ANÁLISIS DE LA QUERCETINA EN JAMAICA
(HIBISCUS SABDARIFFA) MEDIANTE QUÍMICA
CUÁNTICA: ESTRUCTURA, PROPIEDADES Y
APLICACIONES

QUANTUM CHEMISTRY ANALYSIS OF QUERCETIN IN

JAMAICA (HIBISCUS SABDARIFFA): STRUCTURE, PROPERTIES

AND APPLICATIONS

Dr. Manuel González Pérez

Universidad Tecnológica De Tecamachalco, México

Carlos Ángel Briones Colula

Universidad Tecnológica De Tecamachalco, México

Marisol Merino García

Universidad Tecnológica De Tecamachalco, México

Lizette Paulino Pérez

Universidad Tecnológica De Tecamachalco, México

Omar Alessandro Pérez Flores

Universidad Tecnológica De Tecamachalco, México
pág. 8535
DOI:
https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v9i2.17582
Análisis de la Quercetina en Jamaica (Hibiscus sabdariffa) mediante
Química Cuántica: Estructura, Propiedades y Aplicaciones

Dr. Manuel González Pérez
1
m.gonzalez.perez@personal.uttecam.edu.mx

https://orcid.org/0000-0001-8700-2866

Universidad Tecnológica De Tecamachalco
UTTECAM

Agricultura Sustentable Y Protegida

Puebla México

Carlos Ángel Briones Colula

brionescarlos385@gmail.com

https://orcid.org/0009-0001-4148-9637

Universidad Tecnológica De Tecamachalco
UTTECAM

Agricultura Sustentable Y Protegida

Puebla México

Marisol Merino García

mmarisolm531@gmail.com

https://orcid.org/0009-0000-1658-2779

Universidad Tecnológica De Tecamachalco
UTTECAM

Agricultura Sustentable Y Protegida

Puebla México

Lizette Paulino Pérez

lizpaupe23@gmail.com

https://orcid.org/0009-0005-9399-3527

Universidad Tecnológica De Tecamachalco
UTTECAM

Agricultura Sustentable Y Protegida

Puebla México

Omar Alessandro Pérez Flores

op10aless@gmail.com

https://orcid.org/0009-0001-1796-0353

Universidad Tecnológica De Tecamachalco
UTTECAM

Agricultura Sustentable Y Protegida

Puebla México

RESUMEN

La flor de Jamaica (Hibiscus sabdariffa) es una planta tropical de la familia Malvaceae, conocida por
sus flores de color rojo intenso. Se cultiva principalmente en regiones cálidas de México, América
Central, el Caribe, África y Asia. La quercetina (QCT) es uno de los principales componentes de la flor
de Jmaica. Esta investigación tuvo como objetivo analizar la QCT en la flor de Jamaica mediante
química cuántica. La teoría del coeficiente de transferencia de electrones (CTE) se utilizó como base
principal para calcular las interacciones cuánticas entre las moléculas de aminoácidos (AAs)
secuenciadas en proteínas tisulares. Se utilizó el software Hyprchem Semiempirical PM3 para los
cálculos cuánticos. Los resultados mostraron que la QCT interactúa con los veinte AAs del cuerpo
humano, oxidándolos. En otras palabras, la QCT es un agente oxidante para los veinte AAs que
componen el cuerpo humano, ya sea solos o secuenciados como proteínas. La conclusión es que la
fuerza electromotriz (FEM) es equivalente al PE cuántico. El electrón salta a través de la banda
prohibida (BP) más pequeña siguiendo el principio de mínima acción. La interacción más relacionada,
secuenciada y probable es cuando el HOMO de Arg aporta al menos un electrón al LUMO del QCT.

Palabras clave: Jamaica, quercetina, aminoácidos, química cuántica, pozo cuántico

1
Autor principal
Correspondencia:
m.gonzalez.perez@personal.uttecam.edu.mx
pág. 8536
Quantum
Chemistry Analysis of Quercetin in Jamaica
(Hibiscus
Sabdariffa): Structure, Properties and Applications
ABSTRACT

The hibiscus flower (Hibiscus sabdariffa) is a tropical plant from the Malvaceae family, known for its

deep red flowers. It is primarily grown in warm regions of Mexico, Central America, the Caribbean,

Africa, and Asia. Quercetin is one of the main compone
nts of hibiscus. This research aimed to analyze
quercetin in hibiscus using quantum chemistry. The electron transfer coefficient (ETC) theory was used

as the primary basis to calculate the quantum interactions between amino acid (AA) molecules

sequenced in
tissue proteins. Hyprchem Semiempirical PM3 software was used for the quantum
calculations. The results showed that QCT interacts with all twenty AAs in the human body, oxidizing

them. In other words, QCT is an oxidizing agent for the twenty AAs that make
up the human body,
either alone or sequenced as proteins. The conclusion is that the electromotive force (EMF) is equivalent

to the quantum
EP. The electron jumps through the smallest band gap (BG) following the principle of
least action. The most related
, consequential, and probable interaction is when the HOMO of Arg
contributes at least one electron to the LUMO of the QCT.

Keywords
: hibiscus flower, quercetin, amino acids, quantum chemistry, quantum well
Artículo recibido 05 abril 2025

Aceptado para publicación: 28 abril 2025
pág. 8537
INTRODUCCIÓN

La flor de Jamaica

La flor de Jamaica (Hibiscus sabdariffa) es una planta tropical de la familia de las Malváceas, conocida

por sus vistosas y carnosas flores de color rojo intenso. Se cultiva principalmente en regiones cálidas

como México, Centroamérica, el Caribe, África y el sudeste asiático. (Montaño Arango., et al 2024)

(Molina, 2021) (Morales, 2020).

La planta de esta fruta se desarrolla mejor en regiones con clima tropical y subtropical y su cultivo se

realiza en la época primavera-verano, al iniciar la temporada de lluvias; mientras que su cosecha en los

meses de octubre y noviembre. Asimismo, su comercialización, en granel (sin empaquetar) y el resto

en extractos y mermeladas, se lleva a cabo entre diciembre y marzo.

En Guerrero, entidad en la que más se produce, se cultiva a manera de tradición cultural; principalmente

en los municipios de Tecoanapa, Ayutla, Juan R. Escudero y San Marcos. Es igualmente un producto

de gran demanda comercial en el mercado nacional e internacional, gracias a sus diversas utilidades

culinarias. (Portillo, 2020).

La QCT. Componente principal de la Jamaica

Propiedades medicinales de la QCT

Antioxidante: La QCT tiene propiedades antioxidantes, lo que significa que puede ayudar a proteger

las células del daño causado por los radicales libres.

Antiinflamatoria: La QCT tiene propiedades antiinflamatorias, lo que puede ayudar a reducir la

inflamación y el dolor en el cuerpo.

Antimicrobiana: La QCT tiene propiedades antimicrobianas, lo que puede ayudar a prevenir la

propagación de bacterias y virus.

Cardiovascular: La QCT puede ayudar a reducir la presión arterial y mejorar la función cardiovascular.

Anticancerígena: La QCT se ha investigado por sus propiedades anticancerígenas, y se ha encontrado

que puede ayudar a prevenir la proliferación de células cancerígenas.

Neuroprotectora: La QCT puede ayudar a proteger las neuronas del daño causado por los radicales

libres y la inflamación.
pág. 8538
Inmunomoduladora: La QCT puede ayudar a regular el sistema inmunológico y prevenir la respuesta

inflamatoria excesiva. (Garduño et al., 2025) (Qi, 2022) (Hosseini, Razavi et al., 2021) (Alizadeh y

Ebrahimzadeh, 2021) (Cui et al., 2022) (Yang, 2020)

La Química Cuántica

La química cuántica tiene aplicaciones fascinantes en diversas áreas, desde la investigación molecular

hasta el diseño de nuevos materiales y medicamentos. (Cjuno, y Arroyo, 2003). Se basa en los principios

de la mecánica cuántica para entender y predecir el comportamiento de los electrones en átomos y

moléculas. Algunas de sus principales aplicaciones incluyen:

Modelado de moléculas y reacciones químicas: Permite simular cómo interactúan los electrones en

moléculas complejas, ayudando a comprender mecanismos de reacción y estabilidad molecular.

(RodrÃguez-Castellanos, 2025) (Sánchez y Lorenzo, 2025) (Moreno Ceballos, 2024)

Farmacología computacional: Se usa en el diseño de nuevos medicamentos mediante métodos como la

teoría funcional de la densidad (DFT) y semiempíricos como PM3, que ayudan a optimizar

interacciones moleculares y encontrar compuestos más efectivos. (Fiallos y Sánchez, 2024)

Desarrollo de materiales avanzados: Se aplica en el diseño de superconductores, polímeros con

propiedades específicas y materiales con aplicaciones tecnológicas y biomédicas. (Poater, 2024).

Química atmosférica y medioambiental: Permite estudiar contaminantes, su impacto en el medio

ambiente y mecanismos de reacción que afectan el clima y la calidad del aire.

Nanotecnología y bioquímica: Ayuda en el desarrollo de nanomateriales, sensores moleculares y en el

entendimiento de biomoléculas clave para la vida.

METODOLOGÍA

Se utilizó como base principal la teoría del coeficiente de transferencia electrónica (CTE), con el fin de
calcular las interacciones cuánticas entre las moléculas de los AAs secuenciados en las proteínas de los
tejidos. Para los cálculos cuánticos se utilizó el software Hyprchem Semiempirical PM3. Se calcularon
los orbitales de valencia HOMO y LUMO para luego obtener la BP. Por otro lado, se calcularon las
densidades de estas nubes para obtener los vectores del PE a nivel cuántico. Luego se dividieron estos
dos conceptos y así se obtuvo el CTE.
pág. 8539
El CTE se interpreta como la longitud del resorte de estiramiento considerando la ley de Hooke. Sus
unidades se enuncian en radios de Bohr (a0). A mayor longitud de resorte, menor afinidad entre las
moléculas. (González-Pérez, 2017 A y B) (Pérez et al., 2024) (Pérez et al., 2019)

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En la figura 1 se presentan tres diagramas de cajas y bigotes. El eje “x” se refiere a las interacciones
reportadas en radios de Bohr (a0). El eje “y” muestra a los tres pozos cuánticos de las interacciones. De
izquierda a derecha, el primer pozo representa la agrupación de 61 interacciones de la QCT como agente
reductor (antioxidante) de los 20 AAs del cuerpo humano. El segundo pozo muestra la agrupación de
61 interacciones de la QCT como agente oxidante de los mismos AAs. El tercer pozo, representa el
agrupamiento de 400 interacciones moleculares resultados de una ordenación de los 20 AAs tomados
de dos en dos. Estas interacciones son puras, naturales y con la posibilidad de ser secuenciados como
proteínas.

El pozo oxidante tiene el valor mínimo de 22.7 a0, esto significa que las interacciones oxidantes de la
QCT vs AAs tiene mayor afinidad que las interacciones reductoras (antioxidantes).

Figura 1. Interacciones moleculares de la QCT vs AAs
pág. 8540
En la figura 2, el eje “x” representa los cuartiles de 441 interacciones de los AAs en general, incluye a
la QCT como agente oxidante o reductor. Estas interacciones también incluyen a los AAs repetidos en
la misma dupla, por ejemplo: Arg-Arg, Leu-Leu. En general, con estas interacciones se toman en cuenta
los AAs secuenciados como proteínas o péptidos.

El eje “y” nos indica el número de interacciones posibles (barras): Azul = reductoras, naranja =
oxidantes y Gris = puras.

En el primer cuartil observamos una barra naranja de 21 interacciones. Este fenómeno nos indica que
la QCT actúa como agente oxidante para todos los AAs del cuerpo humano y lo hace en forma oxidante.

Figura 2. QCT vs AAs. Histograma del número de interacciones por cuartiles

Podemos ver en esta tabla 1 detalladamente, parte del primer cuadrante de las interacciones oxidantes
(columna 3) de la QCT y los AAs, se omiten varias interacciones por razones de espacio. Este fenómeno
nos indica que la QCT tiene una excelente afinidad oxidativa por los veinte AAs del cuerpo humano.
¿Por qué se comporta como antioxidante entonces? Porque oxida primero y cuando se presenta un
radical oxidante ya está ocupado el AA que puede atacar este radical libre. Es como una capa protectora.

1
7 7 6
21
0 0 0
5 4
8
4
0
5
10
15
20
25
1 2 3 4
Número de interacciones
Cuartiles
Reducción Oxidación PURAS
pág. 8541
Se sugiere estudiar más la farmacocinética de la QCT con respecto a los AAs.

Tabla 1. Interacciones REDOX cuánticas moleculares de la QCT y los AAs

Pozo
Agente
Reductor

Agente

Oxidante

HOMO

eV

LUMO

eV

BP

eV

E-

eV/a0

E+

eV/a0

PE

eV/a0

CTE

a0

61
QCT Val -8.573 0.931 9.504 -0.084 0.109 0.193 49.245
Se omiten estas interacciones por razones de espacio

21
His His -9.307 0.503 9.811 -0.169 0.171 0.340 28.855
20
Met Met -9.062 0.145 9.207 -0.134 0.192 0.326 28.243
19
Gln QCT -10.023 -0.752 9.271 -0.124 0.206 0.330 28.093
18
Thr QCT -9.896 -0.752 9.144 -0.123 0.206 0.329 27.794
17
Asn QCT -9.929 -0.752 9.177 -0.125 0.206 0.331 27.724
16
Ala QCT -9.879 -0.752 9.126 -0.124 0.206 0.330 27.656
15
Ile QCT -9.872 -0.752 9.120 -0.128 0.206 0.334 27.305
14
Val QCT -9.914 -0.752 9.161 -0.131 0.206 0.337 27.185
13
QCT QCT -8.573 -0.752 7.821 -0.084 0.206 0.290 26.968
12
Leu QCT -9.645 -0.752 8.893 -0.126 0.206 0.332 26.786
11
Arg Arg -9.176 0.558 9.734 -0.165 0.199 0.364 26.742
10
Gly QCT -9.902 -0.752 9.150 -0.137 0.206 0.343 26.677
9
Cys QCT -9.639 -0.752 8.886 -0.129 0.206 0.335 26.527
8
Phe QCT -9.553 -0.752 8.801 -0.126 0.206 0.332 26.508
7
Lys QCT -9.521 -0.752 8.768 -0.127 0.206 0.333 26.331
6
Pro QCT -9.447 -0.752 8.694 -0.128 0.206 0.334 26.030
5
Tyr QCT -9.056 -0.752 8.304 -0.123 0.206 0.329 25.239
4
Met QCT -9.062 -0.752 8.310 -0.134 0.206 0.340 24.440
3
Trp QCT -8.299 -0.752 7.546 -0.112 0.206 0.318 23.730
2
His QCT -9.307 -0.752 8.555 -0.169 0.206 0.375 22.814
1
Arg QCT -9.176 -0.752 8.424 -0.165 0.206 0.371 22.706
La figura 3 contiene la explicación del Principio de Mínima Acción o principio de Hamilton, establece
que “La evolución temporal de todo sistema físico se da de tal manera que una cantidad denominada
«acción» tiende a ser la mínima posible”. Este principio fue desarrollado por varios físicos, incluyendo
Maupertuis, Euler y Lagrange, y es esencial en la mecánica clásica y en la teoría cuántica. Se hizo a
propósito con el fondo del pozo cuántico de todas las interacciones Redox (Interacción 1, Tabla 1). Es
algo parecido a la ley de Hooke de resortes. Las moléculas se mueven como sostenidas por un resorte
pág. 8542
(vibrando). La energía que tienen que vencer es la BP, en el caso de la interacción 1 es de 8.424 eV
(que es la mínima). La energía que actúa como fuerza electromotriz es el PE. De aquí se obtiene algo
parecido a la longitud del resorte, que en este caso es de 22.706 radios de Bohr (a0).

De la misma forma se calculan todas las interacciones posibles Redox. El resorte más pequeño, menos
estirado es la interacción 1, donde el LUMO de la QCT absorbe nube electrónica del HOMO de la Arg,
oxidándola.

En palabras sencillas, el electrón salta del HOMO de la Arg, salta al LUMO de la QCT, por la BP de
menor impedancia. Si se toma como ley de Kirchhoff.

Figura 3. Bandas cruzadas entre una molécula de QCT y una molécula de Arg

CONCLUSIONES

Objetivo

El objetivo de esta investigación fue analizar la QCT en Jamaica (Hibiscus sabdariffa) mediante
Química Cuántica: Estructura, Propiedades y Aplicaciones. Se logró.
pág. 8543
Hipótesis

La QCT interactúa con los veinte AAs del cuerpo humano oxidándolos. Es decir, la QCT es un agente
oxidante de los veinte AAs que constituyen al cuerpo humano, solos o secuenciados como proteínas.

Tesis.

Si, in sillico se demuestra que la QCT es un agente oxidante poderoso de los veinte AAs del cuerpo
humano (figuras 1 y 2, tabla 1).

Corolario (hallazgos que no estaban en los objetivos).

La fem es equivalente al PE cuántico.

El electrón salta por la BP más pequeña siguiendo el principio de mínima acción.

En este caso la interacción 1, es decir, la más afín, más poderosa y probable es cuando el HOMO de la
Arg, proporciona por lo menos un electrón al LUMO de la QCT.

Conflicto de interses

No hay conflicto de intereses entre los autores y autoras.

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