de Ciencias Químicas. Universidad de Guayaquil. Ecuador.

 


RESUMEN

Introducción: los medicamentos a base de plantas medicinales, en los que la problemática es mucho más compleja que en los fármacos de síntesis, la calidad es un requisito básico, no sólo por su significación intrínseca, sino porque constituye la base sobre la que reposa la reproducibilidad de los parámetros de seguridad y eficacia.
El control de calidad de las drogas vegetales y sus derivados (extractos y tinturas), garantiza su identidad, pureza (ausencia de contaminantes, falsificaciones o adulteraciones) y contenido en principios activos o marcadores por eso es importante garantizar la calidad, eficacia y seguridad que representan los fitoterápicos.
Obetivo: evaluar los parámetros de calidad de los extractos obtenidos a partir de Eucalyptus globulus Labill, Borago officinalis L y Sambucus nigra L y la combinación de los mismos.
Métodos: se ensayaron con las partes aéreas de Eucalyptus globulus, Borago officinalis y Sambucus nigra, además de elaborar los extractos hidroalcohólicos 30 % y 70 % de cada uno y la mezcla de las tres especies para estudiar los parámetros de calidad.
Conclusiones: los estudios de las partes aéreas de E. globulus, B. officinalis y S. nigra presentaron dimensiones que se encuentran dentro de lo informado en la literatura, cumpliendo este requisito de calidad. Además, los parámetros físico-químicos evaluados a las hojas y los extractos de las tres drogas y de la mezcla, presentaron correspondencia entre ellos; permitiendo establecer algunos indicadores de calidad en estos productos.

Palabras clave: Eucalyptus globulus; Borago officinalis; Sambucus nigra; extractos; seguridad; eficacia; síntesis; fitoterápico.


ABSTRACT

Introduction: Drugs based on medicinal plants, where the problem is much more complex than in synthetic drugs, the quality is a basic requirement, not only for its intrinsic significance, but because it is the foundation upon which reproducibility of safety and efficacy parameters are supported. Quality control of herbal drugs and their derivatives (extracts and tinctures), guarantees their identity, purity (absence of pollutants, forgery or adulteration) and content of active ingredients or markers, so it is important to ensure the quality, effectiveness and safety of herbal medicines.
Objective: To evaluate the quality parameters of the extracts obtained from Eucalyptus globulus Labill, Boragoofficinalis L and Sambucusnigra L., and the combination thereof.
Methods: The aerial parts of Eucalyptus globulus, Boragoofficinalis and Sambucusnigra were tested in addition to preparing the 30 % and 70 % hydroalcoholic extracts and mix the three species to study the quality parameters.
Results: studies of the aerial parts of E. globulus, B. officinalis and S. nigra showed dimensions within the reported ones in the literature, fulfilling this quality requirement.
Conclusions: The physical and chemical parameters evaluated in extracts and leaves from the three drugs and in the mixture showed mutual correspondence, thus allowing setting some quality indicators for these products.

Keywords: Eucalyptus globulus; Borago officinalis; Sambucus nigra; extracts; safety; efficacy; synthesis; phytotherapy.


 

 

INTRODUCCIÓN

El empleo de las plantas medicinales con fines curativos es una práctica clínica que se utiliza desde antaño. Esto hace que se profundice en el conocimiento y estudio de las especies vegetales que poseen propiedades medicinales, lo que es propiciado, no sólo por el regreso a lo natural que ocurre de forma general en la sociedad, sino también por la creciente evidencia sobre su seguridad y eficacia.1,2 Sin embargo, a pesar de todo este incremento en el uso, en la mayoría de los países en desarrollo los medicamentos naturales que se expenden carecen de calidad.

En los medicamentos a base de plantas medicinales, la calidad es un requisito básico, no sólo por su significación intrínseca, sino porque constituye la base sobre la que reposa la reproducibilidad de los parámetros de seguridad y eficacia.1,3-5

El control de calidad de las drogas vegetales y sus derivados (extractos y tinturas), garantiza su identidad, pureza (ausencia de contaminantes, falsificaciones o adulteraciones) y contenido en principios activos o marcadores. Las exigencias concernientes al control de la calidad, así como los métodos a utilizar, se recogen principalmente en las Farmacopeas; y a pesar de existir regulaciones sobre el tema en muchos países de Iberoamérica, estas no son del todo cumplidas y controladas.

Un ejemplo de este tipo de fitoterápico, empleado para afecciones de las vías respiratorias es la mezcla de las especies Eucalyptus globulus Labill, Borago officinalis L y Sambucus nigra L, elaborado por algunos laboratorios del Ecuador.

Teniendo en cuenta estos antecedentes, la importancia que representa para un fitoterápico garantizar su calidad, eficacia y seguridad y el hecho de no existir en la literatura de los últimos años información acerca de estas plantas, es que en este trabajo se propone realizar dicho objetivo.

 

MÉTODOS

RECOLECCIÓN, SECADO Y MOLIENDA DEL MATERIAL VEGETAL

Se utilizaron las hojas de Eucalyptus globulus Labill, Borago officinalis L y Sambucus nigra L, procedentes del Ecuador, previamente identificadas en la Escuela de Biología y Química de la Universidad Central del Ecuador por el Dr. Jesús Inca, secadas en estufa a 30 °C durante 48 h y trituradas a tamaño de partícula de 0,5 cm.


DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS DE CALIDAD

Los parámetros de calidad se le realizaron a la droga entera y molida, siguiendo lo establecido por la OMS y Miranda, Cuéllar,6,7 determinándose los siguientes parámetros: características organolépticas, estudio macromorfológico, humedad residual, cenizas totales, sustancias extraíbles e identificación fitoquímica.


OBTENCIÓN Y ANÁLISIS DEL ACEITE ESENCIAL

La determinación del contenido de aceite esencial se realizó por el método de hidrodestilación cohobación a partir de la planta seca sin molinar. El tiempo de extracción fue de 3 h.

El aceite esencial extraído se analizó por el sistema acoplado Cromatografía Gaseosa-Espectrometría de masas en un equipo Varian MS Saturn, equipado con un detector selectivo de masas. La inyección de la muestra se realizó por el modo "split" con una relación de 1:10, y la temperatura del inyector 150 ºC. Se empleó una columna HP-5M8 (25 m × 0,25 mm × 0,25 μm), temperatura inicial de 80 ºC (2 min) con una programación de 3 ºC/min, hasta 310 ºC durante 20 min. Como gas portador se empleó helio con un flujo de 0,8 mL/min. El espectrómetro de masas fue operado en el modo de impacto electrónico (IE) a 70 eV y con una temperatura de la fuente iónica de 230 ºC. La detección se realizó en el modo de barrido total desde 35-700 uma.


OBTENCIÓN DE LOS EXTRACTOS FLUIDOS

A partir de las drogas secas se elaboraron los extractos fluidos, empleando la percolación como método de extracción.7,8 Se elaboraron los extractos de las tres plantas por separado partiendo de 25 g de cada droga y realizando un diseño factorial 22 para determinar el tiempo de extracción y el porcentaje etanólico del menstruo.9,10

1. Tiempo del proceso (X1): Los niveles estudiados fueron 24 y 48 h.

2. Porcentaje etanólico del menstruo: 30 y 70 %


Se consideró como variable respuesta el porcentaje de sólidos totales.

El modelo ajustado fue el siguiente:

Sólidos totales (%)= Bo + B1X1 + B2X2 + B1,1X12 + B 1,2X22 + .....


La matriz utilizada con un total de cuatro experimentos, se presenta en la tabla 1.


Se consideraron además como otras variables de respuestas (Y) las siguientes:

- pH

- índice de refracción (Ir)

- densidad relativa (Dr)


Para la evaluación estadística de los resultados se utilizó el programa Statistics for Windows versión 6,0, siendo la confiabilidad de 0,05 (95 % de confianza).

Para la obtención del extracto de Eucalyptus globulus, Borago officinalis y Sambucus nigra, se mezclaron las siguientes cantidades de cada droga: 25 g de B. officinalis, 25 g de E. globulus y 50 g de S. nigra, está proporción se seleccionó tomando elementos de formulaciones más complejas, que contienen al menos dos de estas plantas y publicadas por Vanaclocha y Cañigueral.11


DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE CALIDAD DE LOS EXTRACTOS

Se le realizó tanto a los extractos de las tres plantas por separado, como a la mezcla de estas estudiadas en el diseño, siguiendo el procedimiento descrito en la NRSP 312 y Miranda, Cuéllar.7,12

 

RESULTADOS

Las observaciones macromorfológicas de las hojas de las plantas objeto de estudio, se presentan en la tabla 2. Se observó que todas las características macromorfológicas, así como las dimensiones, se correspondían con las informadas en la literatura para las especies.

Los resultados de los parámetros de calidad se presentan en la tabla 3; se observó que las especies presentaron una humedad residual dentro de los límites establecidos por las normas internacionales, en todos los casos por debajo del 10 % y en el caso de B. officinalis que fue la de mayor valor de humedad residual, no sobrepasó el 10 %. El valor de la humedad residual para la mezcla de las drogas, fue inferior al 10 % (8,43/0,02). Estos resultados indican que el proceso de secado aplicado fue adecuado para una correcta conservación.

El porcentaje de cenizas totales para B. officinalis fue el más elevado de las tres drogas (19,67/0,09). Para esta especie se reporta que las hojas son ricas en potasio, calcio y sílice, lo que puede explicar su elevado contenido de cenizas. El porcentaje de cenizas encontrado para la mezcla, es un reflejo de los contenidos de las drogas que la conforman (10,84/0,04).

Para las sustancias solubles, se apreciaron diferencias cuantitativas entre los menstruos empleados y entre las plantas estudiadas, lo cual, es atribuible a la composición química que presentan las plantas objeto de estudio.

En el caso de B. officinalis, no se apreciaron diferencias cuantitativas, estadísticamente significativas (p< 0,05), entre las sustancias que fueron extraídas con los diferentes menstruos.

Para E. globulus, el mayor porcentaje de sustancias solubles se encontró para la mezcla hidroalcohólica al 70 %, la cual presentó diferencias significativas p< 0,05 con los restantes menstruos. Entre la mezcla hidroalcohólica al 30 % y el agua, no se encontraron diferencias de significación. El porcentaje elevado de sustancias solubles en etanol al 70 %, se asume se deba a la presencia de los compuestos fenólicos abundantes en esta especie y solubles en este menstruo alcohólico.

S. nigra, presentó el mayor porcentaje de sustancias solubles para el agua, existiendo diferencias significativas (p< 0,05), entre los tres menstruos de extracción

El contenido en aceite esencial, sólo pudo determinarse para E. globulus ya que en el caso de B. officinalis, se informa un contenido de 0,01-0,13 % para hojas frescas, lo cual es un rendimiento muy bajo y al llevarse a cabo el secado y molienda de las hojas se producen pérdidas de esos componentes volátiles, que pueden haber ocasionado no poder obtener el aceite esencial de la especie.

Debido a que E. globulus, presenta monografía farmacopeica, se realizó una comparación de los resultados obtenidos en este trabajo con los informados (tabla 4).


La droga objeto de estudio cumple con los parámetros establecidos en las monografías de la OMS15 y la RFE,13 con excepción del contenido en aceite esencial reportado por la OMS,15 que como se conoce, puede estar influenciado por múltiples factores extrínsecos e intrínsecos. No obstante, estos resultados no son concluyentes, ya que solo reflejan una época y un lugar de recolección, pero permiten conocer el comportamiento de la especie.

Dentro del análisis de los parámetros de calidad de la droga, se realizó también el tamizaje fitoquímico de las drogas, para tener una idea de la composición química preliminar de las especies. Los resultados se presentan en la tabla 5.


De forma preliminar se detectaron en las tres drogas vegetales a los compuestos reductores, fenoles y taninos, mucílagos, principios amargos, resinas, saponinas y triterpenoides-esteroides. Los aceites esenciales sólo resultaron positivos en E. globulus y las antocianidinas resultaron dudosas en B. oficinales y S. nigra; los flavonoides en E. globulus y las quinonas en las tres especies. Estos resultados no son concluyentes, pero permiten tener una aproximación acerca de la composición química de las especies, las cuales, con escasas excepciones, se corresponden con lo informado

Dado que para B. officinalis y S. nigra no pudieron obtenerse los aceites esenciales, se llevó a cabo únicamente el análisis del aceite esencial de E. globulus empleando el sistema acoplado cromatografía gaseosa- espectrometría de masas. Los resultados se presentan en la tabla 6.


Como componente mayoritario del aceite esencial pudo corroborarse la presencia de 1,8-cineol (eucaliptol) con un 58 % de abundancia relativa. Como componentes minoritarios el p-cimeno, eudesmol, D-limoneno, aromadendreno y un alcohol alifático no identificado. El resto de los componentes fueron considerados trazas.

Obtención de extractos fluidos; Diseño de experimento: al aplicar la ecuación obtenida para el diseño se obtuvo que el % sólidos totales es 14,3, de la cual se deduce que el porcentaje de sólidos totales no depende de la concentración alcohólica del menstruo, ni del tiempo del proceso.

En la tabla 7 se exponen los valores de las determinaciones para cada experimento del diseño, donde se observa que con excepción del experimento 1, donde se considera pudo influir un error de manipulación, no existen diferencias marcadas entre los resultados obtenidos para cada experimento.


Al no encontrar en el diseño influencia de los factores sobre los sólidos totales, fueron analizados otros parámetros de los extractos.

Para el índice de refracción la ecuación del diseño fue la siguiente:

Índice refracción= 1,379 - 0,003X1 + 0,0058 X2


De la cual se deduce que a medida que disminuye el tiempo del proceso y se incrementa la concentración alcohólica del menstruo, aumenta el índice de refracción.

Por otra parte, para la densidad la ecuación fue:

Densidad= 1,0004 - 0,003X2


Que reflejaba de forma certera, que a medida que disminuye la concentración alcohólica, aumenta la densidad.

A partir de estos resultados se seleccionó el menor tiempo del proceso y la mayor concentración alcohólica del menstruo y se elaboraron extractos de la mezcla y de las drogas para llevar a cabo la comparación. Los resultados se presentan en la tabla 8.

Donde se aprecia correspondencia entre todos los parámetros físico-químicos de los extractos de las drogas y la mezcla.

 

DISCUSIÓN

Los caracteres macromorfológicos de las hojas de las especies estudiadas, presentan dimensiones que se encuentran dentro de lo informado en la literatura, cumpliendo este requisito de calidad.

Los parámetros de E. globulus cumplen en general con lo establecido en las monografías de la OMS15 y la RFE;13 mientras que para el resto de las drogas evaluadas, así como su mezcla, no aparece información anterior en la literatura consultada, por lo que se consideran novedosos.

El análisis del aceite esencial de E. globulus permitió identificar 9 compuestos, y pudo corroborarse la presencia de 1,8-cineol con un 58 % de abundancia relativa, como componente mayoritario.

La evaluación de los extractos de la mezcla de drogas a través del diseño de experimentos permitió concluir que los parámetros evaluados tiempo y concentración alcohólica, no influyen en el porcentaje de sólidos totales; observándose una ligera tendencia hacia valores superiores de sólidos totales en los experimentos que utilizaron como menstruo etanol al 70 %.

Los parámetros físico-químicos evaluados a los extractos de las tres drogas y de la mezcla, demostraron correspondencia entre ellos y permiten establecer algunos indicadores de calidad en estos productos, para los cuales no existía información anterior en la literatura consultada.


Conflictos de intereses

Los autores declaran no presentar conflicto de intereses.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. Busse W. The significance of quality for efficacy and safety of herbal medicinal products. Drug Information Journal, 2000;34:15-23.

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7. Miranda M, Cuéllar A. Farmacognosia y Productos Naturales. En: Manual de Prácticas de Laboratorio. La Habana: IFAL, Universidad de La Habana; 2001. p. 34-49.

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13. Real Farmacopea Española. 3a. ed. Madrid: RFE; 2005.

14. Roig JT. Plantas medicinales, aromáticas o venenosas de Cuba. La Habana. Editorial Ciencia y Técnica; 1988.

15. World Health Organization. Monograhs on selected medicinal plants. Vol 2. Geneva: WHO; 2002:106-13.

 

 

Recibido: 19 de octubre de 2015.
Aprobado: 9 de noviembre de 2015.

 

 

Alexandra Jenny López Barrera. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad de Guayaquil. Ciudadela Universitaria "Salvador Allende", Malecón del Salado entre Av. Delta y Av. Kennedy. Teléfono: 593-0990225506.
Dirección electrónica: tifanyleo@hotmail.com

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