Chemical characterization of an Ipecac active germplasm bank – a Brazilian endangered medicinal species

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i15.23113

Keywords:

Emetine; Cephaeline; Liquid chromatography; Poaia.

Abstract

The active germplasm bank (AGB) of Carapichea ipecacuanha (Brot.) L. Andersson at Embrapa Eastern Amazon, in the city of Belém, PA, was the first of its kind to be opened in Brazil for this endangered medicinal species and holds important accessions for agricultural and reproductive research, including the production of active principles. This study aimed to chemically characterize 42 accessions from that AGB by simultaneously quantifying cephaeline and emetine contents in roots using high-performance liquid chromatography with a diode-array detector (HPLC-DAD). Cephaeline concentrations ranged from ‘undetected’ to 1.76%, whereas emetine concentrations were found between 0.64% and 2.49%. The overall emetine/cephaeline ratio varied from 0.43 to 3.52. The differences among mean concentrations of alkaloids observed by comparing the Scott-Knott test at 5% probability suggest the chemical variation among the samples assessed. Therefore, it is concluded such chemical differences may favor the selection of genetic material for commercial purposes based on the production of emetine and/or cephaeline, likewise may contribute to breeding programs.

References

ANVISA. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. (2019). Farmacopeia Brasileira: 1. (6a ed.).

ANVISA. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. (2017a). Resolução da Diretoria Colegiada - RDC Nº166. http://portal.anvisa.gov.br/documents/10181/2721567/ RDC_166_2017_COMP.pdf/d5fb92b3-6c6b-4130-8670-4e3263763401

ANVISA. Agência Nacional de Vigilância Sanitária (2017b). Guia para tratamento estatístico da validação analítica - Guia Nº10/2017 – Versão 1. https://www. farmaceuticas.com.br/wp-content/uploads/2017/09/Guia-10-v1-Tratamento-estatistico-validacao-analitica.pdf

Bruniera, C. P. (2020). Carapichea. In: Flora Do Brasil 2020. http://floradobrasil.jbrj.gov.br/reflora/floradobrasil/FB13851

Costa, M. P., Pinto, J. E. B. P., França, S. C., Lameira, O. A., Conceição, H. O., & Santiago, E. J. A. (2000). Crescimento e teor de emetina em plantas de ipeca (Cephaelis ipecacuanha A. Richard.) obtidas in vitro e submetidas às condições de soluções nutritivas em casa-de-vegetação. Ciência e Agrotecnologia, 24, 46-53.

Duarte, G. C. A. (2016). Estudo do perfil metabólico da Carapichea ipecacuanha (Brot.) L. Andersson (Rubiaceae) por meio das técnicas de ressonância magnética nuclear de alta resolução assistida por ferramentas quimiométricas e de cromatografia líquida de alta eficiência. Master’s thesis. Universidade Federal Fluminense.

Fuji, T., & Ohba, M. (1998). The Ipecac alkaloids and related bases. The alkaloids: chemistry and biology, 51, 271-321.

Garcia, R. M. A., Oliveira, L. O., Moreira, M. A., & Barros, W. S. (2005). Variation in emetine and cephaeline contents in roots of wild Ipecac (Psychotria ipecacuanha). Biochemical Systematics and Ecology, 33, 233-243. doi:10.1016/j.bse.2004.08.005

Han, G-R., Wang, Y-F., Feng, S-H., & Jia, Y-X. (2013). Simultaneous determination of cephaeline and emetine in Ipecac and its preparations using RP-HPLC. Chinese Herbal Medicines, 5, 286-291. 10.1016/S1674-6384(13)60042-8

IBGE. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. (2018). Produção da extração vegetal e da silvicultura - PEVS. Tabelas – 2018. https://www.ibge.gov.br/ estatisticas/economicas/agricultura-e-pecuaria/9105-producao-da-extracao-vegetal-e-da-silvicultura.html?=&t=resultados

Mondal, S., & Moktan, S. (2020). A paradoxically significant medicinal plant Carapichea ipecacuanha: a review. Indian Journal of Pharmaceutical Education and Research, 54, S56-S66. 10.5530/ijper.54.2s.61

Palhares, R. M., Baratto, L. C., Scopel, M., Mügge, F. L. B., & Brandão, M. G. L. (2021). Medicinal plants and herbal products from Brazil: how can we improve quality? Frontiers in Pharmacology, 11, 1-4. 10.3389/fphar.2020.606623

Patel, K., & Patel, D. K. (2021). Health benefits of Ipecac and cephaeline: their potential in health promotion and disease prevention. Current Bioactive Compounds, 17, 206-213. 10.2174/1573407216999200609130841

PNUD. Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento. (2015). Acompanhando a agenda 2030 para o desenvolvimento sustentável: subsídios iniciais do Sistema das Nações Unidas no Brasil sobre a identificação de indicadores nacionais referentes aos objetivos de desenvolvimento sustentável/Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento.

Rosales-López, C., Muñoz-Arrieta, R., & Abdelnour-Esquivel, A. (2020). Emetine e Cephaeline contente in plants of Psychotria ipecacuanha in Costa Rica. Revista Colombiana de Quimica, 49, 18-22. https://doi.org/10.15446/rev.colomb.quim.v49n2.78347

Silva, M. L. (2014). Cultivo agroflorestal de Psychotria ipecacuanha (Brot.) Stokes no território do baixo sul da Bahia. Master’s thesis. Universidade Estadual de Feira de Santana.

Silva, P. C., Nascimento, T. O., Krause, W., Chaves, D. S. A., & Silva, C. A. (2019). Risk of genetic vulnerability and aspects of the reproductive biology of Psychotria ipecacuanha (Rubiaceae), a threatened medicinal plant species of Brazilian forests. Acta Botanica Brasilica, 33, 548-557. 10.1590/0102-33062019abb0116

Silva, S., Alencar, D. C., Benevides, P. J. C., & Astolfi-Filho, S. (2020). Emetine and cephaeline production and regulation by in vitro propagation of Psychotria ipecacuanha (Brot.) Stokes in semi-solid media and temporary immersion bioreactor. Revista Fitos, 14, 45-55.

Skorupa, L. A., & Assis, M. C. (1998). Collecting and conserving Ipecac (Carapichea ipecacuanha, Rubiaceae) germplasm in Brazil. Economic Botany, 52, 209-210.

Downloads

Published

29/11/2021

How to Cite

PARACAMPO, N. E. N. P.; SOUZA, L. R. S. de .; ALMEIDA, J. C. .; LAMEIRA, O. A. . Chemical characterization of an Ipecac active germplasm bank – a Brazilian endangered medicinal species . Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 15, p. e430101523113, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i15.23113. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/23113. Acesso em: 19 apr. 2024.

Issue

Section

Exact and Earth Sciences