Perfil cromatográfico (fingerprinting) por LC-DAD-MS de espécies do gênero Erythrina: desenvolvimento e validação de método para controle de qualidade de drogas vegetais

Abstract

O gênero Erythrina (Fabaceae) é amplamente conhecido pela forte presença de alcaloides eritrínicos, os quais são uma classe de metabólitos secundários descritos como marcadores quimiotaxonômicos do gênero. Estes alcaloides também são responsáveis por uma série de atividades biológicas relacionadas ao tratamento de desordens como insônia, ansiedade, depressão e epilepsia, dentre outras ações no Sistema Nervoso Central, tornando as espécies deste gênero potenciais drogas vegetais para o desenvolvimento de fitoterápicos. A eficácia de tais medicamentos só é possível se houver controle de qualidade rigoroso de todo o processo produtivo para garantir segurança toxicológica e constância na ação terapêutica, os quais são requisitos fundamentais exigidos para os medicamentos modernos. Um dos meios utilizados para tal fim é o perfil cromatográfico (fingerprint), o qual é indicado pela Farmacopeia Chinesa como um método potencial e mais confiável para o controle de qualidade de misturas complexas, como plantas medicinais. Neste contexto, o intuito deste trabalho é desenvolver método por UPLC-DAD-MS para obtenção de perfil cromatográfico dos extratos hidroalcoolicos de três espécies de Erythrina: E. verna, E. falcata e E. dominguezii, amplamente citadas em compêndios de medicina popular. Por apresentarem mesmo nome popular, mulungu, o controle de qualidade das espécies deste gênero faz-se necessário já que apresentam composições químicas diferentes. A abordagem empregada neste trabalho foi o preparo de uma amostra representativa e complexa (MIX) contendo as três espécies em estudo e seus quatro órgãos selecionados (folhas, cascas, flores e frutos) para que o método desenvolvido pudesse abranger todos eles. Contrariamente à metodologia tradicional e demorada utilizada para o desenvolvimento de método cromatográfico, empregou-se o software Fusion Method Development da S-Matrix® o qual maneja estatística complexa e modelos matemáticos possibilitando o desenvolvimento de método de forma rápida e eficaz. Através de suas quatro etapas (triagem, otimização, simulação de robustez e ajuste fino) foi possível determinar as variáveis cromatográficas mais influentes bem como obter um método cromatográfico em um curto período de tempo. Através das análises quimiométricas (PCA e OPLS-DA) foi possível observar que os órgãos e as espécies são diferentes entre si sendo que os alcaloides eritrinicos são os marcadores responsáveis pela diferenciação entre eles. Dessa forma, o controle de qualidade das espécies deste gênero, através de perfil cromatográfico, é necessário visto que apresentam composições químicas diferentes. Adicionalmente, visando obter padrões fitoquímicos para análises quantitativas, foram isoladas três substâncias do extrato da casca de E. dominguezii, sendo uma delas um flavonoide glicosilado identificado como vicenina-2, enquanto as outras duas, isoladas de uma fração supostamente constituida por alcaloides, são inéditas, pertencendo a uma classe nova de metabólitos secundários e não são alcaloides. Para tais estruturas, serão realizadas análises cristalográficas para confirmação estrutural.

The genus Erythrina (Fabaceae) is widely known for the strong presence of alkaloids, which are a class of secondary metabolites described as chemotaxonomic markers of the genus. These alkaloids are also responsible for a number of biological activities related to the treatment of disorders such as insomnia, anxiety, depression and epilepsy, among other actions in the Central Nervous System, making the species of this genus potential plant drugs for the development of herbal medicines. The efficacy of such drugs is only possible if there is strict quality control of the entire production process to ensure toxicological safety and consistency in therapeutic action, which are fundamental requirements for modern medicines. One of the means used for this purpose is the fingerprint, which is indicated by the Chinese Pharmacopoeia as a potential and more reliable method for quality control of complex mixtures, such as medicinal plants. In this context, the aim of this work is to develop a method by UPLC-DAD-MS to obtain a chromatographic profile of the hydroalcoholic extracts of three species of Erythrina: E. verna, E. falcata and E. dominguezii, widely cited in compendia of popular medicine. Because they present the same popular name, mulungu, the quality control of the species of this genus is necessary since they present different chemical compositions. The approach used in this work was the preparation of a representative and complex sample (MIX) containing the three species under study and its four selected organs (leaves,stem barks, flowers and fruits) so that the developed method could cover all of them. Contrary to the traditional and timeconsuming methodology used for the development of a chromatographic method, Fusion Method Development, software designed by S-Matrix®, was used, which handles complex statistics and mathematical models, making it possible to develop a method quickly and efficiently. It was possible to determine the most influential chromatographic variables as well as to obtain a chromatographic method in a short period of time through its four steps (screening, optimization, robustness simulation and fine tuning). Through the chemometric analysis (PCA and OPLS-DA) it was possible to observe that the organs and the species are different from each other and that the erythrin alkaloids are the markers responsible for the differentiation between them. In this way, the quality control of the species of this genus, through a chromatographic profile, is necessary since they have different chemical compositions. Additionally, in order to obtain phytochemical standards for quantitative analysis, three substances of the E. dominguezii stem bark extract were isolated, one of them being a glycosylated flavonoid identified as vicenin-2, while the other two, isolated from a fraction supposedly constituted by alkaloids, are unpublished, belonging to a new class of secondary metabolites and are not alkaloids. For such structures, crystallographic analyzes will be performed for structural confirmation.