PPC_T7_FG_Aula_1A (1)

FARMACOGNOSIA

AULA 1

Prof. Dulcinéia Furtado Teixeira

[email protected]

Farmacognosia - Aula I

�Objetivos�Definições�Derivados de Drogas Vegetais�Análise Fitoquímica

Preparação do Material VegetalPreparação do Material VegetalMétodos de ExtraçãoAnálise PreliminarFracionamento, Isolamento e purificação de substânciasElucidação Estrutural

�Monografia Farmacopéica�Biossíntese Vegetal�Óleos fixos x Óleos essenciais


Em 1815 Seydler criou o termo farmacognosia em seu trabalho Analecta

Pharmacognostica.

Etimologicamente vem das palavras gregas:Pharmakon = que significa droga, medicamento, venenoGnosis = que significa conhecimento.Gnosis = que significa conhecimento.

Farmacognosia Antigamente - ciência que estudava as matérias de origem natural, usadas no tratamento de enfermidades.

Hoje em dia - exclusividade às matérias de origem vegetal e animal.


•Objetivos – Avaliação da qualidade das drogas,através da identificação e verificação da sua pureza, bemcomo da integridade química; descoberta de novas drogas oumelhoramento da qualidade das atualmente existentes.

•Análise Fitoquímica → Conhecer os constituintes químicos de•Análise Fitoquímica → Conhecer os constituintes químicos deespécies vegetais ou avaliar a sua presença.

•Análise Fitoquímica Preliminar → Não se conhece a química daespécie → Busca- se conhecer as classes químicas presentes.

•Investigação Biodirigida → As classes químicas deinteresse biológico são conhecidas → Investigação

direcionada.


Apenas os medicamentos fitoterápicos industrializados para uso humano são registrados na ANVISA. Para o registro de medicamentos fitoterápicos, existe regulamentação específica desde 1967, a Portaria 22, que foi seguida pela Portaria 06, publicada em 1995, RDC 17, publicada em 2000, a RDC 48, publicada em 16

Regulamentação

06, publicada em 1995, RDC 17, publicada em 2000, a RDC 48, publicada em 16 de março de 2004 e a norma vigente RDC 14/2010, publicada em 05 de abril de 2010.

Como forma de aperfeiçoar o marco regulatório, inserido no contexto da cadeia produtiva de plantas medicinais e fitoterápicos, a legislação sanitária brasileira que dispõe sobre o registro de medicamentos fitoterápicos foi recentemente atualizada, sendo publicada na forma de Resolução de RDC nº. 14/2010, permitindo o acompanhamento do desenvolvimento científico e tecnológico, e possibilitando a ampliação do acesso da população aos medicamentos.


Plantas medicinais e drogas vegetais notificadasO comércio de plantas medicinais é regulamentado no país através da Lei no. 5.991/73, que determina, no Art. 7º, que “A dispensação de plantas medicinais é privativa das farmácias e

ervanarias, observados o acondicionamento adequado e a classificação botânica.” Esse artigo não foi ainda regulamentado, deixando em aberto os requisitos de qualidade para plantas medicinais, como também sua segurança e eficácia. Plantas medicinais não podem ser comercializadas como medicamentos, não podendo alegar indicações terapêuticas em suas embalagens.

Nesse sentido, a ANVISA publicou recentemente a RDC 10/2010 com o objetivo de regulamentar a notificação de drogas vegetais, as quais poderão ter alegações terapêuticas padronizadas baseadas no uso tradicional. A norma traz uma lista de 66 espécies vegetais que foram selecionadas com base no uso tradicional. Para cada espécie foram padronizadas indicações terapêuticas, forma de uso, quantidade a ser ingerida e os cuidados e restrições a serem observados no seu uso. Esses produtos não se enquadraram como medicamentos e terão, em breve, um Guia para boas práticas de fabricação específicas, ainda a ser publicado pela ANVISA.


Plantas medicinais e drogas vegetais notificadas

Essa proposta de resolução vem preencher as demandas da Política Nacional de Plantas Medicinais e Fitoterápicos, Decreto 5813/06, e da Política de Prática Integrativas e Complementares no SUS, Portaria GM/MS 971/06.

A RDC 10/10 foi elaborada com base na normativa Alemã para os “Chás A RDC 10/10 foi elaborada com base na normativa Alemã para os “Chás Medicinais”, seguindo os requisitos de qualidades citados naquela legislação.

Também foi determinado o limite máximo de carga bacteriana, fúngica e de aflatoxinas que pode estar presente nesses produtos, conforme determina a OMS.

Outros controles preconizados são da quantidade de outros contaminantes, tais como metais pesados, partes não permitidas da própria planta, outras plantas medicinais, etc.


Plantas medicinais e drogas vegetais notificadas

As drogas vegetais industrializadas e notificadas na ANVISA, conforme essanorma, são destinadas ao uso episódico, oral ou tópico, para o alívio sintomáticodas doenças, devendo ser disponibilizadas exclusivamente na forma de drogavegetal para o preparo de infusões, decocções e macerações.

Cápsula, tintura, comprimido, extrato, xarope, entre outras formas farmacêuticas,não se enquadram nessa categoria, ou seja, drogas vegetais não podem serconfundidas com medicamentos fitoterápicos. Ambos são obtidos de plantasmedicinais, porém elaborados de forma diferenciada: enquanto as drogasvegetais são constituídas da planta seca, inteira ou rasurada (partida em pedaçosmenores) e utilizadas na preparação dos populares “chás”, os medicamentosfitoterápicos são produtos tecnicamente mais elaborados, apresentados na formafinal de uso (comprimidos, cápsulas e xaropes). A forma de uso, se infusão,decocção ou maceração, como também o tempo de uso das drogas vegetais foideterminado na RDC 10/10.


Derivados de Drogas Vegetais

Extrato → Preparações líquidas, sólidas ou semi-sólidasobtidas pela extração de drogas vegetais, frescas ou secas, por meio de

líquido extrator adequado, seguida de sua evaporação total ou parcial e ajuste do concentrado a padrão previamente estabelecido.

Tinturas→ Preparações alcoólicas ou hidroalcoólicas resultantes da extração de drogas vegetais ou da diluição dos respectivos extratos. São classificadas em simples ou compostas, conforme preparadas com uma ou mais matérias- primas

Segundo a FARMACOPÉIA BRASILEIRA IV

10mL de tintura devem corresponder aoscomponentes solúveis de 1g de droga seca, ou seja, solução à 10%.


Composição químicaPrincípios amargos: Cinarina(0,5% é um diester do ácido quínico 1,3-O-dicafeilquínico), presente nas folhas, galhos e raízes (menos nos capítulos florais).

Outros princípios amargos são as lactonas sesquiterpênicas, características da família Asteraceae, cinaropicrina,

COMPOSIÇÃO DA ALCACHOFRA COMPOSTA VITAMED:

Cada comprimido revestido de Alcachofra Composta Vitamed contém:Asteraceae, cinaropicrina,

cinaratriol, cinarolido, etc.Composta Vitamed contém:

Extrato seco Cynara scolymus L. ....................................200 mgExtrato seco Peumus boldus

Mol.......................................50 mgExcipiente (amido de milho, lactose, fosfato bicálcico, dióxido de silício, estearato de magnésio, eudragit E, dióxido de titânio, talco, polietilenoglicol, corante azulnº 2, corante amarelo nº 5) qs.............................1 comprimido


MaterialVegetal

Coleta→ Preparação de exsicatas para identificação botânica.

Material fresco→Pode ser indispensável para a detecção de algumas substâncias específicas, evitando a presença de metabólitosespecíficas, evitando a presença de metabólitosde fenecimento do vegetal. Deve ser processado imediatamente ou conservado a baixas temperaturas até a análise.

Material seco → Estabilidade química / Interrupção de processos metabólicos que ocorrem mesmo após a coleta •Inativação enzimática.•Ausência de crescimento microbiano.• Secagem, liofilização ou estabilização.


TEOR DE UMIDADE EM ÓRGÃOS VEGETAIS

Órgão vegetal

Umidade no órgão fresco

Umidade permitida na droga

Casca 50 a 55 % 8 a 14 %

Erva 50 a 90 % 12 a 15 %

Folha 60 a 98 % 8 a 14 %

Flor 60 a 95 % 8 a 15 %

Fruto 15 a 95 % 8 a 15 %

Raiz 50 a 85 % 8 a 14 %

Rizoma 50 a 85 % 12 a 16 %

Semente 10 a 15 % 12 a 13 %

% DE ÁGUA NECESSÁRIA PARA AÇÃO DE AGENTES DELETÉRIOS

Agentes % de umidade

Bactérias 40 a 45

Enzimas 20 a 25

Fungos 15 a 20

Farmacognosia - Aula ISecagem

Retirada de água evita reações de hidrólise e crescimento de microorganismos. Redução do volume da droga facilitando sua conservação:

Estufa sem circulação de ar→ Entre 35 e 40°CEstufa sem circulação de ar→ Entre 35 e 40°C

Ao ar livre→ Exige vigilância para garantir uniformidade durante processo; deve ser realizada à sombra; o local de secagem deve ser protegido de insetos ou contaminantes ambientais.

Desvantagem: Processo lento que podefacilitar a decomposição de substâncias por ação enzimática.

Liofilização → Melhor processo / Maior custo


Liofilização (Freeze Dryer)

Secagem do material congelado pelo processo de sublimação, ou seja, a água no estado sólido é convertida diretamente em vapor de água, sem passar pelo estado líquido.passar pelo estado líquido.

Transferência de calor e de massa: O calor é transferido até à frente de sublimação (fronteira entre produto seco e produto congelado) através da camada seca, da camada congelada ou de ambas. O vapor de água é transferido desde a frente de sublimação, através pressãodo produto seco, até à superfície e retirado através do vácuo.


Estabilização

Desnaturação protéica de enzimas através da destruição das estruturas quaternária e terciária → Ação de agentes desidratantes (solventes), aquecimento ou irradiação.

Aquecimento→ Acima de 70°C a maior parte das enzimas são inativadas. O ideal é usar entre 80 e 90°C por curto espaço de tempo, 15 a 30 minutos.Desvantagem: Degradação térmica.Desvantagem: Degradação térmica.

Solventes→ Imersão do material vegetal em etanol em ebulição ou uso de equipamentos de estabilização por passagem do vapor entre os materiais.Desvantagem: Extração de princípios ativos.

Irradiação → Radiação ultravioleta.Desvantagem: Baixo poder de penetração → Exposição demorada


Extração

Obtenção da solução extrativa:

Fatores que influenciam na extração:

Estado de divisão das drogasAgitaçãoAgitaçãoTemperatura

influencia na solubilidade destruir os princípios ativos termolábeis,promover reações de hidrólise ,racemização, descarboxilação ácido mecônico no pão do ópio

Natureza do solvente - polaridade


Métodos de Extração Constituintes Fixos

Extração sólido-líquido → Retirada de substâncias ou fração ativa presente na droga vegetal, da forma mais seletiva e completa possível

A Frio: Maceração, Percolação e TurboextraçãoA Frio: Maceração, Percolação e Turboextração

A Quente:Com sistemas Aberto: Digestão/Infusão/Decocção

Fechados: Sob refluxo e com aparelho de Soxhlet



A FrioMaceração

Desvantagem:Desvantagem:Depende

permeabilidade solvente/droga solubilidade a friosaturação do solvente


Percolação ou lixivigação

Desvantagem:

permeabilidade solvente

Droga solubilidade a frio

gasto de muito solvente.

Vantagem:

Não há a saturação do solvente.

Strychnos nux-vomica


Turbo-extração

simultânea redução do tamanho da partícula =↑ forças de cisalhamento.

redução drástica do tamanho da partícula e =rápida dissolução substâncias ativas.=rápida dissolução substâncias ativas.

Desvantagens:

difícil filtração

geração de calor

limitação técnica quando se trata de materiais de elevada dureza (caules, sementes e raízes).



A Quente

Com sistemas Abertos:Com sistemas Abertos:

Digestão

Infusão

Decocção



A Quente

Com sistemas Fechados:

Extração sob refluxo

Extração com aparelho de Soxhlet


Métodos de Extração Constituintes voláteis

A frio: Enfleurage, Prensagem, Solventes

A Quente: Hidrodestilação ou ClevengerFluido supercrítico

Farmacognosia - Aula IMétodos de Extração Constituintes voláteis

ENFLEURAGE


O Enfleurage foi gradualmente substituído por processos industriais mais produtivos, baratos e de melhor rendimento (hidrodestilação).

Atualmente algumas empresas, em parceria Atualmente algumas empresas, em parceria com universidades, modernizou-a,substituindo a gordura animal pela de origem vegetal e instalou um espaço exclusivo em seu parque industrial, destinado exclusivamente à obtenção do óleo essencial, a exemplo do que faziam os antigos perfumistas.


Prensagemusado para obter óleo essencial de frutos cítricos como bergamota, laranja, limão e grapefruit. grapefruit.

Extração com solventesTécnica para obter maior rendimento ou produtos que não podem ser obtidos por nenhum outro processo.

As plantas são imersas no solvente adequado (acetona ou qualquer outro solvente apolar)

Neste caso, os óleos obtidos geralmente não são usados em aromaterapia, pois geralmente contêm vestígios do solvente.


Hidrodestilação

APARELHO DE CLEVENGER



O Perfume - Patrick Süskind


Extração com fluído supercrítico

melhor método pois permite recuperar os aromas naturais de vários tipos e não somente óleo volátil.

Método de escolha em escala industrial → Alto custo

Vantagem a não existência de traços do solvente no produto extraído.

Solvente CO2 → Tc = 31ºC e Pc = 73 bar.

Mantém a temperatura constante e varia a pressão.

Obtenção do extrato puro, isento de solvente, livre de oxidação (sistema sem O2) e sem danos térmicos.


Extração com fluído supercrítico


Análise Fitoquímica Preliminar

EXTRATOCaracterização das classes de PN

Reações de cor/precipitação

Reações de coloração e precipitação que visam denunciar a presença das que visam denunciar a presença das principais classes químicas.

Reações de caracterização diretamente no extrato bruto → Pode ocorrer um falso resultado.

O fracionamento do extrato e a realização dos testes com as frações obtidas possibilita reações mais nítidas.

Vantagens → Rapidez; emprego de pouca quantidade de material vegetal


Exemplos de Caracterização de Classes

de Metabólitos Especiais


Fracionamento, Isolamento e Purificação de Substâncias

O processo de fracionamento pode ser monitorado por ensaios direcionados para a avaliação da atividade biológica ou por cromatografia

CCF, CLAE-EM ou CLAE- RMNCCF, CLAE-EM ou CLAE- RMN

Partição por solventes → Separação dos componentes do extrato bruto(mistura complexa) segundo a polaridade.

As substâncias podem ser obtidas puras durante os processos de fracionamento ou, necessitar de purificações posteriores

Recristalização, destilação fracionada.

CLAE

Farmacognosia - Aula IAnálise CG cocaina e metabólitos majoritários

1.Ecgonina metil ester

2.Ecgonina

3.Cocaina

4.Cocaetileno

5.Benzoilecgonina



EM



Métodos cromatográficos→ Separação e isolamento das substâncias.→ Identificação e análise de misturas e de substâncias isoladas (cromatografia analítica)

Tipos cromatográficos:

- Adsorção- Partição- Troca iônica- Exclusão molecular



Técnica → CCF (cromatografia de camada fina)


Formas mais abundantes de

Cannabinoides

THC, delta 9-tetrahydrocannabinol

CBD, cannabidiol

CBC, cannabichromeno

CBG, cannabigerol



CCF (cromatografia de camada fina) ou TLC (thin layer chromatography)

Eluente: Hexano/éter(8:2)

Revelador: Fast Blue Salt/KOH



CG/EMCLAE/UV


CG DIFERENTES PARTES

C.sativa


QUIMIOTIPOS



CG CCFCLAE


Elucidação Estrutural

Espectroscopia no ultravioleta (UV);

Espectroscopia no infravermelho (IV);

Espectrometria de massas (EM);Espectrometria de massas (EM);

Ressonância magnética Nuclear (RMN1H e 13C);

Cristalografia por raios X;

CLAE e CG (co-injeção com padrões);

Ponto de fusão;

Índice de refração.


Isolamento e Purificação de substâncias extraídas de Piper lhotzkyanum C.DC.

Davyson Moreira, 2000


Estabelecimento dos Parâmetros da Qualidade

FARMACOPÉIA BRASILEIRA

Métodos Farmacopéicos → Não são os únicos existentes nem os mais avançados, mas são os métodos oficiais nos quais são baseados as decisões em caso de dúvida ou litígio.em caso de dúvida ou litígio.

Critérios para inclusão de plantas medicinais:

- Existência de estudos toxicológicos – Toxidade aguda, sub-aguda e crônica.- Existência de estudos comprovando atividade farmacológica.- Identificação de substâncias marcadoras.

Garantia da autenticidade e pureza da amostra vegetal


Monografia Farmacopéica

1.Nome botânico com referência aos autores2.Descrição da droga3.Nomes populares4.Caracteres organolépticos5.Descrição morfológica

Macro e microscópica da droga vegetal; Macro e microscópica da droga vegetal; Microscópica do pó

6.IdentificaçãoEnsaios químicos; Cromatografia em camada fina

(ccf)7.Ensaios de pureza

Matéria estranha; Determinação de umidade; Determinação de cinzas8.Determinação quantitativa de substâncias marcadoras

Titulometria; Espectrofotometria; HPLC9.Embalagem e armazenamento

Minutes

0 10 20 30 40m

AU

0

50

100

150

200

mA

U

0

50

100

150

200

1.06

1.41

2.41

3.61

5.21

7.05

7.94

9.67

11.57

12.51

14.41

15.30

17.03

18.61

20.53

22.73

24.23 25.39

26.73

29.30

34.26

36.26

36.47

36.73

37.00

39.23

2: 334 nm, 4 nmChica_031105ACV2_DF_Chica_311005

Retention Time


Identificação Através de Constituintes Químicos

Rhamnus purshiana DC. (Rhamnaceae)

Identificação → Umedecer corte transversal da casca com hidróxido de amônio 6M. Desenvolve-se cor avermelhada.

Misturar 0,1g da droga pulverizada com 10 mL de água fervente e agitar Misturar 0,1g da droga pulverizada com 10 mL de água fervente e agitar durante 5 minutos. Resfriar, filtrar e diluir o filtrado com 10 mL de água e 10 mL de NH4OH 6M.Desenvolve-se cor alaranjada.

Empregar CCF → Solução amostra: Aquecer 0,5g da droga pulverizada com 50 mL de etanol por 30 minutos. Filtrar e evaporar até a secura em banho-maria. Rediluir em 2 mL de etanol.Solução referência: Dissolver 20 mg de aloína em 10 mL de álcool 70%.



Rhamnus purshiana

Bandas com fluorescência azul de Rf 0,35-0,75 ou vermelho-alaranjado entre a zona da 0,75 ou vermelho-alaranjado entre a zona da aloína e dos cascarosídeos →Adulteração com Rhamnus frangula

Eluente: AcOEt:MeOH:H2O (100:17:13) ; Revelador: NP/PEG em UV 365nmManchas: Rf 0,1 - 0,15 = Cascarosídeos A + B (amarelos) ; Rf 0,2 - 0,25= Cascarosídeos C + DRf 0,5 = Aloína A e B ; Rf 0,6 = Desoxialoína ; Frente do Solvente = Agliconas emodina, Aloe- emodina, crisofanol ; T1 = Aloína A (Rf 0,5) e Aloinosídeo A (Rf 0,45)



Cinchona succirubra Pavon & Klotzsch (Rubiaceae)

Parte usada → Casca

Identificação → 0,5 g em tubo de ensaio. Aquecer e Identificação → 0,5 g em tubo de ensaio. Aquecer e visualizar aparecimento de vapores vermelho-púrpura que se condensam na parede superior do tubo.

Extração seletiva para alcalóides de 5g da droga, adição de reagente de Mayer (iodo-mercurato de potássio), dando forte turvação


Identificação Através de ConstituintesQuímicos

Cinchona succirubra Pavon & Klotzsch (Rubiaceae)

Perfil cromatográfico de quina

Sistema: CHCl3/Dietilamina (9:1) Detecção: H2SO4/Mistura


Metabolismo primário:-os vegetais não armazenam ATP como forma de energia, através de reação químicas com consumo de carbono = carboidratos armazenado, ↑ O2

-Metabolismo secundário:Importância do Metabolismo secundário para o Vegetal

Comunicação com o meio ambientepolinização síntese de subst. com odor síntese de subst. com cor

Proteção contra predadoresDefesa mecânica

espinhosacúleos espessamento de folhas

Defesa química: alcaloides, taninos



Óleos Fixos – Lipídeos

Óleo de Rícino: Extraído da semente madura (45 a 55% de óleo fixo) de Ricinus communis Linné (Euphorbiaceæ).

Óleo de Amêndoas: Óleo fixo extraído por Óleo de Amêndoas: Óleo fixo extraído por compressão das amêndoas (45 a 50%)de diversas variedades de Prunus amygdalus Batsch (Rosaceæ).

Óleo Pérsico: Óleo de caroço de damasco e óleo de pêssego é obtido por expressão dos caroços de variedades de Prunus armeniaca Linné, e Prunus pérsica Siebold Zuccarini (Rosaceæ).

Óleo de Linhaça: Extraído dassementes maduras e dessecadas deLinum usitatissimum Linné (Linaceæ).

A via do Acetato: Ácidos graxos e Policetídeos

ÁCIDOS GRAXOS

2 Principais funções:

Reserva energética: vegetais (sementes)

e animais (tecido adiposo e fígado)


ÁCIDOS GRAXOS

2 Principais funções:

Revestimento foliar: para evitar perda de H2O

Biossíntese de Icosanóides (prostaglandinas, tromboxanas e leucotrienos)

Constituição da Membrana celular: fosfolipídeosConstituição da Membrana celular: fosfolipídeos


ÁCIDOS GRAXOS

2 Principais formas de Ácidos Graxos encontradas na Natureza:

Óleos fixos�geralmente geralmente líquidos

Gorduras�geralmente semi-sólidos ou sólidos

Cêras� ésteres de ácidos graxos com álcoois graxos de cadeia longa


ÁCIDOS GRAXOS

2 Características dos Ácidos Graxos mais comuns:

Acíclicos, saturados ou não, monocarboxilados, cadeia normale número par de carbonos.


Representação dos ácidos graxos.

14:0 mirístico,

16:1 (9c) palmitoleíco,

18:2 (9c:12c) linoleico

20:4 (5c,8c,11c,14c) Araquidônico


Síntese de ácidos graxos a partir de Acetil-CoA.

2 moléculas de Acetil-CoA se unem formando uma molécula de Malonil-CoA, com a descarboxilação de uma das moléculas do Acetil-CoA.

O O O2 BIOTINA

SCoA OH SCoA

Acetil CoA

2

Malonil CoA

BIOTINA




Métodos de Extração Constituintes voláteis

A ISO (International Standard Organization) define óleos voláteis (conhecidos também como óleos essenciais, óleos etéreos ou essências) como sendo os produtos obtidos de partes de plantas por meio da destilação por arraste de vapor d’água, bem como os produtos obtidos por prensagem dos pericarpos de frutos cítricos.

Os óleos essenciais são misturas complexas de substâncias voláteis (monoterpenos, sesquiterpenos e fenilpropanóides), lipofílicas, geralmente odoríferas e líquidas.

Aroma agradável e intenso da maioria dos óleos voláteis, sendo por isso, também chamados de essências

São ainda solúveis em solventes orgânicos apolares, como o éter, recebendo, por isso o nome de óleos etéreos ou, em latim, aetheroleum.


Óleos Essenciais

MONOTERPENOS

FENILPROPANÓIDES

SESQUITERPENOS



Fenilpropanóides


Fenilpropanóides

São substâncias C6-C3 originados da via biossintética do ácido chiquímico.

Miristicina: Presente em Myristica fragans Houttuyn (Myristicaceæ), conhecida como noz-moscada. O óleo contém cerca de 12% de miristicina, trata-se de um aromatizante e apresenta propriedades miristicina, trata-se de um aromatizante e apresenta propriedades carminativas.

Cinamaldeído ou aldeído cinâmico: Encontrado em Cinnamomum loureirii Ness, C. zeylanicum Ness, C. cássia (Ness) Ness (Louraceæ). O óleo essencial de canela, também conhecido como óleo de cássia, contém de 80 a 95% desse fenilpropanóide.

Eugenol: Pode ser obtido de Syzygium aromathicum (Sprengel) ,(E. Caryophyllata Thumberg) (Myrtaceæ), popularmente conhecida como cravo da índia. O óleo essencial contém de 70 a 95% de eugenol.

VIA DO MEVALONATO: BIOSSÍNTESE DE TERPENOS E ESTERÓIDES

Os terpenos formam uma grande classe deprodutos naturais derivados de unidadesisoprênicas (C5).

Unidade isoprênica

Isoprêno

OPP OPP

Ácido Mevalônico

Pirofosfato de Isopentenila IPP

Pirofosfato de Dimetilalila DMAPP

C10IPP

Monoterpenose Iridóides C10

Hemiterpenos C5

C15

C20

C25

C30

C40

IPP

IPP

2X

2X

Sesquiterpenos C15

Diterpenos C20

Sesterterpenos C25

Triterpenos C30Esteróides C18-C30

Tetraterpenos e Carotenóides C40

geraniol

farnesol

geranilgeraniol

esqualeno

fitoeno

mentol bisaboleno taxadieno

HEMITERPENOS (C5)

São as moléculas de Pirofosfato de isopentenila(IPP) e de Pirofosfato de Dimetilalila (DMAPP).

OPP OPP

Pirofosfato de Isopentenila IPP

Pirofosfato de Dimetilalila DMAPP

SÍNTESE DO ÁCIDO MEVALÔNICO E DOS HEMITERPENOS

FORMAÇÃO DOS ESQUELETOS C10

Pirofosfato de Geranila

(GPP)

REAÇÕES DE ISOMERIZAÇÃO NA FORMAÇÃO DE MONOTERPENOS

Erva doce Cânfora

Thuya

MECANISMO DA CICLIZAÇÃO DOS MONOTERPENOS ACÍCLICOS

MONOTERPENOS AROMÁTICOS

Principais Plantas com Óleos Essenciais de origem Terpênica

MONOTERPENOS IRREGULARES C10 (PIRETRÓIDES E IRIDÓIDES)

Os piretróides são uma

importante classe de monoterpenos

irregulares. Presentes em flores de

Chrysanthemum cinerariaefolium (= Tanacetum

cinerarifolium). Conhecidos por seu grande

poder inseticida. As flores podem conterpoder inseticida. As flores podem conter

de 0,7 a 2 % de piretróides o que

representa entre 25- 50% do extrato. Um

extrato típico contém Piretrina I (35%),

Piretrina II (32%), Cinerina I (10%),

Cinerina II (14%), Jasmolina I (5%) e

Jasmolina II (4%).

Ex: cravo-de-defunto

IRIDÓIDES

São monoterpenos que normalmente apresentam em seuesqueleto um anel ciclopentano ligado a um anel heterocíclico de seismembros com o oxigênio.

GENCIANAVALERIANA

Valeriana � As raízes de Valeriana officinalis são secas a umatemperatura máxima de 40 °C.As preparações de Valeriana são muito usadas para tensão nervosa,ansiedade e insônia. Era muito usada na época da 1ª. Guerra Mundial.Seus constituintes ativos são conhecidos como valepotriatos, que sãoiridóides com um epóxido na sua molécula, sendo o principal o valtrato.

SESQUITERPENOS (C15)

Pirofosfato de geranila (GPP)

Cátion alílico

Ao adicionarmos uma moléculade Pirofosfato de Isopentenila aoPirofosfato de geranila obtemoso Pirofosfato de Farnesila (FPP).

Pirofosfato de farnesila (FPP)



Pirofosfato de nerolidila

A ciclização do FPP pode ocorrer de várias maneirasdiferentes via precursor E,E-FPP ou E,Z-FPP.



Os sesquiterpenos são menos voláteis que osmonoterpenos.

O α-Bisabolol e os óxidos do bisabolol são osresponsáveis pelo odor característico de flores dacamomila alemã (Matricaria recutita) Asteraceae.

SESQUITERPENOS (C15)O γ-bisaboleno junto com o β-felandreno e o Zingibereno são osresponsáveis pelo aroma do Gengibre(Zingiber officinale) Zingiberaceae.

SESQUITERPENOS (C15) As lactonas sesquiterpênicas são muitoconhecidas por sua atividade biológica,normalmente tóxica. É o caso daelefantopina (Elephantopus elatus)Asteraceae, com atividade citotóxica.

Ou alergias de pele causadas porsubstâncias como a partenina(Parthenium hysterophorus) Asteraceae. Apartenina pode alquilar de forma

elefantopina partenina

irreversível enzimas responsáveis peladivisão celular, sendo então citotóxica.

Elephantopus elatusParthenium hysterophorus


A α-santonina foi identificada como oprincipal componente antihelmíntico emespécies de Artemisia (Asteraceae).

A tapsigargina promove tumores e é umpotente ativador de células envolvidas noprocesso inflamatório.

αααα-santonina

tapsigarginaThapsia garganica

Artemisia sp.


A matricina presente na camomila alemãdegrada com o calor formando ocamazuleno, que confere cor azulada aoóleo essencial de camomila.

matricinacamazuleno


O α-cadineno é muito importanteeconomicamente, é encontrado emeconomicamente, é encontrado emespécies de (Juniperus communis)Cupressaceae, que é usado parafazer o Gin.O esqueleto do α-cadineno é pontode partida para a biossíntese devários derivados da Artemisina,sendo um importante antimalárico.Normalmente proveniente deArtemisia annua.

αααα-cadineno


artemisina


SESQUITERPENOS (C15) O humuleno é encontrado no lúpulo(Humulus lupulus) Cannabinaceae e oβ-cariofileno é muito comum em váriasplantas aromáticas como o cravo daíndia (Syzigium aromaticum) Myrtaceaee a canela (Cinnamomum zeylanicum)Lauraceae.

Humulus lupulus

HUMULENO

β-cariofileno


Gossipol é encontrado nas flores imaturas do algodoeiro(Gossypium spp) Malvaceae. É um exemplo de sesquiterpenoaromático. Foi descoberto ao se estudar casos de infertilidade anormalem comunidades rurais chinesas que usavam óleo da semente dealgodão na sua dieta. O Gossipol atua como contraceptivo masculino,pois altera a maturação do espermatozóide, sua motilidade e inativaenzimas no sêmen necessárias na fecundação.

Muitas pesquisas mostraram que os efeitos são reversíveisassim que cessar a administração do gossipol. Sabe-se que o (-)-assim que cessar a administração do gossipol. Sabe-se que o (-)-gossipol é farmacologicamente ativo e o (+)-gossipol é o responsávelpelos efeitos tóxicos que podem ser a infertilidade.

Gossypium spp.


gossipol

DITERPENOS (C20)

Ao adicionarmos uma moléculade Pirofosfato de Isopentenilaao Pirofosfato de farnesilaobtemos o Pirofosfato deGeranilgeranila (GGPP).

Pirofosfato de farnesila (FPP)

Cátion alílico

Pirofosfato de geranilgeranila (GGPP)

DITERPENOS (C20)

Um dos mais simples e maisimportante diterpenos é o fitol (formareduzida de geranilgeraniol), queconstitui a cadeia lateral das clorofilas,por exemplo, clorofila a.

fitol

DITERPENOS (C20)

Reações de ciclização do GGPP mediada pela formação docarbocátion mais rearranjos do tipo Wagner-Meerwein permitirá queestruturas variadas de diterpenos sejam formadas.

Paclitaxel(taxol)

Paclitaxel(taxol)

TaxadienoTaxus baccata

DITERPENOS (C20)

TAXOL (Paclitaxel) é uma droga usada no tratamento docâncer é extraído das cascas de (Taxus brevifolia) Taxaceae. Umaplanta adulta demora 100 anos para chegar a maturidade e produzir ostaxanos. Há a necessidade de 3 árvores de 100 anos de idade para seextrair 1 grama do material.

É usado clinicamente para o tratamento de câncer de ovário eestá em testes clínicos para o câncer de seios metastático. Ainda tempotencial para câncer de pulmão, cabeça e pescoço. Age como anti-mitótico ao se complexar com os microtúbulos. Diferente de alcalóidesmitótico ao se complexar com os microtúbulos. Diferente de alcalóidescomo a vincristina e lignanas como a podofilotoxina que agem secomplexando com a tubulina.

Paclitaxel(taxol)

Taxus brevifolia

DITERPENOS (C20)

Ent-caureno

esteviosídeo

O ent-caureno é precursor do Esteviosídeo produzido pela Estévia(Stevia rebaudiana – família Asteraceae). O Esteveosídeo tem poder adoçanteentre 100 a 300 vezes maior que a sacarose, sendo usado comercialmentecomo adoçante.

esteviol

DITERPENOS (C20)

ginkgolideo bilobalideo

DITERPENOS (C20)

O Ginkgo biloba é um membro primitivo dosgimnospermas e o único sobrevivente da famíliaGinkgoaceae, sendo todas as outras espécies encontradascomo fósseis. Originário da China se manteve viva por sermuito usada como ornamental. Extratos padronizados sãousados contra doenças vasculares cerebrais e no tratamentode doenças degenerativas do SNC que causam a perda dememória e de controle de motilidade. Seus princípios ativossão diterpenos e flavonóides.

DITERPENOS (C20)

A forskolina ou colforsina foi obtida em um screening complantas indianas extraídas de raízes de Coleus forskohlii Labitaceaetem como atividade diminuir a pressão sanguínea e possuipropriedades cardioativas. A forskolina estimula a adenilato ciclase e émuito usada para testes farmacológicos com enzimas e indicada notratamento do glaucoma, falha congestiva do coração e asmabrônquica.

forskolina

Coleus forskohlii

TRITERPENOS (C30)

Ao contrário dos mono, sesqui e diterpernos, o esqualeno(triterpeno mais simples) é formado a partir da dimerização de duasunidades de Pirofosfato de Farnesila (FPP).

Formação do esqualeno e Formação do óxido de esqualeno

O

Esqualeno

Óxido de Esqualeno

TRITERPENOS (C30)OPP

OPP

OPPH

H

H

OPP

+

+

+

Já forma isolados mais de 4000 triterpenos naturais até hoje com mais de 40 tipos de esqueletos diferentes.

Eles podem ser divididos em 2 classes principais: os tetracíclicos e

H

H

H

H H

+

+

Esqualeno

NADPH

classes principais: os tetracíclicos e os pentacíclicos

CICLIZAÇÃO DO ÓXIDO DE ESQUALENO

Óxido de Esqualeno

Cátion Protosterila

CICLIZAÇÃO DO ÓXIDO DE ESQUALENO

Óxido de Esqualeno


O

H+

OH

H

HH

+


OH

H

HH

+


Formação do Lanosterol:

OH

OH

H

H

Lanosterol

Formação do Cicloartenol:

OH

H

HH

H

+


OH

H

H

Cicloartenol

Formação da Cucurbitacina E:

CH3

OH

H

HH

HH

H

H

H

H

+

Cátion ProtosterilaCátion protosterila

H

CH3

OH

H

AcO

H

CH3

O

H

OH

H OH

Cucurbitacina ECucurbitacina E

As curcubitacinas são substâncias que possuem sabor amargo, servindo de defesa contra insetos herbívoros. São substâncias citotóxicas encontrado em espécies da família Curcubitaceae (pepino, melão, abóbora).

BIOSSÍNTESE DE TRITERPENOS PENTACÍCLICOS

BIOSSÍNTESE DE TRITERPENOS

PENTACÍCLICOS

damarenodióisOs triterpenos pentacíclicos podem ser do tipo

α-amirina (ciclohexano - 1 metila em C20 e 1 em C19),

β-amirina (ciclohexano - 2 metilas em C20) e

lupeol (anel ciclopentano).

O lupeol é comum no tremoços (Lupinus)

Lupeol

β-amirina αααα-amirinataraxasterol

O lupeol é comum no tremoços (Lupinus)

Os damarenodióis são comuns no ginseng (Panax)

O taraxasterol no dente-de-leão (Taraxatum)

ESTERÓIDES

Nos estágios finais da biossíntese podem ser retiradas pequenos fragmentos de carbono para produzir moléculas com menos de 30C, como por ex. os esteróides.Definição:São triterpenos modificados contendo 4 anéis e sem as metilas em C4 e C14.Esteróide é qualquer composto que contenha núcleo pentanoperifanantreno sem as metilas em C4 e C14.Nomenclatura:A nomenclatura química dos esteróides baseia-se em seu esqueleto carbônico fundamental com átomos de carbono em cadeias laterais adjacentes.fundamental com átomos de carbono em cadeias laterais adjacentes.

ESTERÓIDES

Colesterol

2222 É o principal esterol animal; constituinte de membranas celulares.

2222 Quando depositado nas paredes das artérias, junto com ésteres de colesterol e outros lipídeos, causa aterosclerose e aumento do risco de trombose e ataque cardíaco.

2222 Lovastatina ⇒ droga anticolesterolêmica que atua 2222 Lovastatina ⇒ droga anticolesterolêmica que atua na inibição da Via do Mevalonato.

ESTERÓIDES

Os esteróides tem uma vasta gama de aplicações terapêuticas.Funcionam como:

-Cardiotônicos (ex. digoxina)- precursores de vitamina D- agentes anti-inflamatórios (ex. corticosteróides)- agentes anabolizantes (androgênios)

SAPONINAS

São glicosídeos de Esteróides ou Terpenos Policíclicos. Esse tipo de estrutura, que possui uma parte com característica lipofílica (triterpeno ou esteróide) e outra parte hidrofílica (açucares), determina a propriedade de redução da tensão superficial da água s suas ações detergentes e emulsificantes.

Alcaçuz (Glycyrrhiza glabra L.) droga : raízes e rizomas. Glicirriza em grego significa raiz doce. doce.

A saponina predominante é a glicirrizina.

Tem atividade anti-inflamatória, antiviral (contra o vírus do HIV) e já foi usada na cicatrização de úlceras.

Hoje em dia é usado como edulcorante.

Ácido glicirrético

SAPONINASGinseng (Panax ginseng)

droga: raízes.

É considerado uma planta adaptógena ou agentes antiestresse

( Fármacos que aumentam a resistência não-específica do organismo ‘as influências externas como infecções e o estresse

SAPONINAS

Calêndula (Calendula officinalis L.)

droga: flores.

As saponinas estão presentes em até6 %. Para os extratos de flores foramrelatadas ações bactericida,fungistática, virucida e tricomonicida.

Tem também ação cicatrizante eimunoestimulantes (devido aosimunoestimulantes (devido aospolissacarídeos).

SAPONINASCentelha (Centella asiatica L.)

droga: toda a planta.

Vem sendo utilizada em preparações magistrais e em cosméticos, preconizada como cicatrizante, em queimaduras e quelóides

e para o tratamento de insufiência venosa crônica e lipodistrofia.

Tem sido relatados casos de Tem sido relatados casos de dermatites

SAPONINAS

Quilaia (Quillaja saponaria Molina)

droga: cascas.

Tem sido descritas atividadeshipocolesterêmica, imunopotenciadorapara vacinas antirábicas orais,imunoestimuladora pelas vias oral eintradérmica, imunomoduladoea,

adjuvante em vacinas antiparasitárias paramalária e tripanossomíasemalária e tripanossomíase

e estimuladora da absorção deantibióticos e peptídeos por via nasal eocular em ratos

GLICOSÍDEOS CARDIOATIVOS

São esteróides presentes na natureza caracterizados pela sua alta especificidade e poderosa que ação que exercem no músculo cardíaco

Robert A. Newman1; Peiying Yang; Alison D. Pawlus

and Keith I. Block. Cardiac Glycosides as Novel Cancer Therapeutic Agents. Molecular Interventions, v. 8, Issue 1,2008.

GLICOSÍDEOS CARDIOATIVOS

TETRATERPENOS (C40)

São formados a partir de duas moléculas de Pirofosfato de Geranilgeranila.

TETRATERPENOS (C40)

TETRATERPENOS (C40)

Documents

PPC_T7_FG_Aula_1A (1)