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TECNOCIENCIA CHIHUAHUA, Vol. XVIII (4): e1594 (2024)
https://vocero.uach.mx/index.php/tecnociencia
ISSN-e: 2683-3360
Artículo Científico
Compuestos fenólicos y capacidad antioxidante de
extractos de cálices de variedades de jamaica
(Hibiscus sabdariffa L.) de diferentes orígenes
Phenolic compounds and antioxidant capacity of extracts from calyces
of (Hibiscus sabdariffa L.) varieties of different origins
*Correspondencia: martinez.miguel@inifap.gob.mx (Miguel Ángel Martínez-Ortiz)
DOI: https://doi.org/10.54167/tch.v18i4.1594
Recibido: 31 de julio de 2024; Aceptado: 19 de noviembre de 2024
Publicado por la Universidad Autónoma de Chihuahua, a través de la Dirección de Investigación y Posgrado.
Editora de Sección: Dra. Luz Araceli Ochoa-Martínez
Resumen
Los cálices de jamaica (Hibiscus sabdariffa L.) son fuente de bioactivos con aplicación en las industrias
alimentaria, farmacéutica y cosmética. El objetivo del estudio fue analizar el contenido de
antocianinas (CAT), las fracciones de ácidos fenólicos (AF), y determinar la capacidad antioxidante
(CA) en extractos de cálices de jamaica. Se emplearon tres variedades de jamaica, dos de origen
nacional (cálices claros) y una de importación (cálices oscuros). Se utilizaron dos solventes de forma
individual: agua (~95 °C) y metanol acidificado (a temperatura ambiente). El CAT y los AF
fraccionados (libres, glucosilados y esterificados) se cuantificaron por espectrofotometría y se
analizaron por HPLC. La CA se determinó mediante el radical estable DPPH (2,2-difenil-1-
picrihidrazilo). El extracto acuoso presentó 51 % de CAT, en comparación con el 63.7 % en el extracto
metanólico. El perfil de antocianinas no se modificó por el procedimiento de extracción. En el extracto
acuoso, la fracción de AF esterificados fue la más importante, mientras la menor fue la de AF libres.
Los ácidos fenólicos más abundantes fueron el clorogénico y el cafeico. Asimismo, la mayor CA fue
en el extracto acuoso de la jamaica China, debido a su elevado CAT. Sin embargo, en el análisis de
las muestras estandarizadas en CAT a 100 μg/mL, el extracto de jamaica China presentó la menor
CA. La extracción de bioactivos de los cálices de jamaica es mayor en metanol que en extracto acuoso.
La jamaica de importación presenta un mayor contenido de antocianinas en comparación de las
jamaicas nacionales.
Palabras clave: Hibiscus sabdariffa L., solvente, ácido clorogénico, antocianinas.
Yolanda Salinas-Moreno1, César Sánchez-Feria2, Miguel Ángel Martínez-Ortiz1*
1 Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP), Campo Experimental
Centro Altos de Jalisco, C.P. 47600, Tepatitlán de Morelos, Jalisco, México.
2 Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Tepic, CP 63175, Tepic, Nayarit, México.
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Abstract
Hibiscus sabdariffa L. calyces are a source of bioactive compounds with applications in the food,
pharmaceutical, and cosmetic industries. This study aimed to analyze the content of anthocyanins
(CAT) and fractions of phenolic acids (PA) in hibiscus calyx extracts and to determine their
antioxidant capacity (AC). Three hibiscus varieties were used: two of national origin with light-
colored calyces and one imported (dark-colored calyces). Two solvents were used individually: water
(~95 °C) and acidified methanol (at room temperature). CAT and fractionated phenolic acids (free,
glycosylated, and esterified) were quantified using spectrophotometry and analyzed by HPLC. AC
was determined using the DPPH (2, 2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) radical assay. The aqueous extract
showed 51 % AC, compared to 63.7 % in the methanolic extract. However, the anthocyanin profile
remained unchanged across extraction methods. In the aqueous extracts, esterified phenolic acids
were the most prominent, while free phenolic acids were the least. Chlorogenic and caffeic acids were
the most abundant phenolic acids identified. Furthermore, the highest AC was found in the aqueous
extract of Chinese roselle, due to its high CAT. However, in the analysis of the samples standardized
to 100 μg/mL CAT, the Chinese roselle extract presented the lowest AC. The bioactive yield of
hibiscus calyces is influenced by both the extraction method and the variety used. The extraction of
bioactives from hibiscus calyxes is higher in methanol than in aqueous extract. Imported hibiscus has
a higher anthocyanin content compared to domestic hibiscus.
Keywords: Hibiscus sabdariffa L., solvent, chlorogenic acid, anthocyanins.
1. Introducción
La jamaica (Hibiscus sabdariffa L.) es una planta herbácea, de la familia de las Malváceas, oriunda
de India, de donde se distribuyó a África y a diferentes partes del mundo, incluido el continente
americano, que es cultivada en las regiones tropicales y subtropicales del mundo (Riaz y Chopra,
2018). Los cálices de su flor son aprovechados para la elaboración de diversos productos de consumo
humano, entre los que destacan las bebidas, que se consumen tanto calientes como frías (Cid-Ortega
et al., 2015). Debido a la diversa composición fitoquímica que poseen sus cálices (Chisomo-Chatepa
et al., 2023), se le atribuyen efectos terapéuticos en la medicina tradicional para tratar afecciones como
resfriados, fiebre, presión arterial, problemas renales, hígado graso, entre otras (Carvajal-Zarrabal et
al., 2012).
Los principales grupos de compuestos fenólicos en los cálices de jamaica son las antocianinas y los
ácidos fenólicos (Reyes-Luengas et al., 2015; Piovesana y Noreña, 2019; Li et al. 2023), que se han
asociado con actividades biológicas como antioxidante (Galicia-Flores et al., 2008), antiinflamatoria
(Zhang et al., 2024), anti hipercolesterolémica (Yang et al., 2010) y despigmentante (Yagi et al., 2023).
Estos hallazgos posicionan a los cálices de jamaica como fuente importante de bioactivos para las
industrias de alimentos, farmacéutica y cosmética. Las principales antocianinas presentes en los
cálices de jamaica son delfinidina 3-sambubiósido y cianidina 3-sambubiósido, que representan en
promedio el 65 y 30 % del total de las antocianinas, respectivamente. En cuanto a los ácidos fenólicos,
el más abundante es el ácido clorogénico, reconocido por sus importantes actividades biológicas
asociadas con beneficios a la salud (Reyes-Luengas et al., 2015; Piovesana y Noreña, 2019).
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El contenido de los principales grupos de compuestos fenólicos en los cálices de jamaica varía
ampliamente. Por ejemplo, el contenido de antocianinas varía significativamente dependiendo del
color de los cálices: rojo claro, rojo oscuro y blanco (Salinas-Moreno et al., 2012), y también se
presentan diferencias en el contenido de los ácidos fenólicos (Reyes-Luengas et al., 2015). Por otro
lado, los métodos de extracción aplicados para obtener los bioactivos de los cálices, influyen de
manera importante en la cantidad que se recupera (Chisomo-Chatepa et al., 2023). Entre los factores
que se involucran en el método de extracción, el tipo de solvente utilizado desempeña un papel
relevante (Morales-Cabrera et al., 2013), pues, debido a que la polaridad del solvente impacta en la
solubilidad y la estabilidad, este influye en el rendimiento y la calidad del extracto. Se ha demostrado
que los compuestos fenólicos y antocianinas se extraen mejor con solventes como agua, metanol o
etanol (Abou-Arab et al., 2011). Además, se ha documentado que ciertas condiciones aportan mayor
estabilidad, como es el caso de las antocianinas, donde un pH inferior a 2 permite mayor estabilidad
del ión flavilio (Abou-Arab et al., 2011; Escobar‐Ortiz et al., 2021) mientras que al aumentar el pH
(7.00) se propicia la formación de otras estructuras como cis y trans chalcona (Maciel et al., 2018). El
principal solvente para la preparación de extractos de jamaica es el agua, mientras que, para realizar
análisis de compuestos y mejores condiciones de extracción el metanol acidificado es el solvente
reconocido.
En México, los cálices de jamaica que se comercializan provienen de la producción nacional y de
importación, con predominio de la jamaica importada, misma que se vende a menor precio que la
nacional. Además, los estudios publicados sobre las características de composición fenólica y
propiedades antioxidantes de la jamaica nacional e importada, que puedan orientar al consumidor
sobre los beneficios de consumir una u otra son escasos. Tal efecto ha hecho que la producción
nacional y su economía se vean afectadas, con este tipo de análisis de compuestos fenólicos y
antioxidantes, se busca caracterizar las variedades nacionales para impulsar su consumo.
Con base en lo anterior, los objetivos del presente trabajo fueron analizar en cálices de jamaica
nacional e importados las antocianinas y ácidos fenólicos en extractos de cálices de jamaica obtenidos
mediante dos procedimientos de extracción y determinar su capacidad antioxidante.
2. Materiales y métodos
2.1 Reactivos y material de estudio
2.1.1 Reactivos
Los reactivos utilizados fueron: ácido trifluoroacético (J.T. Baker, México), cianidina 3-glucósido
(Polyphenols AS, Sandnes, Noruega), ácido trifluoroacético grado HPLC (Sigma-Aldrich, MN,
USA), metanol (Sigma-Aldrich, MN, USA), ácido fórmico (Merck, Toluca, México), ácido clorhídrico
HCl, Hidróxido de sodio NaOH (J.T. Baker, México), acetato de etilo (AE), reactivo de Folin-
Ciocalteu (Sigma-Aldrich, MN, USA), los siguientes ácidos fenólicos: caféico, clorogénico, ferúlico,
gálico, protocatecuico, p-cumárico, p-hidroxibenzóico, sinápico, salicílico, siríngico y vanílico
(Sigma, St. Louis, MO), 2,2-difenil-1-picrihidrazilo (DPPH) (Sigma-Aldrich, Toluca, MX), acrodisco
PVDF 0.45 μm (Millipore Corporation, MA, USA), membranas de nylon de 0.45 μm (Sigma-Aldrich,
Toluca, MX).
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2.1.2 Material de estudio
Se emplearon tres muestras de cálices deshidratados de jamaica (Hibiscus sabdariffa L.). Dos de
origen nacional; Tecoanapa (Guerrero) y Huajicori (Nayarit), de cálices rojo claro proporcionadas
por productores, y una tercera muestra correspondiente a una jamaica de importación de origen
chino, de cálices rojo oscuro, que se adquirió en un mercado local de la ciudad de México.
2.2 Métodos
2.2.1 Obtención de extractos
Dos métodos de extracción fueron probados: extracción acuosa y extracción metanólica. Para la
extracción acuosa: se colocaron 10 g de cálices de jamaica enteros y deshidratados en vasos de
precipitados de 500 mL, y se agregaron 150 mL de agua destilada; la muestra se llevó a ebullición
durante 15 min en un digestor de fibra cruda modificado. Se realizaron tres extracciones en las
mismas condiciones para cada muestra, se mezcló y midió el volumen final total.
La extracción metanólica se realizó a partir de 1 g de muestra molida (malla de 0.5 mm), a la que se
agregaron 20 mL de metanol acidificado con 1 % de ácido trifluoroacético (TFA), manteniéndose en
refrigeración durante 24 horas. El sobrenadante se separó mediante centrifugación (Universal 32,
Hettich Zentrifugen, Germany) a 2200 xg durante 10 min. Al residuo se le realizaron dos extracciones
adicionales sucesivas empleando como disolvente metanol: ácido acético: agua (10:1:9 v/v/v). En este
caso, las muestras se mantuvieron en agitación orbital (model G10®, New Brunswick, NJ, USA) por
24 horas a temperatura ambiente. Cada una de las extracciones por tratamiento fue colectada y se
midió su volumen total.
Cada extracto se manejó por separado. El extracto de metanol TFA se empleó para el análisis de
antocianinas por HPLC ya que el TFA preserva mejor la estructura de las antocianinas que el ácido
acético (Maciel et al., 2018). También se cuantificó en cada uno de estos extractos el contenido de
antocianinas totales.
2.2.2 Cuantificación de antocianinas totales
Se midió la absorbancia de los extractos en metanol y agua utilizando un espectrofotómetro
PerkinElmer (Lambda 25 UV/Vis) de acuerdo a lo descrito por Salinas-Moreno et al. (2005). Se elaboró
una curva estándar con cianidina 3-glucósido en un rango de 0 a 30 ppm para expresar el contenido
total de antocianinas en función de este compuesto. La concentración de antocianinas totales (CAT)
se expresó en mg equivalentes de cianidina 3-glucósido por kg de muestra seca (mg ECG kg-1 MS).
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Salinas-Moreno et.al
2.2.3 Análisis de antocianinas por Cromatografía líquida de alta resolución
(HPLC)
Este análisis se realizó a partir del extracto de antocianinas con metanol acidificado con 1 % de
ácido trifluoroacético (TFA) del que se tomó una alícuota de 10 mL y se purificó de acuerdo a lo
descrito por Salinas-Moreno et al. (2005) en una columna con Amberlita XAD-7. La muestra
purificada se filtró en un acrodisco Millipore PVDF 0.45 μm y se depositó en viales ámbar a
temperatura de congelación hasta su análisis por el HPLC. El cromatógrafo fue un PerkinElmer serie
200, integrado con una bomba cuaternaria con desgasificador, detector de UV/Vis con arreglo de
diodos y automuestreador. La columna fue una C18 Hypersil ODS (200 x 4.6 mm, 5 micras). El
método de análisis fue el descrito por Fossen et al. (2001) que emplea un sistema de gradientes con
dos disolventes: A, que fue ácido fórmico:agua (1:9 v/v) y el B fue ácido fórmico:agua:metanol (1:4:5
v/v/v). Todos los solventes empleados fueron grado HPLC y antes de utilizarse se filtraron a través
de membranas de nylon de 0.45 μm con ayuda de una bomba de vacío. El volumen de muestra
inyectado fue de 20 μL y el tiempo de análisis de 21 min. La detección de las antocianinas se realizó
a 525 nm, manteniendo una temperatura en la columna de 25 °C y una velocidad de flujo de 1.2
mL•min-1. La identidad de las antocianinas del extracto de jamaica se efectuó mediante la
comparación del perfil obtenido con los reportados en estudios previos (Sukwattanasinit et al., 2007;
Segura-Carretero et al., 2008), ya que no se contaba con los estándares de antocianinas reportados en
los cálices de esta especie.
2.2.4 Fraccionamiento de ácidos fenólicos y cuantificación
Las fracciones de ácidos fenólicos obtenidas fueron libres, glucosilados y esterificados de acuerdo
con el método descrito por Bakan et al. (2003). La hidrólisis ácida o alcalina facilita la liberación de
los ácidos a su forma libre, que es fácil de analizar por HPLC. Brevemente, del extracto final se
tomaron 20 mL (apartado 2.2.1). Para los ácidos fenólicos libres, la alícuota se ajustó a pH de 2 con
HCl 2 N. Se realizaron dos extracciones líquido-líquido con acetato de etilo (AE), las cuales se
mezclaron y concentraron a sequedad en un rotaevaporador (Heidolph instruments, mod. Laborata
4010 digital), el residuo se resuspendió en 1 mL de metanol grado HPLC y se almacenó a temperatura
de congelación para su posterior análisis.
La fase acuosa restante proveniente de las extracciones líquido-líquido fue medida y aforada con
agua destilada a un volumen de 20 mL que se dividió en dos volúmenes iguales. A uno de ellos se
agregaron 10 mL de HCl para la hidrólisis de ácidos fenólicos glucosilados (a temperatura de
refrigeración por 1 h), mientras que a la otra fracción se le adicionaron 10 mL de NaOH 2N para la
hidrólisis de ácidos fenólicos esterificados (en oscuridad durante 3 h a temperatura ambiente), las
extracciones líquido-líquido se realizaron según lo descrito para la fracción de ácidos fenólicos libres.
Cada fracción de ácidos fenólicos se concentró a sequedad en el rotaevaporador, el residuo se
resuspendió en un mL de metanol grado HPLC. A partir de esta muestra se analizaron los
compuestos fenólicos solubles totales mediante el método de Folin-Ciocalteau (Singleton et al., 1999)
y se realizó el análisis de ácidos fenólicos por HPLC.
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2.2.5 Análisis de ácidos fenólicos por HPLC
El análisis de las fracciones de ácidos fenólicos (libres, glucosilados y esterificados) se realizó
según el método de Głowniak et al. (1996). Se utilizó el cromatógrafo descrito en la sección de análisis
de antocianinas, y una columna analítica Hypersil ODS.2 (250 x 46 mm) con tamaño de partícula de
5 μm. La fase móvil fue una mezcla de metanol: ácido acético:agua (25:1:75 v/v/v) a un flujo de 1
mL•min-1. El tiempo de análisis fue de 22 min. La detección de ácidos fenólicos se realizó a 254 y
320 nm, manteniendo la columna a 30 °C. Se prepararon curvas patrón de los ácidos: caféico,
clorogénico, ferúlico, gálico, protocatecuico, p-cumárico, p-hidroxibenzóico, sinápico, salicílico,
siríngico y vanílico, utilizando como disolvente la solución de fase móvil. La identificación de ácidos
fenólicos en los extractos acuosos de jamaica se realizó mediante la comparación de su tiempo de
retención con el de estándares comerciales, y con el espectro en UV-visible obtenido con el detector
de arreglo de diodos, además del apoyo con literatura publicada al respecto (Amaya-Cruz et al., 2019;
Yagi et al., 2023).
2.2.6 Capacidad antioxidante
Esta variable se determinó únicamente en los extractos acuosos debido a que en la preparación
de las bebidas refrescantes a partir de cálices de jamaica se utiliza agua como solvente. Se empleó el
método de DPPH, el cual consiste en la reducción del radical 2,2-difenil-1-picrihidrazilo (DPPH)
(Prior et al., 2005). Los extractos acuosos de los cálices fueron los utilizados en esta prueba. Se
prepararon soluciones a partir de un volumen conocido del extracto (500 μL) al que se añadió un
volumen igual de agua destilada para tener 1 mL. Con el fin de evaluar los extractos a una
concentración estandarizada de antocianinas en las tres variedades analizadas (siendo las
antocianinas los principales compuestos antioxidantes del extracto), se probaron soluciones a una
concentración ajustada de 100 μg de antocianinas por mL de cada extracto. Se preparó una solución
200 μM de DPPH en metanol al 80 %, de la cual se tomaron 2900 μL y 100 μL del extracto. Para la
absorbancia de referencia, en lugar de muestra, se emplearon 100 µL de agua. Se midió la
absorbancia de la muestra cada 30 s durante 60 min a 515 nm, en un espectrofotómetro PerkinElmer,
Lambda 25 UV/Vis, utilizando como blanco metanol al 80 %. Los cálculos para obtener el porcentaje
de DPPH reducido se realizaron con la expresión: % DPPH = (A0 - An )100 / A0; donde A0 y An fueron
las absorbancias de referencia y muestra, respectivamente.
2.2.7 Diseño experimental y análisis de datos
Cada análisis se realizó por triplicado y los resultados se expresaron como la media de estos. Los
datos sobre contenido de antocianinas y ácidos fenólicos se sometieron a un análisis de varianza
(ANOVA) bajo un diseño completamente al azar. Se realizaron comparaciones de medias, cuando
fue necesario, mediante la prueba de Tukey (α=0.05). Se utilizó el software estadístico SAS system,
versión 9.0.
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3. Resultados y discusión
3.1 Compuestos fenólicos
Los dos grupos de compuestos fenólicos más importantes en los cálices de jamaica son
antocianinas y ácidos fenólicos (Reyes-Luengas et al., 2015; Piovesana y Noreña, 2019), que presentan
máximos de absorción a diferentes longitudes de onda. El primer grupo conformado por ácidos
fenólicos absorben entre 200 y 400 nm; mientras que el segundo, correspondiente a las antocianinas,
donde su espectro de absorción se ubicó en el rango de 515 a 520 nm.
3.2 Cuantificación y análisis de Antocianinas
La cantidad de antocianinas totales extraída con cada procedimiento de extracción aplicado fue
diferente. Cuando se utilizó muestra molida y metanol acidificado como solvente, se obtuvo mayor
CAT (P ≤ 0.05). Bajo este protocolo, la muestra de China mostró una concentración de 19,543.2 ± 248.3
mg ECG kg-1 de muestra. Sin embargo, cuando se empleó agua como disolvente y la muestra en
cálices enteros, la concentración disminuyó hasta el 41 %. En el caso de las muestras de Guerrero y
Nayarit las concentraciones obtenidas con metanol acidificado como solvente fueron de 9546.5 ±
199.4 y 8639.8 ± 108.2 mg ECG kg-1, respectivamente, en tanto que, cuando se empleó agua destilada
las concentraciones disminuyeron hasta 36 % y 48 % respectivamente. Al emplear cálices enteros y
agua como disolvente, se extrajeron entre un 51 y 63.7 % menos antocianinas que cuando se empleó
la muestra de cálices molida y metanol acidificado como disolvente (Fig. 1).
Para una misma variedad, las diferencias en CAT observadas en los extractos de las variedades de
jamaica se deben a la condición de la muestra y al solvente empleado. En parte, la recuperación de
metabolitos está asociado a la afinidad de los solventes y condiciones de extracción, donde factores
como temperatura, pH, favorecen la recuperación de metabolitos. También se ha documentado que,
el uso de agua o etanol al 12 % como solventes no arroja diferencias significativas en la cantidad de
antocianinas extraídas (Prenesti et al., 2007).
La menor concentración de antocianinas en el extracto acuoso de los cálices de las variedades de
jamaica coincide con lo reportado por Chisomo-Chatepa et al. (2023), quienes reportaron 45.5 %
menos antocianinas en el extracto acuoso en relación al extracto metanólico, con el empleo de cálices
molidos para ambos disolventes. Según estos autores, la mayoría de los metabolitos de los cálices de
jamaica son de naturaleza polar, y el metanol acidificado es más polar que el agua. Otro factor a
considerar es el pH del solvente de extracción. El pH del metanol ácido se ubicó en alrededor de 1.0,
en tanto que el pH de extractos acuosos de jamaica varía entre 2.16 y 2.8 (Galicia-Flores et al., 2008).
Mientras menor sea el pH mayor es la predominancia de la forma química catión flavilium de la
antocianina (Brouillard, 1982), que absorbe fuertemente a la longitud de onda a la cual se cuantifican
las antocianinas.
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Figura 1. Concentración de antocianinas en los extractos de cálices de Hibiscus sabdariffa L. obtenidos con
diferentes disolventes. La comparación de concentración de antocianinas se realizó entre solventes de
extracción, para cada variedad de hibiscus analizada.
Figure 1. Concentration of anthocyanins in extracts of Hibiscus sabdariffa L. calyces obtained with different
solvents. The comparison of anthocyanins concentration was between solvents for each hibiscus variety
analyzed.
La temperatura de ebullición (~92 °C) aplicada en la extracción acuosa de los cálices también pudo
influir en el menor CAT de estos extractos, pues las antocianinas son inestables a temperaturas por
arriba de los 60 °C (Enaru et al., 2021).
Los valores reportados para la concentración de antocianinas en cálices de jamaica varían en función
del tipo de cálices empleada; por ejemplo, los de color rojo claro tienen menos antocianinas que los
de color rojo oscuro (Salinas-Moreno et al., 2012). Además, el procedimiento de extracción, que
incluye factores como el tipo de solvente, condición de la muestra (molida o entera), interfieren en
la recuperación y obtención de compuestos bioactivos a analizar. Así también, la aplicación de
tecnologías no convencionales como ultrasonido (Sahin et al., 2020), microondas (Cassol et al., 2019),
y pulsos eléctricos (Sridhar et al., 2021), para la extracción de compuestos bioactivos, han evidenciado
mayores recuperaciones de los mismos, en este contexto, se recomienda para futuras investigaciones
la aplicación de estas tecnologías.
El análisis por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC por sus siglas en inglés) del extracto
de los cálices reveló ocho picos, de los cuales los más prominentes fueron 2 y 5 que corresponden a
delfinidina 3-sambubiósido y cianidina 3-sambubiósido (Alañón et al., 2020). La Fig. 2 ilustra el perfil
de antocianinas de la jamaica de China, perfil que fue similar en las muestras de Guerrero y Nayarit.
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
18000
20000
China
Guerrero
Nayarit
cianidina-3-glucosido (mg/kg)
Extractos de cálices de jamaica
TFA
Agua Destilada
Metanol ácido
Agua destilada
a
b
a
b
a
b
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Figura 2. Perfil de antocianinas por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC por sus siglas en inglés) del
extracto metanólico de jamaica China. La identidad de los picos se encuentra en la Tabla 1.
Figure 2. Anthocyanin profile by high-performance liquid chromatography (HPLC) of the methanolic extract
of Chinese hibiscus. The identity of the peaks is shown in Table 1.
Las antocianinas minoritarias presentes en los cálices de jamaica corresponden a delfinidina 3-
glucósido (pico 1), cianidina 3-rutinósido (pico 6) y cianidina 3-diglucósido (pico 7) (Segura-
Carretero et al., 2008). El número de antocianinas identificadas en los cálices de jamaica se incrementa
cuando se utilizan herramientas de análisis más sensibles, como es la espectroscopía de masas en la
modalidad QTOF-MS (quadrupole time of flight mass spectrometry), así, Amaya-Cruz et al. (2019)
reportaron 13 antocianinas en los cálices de una variedad de jamaica obtenida en Guerrero, en las
que además de los derivados de delfinidina y cianidina ya reportados, identificaron un derivado de
pelargonidina. Por su parte, Debelo et al. (2023), mediante espectroscopía de masas identificaron
derivados de petunidina en cálices de jamaica cultivada en Senegal. En este contexto, el uso de
técnicas analíticas más sofisticadas mejora significativamente la identificación de compuestos
minoritarios presentes en los extractos analizados, lo cual aporta una elucidación más amplia y
puntual de los metabolitos presentes en extractos vegetales.
El porcentaje relativo de las antocianinas predominantes en los cálices de las variedades de China y
Nayarit fue similar, y ligeramente inferior al de la variedad de Guerrero (Tabla 1). Los porcentajes
relativos de área obtenidos para las antocianinas predominantes en los cálices de jamaica son
parecidos a los informados por otros autores (Ifie et al., 2018), aunque estos porcentajes pueden variar
de acuerdo con la variedad y las condiciones de cultivo.
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Tabla 1. Porcentaje relativo de área de las antocianinas contenidas en extractos de cálices de tres variedades
diferentes de jamaica.
Table 1. Relative percentage of area of the anthocyanins contained in extracts of calyces from three different
hibiscus varieties.
No.
Identidad de los Picos
Variedades de jamaica*
China
Guerrero
Nayarit
1
Delfinidina 3-glucósido
0.7
1.2
1.7
2
Delfinidina 3-sambubiósido+
59.1
64.3
59.2
3
Delfinidina 3-glucósido+
4.3
4.4
7.3
4
NI
2
1.8
4.2
5
Cianidina 3-sambubiósido+
31.5
27.6
21.8
6
Cianidina 3-rutinósido#
1
ND
2.1
7
Cianidina 3-diglucósido#
0.5
ND
1.4
8
NI
0.8
0.7
2.4
*Valores expresados en porcentaje relativo de área (%).
NI: No identificado.
ND: No detectado.
+: Según Sukwattanasinit et al. (2007).
#: Según Segura-Carretero et al. (2008).
3.3 Ácidos fenólicos
La Fig. 3 muestra el cromatograma de los estándares de ácidos fenólicos utilizados (Fig. 3A), y de
las tres fracciones de ácidos fenólicos (Fig. 3B). Bajo el protocolo de análisis empleado se observó
buena resolución de la mezcla de estándares. En las muestras la resolución fue adecuada, con
excepción del pico 3, correspondiente al ácido clorogénico, que mostró una señal inmediata no
identificada. No obstante, bajo estas condiciones fue posible cuantificar el ácido clorogénico.
El análisis fraccionado de los ácidos fenólicos de los extractos acuosos de cálices de jamaica de las
variedades examinadas mostró que, del total de compuestos fenólicos solubles en el extracto de
jamaica China, 27.3 % fueron fenoles libres, 31.0 % glucosilados y 41.7 % esterificados; el de Guerrero
presentó 25.2 % de libres, 28.6 % de glucosilados y un 46.2 % de esterificados, en tanto que el de
Nayarit tuvo 22.1 % de fenoles libres, 25.6 % de glucosilados y un 52.3 % de esterificados. La fracción
más abundante (compuestos fenólicos esterificados) corresponden a aquellos no ligados a los
componentes de la pared celular, y que están unidos a su estructura mediante un enlace éster (Reyes-
Luengas et al., 2015), que es sensible a condiciones de pH alcalino. En cambio, la fracción menos
abundante correspondió a la de los ácidos fenólicos libres (Fig. 4).
Solo una pequeña cantidad de ácidos fenólicos se localiza en forma libre, la mayoría de estos
compuestos se encuentran unidos mediante enlaces ésteres o éteres a otros compuestos como
antocianinas (co-pigmentación) u otras moléculas orgánicas como glucosa o ácidos quínico, málico
y tartárico, o bien a otros productos naturales como terpenos (Marques y Farah, 2009). La unión entre
antocianinas se denomina autoasociación, mientras que, con otros, como los compuestos fenólicos,
11
Salinas-Moreno et.al
copigmentación intramolecular (Mejía et al., 2023). La asociación intramolecular en el caso de las
antocianinas se favorece por un mayor grado de glicosilación y acilación (Maciel et al., 2018). La
estructura y grupos funcionales de estos compuestos permiten una interacción y enlaces con otras
macromoléculas presentes en los tejidos vegetales, mejorando su estabilidad y funciones biológicas
propias del tejido del que proceden (Maciel et al., 2018; Babenko et al., 2019).
Figura 3. Cromatograma de estándares de ácidos fenólicos a 254 nm (A) y de las fracciones de ácidos fenólicos
de los cálices de la variedad de jamaica de China (B). La identidad de los picos es: 1= Gálico, 2= Protocatecuico,
3= Clorogénico, 4= p-Hidroxibenzoico, 5= Vanílico y Caféico, 6= Siríngico, 7= p-Cumárico, 8= Ferúlico, 9=
Salicílico y 10= Sinápico.
Figure 3. Chromatogram of phenolic acid standards at 254 nm (A) and phenolic acid fractions from the Chinese
hibiscus variety calyces (B). The peak identities are: 1= Gallic, 2= Protocatechuic, 3= Chlorogenic, 4= p-
Hydroxybenzoic, 5= Vanillic and Caffeic, 6= Syringic, 7= p-Coumaric, 8= Ferulic, 9= Salicylic, and 10= Sinapic.
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Salinas-Moreno et.al
TECNOCIENCIA CHIHUAHUA, Vol. XVIII (4): e1594 (2024)
La suma de estos tres tipos de ácidos fenólicos representa el contenido total de ácidos fenólicos
solubles en los extractos y fue mayor en el extracto de jamaica China, con una concentración de
11977.3 ± 76.4 μg•g-1 de muestra, seguido del extracto de jamaica de Nayarit con 9259.3 ± 35.0 μg•g-
1 de muestra, y finalmente el extracto de Guerrero, con una concentración de 7713.5 ± 37.5 μg•g-1 de
muestra. Valores similares fueron informados por Reyes-Luengas et al. (2015) para variedades de
jamaica con cálices de diferentes colores. Si no se realiza el fraccionamiento de ácidos fenólicos, los
valores reportados son menores. Li et al. (2024) reportaron valores entre 4500 y 7230 μg•g-1 en cálices
de jamaica de diferentes orígenes.
Figura 4. Contenido de las fracciones de ácidos fenólicos presentes en tres muestras de extractos de cálices de
jamaica.
Figure 4. Content of phenolic acid fractions present in three samples of hibiscus calyx extracts.
Se separaron 25 diferentes compuestos de los cuales se identificaron 10 ácidos fenólicos, con el apoyo
de los tiempos de retención de los estándares y sus respectivos espectros en UV (Tabla 2). Entre los
picos no identificados (NI) abundaron compuestos con espectros en UV similares a varios de los
ácidos fenólicos reportados en extractos acuosos de cálices de jamaica, como son los ácidos: gálico,
protocatecuico, clorogénico, p-cumárico, y salicílico (Reyes-Luengas et al., 2015) por lo cual se asocia
la presencia de estos compuestos en el extracto. En el trabajo de Li et al. (2024) se señala la presencia
de diferentes isómeros y derivados de los principales ácidos fenólicos de los cálices de jamaica.
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
China
Guerrero
Nayarit
Ácidos fenólicos (μg/g)
Extractos acuosos de jamaica
Libres
Glucosilados
Esterificados
a
b
c
b
c
a
a
b
c
13
Salinas-Moreno et.al
Tabla 2. Identificación de ácidos fenólicos mediante uso de estándares comerciales, tiempos de
retención y espectros UV, en extractos acuosos de jamaica China.
Table 2. Identification of phenolic acids of commercial standards, retention times, and UV spectra in
aqueous extracts of Chinese hibiscus.
No. Pico
Ácidos fenólicos
λmax
(nm)
Tiempos de retención
(min)
Espectro
similar a
Estándares
FL
FG
FE
NI1
1.87
1.86
1.78
Á. gálico
NI2
2.15
2
2.02
Á. gálico
NI3
2.32
2.29
2.3
Á. gálico
1
Gálico
272.9
2.73
2.66
2.63
2.64
NI4
2.85
2.85
2.85
Á. gálico
NI5
3.16
3.16
3.18
Á.protocatecuico
NI6
3.52
3.54
3.64
Á.protocatecuico
2
Protocatecuico
259.7
3.88
3.85
3.85
3.87
NI7
4.14
4.15
4.2
Á. clorogénico
NI8
4.47
4.49
4.49
Á. clorogénico
3
Clorogénico
330.1
4.77
4.68
4.71
4.81
NI9
5.37
5.39
5.34
Á. clorogénico
4
p-Hidroxibenzoico
255
5.99
6
6.01
6.01
5
Vanílico
260.9
7.07
6.85
6.87
6.87
5
Caféico
327.1
7.07
6.85
6.87
6.87
6
Siríngico
273.7
7.84
7.72
7.72
7.74
NI10
8.43
8.84
8.81
Á. p-cumárico
NI11
9.15
9.18
9.6
Á. p-cumárico
NI12
13.34
9.85
10.21
Á. p-cumárico
NI13
10.86
10.91
10.92
Á.protocatecuico
7
p-Cumárico
310.1
12.33
12.41
12.35
12.18
NI14
16.26
16.17
13.26
Á. p-cumárico
8
Ferúlico
323.8
14.85
14.63
14.64
14.64
9
Salicílico
303.2
15.75
15.43
15.81
15.9
NI15
17.32
17.3
17.06
Á. salicílico
NI16
18.52
18.58
Á. salicílico
λmax: Máximo de absorción; FL: Compuestos fenólicos libres; FG: Compuestos fenólicos
glucosilados; FE: Compuestos fenólicos esterificados.
El contenido de ácidos fenólicos en cada una de las fracciones analizadas en los extractos acuosos de
jamaica se muestra en la Tabla 3. En las tres fracciones de ácidos fenólicos los ácidos más abundantes
fueron clorogénico y cafeico, en tanto que los de menor presencia fueron los ácidos p-
hidroxibenzoico y ferúlico. El ácido vanílico se encontró en todas las fracciones de la jamaica China,
pero no en las fracciones de ácidos fenólicos libres y glucosilados de las jamaicas de Guerrero y
Nayarit. Aunque en esta última jamaica si se observó en la fracción de ácidos esterificados.
14
Salinas-Moreno et.al
TECNOCIENCIA CHIHUAHUA, Vol. XVIII (4): e1594 (2024)
Tabla 3. Contenido de ácidos fenólicos libres, glucosilados y esterificados (µg/g) en los extractos de cálices de tres
variedades de jamaica.
Table 3. Content of free, glycosylated, and esterified phenolic acids (µg/g) in extracts of calyces from three hibiscus
varieties.
Fenoles
G
P
Cl
p-H
V
Ca
Si
p-C
F
Sa
Libres
China
281.2
a
155.1
a
1309.4
a
10.6
a
825.3
412.6
a
93.1
a
45.7
b
24.2
a
112.1
a
Guerrero
329.2
a
88.7
c
1069.8
b
9.8
a
ND
198.2
c
75.0
b
84.0
a
11.2
b
78.1
b
Nayarit
188.2
b
133.6
b
1319.8
a
2.4
b
ND
236.2
b
60.6
c
53.0
b
3.5
c
45.5
c
Glucosilados
China
362.5
a
158.3
a
1883.7
a
10.1
a
928.4
243.1
a
41.2
a
32.9
c
1.0
a
48.8
b
Guerrero
228.8
b
86.9
c
1517.1
c
4.1
b
ND
194.3
b
38.8
a
73.1
a
1.1
a
60.1
a
Nayarit
164.6
c
117.3
b
1779.2
b
1.5
c
ND
206.7
b
38.4
a
42.9
b
0.0
b
23.6
c
Esterificados
China
462.2
a
183.5
a
1245.8
b
16.1
a
664.7
2101.0
a
75.5
c
108.1
a
40.6
b
100.4
a
Guerrero
388.3
b
131.4
c
1221.0
b
13.3
b
ND
1459.0
c
119.9
a
76.6
b
54.1
a
101.9
a
Nayarit
259.1
c
156.4
b
1493.9
a
14.0
b
834.4
1825.1
b
110.3
b
82.0
b
20.9
c
46.5
b
Los valores son medias expresadas en µg/g de muestra seca. Letras iguales en la misma columna y fracción no son
significativamente diferentes (P<0.05). G: Gálico; P: Protocatecuico; Cl: Clorogénico; p-H: p-Hidroxibenzoico; V:
Vanílico; Ca: Cafeico; Si: Siríngico; p-C: p-Cumárico; F: Ferúlico; Sa: Salicílico. ND: no detectado.
El ácido clorogénico se encontró mayormente en forma glucosilada y esterificada, que concuerda con
otras investigaciones que señalan este compuesto como un ácido fenólico, altamente presente en los
extractos vegetales (Reyes-Luengas et al., 2015; Li et al., 2024). En el extracto acuoso de jamaica China,
este ácido representó 37.1 % del total, en el de Guerrero 49.4 % y en el de Nayarit 49.6 %, en relación
con cada una de sus respectivas muestras. El contenido de ácido clorogénico al sumar las tres
fracciones reportó 4,438.9 µg/g, que es un valor inferior al informado por Debelo et al. (2023), en
cálices de jamaica (9354.0 µg/g). La diferencia se puede atribuir a la variedad de jamaica utilizada en
cada caso y al método de extracción aplicado. Debelo et al. (2023) emplearon muestra molida,
metanol acidificado como solvente y sonicaron la muestra, factores que favorecen considerablemente
la extracción de los compuestos fenólicos. La importancia de este ácido radica en que presenta efectos
de actividad biológica importante, entre los que se encuentran: actividad antiinflamatoria,
antioxidante, así como efectos en los procesos metabólicos de lípidos y glucosa (Galicia-Flores et al.,
2008; Yang et al., 2010; Zhang et al., 2024).
Los porcentajes relativos de ácido caféico encontrados en las muestras fueron de 24.5 % en el extracto
de jamaica de Nayarit, 24.0 % en el de Guerrero y 23 % en el de China. Estos valores son similares al
19.9 % reportado por Yang et al. (2010). El elevado contenido de ácido cafeico en la fracción de fenoles
esterificados podría provenir de la hidrólisis del enlace éster de este ácido, con el ácido quínico, que
constituye el ácido clorogénico. Lo que no queda claro es por qué no se hidrolizó todo el ácido
clorogénico de la fracción de ácidos fenólicos esterificada con el tratamiento de álcali aplicado.
Otro ácido fenólico que se encontró en cantidad importante fue vanílico, que en el extracto de jamaica
China representó 20.2 % del total de ácidos fenólicos encontrados en las tres fracciones, en el extracto
15
Salinas-Moreno et.al
de Nayarit solo se detectó en la fracción de ácidos esterificados. Sin embargo, este ácido fenólico
contribuyó con el 9 % de la concentración total de estos compuestos en su extracto. En el extracto de
Guerrero no se detectó. El ácido vanílico bajo el protocolo de análisis por HPLC aplicado en el
presente estudio, co-eluye con el ácido cafeico, por lo que su cuantificación se dificulta. Su presencia
en cantidades moderadas (102-208 µg/g) se ha reportado en extractos tanto acuosos como
metanólicos de cálices de jamaica (Yagi et al., 2023).
Otros ácidos presentes en los extractos de jamaica analizados fueron: gálico (6.6 a 12.3 %), p-
hidroxibenzoico (0.2 a 0.4 %), siríngico (1.8 a 3.0 %), ferúlico (0.3 a 0.9 %) y salicílico (1.2 a 3.1 %).
Huang et al. (2009), mencionan como ácido predominante en la jamaica al protocatecuico (23.2 %).
Sin embargo, el porcentaje promedio de este ácido en los extractos acuosos de jamaica analizados
fue de 4.2 %, encontrándose en mayor proporción en el extracto de jamaica de Nayarit (4.4 %).
En los cromatogramas de ácidos fenólicos solubles (libres, glucosilados y esterificados) se observó
un compuesto con tiempo de retención de 3.12 min, que es muy cercano al del estándar de ácido
protocatecuico (3.85 min), pero con un espectro en UV ligeramente diferente (Fig. 5, obtenido con el
detector UV/vis con arreglo de diodos), por lo que es posible que se trate de un derivado de este
ácido. El porcentaje relativo de este compuesto (Tr=3.12 min) en las tres fracciones de ácidos fenólicos
analizados fue mayor que el del ácido clorogénico, particularmente en la fracción de ácidos libres.
Figura 5. Espectro en UV del ácido protocatecuico y del compuesto con tiempo de retención de 3.12 min
observado en el extracto acuoso de cálices de la variedad de jamaica China.
Figure 5. UV spectrum of protocatechuic acid and the compound with a retention time of 3.12 min observed in
the aqueous extract of calyces from the Chinese hibiscus variety.
3.4 Capacidad antioxidante de compuestos fenólicos de extractos de jamaica
La Fig. 6 presenta el comportamiento de la capacidad antioxidante (CA) de los diferentes
extractos de jamaica. En la Fig. 6A se muestran los resultados de esta variable para los extractos
diluidos en proporciones 1:1 con agua, a partir del extracto original. La Fig. 6B ilustra los resultados
obtenidos cuando los extractos se estandarizaron a una concentración de antocianinas (100 µg/mL).
En el primer caso (Fig. 6A) se apreció que el extracto de jamaica China, presentó 89.6 % de capacidad
antioxidante del DPPH en 15 min y en 30 min la reducción alcanzó 91.0 %.
16
Salinas-Moreno et.al
TECNOCIENCIA CHIHUAHUA, Vol. XVIII (4): e1594 (2024)
El extracto de jamaica de Nayarit redujo 84.1 % del DPPH en 15 min, e incrementó a 90.7 % en 30
min. El extracto de Guerrero redujo en 15 min 79.7 % del DPPH y llegó a 88.0 % a los 30 min. Después
de 30 min no se percibieron cambios significativos en la reducción del DPPH por los extractos, la
reducción final de DPPH a los 60 min de los extractos de jamaica China y Nayarit fue similar (91.0 y
90.7 % respectivamente), lo que hace suponer que otros compuestos además de las antocianinas y
ácidos fenólicos contribuyen en la CA de este extracto. El extracto de Guerrero fue el que logró menor
reducción del DPPH al final de la prueba (88.2 % del DPPH en 60 min), atribuido posiblemente a sus
bajos niveles de antocianinas y ácidos fenólicos.
Figura 6. Capacidad antioxidante de extractos de jamaica diluidos 1:1 con agua destilada a partir de la
concentración original del extracto (A) y extractos ajustados a una concentración estandarizada de antocianinas
(B).
Figura 6. Antioxidant capacity of hibiscus extracts diluted 1:1 with distilled water from the original extract
concentration (A) and extracts adjusted to a standardized anthocyanin concentration (B).
De acuerdo con los resultados obtenidos, mayor concentración de antocianinas y ácidos fenólicos
implica mayor velocidad en la reducción del DPPH por los extractos.
En el segundo ensayo (Fig. 6B), el extracto de jamaica China presentó la capacidad antioxidante más
baja, posiblemente como resultado de la dilución por el ajuste de la concentración de antocianinas,
17
Salinas-Moreno et.al
el extracto redujo 72.8 % del DPPH en 15 min, 80.5 % en 30 min y en 60 min un 87.2 %. Por otra parte,
los extractos de jamaicas nacionales tuvieron una dilución menor para ajustar la cantidad de
antocianinas debido a su bajo contenido de estos pigmentos, lo que permitió que el resto de los
constituyentes del extracto se diluyeran en menor proporción que en la jamaica China. El extracto
de jamaica de Nayarit alcanzó 74.5 % de reducción del radical DPPH en 15 min, 84.3 % en 30 min y
91.2 % en 60 min, mientras el extracto de jamaica de Guerrero presentó mayor capacidad
antioxidante que los extractos de China y Nayarit, ya que redujo 86.7 % del radical en 15 min, a los
30 alcanzó 91.9 % y a los 60 min la reducción fue de 93.0 %.
De acuerdo con lo informado por Yagi et al. (2023), cuando se evalúa la CA mediante el método de
DPPH, el ácido clorogénico y flavonoides del tipo kaemferol tienen una elevada participación,
incluso mayor que las antocianinas características de la jamaica, lo que podría explicar porque la
jamaica China, al estandarizar los extractos por contenido de antocianinas, mostró menor CA que
las otras dos jamaicas, con contenidos moderados de estos flavonoides.
La composición fitoquímica de los cálices de jamaica es amplia y diversa, y sin duda la presencia de
otros compuestos distintos a antocianinas contribuye a su CA. Compuestos fenólicos como el
epigalocatequin-galato, catequina, epigalocatequina, quercetina, kaemferol, ácido hidroxicítrico y β-
caroteno, presentes en los cálices de jamaica, poseen una destacada capacidad antioxidante (Riaz y
Chopra, 2018).
4. Conclusiones
La extracción acuosa presentó menor recuperación de compuestos bioactivos en comparación con
la extracción metanólica. Independientemente del procedimiento de extracción aplicado, la jamaica
China contiene mayor cantidad de ácidos fenólicos y antocianinas que las jamaicas nacionales, y
todas las jamaicas analizadas mostraron el mismo perfil de antocianinas. La fracción más abundante
de compuestos fenólicos en los extractos acuosos fue la de ácidos fenólicos esterificados, con los
ácidos clorogénico y cafeico como los principales; el primero abundó en la fracción de fenoles
glucosilados, mientras que el segundo en el de esterificados. Adicionalmente, la capacidad
antioxidante de los extractos estuvo ligada con su contenido de antocianinas y ácidos fenólicos. Sin
embargo, otros compuestos diferentes a estos flavonoides coloridos presentes en los cálices, poseen
capacidad antioxidante relevante. A pesar de su alto contenido de antocianinas, los extractos de la
jamaica China presentaron menor capacidad antioxidante al estandarizar su concentración con base
en estos flavonoides.
Conflicto de interés
Los autores declaran que no existen conflictos de interés para la publicación de estos resultados.
Nomenclatura
CA: Capacidad antioxidante.
AE: Acetato de etilo.
18
Salinas-Moreno et.al
TECNOCIENCIA CHIHUAHUA, Vol. XVIII (4): e1594 (2024)
AF: Ácidos fenólicos.
ANOVA: Análisis de varianza.
Ca: Caféico.
CAT: Contenido de antocianinas.
Cl: Clorogénico
DPPH: 2,2-difenil-1-picrihidrazilo.
F: Ferúlico.
FE: Compuestos fenólicos esterificados.
FG: Compuestos fenólicos glucosilados.
FL: Compuestos fenólicos libres.
G: Gálico.
HCl: Ácido clorhídrico.
HPLC (siglas en ingles): Cromatografía líquida de alta resolución.
mg ECG/kg MS: Miligramos equivalentes de cianidina 3-glucósido por kg de muestra seca.
N: Solución Normal.
NaOH: Hidróxido de sodio.
ND: No detectado.
NI: Picos no identificados.
nm: Nanómetro.
P: Protocatecuico.
p-C: p-Cumárico.
p-H: p-Hidroxibenzoico.
Sa: Salicílico.
Si: Siríngico.
TFA: Ácido trifluroacético.
UV/Vis: Espectroscopia ultravioleta-visible.
v/v/v: Relación volumen volumen volumen.
V: Vanílico.
λmax: Máximo de absorción.
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